UPS-EPS电池计算

1、Haze Batteries Inc 海志电池有限公司海志电池有限公司 H a z e B a t t e r i e s I n c 海志电池（惠州）有限公司位于海志电池（惠州）有限公司位于中国广东惠州大亚湾 开发区，是一家专业生产铅酸蓄电池的企业，其前身是深 圳海志电池有限公司。 惠州海志生产基地主要用于胶体&AGM系列阀控式密 封铅酸蓄电池-电池的生产，占地200,000平方米，共有员 工两千多人，2008年产值达到人民币10.2亿元。 海志电池公司计划在广东惠州和湖南郴州海志工业园 建设现代化的铅酸电池回收处理工厂，负责对废旧铅酸蓄 电池进行安全环保的回收处理。 H a z e B a

2、 t t e r i e s I n c 海志电池（惠州）有限公司 H a z e B a t t e r i e s I n c 1、一次电池一次电池 锌锰干电池、碱性锌锰干电池、 氧化银电池、金属-空气 电池、一次性锂电池等。 特点: A、使用方便，无需对电池进行充放电管理，供电系统成 本低廉； B、电池内的活性物质因放电而消耗， 电池使用过后不能 进行充电，适用于耗电量较低的设备。 H a z e B a t t e r i e s I n c 2 2、二次电池、二次电池 铅蓄电池、镍镉二次电池、氧化银-锌二次电池、镍镉 电池、镍氢电池、锂离子电池等。 特点： A、使用前必须对电池进行充

3、电； B、电池放电后可由外电源通入与放电时反向的电流进行 充电，能够通过周期性充放电，半永久使用的电池。适 用于要求耗电量大的用电设备 H a z e B a t t e r i e s I n c A.镍镉电池 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 = 2NiOOH + Cd(金属镉) + 2H2O B.镍氢电池 Ni(OH)2 + M(储氢合金) = 2NiOOH + MH (氢合金) + 2H2O 阀控式免维护镍镉电池阀控式免维护镍镉电池阀控式免维护镍氢电池阀控式免维护镍氢电池 优点：优点： 内阻低、循环寿命长、高倍率放电内阻低、循环寿命长、高倍率放电 性能好性能好 优点：优点： 内阻低

4、、循环寿命长、重量轻、安全内阻低、循环寿命长、重量轻、安全 环保。环保。 缺点：缺点： 自放电率自放电率5%10%、价格高、废弃、价格高、废弃 后有重金属镉污染。后有重金属镉污染。 缺点：缺点： 自放电率自放电率5%20%、价格昂贵、易出、价格昂贵、易出 现热失控、浮充运行稳定性较差。现热失控、浮充运行稳定性较差。 H a z e B a t t e r i e s I n c H a z e B a t t e r i e s I n c H a z e B a t t e r i e s I n c 内螺纹铜端子内螺纹铜端子 滤酸片滤酸片 安全阀安全阀 汇流排汇流排 极极 组：组：极板极板

5、+隔板隔板 支撑底桥支撑底桥 H a z e B a t t e r i e s I n c H a z e B a t t e r i e s I n c H a z e B a t t e r i e s I n c 正板栅 负板栅 H a z e B a t t e r i e s I n c 正极板 负极板 H a z e B a t t e r i e s I n c 负极板负极板-熟熟 极板极板 H a z e B a t t e r i e s I n c 1）普通铅酸蓄电池(AGM电池): 也称“贫液式”或 “吸附式 ” 蓄电池 lAGM全称AbsorbedGlassMat即“

6、吸收式玻璃纤维棉隔板 ”。 lAGM电池的电解液完全被吸附在电池隔板和极板之中，电 池内无富余的自由流动的电解液。 lAGM电池内部没有被电解液注满，因此存在大量空隙，也 称“贫液”式电池。 H a z e B a t t e r i e s I n c H a z e B a t t e r i e s I n c 极组顶部 极组底部 AGM隔棉 H a z e B a t t e r i e s I n c 胶体铅酸蓄电池的主要结构特征胶体铅酸蓄电池的主要结构特征: : 1 1、电解质成固态凝胶状，不流动，电池汇流排以下电解质成固态凝胶状，不流动，电池汇流排以下 部分被注满胶体电解质。部分

7、被注满胶体电解质。 2 2、采用特殊的复合型高分子微孔隔板。、采用特殊的复合型高分子微孔隔板。 H a z e B a t t e r i e s I n c l必须采用相同品牌、相同型号的电池。 l不要将新旧程度不同的电池/电池组并联在一 起使用。 l保持每一支路的线路连接电阻相等 l一般情况下直接并联运行的电池组总数不超 过4个。 H a z e B a t t e r i e s I n c UPS/UPS/EPSEPS用户经常遇到的难题：用户经常遇到的难题： 1.1. 蓄电池数量多，安装复杂蓄电池数量多，安装复杂, ,测试、维护困难测试、维护困难。 2.2. 电池组实际运行寿命低，可靠

8、性差，影响正常电池组实际运行寿命低，可靠性差，影响正常 生产。生产。 3.3. 更换周期，维修成本高。更换周期，维修成本高。 应对措施：应对措施： 1.1. 提高单个电池容量，减少并联电池组的个数。提高单个电池容量，减少并联电池组的个数。 2.2. 采用高质量、长寿命蓄电池产品。采用高质量、长寿命蓄电池产品。 3.3. 电池组容量要保留适当冗余量，避免电池老化影响生产。电池组容量要保留适当冗余量，避免电池老化影响生产。 4.4. 电池组安装应以方便安装、检修为原则，切勿为了降低成电池组安装应以方便安装、检修为原则，切勿为了降低成 本而使用通风不良的的电池柜本而使用通风不良的的电池柜。 H a

9、z e B a t t e r i e s I n c UPS、EPS选配蓄电池的方法有恒功率法、 YD/T5040-2005容量计算法。其中因恒功率法计算 过程简单、最接近实际负载状况，故较常采用。 以1台30kVA UPS配置蓄电池为实例，分别采 用恒功率法、YD/T5040-2005国标计算方法进行计 算对比： H a z e B a t t e r i e s I n c 1）恒功率法）恒功率法 需知需知条件：系统主机的标称容量条件：系统主机的标称容量：S=S=30KVA30KVA 系统满载输出情况下负载的功率因数系统满载输出情况下负载的功率因数：0.80.8 系统满载输出情况下的整机

10、效率系统满载输出情况下的整机效率： =0.92=0.92 后备电池组的额定电压后备电池组的额定电压：UeUe=360V=360V 电池组放电截止电压电池组放电截止电压：U U=306V=306V（1.70V/1.70V/单体单体） 系统后备时间系统后备时间：T T=60=60分钟分钟 备选蓄电池为海志备选蓄电池为海志HZY6V&12VHZY6V&12V系列胶体电池。系列胶体电池。 安全系数取安全系数取1.11.1 H a z e B a t t e r i e s I n c 由这些数据，可计算出下列一些参数： 180 2V 360V 电池单体额定电压 电池组额定电压 联数量蓄电池单体串 26

11、087W 0.92 0.830KVA UPS 整机效率 功率因数标称容量 入功率主机电池组输出功率输 A、 B、 H a z e B a t t e r i e s I n c C C、需要注意的是，蓄电池厂家所提供的蓄电池恒功率放电参、需要注意的是，蓄电池厂家所提供的蓄电池恒功率放电参 数表或放电曲线一般为每个单格电池的数据，需要将电池组的输出数表或放电曲线一般为每个单格电池的数据，需要将电池组的输出 功率换算成每一个单格电池的平均功率。功率换算成每一个单格电池的平均功率。 单格 蓄电电池单体串联数 电池组输出功率 单格电池平均功率144.93W/ 180 26087W 格 个数 电池组放电

12、终止电压 放电终止电压单 蓄电电池单体串联 单格电池1.70V/ 180 306 安全系数取安全系数取1.11.1，则实际功，则实际功=144.93=144.931.1=158.323W/1.1=158.323W/单格。单格。 D D、 如前所述，需要求出每个单格蓄电池的放电终止电压：如前所述，需要求出每个单格蓄电池的放电终止电压： H a z e B a t t e r i e s I n c 已知放电时间为60分钟，属于短时间后备，因此，应参考“以分钟计， 放电终止电压为1.70V/单格”的恒功率放电参数表。 待选蓄电池的恒功率放电参数表如下： H a z e B a t t e r i

13、e s I n c 前表第一行为蓄电池放电时间，单位为分钟。第一列为蓄电 池型号，每一行对应数值为该型号蓄电池的恒功率放电值。 “60”分钟列中对应HZY12-120对应的放电功率为130W/单格 158.323W/单格，下一规格的HZY12-135对应的放电功率为 164W/单格158.323W/单格，满足要求。 参照恒功率法计算结果，本参照恒功率法计算结果，本方方案应选案应选用用HZY12-135HZY12-135，单只，单只电池电池 电电压为压为12V12V，数量，数量为为360/12=30360/12=30只。只。 H a z e B a t t e r i e s I n c 2）Y

14、D/T5040-2005容量计算法 25ta1 KIT Q计算公式：计算公式： （一） 式中：式中：Q-Q-蓄电池容量（蓄电池容量（AHAH）；）； K-K-安全系数，取安全系数，取1.251.25； I-I-负荷电流（负荷电流（A A）；）； T-T-放电小时数（放电小时数（h h）；）； -放电容量系数，见下表；放电容量系数，见下表； U S I 8 . 0 (二) H a z e B a t t e r i e s I n c t-实际电池所在地最低环境温度数值，所在地有采暖设 备时，按15考虑，无采暖设备时，按5考虑。 a-电池温度系数（1/），当放电小时率10时，取 a=0.006；

15、当1放电小时率10时，取a=0.008；当放电 小时率1时，取a=0.01。 H a z e B a t t e r i e s I n c UPS电池的总容量，应按UPS容量，采用式（二）算出蓄电池的 计算放电电流I，再根据式（一）算出蓄电池的容量。 U S I 8 . 0 (二) 式中：式中：S-UPSS-UPS额定容量（额定容量（KVAKVA）；）； I-I-蓄电池的计算放电电流（蓄电池的计算放电电流（A A）；）； -逆变器的效率；逆变器的效率； U-U-蓄电池放电时逆变器的输入电压（蓄电池放电时逆变器的输入电压（V V）（每单体）（每单体 电池电压电池电压1.85V1.85V）。）。

16、 H a z e B a t t e r i e s I n c 同样取同样取30kVA UPS30kVA UPS为例：为例： K-K-安全系数，取安全系数，取1.251.25； T-T-放电小时数（放电小时数（h h），），T=1hT=1h； -放电容量系数；放电容量系数； T = 1hT = 1h，查表结果，查表结果 = 0.55 = 0.55 t-t-按按2525考虑考虑 a-a-电池温度系数（电池温度系数（1/1/），当），当11放电小时率放电小时率1010时，取时，取a=0.008a=0.008；当；当 放电小时率放电小时率1 1时，取时，取a=0.01a=0.01。 T = 1h

17、T = 1h，a = 0.008a = 0.008 S-UPSS-UPS额定容量（额定容量（KVAKVA）；）； S = 30KVA S = 30KVA I-I-蓄电池的计算放电电流（蓄电池的计算放电电流（A A），即负荷电流（按公式二计算），即负荷电流（按公式二计算） -逆变器的效率，取逆变器的效率，取0.920.92； U-U-蓄电池放电时逆变器的输入电压（蓄电池放电时逆变器的输入电压（V V）（单体电池电压）（单体电池电压1.85V1.85V时）。时）。 U = 1.85 U = 1.856 630 = 333V30 = 333V H a z e B a t t e r i e s I n c 按公式（二）计算蓄电池电流 A U S I4 .78 8 . 0 按公式（一）计算蓄电池容量 h2 .178 2525008. 0155. 0 14 .7825. 1 25ta1 A KIT Q 根据计算出来的蓄电池容量Q=178.2Ah 按照这种方法计算电池容量的最大缺点在于没有考虑到不同品牌蓄按照这种方法计