鉛蓄電池の耐用年数と注意点に影響を与える要因

1まえがき

バッテリーはUPSシステムの重要な部分であり、その長所と短所はUPSシステム全体の信頼性に直接関係しています。 UPSの設計がどれほど高度で機能的であっても、バッテリーが故障すると、優れたUPSでも無停電電源装置を提供できなくなります。安価であることが望まれるため、低品質の鉛蓄電池を選択しないでください。これはUPSシステム全体の信頼性に影響を与え、より大きな損失を引き起こします。

バッテリーは、UPSシステム全体の平均故障時間（MTBF）の最短部分です。正しく使用・維持できれば耐用年数を延ばすことができ、そうでなければ耐用年数を大幅に短縮することができます。したがって、バッテリーの基本原理と注意事項を理解する必要があります。

2鉛蓄電池

電池の種類は、一般的に鉛蓄電池、鉛蓄電池フリーメンテナンス電池、ニッケルカドミウム電池に分けられます。 UPSは、負荷条件、使用環境、耐用年数、コストなどの要素を考慮して、通常、バルブ制御の鉛蓄電池を使用しないメンテナンスバッテリーを選択します。その主な特徴は、充電時に正極板上で酸素が生成され、化学反応によって負極板上で水に還元されることです。指定された浮遊寿命の間、水で維持する必要はありません。そのため、メンテナンスフリー鉛蓄電池とも呼ばれています。メンテナンス免除は通常のバッテリーとのみ比較されます。使用工程により、純水や蒸留水の添加や電解液表面の調整が不要になります。すべてのメンテナンス作業がなくなるわけではありません。それどころか、UPSの無停電電源装置を実現するには、鉛蓄電池をより慎重に保守および保守する必要があります。

3耐用年数に影響を与える主な要因と考慮事項

バッテリーの耐用年数に影響を与える主な要因と、使用中に注意すべき事項は次のとおりです。

（1）周囲温度はバッテリーに大きな影響を与えます。周囲温度が高いとバッテリーが過充電されてガスが発生し、周囲温度が低いとバッテリーの充電が不足し、バッテリーの耐用年数に影響します。そのため、一般的に周囲温度は25℃前後である必要があり、UPSのフローティング充電圧力値もこの温度に設定されています。実際のアプリケーションでは、バッテリーは通常5°Cから35°Cの範囲で充電されます。5°C未満または35°Cを超えると、バッテリー容量が大幅に減少し、バッテリーの耐用年数が短くなります。

（2）放電深度が電池寿命に与える影響も非常に大きい。バッテリーの放電が深いほど、リサイクル回数が少なくなるため、使用するときは深い放電を避ける必要があります。 UPSにはバッテリ低電位保護機能がありますが、1つのバッテリが約10.5 Vまで放電すると、UPSは自動的にシャットダウンします。ただし、UPSが軽放電または空放電の場合は、バッテリの深放電も発生します。

（3）バッテリーは、保管、輸送、および設置中の自己放電により、容量の一部が失われます。したがって、バッテリーを取り付けて使用する前に、バッテリーの残り容量をバッテリーの開回路電圧に基づいて判断してから、さまざまな方法でバッテリーを再充電する必要があります。予備蓄電池の場合は、3ヶ月に1回充電してください。バッテリーは、バッテリーの開放電圧を測定することで判断できます。例として12vバッテリーを取り上げます。開回路電圧が12.5Vを超える場合は、バッテリーの蓄積エネルギーが80を超えていることを意味します。開回路電圧が12.5 Vを下回る場合は、すぐに再充電する必要があります。開回路電圧が12V未満の場合、電池格納20未満<UNK>と電池が使用不能であることを意味します。

（4）バッテリーの充電電流と放電電流は、一般にCで表され、Cの実際の値はバッテリー容量に関連しています。たとえば、100AHバッテリー、C = 100A。パナソニックの鉛蓄電池の最適な充電電流は約0.1Cで、充電電流は0.3 Cを超えることはできません。充電電流が多すぎたり少なすぎたりすると、バッテリーの寿命に影響します。放電電流は一般に0.05Cから3Cの間を必要とします。 UPSは通常の使用でこの要件を満たすことができますが、バッテリーの短絡などの事故を防ぐ必要もあります。

（5）充電電圧。 UPSバッテリーはスタンバイ動作モードであるため、市場は通常充電状態にあり、電源が切れたときにのみ放電します。バッテリーの耐用年数を延ばすために、UPS充電器は一般的に一定の電圧制限によって制御されます。バッテリーがいっぱいになると、フローティング状態になり、各浮選電圧は13.6 Vに設定されます。充電電圧が高すぎると、バッテリーが過充電され、そうでない場合、バッテリーは十分に充電されません。充電電圧の異常は、バッテリー構成エラーまたは充電器の故障が原因である可能性があります。したがって、電池を取り付ける際には、電池の仕様や数量の正確さに注意する必要があり、仕様やバッチ番号の異なる電池を混在させないでください。貧弱な充電器を使用しないでください。設置では、熱放散の問題を考慮する必要があります。現在、アドバンストUPSは、バッテリー寿命をさらに延ばすために、ABM（Advanced BatteryManagement）三相インテリジェントバッテリー管理プログラムを採用しています。つまり、充電は、初期充電、フローティング充電、および休止の3つの段階に分けられます。最初の段階は定電流平衡充電です。 90 <UNK>にバッテリ容量を充電します。第2段階は、フローティング充電、バッテリー容量を100まで充電してから、充電を停止することです。第三段階は自然排出です。この段階では、バッテリーは指定された下限電圧まで独自の漏れ電流放電を使用し、その後、上記の3つの段階を繰り返します。この方法は、電気で満たされた以前のタイプのバッテリーを変更し、それでもバッテリーを1日24時間の状態に保ち、バッテリーの寿命を延ばしました。

（6）メンテナンスフリーのバッテリーは、吸収電解液システムを使用しているため、通常の使用ではガスを発生しませんが、ユーザーが不適切に使用してバッテリーを過充電すると、ガスが発生し、バッテリーの内圧が発生します増加します。バッテリーの圧力バルブをオーバーヘッドします。これにより、バッテリーが深刻に破裂します。

（7）UPSの動作中は、バッテリの終了電圧値、フローティング充電電流値、各バッテリの電圧値、接地抵抗、バッテリとDCバスの絶縁状態の監視に注意が払われます。 。

（8）バッテリーのみで複数のセルの負荷を増減しないでください。個々のセルの容量が不均衡になり、充電が不均一になり、セルの耐用年数が短くなります。

（9）バッテリーは、できるだけ清潔で涼しく、換気され、乾燥した場所に設置し、日光、ヒーター、またはその他の放射線源の影響を受けないようにする必要があります。バッテリーは、傾斜した角度ではなく、直立させて配置する必要があります。各バッテリー間の端子接続はしっかりしている必要があります。

（10）定期的なメンテナンス。バッテリーは、外観が異常であるかどうかを観察したり、各バッテリーの電圧が等しいかどうかを測定したりするなど、一定期間後に定期的にチェックする必要があります。長時間停電がない場合、バッテリーは充電されたままになり、バッテリーの動作が低下します。したがって、停電がない場合でも、UPSはバッテリーをアクティブに保つために定期的な放電テストを実行する必要があります。放電テストは、通常3か月に1回、UPSを使用して（できれば50％以上）、UPSがバッテリー放電状態になるように市場支配力を切断して実行できます。放電時間は、バッテリー容量にもよりますが、一般的に数MSから数十MSです。放電後、電源を市場に戻し、バッテリーを充電し続けます。

4結論

鉛蓄電池の耐用年数に影響を与える主な要因と使用時に注意すべき事項を理解して明確にすることは、UPSシステムで鉛蓄電池を正しく使用および維持するのに大いに役立ちます。鉛蓄電池を日常業務で正しく使用・維持し、より合理的に使用できるようにしたいと考えています。

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