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1、關(guān)于 ups (不間斷電源)的后備時間以及所需蓄電池容量的計算有很多種方法,這里介紹兩種最常用的恒功率法、最大放電電流法。一、恒功率法: 現(xiàn)在以美國gnb蓄電池和勝為電氣( sinway )omega 系列容量80kva的 ups 為例,計算步驟 (按100% 線性滿載核算 ) 1 確定 ups的負(fù)載功率。 給定的后備時間和相應(yīng)的負(fù)載功率(kw )決定了電池的容量。 p=spf 其中: p:有功功率; s:視在功率; pf :負(fù)載功率因素 根據(jù)要求按ups滿載計算,功率因素0.8 計算。 s=80kva ,pf=0.8, 因此 p=800.8=64kw 2 根據(jù)給出的負(fù)載功率計算出電池功率 b
2、attoutpp/=其中:battp :電池負(fù)載功率; outp:負(fù)載功率; :逆變器的效率 這里的outp 就是第一步計算出的p(負(fù)載功率) ,逆變器的效率取 95% 。 battp = 64kw / 95% =67.37 kw 3 確定電池的參數(shù)指標(biāo) 對于普遍使用的鉛酸電池常使用如下參數(shù): celln = 構(gòu)成每個電池的單體電池數(shù)目 大家通常所見的鉛酸免維護電池實際上是單體電池的組合,每節(jié)單體鉛酸電池的額定電壓是2vdc,因此一塊12v 的電池是由6 節(jié)單體電池構(gòu)成的。 對于 omega 系列 ups需 2v單體電池174 節(jié),即 29 節(jié)12v的電池: lowv = 低電池關(guān)機電壓 up
3、s的逆變器低電池關(guān)機電壓。 cell lowv = 單體電池放電終了電壓 以上幾個參數(shù)不同的ups是不同的, sinway 80kva ups的這些直流參數(shù)見如下: 80kva默認(rèn)關(guān)機電壓為305v 因此可求得: 80kva :cell lowv =305 /174=1.75v 4 計算單節(jié)電池負(fù)載功率 單節(jié)電池功率 =電池負(fù)載功率 / 單體電池節(jié)數(shù) 80kva :p cell = 67.37kw/( 174) = 387 w/cell 5 由以上計算值,確定自己所需的電池容量及數(shù)目。 根據(jù)電池供應(yīng)商給出的恒功率放電的單體電池瓦特/ 時間關(guān)系表和已有的參數(shù)值: v cell low =1.75
4、v p cell = 387 w/cell 預(yù)期后備時間是60 分鐘,查下表( gnb 電池制造廠提供 )可知: l 在 60 分鐘欄里,單元終止電壓為1.75v,s12v370 單元功率可達到 129w/cell。 80kva ups電池配置: 3129=387 剛好等于387 w/cell 即三組并聯(lián)為滿足387w/cell 的要求,因此用戶只需為80kvaups配 gnb s12v370 的電池87 塊即可達到滿載60 分鐘的后備時間的要求。 二、最大放電電流法 當(dāng) ups規(guī)格型號、 市電掉電后負(fù)載量和要求電池逆變維持時間確定后,就可以計算蓄電池的放電時間的最大放電電流和電池選用容量。電
5、池最大放電電流: maxp cosiek?=?臨界 式(1) 其中:p為 ups的輸出視在功率( va ) cos?為負(fù)載功率因數(shù)(計算機類負(fù)載為0.7 左右) 為 ups逆變器效率( 0.85-0.9 ) k為電池放電效率(可取0.95) e臨界為蓄電池組的臨界放電電壓 a在室溫25 攝氏度條件下,大電流放電的情況下: 12v蓄電池的臨界電壓一般為10v,2v 蓄電池的臨界電壓一般為1.67v; b在室溫25 攝氏度條件下,大電流放電的情況下: 12v蓄電池的臨界電壓一般為10.5v,2v 蓄電池的臨界電壓一般為 1.75v; 圖 1 根據(jù)用戶所確定的蓄電池組后備供電時間,就可以從蓄電池廠商
6、提供的所選用的電池規(guī)格型號的放電曲線,如圖 1 所示,查出電池組的放電率,可用公式: =電池組的實際最大放電電流放電率電池組的標(biāo)稱容量 式(2) 得出應(yīng)該配置的電池組的容量(ah) 例如,1 臺艾默生( emerson)itrust系列輸出功率為100kva的ups ,要求電池后備時間為20min,ups逆變器的工作電壓是384v*2(半橋電路),蓄電池由兩組32 塊 12v 的電池組串聯(lián)而成,如果把單塊電池臨界放電電壓定為10v,兩組 32 塊電池組的臨界放電電壓為 320v*2,假定功率因素為0.8 ,逆變器效率為0.9 ,電池放電效率為 0.95,于是最大放電電流為: 3maxp cos100 10 va0.8i146aek0.90.95 320 2?=?臨界由圖一可知,當(dāng)要求后備時間為20min 時,由式( 1)并且綜合已有的蓄電池容量,得到在1.5c 情況下,選用100ah 的蓄電池。 以上兩種方法中,最大電流法一般用來大概估算蓄電池后備時
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