
UPS后備蓄電池容量計(jì)算方法介紹:
1.恒功率法(查表法)
這種方法比較簡(jiǎn)便,根據(jù)蓄電池恒功率放電參數(shù)可以快速準(zhǔn)確地選出蓄電池的型號(hào)。首先計(jì)算在后備時(shí)間內(nèi),每個(gè)2v單體電池至少應(yīng)向UPS提供的恒功率。
計(jì)算步驟:
P(W)={P(VA)*Pf}/η
Pnc=P(W)/(N*n)
我們可以在廠家提供的Vmin下的恒功率放電參數(shù)表中,找出等于或者稍大于Pnc的功率值,這一功率值所對(duì)應(yīng)的型號(hào)即能夠滿足UPS系統(tǒng)的要求。如果表中所列的功率值均小于Pnc.可以通過多組電池并聯(lián)的方式達(dá)到要求。
2.估算法
這是根據(jù)蓄電池的恒流放電曲線來確定蓄電池容量和型號(hào)的方法,首先計(jì)算PS系統(tǒng)要求的電池較大電流:
Imax 電池組提供較大電流 Umin 電池組的較低電壓
Imax= {P(VA)*Pf}/(η* Umin)
可以根據(jù)UPS要求的后備時(shí)間從電池恒流放電曲線中查出放電速率n,然后根據(jù)放電速率的定義:n= Imax/C10,得出配置蓄電池的額定容量C10并確定電池型號(hào)。
中達(dá)電通DCF126系列蓄電池不同放電時(shí)率不同放電終止電壓下,
3.電源法
該計(jì)算方法是國(guó)家性息產(chǎn)業(yè)部為通信行業(yè)電池容量選擇而規(guī)定方法。 I 電池組電流 Q 電池組容量
K 電池保險(xiǎn)系數(shù) T 電池放電時(shí)間
H 電池放電系數(shù) A 電池溫度系數(shù)
I=(P(VA)*Pf)/μUmin
Q≥KIT/H(1+A(t-25))
4.恒流法:
Q=P×T/K×V×η
Q-蓄電池容量(AH)、P-負(fù)載功率、T-備用小時(shí)數(shù)(按2小時(shí)計(jì)算) K-蓄電池放電系數(shù)(2小時(shí))、V-UPS整流后母線電壓、η-蓄電池逆變效率(按0.94計(jì)算)
三。方法舉例說明
例:臺(tái)達(dá)NT系列80KVA UPS 后備時(shí)間30min,選用中達(dá)電通DCF126-12系列電池。計(jì)算電池容量?
臺(tái)達(dá)NT80KVA UPS直流終止電壓為300V及U臨界=300V,直流電壓為348V電池組選用29只12V電池,故N=29,n=6, U終壓=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8,逆變器轉(zhuǎn)換效率η=0.95. 中達(dá)電通DCF126-12系列電池放電30min終止電壓1.75V/CELL是放電速率?=0.98(以上數(shù)據(jù)均應(yīng)用臺(tái)達(dá)UPS和中達(dá)電通DCF126電池性能技術(shù)參數(shù))
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)
查中達(dá)電通DCF126-12系列電池恒功率表可知
DCF126-12/120電池終止電壓為1.75v時(shí)放電30min電池提供功率為217W(引用中達(dá)電通DCF126電池型錄恒功率放電特性表)。
電池組數(shù)量=387.2/217=1.78
即:選用2組120ah,計(jì)58節(jié)120ah電池。
2.估算法
Imax= {P(VA)*Pf}/(η* U臨界)=(80*1000*0.8)/(0.95*300) =224.6(A)
Q = Imax/ ? =224.6A/0.98=229(Ah)
30min電池的? 電池放電系數(shù)為0.98(引用中達(dá)電通DCF126電池不同放電時(shí)率不同放電終止電壓下,電池的放電速率表)
因電池組在實(shí)際放電過程中,放電電流明顯小于Imax的緣故,按照使用經(jīng)驗(yàn),可在計(jì)算的基礎(chǔ)上再乘0.75校正系數(shù)。故需要電池安時(shí)數(shù)為229*0.75=172(Ah)
即:選用2組100ah,計(jì)58節(jié)100ah電池。
3.電源法
Imax= {P(VA)*Pf}/(η* U臨界)=(80*1000*0.8)/(0.95*300) =224.6(A)
Q≥KIT/{Hηk (1+A(t-25)) }
≥1.25*224.6*0.5/{0.4*0.8 (1+A(t-25)) }
≥ 438ah
30min電池的容量換算系數(shù)取0.4, (引用中達(dá)電通DCF126電池不同放電時(shí)率不同放電終止電壓下,電池的容量換算表),溫度為25℃。
因電池組在實(shí)際放電過程中,放電電流明顯小于Imax的緣故,按照使用經(jīng)驗(yàn),可在計(jì)算的基礎(chǔ)上再乘0.75校正系數(shù)。故需要電池安時(shí)數(shù)為
438*0.75=328.5(Ah)
即:選用3組120ah,計(jì)87節(jié)120ah電池。
4.恒流法:
Q=P×T/K×V×η=(80*1000*0.8*0.5)/(0.47*348*0.95)=206AH 即選擇12v100ah電池2組,即可滿足使用。
從計(jì)算結(jié)果可以看出,選用不同的計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)果不同。可以看出電池配置容量結(jié)果:電源法>恒功率法>恒流法>估算法。
四。附表:
五。結(jié)論
UPS后備蓄電池的容量計(jì)算方法很多,我們很難說出那種計(jì)算方法是較準(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)合來選擇適合的電池容量計(jì)算方法。 中大蓄電池組裝提醒如何選擇UPS電源
隨著信息處理技術(shù)和微電子等精密技術(shù)的蓬勃發(fā)展,對(duì)供電系統(tǒng)質(zhì)量和可靠性的要求也越來越高。因此,急需一種電壓穩(wěn)定、能同步跟蹤電網(wǎng)頻率、高可靠性的交流不間斷電源,UPS電源便應(yīng)運(yùn)而生。UPS電源主要是交流—直流—交流變換系統(tǒng)。當(dāng)交流電正常時(shí),將交流整流為直流后,一方面給蓄電池充電,一方面經(jīng)逆變將直流重新轉(zhuǎn)換為交流給負(fù)載供電。當(dāng)交流電中斷時(shí),蓄電池的直流電立即經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流給負(fù)載供電,以**供電的連續(xù)性。而UPS系統(tǒng)中的蓄電池是重中之重,它的選擇與維護(hù)就變得非常重要。 2UPS蓄電池的選擇
閥控式密封鉛酸蓄電池在密封貧液狀態(tài)下運(yùn)行,不需補(bǔ)酸和添加蒸餾水,*測(cè)量電解液比重,電池內(nèi)部使用了不流動(dòng)電解液;有效防止電解液分層,自放電率小;可采用直放和臥放兩個(gè)方向放置;并能與通信設(shè)備同室安裝,采用陶瓷過濾器基本無酸霧逸出;不漏液、不腐蝕設(shè)備對(duì)環(huán)境污染小,沒有記憶效應(yīng)。
在動(dòng)力機(jī)房48V直流供電系統(tǒng)中,后備蓄電池組是整個(gè)通信供電系統(tǒng)的最后一道供電**防線,又是電源維護(hù)工作的重點(diǎn)與難點(diǎn),在通信設(shè)備供電中斷的事故中,由蓄電池組引發(fā)的故障所占比重較大。其原因之一是蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及不可見性;其次是蓄電池組受環(huán)境溫度、溫度補(bǔ)償、浮充電壓、充電限流、均充電壓、均充周期、均充時(shí)間和電池的深淺放電、市電供電質(zhì)量等諸多因素的影響。在浮充供電系統(tǒng)中蓄電池組長(zhǎng)期處于后備狀態(tài)下,很難對(duì)蓄電池組性能進(jìn)行全面定性、定量的測(cè)試分析,特別是蓄電池組引發(fā)的障礙一旦發(fā)生,將會(huì)造成直流供電系統(tǒng)中斷的事故,因此,為確保通信網(wǎng)絡(luò)的供電安全,必須科學(xué)有效地對(duì)電池進(jìn)行維護(hù),掌握機(jī)房蓄電池組的實(shí)際續(xù)航能力,確保通信設(shè)備直流供電安全穩(wěn)定。
1 閥控式密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA-Valve Regulated Lead Acid Battery)是由正負(fù)極板、**細(xì)玻璃纖維隔板、電解液、安全閥、導(dǎo)電端子以及殼蓋、殼體等組成。正負(fù)極板是電化學(xué)反應(yīng)的區(qū)域,在板柵上敷涂鉛膏經(jīng)過固化、化成等工藝處理后形成。正極板有效成分為二氧化鉛,負(fù)極板有效成分為海綿狀鉛。隔板為孔率**細(xì)玻璃纖維組成。安全閥是一種排氣裝置,釋放多余的氣體保持電池的氣密性和液密性,并保持電池內(nèi)部壓力在較佳的安全范圍內(nèi)。電池端子與負(fù)載連接起到傳導(dǎo)電流的作用,電池槽和外殼是由阻燃材料組成。
蓄電池在充電過程中,負(fù)極反應(yīng)近似為還原反應(yīng),所以負(fù)極也稱為陰極。蓄電池電池負(fù)極活性物質(zhì)相對(duì)于正極有盈余,**細(xì)隔板透氣性好,能吸附全部電解液,使電解液在蓄電池內(nèi)部無流動(dòng)性,同時(shí)又有自動(dòng)開、閉的安全閥,**了正極產(chǎn)生的氧氣,在蓄電池內(nèi)部以循環(huán)的方式被陰極吸收,即稱為陰極吸附式原理。陰極吸收原理示意圖如圖1所示。
由于蓄電池具有*特的內(nèi)部設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),**了電池內(nèi)部氧氣循環(huán)復(fù)合的有效建立,在傳統(tǒng)消氫和防酸隔爆鉛酸蓄電池的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),已成為一種新型的換代產(chǎn)品,并廣泛地應(yīng)用于通信行業(yè)。VRLA的電化學(xué)反應(yīng)池工作原理圖如圖2所示。
VRLA與消氫和防酸隔爆式蓄電池相比,具有以下幾個(gè)特點(diǎn):電池在密封貧液狀態(tài)下運(yùn)行;不需要補(bǔ)酸和添加蒸餾水,*測(cè)量電解液比重,電池內(nèi)部使用了不流動(dòng)電解液;有效防止了電解液分層,自放電率小,在標(biāo)準(zhǔn)溫度下每月自放電小于3%,可以立放和臥放兩個(gè)方向放置;能與通信設(shè)備同室安裝,采用陶瓷過濾器基本無酸霧逸出;不漏液、不腐蝕設(shè)備,對(duì)環(huán)境污染小,但運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)境溫度和浮充電壓要求較高,沒有記憶效應(yīng);比能量較高,具有大電流放電能力。











