UPS蓄電池后備時間的計算方法詳解

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