ups电池容量计算方法

如何确定您需要何种类型的UPS电源？通常，个人办公及家庭用户可以考虑后备式机型，如山特后备式UPS电源价格低廉， 外形轻巧，是个人电脑的理想伙伴。有着很高的性价比；对于中小型系统的网络 用户、服务器或精密仪器等，则多用在线式或在线互动式UPS，能较好地抵抗来自电网上的各种侵害，其功能完善，并大多具有智能监控和网络连接功能，实现远程控制和智能化管理。对于大型的重要设备和系统，大功率的山特在线式UPS提 供稳定的电源保护必不可少。

具体如何确定所需的功率（VA）大小？则需列出所有需要保护的设备，别忘了显示器、终端、外挂硬盘。 每一设备的电压及电流数据可在背板上找到，把两者相乘即可得VA值。有些设备用 瓦特表明电能需要，见瓦数乘以1.4即可得大致的VA值。对于整体设备的功率则以其额定数为基准。把所有设备的VA值汇总，将汇总值加上百分之三十的扩充容量，以备系统升级时用。

如何配置后备延时时间？由于系统和设备的不同，选取的UPS型号和配置也不同。标准性UPS本身机内自带电池,在停电后一般可继续供电几分钟至几十分钟； 而长效型UPS配有外置电池组,可以满足用户长时间停电时继续供电的需要，后备时间可以设计为数时分钟 到十几个小时或更长。一般长效型UPS备用时间主要受电池成本、安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制。一般在电力环境较差，停电较为频繁的地区采用UPS与发电机配合供电的方式。当停电时,UPS先由电池供电一段时间,如停电时间较长,可以启动备用发电机对UPS继续供电，当市电恢复时再切换到市电供电。

电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池 放电截止电压等因素影响。根据延时能力，确定所需电池的容量大小，用安时AH值的来表示，以给定电流安培 数时放电的时间小时数来计算。

一般UPS配置以一下公式计算：

UPS电源功率(VA)×延时时间(小时数)÷UPS电源启动直流=所需蓄电池安时数(AH)

UPS电池容量计算公式：C=(P×T)/(K×V×η)

C－所需配置的电池容量，单位－安培×小时(AH)

P－负载功率，UPS容量×功率因数，单位－瓦(W)；

T－备用时间，单位－小时；

K－电池放电系数（不同延时时间对应的电池放电能力是不同的）

铅酸免维护蓄电池不同时率下放电效率K数据表

放电时间t 放电效率(%) 放电时间 放电效率(%)

20h 100 20 min 43.3

15h 96.2 10 min 38.6

10h 91.4 9 min 37.2

8h 89.5 8 min 36.0

6h 84 7 min 34.5

4h 78.7 6 min 32.8

2h 68.5 5 min 31.2

1h 57.2 4 min 29.3

50min 54.1 3 min 25.9

40min 51.6 2 min 20.7

30min 47.8 1 min 12.1

V－电池组额定工作电压，单位－伏特(V)；（不同品牌型号UPS均可能不同）

η－电池逆变效率（不同品牌型号UPS均可能不同）

 艾默生Nxr 30KVA UPS 1+1冗余并机，4小时延时，单路市电

负载功率P=30KVA×功率因数0.8＝24KW（本项目按80%最优负载率计算延时负载，即为24KW×0.8＝19.2KW）

要求延时时间T=4Hr，查表可知对应的电池放电系数K处于0.787～0.84

之间，暂取中间值0.84

Nxr系列UPS电池组额定工作电压V=360V；电池逆变效率η=0.96，故：

所需配置的电池容量C＝(P×T)/(K×V×η)＝(19200W×4Hr)/(0.84×360V×0.96)≈256AH（允许上下浮动5%左右）

由此可知采用艾默生Nxr系列30KVA UPS单机满载延时4小时约需配备100AH蓄电池2组（256AH/100AH≈2），Nxr系列UPS电池组额定工作电压为360V，在选用12V规格蓄电池产品的前提下，每组电池数量应为360V/12V=30节，那么2组共计30节/组×2组＝60节12V100AH蓄电池。2台Nxr 30KVA 共配置120节12V100AH电池。

在用户和厂商的交流中,常常提到这样的情况: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。此时可用UPS电池容量的简便计算方法迅速做出。

1、对于109Ah•块/kVA设计寿命10年的UPS电池容量的算法

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

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,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,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UPS电池容量的算法

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。

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。 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。

UPS电池容量计算公式：C=(P×T)/(K×V×η)

C－所需配置的电池容量，单位－安培×小时(AH)（以此换算成相应电池组配置）

P－负载功率，UPS容量×功率因数

T－备用时间

K－电池放电系数

放电时间t 放电效率(%) 放电时间 放电效率(%)

20h 100 20min 43.3

15h 96.2 10min 38.6

10h 91.4 9min 37.2

8h 89.5 8min 36.0

6h 84 7min 34.5

4h 78.7 6min 32.8

2h 68.5 5min 31.2

1h 57.2 4min 29.3

50min 54.1 3min 25.9

40min 51.6 2min 20.7

30min 47.8 1min 12.1

V－电池组额定电压

η－电池逆变效率

UPS型号 电池逆变效率

η 电池组额定电压

Vf(V) 备注

UH11系列 1K

0.83 36

单进单出 2K 96

3K 120

6K、10K 0.85 240

US11R系列 1K 0.86 36 单进单出 2K、3K 72

UH31系列 10K、15K、20K 0.88 480 三进单出

iTrustII 3K、6K、9K、12K、15K、18K 0.88 96 单进单出

iTrustIndustry 30K、40K、60K、80K 0.94 216 三进单出

NX系列 Nxe 10K、15K、20K、30K

0.94 480 三进三出 Nxa 30K、40K、60K、80K、100K

120K、140k、160k、200k

NXf 10K、15K、20K 三进单出

UL33 20K、30K 0.92 360 三进三出 40K、60K 0.94

Hipulse系列 80K、120K、160K、200K、

300K、400K、600K 0.94 384 三进三出

500K、800K 0.94 456