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       如何計算UPS蓄電池配置及蓄電池的放電時(shí)間?

      如何計算UPS蓄電池配置及蓄電池的放電時(shí)間?

      以上問(wèn)題是使用UPS的系統集成商、用戶(hù)經(jīng)常困擾的一個(gè)問(wèn)題,甚至是很多UPS經(jīng)銷(xiāo)商都對這個(gè)問(wèn)題也沒(méi)法說(shuō)清,或是錯誤的報給客戶(hù),結果造成很多問(wèn)題發(fā)生。蓄電池的放電時(shí)間要根據實(shí)際負載的功率來(lái)計算。

      I=(Pcosφ)/(ηEi)
      其中P是UPS的標稱(chēng)輸出功率;
      cosφ是負載功率因數;
      η是逆變器的效率;
      Ei是電池放電終了電壓,一般指電池組的電壓。
      將具體數據代入上式,求出電池放電電流后,即可從電池的各溫度下放電電流與放電時(shí)間的關(guān)系圖上查出相應的放電時(shí)間。

      首先要明確一個(gè)概念,就是蓄電池的放電電流與放電時(shí)間不是線(xiàn)性的,有人認為20A放電5小時(shí)就要用100AH的,這樣就錯了。蓄電池的容量一般都是20HR(小時(shí)率)的,也就是說(shuō)只有以5A放電20小時(shí)才是配100AH的,因為100AH的電池在5A可以放電20小時(shí),在10A時(shí)只有9小時(shí)左右,20A時(shí)只有4小時(shí)左右。但在2A時(shí)確可以放60小時(shí)以上。這就是蓄電池放電時(shí)間與電流的非線(xiàn)性關(guān)系。正因為非線(xiàn)性關(guān)系就有了下面這個(gè)表。

      請大家先來(lái)熟悉一下下面的電池恒電流放電參數表,以保護神電池為例,指在一定的電流下放電能達到多長(cháng)時(shí)間
      UPS用的12V電池一般終止電壓為10.5V。

      蓄電池恒流放電時(shí)間表
      蓄電池放電時(shí)間表

      以下算法是按保護神電池在溫度為25度時(shí)的計算結果,蓄電池的實(shí)際放電容量也與溫度有關(guān),如MF12-100的電池,在攝氏10度以0.1C電流放電,蓄電池能表現的容量約為85AH,3-5年后蓄電池隨著(zhù)內部老化放電時(shí)間會(huì )漸漸縮短,是正,F象。

      如果知道負載功率,如何來(lái)配置蓄電池組的數量來(lái)達到預定的時(shí)間?

      如負載的的功率為2000W,需要延時(shí)2小時(shí)。怎樣配UPS及蓄電池呢?
      首先算出蓄電池的放電電流,能量守恒,UPS的放電電量與蓄電池的放電電量是基本相等的。所以可以直接按2000W的功率來(lái)算出電池的放電電流。如果我們配的UPS是山特3KVA的,12V電池個(gè)數是8只,終止電壓是10.5*8=84V,放電時(shí)的計算電流是2000W/84V=23.8A,如逆變器的效率按95%來(lái)算,則實(shí)際電流為23.8/0.95=25A。

      再對照上面的表,看有哪個(gè)電池的規格能在終止電壓為10.5V、放電電流25A時(shí)可以達到2小時(shí),很明顯,MF12-65(12V-65AH)的這款可以達到。所以電池的配置就選12V-65AH 8只。這樣就可以滿(mǎn)足要求了。

      其它規格也都是這樣計算的,又比如,12V-100AH的電池在27.2A時(shí)可以放電3小時(shí),如果電流在55A時(shí)需要放電3小時(shí),就需要選12V-100AH的電池2組并聯(lián)使用才可以達到相應的時(shí)間。

      如果知道蓄電池的容量,如何知道能放電多長(cháng)時(shí)間?

      比如現有一臺6KVA的UPS,配了一組MF12-26(12V-26AH)的蓄電池,想知道能放電多長(cháng)時(shí)間。6KVA的UPS功率因素是0.7,有功功率是4.2KW,首先要確定UPS后面接設備的實(shí)際功率是多大,可以估計一下,也可以用鉗流表來(lái)測一下電流。

      如果半載即2KW左右的話(huà)能延時(shí)多久呢?6KVA的直流電壓是240V,放電終止電壓是210V,逆變器效率是95%,這樣電池的放電電流是:2000W/210V/0.95=10A,再對比上面的恒流參數表,MF12-26的電池在9.96時(shí)可以放電2小時(shí),因此,如果設備功率為2KW時(shí),這樣一組電池的放電時(shí)間約為2小時(shí)。

      如果按滿(mǎn)載,即設備的功率為4200W時(shí),這樣一組12V-26AH的電池能放電多久呢?和上面一樣,電池的放電電流是4200W/210V/0.95=21A。再對比上面的恒流參數表,MF12-26的電池在21.7A6時(shí)可以放電45分鐘,因此,如果設備功率為4.2KW時(shí),這樣一組電池的放電時(shí)間約為45分鐘。

      如何測蓄電池的容量

      現在市場(chǎng)上蓄電池品牌很多,質(zhì)量好壞不一,以次充好的現象很多,甚至把100AH做成50AH來(lái)賣(mài),想要知道蓄電池的真實(shí)容量,只有一個(gè)辦法:放電!簡(jiǎn)單的就是用個(gè)UPS加白熾燈泡來(lái)放電。比如一組電池3只,接上500W的燈泡來(lái)放電,放了3個(gè)小時(shí),那這個(gè)電池的容量是多少呢?還是與上面一樣來(lái)計算放電的電流。計算結果約17A,對比上面的恒流放電參數表,看哪款電池在17A左右可以放3個(gè)小時(shí),對比發(fā)現實(shí)際容量是65AH的。

      由此方法計算出的:常用UPS蓄電池配置表

      以上為本人長(cháng)期UPS技術(shù)工作累計經(jīng)驗,計算結果與實(shí)際放電基本相同,如有不正確的地方請指正,也歡迎您與我們探討。

      作者:裴華

       
       
       
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