概 述

UPS供电系统在各行业数据中心（xīn）中起到重要的电源（yuán）保（bǎo）障作用，要（yào）为负载提供（gòng）不间断的供电，就必须具（jù）有电能（néng）储存的功（gōng）能。因此，蓄电池成为UPS供电系统的重（chóng）要组成（chéng）部分。而由于蓄电池本身或者管（guǎn）理上的原因（yīn），目前有许多UPS故（gù）障是（shì）由蓄电池引（yǐn）起。因此有必要加（jiā）强对蓄电池特性的（de）了解，正确选配和使用蓄电池，尽可（kě）能（néng）地延长蓄电池（chí）的使（shǐ）用寿（shòu）命。同时，如何管理蓄（xù）电池成为各个UPS厂家（jiā）及行业用户重点研究的问题。

以下对目前大型UPS系统广泛采用（yòng）的阀（fá）控（kòng）式密封铅酸(VRLA)蓄电池在UPS供电系（xì）统中的作用、工作（zuò）原理、配置、选用（yòng）、安装、维护等方面（miàn）进行（háng）探讨（tǎo）。

蓄（xù）电（diàn）池在UPS供电系统中的作用和意义

在（zài）UPS供电系统中，蓄电（diàn）池大（dà）多采用免（miǎn）维护蓄电池（chí）。蓄电池在UPS供电系统中的主（zhǔ）要作用就是储存电（diàn）能（néng），一旦市电中断，由电池放电供（gòng）给逆变（biàn）器，由逆变器将电池释放出的直流电转变为（wéi）正弦交（jiāo）流电，维持（chí）UPS的（de）电源输出，确保负（fù）载在一定（dìng）的时间（jiān）内（nèi）正常用电。

在市电正常供（gòng）电时，电池在整（zhěng）流-充电电路中储存电能，同时对直流（liú）电路（lù）起（qǐ）到平滑滤波的（de）作用，并在（zài）逆变器发生过载时，起到缓冲器（qì）的作（zuò）用。

而在（zài）日常工作中，人（rén）们往（wǎng）往（wǎng）片面地认为蓄（xù）电池是（shì）免维护的而不加（jiā）重视。然而由（yóu）于对蓄（xù）电池的不（bú）合理使用（yòng），产生（shēng）了（le）蓄电池（chí）的电解液干涸、热（rè）失控、早（zǎo）期（qī）容量损失、内部短（duǎn）路（lù）等问题，进而严（yán）重影响到供电系（xì）统（tǒng）的可靠性。有（yǒu）资（zī）料表明，蓄（xù）电池故障而引起UPS主机故障（zhàng）或工（gōng）作不正常的（de）比（bǐ）例大约（yuē）为60%。由（yóu）此可见，加（jiā）强（qiáng）对（duì）UPS电池（chí）的正（zhèng）确使用与维（wéi）护，对延长蓄电池的使用寿命（mìng），降低UPS供电系统（tǒng）故（gù）障率，有着越来越重要的（de）意（yì）义（yì）。

蓄电池的种类

蓄电池在（zài）UPS中已得到广泛的应用，其品种繁（fán）多（duō），型号（hào）齐全，规格（gé）各（gè）异，但按其基本性质可以分为（wéi）酸性电池和碱（jiǎn）性电池（chí）两大（dà）类：

酸性电池：酸（suān）性电池的（de）电解液（yè）一（yī）般是（shì）由（yóu）稀硫酸(H2SO4)或者胶体（tǐ）硫酸构成，极板（bǎn）由（yóu）铅Pb和过氧（yǎng）化铝PbO2构成，通过化学反应贮存电荷，起到（dào）电池储能的作用。

碱性电池：碱性电池（chí）的电解液一般是由氢氧化钾KOH或者氢（qīng）氧化钠NaOH(烧碱)组成。极板由于电池的结构不同而各异。如镉镍电（diàn）池正极板是氢（qīng）氧（yǎng）化镍（niè）Ni(OH)3，负极板是镉Cd；铁镍电池的正极板是氢氧化镍Ni(OH)3，负极板（bǎn）是（shì）铁Fe；银锌电池的正极（jí）板（bǎn）是过氧化银Ag2O3，负（fù）极板是锌Zn。

铅酸蓄电（diàn）池（chí）的工作原理

UPS、直流电源（yuán）设备（bèi）常（cháng）用的蓄电池是（shì）铅酸蓄（xù）电池（chí）。传统的铅（qiān）酸（suān）蓄电池是开口式（shì）结构，电池（chí）在使用过程中，有氢气和氧气以及酸雾逸出，不仅污染环（huán）境还具（jù）有危险性，维护时需要加水、加酸，已逐渐被市场淘汰。现（xiàn）在UPS供（gòng）电系（xì）统中蓄电池大多采用阀控式密（mì）封铅酸(VRLA)蓄电池。阀控式铅（qiān）酸蓄电（diàn）池的（de）主要优点是在充（chōng）电（diàn）时正极板上产生的（de）氧气，通（tōng）过再化（huà）合反应在负极板上还（hái）原成（chéng）水，使用时在规定浮（fú）充寿命（mìng）期内不必加（jiā）水维护，所以又称为免维（wéi）护铅（qiān）酸蓄（xù）电（diàn）池。可（kě）见，免维护只是与普通（tōng）蓄电池相比（bǐ），运行中免去了添加（jiā）纯水或蒸馏水，调整电解液液面的项（xiàng）目，并非（fēi）免去一切维护工作。

阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理，基本上沿袭于（yú）传（chuán）统的铅酸（suān）蓄电（diàn）池，其正极活性物质是二氧化铅（qiān）(PbO2)，负极活（huó）性（xìng）物（wù）质（zhì）是海（hǎi）绵状铅(Pb)，电解液是（shì）稀硫酸(H2SO4)，其电极反（fǎn）应方（fāng）程式如下：

PbO2+2H2SO4+Pb≈2PbSO4+2H2O