UPS后备蓄电池容量计算方法

技术部/ 2009-01-04

一。概述：

正确的选择UPS后备电池容量，对UPS的正常运行至关重要。电池容量选择偏小不仅不能满足UPS后备时间，还会因电池放电倍率太大，严重影响电池的性能及使用寿命，同时给系统的稳定运行带来极大的隐患。

蓄电池容量（ah）是指在标准环境温度下，电池在给定时间指点终止电压时，可提供的恒定电流（A）与持续放电时间（h）的乘积。在确定了UPS的品牌和后备时间下。可以根据蓄电池品牌样本数据中提供的恒功率放电数据表或者横流放电曲线，通过功率法，估算法以及电源法等计算方法来计算确定蓄电池的型号和容量。

二。UPS后备蓄电池容量计算方法介绍：

1.恒功率法（查表法）

这种方法比较简便，根据蓄电池恒功率放电参数可以快速准确地选出蓄电池的型号。首先计算在后备时间内，每个2v单体电池至少应向UPS提供的恒功率。

计算步骤：

P（W）={P（VA）*Pf}/η

Pnc=P（W）/（N*n）

我们可以在厂家提供的Vmin下的恒功率放电参数表中，找出等于或者稍大于Pnc的功率值，这一功率值所对应的型号即能够满足UPS系统的要求。如果表中所列的功率值均小于Pnc.可以通过多组电池并联的方式达到要求。

2.估算法

这是根据蓄电池的恒流放电曲线来确定蓄电池容量和型号的方法，首先计算PS系统要求的电池最大电流：

Imax 电池组提供最大电流Umin 电池组的最底电压

Imax= {P（VA）*Pf}/（η* Umin）

可以根据UPS要求的后备时间从电池恒流放电曲线中查出放电速率n，然后根据放电速率

的定义：n= Imax/C10，得出配置蓄电池的额定容量C10并确定电池型号。

中达电通DCF126系列蓄电池不同放电时率不同放电终止电压下，

3.电源法

该计算方法是国家性息产业部为通信行业电池容量选择而规定方法。

I 电池组电流 Q 电池组容量

K 电池保险系数T 电池放电时间

H 电池放电系数 A 电池温度系数

I=（P（VA）*Pf）/μUmin

Q≥KIT/H（1+A（t-25））

4.恒流法：

Q=P×T/K×V×η

Q-蓄电池容量（AH）、P-负载功率、T-备用小时数（按2小时计算）

K-蓄电池放电系数（2小时）、V-UPS整流后母线电压、η-蓄电池逆变效率（按0.94计算）三。方法举例说明

例：台达NT系列80KVA UPS 后备时间30min，选用中达电通DCF126-12系列电池。计算电池容量？

台达NT80KVA UPS直流终止电压为300V及U临界=300V，直流电压为348V电池组选用29只12V电池，故N=29，n=6，U终压=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8，逆变器转换效率η=0.95. 中达电通DCF126-12系列电池放电30min终止电压1.75V/CELL是放电速率？=0.98（以上数据均应用台达UPS和中达电通DCF126电池性能技术参数）

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）

查中达电通DCF126-12系列电池恒功率表可知

DCF126-12/120电池终止电压为1.75v时放电30min电池提供功率为217W（引用中达电通DCF126电池型录恒功率放电特性表）。

电池组数量=387.2／217=1.78

即：选用2组120ah，计58节120ah电池。

2.估算法

Imax= {P（VA）*Pf}/（η* U临界）=（80*1000*0.8）/（0.95*300）

=224.6（A）

Q = Imax/ ? =224.6A/0.98=229（Ah）

30min电池的？电池放电系数为0.98（引用中达电通DCF126电池不同放电时率不同放电终止电压下，电池的放电速率表）

因电池组在实际放电过程中，放电电流明显小于Imax的缘故，按照使用经验，可在计算的基础上再乘0.75校正系数。故需要电池安时数为229*0.75=172（Ah）

即：选用2组100ah，计58节100ah电池。

3.电源法

Imax= {P（VA）*Pf}/（η* U临界）=（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电池的容量换算系数取0.4，（引用中达电通DCF126电池不同放电时率不同放电终止电压下，电池的容量换算表），温度为25℃。

因电池组在实际放电过程中，放电电流明显小于Imax的缘故，按照使用经验，可在计算的基础上再乘0.75校正系数。故需要电池安时数为438*0.75=328.5（Ah）

即：选用3组120ah，计87节120ah电池。

4.恒流法：

Q=P×T/K×V×η=（80*1000*0.8*0.5）/（0.47*348*0.95）=206AH

即选择12v100ah电池2组，即可满足使用。

从计算结果可以看出，选用不同的计算方法，计算结果不同。可以看出电池配置容量结果：电源法＞恒功率法＞恒流法＞估算法。

四。附表：

五。结论

UPS后备蓄电池的容量计算方法很多，我们很难说出那种计算方法是最准确的，各种计算方法各有侧重点，在实际应用中需要综合考虑蓄电池的使用情况，UPS所带负载情况以及应用的场合来选择适合的电池容量计算方法。