UPS蓄电池配置计算方法(各种简单算法)建议收藏

2020-10-01 18:30:00
Amber
原创
10375

一、最简单的计算公式(适用小功率普通需求)

电池容量(AH)
=
额定功率(VA)
×
后备时间(小时)
÷
UPS启动电压(V)
62.5
=
3000
×
2
÷
96
举例:  一台6K的主机,打算延时 4 小时? ( 设定电池容量为X ,    6K的主机电池电压192V)    机器的电池电压大部分是固定的!

             X=6000×4÷192          通过此公式计算,得出  X=125    也就是配置125AH的电池 16只!

当然,这个计算公式 是不严谨的,可供普通需求使用!!

二、简单的计算公式

、恒电流模式计算:

根据能量守恒原理,按如下公式计算:  =(P L×T/V bat×η×K

其中: C--蓄电池容量,(Ah P LUPS输出功率(W); T―电池后备时间(h);

Vbat―电池组电压(Vdc)η―UPS电池逆变效率(0.90-0.95,根据机型选取)。

K―电池放电效率(系数)。  附:K的选取按照下表:

K 1 1<h≤2 2h4
4h8     >8小时
电池放电效率 0.6 0.7 0.8 0.9 1

例如:艾默生UPS-ITA系列6KVA,电池组电压192Vdc1612V的电源串联),UPS电池逆变效率0.94,按满载4.8KW,后备2小时计算根据计算结果,确定电池的Ah数,分别根据不同品牌电池选取合适的配置

计算公式  : C=4800*2/(192*0.94*0.7)=76Ah(估算值 )       

选取12V76Ah的电池16节即可,因为没有76AH这个容量段的电池, 所以根据配置,可选65AH / 80AH / 100AH 都行!!

、恒功率计算公式:

W = P L÷(N*6*η)watts/cell

其中,PLUPS额定输出的有功功率(KW) N12V的电池数量;Vf为电池组额定电压, η为逆变器效率。

即先计算出单体电池所需功率,再通过电池厂家提供的恒功率放电表查找可满足要求的电池型号。

终止放电电压按照1.75V/cell确定。通常电池厂家给出的功率表为单体2V/Cell的功率,定义为watts/cell

部分厂家给出的功率表为watts/block,则需要再乘6这个系数。

例如:艾默生UPS-ITA系列20KVA,电池节数32节(30-40节偶数节可调),UPS电池逆变效率0.95,按满载20kVA*0.9=18KW,后备2小时计算.

计算公式  :W/cell = P L/(N×6×η)=18000/32*6*0.95=98.68 watts/cell


放电功率表如图:2小时放电功率在1.75Vdc时为51.5w/cell,选取98.68/51.5=1.92组,取23212V76Ah电池,共64节。


新的计算方式


01

正文

UPS电池配置按公式计算的话,相当的麻烦,在实际项目中或与厂商的交流中,常常遇到这样的情况,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。而ups本身的计算方法非常复杂,一般人根本无法操作,所以掌握简单的方法或估算可以迅速做出结果,在实际中节约了时间。


一、UPS电源简单计算方法

对于ups的公式计算,我们在之前曾提到过,算起来比较复杂,很多人也不理解,那么今天我们来了解下简单的计算方法。

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



举例一:

例如:对于109Ah•块/kVA设计UPS电池容量的算法,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(60min):
120kVA×109Ah•块/kVA=13080Ah•块,

13080Ah•块/32块=409(Ah),

即可选12V,100Ah电池4组(32块/组)。

注意:实际后备时间不足与60min接近。


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:33块/组实际后备时间超过60min(超出一点)。


如果要求后备时间为30min时:

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30min(超出一点)。



如果要求后备时间20min时:

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。

举列二:

2、对于126Ah•块/kVA电池容量的算法,一台120kVA的UPS,每组电池32块,

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。




计算方法和需乘以修正系数与前述完全一样。


 例如:前例的后备时间是3h:

则126×120=15120Ah•块,

13080/32=472Ah,472×3=1417Ah;

还需除一个修正系数,1417/1.25=1131Ah。


则需要配置即可选12V、300Ah电池4组(32块/组)。


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。

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。


以上是快捷的粗算,不是特别精确。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。

二、UPS电源延时配置表

关于上面的计算,虽然也比较简单,但是需要计算一两分钟,那么有没有更简单的方法,更简单的话就是直接看配置表了。

以下各系列机器所配置的蓄电池容量,是按照“电流法”进行配置,仅做参考!

采用电池临界点电压计算,计算结果与实际比较接近,这里面例出了大部分常用的配置表。




 




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