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UPS電源選擇與電池容量核算

一、先判定功率段

簡而言之，首要就是要供認我們期望UPS帶載的設(shè)備的功率，然后就可以供認好UPS的功率。一般來說，我們建議負載功率占到UPS功率的30%~80%。假定負載太大的話，如一起啟動時可能會構(gòu)成UPS電源過載，負載太小時，不但構(gòu)成了浪費，對電池的功用來說也欠好。

二、UPS作業(yè)方法

現(xiàn)在市場上多見的作業(yè)方法有后備式、在線互動式、在線雙轉(zhuǎn)換(線純在線)這三種，詳細如下：

(1)后備式的UPS，不帶穩(wěn)壓，市電與電池轉(zhuǎn)換時有轉(zhuǎn)換時刻，一般用于個人電腦維護，或?qū)PS電源功用要求不高的情況下運用，此類型的UPS功率段一般較小;

(2)在線互動式，不帶穩(wěn)壓，市電與電池轉(zhuǎn)換時有轉(zhuǎn)換時刻，但有調(diào)壓功用，一般用于配線間或微型機房，維護效能器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，此類型的UPS功率段一般在5KVA以下。

(3)在線雙轉(zhuǎn)換UPS，市電與電池轉(zhuǎn)換時無轉(zhuǎn)換時刻，無切換時刻一般也是用于維護效能器或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及機房里的其他設(shè)備，此類型的UPS功率段從小到大都有，跨度比較大1KVA~1000KVA，現(xiàn)在市場上較為多見。

以上幾種UPS電源的功用從高到低依次為：在線雙轉(zhuǎn)換、在線互動式、后備式。價格一般與功用成正比。那是不是我們必定要選擇貴的UPS呢?答案是否定的。正如我們的標題，我們要選擇合適自己的UPS。假定是給個人電腦用，那么您選擇后備式的UPS就可以，假定是給效能器用，則應(yīng)該在在線互動式與在線雙轉(zhuǎn)換中來選擇，選擇應(yīng)該按以下條件來進行：

1、設(shè)備要求

看您的設(shè)備是否需求很高精度的供電，可查看負載設(shè)備的銘牌上的標識或問詢設(shè)備廠家。如需高精度的供電，則需求選擇在線雙轉(zhuǎn)換的UPS。其次是看負載類型，有的負載是不容許供電有閃斷，如：繼電器類的設(shè)備或開關(guān)信號的設(shè)備，若您為這種類型的設(shè)備配備在線互動式的UPS，那么就有可能在UPS市電與電池切換時，負載有斷電或誤動作，因而關(guān)于這類的設(shè)備應(yīng)該選擇在線雙轉(zhuǎn)換UPS。假定您的設(shè)備沒有以上兩個要求，則可以繼續(xù)下面進程。

2、當?shù)仉娋W(wǎng)

假定當?shù)仉娋W(wǎng)質(zhì)量相對較好，也就是說平常電壓不堅決較小，這個時分就可以考慮選擇在線互動式的UPS。但是假定當?shù)仉娋W(wǎng)質(zhì)量較差，電壓不堅決較大，那么我們建議運用在線雙轉(zhuǎn)換的UPS，這是因為這類型的UPS對市電的適應(yīng)能力要好于在線互動式。

3、UPS轉(zhuǎn)電池后續(xù)航時刻

假定您要求較長時刻延時，可以考慮選擇標長兩用的機器或買不帶內(nèi)置電池的UPS，這兩種UPS電源都可以外配原裝電池或第三方電池，以抵達較長時刻延時的意圖。

4、設(shè)備方法

一般來說，UPS電源有兩種設(shè)備方法，一種是塔式設(shè)備，一種是機架式設(shè)備，可根據(jù)您的機房環(huán)境或現(xiàn)場環(huán)境來選擇，并且還需求留神，不是一切的UPS電源都一起支撐這兩種設(shè)備方法，大多數(shù)情況下，機架式的UPS也可以做塔式設(shè)備，但塔式的UPS不必定能做機架式設(shè)備，因為塔式的UPS可能沒方法設(shè)備導(dǎo)軌。因而，供認好UPS功率段及作業(yè)方法后必定要供認一下UPS電源是否可以滿足您的設(shè)備要求。

三、UPS不同種類電池的利益和缺點

一：UPS常用電池的種類，影響電池壽數(shù)的要素，不同種類電池的利益和缺點：

在UPS運用中的電池共有三種：包含翻開型液體鉛酸電池，免維護電池，鎳鉻電池?，F(xiàn)UPS廠家所配的電池一般為免維護電池，下面避免維護電池為主介紹三種電池的特征：

1：翻開型液體鉛酸電池：此類電池按結(jié)構(gòu)可分為8-10年，15-20年壽數(shù)兩種。因為此電池硫酸電解會發(fā)作腐蝕性氣體，此類電池有必要設(shè)備在通風(fēng)并遠離精密電子設(shè)備的房間，且電池房應(yīng)鋪設(shè)防腐蝕瓷磚。

因為蒸發(fā)的原因，翻開電池需守時測量比重，加酸加水。此電池可忍受高溫高壓和深放電。電池房應(yīng)禁煙并用翻開型電池架。

此電池充電后不能運送，因而有必要在現(xiàn)場設(shè)備后充電初充電一般需55-90小時。正常每節(jié)電壓為2V，初充電電壓為2.6-2.7v。

2：免維護電池：又叫閥控式密封鉛酸蓄電池，在運用和維護中需遵循下列原則：

a：密封電池可容許的作業(yè)規(guī)劃為15度-50度，但5度-35度之內(nèi)運用可延長電池壽數(shù)。在零下15度以下電池化學(xué)成分將發(fā)作改動而不能充電。在20度到25度規(guī)劃內(nèi)運用將獲得最高壽數(shù).電池在低溫作業(yè)將獲得長壽數(shù)但較低容量，在高溫作業(yè)將獲得較高容量但短壽數(shù)。

b：電池壽數(shù)和溫度的聯(lián)絡(luò)可參看如下規(guī)矩，溫度跨過攝氏25度后，每高8.3度電池壽數(shù)將減一半。

c：免維護電池的規(guī)劃浮充電壓為2.3V/節(jié)。12V的電池為13.8V。CSB公司建議每節(jié)2.25-2.3V。在120節(jié)電池串聯(lián)的情況下，溫度高于攝氏25度后，溫度每升高一度浮充電壓應(yīng)下調(diào)3MV。相同溫度每升高一度為避免充電缺少電壓應(yīng)上調(diào)3MV。放電接連電壓在滿負荷(<30分鐘)情況下為1.67V每節(jié)。在低放電率情況下(小電流長時刻放電)要升高至1.7V-1.8V每節(jié)，APCSYMMETRA可根據(jù)負載量調(diào)度充電電壓。

d:放電結(jié)束后電池若在72小時內(nèi)沒有再次充電。硫酸鹽將附著在極板上絕緣充電，而損壞電池。

e：電池在浮充或均充時，電池內(nèi)部發(fā)作的氣體在負極板電解成水，然后堅持電池的容量且不必外加水。但電池極板的腐蝕將減低電池容量。

f：電池隔板壽數(shù)在環(huán)境溫度為30-40度時僅為5-6個月。長時刻寄存的電池每6個月有必要充電一次。電池有必要寄存在單調(diào)涼快的環(huán)境。在20度的環(huán)境下免維護電池的自放電率為3-4%每個月，并隨溫度改動。

g：免維護電池都配有安全閥，當電池內(nèi)部氣壓升高到必定程度時安全閥可自動打掃過剩氣體，在內(nèi)部氣壓恢復(fù)時安全閥會自動恢復(fù)。

h：電池的周期壽數(shù)(充放電次數(shù)壽數(shù))取決于放電率，放電深度，和恢復(fù)性充電的方法，其間最重要的要素是放電深度。在放電率和時刻必守時，放電深度越淺，電池周期壽數(shù)越長。免維護電池在25度100%深放電情況下周期壽數(shù)約為200次。

i：電池在抵達壽數(shù)時表現(xiàn)為容量衰減，內(nèi)部短路，外殼變形，極板腐蝕，開路電壓下降。

j：IEEE界說電池壽數(shù)結(jié)束為容量缺少標稱容量AH的80%。標稱容量和實踐后備時刻非線性聯(lián)絡(luò)，容量減低20%相應(yīng)后備時刻會減低許多。一些UPS廠家界說電池的壽數(shù)接連為容量降至標稱容量的50-60%。

四、怎樣核算UPS所配電池的數(shù)量

4.1、蓄電池核算方法：

例如一臺40KVAUPS,直流電壓為384V，每組為12V電池32節(jié)，假定后備時刻要求2小時，則核算電池的容量為：

40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH

所以選擇3組100AH電池，共96節(jié)。

電池組的電流為40KVA/384V=104A，所以電池連線選擇50mm2電纜。

電池總數(shù)=(功率/直流電壓*小時)/每塊安時*每組塊數(shù)

其間功率為UPS的功率，直流電壓為UPS電池供電所要求的電壓，不同功率的UPS直流電壓不同，每組塊數(shù)為所要求電池的最小塊數(shù)，一般配備電池時，有必要為每組塊數(shù)的整數(shù)倍，常見的UPS直流電壓和每組塊數(shù)如下(電池每塊以12V為核算根據(jù))：

舉例來說，配備一臺5K8小時延時的UPS，其功率為5000，直流電壓為96V，每組電池8塊，配備100AH電池，其所需電池總數(shù)為：(5000/96*8)/100*8=32塊

UPS是不接連電源系統(tǒng)的簡稱。效果是供給不接連的安穩(wěn)可靠的交流電源，在市電接連(停電)時UPS之所以能不接連的供電。是有蓄電池儲能的效果。所能供電時刻的長短由蓄電池的容量巨細選擇。現(xiàn)將4.2、UPS蓄電池配備的核算方法介紹如下：

A、下列要素影響備用時刻：

1、負載總功率P總(W)，考慮到UPS的功率因數(shù)，在核算時可直接以P總的伏安(VA)為單位來

2、V低是蓄電池放電后的接連電壓(V)，2V電池V低=1.7V;12V電池V低=10.2V

3、V浮是蓄電池的浮充電壓(V)，2V電池V浮=2.3V;12V電池V浮=13.8V

4、Kh為電池容量換算系數(shù)(Ct/C10)，10Hr放電率為1，5Hr放電率0.9，3Hr放電率為0.75，1Hr放電率為0.6

5、I為電池作業(yè)電流(A)，T為接連放電時刻(H)，V為UPS外接電池的直流供電電壓(V)

B、核算方法

1、12V單體電池的數(shù)量N：N=V÷122V單體電池的數(shù)量為6N

2、電池作業(yè)電流I：I=P總÷V

3、實踐電池容量C：C=I×T÷Kh

例如：功率為1KVA的電源備用時刻4小時，選擇科士達UPS的類型為HP9101H，V=36V，則

①N=36V÷12V=3節(jié)

②I=1000VA÷36V=28A

③C=24A×4H÷0.9=124AH

④電池的配量可選用100AH一組3節(jié)，或65AH二組6節(jié)，選用的效果有違背，這要看用戶的需求和本錢的考慮。

注：12V蓄電池常用容量標準為7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。

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