目前大中型UPS电源配备的蓄电池数量,从3只到80只不等,甚至更多。这些单个的电池通过电路连接构成电池组,以满足UPS直流供电的需要。在UPS连续不断的运行使用中,因性能和质量上的差别,个别电池性能下降、储电容量达不到要求而损坏是难免的。当电池组中某只/某些电池出现损坏时,维护人员应当对每只电池进行检查测试,排除损坏的电池。更换新的电池时,应该力求购买同厂家同型号的电池,禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用。
在使用电池的作为储能元件之前,UPS曾经使用飞轮作为负载提供电能供应,这种不间断电源被称为飞轮式或旋转式不间断电源。飞轮式UPS由整流器、直流电动机、飞轮、柴油机(或汽油机)及发电机等组成。在电网供电的情况下,由整流器提供的直流电驱动电动机带动飞轮旋转,发电机同时为负载供电。可节省占地空间。随着锂电池技术的发展,现今也有不少UPS选择配置锂电池,锂电池相较铅酸蓄电池而言,在储能密度、设备重量、设备体积上,相较铅酸蓄电池而言,可以有一个大幅度的降低。并且在充放电次数及使用寿命上,也都有较大技术改变。表2为储能元件技术性能对比表。
DVR采用超级电容设备作为储能元件,摒弃了传统的电池元件。通过将超级电容设备中的直流电压逆变成特定的工频正弦交流电压并联注入系统线路的方式,快速对负载提供完整的电源供应,从而保障了系统可靠性。相较于铅酸蓄电池而言,超级电容有以下优点:
①充电速度快。充满其额定容量的95%以上仅需10s～10min;
②循环寿命长。品质优良的超级电容深度充放电循环可达100万次;
③能量转换效率高。大电流能量循环效率>90%;
④功率密度高。可达1000W/kg—50000W/kg,是蓄电池的10倍以上;
⑤原材料生产、使用、存储及拆解过程均无污染,是理想的绿色环保电源;安全系数高,长期使用免维护;
⑥高充放电效率。由于内阻很小,所以充放电损耗也很小,具有较高的充放电效率,可达90%以上。
⑦温度范围宽。达-40～+70℃。超级电容器电极材料的反应速率受温度影响不大;
⑧检测控制方便。剩余电量可通过公式E=CV2/2直接算出,只需要检测端电压就可以确定所储存的能量,荷电状态(SOC)的计算简单准确,因此易于能量管理与控制。
除以上不同点之外,UPS设备与DVR动态电压恢复器设备还有如下相同点。