電池占一般標準配置UPS電源(待機供電10分鐘左右)成本的20%.N25%。如果延長待機時間,電池的成本會急劇增加,甚至超過整個主機的比例。因此,電池的充放電控制要根據電池本身的理化特性進行合理控制,最大限度地維護電池,延長其使用壽命。對于電池的放電,我們幾乎無法控制它的放電速率,因為我們無法預測市電斷電時給用戶帶來的負載。我們能做的就是控制電池的放電電壓,提醒用戶及時關閉電源切斷負載,防止電池過度放電。因此,研究電池充電控制是非常有意義的。制定合理的充電控制策略可以有效延長電池的使用壽命,提高UPS電源的循環周期。
UPS恒壓充電后期,充電電流逐漸減小,與其他充電方式相比更接近最佳充電曲線。除了恒壓充電,還有很多其他常用的充電方式。
UPS恒流充電:顧名思義,恒流充電是指用固定的電流給電池充電。如果將充電電流設置得較大,那么在充電初期,與其他充電方式相比,將接近最佳充電曲線。但是隨著充電時間的增加,充電會越來越不滿足電池的充電要求。
恒壓限流充電:恒壓限流充電是一種充電方式,主要是為了彌補恒壓充電時初始充電電流過大的缺點(方法同恒壓充電)。它通過在充電電源和被充電電池之間串聯一個電阻(限流電阻)來自動調節充電電流。充電電流過大時,限流電阻上的壓降也大,從而降低充電電壓;當充電電流較小時,限流電阻上的電壓降也較小,因此充電電流自動調整到不超過一定的限值。但這降低了能量的利用率,使得大量的能量消耗在限流電阻上,在能源越來越緊張的今天,不利于節約資源。
UPS快速充電:是隨著電動汽車等設施使用的蓄電池快速充電的需求而最近出現的,更接近蓄電池的理想充電曲線。主要方法有脈沖充電和變壓間歇充電。
由于在線式UPS電源的蓄電池必須一直掛在DC公交車上,所以有些充電方法不可用。結合以上充電方式的優缺點,本文采用分階段充電方式對蓄電池進行充電,初期采用大電流恒流充電。當電池電量達到一個階段時,采用較小電流的恒流充電,最后轉為恒壓充電,將DC母線電壓穩定在浮動充電電壓值。檢測環境溫度,根據穩定變化補償電池的浮充電壓,防止電池過充或欠充。本文涉及的UPS電源采用12v閥控鉛酸蓄電池,設定放電終止電壓為10.5.V,浮充電壓為13.5V..在充電過程中,根據電池的特性設定初始充電電流。當電池電壓達到標稱值時,充電電流減小,恒流充電繼續進行,直到達到浮動充電電壓,DC母線電壓穩定在浮動充電電壓。