如何计算UPS所配电池的数量

1、如何计算UPS所配电池的数量蓄电池计算方法：例如一台40KVAUPS,直流电压为384V，每组为12V电池32节，如果后备时间要求2小时，则计算电池的容量为：40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH所以选择3组100AH电池，共96节。电池组的电流为40KVA/384V=104A，所以电池连线选择50mm2电缆。电池总数=(功率/直流电压*小时)/每块安时*每组块数其中功率为UPS的功率，直流电压为UPS电池供电所要求的电压，不同功率的UPS直流电压不同，每组块数为所要求电池的最小块数，一般配置电池时，必须为每组块数的整数倍，常见的UPS直流电压和每组块数如下(电池每块以12V为

2、计算依据)：举例来说，配置一台5K8小时延时的UPS，其功率为5000，直流电压为96V，每组电池8块，配置100AH电池，其所需电池总数为：(5000/96*8)/100*8=32块UPSUninterruptiblePowerSystem是不间断电源系统的简称。作用是提供不间断的稳定可靠的交流电源，在市电中断(停电)时UPS之所以能不间断的供电。是有蓄电池储能的结果。所能供电时间的长短由蓄电池的容量大小决定。现将UPS蓄电池配置的计算方法介绍如下一、下列因素影响备用时间：1、负载总功率P总(W)，考虑到UPS的功率因数，在计算时可直接以P总的伏安(VA)为单位来2、V低是蓄电池放电后的终止

3、电压(V)，2V电池V低=1.7V;12V电池V低=10.2V3、V浮是蓄电池的浮充电压(V)，2V电池V浮=2.3V;12V电池V浮=13.8V4、Kh为电池容量换算系数(Ct/C10)，10Hr放电率为1，5Hr放电率0.9，3Hr放电率为0.75，1Hr放电率为0.65、I为电池工作电流(A)，T为连续放电时间(H)，V为UPS外接电池的直流供电电压(V)二、计算方法1、12V单体电池的数量N：N=V÷122V单体电池的数量为6N2、电池工作电流I：I=P总÷V3、实际电池容量C：C=I×T÷Kh例如：功率为1KVA的电源备用时间4小时，选择科士达

4、UPS的型号为HP9101H，V=36V，则N=36V÷12V=3节I=1000VA÷36V=28AC=24A×4H÷0.9=124AH电池的配量可选用100AH一组3节，或65AH二组6节，选用的结果有偏离，这要看用户的需求和成本的考虑。注：12V蓄电池常用容量规格为7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。UPS不间断电源负载容量选型原则:A. 当负载为计算机负载: UPS电源容量计算方法UPS容量=设计负载功率÷0.8(UPS输出功率因数) ÷0.6(UPS主机最理想负载为输出功率的60%)=需要

5、设计容量B. 例如:现在机房负载为60KWUPS容量=60000W÷0.8(UPS输出功率因数) ÷0.6(UPS主机最理想负载为输出功率的60%)=125KVA(需要设计容量)C. 一般UPS功率为整数,并且双数比较多考虑以后扩容因此选择一台140KVAUPS比较理想.UPS电源的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护，从而计算出其负载;如PC机一般其容量为250W，计算机常用的服务器为700W，如果以PC机作为服务器一般以300W计算，HUB交换机为100W，(注意：计算容量时只能以最大负荷计算). E- R) A  X& b &

6、#160;r' j* e例如：一个计算机机房有4台PC机，一台服务器，一个网络交换机需要进行2小时电源保护，; _. X/ m+ g! Z4 x2 $ 计算如下：; ' Y- x9 C% H' J1)总负载计算5 u6 + c6 R2 W) U* z5 e4台PC机 250W X 4 = 1000W- l- 1 4 Y. E7 h' 9 X% M1台服务器 700W X 1 = 700W' L  c$ |0 u3 X: 0 N5 T1台网络交换机 100W X 1 =100W' A' f# i, V* N8 L'

7、; s* G以上合计：1800W3 Q' I: r$ d7 n5 k, z; i7 Y9 2)UPS电源容量计算1 I9 D2 C) ?7 e/ ! x' X在线式UPS电源一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250VA，考虑UPS电源容量的冗余，一般以20%到30%(因为UPS电源的最佳工作状态就是负载70%到80%);所以设计推荐UPS电源容量应该为2250VA X 1.3 = 2925VA，从而可以得出选用3000VA的UPS0 _8 h. 8 . k3)品牌的选择7 * F: v  I' Y* t& Z4 i9 R在

8、线式UPS电源当今市场上比较常用的知名品牌有美国山特，因为APC不是纯在线式UPS电源，所以我们推荐使用美国山特3000VA的UPS，型号为STK C3KS. 6 s2 J) e9 v( K4)UPS蓄电池容量的计算: a; J5 L0 e  s' w0 g美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的功率因数为0.8(查资料可以得出)，所以3000VA实际功率为3000VA X 0.8 = 2400W;美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的UPS蓄电池直流电压为96V(查资料可以得出)，根据W = U X I，所以I = W ÷ U

9、=2400 ÷ 96 = 25A，计算得出电流为25A，延时1小时得用25AH的UPS蓄电池，现在需要延时2小时，即需要50AH的UPS蓄电池。现在市场上常用的知名电池有沈阳松下，其常用的容量有24AH-12V;38AH-12V;65AH-12V;100AH-12V;根据以上计算可以选用65AH-12V的沈阳松下UPS蓄电池一组就可以延时2小时。因为UPS电源常用电池电压为12V，而C3KS UPS的电池电压为96V，所以应该需要8节(96V ÷ 12V =8)。1 6 O% r: ?: Q  F从而可以计算得出选用美国山特3000VA的UPS，配置8节

10、65AH-12V的沈阳松下UPS蓄电池，加一个电池柜，可以让受保护的设备延时2小时UPS电源保护2)UPS电源容量计算1 I9 D2 C) ?7 e/ ! x' X在线式UPS电源一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250VA，考虑UPS电源容量的冗余，一般以20%到30%(因为UPS电源的最佳工作状态就是负载70%到80%);所以设计推荐UPS电源容量应该为2250VA X 1.3 = 2925VA，从而可以得出选用3000VA的UPS0 _8 h. 8 . k3)品牌的选择7 * F: v  I' Y* t& Z4 i9 R在线

11、式UPS电源当今市场上比较常用的知名品牌有美国山特，因为APC不是纯在线式UPS电源，所以我们推荐使用美国山特3000VA的UPS，型号为STK C3KS. 6 s2 J) e9 v( K4)UPS蓄电池容量的计算: a; J5 L0 e  s' w0 g美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的功率因数为0.8(查资料可以得出)，所以3000VA实际功率为3000VA X 0.8 = 2400W;美国山特3000VA型号为STK C3KS的UPS的UPS蓄电池直流电压为96V(查资料可以得出)，根据W = U X I，所以I = W ÷ U =

12、2400 ÷ 96 = 25A，计算得出电流为25A，延时1小时得用25AH的UPS蓄电池，现在需要延时2小时，即需要50AH的UPS蓄电池。现在市场上常用的知名电池有沈阳松下，其常用的容量有24AH-12V;38AH-12V;65AH-12V;100AH-12V;根据以上计算可以选用65AH-12V的沈阳松下UPS蓄电池一组就可以延时2小时。因为UPS电源常用电池电压为12V，而C3KS UPS的电池电压为96V，所以应该需要8节(96V ÷ 12V =8)。1 6 O% r: ?: Q  F从而可以计算得出选用美国山特3000VA的UPS，配置8节6

13、5AH-12V的沈阳松下UPS蓄电池，加一个电池柜，可以让受保护的设备延时2小时UPS电源保护 电池计算方法UPS后备蓄电池的容量计算方法很多，我们很难说出那种计算方法是最准确的，各种计算方法各有侧重点，在实际应用中需要综合考虑蓄电池的使用情况，UPS所带负载情况以及应用的场合来选择适合的电池容量计算方法。8 i: _( M/ 3 q1 |* n' |我们需要明确一下蓄电池容量的概念，根据YD/T799-2002标准定义，蓄电池容量(AH)是指在标准环境温度下(25)，电池在给定时间指点终止电压时(1.80V)，可提供的恒定电流(0.1C10)A与持续放电时间(10h)H的乘积(I*T

14、)。+ J6 Z/ Z* h# : w* O/ |! N0 C8 n正确的选择UPS后备电池容量，对UPS的正常运行至关重要。电池容量选择偏小不仅不能满足UPS后备时间，还会因电池放电倍率太大，严重影响电池的性能及使用寿命，同时给系统的稳定运行带来极大的隐患。( t, % B( F, Z蓄电池容量（ah）是指在标准环境温度下，电池在给定时间指点终止电压时，可提供的恒定电流（A）与持续放电时间（h）的乘积。在确定了UPS的品牌和后备时间下。可以根据蓄电池品牌样本数据中提供的恒功率放电数据表或者横流放电曲线，通过功率法，估算法以及电源法等计算方法来计算确定蓄电池的型号和容量。+ q3 Z4 I+

15、D  N) s* K! ' q恒功率法(查表法)  w4 w: X! : p/ F+ Z2 j- H该方法是能量守恒定律的体现，蓄电池提供的功等于后者稍大于负荷消耗功。8 a) |% t# P. S% Q8 f9 B) W负荷W电池，P负荷P电池, Q' o/ ! U* y% WP负荷=P(VA)*Pf/3 n3 0 ( g9 t* H) |P电池=电池实际试验的恒功率数据! ( K* l8 |& 3 g8 b; Y) U' r! q+ gP负荷：电池组提供的总功率( b1 l$ y1 U6 R5 P(VA)：UPS标称容

16、量(VA)$ k' W; W( c" U, S& d* b# dPf：UPS功率因子  w% e9 _, 8 1 0 N+ N：逆变器转换效率  C. H6 M4 q+ q1 K! j! m' Pnc：每cell需要提供的功率  T1 u, X# e2 x+ P: 7 ln：机器配置的电池数量5 z* l6 C6 J5 T) N" S- ZN：单体电池cell数! f* $ y5 " K" L! ' rVmin：电池单体终止电压+ Q  c6

17、$ C! C- : B  * z具体计算步骤如下：0 / e2 A5 z/ IP负荷=P(VA)*Pf/+ F5 J! x" ) : u! Y' _Pnc=P负荷/(N*n), Z& V$ Y# * F6 i& X5 t- V估算法) P6 X' J+ 6 N2 D% c  p; G该方法是电力公式和蓄电池容量概念的体现。; G3 Y# O; Z3 C! G根据已经确定的UPS品牌及型号，我们可知蓄电池组最低电压Umin。' $ g) m; E3 H" : a# ) Z! t8 PI电池=W电池

18、/(U电池*T)=P电池/U电池3 h2 y+ ?+ V3 b" f2 Z4 qC10=I电池/KCh4 A' j*   s. u8 m0 3 X2 YC10：蓄电池10小时率容量9 g! E. N0 _, SKCh：容量换算系数(1/h)0 4 Y. c' o+ G* B电源法3 I5 e  ) z7 B/ O4 j) q该方法是在所介绍的UPS后备蓄电池容量计算方法中唯一标准(通信电源设备安装工程设计规范YD/T5040-2005)支持的方法。此方法是仍旧是电力公式与蓄电池容量概念的结合方法来确认蓄电池的容量，不过该方法比估

19、算法更全面考虑UPS电池在整个服役期间的电池状态，在电池运行环境温度变化交大时，更能准确计算出电池的容量。具体计算方法如下：% r' a+ B0 G1 x2 O% Q4 F0 bI=(P(VA)*Pf)/µU- o2 S9 S; - ! c/ V" s$ jQKIT/H(1+A(t-25)  O' u/ R9 R* T# r" |) t  f! 2 UI：电池组电流% " _. e& o  j$ RQ：电池组容量(AH)$ u. S; K1 o3 Y1 P7 u

20、4 RK：电池保险系数，取1.25. q$ 4 x% q' 2 * o$ v1 cT：电池放电时间7 y$ - 8 2 X" kH：电池放电系数，见表3( I$ ; Q5 e2 T9 t4 JU：蓄电池放电时逆变器的输出电压(V)(单体电池电压为1.85V时)% C" V8 _% T3 w% B8 LA：电池温度系数(1/)当放电小时率10时，取0.006，当1放电率10时，取0.008，当放电率1时，取0.01。# . 1 X3 C/ ?" x( j6 F/ dt：实际电池所在地最低环境温度值，所在地有采暖设备时，按15考虑，无采暖设备时，按5考虑。 U

21、PS相关参数计算方法 1、 计算和确定相关参数前的注意事项 UPS的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护，从而计算出其负载l 计算负载容量时只能以负载最大功率计算l 所保护之设备均会标示其功率(w)值或电流（A）值l 如是功率(W)值÷0.8=VA值l 如市电流(A)值×220VA值l 2、 UPS和电池容量的计算举例一个计算机机房有4台PC机，一台服务器，一个网络交换机需要进行2小时电源保护，计算步骤和方法实例如下：  A. 总负载功率计算 

22、;4台PC机l 250W X 4 = 1000W 1台服务器 700W X 1 = 700Wl 1台网络交换机 100W X 1l =100W 以上合计：1800Wl  B. UPS容量计算(按常用的在线式UPS计算) 在线式UPS一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250VAl 考虑UPS容量的冗余，一般以20%到30%（UPS最佳工作状态是负载70%到80%）l UPS容量应该为2250VAl X 1.3 = 2925VA，从而可以得出选用3000VA的UPS  C. 品牌

23、和型号的确定 建议选择主流的APC品牌l 考虑空间放置、价格等问题，在此选择APC SURT3000XLIl  D. 电池容量的计算 APC SURT3000XLI功率因数为0.8(厂商资料所得)l 该UPS实际功率为3000VA X 0.8 =l 2400W APC SURT3000XLI UPS的电池直流电压为192V（查资料可以得出）l 根据W = U X I，所以I = W ÷ Ul =2400 ÷ 192 = 12.5A，计算可得电流是12.5A 延时1小时得用12.5AH的电池，现在需要延时2小时，即需要25AH的电池l 按市场主流松下电池规格：24AH-12V；38AH-12V；65AH-12V；100AH-12Vl 根据以上计算可以选用38AH-12V的松下蓄电池一组就可以延时2小时l