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UPS不间断电源蓄 电池后备时间的计算方法详解
UPS(不间断电源)蓄电池后备时间的计算方法详解
关于 UPS(不间断电源)的后备时间以及所需蓄电池容量的计算
有很多种方法,这里介绍两种最常用的恒功率法、最大放电电流法。
一、恒功率法:
现在以美国 GNB 蓄电池和胜为电气(SINWAY)OMEGA 系列容量
80kVA的 UPS 为例,计算步骤(按100%线性满载核算)
1. 确定 UPS 的负载功率。
给定的后备时间和相应的负载功率(kW)决定了电池的容量。
P=S ×PF
其中:P:有功功率;
S:视在功率;
PF:负载功率因素
根据要求按 UPS满载计算,功率因素0.8 计算。
S=80kVA,PF=0.8, 因此 P=80×0.8=64kW
2. 根据给出的负载功率计算出电池功率
P P /η
BATT OUT
其中:P :电池负载功率;
BATT
P :负载功率;
OUT
η :逆变器的效率
这里的P 就是第一步计算出的 P(负载功率),逆变器的效率
OUT
取 95%。
P = 64kW / 95% =67.37 kW
BATT
3. 确定电池的参数指标
对于普遍使用的铅酸电池常使用如下参数:
N cell = 构成每个电池的单体电池数目
大家通常所见的铅酸免维护电池实际上是单体电池的组合,每节
单体铅酸电池的额定电压是 2Vdc,因此一块 12V 的电池是由 6 节单
体电池构成的。对于 OMEGA系列 UPS需 2V 单体电池 174 节,即 29 节
12V 的电池:
VLOW = 低电池关机电压
UPS 的逆变器低电池关机电压。
Vcell low = 单体电池放电终了电压
以上几个参数不同的 UPS 是不同的,SINWAY 80kVA UPS 的这些
直流参数见如下:
80KVA默认关机电压为 305V
因此可求得:
80KVA:V =305 /174=1.75V
cell low
4. 计算单节电池负载功率
单节电池功率 =电池负载功率/单体电池节数
80KVA:P cell = 67.37kW/( 174) = 387 W/cell
5. 由以上计算值,确定自己所需的电池容量及数目。
根据电池供应商给出的恒功率放电的单体电池瓦特/时间关系表
和已有的参数值:
V cell low =1.75V
P cell = 387 W/cell
预期后备时间是 60 分钟,查下表(GNB 电池制造厂提供)可知:
l 在 60 分钟栏里,单元终止电压为 1.75V,S12V370 单元功率
可达到 129W/Cell。
80kVA UPS 电池配置:3×129=387 刚好等于 387 W/Cell
即三组并联为满足387W/Cell的要求,因此用户只需为80kVAUPS
配 GNB S12V370 的电池 87 块即可达到满载 60 分钟的后备时间的要
求。
二、最大放电电流法
当 UPS规格型号、市电掉电后负载量和要求电池逆变维持时间确
定后,就可以计算蓄电池的放电时间的最大放电电流和电池选用容
量。电池最大放电电流:
I P ⋅cosϕ 式(1)
max
η⋅E临界 ⋅K
其中:P 为 UPS 的输出视在功率(VA)
cos
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