排除UPS電源常見故障，能延長機房電池組壽命

時間：2022-04-01

前言：

據(jù)電力*測試數(shù)據(jù)表明，使用的電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生對電腦干擾和破壞的電源問題，而UPS電源，即不間斷電源系統(tǒng)，是一種含有儲能裝置（通常為蓄電池），以逆變器為主要組成部分的恒電壓、恒頻率輸出的不間斷電源系統(tǒng)，主要應用于要求設備24小時供電的場合，如通訊設備、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)或其它電力電子設備等，排除UPS電源常見故障是可以達到機房電池組壽命的。

據(jù)相關調查數(shù)據(jù)顯示，通過對UPS維修工作中各種故障的統(tǒng)計可以得出這樣的結論：

（1）后備式UPS電源，由電池引發(fā)的故障**過了總故障的50%。

（2）在線式UPS電源，因為它的電路設計合理，驅動功率元件容量所取的余量大，因而電源電路故障率很低，相比之下，由電池組所引發(fā)的故障率上升至60%以上。

可見，正確地使用和維護好電池是延長電池組壽命、降低UPS電源總故障率的關鍵因素之一。

UPS穩(wěn)壓電源常見故障維修排除：

（1）電涌（**級計算機、大型網(wǎng)絡服務器和交換機等電器設備關機時產(chǎn)生的高壓）

（2）高壓尖脈沖（雷擊、電弧放電造成）

（3）電線噪聲（馬達運行、繼電器動作、廣播**、微波輻射等引起）

（4）頻率偏移（發(fā)電機不穩(wěn)定、小型供電所頻率不穩(wěn)等）

（5）持續(xù)低電壓（大型電器設備啟動、應用及主電力線切換等）

（6）市電中斷（線路上的斷路器跳閘、供電中斷、電網(wǎng)故障等）

下面是UPS常見故障與處理方法

1、UPS開機后，面板上無任何顯示，UPS不工作。

從故障現(xiàn)象判斷，其故障在市電輸入、蓄電池及市電檢測部分及蓄電池電壓檢測回路，先檢查市電輸入保險絲是否燒毀，若市電輸入保險絲完好，檢查蓄電池保險是否燒毀，因為某些UPS當自檢不到蓄電池電壓時，會將UPS的所有輸出及顯示關閉，若蓄電池保險完好，檢查市電檢測電路工作是否正常，若市電檢測電路工作不正常且UPS不具備無市電啟動功能時，UPS同樣會關閉所有輸出及顯示，若市檢測電路工作正常，再檢查蓄電池電壓檢測電路是否正常。

2、后備式UPS當負載接近滿載時，市電供電正常，而蓄電池供電時蓄電池保險絲熔斷。

蓄電池保險絲熔斷，說明蓄電池供電流過大，檢測步驟：逆變器是否擊穿、蓄電池電壓是否過低、若蓄電池電壓過低，再檢測蓄電池充電電路是否正常、若蓄電池充電電路正常，再檢測蓄電池電壓檢測電路工作是否正常。

3、UPS只能由市電供電而不能轉為逆變供電。

不能進行市電向逆變供電轉換，說明市電向逆變供電轉換部分出現(xiàn)故障，蓄電池電壓是否過低，蓄電池保險絲是否完好，若蓄電池部分正常，檢查蓄電池電壓檢測電路是否正常，若蓄電池電壓檢測電路正常，再檢查市電向逆變供電轉換控制輸出是否正常。

4、逆變器功率較一對功放晶體管損壞，換同型號晶體管后，運行一段時間又燒壞。

從現(xiàn)象判斷為引起原因是電流過大，而導致過大電流的原因有：過流保護失效，當逆變器輸出發(fā)生過電流時，過流保護電路不起作用，還有就是脈寬調制(PWM)組件故障，輸出的兩路互補波形不對稱，一個導通時間長，而另一個導通時間短，使兩臂工作不平衡，甚至兩臂同時導通，造成兩管損壞，又或者功率管參數(shù)相差較大，此時即使輸入對稱波形，輸出也會不對稱，該波形經(jīng)輸出變壓器，造成偏磁，即磁通不平衡，積累下去導致變壓器飽和而電流驟增，燒壞功率管，而一只燒壞，另一只也隨之燒壞。

5、蓄電池電壓偏低，但開機充電十多小時，蓄電池電壓仍沖不上去。

從現(xiàn)象判斷為蓄電池或充電電路故障，可按以下步驟檢查：檢查充電電路輸入輸出電壓是否正常，若充電電路輸入正常，輸出不正常，斷開蓄電池再測，若仍不正常則為充電電路故障，若斷開蓄電池后充電電路輸入、輸出均正常，則說明蓄電池已因長期未充電、過放或已到壽命期等原因而損壞。

6、在接入市電的情況下，每次打開UPS，便聽到繼電器反復的動作聲，UPS面板電池電壓低指示燈長亮且蜂鳴器長鳴。

故障分析，根據(jù)上述故障現(xiàn)象可以判斷：該故障是由蓄電池電壓過低，從而導致UPS啟動不成功而造成的。拆下蓄電池，**行均衡充電(所有蓄電池并聯(lián)進行充電)，若仍不成功，則只有換蓄電池。

7、有市電時UPS輸出正常，而無市電時蜂鳴器長鳴，無輸出。

從現(xiàn)象判斷為蓄電池和逆變器部分故障，可按以下程序檢查：

（1）檢查蓄電池電壓，看蓄電池是否充電不足，若蓄電池充電不足，則要檢查是蓄電池本身的故障還是充電電路故障。

（2）若蓄電池工作電壓正常，檢查逆變器驅動電路工作是否正常，若驅動電路輸出正常，說明逆變器損壞。

（3）若逆變器驅動電路工作不正常，則檢查波形產(chǎn)生電路有無PWM控制信號輸出，若有控制信號輸出，說明故障在逆變器驅動電路。

（4）若波形產(chǎn)生電路無PWM控制信號輸出，則檢查其輸出是否因保護電路工作而封鎖，若有則查明保護原因。

（5）若保護電路沒有工作且工作電壓正常，而波形產(chǎn)生電路無PWM波形輸出則說明波形產(chǎn)生電路損壞，上述排故順序也可倒過來進行，有時能快發(fā)現(xiàn)故障。

8、一臺后備UPS有市電時工作正常，無市電時逆變器有輸出，但輸出電壓偏低，同事變壓器發(fā)出較大的噪音。

故障分析，逆變器有輸出說明末級驅動電路基本正常，變壓器有噪音說明推挽電路的兩臂工作不對稱，檢測步驟如下：

（1）檢查功率是否正常。

（2）若功率正常，再檢查脈寬輸出電路輸出信號是否正常。

（3）若脈寬輸出電路輸出正常，再檢查驅動電路的輸出是否正常。

9、在市電供電正常時開啟UPS，逆變器工作指示燈閃爍，蜂鳴器發(fā)出間斷叫聲，UPS只能工作在逆變狀態(tài)，不能轉換到市電工作狀態(tài)。

不能進行逆變供電向市電供電轉換，說明逆變供電向市電供電轉換部分出現(xiàn)了故障，要重點檢測：市電輸入保險絲是否損壞——若市電輸入保險絲完好，檢查市電整流濾波電路輸出是否正?！羰须娬鳛V波電路輸出正常，檢查市電檢測電路是否正?！羰须姍z測電路正常，再檢查逆變供電向市電供電轉換控制輸出是否正常。

10、當市電中斷時，逆變器不工作，蜂鳴器長鳴

根據(jù)故障現(xiàn)象，蜂鳴器長鳴，說明該穩(wěn)壓電源的轉換控制電路正常，逆變器不逆變是因保護電路動作所致。用萬用表檢測電池電壓正常，說明故障出在逆變回路電路。該機逆變回路由脈寬調制器U1(SG3524)、取樣變壓器T2、推動管Q5與Q6、逆變器Q17與Q18等組成。（1）首先測量脈寬調制器U1(SG3524)的⑩腳，看是否被鎖定(鎖定時為高電平)，接著測量逆變管Q17、Q18靜態(tài)工作時對地的阻值。

（2）正常時依數(shù)據(jù)可知:當黑筆接地時，Q17、Q18的e、b、c對地阻值分別為3.2kΩ、3.8kΩ、0kΩ。

（3）當紅筆接地時，此阻值分別為5.6kΩ、6.5kΩ、0Ω。

（4）用萬用表測量Q17、Q18的e、b、c對地阻值均只有100Ω。

（5）此時發(fā)現(xiàn)逆變管Q17與Q18、推動管Q5與Q6均已燒壞。

（6）換之，故障排除。

11、市電工作時，電源變壓器噪聲大

分析與維修，根據(jù)故障現(xiàn)象可知，當變壓器的負載過重，或工作狀態(tài)處于不平衡、不穩(wěn)定時，就有可能發(fā)出異常的噪音。而我們知道，當與變壓器相連的電路中有元器件損壞，或者有些連線接觸不良，就有可能使負載過重。檢查變壓器的次級并未發(fā)現(xiàn)碰線短路、匝間短路、元器件損壞故障。用酒精棉球輕輕擦洗干凈，再將各連接插頭、插座拔掉，重新插好后，變壓器的噪聲消失，UPS電源工作正常。推測故障原因可能是電路板灰塵太多，某個連接插頭不良引起變壓器負載過重所致。

13、市電正常時，剛一開機起動時，交流保險絲熔斷，UPS轉向逆變器供電

分析與維修，交流保險絲熔斷，說明市電供電主回路電流過大，應重點檢查輸出回路中有無短路現(xiàn)象。經(jīng)過仔細測試，未發(fā)現(xiàn)有短路點。在打開UPS的瞬間測量IC8輸出端⒁，有調制脈沖輸出，這是不正常的，可能在市電正常的情況下，逆變器也工作，二者同時使用一個電源變壓器，使主回路中的電流過大，引起保險絲熔斷所致。測量市電供電—逆變器供電電路的轉換控制電路，發(fā)現(xiàn)IC5已損壞。換IC5芯片，故障排除。

按下面這樣方法做可以延長電池組壽命、降低UPS電源總故障率哦~

1、定期檢查各單元電池的端電壓和內阻

對12V單元電池來說，在檢查中如果發(fā)現(xiàn)各單元電池間的端電壓差**過0.4V以上或電他的內阻**過80mΩ以上時，應該對各單元電池進行均衡充電，以恢復電池的內阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡。均衡充電時充電電壓取13.5～13.8V即可。

經(jīng)過良好均衡充電處理的電池絕大多數(shù)都可將其內阻恢復到30mΩ以下，UPS電源在運行過程中，由于各單元電池特性隨時間變化而產(chǎn)生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS電源內部的充電回路來消除的，所以對這種特性已發(fā)生明顯不均衡性的電池組，若不及時采取脫機均充處理的話，其不均衡度就會越來越嚴重。

2、減少深度放電

電他的使用壽命與它被放電的深度密切相關。UPS電源所帶的負載越輕，市電供電中斷時，蓄電他的可供使用容量與其額定容量的比值越大，在此情況下，當UPS電源因電池電壓過低而自動關機時電池被放電的深度就比較深。

實際過程如何減少電池被深度放電的事情發(fā)生呢?方法很簡單：當UPS電源處于市電供電中斷，改由蓄電池向逆變器供電狀態(tài)時，絕大多數(shù)UPS電源都會以間隙4s左右響一次的周期性報警聲，通知用戶現(xiàn)在是由電池提供能量，當聽到報警聲變急促時，就說明電源已處于深度放電，應立即進行應急處理，關閉UPS電源。

不是迫不得以，一般不要讓UPS電源一直工作到因電池電壓過低而自動關機才結束。

3、保證電源環(huán)境溫度

電池可供使用的容量與環(huán)境溫度密切相關，一般情況下，電池的性能參數(shù)都是室溫為20℃條件下標定的，當溫度**20℃時，蓄電他的可供使用容量將會減少，而溫度**20℃時，其可供使用的容量會略有增加。不同廠家不同型號的電池受溫度影響的程度不同。

據(jù)統(tǒng)計，在-20℃時，蓄電池可供使用容量只能達到標稱容量的60%左右?？梢姕囟鹊挠绊懖豢珊鲆?，當然，要延長電池組的使用壽命不但在維護使用上要注意，而且在選擇時就應充分考慮負載特性(電阻性、電感性、電容性)及大小。不要長期使電池處于過度輕載運行，以免電池放電電流過小導致電池報廢。

4、重新浮充

UPS電源以利用機內的充電子產(chǎn)品電回路重新對蓄電池浮充10～12h以上再帶載運行。

UPS電源長期處于浮充狀態(tài)而沒有放電過程，相當于處在“儲存待用”狀態(tài)。

如果這種狀態(tài)持續(xù)的時間過長，造成蓄電池因“儲存過久”而失效報廢，它主要表現(xiàn)為電池內阻增大，嚴重時內阻可達幾Ω，在室溫20℃下，存儲1個月后，電池可供使用的容量為其額定值的97%左右，如果儲存6個月不用，它的可使用容量變?yōu)轭~定容量的80%。如果儲存溫度升高，它的可使用容量還會降低。

因此建議用戶好每隔20°C個月有意地拔掉市電輸入，讓UPS電源工作于由蓄電池向逆變器提供能量的狀態(tài)。但這種操作不宜時間過長，在負載為額定輸出的30%左右時，約放電10min即可。

5、利用供電高峰充電

對于UPS電源長期處于市電低電壓供電或頻繁停電的用戶來說，為防止電池因長期充電不足而過早損壞，應充分利用供電高峰(如深夜時間)對電池充電以保證電池在每次放電之后有足夠的充電時間。

一般電池被深度放電后，再充電至額定容量的90%至少需要10～12h左右，注意充電器的選用。UPS電源用的免維護密封電池不能用可控硅式的“快速充電器”進行充電，這是因為這種充電器會造成蓄電池同時處于既“瞬時過流充電”又“瞬時過壓充電的惡劣充電狀態(tài)。這種狀態(tài)會使電池可供使用容量大大下降，嚴重時會使蓄電池報廢。

在采用恒壓截止型充電回路的UPS電源時，注意不要將電池電壓過低保護工作點調得過低，否則，在它充電初期*產(chǎn)生過流充電，當然，好選用既具有恒流，又有恒壓的充電器對其進行充電。

詞條
詞條說明
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