鉛酸 UPS 電池的更換間隔

密封鉛酸電池(SLA),或者同樣普遍的吸收性玻璃氈(Absorbent Glass Mat,AGM)通常用作UPS 不斷電系統和類似備用應用時的後備電源,在這些應用中,它們只需在其大部分使用壽命內收取維護費用,等待著他們被要求提供電力的那一刻。

這些電池沒有無限的使用壽命,並且隨著時間的推移,其供電能力會降低,因此更換或至少定期測試它們很重要;如果備用電池的舊電池在真正需要的時候會出現不穩定的情況,那麼就沒有作為備用電池供電的意義了。應該多久測試或更換一次?這取決於溫度和可以容忍的容量損失等因素。

一間出色的電池製造商會為她們生產的專為待機應用電池提供估計的使用壽命,至少應該附帶溫度條件和(如果有就更好)該數字大概可表達為壽命終止條件的聲明。

如果沒有指明,可以合理地猜測壽命終止被視為原始容量減少 50% 和 / 或內部阻抗加倍。就 UPS 應用而言,這大致意味著最大輸出功率和低負載運行時間減半。換句話說,如果您依靠 UPS 在其宣傳的大部分保持時間內提供其額定功率的很大一部分,那麼您可能需要在電池的預計使用壽命結束之前更換電池。另一方面,如果您只需要幫助非關鍵系統在公用事業和發電機之間的例行傳輸過程中克服幾個交流週期的損失,那麼您可能可以稍微延長一些時間。

不幸的是,溫度也會影響電池的退化速度。首先,第一個近似值,如果電池實際溫度比製造商提供的壽命估計值的條件溫度每增加 10 攝氏度(18 華氏度),電池壽命將會是製造商的估計壽命數字減半。這對於小型 UPS 應用非常重要,這些應用通常將電池放置在帶有一堆發熱電子設備的外殼中。情況各有不同,但很可能有相當多的 UPS 電池生活在接近 35 攝氏度(95 華氏度)的環境中,據說電池在 25 攝氏度(77 華氏度)的溫度下可以維持 3-5 年預計只能持續 18-30 個月。

最後一個值得考慮的因素是電池的使用量。重複的充電/放電循環會導致容量損失,其程度隨著每次循環的放電深度的增加而變得更加嚴重。圖 1 是 ZEUS battery productsPC1.2-12F1 的電池循環壽命圖,表示產品系列在完全放電可以將電池循環壽命縮短約至 1/6。

圖 1:電池循環壽命圖(資料來源:ZEUS PC1.2-12 規格書

總而言之,當沒有其他有關應用的資料時,建議完全備用或備用應用中備用的鉛酸電池的更換間隔為 3 年。然而,透過花時間評估每個應用的實際條件(至少注意電池溫度)並相應地調整該數字,系統可靠性和/或維護成本將顯著提高。對於使用多個電池/電池的設備,另一文章「電池平衡和更換」包含與最大限度地延長更換電池的使用壽命的介紹及相關資料。