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如何为UPS交流稳压电源配置外部电池?

计算步骤

1确定UPS交流稳压电源的负载功率

  因为给定的后备时间和相应的负载功率(KW)决定了电池的容量。如果只知道负载的KVA,则还应知道负载的功率因数。

  P=S*PF

  P:有功功率;

  S:视在功率;

  PF:功率因素

  通常在为用户计算负载功率时,如果预先不能得到精确值,可以按UPS交流稳压电源满载,功率因素0.8计算。

  例如:S=60kVA,PF=0.8,因此P=60*0.8=48kW

2根据给出的负载功率计算出电池功率

  Pbat=Pout/(Inverter)

  Pbat:电池负载功率;

  Pout:负载功率;

  (Inverter):逆变器的效率

  这里的Pout就是第一步计算出的P(负载功率),是逆变器的效率,

  以Silcon UPS交流稳压电源的逆变器效率为例,如下表所示:

如何为UPS交流稳压电源配置外部电池

  注释:Load:负载;

  Liner load:线性负载;

  SMPS load(Switch Mode Power Supply):开关性负载

  针对上例,查表可知,60KVA的UPS交流稳压电源在线性负载满载情况下的效率是96.0%,因此

  Pbat=48KW/96.0%=50KW

3确定电池的参数指标

  对于普遍使用的铅酸电池常使用如下参数:

  Ncell=构成每个电池的单体电池数目

  大家通常所见的铅酸免维护电池实际上是单体电池的组合,每节单体铅酸电池的额定电压是2Vdc,因此一块12V的电池是由6节单体电池构成的。对于SilconDP300E系列UPS交流稳压电源需单体电池2*192节,即12V的电池2*32=64个,

  因此Silcon UPS交流稳压电源的电池电压为2*384VDC

  Vlow=低电池关机电压

  UPS交流稳压电源的逆变器低电池关机电压。

  Vcelllow=单体电池放电终了电压

  以上几个参数不同的UPS交流稳压电源是不同的,SilconDP300E系列UPS交流稳压电源的这些直流参数见下表:

如何为UPS交流稳压电源配置外部电池

  由上表可知,SilconDP300E系列UPS交流稳压电源的Vlow=326,因此Vcelllow=326/192=1.70V

4计算单节电池负载功率

  单节电池功率=电池负载功率/单体电池节数

  Pcell=50KW/(2*192)=130.2W/cell

5最后

  由以上几个值,根据电池供应商给出的恒功率放电的单体电池瓦特/时间关系表,确定

  自己所需的电池容量及数目。

  下面以国内常用的Dynasty(大力神)电池为例说明如何配置

  已有的参数值:Vcelllow=1.70V

  Pcell=130.2W/cell

  假设用户的预期后备时间是20分钟,查下表(由上海大力神电池制造厂提供,此表可

  向各电池厂商获取)可知:

如何为UPS交流稳压电源配置外部电池

  注:MPS12-XX:12表示电池电压是12VDC,XX表示此电池的AH数

  在20分钟栏里,MPS12-50可达到136.0W/Cell,满足130.2W/Cell的要求,因此用户只需为silconDP360E配大力神12V/65AH的电池64块即可达到20分钟的后备时间的要求。

  如果所需的后备时间过大,在电池厂商提供的电池种类中不能找到所需容量的电池,则可采用并联的方式解决。用户可按照此计算方法去为任何系列的UPS交流稳压电源配置电池,但要注意的以下几个参数是需根据UPS交流稳压电源,电池,负载情况变化的:

1

功率因数

2

逆变器效率

3

单体电池放电终了电压

4

构成一块电池的单体电池个数

5

UPS交流稳压电源的正常电池电压


  只要按以上的方法,就一定能为UPS交流稳压电源按预定的后备时间计算出准确的电池容量及数目。


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