UPS電池的使用維護(hù)和電腦～樣，UPS的發(fā)展歷史也不長。作為一門新興的行業(yè)，它是高科技的結(jié)晶，結(jié)合了當(dāng)今先進(jìn)的微電子、軟件技術(shù)。大功率的UPS價(jià)格不菲，而其中電池的價(jià)格占很大的比重，一般約占UPS總價(jià)格的30％－50％。在返修的UPS中，由于蓄電池的故障而引起UPS不能正常工作的比例大約為1/3。由此可見，正確地使用維護(hù)好蓄電池，對延長蓄電池的使用壽命并非小事，不能掉以輕心。

UPS的主機(jī)處于核心的地位，平時(shí)特加照顧的也是它，而往往忽略了另一重要組成部分——電池，以為是免維護(hù)的就不再關(guān)心了。要知道一臺沒有電池的UPS是沒有多少用處的，不能提供電力保護(hù)作用，充其量也只不過是一臺穩(wěn)壓器，而且還白白消耗掉大量的電力。有時(shí)用戶在主機(jī)運(yùn)行正常時(shí)也錯認(rèn)為電池也處于可使用狀態(tài)，殊不知電池組可能已沒有蓄電能力，無法供電了。突然斷市電后UPS即刻停電或只能維持很短的時(shí)間就停機(jī)，使用戶來不及采取補(bǔ)救措施，損失就不可挽回地造成了?，F(xiàn)在UPS所用的電池一般都是免維護(hù)鉛酸蓄電池，設(shè)計(jì)壽命普遍是5年，長壽命的是10年、15年，只是價(jià)格就貴多了。5年的設(shè)計(jì)壽命是在電池生產(chǎn)廠家要求的環(huán)境下才能達(dá)到，如用戶達(dá)不到要求就很難說了。影響電池壽命的典型因素是環(huán)境溫度，一般電池生產(chǎn)廠家要求的環(huán)境溫度是在15一25℃之間，隨溫度的升高電池的放電能力有所提高，但都高不出30％，付出的代價(jià)卻是電池壽命的大大縮短，因?yàn)榄h(huán)境的溫度一旦超過25℃，只要溫度每升高10℃，電池的壽命就縮短一半。例如電池的壽命是5年，環(huán)境的溫度如為35℃，那么電池的壽命就只有2.5年，如溫度再升高10℃達(dá)到45℃，電池的壽命只有區(qū)區(qū)1.25年了，甚至更少。在用戶錯認(rèn)為電池的壽命還有3、4年時(shí)，殊不知電池早就壞了，產(chǎn)生大量的熱能，很容易使周圍的溫度升高，很輕易就能超過25℃的上限。如條件允許應(yīng)把UPS放在有空調(diào)的環(huán)境中。要想提高電池的使用壽命，還必須嚴(yán)格遵循充電電流不得超過電池允許的最大充電電流。過大的充電電流會導(dǎo)致電池使用壽命的縮短。

新的蓄電池在安裝完畢后，一般要進(jìn)行一次較長時(shí)間的充電，為初充電，應(yīng)按額定容量1／10的電流來進(jìn)行初充電。蓄電池在放電終了可進(jìn)行再充電，叫正常充電。正常充電時(shí)，最好采用分級定流充電方式，即在充電初期用較大的電流，充電一定時(shí)間后改用較小的電流，至充電的后期用更小的電流。這種充電方法的充電效率較高，充電時(shí)間較短，充電效果也很好，并且對延長電池的壽命有利。當(dāng)蓄電池被過度放電到輸出電壓為零，或電池被置于長時(shí)間的短路或長時(shí)間的開路狀態(tài)，都會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到電池的陰極表面，形成電池陰極板的“硫酸鹽化”。由于硫酸鉛是一種絕緣體，它的形成必將對電池的充放電性能產(chǎn)生極不好的影響。因?yàn)樵陉帢O板上形成的硫酸鹽越多，電池的內(nèi)阻越大，因此電池的充放電性能就越差。隨著電池貯存時(shí)間的增加，電池可供實(shí)際利用的容量都有不同程度的下降。貯存的溫度越高，電池的殘存容量越少。為了保證蓄電池總是處于良好的工作狀態(tài)，對長期擱置不用的電池必須每隔一定的時(shí)間充電一次，以達(dá)到激活電池的目的，盡可能恢復(fù)電池原有的容量數(shù)。同樣，對于供電質(zhì)量高、很少發(fā)生停電的UPS電源來說，也應(yīng)該每隔～定周期人為地中斷交流電的輸入，以使UPS電源中的蓄電池放電一次，但不能完全放電，最好放電的幅度在30％－50％之間；然后再加上市電重新充電。這樣操作有利于延長蓄電池的使用壽命及保證蓄電池可供實(shí)際使用的容量處于非常接近蓄電池標(biāo)稱容量。如不讓蓄電池進(jìn)行任何充電和放電“操作”的話，有可能由于蓄電池超過了它的貯存壽命而導(dǎo)致蓄電池產(chǎn)生永久性損壞。這就是為什么新購置的電池若長期擱置不用，其使用壽命反而比經(jīng)常處于充放電工作狀態(tài)的舊電地使用壽命還短的重要原因。

隨著人們生活水平的提高，二次電池特別是大電流的蓄電池（鉛酸蓄電池、鎳鎘和鎳氫蓄電池）在動力部門、鐵道、軍事中取得了越來越多的應(yīng)用，然而，蓄電池能否可靠的供電，并達(dá)到生產(chǎn)廠規(guī)定的壽命，與對蓄電池的充放電等日常維護(hù)管理正確與否是密切相關(guān)的。由于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的蓄電池均不帶智能檢測裝置，即不是數(shù)字化蓄電池，所以，蓄電池的充放電電流大小、端電壓大小、充放電時(shí)間、充放電次數(shù)、充放電容量、剩余容量、蓄電池內(nèi)部溫度和使用壽命等基本參數(shù)，只能靠人工測量或大概估算，一旦出現(xiàn)誤差，將對我們正常的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的后果，并對蓄電池的電氣性能和壽命造成無法彌補(bǔ)的損失。

隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，移動電子設(shè)備就其本身功能而言發(fā)展得很快，目前絕大多數(shù)已數(shù)字化、智能化、內(nèi)部的控制電路或多或少地由ＣＰＵ芯片完成。但是它的供電部分就顯得非常原始，一般情況下僅僅是將一個電池提供的直流電給電子設(shè)備，而電池自身的特性、狀態(tài)等參數(shù)均無法向電子設(shè)備提供，即不能與相關(guān)的電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。這樣就對電子設(shè)備的智能化的提高，帶來了新的難題。
　　
如果蓄電池能把各種狀態(tài)參數(shù)通過微處理器進(jìn)行存儲、記錄、分析、控制、打印及顯示，直觀地提供給有關(guān)人員，并實(shí)現(xiàn)與相關(guān)的電子設(shè)備的數(shù)據(jù)通信，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，這不僅能夠減少人為失誤和延長蓄電池使用壽命，而且能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)電子設(shè)備的智能控制和無人值守。因此，蓄電池?cái)?shù)字化的研究開發(fā)，是一項(xiàng)具有重要意義的課題。
數(shù)字化電池的概念
　　
數(shù)字化電池的確切定義目前還沒有統(tǒng)一。這個概念來源于信息業(yè)的高速發(fā)展，其中主要來源于世界著名的筆記本電腦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供應(yīng)商。在實(shí)際應(yīng)用中，一旦關(guān)鍵時(shí)候電池沒電，必將產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的損失，數(shù)字化電池的構(gòu)想就是在這種情況下提出的，有了它，我們就能夠及時(shí)掌握電池供電的工作狀況，就可以事先有所準(zhǔn)備，及時(shí)的替換。這里所說的工作狀況應(yīng)包含以下方面：

（1）當(dāng)前電池的端電壓大小、充放電電流大小，充放電時(shí)間；

（2）當(dāng)前電池的內(nèi)阻，剩余容量，剩余充放電時(shí)間，電池溫度；

（3）當(dāng)前電池的充放電次數(shù)，使用壽命。

在實(shí)際開發(fā)中，研究人員發(fā)現(xiàn)，僅了解蓄電池的工作狀態(tài)并不能滿足我們對電池的要求，還需要蓄電池能夠與相關(guān)電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，以實(shí)現(xiàn)電池切換、電池充電等自動控制。

由上可知：所謂的數(shù)字化電池，它包含一塊普通可充電電池，一個數(shù)字化電池控制模塊，以及通信接口，完成數(shù)字化電池的各項(xiàng)測控管理和數(shù)據(jù)通信功能。除了能夠?qū)ι鲜龉ぷ鳡顩r以數(shù)字的形式進(jìn)行直觀精確的顯示（或者提供），還應(yīng)能提供電池的背景訊息和身份數(shù)據(jù)（如電池的制造日期、制造商數(shù)據(jù)等）；在充電過程中具有相應(yīng)的保護(hù)報(bào)警措施（如過壓保護(hù)，超溫報(bào)警等）；同時(shí)它應(yīng)符合某種通信協(xié)議（如系統(tǒng)管理總線SMBus），具有與主機(jī)、智能充電控制器等通信的接口，能夠進(jìn)行信息傳遞與控制。

數(shù)字化電池現(xiàn)狀及開發(fā)應(yīng)用價(jià)值
　　
數(shù)字化電池首先由國外開始研制。早在1995年，美軍已經(jīng)有數(shù)字化電池裝備部隊(duì)，但這些電池?cái)?shù)字化程度不高，通用性不強(qiáng)。根據(jù)網(wǎng)上有限信息搜集得知，國外研制開發(fā)的數(shù)字化電池主要由可充電池、控制模塊等組成，其中控制模塊的軟件部分應(yīng)符合特定的通信協(xié)議。由數(shù)字化電池構(gòu)成的數(shù)字化電池系統(tǒng)硬件包括：系統(tǒng)主機(jī)、數(shù)字化電池（可以是一只，也可以是若干只）、智能充電控制器、AC/DC變換器及傳輸數(shù)據(jù)的總線網(wǎng)絡(luò)。

軟件包括傳輸數(shù)據(jù)的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)處理平臺和嵌入式操作系統(tǒng)以及相應(yīng)的程序。國外有很多的公司和企業(yè)參與數(shù)字化電池的研究開發(fā)，Intel公司和Duracell公司聯(lián)合生產(chǎn)數(shù)字化電池，這款產(chǎn)品命名為PowerSmart，符合SBS（智能電池系統(tǒng)）標(biāo)準(zhǔn)。摩托羅拉公司也在開發(fā)能被廣大用戶接受數(shù)字化電池。德國的電池業(yè)巨頭Varta公司和Duracell公司合作正在開發(fā)新一代數(shù)字化電池，這款電池不久就會面世。

從電池行業(yè)的第十個五年計(jì)劃得知，美、日、歐占全球電池市場的70％。消耗電池中，美國年人均達(dá)25只／人；日本年人均達(dá)20只／人。而中國年人均消耗電池不足7只。所以，電池在中國有很大的市場。中國的電池行業(yè)把重點(diǎn)放在了無汞堿錳電池、氫鎳動力電池、鋰離子電池、全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池、車用動力電池、燃料電池、太陽能電池的開發(fā)和生產(chǎn)上。在部隊(duì)中，二次電池如鎘鎳、氫鎳蓄電池在大量裝備使用，軍用鋰離子蓄電池也在研制中，不久將裝備部隊(duì)，在未來一段時(shí)間內(nèi)，將出現(xiàn)三種蓄電池并存的現(xiàn)象。

到目前，只有極少數(shù)單位或研究機(jī)構(gòu)在進(jìn)行數(shù)字化電池的研究開發(fā)，只有幾種數(shù)字化電池研制品，還沒有開發(fā)出完整的數(shù)字化電池系統(tǒng)。因此，在我國二次電池?cái)?shù)字化，具有很大的發(fā)展空間。同時(shí)，二次電池?cái)?shù)字化后，人們在用數(shù)字化電池供電時(shí)，不至于在正常的工作中突然掉電而影響工作和造成一定的損失；可以合理或者說更科學(xué)的使用電池，不會對電池過放電和過充電，可以有效的延長電池的使用壽命；精確的顯示電池?cái)?shù)據(jù)和給主機(jī)提供數(shù)據(jù)，可有效的對電池各個狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制和處理；對電池的最終老化也會有告警提示；所以電池相應(yīng)有了自珍斷能力；構(gòu)成數(shù)字化電池系統(tǒng)就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視電池的使用，并利用可靠的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的能源管理。因而，數(shù)字化電池也具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。