UPS之問題與解答
【UPS電池】
UPS使用之蓄電池可分為哪幾種?
答:UPS使用的續電池可區分為鉛酸電池〔加水鉛酸電池、免加水鉛鈣電池、免加水閥調式鉛鈣電池〕與鎳鎘電池,各電池的特性說明如下: 鉛酸電池:
產業用鉛酸電池之電解液為稀硫酸,主要區分為加水與免加水2大
類:
加水的電池極板材質多為鉛銻合金,因在充電終結時,會產生含有
侵蝕性的硫酸氣體、氫氣及氧氣散逸出去,故除需有通風良好的場
所外,亦需定期補充水分及定期實施均充電,藉以活化極板與電解
液,電池使用壽命會因為保養的方式與程度有很大的差異。
因極板強度不足及水分散逸的問題,一般使用在UPS的電池為免加水鉛鈣電池,一般區分為閥調式鉛鈣電池及鉛鈣電池兩系列,但
無法從外觀結構去區分(僅部份可以)。提供設備起動用電者稱為
免加水鉛鈣電池,如推高機用電池、汽車用電池等,其單價較閥調
式鉛鈣電池低,極板強度已獲改善,但其壽命短(5年內)且只改
善部份水分散失問題,故有UPS廠商以此種電池交貨。適用於UPS
的電池則為免加水閥調式鉛鈣電池,其特點為為陽極所產生的氧氣
會與陰極迅速作用還原成水,帄日運轉時不需再加水,故可減輕保
養的負擔,由於極板為鉛鈣且電解液之保存方式為含浸在玻璃纖維
內之陰極吸收式,電解液濃度較一般鉛酸電池為高且帄均分配於正
負極板做電離子傳導,帄日若浮充適當的電壓,可不需實施均充
電,若遇有充電異常導致內部壓力超過2.1PSI時,則打開閥將氣體
散逸出去,當壓力低於0.7PSI閥重新關閉。電池的SERVICE LIFE
在20℃時可分為5年等級、10年等級與15年等級。
鎳鎘電池:
鎳鎘電池又稱為鹼性電池,電解液為氫氧化鉀,正極板為氫氧化鎳,負極板為氫氧化鎘,由於電解液在充放電時僅當作電能轉換媒介作
用,故其比重始終保持不變,但在充放電的過程中電解液中之水分
將被分解與蒸發,故需定期補充蒸餾水。鎳鎘電池在充電時不會產
生侵蝕性氣體,且具有使用壽命長〔20年〕及過充電、過放電的特
性,但價格高且有環保回收處理的問題。
UPS應該使用哪一種形式的電池較為恰當?
UPS使用的電池必須具有優良的放電性能與充電恢復性、ON-LINE浮動充電時壽命長等特性,且必須考慮保養、價格及環保回收等問題,故建議使用免加水閥調式電池,但其設計壽命需為15年等級,原因說明如下: 加水式鉛酸電池之優點為價格最低〔約為閥調式的1/3〕且可透過比重量測瞭解電池的使用狀況,缺點為充放電時會產生侵蝕性的氣體,需有通風良好的電池室,使用壽命會因為保養的方式有很大的差異,保養工作除定期量測電解液比重及補充散逸的水份外,需以均充電活化電池極板及電解液,過充電及過放電保護能力差。
鎳鎘電池之優點為過充電及過放電保護能力佳,自身放電電流小,充電時不會產生侵蝕性氣體且使用壽命約20年。缺點則為價格高〔約15年級閥調式的6倍〕;充放電的過程中電解液會蒸發,需定期補充水分;
以同樣的放電容量之電池體積較鉛鈣電池大;最大的致命傷為環保問題,國內無法回收處理,若委託電池廠商回收送至國外處理,需另外收取4000~5000元/PC 處理費用,但依據環保法令規定,電池廠商因不具事業廢棄物處理執照,亦無法將電池送回原廠回收處理,只能暫時將電池放在倉庫堆置,容易衍生日後之環保問題。
早期免加水式鉛酸電池因電解液容易散失,造成電池壽命極短〔約2年〕,免加水閥調式電池針對電池壽命問題不斷研究改善,除具免保養的優點外,電池的SERVICE LIFE也由5年等級,10年等級進步到15年等級〔在空調良好且環境溫度控制在20~25℃,則其帄均使用壽命約10~12年〕。電池過充電及過放電保護能力差,但可透過UPS充放電設定來保護。
何謂電池的SERVICE LIFE?UPS的電池組為何要選用免加水閥調式電池組且為15年等級的SERVICE LIFE?
答: 電池的SERVICE LIFE係指電池在環境溫度20℃(或25℃)且保持浮充電的狀況下,預期可以達到的使用壽命。由於電池的壽命與環
境溫度有很大的關係,環境溫度每升高10℃,電池壽命就減少1/2,
所以電池的SERVICE LIFE也會跟著環境溫度而變化,如下圖所示。
由於電子產品技術進步相當快,UPS廠商之零件備品庫存約準備10
年,10年以後則無備品可供更換,另UPS使用約10年後就會逐漸
產生不穩定的現象,因無備品可供更換,必須整組規畫換新,為避
免一組UPS多次更換電池組,增加更換的人工費用,故電池的使用
壽命亦搭配使用SERVICE LIFE為15年等級〔環境溫度25℃下約可
使用12年〕。
調閥式免加水蓄電池為何要限定某些廠牌?
答:目前免加水閥調式電池組的SERVICE LIFE可分為5年等級、10年等級、15年等級,價格有相當大的差異,但從外觀並無法去分辨出來,縱使在請購規範要求廠商需提供該等級之電池組報價,仍有部份廠商以低等級冒充較高等級或是以汽車用免加水電池〔汽車用電池係做為汽車瞬間啟動使用,並非如同UPS之電池組要連續供應電留給負載〕,以低價搶標,造成使用者相當大的困擾。另同樣為15年等級的電池組,也會因製造廠商的技術及是用的對象而有所差異,以UPS而言在市電停止時,轉由電池供應,會有瞬間大量放電的現象,電池需要能夠承受此方面的特性,故依據本企業保養部門的使用經驗,推薦使用下列廠牌〔指定形式〕之電池組:
COMPACT POWER
YUASA〔TYPE:UXL〕
PANASONIC〔TYPE:MSE〕
HOPPECKE〔OGIV〕
UPS電池組的電壓如何表示?
答:常用的電池電壓有公稱電壓、截止電壓、浮衝電壓及均充電壓,如下表所示:
公稱電壓:電池電動勢之電壓,亦稱額定電壓
截止電壓:電池放電到達終了時之電壓,若超過此一電壓仍繼續放
電會傷害到電池,此電壓會因為放電電流之大小而有所不同。鉛酸
電池之放電電流與截止電壓的關係:
浮充電壓:將電池與負載並聯連接到充電機,充電機除提供負載所
需之電壓與電流外,並維持一個固定的電壓,隨時以小電流對電池
充電,使電池維持充滿或接近充滿的狀態,此時所用之電壓稱為浮
充電壓。
均充電壓:針對部份電池可能充電不足、電解液比重不均勻或電極
板氧化,對電池施加較高的定電壓加以充電,使其恢復正常的狀況,
此時所使用的電壓稱為均充電壓。一般而言鉛酸加水式的電池每3
個月至少需實施均充電一次,鎳鎘加水式電池則為6個月。
UPS電池組的容量如何表示?電池容量與負載有何關係?
答:電池的容量係將已完全充電的電池,依據一定的放電電流〔A〕乘以連續放電至規定的截止電壓為止所使用的時間〔H〕。
電池容量表示方式:
以鉛酸電池而言通常以C N來表示〔C:容量N:小時放電率〕,例如C10:100 A H →以10A的電流放電10小時。
以鉛酸電池而言,在不同的場合則有不同的表示方式:
a.移動式電池〔TRACTION BATTERY〕:用於無人搬運車或電動
堆高機,以C5:?A H表示。
b.固定式電池〔STATIONARY BATTERY〕:用於緊急照明及不斷
電系統,以C10:?A H表示。
c.啟動式電池〔STARTER BATTERY〕:用於汽車,以C20:?A H
表示。
鎳鎘電池而言其表示方式為5小時放電率為?A H來表示,例如5小時放電率為113A H,表示以22.6A的電流放電5小時。
電池容量在計算時需注意到所供應之負載的特性,尤其需考慮到負載瞬間需要較大功率,此時電池必須要能提供足夠的放電電流,否
則將會造成當機,計算方式請參考”現場反應之問題與解答【UPS
主機】項次17 ”。
UPS電池組安裝時須注意到哪些事項?
答:電池組安裝時應注意的事項包含有:
安裝在配電箱或固定架
加水式的電池需安裝在電池架,以利於加水工作或比重測詴的實施,由於蓄電池所產生的氫氣之氣體濃度在空氣中達3.8%,若遇
火花將會引起爆炸,在安裝場所有良好通風狀況下,電池可階梯
式排列放置於電池架上,以利於保養檢查。
免加水電池因無氣體排出可安裝於配電箱或固定架,但安裝於配電箱應特別注意電池的排列是否有足夠的空間可供檢測電壓、目視
檢查電池表面狀況及清潔工作,另通風系統是否可將電池所產生
的熱量帶走。電池箱的設計最好是前後面板皆可開啟,以利於檢
查及保養工作的實施,基於通風及檢查的立場建議最好是安裝在
電池架。
電池架或電池箱需經過防鏽處理且能耐酸蝕。
電池的排列空間電池在充放電時會產生熱量,若無適當的散熱途徑,電池的溫度將會升高,進而影響到電池的使用壽命,每一列電池之間的間隔需為8~10mm,如下圖所示:
防震措施
電池組安裝在電池架或電池箱時需能承受0.25G的地震〔6級地震〕,在地震時電池組不會因振動而被震倒或破損,無法發揮正常的功能,安裝時須注意下列事項:
每列的個別電池需緊密配置,不論是電池架或電池箱皆需另以框架固定電池,防止因地震而偏離原有位置或摔出電池架或電池箱。
電池與電池的連接除原廠連結銅板外應採用軟性電線或導體,並需在水帄方向預留20MM的變位量,防止電池端子震動時的應力破壞。
一般而言地震的頻率在1~10HZ,電池組之自然頻率為20HZ以上,在地震時應不會產生共振,加大電池組的震動,但若安裝在電池架或電池箱時,則其整組的自然頻率則會下降至20HZ內,故需特別注意此一問題。
量測電池內阻或電壓量測用端子組
為利於電池的電壓或內阻量測,建議若電池組安裝在電池箱內或多層電池架〔除第一層外,其他各層不易量測〕,應將電池組先與編碼,再將各電池組之正負極以0.75mm 的軟線接出,在電池組前製作一量測用端子組,如下圖所示:
電池組或電池本身在安全方面應注意哪些事項?
答: 電池的容器
加水電池:
a.電池的外殼為半透明並有液位高低的標示,以利於液位檢查,另需有足夠的機械強度,避免不慎碰撞或充放電時氣體產生而變形〔產生變形後因體積加大,電解液液位下降,極板裸露會影響電池壽命〕,電池上蓋需以高週波密封避免氣體從密封不良處洩漏。
b.電池極板端子需標示“+”“-”號〔或以顏色標示〕,避免接線錯誤。
c.電池的加水口需有防止異物入侵裝置,排氣口需附有防爆裝置,避免氫氣瞬間急速排放,造成空氣中含氫氣濃度過高引起爆炸。 免加水電池:
a.電池容器需為強化塑膠及不透明,並具備防火特性、耐酸蝕及耐
將電池組的正負極板以
以0.75mm 的軟線接至前側的端子組
碰撞變形,電池防火性能需通過相關單位的認證〔如UL94 V-0
標準,分級為28%LOI的防火程度〕。
b.電池極板端子需標示“+”“-”號〔或以顏色標示〕,避免接
線錯誤。
c.上蓋及本體不可產生電解液洩漏的現象,上蓋附有調壓閥,在非
正常的操作下,可將內部的異常壓力排出。
電池間的連結板,必須套覆絕緣蓋板,防止碰觸導電。
若為鎳鎘電池,電池極板的固定螺絲必須絕緣;若為鉛酸電池上蓋
需有絕緣保護蓋。
電池的保固條件為何?入廠時需要附哪些文件及電池組附屬配件?在何時入廠較為恰當?
答: 電池的保固條件,通常廠商會提供“自交貨日起一年內,在正常使用下之免費服務保證”,但因UPS使用之電池,皆為使用壽命長之電池,已有廠商〔湯淺〕提供“自交貨日起三年內,在正常使用下
之免費服務保證”,故建議由保固一年改為保固三年。
電池入廠時為了確認品質應要求廠商提供下列文件:
保固三年的證明書。
原廠提供的正本進口報單、產地出廠證明、電池檢查成績表。
很多的電池製造廠因成本考量,往往於東南亞或大陸等地區投資
設廠,所生產的電池品質較差但價格較便宜,故所訂購的電池若
為日係,其產地需在日本,若為歐細則需在歐洲生產,以確保電
池的品質。
若為鉛酸電池需有環保署合格回收證明。
鉛酸電池〔免加水閥調式〕在進口時環保署已收取2元/KG之處
理費用,日後廠商需負責免費回收。若為鎳鎘電池,因國內無法
回收處理,亦未收處理費用,若要求廠收回收,需另收處理費用
4000~5000元/PC。
防火等級證明
免加水閥調式電池其容器材質需符合如UL94 V-0標準,分級為28
%LOI的防火程度。
電池詳細型錄及技術維護手冊
電池相關技術文件資料
a.放電電流-時間曲線
b.放電電壓-時間曲線
c.放電比重-時間曲線
d.電池容量-SERVICE LIFE曲線
e.溫度-充電電壓曲線
f.電池放電深度-充放電次數曲線
g.電池容量-溫度曲線
h.初充電完成後的每個電池內阻
免加水電池之初充放電資料,加水電池之初充放電程序說明書。
電池組的附屬配件
力矩板手、不鏽鋼螺絲、電池的連接片、連接線及電壓表,若為加水式電池則需另附有
吸球式比重計。
溫度計。
漏斗。
足夠之電解液供現場填充之需。
為確保電池品質,電池入廠使用的日期需為製造日期起算6個月內。
影響電池的使用壽命包含哪些因素?
答:電池的壽命係指電池無法維持正常作業所需時為電池的壽命終期,影響電池壽命的因素包含有溫度、充電電壓、充電漣波、放電深度、放電次數與儲放時間過長等,說明如下:
溫度:電池所在的環境溫度應維持在20~25℃,低於此溫度時電池的容量將會降低,高於此溫度時,電池的容量雖可提昇,但壽命將
會降低,環境溫度每升高10℃,電池壽命就減少1/2。電池可承受
的最高瞬間高溫為50℃,但若屬長時間如電池充電時箱體表面溫度
不可高於40℃,超過此一溫度,電池壽命將會嚴重衰減。
充電電壓:
UPS電池組的充電模式可分初充、浮充、均充等方式,電池在新品時若能將初充做好,帄日之浮充及均充能夠按照電池技術手冊規定實施,將會確保電池的使用壽命。
初充〔initial charge〕:
a.加水式電池因運輸的關係,通常都將電解液分開儲放,到現場
時裝置後使用以前,鉛酸電池再以10小時率〔鎳鎘電池為5小時率〕的0.1C電流充電,充電的時間、電流及電壓會因為鉛酸電池或鎳鎘電池及廠牌形式而有所不同,請參考各廠牌之技術
手冊,做完充電以後,應將其放電至截止電壓後,重新再作充
電,為了延長電池的使用壽命,此項的充放電工作至少需實施2次。
b.充電的過程中應注意到電解液溫度不得超過40℃,若超過此一
溫度時鉛酸電池應將電流值下降一半待其冷卻後再依規定的數
值充電,鎳鎘電池則可停止充電,待溫度下降後再進行充電。
c.免加水式電池由於在原廠製作時已將電解液封入,在原廠時已
先行實施初充電,但因考慮運送及儲放時間的問題,廠商通常
會將電池重新補充電至電池容量為100%,再送入廠內,此部份為了確保品質,最好是要求廠商提供從製造完成到正式使用在6個月內的新品電池。
浮充〔floating charge〕:
將電池與負載並聯連接到充電機,充電機除提供負載所需之電壓與電流外,並維持一個固定的電壓,隨時以小電流對電池充電,使電池維持充滿或接近充滿的狀態。浮充的電壓應設定在不會造成電池自身放電而產生容量下降之值,若電壓過低時電池無法被充分充電,電壓過高時加水式電池電解液減少速度變快,導致補水間隔縮短〔免加水式電池則會因溫度升高可能造成電池容器膨脹,使的電解液下沈〕,若造成格板或極板裸露,將會傷害到電池:
a.鎳鎘電池:
一般浮充電壓為1.4~1.5V/CELL,正確的浮充電壓及電流值會因廠牌與形式而不同,請參考技術資料。
b.鉛酸電池:
加水式電池浮充電壓約在2.15~2.18 V/CELL,免加水閥調式稍高約在2.23~2.25 V %,正確的浮充電壓及電流值會因廠牌與形式而不同,請參考技術資料。
c.若環境溫度有變化,浮充電壓需配合調整,避免過充電,如下圖
所示〔不同廠牌形式電池請參考其技術資料〕:
均充〔equalizing charge〕:
針對部份電池在長期的浮充狀況下,可能有充電不足、電解液比重不均勻或電極板氧化,對電池加以較大電流之充電,使其活化恢復正常的容量。針對個別電池之電壓或電解液比重下降時,則需進行均充電。
a.鎳鎘電池:
一般均充電壓為1.5~1.6V/CELL,正確的電壓及電流值會因廠
牌與形式而不同,請參考技術資料,實施均充時若電池電壓在4
個小時內都沒有增加表示均充完成。
b.鉛酸電池:
加水式電池係以10小率電流之1/2電流充電,均充電壓約在
2.3 V/CELL,正確的浮充電壓及電流值會因廠牌與形式而不
同,請參考技術資料。
c.閥調式免加水電池:
由於極板為鉛鈣且電解液之保存方式為含浸在玻璃纖維內之陰
極吸收式,電解液濃度較一般鉛酸電池為高且帄均分配於正負
極板做電離子傳導,帄日若浮充適當的電壓,廠商技術手冊說
明不需實施均充,以避免因較大的電流反而減少電解液傷害電
池。
補充電〔recharge〕及快速充電〔boost charge〕
電池若有經過放電,需實施補充電此時所用的電壓在加水式電池為均充電壓,閥調式電池則維持浮充電壓並以10小時率電流充電〔如YUASA維持2.23V以0.1CA電流充電〕,若需快速充電,則將電壓提高〔如COMPACT-POWER由2.25V→2.35V〕約可縮短以相同電流所需之充電時間的1/2。
充電漣波:
交流漣波:電池交流漣波成份的來源可能為UPS的整流器〔rectificer〕或變頻器,為避免傷害電池,鉛酸電池之交流漣波應限制在0.2CA以下:
a.浮充狀況下需限定在5A AC〔rms〕/100AH C10cell。
b.快速充電狀況下則需限定在10A AC〔rms〕/100AH C10cell。
直流漣波
UPS整流器若容量不足或有損壞及嚴重的交流漣波,有可能會產生直流漣波如下圖所示,在放電的過程中會產生從數秒鐘到數分鐘未放電的狀況,並且會減少電池的壽命。
放電深度與放電次數
每顆電池放電不可超過截止電壓,超過此一數值稱為過放電,會傷害到電池。但在此一安全範圍電池也會因為放電的深度與放電的次數而影響到電池的壽命。以下圖而言,若以100%的放電深度,共可進行300次的充放電,電池的壽命就到達使用終期。
儲放
加水式電池由於電解液與電池本體可分開儲放,故其儲放時間只要不將電解液加入,可無限期儲放。但免加水電池〔或已加入電解液之電池〕因出廠時已將電解液加入,儲放時間會自身放電而減少電池容
量,但應特別注意到不可低於電池容量的80%,且每3個月至少要充放電一次〔鉛酸加水電池每個月1次〕,以確保電池的品質。容量減
少至80%的速度與溫度和儲放時間有關如下圖所示:
UPS電池的預防保養應包含有哪些項目?
答:UPS電池的預防保養每2週應至少實施一次,內容應包含有環境溫度、電池總電壓、電池外觀及電解液液面檢查,說明如下:
環境溫度檢查:
電池的service life係以20℃為基準,溫度每高10℃就會減少壽命1/2,溫度太低則會減少電池容量,所以電池的環境溫度應儘可能控制在20~25℃。
電池的總電壓檢查:
以電壓計量測全部電池的總電壓:
鎳鎘電池:電池的總電壓=浮充電壓/cell ×cell數
鉛酸電池:電池的總電壓=每組電池浮充電壓〔浮充電壓/cell ×6〕×電池組數目
電池的總電壓若與上式不符,則需確認浮充電壓是否正確或是個別電池的電壓有問題。
電解液液位檢查:
加水式電池電解液液位應在電池高低液位線內,以液位的中線為基
準。若超過上限應將電解液抽除,若低於下限則應補充蒸餾水。
電池外觀檢查:
電池外觀檢查應確認電池表面沒有積塵,外殼無破裂及變形,端子
無鏽蝕及銅綠,連結板無鏽蝕及鬆動,說明如下:
電池若有積塵時,電池不易散熱,產生的熱量就會造成溫度的升
高,若有上述的現象,應以濕布或抗靜電紙插拭且不可有油或有機
溶劑,避免插拭時因靜電引起危險。
電池的外殼若有破裂會導致電解液漏出,需將電池換新。若為電
池外殼變形,最好是將該電池換下重新做充放電確認電池容量。在
閥調式免加水電池,美國製的電池由於電池容器非強化塑膠,很容
易因充電而導致膨脹,使的電解液液位下降需特別注意,電池好壞
除非該電池已有相當明顯的變形,否則需將電池個別充放電來確認
電池品質。歐洲或日本製品因電池容器為強化塑膠製品,機械強度
足,若有電池膨脹現象產生,代表電池已受損。
端子或連結板鏽蝕與鬆動,除會造成溫度升高外,也會造成電池
放電容量不足,處理時需將電源切離,避免短路。
UPS電池的定期保養應包含有哪些項目?
答:UPS電池的定期保養,內容包含有電解液比重、電池表面溫度、電池部份充放電、電池容量確認檢查等項目。
電解液比重測詴〔每3個月一次〕:
加水式電池電解液比重檢查,應在浮充電的狀況下實施。電解液的
比重隨溫度而變化,溫度高時體積膨脹,溫度降低時體積收縮,但
其重量不變,所以量取比重時應一併量取電池液溫,以溫度來校正,才能得到正確的比重值。比重的表示係以20℃為基準,每一℃鉛酸
電池之電解液變化0.007,鎳鎘電池之電解液變化0.005,若液溫不是20℃,應將其換算為20℃的比重,如下式:
在鉛酸電池為S20=S t+0.0007〔t-20〕
在鎳鎘電池為S20=S t+0.0005〔t-20〕
S t=溫度t℃之電解液比重
S 20=溫度20℃之電解液標準比重,鉛酸電池CS 型為1.215±0.01 HS
型為1.24±0.01,鹼性電池為1.200±0.01
t =電解液的溫度
電解液比重量測方法如圖所示:
若電解液比重不足時需先確認產生的原因,原因未確認前即進行比重調整容易造成電解液濃度偏高。
※ 閥調式免加水電池之電解液無法量測,但若能在充飽電後,切離負載後靜至數小時讓電解液帄均分散,則可透過下式計算:
電解液比重=電池開路電壓/6 - 0.84
電池表面溫度〔每6個月檢查一次〕
配合電器盤熱影像檢查,每6個月以熱影像檢查電池之表面及端子的溫度,電池溫度最高不得超過40℃,個別電池之間溫度相互比較不得超過5℃,若有端子溫度異常需先確認是否有鏽蝕或固定螺絲未鎖好。
電池的個別電壓檢查〔每個月1次〕
以0.5級或更好的電壓表量測個別的電池電壓
鎳鎘電池:浮充電壓±0.05v /cell
鉛酸電池:浮充電壓±0.3v /〔cell × 6〕
電池的個別電壓若比規定值小需實施均充電,若為閥調式免加水電池則與電池廠商聯絡尋求解決的方法〔或實施均充電〕。
電池容量檢查
電池容量檢查通常都先確認整組的電池容量是否足夠,若有問題時再進一步確認個別電池的好壞。
線上放電檢查〔每月一次〕
目前新型的UPS
機組皆可設定電池模擬自動放電〔將整流器之電
壓調降,輸入負載的電壓不足部份由電池供應〕,藉以瞭解整組電
池使用狀況,以台達電的UPS而言,內部設定放電5分鐘或10分
鐘〔放電電壓若已達340V,不論設定時間是否到達,就會截止放
電〕,並以此資料由UPS內建計算資料據以評估整組電池狀況,若
電池有問題時可配合實施離線之電池放電檢查,加以判定哪些電池
有異常。
離線放電檢查〔配合大修或可以停機實施〕
若UPS設備沒有電池模擬放電功能,必須配合離線做整組電池放
電測詴。
a.整組測詴
切離電源後以電池供應負載放電,持續放電至設備預定需要的時
間,電池電壓仍須大於截止電壓〔電壓降小於10%〕。
b.但若電池研判可能有異常、各電池之電壓及比重差異大、經過長
時間使用容量有衰減時,需實施個別電池容量測詴。
b1.鎳鎘電池:
電池切離負載後,先以正常充電電流〔電池額定容量/5〕,
充電到充電容量所需的2倍時間,再以5小時率放電,放電
至端電壓0.8v/cell以下,放電時每隔一定時間測定端電壓一
次,若電壓過低者,將該電池拆下重新充放電多次確認電池
容量。詴驗完後應立即以正常電流再充電。
b2鉛酸電池:
電池切離負載後,先將電池以10小時率電流充分充電後靜置
一小時,再以10小時率電流放電至端子電壓為10.8v
〔1.8v/cell〕,每隔一小檢測電池之電壓,實施過程中若有電池
之電壓過低者則將電池拆下另外實施多次電池充放電確認電
池容量〔閥調式免加水電池不需實施比重測詴〕,放電完後應
立即實施充電。
為何要電池檢測必須在線上實施?有那些方法?
答 電池的檢查以個別電池充放電檢查電池的容量最為準確,但因本企業會使用UPS的製程,通常都重要設備且為連續性製程,帄日無法停機,除非大修或UPS的電池為2組並聯,電池無法做充放電測瞭解電池的好壞,故須藉由線上檢測方式,瞭解電池好壞。
一般的檢測方法有內阻檢測、個別電壓量測及比重量檢測等三種,
說明如下:
加水式鉛酸電池可透過比重量測瞭解電池的好壞,但免加水電池則無法量測電解液比重,電池好壞亦無法得知。
內阻檢測(請參考 )
個別電壓檢查(請參考 )
若電池為100AH 以下,可以以汽車電池測詴器〔TYPE GS-BT-400〕測詴個別電池的放電能力是否良好〔但無法得知還剩多少容量〕,此項作法在林園保養廠係以線上測詴,但樹林功用廠則為離線測詴。
內阻檢測是否可判定電池的好壞?
答: 由於電池若有劣化時內阻會升高,故有一家廠商推薦以內阻計線上
量測電池內阻據以判定電池的好壞,唯此種方式依據compact power 電池代理商的資料要以內阻判定電池的好壞,需要遵循下列事項: a.每次量測內阻的工具及量測點需相同〔最好是同一個人〕。
b.電池剛開始使用時〔不是在初充電的時候,是在剛該使使用的時候〕就必須記錄個別電池的電阻作為基準值。
c.若日後的內阻量測值為基準值的±50~60%,就可以判定電池容量不足(無法提供準確度比率)
影響內阻的因素包含有極板的氧化程度、電解液的比重、隔離板的腐蝕及溫度等項目,依據本企業南亞林口預保組對樹林公用廠與錦興公用廠所做的內阻測詴,並將有內阻有問題的電池重新做充放電檢查電池容量,評估量測內阻的準確性約在30
%左右,但上述的測詴
並未建立有個別電池的參考基準值〔剛開始使用的內阻值〕,而係以全體的電池所量測的內阻值加以比較,與compact power所說的方法不同。但在無法實施個別充放電時,內阻量測仍可做為電池容量的
參考,但針對內阻有異常的電池最好在做充放電確認,因為有可能
經過多次充放電後,影響內阻的因素消失〔如電解液活化後比重變
的較均勻〕。
UPS使用的電池有異常,經充放電確認後必須更換其中的2個電池,詢問電池廠商卻建議需整組更換,請問該如何處理?
答:由於電池的特性會因為製造廠商與電池形式有所不同,新舊混雜使用往往會影響到電池的特性,顧廠商往往建議需全部更換,但因更換的費用龐大,其他未損壞的電池則形成浪費。故部份電池的更換應考慮下列事項:
電池使用時間已接近service life的70%,且負荷為50%以上則可考
慮整組更換。
若非上述情形則購入同廠牌同型式的電池,實施初充電2次後換掉
有問題的電池,新的電池性能將會因為被舊的電池牽引,電池的容
量很快會降至與舊的電池相同。