浅谈UPS电池计算方法分析

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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: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 2V 单体),30分钟单体放电功率为172瓦特。

img1

(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

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。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

功率放电参数(瓦特,25C)

 

 

 

 

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)

1

SP12-33

33

108.1

66.09

38.41

11

157.8

130

163

2

SP12-38

38

120.2

77.32

44.7

12

196

165

165

3

SP12-42

42

130.6

83.8

51.4

12.9

196

165

165

4

SP12-50

50

149.6

102.8

59.19

16.1

257

132

193

5

SP12-65

65

187

117

73.5

20.2

314

166

169

6

SP12-80

80

234

145.1

88.42

23.2

350

167

179.5

7

SP12-100

100

304

192

113.5

29.8

330

174

219

8

SP12-120

120

342

221.7

134.2

34.8

475

174

227

9

SP12-150

150

407.9

252.3

157.3

43

483

171

227

10

SP12-200A

200

521

329

212

59

522

234

220

11

SP12-245

245

631

412

255

71.5

534

271

233

1、山东圣阳电池。参数来自官网。
2、放电条件:1.75V截止电压下,25C。
3、UPS设备,采用功率放电参数。
4、电池到截止电压的放电功率要大于每块模组所需最低放电功率。

3.                      电池计算块数方法之

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。

2019年3月6日 17:02
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