数据中心UPS备用蓄电池的选型计算
- 格式:docx
- 大小:21.18 KB
- 文档页数:2
UPS电池的计算与选择1、恒功率法(查表法)该方法是能量守恒定律的体现,蓄电池提供的功率等于后者稍大于负荷消耗功率(W负荷P(W) 电池组提供的总功率P(VA) UPS标称容量(VA)PF UPS功率因数η逆变器转换效率Pnc 每cell需要提供的功率n 机器配置的电池数量N 单体电池cell数Vmin 电子单体终止电压计算步骤:P(W)={P(VA)*Pf}/ηPnc=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。
附:汤浅UXH系列电池放电特性表例如:科华FR-UK33200,延时5分钟,如何配置电池P(VA)=200000VA,Pf = 0.8,η=0.92,N=6,n=29P(W)=(200000×0.8)÷0.92=173913.04Pnc=173913.04÷(29×6)=999.5W根据汤浅UXH系列电池每单格降到1.70V时的每单格瓦特数,型号UXH100-12的瓦特数为489.0,可以并联2组,配置12V100AH电池2组共58节(每组29节),可以满足科华FR-UK33200,延时5分钟的需求。
A、电池放电电流的计算:确定参数UPS功率P(VA)UPS输出功率因数PF:高频机和15K以下工频机为0.7;20KVA以上工频机按0.8计算UPS直流输入电压(Ei)电池放电效率η:1-2KVA为0.8,3-8KVA为0.85,10-30KVA为0.9,40-100KVA为0.91,100KVA 以上为0.92。
电池放电电流I=(P×PF)÷(Ei×η)B、根据指定电池品牌厂家公布的电池恒电流放电特性表查得所需电池后备时间需配置的电池组。
或可根据电池放电速率计算出电池AH数电池AH数= I电池放电电流÷C H放电时间(小时)0 .5 1 2 3 4 5 6 7 8放电速率(C) 1 0.58 0.38 0.29 0.2 0.18 0.15 0.13 0.11注:其它品牌电池基本也可参考此参数。
UPS及电池计算UPS机房要求:机房负载功率为40KW,断电后需要为设备供电1小时。
根据条件配置UPS与电池。
计算:1.确定负载大小(1)机房负载功率为40KW(2)UPS选择:UPS功率等于:负载功率/功率因素=40/0.8=50KVA(功率因素取0.8)(3)冗余冗余30%则UPS功率为:50*(1+0.3)=65KVA考虑到后期设备的增加,本次使用100KVA的UPS。
2.电池个数计算查阅UPS的参数可知,UPS交流转直流参数为:220/380。
电池:380/12=31.66666≈32所以要用每节为12V的电池32节组成一组电池组。
3.电池组组数计算电池放电速率与后备时间的关系表电池容量=UPS主机容量*功率因素*供电时间(小时)/(电池直流电压*逆变功率*放电速率)根据公式可得:电池容量=100000*0.8*1/(380*0.9*0.6)=80000/205.2≈398.7(1)蓄电池选择250Ah则需要2组。
(2)蓄电池选择200Ah,则需要2组。
(3)蓄电池择150Ah则需要3组。
(4)蓄电池择100Ah则需要4组。
考虑到电池本身的存在容量不足的问题,一般电池容量仅为标称容量的0.8,则:250*0.8=400;200*0.8=160;150*0.8=120;100*0.8=80,所以:(1)蓄电池选择250Ah则需要2组。
(2)蓄电池选择200Ah,则需要3组。
(3)蓄电池择150Ah则需要4组。
(4)蓄电池择100Ah则需要5组。
综合考虑本次使用250Ah的电池。
结论:本次配置的电池组为32节一组,每节电池参数为:12V/250Ah,共配置2组电池组。
ups匹配蓄电池计算公式UPS(不间断电源)是一种电力设备,用于提供电力保障,当电网停电或电压波动时,UPS能够自动切换至备用电池供电,以保证电器设备的正常运行。
蓄电池是UPS系统中的重要组成部分,起到储存电能的作用,因此需要根据UPS的需求来选择合适的蓄电池。
在选择UPS匹配蓄电池时,可以根据以下公式进行计算:蓄电池容量(Ah)= (负载功率(W)× 运行时间(h))/ 电池电压(V)其中,负载功率是指UPS系统所连接的设备的总功率,运行时间是指UPS系统需要提供电力保障的时间,电池电压是指蓄电池的额定电压。
根据这个公式,可以计算出需要的蓄电池容量。
例如,如果负载功率为500W,运行时间为2小时,电池电压为12V,那么蓄电池容量为(500 × 2)/ 12 = 83.33 Ah。
这意味着在给定的负载下,需要一块容量为83.33 Ah的蓄电池来提供2小时的电力保障。
根据实际情况,还需要考虑一些其他因素来选择合适的蓄电池。
首先,需要考虑负载的类型和特性。
不同的负载对电池的要求不同,例如,对于大功率负载,需要选择具有较高放电能力的蓄电池。
其次,需要考虑电池的寿命和可靠性。
一般来说,蓄电池的使用寿命较短,因此需要选择寿命较长、可靠性较高的蓄电池。
此外,还需要考虑蓄电池的充电时间和充电效率,以确保UPS系统在停电后能够迅速恢复供电。
在实际选择蓄电池时,可以参考一些常见的蓄电池类型,如铅酸蓄电池、锂离子蓄电池等。
铅酸蓄电池是一种常用的蓄电池类型,具有成本低、安全性高的特点,适用于一般的UPS系统。
而锂离子蓄电池则具有体积小、重量轻、寿命长等优点,适用于一些对体积和重量有要求的场合。
除了蓄电池容量外,还需要考虑UPS系统的额定功率。
额定功率是指UPS系统能够提供的最大功率,因此需要选择的蓄电池容量不能小于额定功率所需的最小容量,以确保UPS系统能够正常运行。
选择合适的蓄电池对于UPS系统的正常运行至关重要。
UPS配置计算方法
UPS选配
1.确定负载容量大小:求出负载功率(KW或KV A)。
2.根据负载功率选择UPS:建议所带的负载总容量约为UPS额定输出功率的70%为佳。
(1)当负载功率单位为KV A:UPS容量=负载功率÷0.7。
(2)当负载功率单位为KW:UPS容量=(负载功率÷0.7)÷0.7;
3.冗余方式选择:
串联热备份:要求负载功率小于单机容量80%;
并机:负载功率为单机30%(轻载有利于提高UPS的可靠性)。
蓄电池选配
1.蓄电池容量与UPS额定功率、UPS直流电压(电池放电完毕前)、要求后备时间有关。
2.蓄电池容量的计算步骤。
(1)求出蓄电池的放电电流:
I=(UPS标称输出功率(V A)×负载功率因数×负载率÷逆变器效率)÷蓄电池临界放电电压
UPS标称输出功率:只知道负载功率的情况下,UPS标称输出功率等于负载功率的大小。
负载功率因数:取0.7。
UPS逆变效率:取0.88-0.94。
蓄电池临界放电电压:单节电池标称电压×90%×单组串联个数(2)根据后备时间,在电池放电曲线中查出放电率C。
(3)电池容量(Ah)=I÷C
放电速率C与后备时间的关系
放电速率C与后备时间的关系(电池放电曲线)如表0 1所示。
表01 放电速率C与后备时间的关系。
UPS蓄电池计算方法及其配置表格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: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。
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)。
ups选型计算公式UPS(不间断电源)是一种重要的电力设备,可以在电网断电时提供稳定的电力供应,保护电子设备免受电力波动和突发停电的影响。
选择适合的UPS型号对于保障设备的稳定运行至关重要。
本文将介绍UPS选型的计算公式,帮助读者了解如何选择合适的UPS型号。
一、负载功率计算在选择UPS型号之前,首先需要计算负载功率。
负载功率是指UPS 需要提供给电子设备的电力功率,通常以瓦特(W)为单位。
负载功率的计算公式为:负载功率(W)= 设备数量× 单个设备功率(W)其中,设备数量是指需要连接到UPS的电子设备的数量,单个设备功率是指每个电子设备所消耗的功率。
二、备用时间计算备用时间是指在电网断电时,UPS能够为电子设备提供持续供电的时间。
备用时间的选择取决于用户对于设备停机的容忍度以及电网恢复时间。
备用时间的计算公式为:备用时间(分钟)= UPS容量(VA) / 负载功率(W)× 60其中,UPS容量是指UPS能够提供的最大功率,通常以伏特安(VA)为单位。
三、UPS容量计算在计算了负载功率和备用时间之后,可以根据负载功率和备用时间来确定所需的UPS容量。
UPS容量是指UPS能够提供的最大功率,通常以伏特安(VA)为单位。
UPS容量的计算公式为:UPS容量(VA)= 负载功率(W) / 功率因数其中,功率因数是指UPS输出电流与输入电流之比。
根据国际标准,功率因数通常为0.8。
四、UPS类型选择根据实际需求,可以选择不同类型的UPS。
常见的UPS类型包括:1. 离线型UPS(Standby UPS):适用于对设备停机容忍度较高的场所,备用时间较短。
2. 在线型UPS(Online UPS):适用于对设备停机容忍度较低的场所,备用时间较长。
3. 双变换型UPS(Double Conversion UPS):适用于对设备停机容忍度较低且对电力质量要求较高的场所。
根据实际需求和预算,选择适合的UPS类型。
UPS电池容量选取的计算方法摘要:UPS蓄电池容量选取的计算方法很多,各行各业都有相应的计算方法来满足自己的使用,本文根据实际工作中总结的一点经验,收集了行业中常用的三种计算方法,对UPS电池容量选取的计算方式提供给大家讨论学习。
关键字:UPS电池容量选取计算方法1 概述UPS的蓄电池是不间断供电系统中的一个重要组成部分,蓄电池容量的配置问题直接关系到整个UPS系统的供电时长,正确选择UPS蓄电池的容量,对所供电的系统正常运行也是至关重要的。
电池容量选择过大会造成投资的浪费,而电池容量选择偏小不仅不能满足UPS的后备时间,还有可能造成安全事故,而且电池放电倍率过大,会严重影响电池使用性能和寿命。
2UPS电池容量选取计算方法介绍首先我们需要明确一下蓄电池容量的概念,根据YD/T799-2002标准定义,蓄电池容量C(Ah)是指在标准环境温度下(25℃),电池在放电率为10h时,达到单体终止电压V(1.80v),可提供的恒定电流A (1.0C10)与持续放电时间H (放电率10h)的乘积(I*T)。
[1]当确定了UPS所带系统需要的后备时间,我们可以根据蓄电池的放电性能参数,通过功率法、估算法以及电源法的计算方法来确定需要的蓄电池容量。
3 UPS电池容量选取计算方法电力常用计算公式为W=UIt,P=UI,在电池作为能量源时同样适用,也是所有UPS后备电池容量计算的依据所在。
3.1 恒功率法恒功率法又叫查表法,该方法对蓄电池容量的确定,是根据对应型号规格的蓄电池,通过试验数据得来的。
因恒功率与电池容量值没有线性关系,不同电压等级电池和同电压等级不同容量电池,不可简单的换算来配置,需要严格按照提供的恒功率来配置。
不同品牌蓄电池的产品性能存在差异,放电参数相差较大,所以同容量不同品牌电池也不可以互换。
恒功率数据都来自于新电池试验数据,恒功率法并没有考虑蓄电池的折旧以及温度的变化,故该方法适用于UPS蓄电池运行环境稳定,且UPS负荷长时间在额定容量80%以下运行时选用。
机房UPS蓄电池配置方案及计算公式
500KVA UPS15分钟后备时间蓄电池配置方案UPS 500KVA为保证电池冗余,每台UPS按照满载500KVA,后备时间15分钟计算配置大力神电池。
每台500KVA UPS配置电池39只/组(37只-39只可调)
蓄电池配置计算过程:SOCOMEC DELPHYS MX UPS 500KVA UPS ,N=39节(按39节计算),蓄电池放电终止电压终压=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8,逆变器转换效率η=0.94.
根据恒功率法计算公式:P(W)=W/η
Pnc=P(W)/n=500*1000*0.8/0.94/39=10911W
查C&D12-158ALBT系列电池恒功率表可知
12-158ALBT电池终止电压为1.75v时放电15min电池提供功率为2744W,选用4组39节12-158A LBT电池,2744W *4组=10976W>10911W故可满足15分钟后备时间。
总计:每台500KVA SOCOMEC UPS配置4组共计156节12-158ALBT电池可满足后备时间15分钟。
UPS择及蓄电池容选算计量计算机机房UPS不间断电源配备方案建议之容量计算方法及说明A负载容量的确定a)列出UPS电源所要保护的设备清单。
b)每一设备的铭牌或说明书上均标有额定功率或额定电压电流。
将其折算成视在功率S。
i. 标明额定功率的可以直接采用ii.标明额定电压电流的,VA值=V值×A值,通常V值取220iii. K1为负载匹配系数,阻性负载的K1=0.7,感性负载的K1=0.3,容性负载的K1=1。
c) 计算所有负载总和ΣS=S1+S2+……+SnSn即各设备功率,单位VAB、确定UPS的功率容量PUPSPUPS=其中,K2为容量使用率,取值0.6~0.8。
K3为环境系数,与温度、海拔有关,一般情况下取值1。
K4为UPS电源负载系数,工频机取1,高频机取0.9K5为扩容系数,根据用户需要确定,一般可取值0.6~0.8,如不考虑扩容则取值1功率与电池数之间的关系:一般行业里的大体算法,都稍微在计算时得出的数值上加大一点.计算需要的是UPS的有效功率÷UPS的电池电压×1.2(表示1小时)得出1小时UPS要用的蓄电池容量称呼为AH,如延时时间是几小时在得出的数值上乘以相应时间.得出来的就是几小时的AH,大体就这样算的.算出来的AH接近市场上那款电池的AH就配相应的电池.电池的只数就是UPS 的电池电压÷12就得出只数了.这个数值相对比较准确.总之公式为12(电池的电压数)*100(电池的安时数)*k(电池的块数)*0.7/负载总功率=总小时数,想要其他的数值就自己算吧。
蓄电池组的维护,通常,在学校广泛使用的是一种所谓无需维护的密封式铅酸蓄电池,它的价格比较贵,一般大约占UPS电源总生产成本的1/3~1/2左右,因此正确对蓄电池组进行维护保养,是延长UPS 使用寿命的关键。
为此大家应努力做到:1、严禁对ups电池过电流充电。
因为过电流充电容易造成电池内部的正、负极板弯曲,板表面的活性物质脱落,造成蓄电池可供使用容量下降,以致损坏蓄电池。
数据中心UPS备用蓄电池的选型计算
5.2.1恒功率法(查表法)
恒功率法(查表法)是UPS蓄电池容量计算的最常用方法。
蓄电池恒功率数据都来自于新电池试验数据,恒功率法(查表法)并没有考虑蓄电池的折旧以及温度的变化,故该方法适用于UPS蓄电池运行环境稳定,且UPS负荷长时间在额定容量80%以下运行时选用。
计算公式如下:
P负荷={P(VA)*Pf}/Ƞ
P电池——电池实际试验的恒功率数据
p负荷——电池组提供的总功率
P(VA)——UPS标称容量(VA)
Pf——UPS功率因子
Ƞ——逆变器转换效率
Pnc——每ce11需要提供的功率
N——机器配置的电池数量
N——单体电池ce11数
Vmin——电池单体终止电压
计算实例:
100KVA UPS,备用30min,计算电池配置,
首先确认参数要求:
1、恒功率数据表(25℃,终止电压1.70V)
2、UPS的逆变效率
3、UPS单组电池只数,本例的(UPS只数30,32,36,40)
代入公式计算:
P(UPS容量)×1000×ɸ
P(单格)=N×n×Ƞ
计算结果:
P(单格)=100×1000×0.8÷36÷6÷0.95=389.9W
查恒功率放电数据表:
配置方案:
1、12NP-100蓄电池30min单格恒功率为198W(1.70V,25℃),2组并联恒功率为396W,单台UPS配置2组12NP-100蓄电池(每组36只),满足UPS运行30min的备用。
或者选择1组12NP-200蓄电池(每组36只)。
2、12NP-200蓄电池30min单格恒功率为396W(1.70V,25℃),可以满足要求。
5.2.2估算法
该方法是和电力公式和蓄电池容量概念的体现。
根据已经确定的UPS品牌及型号,我们可知蓄电池组最低电压Umin。
I电池=W电池/(U电池*T)=P电池/U电池
C10=I电池/KCh
C10 蓄电池10小时容量
KCh 容量换算系数(1/h),根据蓄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
在UPS系统中,多数情况负荷容量是保持不变的,而电池组随着放电时间逐渐降低的,根据P=UI可知电池组放电电流逐渐增大。
为了机房方便,我们选择蓄电池组的最大工作电流为我们的计算数据。
具体计算如下:
Imax——电池组提供最大电流
Umin——电池组最低工作电压值
Imax={P(VA)*pf}/(Ƞ*Umin)
C10=I/KC
估算法在计算的公式我们可以看出,由于采用了Umin——电池组最低工作电压值,所以会导致要求的蓄电池组的按时容量偏大的局面。
这是因为当蓄电池在刚放电时所需的放电电流明显小于Imax的缘故。
按目前的使用经验,可以在计算出C10值得基础上再乘以0.75校正系数。
计算实例:
100KVA,备用30min,计算电池配置,根据公式计算如下:
1、Imin 电池组提供最大电流
Umin 电池组最低工作电压值
Imax={P(VA)*pf}/(Ƞ*Umin)
2、计算:
Imax=100×1000×0.8÷0.95÷1.70÷36÷6=229A
C10=I/KCh=229÷0.9=255Ah。
根据实验还要乘以0.75的系数校正,结果191Ah。
可选择12NP-100电池2组或者1组12NP-200电池。
5.2.3电源法
该方案是所介绍的UPS备用蓄电池容量计算方法中唯一标准(通信电源设备安装工程设计规范YD/T5040)支持的方法。
该方法比估算法更全面考虑UPS电池在整个服役期间的电池状态,在电池运行环境温度变化较大时,更能准确计算出电池的容量。
具体计算方法如下:
I=(P(VA)*PF)/uU
Q≥KIT/H(1+A(t-25))
I 电池组电流
Q电池组容量(ah)
K 电池保险系数,取1.25
T电池放电时间
H 电池放电系数
U 蓄电池放电时逆变器的输出电压(V)(单体电池电压为1.85V时)
A 电池温度系数(1/℃)当放电小时率≥10时,取0.006,当1≤放电率<10时,取0.008,当放电率<1时,取0.01。
T 实际电池所在地最低环境温度值,所在地有采暖设备时,按15℃考虑,无采暖设备时,按5℃考虑。
此方法比较全面的考虑环境因数以及蓄电池容量衰减,UPS满荷使用机率较大,以及重要使用场合选用此方法计算配置电池容量。
计算方法实例:
100KVA,备用30min,计算电池配置,根据公式计算如下:
Imax=(P(VA))*pf)/uU
=100×1000×0.8÷0.95÷1.85÷36÷6=211A
Q≥KIT/{hȠK (1+A(t-25))}
=1.25*211*0.5/{0.4*0.8(1+A(t-25))}=412Ah
结果需要2组12NP-200电池,每组36只。
文章摘自:数据中心备用电源技术白皮书。