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UPS后备蓄电池容量计算方法
UPS
后备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.
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。
P(W)
电池组提供的总功率
P(VA)
UPS
标称容量(
VA
)
PF
UPS
功率因子
n
逆变器转换效率
Pnc
每
cell
需要提供的功率
n
机器配置的电池数量
N
单体电池
cell
数
Vmin
电子单体终止电压
计算步骤:
P
(
W
)
={P
(
VA
)
*Pf}/
η
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*大电流:
Imax
电池组提供*大电流
Umin
电池组的*底电压
Imax= {P
(
VA
)
*Pf}/
(η
* Umin
)
可以根据
UPS
要求的后备时间从电池恒流放电曲线中查出放电速率
n
,然后根据放电速率的定义:
n= Imax/C10
,得出配置蓄电池的额定容量
C10
并确定电池型号。
中达电通
DCF126
系列蓄电池不同放电时率不同放电终止电压下,
3.
电源
法
该计算方法是国家**产业部为通信行业电池容量选择而规定方法。
I
电池组电流
Q
电池组容量
K
电池保险系数
T
电池放电时间
H
电池放电系数
A
电池温度系数
I=
(
P
(
VA
)
*Pf
)
/
µ
Umin
Q
≥
KIT/H
(
1+A
(
t-25
))
4.
恒流法:
Q=P
×
T/K
×
V
×η
Q-
蓄电池容量(
AH
)、
P-
负载功率、
T-
备用小时数(按
2
小时计算)
K-
蓄电池放电系数(
2
小时)、
V-
UPS
整流后母线电压、η
-
蓄电池逆变效率(按
0.94
计算)
三、方法举例说明
例:台达
NT
系列
80KVA
UPS
后备时间
30min
,选用中达电通
DCF126-12
系列电池。计算电池容量?
台达
NT80KVA
UPS
直流终止电压为
300V
及
U
临界
=300V
,直流电压为
348V
电池组选用
29
只
12V
电池,故
N=29
,
n=6
,
U
终压
=1.75v
UPS
的功率因子
Pf =0.8
,逆变器转换效率η
=0.95.
中达电通
DCF126-12
系列电池放电
30min
终止电压
1.75V/CELL
是放电速率?
=0.98
(以上数据均应用台达
UPS
和中达电通
DCF126
电池性能技术参数)
放电小时率
0.5
1
2
3
4
5
6
8
10
≥
20
放电终止电压
1.7
1.75
1.75
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.85
放电容量系数
0.45
0.55
0.64
0.75
0.79
0.83
0.88
0.94
1
1
1.
恒功率法
P
(
W
)
={P
(
VA
)
*Pf}/
η
={80*1000*0.8}/0.95=67368.4
(
W
)
Pnc=P
(
W
)
/
(
N*n
)
=67368.4 /
(
29*6
)
=387.2
(
W
)
查中达电通
DCF126-12
系列电池恒功率表可知
DCF126-12/120
电池终止电压为
1.75v
时放电
30min
电池提供功率为
217W
(引用中达电通
DCF126
电池型录恒功率放电特性表)。
电池组数量
=387.2
/
217=1.78
即:选用
2
组
120ah
,计
58
节
120ah
电池。
2.
估算法
Imax= {P
(
VA
)
*Pf}/
(η
* U
临界)
=
(
80*1000*0.8
)
/
(
0.95*300
)
=224.6
(
A
)
Q = Imax/
Ø
=224.6A/0.98=229
(
Ah
)
30min
电池的?
电池放电系数为
0.98
(引用中达电通
DCF126
电池不同放电时率不同放电终止电压下,电池的放电速率表)
因电池组在实际放电过程中,放电电流明显小于
Imax
的缘故,按照使用经验,可在计算的基础上再乘
0.75
校正系数。故需要电池安时数为
229*0.75=172
(
Ah
)
即:选用
2
组
100ah
,计
58
节
100ah
电池。
3.
电源
法
Imax= {P
(
VA
)
*Pf}/
(η
* U
临界)
=
(
80*1000*0.8
)
/
(
0.95*300
)
=224.6
(
A
)
Q
≥
KIT/{H
η
k
(
1+A
(
t-25
))
}
≥
1.25*224.6*0.5/{0.4*0.8
(
1+A
(
t-25
))
}
≥
438ah
30min
电池的容量换算系数取
0.4
,
(引用中达电通
DCF126
电池不同放电时率不同放电终止电压下,电池的容量换算表),温度为
25
℃。
因电池组在实际放电过程中,放电电流明显小于
Imax
的缘故,按照使用经验,可在计算的基础上再乘
0.75
校正系数。故需要电池安时数为
438*0.75=328.5
(
Ah
)
即:选用
3
组
120ah
,计
87
节
120ah
电池。
4.
恒流法:
Q=P
×
T/K
×
V
×η
=
(
80*1000*0.8*0.5
)
/
(
0.47*348*0.95
)
=206AH
即选择
12v100ah
电池
2
组,即可满足使用。
从计算结果可以看出,选用不同的计算方法,计算结果不同。可以看出电池配置容量结果:
电源
法>恒功率法>恒流法>估算法。
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