如何計(jì)算UPS所配電池的數(shù)量

1、如何計(jì)算UPS所配電池的數(shù)量蓄電池計(jì)算方法：例如一臺(tái)40KVAUPS,直流電壓為384V，每組為12V電池32節(jié)，如果后備時(shí)間要求2小時(shí)，則計(jì)算電池的容量為：40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH所以選擇3組100AH電池，共96節(jié)。電池組的電流為40KVA/384V=104A，所以電池連線選擇50mm2電纜。電池總數(shù)=(功率/直流電壓*小時(shí))/每塊安時(shí)*每組塊數(shù)其中功率為UPS的功率，直流電壓為UPS電池供電所要求的電壓，不同功率的UPS直流電壓不同，每組塊數(shù)為所要求電池的最小塊數(shù)，一般配置電池時(shí)，必須為每組塊數(shù)的整數(shù)倍，常見(jiàn)的UPS直流電壓和每組塊數(shù)如下(電池每塊以12V為

2、計(jì)算依據(jù))：舉例來(lái)說(shuō)，配置一臺(tái)5K8小時(shí)延時(shí)的UPS，其功率為5000，直流電壓為96V，每組電池8塊，配置100AH電池，其所需電池總數(shù)為：(5000/96*8)/100*8=32塊UPSUninterruptiblePowerSystem是不間斷電源系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。作用是提供不間斷的穩(wěn)定可靠的交流電源，在市電中斷(停電)時(shí)UPS之所以能不間斷的供電。是有蓄電池儲(chǔ)能的結(jié)果。所能供電時(shí)間的長(zhǎng)短由蓄電池的容量大小決定?，F(xiàn)將UPS蓄電池配置的計(jì)算方法介紹如下一、下列因素影響備用時(shí)間：1、負(fù)載總功率P總(W)，考慮到UPS的功率因數(shù)，在計(jì)算時(shí)可直接以P總的伏安(VA)為單位來(lái)2、V低是蓄電池放電后的終止

3、電壓(V)，2V電池V低=1.7V;12V電池V低=10.2V3、V浮是蓄電池的浮充電壓(V)，2V電池V浮=2.3V;12V電池V浮=13.8V4、Kh為電池容量換算系數(shù)(Ct/C10)，10Hr放電率為1，5Hr放電率0.9，3Hr放電率為0.75，1Hr放電率為0.65、I為電池工作電流(A)，T為連續(xù)放電時(shí)間(H)，V為UPS外接電池的直流供電電壓(V)二、計(jì)算方法1、12V單體電池的數(shù)量N：N=V÷122V單體電池的數(shù)量為6N2、電池工作電流I：I=P總÷V3、實(shí)際電池容量C：C=I×T÷Kh例如：功率為1KVA的電源備用時(shí)間4小時(shí)，選擇科士達(dá)

4、UPS的型號(hào)為HP9101H，V=36V，則N=36V÷12V=3節(jié)I=1000VA÷36V=28AC=24A×4H÷0.9=124AH電池的配量可選用100AH一組3節(jié)，或65AH二組6節(jié)，選用的結(jié)果有偏離，這要看用戶的需求和成本的考慮。注：12V蓄電池常用容量規(guī)格為7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。UPS不間斷電源負(fù)載容量選型原則:A. 當(dāng)負(fù)載為計(jì)算機(jī)負(fù)載: UPS電源容量計(jì)算方法UPS容量=設(shè)計(jì)負(fù)載功率÷0.8(UPS輸出功率因數(shù)) ÷0.6(UPS主機(jī)最理想負(fù)載為輸出功率的60%)=需要

5、設(shè)計(jì)容量B. 例如:現(xiàn)在機(jī)房負(fù)載為60KWUPS容量=60000W÷0.8(UPS輸出功率因數(shù)) ÷0.6(UPS主機(jī)最理想負(fù)載為輸出功率的60%)=125KVA(需要設(shè)計(jì)容量)C. 一般UPS功率為整數(shù),并且雙數(shù)比較多考慮以后擴(kuò)容因此選擇一臺(tái)140KVAUPS比較理想.UPS電源的配置先要考慮哪些重要用電設(shè)備要做電源保護(hù)，從而計(jì)算出其負(fù)載;如PC機(jī)一般其容量為250W，計(jì)算機(jī)常用的服務(wù)器為700W，如果以PC機(jī)作為服務(wù)器一般以300W計(jì)算，HUB交換機(jī)為100W，(注意：計(jì)算容量時(shí)只能以最大負(fù)荷計(jì)算). E- R) A  X& b &

6、#160;r' j* e例如：一個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房有4臺(tái)PC機(jī)，一臺(tái)服務(wù)器，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)需要進(jìn)行2小時(shí)電源保護(hù)，; _. X/ m+ g! Z4 x2 $ 計(jì)算如下：; ' Y- x9 C% H' J1)總負(fù)載計(jì)算5 u6 + c6 R2 W) U* z5 e4臺(tái)PC機(jī) 250W X 4 = 1000W- l- 1 4 Y. E7 h' 9 X% M1臺(tái)服務(wù)器 700W X 1 = 700W' L  c$ |0 u3 X: 0 N5 T1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 100W X 1 =100W' A' f# i, V* N8 L'

7、; s* G以上合計(jì)：1800W3 Q' I: r$ d7 n5 k, z; i7 Y9 2)UPS電源容量計(jì)算1 I9 D2 C) ?7 e/ ! x' X在線式UPS電源一般功率因數(shù)為0.8，1800W÷0.8=2250VA，考慮UPS電源容量的冗余，一般以20%到30%(因?yàn)閁PS電源的最佳工作狀態(tài)就是負(fù)載70%到80%);所以設(shè)計(jì)推薦UPS電源容量應(yīng)該為2250VA X 1.3 = 2925VA，從而可以得出選用3000VA的UPS0 _8 h. 8 . k3)品牌的選擇7 * F: v  I' Y* t& Z4 i9 R在

8、線式UPS電源當(dāng)今市場(chǎng)上比較常用的知名品牌有美國(guó)山特，因?yàn)锳PC不是純?cè)诰€式UPS電源，所以我們推薦使用美國(guó)山特3000VA的UPS，型號(hào)為STK C3KS. 6 s2 J) e9 v( K4)UPS蓄電池容量的計(jì)算: a; J5 L0 e  s' w0 g美國(guó)山特3000VA型號(hào)為STK C3KS的UPS的功率因數(shù)為0.8(查資料可以得出)，所以3000VA實(shí)際功率為3000VA X 0.8 = 2400W;美國(guó)山特3000VA型號(hào)為STK C3KS的UPS的UPS蓄電池直流電壓為96V(查資料可以得出)，根據(jù)W = U X I，所以I = W ÷ U

9、=2400 ÷ 96 = 25A，計(jì)算得出電流為25A，延時(shí)1小時(shí)得用25AH的UPS蓄電池，現(xiàn)在需要延時(shí)2小時(shí)，即需要50AH的UPS蓄電池?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常用的知名電池有沈陽(yáng)松下，其常用的容量有24AH-12V;38AH-12V;65AH-12V;100AH-12V;根據(jù)以上計(jì)算可以選用65AH-12V的沈陽(yáng)松下UPS蓄電池一組就可以延時(shí)2小時(shí)。因?yàn)閁PS電源常用電池電壓為12V，而C3KS UPS的電池電壓為96V，所以應(yīng)該需要8節(jié)(96V ÷ 12V =8)。1 6 O% r: ?: Q  F從而可以計(jì)算得出選用美國(guó)山特3000VA的UPS，配置8節(jié)

10、65AH-12V的沈陽(yáng)松下UPS蓄電池，加一個(gè)電池柜，可以讓受保護(hù)的設(shè)備延時(shí)2小時(shí)UPS電源保護(hù)2)UPS電源容量計(jì)算1 I9 D2 C) ?7 e/ ! x' X在線式UPS電源一般功率因數(shù)為0.8，1800W÷0.8=2250VA，考慮UPS電源容量的冗余，一般以20%到30%(因?yàn)閁PS電源的最佳工作狀態(tài)就是負(fù)載70%到80%);所以設(shè)計(jì)推薦UPS電源容量應(yīng)該為2250VA X 1.3 = 2925VA，從而可以得出選用3000VA的UPS0 _8 h. 8 . k3)品牌的選擇7 * F: v  I' Y* t& Z4 i9 R在線

11、式UPS電源當(dāng)今市場(chǎng)上比較常用的知名品牌有美國(guó)山特，因?yàn)锳PC不是純?cè)诰€式UPS電源，所以我們推薦使用美國(guó)山特3000VA的UPS，型號(hào)為STK C3KS. 6 s2 J) e9 v( K4)UPS蓄電池容量的計(jì)算: a; J5 L0 e  s' w0 g美國(guó)山特3000VA型號(hào)為STK C3KS的UPS的功率因數(shù)為0.8(查資料可以得出)，所以3000VA實(shí)際功率為3000VA X 0.8 = 2400W;美國(guó)山特3000VA型號(hào)為STK C3KS的UPS的UPS蓄電池直流電壓為96V(查資料可以得出)，根據(jù)W = U X I，所以I = W ÷ U =

12、2400 ÷ 96 = 25A，計(jì)算得出電流為25A，延時(shí)1小時(shí)得用25AH的UPS蓄電池，現(xiàn)在需要延時(shí)2小時(shí)，即需要50AH的UPS蓄電池?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常用的知名電池有沈陽(yáng)松下，其常用的容量有24AH-12V;38AH-12V;65AH-12V;100AH-12V;根據(jù)以上計(jì)算可以選用65AH-12V的沈陽(yáng)松下UPS蓄電池一組就可以延時(shí)2小時(shí)。因?yàn)閁PS電源常用電池電壓為12V，而C3KS UPS的電池電壓為96V，所以應(yīng)該需要8節(jié)(96V ÷ 12V =8)。1 6 O% r: ?: Q  F從而可以計(jì)算得出選用美國(guó)山特3000VA的UPS，配置8節(jié)6

13、5AH-12V的沈陽(yáng)松下UPS蓄電池，加一個(gè)電池柜，可以讓受保護(hù)的設(shè)備延時(shí)2小時(shí)UPS電源保護(hù) 電池計(jì)算方法UPS后備蓄電池的容量計(jì)算方法很多，我們很難說(shuō)出那種計(jì)算方法是最準(zhǔn)確的，各種計(jì)算方法各有側(cè)重點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中需要綜合考慮蓄電池的使用情況，UPS所帶負(fù)載情況以及應(yīng)用的場(chǎng)合來(lái)選擇適合的電池容量計(jì)算方法。8 i: _( M/ 3 q1 |* n' |我們需要明確一下蓄電池容量的概念，根據(jù)YD/T799-2002標(biāo)準(zhǔn)定義，蓄電池容量(AH)是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下(25)，電池在給定時(shí)間指點(diǎn)終止電壓時(shí)(1.80V)，可提供的恒定電流(0.1C10)A與持續(xù)放電時(shí)間(10h)H的乘積(I*T

14、)。+ J6 Z/ Z* h# : w* O/ |! N0 C8 n正確的選擇UPS后備電池容量，對(duì)UPS的正常運(yùn)行至關(guān)重要。電池容量選擇偏小不僅不能滿足UPS后備時(shí)間，還會(huì)因電池放電倍率太大，嚴(yán)重影響電池的性能及使用壽命，同時(shí)給系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)極大的隱患。( t, % B( F, Z蓄電池容量（ah）是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下，電池在給定時(shí)間指點(diǎn)終止電壓時(shí)，可提供的恒定電流（A）與持續(xù)放電時(shí)間（h）的乘積。在確定了UPS的品牌和后備時(shí)間下。可以根據(jù)蓄電池品牌樣本數(shù)據(jù)中提供的恒功率放電數(shù)據(jù)表或者橫流放電曲線，通過(guò)功率法，估算法以及電源法等計(jì)算方法來(lái)計(jì)算確定蓄電池的型號(hào)和容量。+ q3 Z4 I+

15、D  N) s* K! ' q恒功率法(查表法)  w4 w: X! : p/ F+ Z2 j- H該方法是能量守恒定律的體現(xiàn)，蓄電池提供的功等于后者稍大于負(fù)荷消耗功。8 a) |% t# P. S% Q8 f9 B) W負(fù)荷W電池，P負(fù)荷P電池, Q' o/ ! U* y% WP負(fù)荷=P(VA)*Pf/3 n3 0 ( g9 t* H) |P電池=電池實(shí)際試驗(yàn)的恒功率數(shù)據(jù)! ( K* l8 |& 3 g8 b; Y) U' r! q+ gP負(fù)荷：電池組提供的總功率( b1 l$ y1 U6 R5 P(VA)：UPS標(biāo)稱容

16、量(VA)$ k' W; W( c" U, S& d* b# dPf：UPS功率因子  w% e9 _, 8 1 0 N+ N：逆變器轉(zhuǎn)換效率  C. H6 M4 q+ q1 K! j! m' Pnc：每cell需要提供的功率  T1 u, X# e2 x+ P: 7 ln：機(jī)器配置的電池?cái)?shù)量5 z* l6 C6 J5 T) N" S- ZN：?jiǎn)误w電池cell數(shù)! f* $ y5 " K" L! ' rVmin：電池單體終止電壓+ Q  c6

17、$ C! C- : B  * z具體計(jì)算步驟如下：0 / e2 A5 z/ IP負(fù)荷=P(VA)*Pf/+ F5 J! x" ) : u! Y' _Pnc=P負(fù)荷/(N*n), Z& V$ Y# * F6 i& X5 t- V估算法) P6 X' J+ 6 N2 D% c  p; G該方法是電力公式和蓄電池容量概念的體現(xiàn)。; G3 Y# O; Z3 C! G根據(jù)已經(jīng)確定的UPS品牌及型號(hào)，我們可知蓄電池組最低電壓Umin。' $ g) m; E3 H" : a# ) Z! t8 PI電池=W電池

18、/(U電池*T)=P電池/U電池3 h2 y+ ?+ V3 b" f2 Z4 qC10=I電池/KCh4 A' j*   s. u8 m0 3 X2 YC10：蓄電池10小時(shí)率容量9 g! E. N0 _, SKCh：容量換算系數(shù)(1/h)0 4 Y. c' o+ G* B電源法3 I5 e  ) z7 B/ O4 j) q該方法是在所介紹的UPS后備蓄電池容量計(jì)算方法中唯一標(biāo)準(zhǔn)(通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范YD/T5040-2005)支持的方法。此方法是仍舊是電力公式與蓄電池容量概念的結(jié)合方法來(lái)確認(rèn)蓄電池的容量，不過(guò)該方法比估

19、算法更全面考慮UPS電池在整個(gè)服役期間的電池狀態(tài)，在電池運(yùn)行環(huán)境溫度變化交大時(shí)，更能準(zhǔn)確計(jì)算出電池的容量。具體計(jì)算方法如下：% r' a+ B0 G1 x2 O% Q4 F0 bI=(P(VA)*Pf)/µU- o2 S9 S; - ! c/ V" s$ jQKIT/H(1+A(t-25)  O' u/ R9 R* T# r" |) t  f! 2 UI：電池組電流% " _. e& o  j$ RQ：電池組容量(AH)$ u. S; K1 o3 Y1 P7 u

20、4 RK：電池保險(xiǎn)系數(shù)，取1.25. q$ 4 x% q' 2 * o$ v1 cT：電池放電時(shí)間7 y$ - 8 2 X" kH：電池放電系數(shù)，見(jiàn)表3( I$ ; Q5 e2 T9 t4 JU：蓄電池放電時(shí)逆變器的輸出電壓(V)(單體電池電壓為1.85V時(shí))% C" V8 _% T3 w% B8 LA：電池溫度系數(shù)(1/)當(dāng)放電小時(shí)率10時(shí)，取0.006，當(dāng)1放電率10時(shí)，取0.008，當(dāng)放電率1時(shí)，取0.01。# . 1 X3 C/ ?" x( j6 F/ dt：實(shí)際電池所在地最低環(huán)境溫度值，所在地有采暖設(shè)備時(shí)，按15考慮，無(wú)采暖設(shè)備時(shí)，按5考慮。 U

21、PS相關(guān)參數(shù)計(jì)算方法 1、 計(jì)算和確定相關(guān)參數(shù)前的注意事項(xiàng) UPS的配置先要考慮哪些重要用電設(shè)備要做電源保護(hù)，從而計(jì)算出其負(fù)載l 計(jì)算負(fù)載容量時(shí)只能以負(fù)載最大功率計(jì)算l 所保護(hù)之設(shè)備均會(huì)標(biāo)示其功率(w)值或電流（A）值l 如是功率(W)值÷0.8=VA值l 如市電流(A)值×220VA值l 2、 UPS和電池容量的計(jì)算舉例一個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房有4臺(tái)PC機(jī)，一臺(tái)服務(wù)器，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)需要進(jìn)行2小時(shí)電源保護(hù)，計(jì)算步驟和方法實(shí)例如下：  A. 總負(fù)載功率計(jì)算 

22、;4臺(tái)PC機(jī)l 250W X 4 = 1000W 1臺(tái)服務(wù)器 700W X 1 = 700Wl 1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 100W X 1l =100W 以上合計(jì)：1800Wl  B. UPS容量計(jì)算(按常用的在線式UPS計(jì)算) 在線式UPS一般功率因數(shù)為0.8，1800W÷0.8=2250VAl 考慮UPS容量的冗余，一般以20%到30%（UPS最佳工作狀態(tài)是負(fù)載70%到80%）l UPS容量應(yīng)該為2250VAl X 1.3 = 2925VA，從而可以得出選用3000VA的UPS  C. 品牌

23、和型號(hào)的確定 建議選擇主流的APC品牌l 考慮空間放置、價(jià)格等問(wèn)題，在此選擇APC SURT3000XLIl  D. 電池容量的計(jì)算 APC SURT3000XLI功率因數(shù)為0.8(廠商資料所得)l 該UPS實(shí)際功率為3000VA X 0.8 =l 2400W APC SURT3000XLI UPS的電池直流電壓為192V（查資料可以得出）l 根據(jù)W = U X I，所以I = W ÷ Ul =2400 ÷ 192 = 12.5A，計(jì)算可得電流是12.5A 延時(shí)1小時(shí)得用12.5AH的電池，現(xiàn)在需要延時(shí)2小時(shí)，即需要25AH的電池l 按市場(chǎng)主流松下電池規(guī)格：24AH-12V；38AH-12V；65AH-12V；100AH-12Vl 根據(jù)以上計(jì)算可以選用38AH-12V的松下蓄電池一組就可以延時(shí)2小時(shí)l