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UPS电源选择与电池容量计算

时间:2023-03-12 00:33:09 科技观察

1、先确定电源部分。总之,首先我们要确认我们要UPS承载的设备的功率,然后才能确认UPS的功率。一般来说,我们建议负载功率占UPS功率的30%~80%。如果负载过大,同时启动时UPS电源可能会过载。如果负载太小,不仅会造成浪费,而且对电池的性能也不利。2、UPS工作方式目前市场上常见的工作方式有后备式、在线互动式、在线双转换(线路纯在线)三种,具体如下:(1)后备式UPS,不带稳压器,市场上有是电和电池转换时的转换时间。一般用于个人电脑保护,或UPS电源性能要求不高时。此类UPS的功率部分一般较小;(2)在线互动,不带稳压,市电和电池转换时有一个转换时间,但具有稳压功能。一般用于配线间或微机房,保护服务器和网络设备。这类UPS电源部分一般在5KVA以下。(3)在线式双转换UPS,市电与电池转换时无转换时间,无转换时间一般用于保护机房内的服务器或网络设备等设备。这类UPS的功率范围从小到大,跨度比较大。大1KVA~1000KVA,目前市场比较常见。以上UPS电源的性能从高到低依次为:在线双变换、在线交互、后备。价格通常与性能成正比。那是否意味着我们必须选择昂贵的UPS?答案是不。就像我们的标题一样,我们要选择适合自己的UPS。如果用于个人电脑,则可选择后备式UPS。如果用于服务器,则应在在线交互和在线双向转换之间进行选择。应根据以下条件进行选择:1、看设备要求您的设备是否需要高精度电源,可查看负载设备铭牌上的标识或询问设备制造商。如果需要高精度供电,则需要选择在线式双转换UPS。二是看负载类型。有些负载不允许电源有闪光,例如:继电器类设备或开关信号设备。如果给这类设备配备在线互动式UPS,那么UPS有可能会在市电和电池切换时,导致负载断电或出现故障,所以对于此类设备,在线双机应选择转换UPS。如果您的设备不满足以上两个要求,您可以继续执行以下步骤。2、如果当地电网质量比较好,也就是平时电压波动较小,此时可以考虑选择在线互动式UPS。但是,如果当地电网质量较差,电压波动较大,那么我们建议使用在线式双转换UPS,因为这种UPS比在线互动式UPS对市电的适应性更好。3、UPS转接后的电池寿命如果需要更长的延时时间,可以考虑选择标长两用机或者购买不带内置电池的UPS。这两款UPS电源都可以配备原装电池或第三方电池,以达到更长延时的目的。4、安装方式一般来说,UPS电源有两种安装方式,一种是塔式安装,一种是机架式安装。所有UPS电源同时支持这两种安装方式。在大多数情况下,机架式UPS也可以安装在塔式中,但塔式UPS可能无法进行机架式安装,因为塔式UPS可能没有导轨安装的方式。因此,在确认UPS电源部分和工作模式后,还必须确认UPS电源能否满足您的安装要求。三、不同类型UPS电池的优缺点1:UPS常用的电池类型,影响电池寿命的因素,不同类型电池的优缺点:UPS应用中的电池分为三种:包括开放式液态铅-酸性蓄电池、免维护蓄电池、镍铬蓄电池。目前UPS厂家使用的电池一般都是免维护电池。下面以免维护蓄电池为大家介绍三种蓄电池的特点:1:敞开式液态铅酸蓄电池:这类蓄电池按结构可分为8-10年,15-有两种20年寿命。由于这种电池的硫酸电解会产生腐蚀性气体,所以这种电池必须安装在通风且远离精密电子设备的房间内,电池房内应铺设防腐瓦。由于蒸发,打开的电池需要定期测量比重,加酸和水。这种电池可以承受高温高压和深度放电。电池房应禁止吸烟,并使用开放式电池架。电池充电后不能运输,必须就地安装充电。初次充电通常需要55-90小时。每节电池的正常电压为2V,初始充电电压为2.6-2.7v。2:免维护蓄电池:又称阀控式密封铅酸蓄电池,在使用和维护中必须遵循以下原则:a:密封蓄电池的允许工作范围为15度至50度,但在5度以内度至35度用于延长电池寿命。电池的化学成分在-15度以下会发生变化,无法充电。在20度到25度范围内使用将获得最佳寿命。电池在低温运行时寿命长但容量低,在高温运行时容量高但寿命短。b:电池寿命与温度的关系可参考以下规则。当温度超过25摄氏度时,每升高8.3摄氏度,电池寿命将减少一半。c:免维护蓄电池的设计浮充电压为2.3V/cell。12V电池是13.8V。CSB公司推荐每节2.25-2.3V。以120节电池串联为例,温度高于25摄氏度后,温度每升高1度浮充电压应降低3MV。同样,温度每升高1度,电压应升高3MV,以免充电不足。在满负载(<30分钟)下,每节电池的放电终止电压为1.67V。在低放电率(长时间小电流放电)的情况下,应提高到每节1.7V-1.8V,APCSYMMETRA可根据负载调节充电电压。d:如果电池在放电后72小时内没有充电。硫酸盐会附着在极板上,起绝缘和充电的作用,会损坏电池。e:电池在浮充或均衡时,电池内部产生的气体在负极板上电解成水,从而在不加水的情况下维持电池的容量。但是电池极板的腐蚀会降低电池容量。f:电池隔板的寿命在环境温度30-40度时只有5-6个月。长期存放的电池必须每6个月充电一次。电池必须存放在干燥阴凉的环境中。在20度的环境下,免维护蓄电池的自放电率为每月3-4%,随温度变化而变化。g:免维护电池带有安全阀,当电池内部气压上升到一定程度时,可自动排除多余气体,当内部气压恢复时,安全阀自动恢复。h:电池的循环寿命(充放电次数的寿命)取决于放电倍率、放电深度和恢复性充电方式,其中最重要的因素是放电深度。当放电速率和时间一定时,放电深度越浅,电池循环寿命越长。免维护蓄电池在25度100%深度放电条件下循环寿命约为200次。i:当电池到达寿命末期时,表现为容量衰减、内部短路、外壳变形、极板腐蚀、开路电压下降。j:IEEE定义电池寿命结束为容量小于标称容量AH的80%。标称容量与实际备份时间呈非线性关系。如果容量减少20%,相应的备份时间也会大大减少。一些UPS制造商将电池寿命终止定义为容量下降到标称容量的50-60%。4、如何计算UPS的电池数量4.1.电池计算方法:例如一台40KVA的UPS,直流电压为384V,每组32节12V电池。如果要求后备时间为2小时,则计算电池容量为:40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH,所以选择3组100AH的电池,共96个电芯。电池组电流为40KVA/384V=104A,所以电池连接选用50mm2电缆。电池总数=(功率/直流电压*小时)/每安时*每块数量,其中功率为UPS的功率,直流电压为UPS电池供电所需的电压。不同功率的UPS直流电压不同。每块的数量是最少需要的电池数量。一般在配置电池时,必须是每组块数的整数倍。常用UPS直流电压及每组块数如下(按每块电池12V计算):例如配置一台5K8小时延时UPS,其功率为5000,直流电压为96V,每块电池一包8块,配100AH电池。所需电池总数为:(5000/96*8)/100*8=32UPS是UninterruptiblePowerSystem的缩写。作用是提供不间断稳定可靠的交流电源。UPS之所以能在市电中断(停电)时提供不间断供电。这是电池储存的结果。供电时间的长短由电池的容量决定。现将4.2、UPS电池配置的计算方法介绍如下:A、影响后备时间的因素有:1、负载总功率Ptotal(W),考虑UPS的功率因数,可直接由P计算总伏安(VA)为单位2,Vlow为电池放电后的终止电压(V),2V电池Vlow=1.7V;12V电池Vlow=10.2V3、Vfloat为电池浮充电压(V),2V电池Vfloat=2.3V;12V电池Vfloat=13.8V4,Kh为电池容量换算系数(Ct/C10),10Hr放电倍率为1,5Hr放电倍率为0.9,3Hr放电倍率为0.75,1Hr放电倍率为0.65,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B的直流供电电压(V),计算方法1,12V单节电池的个数N:N=V÷122V单节本体电池数量为6N2,电池工作电流I:I=P总÷V3,电池实际容量C:C=I×T÷Kh例:1KVA电源的后备时间为4小时,选用科士达UPS型号如果是HP9101H,V=36V,则①N=36V÷12V=3节②I=1000VA÷36V=28A③C=24A×4H÷0.9=124AH④电池配置可以100AH为一组3节,或6***H为两节6节,所选结果有偏差,视用户需求和成本考虑而定。注:12V电池常用的容量规格有7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、6***h、100Ah、200Ah等。