干货!UPS电源配蓄电池公式计算方法
山特ups电源
UPS电源配置蓄电池的核心是计算所需蓄电池容量,确保在断电时能为负载提供指定时间的电力支持。以下是具体计算方法及步骤:
一、核心计算公式
蓄电池容量(Ah)= (实际负载功率×放电时间)/(蓄电池组电压×逆变器效率×放电深度×温度系数)
二、参数说明
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实际负载功率(P,单位:W):
指UPS带动的设备总有功功率。若已知设备视在功率(S,单位:VA),需通过 P = S×功率因数(cosφ) 换算,常规设备功率因数取0.8~0.9(如服务器、电脑等)。 -
放电时间(T,单位:h):
需提前确定的备用供电时长(如1小时、2小时、8小时等)。 -
蓄电池组电压(U,单位:V):
由UPS直流输入电压决定,常见规格有12V(小型UPS)、24V、48V(中小型)、96V、192V(大型)等。单体蓄电池多为12V,蓄电池组电压=12V×串联数量(如48V需4节12V电池串联)。 -
逆变器效率(η):
UPS将直流电转为交流电的效率,通常取0.8~0.9(品牌不同略有差异,可查设备手册)。 -
放电深度(DOD):
蓄电池实际放出容量占额定容量的比例。铅酸蓄电池建议放电深度≤80%(延长寿命),故系数取0.8;若为锂电池,可放宽至90%(系数0.9)。 -
温度系数(Kt):
蓄电池容量受温度影响,标准温度为25℃。温度低于25℃时容量下降,需乘修正系数(如0℃时取0.7~0.8,常温下可简化为1,忽略此项)。
三、计算步骤(实例演示)
场景:某机房UPS带载设备总视在功率2000VA(功率因数0.85),需备用2小时,UPS直流电压48V,逆变器效率0.85,铅酸蓄电池放电深度0.8,常温环境(温度系数1)。
1. 计算实际负载功率
[ P = S imes cosphi = 2000VA imes 0.85 = 1700W ]
2. 代入公式算蓄电池容量
[ ext{蓄电池容量(Ah)} = frac{1700W imes 2h}{48V imes 0.85 imes 0.8 imes 1} = frac{3400}{32.64} approx 104.2Ah ]
3. 选型建议
实际容量需向上取整(电池容量为标称值,无小数规格),故选择100Ah或120Ah蓄电池组(4节12V串联,总电压48V)。若考虑电池老化冗余,可放大10%~20%,即120Ah~130Ah。
四、注意事项
- 容量需匹配电池组电压:计算容量为单节电池容量,串联后总容量不变(如4节100Ah电池串联,总容量仍为100Ah,总电压48V)。
- 放电率修正:短时间放电(如<1小时)需考虑放电率影响,例如1小时率放电容量约为10小时率容量的0.55倍(具体参考电池放电曲线)。
- 同规格配置:蓄电池需选用同品牌、同容量、同批次产品,避免串联后容量不均衡。
- 冗余设计:长期使用建议预留20%容量冗余,应对电池老化导致的容量衰减。
通过上述公式可快速确定蓄电池配置,实际应用中需结合具体负载、环境及设备参数调整,确保备用电源稳定可靠。