怎样计算“UPS”的电池容量?
使用时按下列公式计算:
每节电池安时量AH=负载总功率W*时间(小时)数H / 12V / 电池串联节数
对于109Ah·块/kVA设计寿命10年的电池
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,100Ah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,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,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设计寿命五年的电池
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。
例如:前例的后备时间是3h,则109×120=13080Ah·块,13080/32=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。
行业中有不少计算UPS电池容量的方法,恒功率法,恒电流法,和各种估算法,在这为什么主要推荐恒功率法来计算电池容量呢,主要有以下2个原因。
市电停电后,UPS所带负载功率是恒定的,也就是说电池需要提供恒定的功率来支持负载运行。在放电过程中,电池组电压持续降低,而又必须提供恒定的功率,则电池的放电电流则持续增大,所以在UPS电池计算中,恒功率法相对于恒电流法要准确。
行业中存在各种估算法,很多是荒谬至极的,甚至不考虑电池的放电特性,不考虑各品牌系列之间的差异。举个简单的例子,用估算法算出100ah的电池,100ah的电池太多规格了,难道性能一样吗?有些厂家100ah的电池规格就好几种。难道这些电池都可以吗?
综上,恒功率法计算电池容量,即结合了UPS实际放电情景,又结合了各品牌电池的放电特性,是一种相对准确的计算电池容量的方法。