浅谈UPS电池计算方法分析
UPS电池计算方法分析
1. 电池块数计算方法之一
根据要求电量负荷80KVA，满载负荷运行输出功率因数0.8。电池输出的逆变效率0.95。每组需要32块，单体截止电压为1.75V。环境温度25度。电池后背时间30分钟需要几组多少块多少安时电池。
（1） 第一步先计算直流总功率。
直流功率=（负载容量×负载率×功率因数）/逆变器效率
P=(S×100%×
(80×1000×100%×0.8)/0.95
=67368.42 （瓦特）
（2） 第二步选择电池型号：以山特12V100AH为例
根据下表可查该电池在25度环境情况下2V电池截止电压1.75V（注：12V 电池内含6 个2V 单体），30分钟单体放电功率为172瓦特。
（3） 第三步计算电池组数
组数=直流负载功率÷电池单体功率×单组电池节数×6
67368.42÷（172×32×6）
=2.04组
以上计算得出每组32块电池满负荷运行能够满足但不经济，如果按34块计算按上式可得：1.92组。负荷可以满足。每组32块共需64块100AH电池。条件比较满足34块两组共需68块100AH电池。
（注：第三式计算中6表示为一块12V电池由6个2V单体模组组成）
2. 电池块数计算方法之二
假设现场UPS需要80KVA的电量负荷，满载负荷运行输出功率因数0.8。电池输出的逆变效率0.95。每组根据参数为32块，。环境温度25度。根据以上数值求：电池后备时间和总块数。
（1） 第一步先计算直流总功率。
直流功率=（负载容量×功率因数）÷（参数块数×逆变器效率）
P=（S×）÷（块数）
（80×1000×0.8）÷（32×0.95）=2105.26瓦特
（2） 第二步计算总负荷的截止电压：
截止电压=直流负载功率÷（组数×单块电池模组数量）
2105.26÷（2×6）=175.43瓦特
（3） 根据第二步计算可得两组电池截止电压为175.43瓦特。
由厂家提供的资料可查：选择12V-100AH电池后备时间30分钟，根据下表查的截止电压为192瓦特。根据厂家提供数据192瓦特可以满足要求，电池两组64块。
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恒功率放电参数(瓦特，25C) |
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序号 |
型号 |
容量(AH) |
15分钟 |
30分钟 |
60分钟 |
重量(KG) |
尺寸(长mm) |
尺寸(宽mm) |
尺寸(高mm) |
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1 |
SP12-33 |
33 |
108.1 |
66.09 |
38.41 |
11 |
157.8 |
130 |
163 |
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2 |
SP12-38 |
38 |
120.2 |
77.32 |
44.7 |
12 |
196 |
165 |
165 |
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3 |
SP12-42 |
42 |
130.6 |
83.8 |
51.4 |
12.9 |
196 |
165 |
165 |
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4 |
SP12-50 |
50 |
149.6 |
102.8 |
59.19 |
16.1 |
257 |
132 |
193 |
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5 |
SP12-65 |
65 |
187 |
117 |
73.5 |
20.2 |
314 |
166 |
169 |
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6 |
SP12-80 |
80 |
234 |
145.1 |
88.42 |
23.2 |
350 |
167 |
179.5 |
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7 |
SP12-100 |
100 |
304 |
192 |
113.5 |
29.8 |
330 |
174 |
219 |
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8 |
SP12-120 |
120 |
342 |
221.7 |
134.2 |
34.8 |
475 |
174 |
227 |
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9 |
SP12-150 |
150 |
407.9 |
252.3 |
157.3 |
43 |
483 |
171 |
227 |
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10 |
SP12-200A |
200 |
521 |
329 |
212 |
59 |
522 |
234 |
220 |
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11 |
SP12-245 |
245 |
631 |
412 |
255 |
71.5 |
534 |
271 |
233 |
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1、山东圣阳电池。参数来自官网。 |
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3. 电池计算块数方法之三
根据要求电量负荷80KVA，满载负荷运行输出功率因数0.8。电池输出逆变效率不带变压器为0.95。每组按34块计算，单体截止电压12V为10.5V,2V为1.75V，电池30分钟放电时间效率为0.47，电池后背时间30分钟，问需要几组多少块电池。
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（注1：电池放电系数，不同的延时时间系数不同）
（注2：截止电压乘以电池块数及10.5×34=357伏）
电池组容量=（总容量×功率因数×后备时间）÷（截止电压×逆变效率×时间效率）
C=（S×cos￠×T）÷（U×η×K）
（80*1000*0.8*0.5）÷(357*0.95*0.47)=200.75Ah
由以上计算结果得出80KVA UPS需要200.75Ah选择100Ah电池，需要两组34块（及共68块电池）基本符合所需容量。
4. 电池计算块数方法之四
根据要求电量负荷80KVA，满载负荷运行输出功率因数0.8。12V 32块电池直流电压为384V，电池后背时间30分钟（及0.5小时），问需要几组多少块电池。
（1） 第一步先求出电池安时：
安时=总容量÷直流电压×延时时间÷功率因数
80×1000÷384×0.5÷0.8=130.2Ah
（2） 第二步由计算安时推算电池块数和组数。
计算安时为130.2得出需要65Ah电池两组及64块电池，基本满足。如果选择100Ah一组容量不够，150Ah超出太多不经济。
5. 电池计算总结
根据以上四种计算方式得出前三种方法基本接近。
第一种为计算出直流总功率查表得出截止电压和电池块数，得出电池组数。
第二种为计算出直流总功率由大概组数乘以单块模组得出截止电压，由截止电压查表得出电池后备时间和电池型号的选用。
第三种为估算但计算出结果跟查表基本接近，这种计算方法只用考虑单块电池的截止电压一个时间效率，其它都是给定值。这种计算方式比较方便不用考虑电池厂家的参数问题，值得长期在工程使用。
第四种计算简单但和上面三种计算结果有差别有待考虑使用。其它都是100Ah,这种计算是为65Ah即可满足。
