不间断电源（UPS）可以随时启用吗？

　　图1：用于评估监测装置的测试设置

老化问题

　　这类系统大多采用铅酸电池技术，众所周知的技术缺陷是老化导致容量衰减，内阻升高。不过，由于这项技术如此成熟，老化状况也广为人知，因而能够通过探测几种情况确定老化状况。

　　容量降低是尤其普遍的影响之一，这基本是电池的使用模式造成的。在UPS内部，电池以高电流放电，导致电极上生成大的晶体。可通过适当调节电池，部分地控制这种状况，但事实证明在严重情况下这是不可逆的。这种情况也会生成小的晶体，称作“树枝晶”，如果没有探测到的话，可能会连在一起造成电池短路。

　　内部腐蚀使端子的薄片落到电极上，也可能造成短路。导致腐蚀的重要因素包括温度、电压和局部酸液浓度，通常影响正极端子。这些老化效应都导致电池容量或电量损失，因此任何一种诊断都必须能够鉴别它们，以便在灾难性故障发生之前采取适当行动。

　　以上效应导致电池容量或电量降低。任何一类诊断都应当以鉴别这些老化效应为目标。

　　在已进行的测试中，使用电化学阻抗谱（RWTH亚琛大学的EISmeter分析仪）进行全谱测量；运用一系列的正弦波形测量电池，测得整个频谱的阻抗。通过傅立叶分析计算给定频率的实际和假想的电压响应部分，得出测量结果。通过分析电压响应与励磁电流的幅角及相角关系，获得复杂的阻抗结果。

　　对于Sentinel解决方案而言，这是不切实际的，因为做到这一点所需的处理能力会使持续监测系统的任何解决方案失去商业可行性。因此，我们面临的挑战是开发这样一种方法：只能使用一种频率进行测量，但能获得堪比EISmeter的结果。

　　趋势分析

　　结果所示，用EISmeter和用Sentinel测得的两个数值非常一致。虽然使用Sentinel反馈的数值稍高，但这容易通过校准予以补偿。但是，基于电池诊断的目的，对于重要性来说，这种偏差是相对而非绝对的。由于测量是持续进行的，因此重要的是从结果中清楚看出趋势数据。这些数据加上均采用单一集成电路测得的温度和电压值，构成Sentinel解决方案的信息基础。

　　Sentinel是第一个用于监测VRLA和富液电池的单块集成电路（系统芯片），能够测量单个电芯和整个电池的内部温度、电压和标准阻抗。每个Sentinel III模块监测标称电压在0.9到16伏之间的单个电芯或电池组，通过名为S-BUS总线的通讯总线向名为S-BOX的数据记录器报告数据。

　　Sentinel的功能是取得测试的关键电气参数，以确定电池能否在主电源发生故障时发挥作用。

　　单个串行总线最多可以接入250个最多设定为六组的Sentinel模块，最多可监测六条浮动/放电电流，使安装变得极其轻松，只需使用预设端子的数据总线电缆将插头插入插座即可。 

　　另外在设计上，Sentinel III安装简单，花费的时间约为安装其他系统所需时间的四分之一。这是通过单片电路设计和简化通讯系统实现的。各独立单元采用LEM称作S-BUS总线的专有通讯总线，独立运行，却由称作S-BOX的中央智能单元直接控制；监控器和数据记录器有全面的警报参数和数据存储装置（见图4）。

  
　　正是详细的测量加上智能化的数据分析，才能提供关于真实电池状况和可用性的可靠报告。Sentinel III提供电芯或整个电池的准确温度、电压和阻抗数据。中央数据记录与分析单元的软件跟踪一定时间的数据变化情况，提取趋势信息，随时向用户提供备用电池投入使用后的真实性能。在单个电芯或整个电池层面，系统鉴别出故障的电池组件，针对完全失效生成警报，并请求进行人工检验。由于S-BOX盒也接入网络服务器，可通过互联网查看所有的性能、趋势和警报数据；以标准信息形式提供非紧急状态更新数据，使管理员可从世界任何地方监测装置。 　　由于Sentinel本身由受监测的电池供电，因此设计上在多数时间维持“睡眠”模式，只在进行测量时才“唤醒”。唤醒周期用时不足100毫秒，大约每5-10分钟唤醒一次。鉴于Sentinel III分散内部电阻的测试载荷电流，为减小内部温度上升，阻抗测量周期的最短时间为10分钟。与电池参数变化的时间尺度相比，这个间隔很短，实践中许多操作员会要求延长阻抗测量周期的间隔。因此在绝大多数时间里，Sentinel消耗极少的主电池电量。