UPS电池容量的计算方法要点.pdf
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1、UPS 电池容量的计算方法 一般 UPS 配置以一下公式计算 : UPS 电源视在功率(VA) 功率因素延时时长(小时数) UPS电源启动直流电 压逆变器效率 = 所需电池安时数 (AH) 功率因数一般取 0.8,逆变器效率一般取0.9,UPS 电源启动直流电压根据不同 型号而不同。 计算出了所需的安时数后,再根据UPS 启动直流电压和实际使用的电池的安时 数决定电池进行串联和并联。 例如:电池安时数 =60000 0.80.5 192 0.9=138.88AH UPS/EPS 电池时间计算方法 一、UPS 电池时间计算方法 计算蓄电池的最大放电电流值: I 最大=Pcos /( *E 临界*
2、N ) 注:P UPS 电源的标称输出功率 cos UPS 电源的输出功率因数( UPS 一般为 0.8) UPS 逆变器的效率,一般为0.880.94 (实际计算中可以取0.9) E临界 蓄电池组的临界放电电压(12V 电池约为 10.5V ,2V 电池约为 1.7V) N 每组电池的数量 根据所选的蓄电池组的后备时间, 查出所需的电池组的放电速率值C, 然后根据: 电池组的标称容量 = I 最大/C 时间与放电速率 C 30 分钟 60 分钟 90 分钟 120 分钟 180 分钟 0.92 0.61 0.5 0.42 0.29 例如 P=300KVA 延时 30 分钟 逆变器启动电压:
3、U=360 电池额定电压:U1=12V 每组电池数量: N=U U1=360 12=30节 电池的最大放电电流 :Imax=P cos ( NE) =300000VA 0.8 ( 0.9 30 10.5 ) =846A 电池组的标称容量 = 846 0.92=919AH 电池组的总容量 =919AH 30节 12V=330840AH 需要用电池 150AH 30节 6 组,电池柜 6 个,尺寸 800*900*2000 300KVA UPS 尺寸为 1800*1250*1800 电池放出容量 =负载的有功功率支持时间 /( 电池电压UPS逆变效率 ) =300000 0.8*0.5/(360*
4、0.9) =370 二、 EPS电池时间计算方法 计算蓄电池的最大放电电流值: I 最大=Pcos /( *E 临界*N ) 注:P EPS电源的标称输出功率 cos EPS电源的输出功率因数( EPS一般为 1) UPS 逆变器的效率,一般为0.880.94 (实际计算中可以取0.9) E临界 蓄电池组的临界放电电压(12V 电池约为 10.5V ,2V 电池约为 1.7V) N 每组电池的数量 根据所选的蓄电池组的后备时间, 查出所需的电池组的放电速率值C, 然后根据: 电池组的标称容量 = I 最大/C 时间与放电速率 C 30 分钟 60 分钟 90 分钟 120 分钟 180 分钟
5、0.92C 0.61C 0.5C 0.42C 0.29C 例如 EPS YSJ-300KW 延时 30 分钟 电池的最大放电电流1058A= 标称功率 300000W 1( 0.9 效率*30 节*10.5V 每节电池放电电压) 电池组的标称容量= 1058 0.92C=1150AH 因此需要用电池 150AH30节 7 组电池柜 7 个尺寸 800*900*2000 UPS 电源计算公式及电池配置方法 1、技术性能; 2、质量保证; 3、服务保证; 4、产品价格。 如何确定您需要何种类型的UPS 不间断电源呢?通常,个人办公及家庭用 户可以考虑后备式机型,如山特后备式UPS 电源价格低廉,外
6、形轻巧,是个人 电脑的理想伙伴。 有着很高的性价比; 对于中小型系统的网络用户、服务器或精 密仪器等,则多用在线式或在线互动式UPS 不间断电源,能较好地抵抗来自电 网上的各种侵害, 其功能完善, 并大多具有智能监控和网络连接功能,实现远程 控制和智能化管理。对于大型的重要设备和系统,大功率的山特在线式UPS 提 供稳定的电源保护必不可少。 具体如何确定所需的功率 (VA)大小?则需列出所有需要保护的设备,别忘了 显示器、终端、外挂硬盘。每一设备的电压及电流数据可在背板上找到,把两者 相乘即可得 VA 值。有些设备用瓦特表明电能需要,见瓦数乘以 1.4 即可得大 致的 VA 值。对于整体设备的
7、功率则以其额定数为基准。把所有设备的 VA 值 汇总,将汇总值加上百分之三十的扩充容量,以备系统升级时用。 如何配置后备延时时间?由于系统和设备的不同,选取的UPS 电源型号和 配置也不同。标准性UPS 本身机内自带电池,在停电后一般可继续供电几分钟 至几十分钟;而长效型UPS 配有外置电池组,可以满足用户长时间停电时继续 供电的需要,后备时间可以设计为数时分钟到十几个小时或更长。一般长效型 UPS 备用时间主要受电池成本、安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制。 一般在电力环境较差, 停电较为频繁的地区采用UPS 与发电机配合供电的方式。 当停电时, UPS 不间断电源先由电池供电一段时间
8、,如停电时间较长,可以启 动备用发电机对 UPS 继续供电,当市电恢复时再切换到市电供电。 电池供电时间主要受负载大小、电池容量、 环境温度、 电池放电截止电压等 因素影响。根据延时能力,确定所需电池的容量大小,用安时AH 值的来表示, 以给定电流安培数时放电的时间小时数来计算。 一般 UPS 配置用以下公式计算: UPS 电源功率 (VA) 延时时间(小时数 ) UPS 电源启动直流电压 =所需蓄电 池安时数 (AH) 以山特 C3KS 延时 4 小时为例我们来计算下: 注:山特 C3KS 的启动直流为: 96V 3000 伏安4 小时96V=125AH 现在的山特 ups 一 般都用松下全
9、密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置, 电池容量的大小由“安时数(AH) ”这个指标反映,其含义是按规定的电流进行 放电的时间。相同电压的电池,安时数大的容量大;相同安时数的电池,电压高 的容量大,通常以电压和安时数共同表示电池的容量,如12V/24AH 、 12V/38AH 、12V/65AH 、12V/100AH 。 结果是需要 125AH 的 ups 电池才能满足 4 小时的供电,但是普通蓄电池 一般没有容量为 125AH 的一组 8 只(因为 C3KS 的启动直流是 96V-(UPS 在出 厂时的标准直流电压 )一般蓄电池大都为 12V 直流, 96V(UPS 启动直流电压 ) 12V(
10、 蓄电池直流电压 )=8 所以以 8 只电池为一组 )ups 蓄电池 我们可以选择一组100AH 电池来对其进行配置: 其延时时间为:100AH( 蓄 电池容量 )96V(UPS 启动直流 ) 3000V(UPS 电源功率 )=3.2 小时 也可以选择 2 组(16 只)65AH 的 UPS 蓄电池并联进行配置 !其延时时间 为:65AH 296V 3000VA=4.16小时 美国山特 UPS 电压在出厂时的标准启动直流电压: 山特 UPS 电压输出功率因数均为0.7;如山特 C1KS 最大支持负载功率为: 1000V 0.7=700W, 所以山特 C1K 的最大支持负载为700W , 依此类
11、推! (注: 一般为了能够更好的使用UPS,建议 UPS 电源最好不要无负载 /满载或超载使 用,UPS 电源最好的负载功率是其标准负载的70%-80% 左右,如C1K 最好带 的负载为 500-600(w) 的负载!这样能够更好的发挥UPS 电源本身的优势特点及 延长 UPS 电源使用寿命! ) 计算原理 “ 查阅 UPS 的技术说明书,确定电池电压(额定电压) “ 计算所需的电池容量(安时数) a. 基本公式: 负载的有功功率支持时间= 电池放出容量电池电压UPS逆变效率 其中:负载的有功功率= 负载总功率负载的功率因数 UPS 逆变效率0.9 电池放出容量= 电池标称容量电池放电效率 电
12、池放电效率与放电电流或放电时间有关,可参照下表确定: 放电电流2C 1C 0.6C .4C .2C 0.1C 0.05C 放电时间12min 30min 1h 2h 4h 9h 20h 放电效率0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 b. 计算公式: 负载的有功功率支持时间=电池放出容量电池电压UPS逆变效率 c. 计算举例: 例:负载总功率 3000VA ,负载功率因数 0.7,UPS 电池电压 96V ,要求支持时 间 1 小时,求应选用的电池容量。 计算: 3000(VA) 0.7 1(h) =电池放出容量 96 0.9 得出:电池放出容量 = 24.3(Ah) 电池标称容量
13、= 24.3/0.6 = 40.5(Ah) 结果:可选用 38Ah 的电池( 12V/38Ah 电池 8 块) 计算实例 题目: 2KVA要求 1 小时,配电池? AH?块 1、该 UPS 要求直流输入电压96V(固定的),因为1 块电池的标准电压是 12V 。所以配 8 块 l 配电池大小的计算方法公式。设需要?安时的电池。 2000VA*1( 小时)*0.7= ?(ah) *12(v) * 8* 0.9 解得?=26 电池标称容量= 16/0.6 = 26(Ah) 所以配 24AH 电池 8 块 注:有效 W = VA 功率因数功率因数 f=0.60.8 实际所有负载的总和Pi= 可得到实
14、际负载容量Pf 在线式 UPS 的电源效率一般能够达到90以上 2、问题: 10KVA要求 1 小时,配电池? AH?块 l 该 UPS 要求直流输入电压576V (实际上是分 2 组,各为 288V 接入, 详见后面),因为1 块电池的标准电压是12V 。所以一组配 576/12=48块 l 配电池大小的计算方法公式。设需要?安时的电池 10000VA*1小(时)*0.7= ? (ah) *12(v) * 48*0.9 解得?=13.5 电池标称容量= 13.5/0.6 = 23(Ah) 所以配 24AH 电池 48 块 UPS 电池容量的简便计算方法 在用户和厂商的交流中 ,常常提到这样的
15、情况 :根据 UPS 的输出容量和所要求 的后备时间 ,需快速、粗略地给出相关电池的配置。此时可用UPS 电池容量的简 便计算方法迅速做出。 1、对于 109Ah? 块/kVA 设计寿命 10 年的 UPS 电池容量的算法 使用时按下列公式计算 : 所需电池容量 (Ah)= UPS 容量( KVA) 109 (Ah.块)/KVA/ 每组电池块数 例如:一台 120kVA 的 UPS,每组电池 32 块,要求后备时间 60min( 即 1h)。则 所需电池容量为 120kVA 109Ah? 块 /kVA=13080Ah?块 ,13080Ah?块/32块=409(Ah), 即可选 12V,100A
16、h 电池 4 组(32 块/ 组)。注意:实际后备时间不足60min( 欠缺一点 )。 如果每组 33 块,则 13080/33=396Ah,同样可选 12V 、100Ah 电池 4 组(33 块/组)。注意 :实际后备时间超过60min( 超出一点 )。 如果要求后备时间为30min, 则 109 120=13080Ah?块,13080/32=409Ah,409/2=205Ah。 由于电池的放电功率与放电时间不是线性的,即不能只简单除以2,还需乘以修正 系数,见表 1,因此 205 1.23=252Ah。即可选12V 、65Ah 电池 4 组(32 块/组)。 注意:实际后备时间超过30mi
17、n( 超出一点 )。 如果 要求 后备 时间20min, 则 409/3=136Ah,还需乘以修正系数 ,见表 1,136 1.41=192Ah,即可选12V 、 65Ah 电池 3 组(32 块/组)。 注意:实际后备时 间超过 20min( 超出一点 )。 其它情况 ,以此类推。 2、对于 126Ah? 块 /kVA 设计寿命五年的 UPS 电池容量的算法 计算方法和需乘以修正系数与前述完全一样,只是要把上式中的109 换成 126 。 如果计算时间是一小时以上,要在按上述计算后再除以一个修正系数,见表 2。 例如:前例的后备时间是3h,则 109 120=13080Ah?块, 13080
18、/32=409Ah, 409 3=1227Ah;还需除一个修正系数, 1227/1.25=982Ah。 按照能量守恒原理 ,以上方法对于三相 /单相或单相 / 单相 UPS 是一样的。如 APC 的秀康 UPS,需正负两组 (32 块/组)电池,计算方法是一样的。注意“安时? 块”的概念。 一般中大功率的UPS 所配每组电池都是32 块;电池并联数最好不要超过4 组,以免影响电池组的均流和充电效果。 由上述可见 ,一般来说 ,只要记住 109( 或 126) 和 1.23 这三个数字就够用了。 以上是快捷的粗算 ,不很精确。要想得到精确的结果,应参照电池厂家给出的 电池放电特性。 UPS 后备
19、蓄电池容量计算方法 一。概述: 正确的选择 UPS 后备电池容量, 对 UPS 的正常运行至关重要。 电池容量选 择偏小不仅不能满足UPS 后备时间,还会因电池放电倍率太大,严重影响电池 的性能及使用寿命,同时给系统的稳定运行带来极大的隐患。 蓄电池容量( ah)是指在标准环境温度下,电池在给定时间指点终止电压 时,可提供的恒定电流( A)与持续放电时间( h)的乘积。在确定了UPS 的品 牌和后备时间下。可以根据蓄电池品牌样本数据中提供的恒功率放电数据表或者 横流放电曲线, 通过功率法, 估算法以及电源法等计算方法来计算确定蓄电池的 型号和容量。 二。UPS 后备蓄电池容量计算方法介绍: 1
20、.恒功率法(查表法) 这种方法比较简便, 根据蓄电池恒功率放电参数可以快速准确地选出蓄电池 的型号。 首先计算在后备时间内, 每个 2v 单体电池至少应向UPS 提供的恒功率。 计算步骤: P(W)=P(VA)*Pf/ Pnc=P (W)/(N*n ) 我们可以在厂家提供的Vmin 下的恒功率放电参数表中, 找出等于或者稍大 于 Pnc 的功率值,这一功率值所对应的型号即能够满足UPS 系统的要求。如果 表中所列的功率值均小于Pnc.可以通过多组电池并联的方式达到要求。 2.估算法 这是根据蓄电池的恒流放电曲线来确定蓄电池容量和型号的方法,首先计算 PS系统要求的电池最大电流: Imax 电池
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