UPS(不間斷電源)蓄電池后備時間的計算方法詳解

1、關于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）確定UPS的負載功率。給定的后備時間和相應的負載功率（kW）決定了電池的容量。P=SxPF其中：P：有功功率；S:視在功率；PF：負載功率因素根據(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=80 x0.8=64kW根據(jù)給出的負載功率計算出電池功率P=P/nBATTOUT其中：P:電池負載功率；BATTP：負

2、載功率；OUTn：逆變器的效率這里的P就是第一步計算出的P（負載功率），逆變器的效率OUT取95%。P=64kW/95%=67.37kWBATT3確定電池的參數(shù)指標對于普遍使用的鉛酸電池常使用如下參數(shù)：N=構(gòu)成每個電池的單體電池數(shù)目cell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：=低電池關機電壓LOWUPS的逆變器低電池關機電壓。=單體電池放電終了電壓celllow以上幾個參數(shù)不同的UPS是不同的，SINWAY80kVAUPS的這些

3、直流參數(shù)見如下：80KVA默認關機電壓為305V因此可求得：80KVA：V=305/174=1.75Vcelllow4計算單節(jié)電池負載功率單節(jié)電池功率=電池負載功率/單體電池節(jié)數(shù)80KVA：Pcell=67.37kW/(174)=387W/cell5由以上計算值，確定自己所需的電池容量及數(shù)目。根據(jù)電池供應商給出的恒功率放電的單體電池瓦特/時間關系表和已有的參數(shù)值：Vcelllow=1.75VPcell=387W/cell預期后備時間是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。80kVAUPS電池配置

4、：3x129=387剛好等于387W/Cell輟定放電8盧德樹單無H2C)|:閤30-!1出如囲寶惟；SI2YI2C5d2t17料75W4134W231?SIZITG32S215157rC!74S&4121517V30C6Si245:B0皿1-05B0祁闔町SIZV37C-?：3733CTJ30131ice927)51S6V74U24Z6?70456332遜2U143102$12YIK2Ulb仙Td51*297216512VT703D!20SE能13-410073囂413121I5im5W3n3002(3179-130104陽7(S?44512V37C66845&彌297m宓1107?14?蔚

5、11369殆71E孫25821216?(39疋糧壓至as熬:S12VI2A222V3的504G_I紀22513V1W2301暫1?9P77I鳥4A3021S1ZY3H卿172/174空10375St43$140060743S345216137腫Gt49跑31211W腸37443332523MI7B137關|單云歧胚荃土別H:S3K1K)心)37W76643裁027岀14SIWV02441437W67aU29S1W3K4S0咖農(nóng)124w的SSsizV3705U3743WU7f118986656V7JQiwa74851=0392剛16ia132即三組并聯(lián)為滿足387W/Cell的要求，因此用戶只需

6、為80kVAUPS配GNBS12V370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UPS規(guī)格型號、市電掉電后負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。電池最大放電電流：I=Pcos9式（1）maxn-E-K臨界其中：P為uPS的輸出視在功率（VA）cos9為負載功率因數(shù)（計算機類負載為0.7左右）n為UPS逆變器效率（0.85-0.9）K為電池放電效率（可取0.95）E為蓄電池組的臨界放電電壓臨界在室溫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；在室

7、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;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：式（2）放電率電池組的實際最大放電電流八電池組的標稱容量得出應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：ImaxP-cos9nE_k100X103VAx0.80.9x0.95x320 x2=146A由圖一可知，當要求后備時間為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，