ups电池使用时间的计算方法
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ups
电池使用时间的计算方法
市电停电后，
UPS
是依靠电池储能供电给负载的。
标准型
UPS
本身机
内自带电池，
在停电后一般可以继续供电几分钟至几十分钟；
而长效
型
UPS
配有外臵电池组，可以满足用户长时间停电
时继续供电的需
要，一般长效型
UPS
满载配臵时间可达数小时以上。
一
般长效型
UPS
备用时间主要受电池成成本、
< br>安装空间大小以及电池
回充时间等因素的限制。
一般在电
力环境较差、
停电较为频繁的地区
采用
UPS
与发电机配合供电的方式。当停电时，
UPS
先由电池供电一
段时间，
如停电时间较长，可以起
动备用发电机对
UPS
继续供电，当
市
电恢复时再切换到市电供电。
电池
供电时意主要受负载大小、电池容量、
环境温度、电池放电截止
电压等因数影响。
一般计算机
UPS
电
池供电时间，
可以先计算出电池
放电电流，
然后根据电池放电曲线查处放电时间。
电池放电电流可以
按
以下经验公式计算：
放电电流
=UPS
容量
(VA
）×功率因数
/(
电池放电平均电压×效率）
如果计算实际负载下的电池放电时间，
只需将
UPS
容量换为实际负载
容量即可
后备延时电池的配臵方法
在
UPS
电源运行中，
如果遇到市
电供电中断时，
蓄电池必须在用户所
预期的一段时间内向逆变器
提供足够的直流能源，
以便在带额定负载
的条件下，其电压不应
下降到蓄电池组允许的最低临界放电电压以
下。蓄电池的实际可供使用容量与下列等因素
有关：
①蓄电池放电电流大小
②蓄电池环境工作温度
③蓄电池存储、使用的时间长短
④负载特性（电阻性、电感性、电容性）及大小只有在考
虑上述因素之后，
才能正确选择和确定蓄电池的可供使用容量与蓄电
池标称容量的比率。
决定
UPS
后备长延时电池容量的重要因素
是负荷
大小、种类和特性。目前常用的微型机及其配件的负载特性如下表。
常见的微机、服务器及其配件的负载特性
名
称
手提式电脑
Compaq 386
/35eW/VGA
Compaq 386 /33W/VGA
Compaq 486
–
66W/VGA
IBM
PC
Server 500
SUN SPARC Server 1000
IBM AS /400*
6 Compaq
System Pro Server
IBM PS /2
95 Server W/XGA
参考功率（
VA
）
75.00
250.00
300.00
500.00
700.00
2000.00
2200.00
3000.00
375.00
8 IBM PS /2
55
SXW/XGA
DEC Station 5000
IBM RS /6000
320W/19
”
mon
IBM
RS 6000 mode 980B
Divetti SNX 140/160R
典型单色显示器
典型彩色显示器
工作时
典型打印机
不工作时
*
包括：
9406E45
Processer
，
9337DASD array
7280 tape drive
和
3477
display
Station
各一台
UPS
长延时电池的容量（
Ah
< br>）值计算方法有如下两种：
1600.00
600.00
450.00
1600.00
600.00
35.00
75.00
80.00
30.00
方
法
一
（
1
）
利用电池生产厂商提供的电池组的恒流放电特性曲线来计算
（指电池从放电开始，
直到它的端电压下降到临界放电电压为止，
它
的放电电流均为一个常数）
，计算步骤如
下：首先计算蓄电池的最大
放电电流值：
I
最大
=(P cos
Φ
)/(
η
E
临界
)
式中
：
P
是
UPS
的标称输出功率；
cos
Φ
是
UPS
的输出功率因数，
η是
UPS
逆变器的效率，一般取
0.88
～
0.94 (
大型
UPS
电源的效率
比小型的效率高
)
，
E
临界是蓄电池组的临
界放电电压
（
12V
蓄电池的
临界放电电压约为
10V
，
2V
蓄电池的临界放电电压约为
1.67V
）
。根
举例说明：
POWERWARE
PB4000
系列
120kVA UPS
，满负载后备延时时
间为
30
分钟，
需配臵多大容量的蓄电池？
POWERWARE PB4000
系列
UPS
的逆变器额定的直流工作电压为：
384V
；要求每组蓄电池是由
32
块
12V
的单元电池串联而成（电池组
的标称电压为：
32
×
12=384V
）
，
该蓄电池组的临界放电电压
E<
/p>
临界为
32
×
1
0=320V
，按公式
I
最大
=(P
cos
Φ
)/
(
η
E
临界
)
计算出该蓄电池
组所需的最大电流
I<
/p>
最大。
根据用户要求；
UPS
满负载后备延时时间为
30
分钟，从上图查出，
此时需要电池组提供的放电速率应为
0
.92C
左右。
据此可得电池组的
容量
为：
据用户确定的蓄电池组的后备供电时间，就可以从下图查
出所需
的电池组的放电速率值。据此，我们就可以根据
C=
电池组的实际放
电电流
/
< br>电池组的标称容量
，而得到应该配臵的电池组的容量（
Ah
）
值。
因此可以选用
12V
90Ah
电池的
32
块串联形成一组电池组，
共
4
组并
联，
构成的总容量为
360Ah
的并联电池组。
在上面计算中，
由于使用
E
临界
——
电池的最低界放电电压值，
所以会导致所要求的电池组
的安时容量偏大的局面。
这是因为当电池在刚放电时所需的放电电流
时显小于
I
最大的缘故。
按目前的
使用经验，
可在上述计算值的基础
上再乘
0.8
校正因数。基于上述原因：我们可以选用
362Ah<
/p>
×
0.8=290Ah
容量的电池组就能
满足用户的
UPS
供电系统的要求。
因
此
可以选用
12V 100Ah
电池的
32
块串联形成一组电池组，共
3
组并联
方
法
二
利用下表所示的电池恒功率放电（指电池从开始放电起，直到
它
的端电压下降到它的临界放电电压时为止，
它的端电压和放电
电流的
乘积都是一个常数值）数据表来计算所需的后备电池的容量值。
< br>
12V100AH
电池的恒功率放电数据表（
W
）
，以
2V
为计算单位
放电数据（
W
）
临界放
电电压
（
V
）
电池型号
12V/100Ah
1.7
540
400
320
267
205
168
141
121
89
1.67
565
420
330
275
208
170
143
123
87
1.65
570
424
330
277
209
171
144
124
88
1.6
590
435
345
285
212
173
146
125
89
由于电池厂商提供的恒功率放电时间表都是以
2V
的单元电池为计算
基准，所以按下式来计算电池所应提供的总功率值
:
W=(P
〃
cos
Φ
) /
(
η
N
〃
6)
（
2
）
式中：
P
为
UPS
的标称输出功率；
cos
Φ
为
UPS
的输出功率因数，
η为
UPS
逆变器的效率，
N
为
UPS
需要串联的
12V
电池的个数。
按
（
2
）
式计算出蓄电池所应提供的功率
（瓦）
值后，
根据用户要求的电池后
钟
钟
钟
钟
钟
钟
钟
钟
钟
1.75
510
375
305
260
200
163
138
120
84
5
10
15
20
30
40
50
60
90
分
分
分
分
分
分
分
分
分