在数据中心，ACUPS系统是非常重要的关键基础设施，为负载提供不间断供电，保障网络畅通和设备正常运行。其中，作为电能储存的蓄电池必然是交流UPS系统的重要组成部分。由于电池本身的特性和多方面的原因，对交流UPS系统中使用的电池存在或多或少的误解，应用也不尽如人意。在实际应用中，交流UPS系统的很多事故或故障都是由电池引起的。因此，有必要加强对蓄电池在交流UPS系统中的应用要求和特点的认识，正确选择和使用蓄电池，确保其充分发挥应有的作用。一、电池在UPS供电系统中的作用和意义电池在交流UPS系统中的主要作用是储存电能。当市电供电正常时，蓄电池通过交流UPS系统的整流充电电路储存电能，同时对直流电路起到平滑和滤波的作用，在市电供电正常时起缓冲作用。逆变器过载。一旦市电因意外突然波动甚至断电，交流UPS系统会将电池放电供给逆变器供电，逆变器将电池释放的直流电转换为正弦波交流电以维持市电UPS的输出。也就是说，当交流UPS系统在输入出现异常时，依靠蓄电池及时补充电能，保证供电不中断。其作用主要应包括两个方面：当市电和柴油发电机供电出现波动、断电甚至中断时，实现供电的连续性。供电无缝切换过程中，保证给设备供电不出现超过10ms的中断，保证设备不掉电。市电和油发电机供电中断后，在限定时间内作为备用能源使用，保证负载在一定时间内能正常用电。它是交流UPS系统应急电源的最终能源保障，其功能主要取决于电池组的放电电流和容量。因此，电池组相当于交流UPS系统中的消防队和消防车。“养兵千日，用之一时”，平时不用甚至长期不用，但到了紧急关头，就只能完全依靠了。其产品质量和运维质量将直接关系到信息通信网络设备供电的安全性和可用性。另一方面，由于各种因素的影响，目前的阀控式密封铅酸蓄电池是交流UPS系统中最容易出现问题、最不容易提前发现的薄弱环节。因此，有必要树立这样一个观念：电池组在交流UPS系统中的应用（包括设计、采购、运维）首先关注的是它的可靠性和可用性，而不是省钱，节能减排，或延长电池寿命。使用寿命！2、铅酸蓄电池的设计寿命和有效使用寿命铅酸蓄电池已有几十年的历史。1980年代以来，阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）成为主流产品，并作为更新换代产品。作为交流UPS的储能元件，阀控式密封铅酸电池（VRLA）仍然是最主要和最受欢迎的。阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命主要分为循环寿命和浮充寿命两种。电池所能进行的充放电循环次数称为电池的循环寿命；浮充寿命是指在规定的浮充电压和环境温度下，电池在使用寿命结束时的工作时间。寿命终止条件设置为低于10小时率额定容量的80%。从理论上分析，VRLA蓄电池的设计寿命可达15-20年，在实际使用中以此为依据。例如，在通信行业标准YD/T799-2002《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》中，蓄电池的寿命规定为：“2V串联电池的等效浮充寿命不小于8年。等效浮充寿命6V及以上系列电池不低于8年。”在新修订的YD/T799-2010中，从测试和测试的角度对电池寿命进一步细化和规范，如表1所示。综上所述，结合实际使用情况分析，目前的标准和关于电池寿命的规定是合适的和可行的。目前交流UPS所采用的阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）之所以使用寿命达不到要求，并不是技术原理和生产水平的问题。3、长延时电池和高倍率电池数据中心使用的电池按放电类别一般可分为三类，即用于油发电机组的“瞬时大电流放电”和“长延时”通信电源系统的延迟、小时间放电”。交流UPS系统的“大电流放电”和“高倍率放电”。在传统通信网络设备的供电中，通信电源系统的后备时间基本上是按照设计负载的几个小时来设计配置的。比如10h，8h，至少3~5h。电池组基本处于“长延时、小电流”的充放电工作状态。200Ah/6V、1000Ah/2V等，按10h倍率的放电电流，可释放的电能分别为100Ah、200Ah、1000Ah。对于大功率交流UPS系统，由于电压较高，常采用6V或12V电池。受电池容量、并联组数、投资成本等限制，后备时间至少15分钟。也就是说，电池组的放电倍率远低于10h倍率，电池组的实际放电电流要大得多。以10h速率放电电流。蓄电池的放电方式在传统通信用后备电池的“长延时小电流”和启动电池的“瞬时大电流放电”之间转变为“高倍率”放电方式。从目前阀控式密封铅酸蓄电池的技术和工艺结构来看，按“长延时、小电流”设计生产的通信后备电池不能完全满足应用要求。因此，同样是12V或6V单体铅酸电池，不同使用场合的选择是完全不同的。用于传统通信局、国家基站等时，应继续沿用传统的“小电流、长延时”通信用铅酸电池；而数据中心交流UPS系统使用的电池组应选用大电流放电“高倍率”电池组。两者不应混淆和滥用。4、直流电路短路故障的危害及电池组附近加装过流保护的必要性。数据中心的供电系统可分为交流和直流两种电路。故障对直流链路的影响大于对交流链路的影响。主要原因有：（1）电池组短路比交流电危害更大。一般情况下，电气短路火灾的首要措施是切断电源。对于交流电源，由于电能自上而下来自于市电或柴油发电机组，当发生电气短路故障时，总会有一个初级保护装置动作，切断短路电气回路及时。而当电池组位于供电系统末端时，电能自下而上提供，只要跨接直流配电板的保护熔断器或电池组的保护断路器，不会有其他保护。当发生短路故障时，往往无法有效切断短路电路。另外，直流电流不像交流正弦波，没有零交叉点时瞬时电动势为零。一旦发生电气短路，很容易造成蔓延。但短路后的阻抗只取决于导线电阻和电池组内阻，短路电流基本近似无穷大。因此，电池组直流短路的危害远大于交流短路。(2)通信电源中的直流供电系统是保证通信网络设备不间断供电的核心系统，备用电池组是通信网络的应急电源能源。对于直流供电系统，电池组直接并联在整流器输出端的直流供电电路中。正是由于后备电池组的存在，市电供电中断或交流侧电气短路不会直接导致通信网络供电中断。.同样，对于交流UPS系统，只要逆变器及后续电路正常工作，后备电池组就可以发挥作用。但是，如果直流电源系统特别是电池组发生电气短路，势必会导致直流电源系统的输出电压瞬间下降，造成负载设备停电，造成网络中断，严重的影响信息沟通的畅通。(3)机房火灾电池组发生电气短路后，如不能及时发现电路并切断，势必引起火灾。电池组的质量越好，电量越大，风险就越大。因此，数据中心交流UPS系统中直流电路尤其是电池组的过流保护尤为重要。必须特别注意靠近电池组侧面的电池保护盒，其内置开关应为直流（或交直流）断路器或保险丝。每组蓄电池均设有保护和操作开关。5、铅酸蓄电池电气短路故障及漏液隐患分析检测交流UPS系统电池组电气短路原因中，电池漏液导致电池架短路或绝缘降低，导致正负极通过电池架间接短路。一直是发生概率高、最难判断和发现的疑难故障，但后果却很严重。目前针对此类隐患的防范措施或多或少存在不足：电池底部加托盘——托盘易燃；-难以实施且不符合安全规定；在电池室安装非常早期的烟雾警报系统-不及时。目前使用的高于安全电压的直流供电系统（如动力操作电源、通信用240V直流供电系统等）都要求直流回路悬空接地并配备绝缘监测装置（Insulation监控）功能系统。所谓绝缘监测是指检测直流供电系统中直流输出与地的绝缘性能，以确定是否发生接地故障或绝缘性能降低。在发生接地故障或绝缘退化时发出警报。绝缘监测功能主要通过检测直流供电电路中的电压和电流来实现对地绝缘电阻的检测。其中，电压检测技术主要采用绝缘监测，实时监测正负直流母线的对地电压，通过对地电压计算出正负母线对地的绝缘电阻。当绝缘电阻低于设定的报警值时，发出报警信号。从本质上讲，电池组的电气短路也是正负极之间绝缘的一种极端形式，而电池漏液造成的电气短路一定是正负极或电池之间的绝缘框架（接地）。衰退。从绝缘监测的工作原理可以看出，只要电池组悬空接地，电池组的正负极电路（包括充放电电路）都没有接地。通过平衡电桥电阻可以检测电池是否漏液或对地绝缘性下降。由于该检测方法的测量对象是电池组正负极间的电压，因此无论电池组中任何一点发生接地故障或绝缘下降，都会引起正极对地的变化电压U1或负极对地电压U2，并能快速反映在绝缘监测系统中。因此，借助绝缘监测的检测原理，可以检测出电池组的漏液情况。
