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UPS后备时间和UPS选配电池容量的计算

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1.1 UPS后备时间和UPS选配电池容量的计算 对于设计师和用户一般情况下，都是先确定UPS的后备时间，再根据UPS后备时间来计算UPS选配的电池容量；在用户查验供应商所提供的电池容量是否达到后备时间的要求时，需要根据已知的电池容量来计算UPS的后备时间。 1.1.1 计算UPS的电池容量或后备时间，必须知道以下参数：  S：UPS的标称功率；  cos：UPS负载的功率因数；  ：逆变器的效率；  Umin：电池组放电终止电压；

 T：后备时间（计算UPS电池容量时必须给出）；  C：电池容量（计算UPS后备时间时必须给出）； 此外，还需要有电池放电倍率表和电池端电压—放电时间曲线图。 1.1.2 计算UPS后备时间的步骤： 1、计算电池最大放电电流：

minmaxcosUSIB



2、计算所配电池的放电倍率： CIXBmax20

3、计算电池基本单元放电终止电压： 电池基本单元的放电终止电压 Udmin=Umin÷Nb÷Nd Nb：电池组中串联电池的节数； Nd：每节电池中基本单元数。 注：全密封免维护铅酸蓄电池铅均由电压为2V的基本单元组成的。 12V的电池由6个基本单元组成； 6V的电池由3个基本单元组成； 2V的电池由1个基本单元组成。 4、通过电池端电压—放电时间曲线图查找UPS的后备时间： 在图1中的端电压座标轴上查找，电池基本单元放电终止电压值并作一条水平线，再根据（2）式计算出来的电池放电倍率作一条电池放电倍率曲线，它与电池基本单元放电终止电压水平线交于A点，由A点作垂直线与图1中放电时间轴交于B点，B点的放电时间值即为UPS的后备时间。 1.1.3 UPS后备时间计算举例 1、已知条件。  梅兰日兰GalaxyPW UPS功率： S=40KVA  负载（DCS系统）功率因数： 65.0cos  GalaxyPW-40KVA UPS逆变器效率： %93

 电池组放电终止电压： VU6.345

min（每组电池为32节串联）

 所配电池容量： C=75Ah/节。 (1). 计算 电池最大放电电流 AUSIB9.806.34593.065.040000cosminmax

所配电池的放电倍率 20max20I21.6759.802020CIIXB

电池基本单元放电终止电压，Umind=345.6÷32÷6=1.8V 由图1查找后备时间 在1.8V处作一条水平线，作21.6×I20放电倍率曲线，在两线交点A处作垂直线与

放电时间轴交于B点，B点的读数为22min。 1.1.4 结果 梅兰日兰GalaxyPW-40KVA UPS配12V 75Ah32节电池，其满载情况下的后备时间为22 min。 5．UPS所配电池容量的计算步骤。 用（1）式计算电池最大放电电流ImaxB。 用（3）式计算电池基本单元放电终止电压Umind。 在图1上作电池基本单元放电终止电压水平线，在放电时间轴上找到后备时间值（B点）并作垂直线，两线相交于A点，查得通过A点的电池放电倍率（因图1中电池放电倍率曲线是不连续的所以电池放电倍率值需要进行估算）。 计算电池容量C C（Ah）=ImaxB÷图上查得的放电倍率值×20

6．UPS所配电池容量的计算举例 已知条件：  梅兰日兰Galaxy PW UPS功率：S=40KVA  负载（DCS系统）功率因数：65.0cos  Galaxy PW –40KVA UPS逆变器效率：%93  电池组32节/组放电终止电压：VU6.345min

 UPS后备时间： T=20min 计算 电池最大放电电流AIB9.806.34593.065.040000max 电池基本单元放电终止电压Umind=345.6÷32÷6=1.8V 在图1纵座标的1.8V处作水平线，在横座标20 min处作垂直线，两线相交于A点，通过A点的电池放电倍率曲线大约为21.5×I20 电池容量C（Ah）=ImaxB÷图上查得的放电倍率×20 =80.9÷21.5×20 =75.3Ah（取75 Ah/节） 1.1.5 结果 梅兰日兰Galaxy PW –40KVA UPS后备时间≥20 min，则需要配32节12V75Ah电池。 7．计算UPS后备时间或电池容量时，对有关条件的能用化处理 UPS 标称功率：S=实际选取值 负载功率因数：65.0cos(因为UPS的负载一般为计算机或自控系统) 逆变器效率：10KVA以上功率UPS%93~%90 10KVA以下小功率UPS%85~%80 电池组放电终止电压：Umin=10.8V×电池组节数，不同品牌不同型号的UPS均不同，必须根据具体的UPS确定。对于单节电池的放电终止电压可以统一规定为10.8V，那么，电池基本单元放电终止电压也可以统一定在1.8V上。 1.2 UPS后备时间和UPS所配电池容量的计算 对于设计师和用户一般都是先确定UPS的后备时间，然后由已知的后备时间来计算UPS所配电池的容量和节数。另一种情形是当用户检验供应商所提供的电池容量是否满足后备时间要求时，由已知的电池容量和节数来计算后备时间。电池容量计算与UPS后备时间的计算互为逆运算。 1.2.1 计算UPS所配电池容量或计算UPS的后备时间必须知道以下参数  S---UPS标称功率  cos---负载功率因数  ---逆变器效率  minU---电池组放电终止电压

 电池放电特性曲线图  T---后备时间（计算UPS的所配电池容量时必须给出）或C---电池容量（计算UPS后备时间时必须给出） 1.2.2 计算UPS后备时间的步骤 ①计算电池最大放电电流

minmaxcosUSIB



……………………………（1）

②计算电池实际放电倍率20IX 电池单位放电倍率20I=电池额定容量C÷20（小时） 电池实际放电倍率CIIXBmax2020…………………（2） ③计算单节电池放电终止电压 单节电池放电终止电压电池组节数minminUUd……………（3）

④由电池放电特性曲线求UPS的后备时间。 在电池放电特性曲线的纵座标上找到电池放电终止电压值并作一条水平线，再在电池放电特性曲线图上作一条电池实际放电倍率曲线，它与电池放电终止电压，水平线交于A点，由A点作垂直线与横座标相交于B点，B点的数值即为UPS的后备时间。 1.2.3 UPS后备时间计算举例 已知条件。  梅兰日兰GalaxyPW UPS功率： S=40KVA  负载（DCS系统）功率因数： 65.0cos  GalaxyPW-40KVA UPS逆变器效率：%93  电池节数： 32节  电池组放电终止电压： VU6.345

min

 电池容量： C=75Ah/节。 计算后备时间 a)电池最大放电电流 AUSIB9.806.34593.065.040000cosminmax

b)电池实际放电倍率 20max206.21759.802020ICIIXB

c)电池放电终止电压，VUd8.10326.345min d)由电池放电特性曲线图求后备时间 在图中纵座标10.8V处作一条水平线，又作206.21I放电倍率曲线，在两线交点A

处作垂直线与放电时间轴交于B点，B点的读数为22min。 e)结论 梅兰日兰GalaxyPW-40KVA UPS配12V75Ah32节电池，其满载情况下的后备时间为22min。5．UPS所配电池容量的计算步骤。 用（1）式计算电池最大放电电流maxBI 用（3）式计算单节电池 放电终止电压mindU。

1.2.4 由电池放电特性曲线求电池容量 在电池放电特线图上作电池放电终止电压水平线，在放电时间轴上找到后备时间值（B点）并作垂直线，两线相交于A点，读出通过A点的那条电池放电倍率曲线的数值，将该数值代入下式计算电池容量C。 20)(max图上读出的放电倍率值BIAhC

1.2.5 UPS所配电池容量的计算举例 ① 已知条件：

 梅兰日兰Galaxy PW UPS功率：S=40KVA  负载（DCS系统）功率因数：65.0cos  Galaxy PW –40KVA UPS逆变器效率：%93  电池节数： 32节  电池组放电终止电压：VU6.345

min

 UPS后备时间： T=20min ② 计算电池容量

③ 电池最大放电电流AIB9.806.34593.065.040000max ④ 单节电池放电终止电压VUd8.10326.345min ⑤ 在电池放电特性曲线的纵座标10.8V处作水平线，在横座标20min处作垂直线，两线相交于A点，通过A点的电池放电倍率曲线大约为205.21I ⑥ 电池容量20)(max图上查得的放电倍率BIAhC =80.9÷21.5×20 =75.3Ah（取75Ah/节） 结论 梅兰日兰Galaxy PW–40KVA UPS后备时间≥20min，则需要配32节12V75Ah电池。

1.2.6 放电倍率和放电率 ①大部分电池（如德国阳光电池）的技术资料中提供的放电特性曲线是以电池放电倍率为单位的。在前面计算电池后备时间和电池容量时使用的放电特性曲线就是这一种。 电池放电倍率小时电池额定容量2020I 例：100Ah电池的单位放电倍率AI52010020，100Ah电池以5A电流放电时，称为1倍率放电。 100Ah以50A电流放电时，被称为10倍率放电，写作：2010I。 ②日本汤线电池的技术资料中提供的放电特性曲线是以电池放电率为单位的，电池单位放电率C=电池额定容量的Ah数值。例如100Ah电池的单位放电率C=100A，100Ah电池的0.05C放电率，其放电电流=100×0.05=5A。

1.2.7 用电池放电率特性曲线计算后备时间和电池容量 计算后备时间  用（1）式计算电池最大放电电流maxBI。

 计算电池实际放电率CICXBmax………………………（4）

 用（3）式计算单节电池放电终止电压。  由电池放电终止电压和电池放电率曲线即可查到电池后备时间。

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UPS后备蓄电池容量计算方法介绍

UPS后备蓄电池容量计算方法介绍

UPS后备蓄电池容量计算方法介绍1、概述在很多的技术文章中经常这样描述蓄电池在UPS系统的重要性：蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度。

但很少关注蓄电池配置问题，正确的选择UPS后备电池容量，对UPS系统的正常运行也是至关重要的。

电池容量选择过大造成投资的浪费，容量选择偏小不仅不能满足UPS后备时间，造成安全事故，还因电池放电倍率太大，严重影响电池使用性能和寿命。

UPS后备蓄电池容量计算方法很多，各行各业都有相应的计算方法选择其侧重点，下面收集行业中常用的几种计算方法，供大家参考。

同时我们注意到现有部份行业中UPS系统的负荷，当电力出现问题时，负荷会分时段变化，此类系统中蓄电池容量的计算与选择也是众说纷纭，在此提供我们的计算方式供大家讨论。

2、UPS后备蓄电池容量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(AH)是指在标准环境温度下(25℃)，电池在给定时间指点终止电压时(1.80V)，可提供的恒定电流(0.1C10)A与持续放电时间(10h)H的乘积(I*T)。

确定了UPS和蓄电池的品牌和UPS系统的后备时间，我们可以根据蓄电池的放电性能参数，通过功率法，估算法以及电源法等计算方法来计算确定蓄电池的型号和容量。

在UPS系统中，市电正常时，市电为能量源，UPS为能量转换设备，蓄电池为能量储存，后接负荷为能量消耗源，市电出现问题时，蓄电池作为能量源，UPS为能量转换设备，后接负荷仍为消耗源。

图1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后续蓄电池容量计算的依据所在。

2.1 恒功率法(查表法)该方法是能量守恒定律的体现，蓄电池提供的功等于后者稍大于负荷消耗功。

W负荷≤W电池，P负荷≤P电池P负荷={P(VA)*P f}/ηP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)P f：UPS功率因子η：逆变器转换效率P nc：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V min：电池单体终止电压具体计算步骤如下：P负荷={P(VA)*P f}/ηP nc=P负荷/(N*n)我们可以在厂家提供的如表1所示V min下的恒功率放电参数表中，找出P电池等于或者稍大于P nc的功率值所对应的型号蓄电池。

UPS后备蓄电池计算方式

UPS后备蓄电池计算方式

UPS后备蓄电池计算方式UPS（不间断电源）后备蓄电池是为了保证电力供应的持续性而设计的。

在停电或电网电压波动时，UPS蓄电池会为连接到其上的设备提供电力，以维持设备持续运行。

计算UPS后备蓄电池需求的方式与其连接设备的负载和使用时间有关。

以下是计算UPS后备蓄电池需求的一般步骤：1.确定负载：首先，需要确定待连接到UPS的设备负载。

负载通常以瓦特（W）为单位，表示设备的功率消耗。

2.计算功耗时间：接下来，需要确定UPS需要提供电力的持续时间。

这可以根据需要UPS供电的最长连续时间来确定。

一般来说，可以根据系统的需求和预期的停电持续时间来设定。

3.计算总功耗：将所有待连接到UPS的设备的功耗相加。

4.判断UPS容量：根据总功耗和功耗时间，可以计算所需的UPS容量。

计算公式为：UPS容量（VA）=总功耗（W）/功耗时间（小时）。

注意，VA是电压乘以电流，而不仅仅是功率。

5.单位转换：在计算过程中，通常使用瓦特（W）单位来表示负载功率，而UPS容量一般以千伏安（kVA）表示。

因此，需要将所需的UPS容量从瓦特转换为千伏安，公式为：UPS容量（kVA）=UPS容量（VA）/1000。

6.电池安全系数：在计算出所需的UPS容量后，还需要考虑安全系数。

由于实际应用中无法预测到意外情况或额外负载，建议将计算值乘以一个安全系数，通常为1.2至1.5之间。

7.选择合适的电池：根据计算得出的UPS容量和安全系数，可以选择合适的蓄电池。

蓄电池的容量一般以安时（Ah）表示，应该至少能够满足计算得出的UPS容量和安全系数的要求。

总之，计算UPS后备蓄电池需求需要确定设备负载、功耗时间和UPS 容量，并考虑安全系数，然后选择合适的蓄电池容量。

这样可以确保在停电或电力波动时，UPS能够提供足够的电力给连接设备，以确保其持续运行。

UPS系统中蓄电池组后备时间的计算

UPS系统中蓄电池组后备时间的计算

UPS系统中蓄电池组后备时间的计算摘要：UPS系统中，蓄电池是其后备电力的来源.所以蓄电池组后备时间的计算在整个UPS系统的设计规划中就显得尤其的重要。

后备时间是指从交流电源中断至供电时起，在额定输出负载条件下，不间断电源向信息技术设备连续供电的时间。

关键词：蓄电池组；恒流法；恒功率法一、概述1）一般配置原则1、单台UPS主机蓄电池组配置一般不超过4组2、单体电压12V蓄电池较2V蓄电池价格低廉且占地面积较小，一般宜选12V蓄电池组。

3、若UPS主机配置蓄电池组只数可调节，不建议按最少数量配置。

2）主要影响因素1、负载总功率P总（W），考虑到UPS的功率因数，在计算时亦可直接以P 总的伏安（VA）为单位计算；2、V低是蓄电池放电后的终止电压（V），2V电池V低=1.7V；12V电池V低=10.2V；3、I为电池工作电流（A），T为连续放电时间（H），V为UPS外接电池的直流供电电压（V）；4、放电容量系数。

二、计算方法一般计算蓄电池组后备时间的常规方法有：1、根据《YD／T 5040-2016通信电源设备安装工程设计规范》恒流法计算；2、根据蓄电池厂商提供的蓄电池恒功率放电数据表查表计算。

已知400kVA 高频UPS，支持电池只数180~240个2V单体（30~40只12V单体）输出功率因数0.9，逆变器效率0.95，后备时间15min，分别以恒流法和恒功率法计算配置蓄电池组。

1）恒流法根据YD/T5040-2005《通信电源设备安装工程设计规范》第4.3.4条，UPS电池的总容量，应按UPS容量，采用下式（1）计算出蓄电池的计算放电电流I，再根据下式（2）算出蓄电池的容量。

式（1）：I=S×COSφ/µU，式中，S——UPS额定容量（kVA）；I——蓄电池的计算放电电流（A）；µ——逆变器的效率；COSφ—功率因数U——蓄电池放电时逆变器的输入电压（V）。

（单体电池电压1.85V）式（2）：蓄电池的容量：式中，Q——蓄电池的额定容量；K——安全系数，取1.25；I——负荷电流（A）；T——通信设备放电小时数（h）；α——电池温度系数，本设计取0.01；t——放电时实际电解液的最低温度，通常取蓄电池安装地的最低环境温度；——蓄电池额定容量的电解液温度；通常取25℃；η——放电容量系数，详见下表铅酸蓄电池放电容量系数（η）表。

关于UPS容量的计算说明

关于UPS容量的计算说明

关于UPS容量的计算说明计算机设备应该加装不间断电源保护，其有两个主要作用：一是在市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用；二是在市电没有中断时，但是电源有杂波干扰，电压忽高忽低，频率变化频繁而影响计算机正常运行，如果经过UPS，其有稳压稳频的作用，电源干净可靠。

UPS的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护，从而计算出其负载；如PC机一般其容量为250W，计算机常用的服务器为700W，如果以PC机作为服务器一般以300W计算，HUB交换机为100W，（注意：计算容量时只能以最大负荷计算）例如：一个计算机机房有4台PC机，一台服务器，一个网络交换机需要进行2小时电源保护，计算如下：1）总负载计算4台PC机250W X 4 = 1000W1台服务器700W X 1 = 700W1台网络交换机100W X 1 =100W以上合计：1800W2）.UPS容量计算在线式UPS一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250VA，考虑UPS容量的冗余，一般以20%到30%（因为UPS的最佳工作状态就是负载70%到80%）；所以设计推荐UPS容量应该为2250VA X 1.3 = 2925VA，从而可以得出选用3000VA 的UPS3）品牌的选择在线式UPS当今市场上比较常用的知名品牌有美国山特，因为APC不是纯在线式UPS，所以我们推荐使用美国山特3000VA的UPS，型号为STK C3KS4）电池容量的计算美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的功率因数为0.8（查资料可以得出），所以3000VA实际功率为3000VA X 0.8 = 2400W；美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的电池直流电压为96V（查资料可以得出），根据W = U X I，所以I = W ÷U =2400 ÷96 = 25A，计算得出电流为25A，延时1小时得用25AH的电池，现在需要延时2小时，即需要50AH的电池。