如何计算UPS蓄电池配置及蓄电池的放电时间
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如何计算
UPS
蓄电池配置及蓄电池的放电时间
？
以上问题是使用
UPS
的系统集成商、用户经常困扰的一个问题，甚
至是很多
UPS
经销商都对这个问题也没法说清，或是错误的报给客
户，
结果造成很多问题发生。
蓄电池的放电时间要根据实际负载
的功
率来计算。
< br>I=
（
Pcosφ
）
/
（
ηEi
）
其中
P
是
UPS
的标称输出功率
;
cosφ
是负载功率因数
;
η
是逆变器的效率
;
Ei
是电池放电终了电压，一般指电池组的电压。
将具体数据代入上式，
求出电池最大
放电电流后，
即可从电池的各温
度下放电电流与放电时间的关系
图上查出相应的放电时间。
首先要明确一个概念，就是
蓄电池的放电电流与放电时间不是线性
的，有人认为
< br>20A
放电
5
小时就要用
100AH
的，这样就错了。蓄电
池的容量一
般都是
20HR
（小时率）的，也就是说只有以
5A
放电
20
小时才是配
100AH
的，因为
100AH
的电池在
5A
可以放电
2
0
小时，
在
10A
时只有
9
小时左右，
20A
时只有
4
小时左右。
但在
2A
时确可
以放
< br>60
小时以上。这就是蓄电池放电时间与电流的非线性关系。正
< br>因为非线性关系就有了下面这个表。
请大家先来熟悉一
下下面的电池恒电流放电参数表，
以
保护神电池
为
例，指在一定的电流下放电能达到多长时间
UPS
用的
12V
电
池一般终止电压为
10.5V
。
以下算法是按保护神电池在温度为
25
度时的计算结果，蓄电池的实
际放
电容量也与温度有关，
如
MF12-100
的电池，
在摄氏
10
度以
0.1C
电流放电，蓄电池能表现的容量约为
8
5AH
，
3-5
年后蓄电池随着内
部老化放电时间会渐渐缩短，是正常现象。
如果知道负载功率，
如何来配置蓄电池组的数量来达到预定的时间？
< br>
如负载的的功率为
2000W
，需要延时
2
小时。怎样配
UPS
及蓄电池
呢？
首先算出蓄电池的放电电流，
能量守恒，
UPS
的放电电量与蓄电池的
放电电量是基本相等的。所以可
以直接按
2000W
的功率来算出电池
的放电电流。如果我们配的
UPS
是山特
3KVA
的，
12V
电池个数是
8
只，终止电压是
10.5*8
＝
84V
，放电时的计算电流是
< br>2000W/84V
＝
23.8A
，
如逆变器的效率按
95
％来算，<
/p>
则实际电流为
23.8/0.95
＝
25A
。
再对照上面的表，看有哪个电池的规格能在终止电压为
10.5V<
/p>
、放电
电流
25A
时可以达到
2
小时，很明显，
MF1
2-65
（
12V-65AH
）的这<
/p>
款可以达到。所以电池的配置就选
12V-65AH
8
只。这样就可以满足
要求了。
其它规格也都是这样计算的，又比如，
12V-100AH
的电池在
27.2A
时可以放电
3
小时，如果电流在
5
5A
时需要放电
3
小时，就需要选
12V-100AH
的电池
2
组并联使用才可以达到相应的时间。
如果知道蓄电池的容量，如何知道能放电多长时间？
比如现有一台
6KVA
的
UPS
，配了一组
MF12-26
（
12V-26AH
）的蓄
电池，想知道
能放电多长时间。
6KVA
的
UPS<
/p>
功率因素是
0.7
，最大
有功功率是
4.2KW
，
首先
要确定
UPS
后面接设备的实际功率是多大，
< br>可以估计一下，也可以用钳流表来测一下电流。
如果半
载即
2KW
左右的话能延时多久呢？
6
KVA
的直流电压是
240V
，放电终
止电压是
210V
，逆变器效率是
95
％，这样电池的放电
电流是：
2000
W/210V/0.95
＝
10A
，<
/p>
再对比上面的恒流参数表，
MF12-26
的电池在
9.96
时可以放电
2
小时，因此，如果设备功率为
2KW
时，<
/p>
这样一组电池的放电时间约为
2
小时。<
/p>
如果按满载，即设备的功率为
4200
W
时，这样一组
12V-26AH
的电
池能放电多久呢？和上面一样，电池的放电电流是
4200W/
210V/0.95
＝
21A
。再对比
上面的恒流参数表，
MF12-26
的电池在
< br>21.7A6
时可
以放电
45<
/p>
分钟，因此，如果设备功率为
4.2KW
时，这样一组电池的
放电时间约为
45
分钟。
如何测蓄电池的容量
现在市场上蓄电池品牌很多，质量好坏不一，以次充好的现象很多，
甚
至把
100AH
做成
50AH
来卖，想要知道蓄电池的真实容量，只有
一个办法：放电！最简单的就是
用个
UPS
加白炽灯泡来放电。比如
一
组电池
3
只，接上
500W
的灯泡来放电，放了
3
个小时，那这个电
池的容量是多少呢？还是与上面一样来计算放电的电流。
计算结果约
17A
，对比上面的恒流放电参数表，看哪款电池在
17A
左右可以放
3
个小时，
对比发现实际容量是
65AH
的。
UPS
系统蓄电池放电时间的估算
<
/p>
为了提高有线电视前端供电系统的安全性与可靠性，
旗县分公司基
本
都配备了前端
UPS
系统，了解前端
UPS
系统蓄电池正常放电时长是
进行
UPS
系统维护的重要条件之一。
因电
池放电时间与放电电流、
环境温度、负载类型、放电速率、电池容量等多因素相关，故实
际放
电时间无法直接用公式推导出。
我们可以先通过以下公式估算出
UPS
系统蓄电池
平均放电电流：
蓄电池<
/p>
平均放电电流
I
≈
UPS
负载功率
P
÷（
Ev
×
η
）
其中
蓄电池组
平均放电电压
Ev
可取
蓄电池组标称电压与放电终<
/p>
止电压的中间值
(
标称
< br>12V
的单块蓄电池平均放电电压取
11.25V)
，
U
PS
效率
η
一般取
0.8
。
求出电池平均放电电流后，
再算出放
电倍率
（放电倍率＝放电电
流÷蓄电池标称容量）
,
即可从电池在各温度下放电曲线图上查出相
应的放
电时间。如果没有
蓄电池
放电曲线图
,
可依据以下规律估算放
电时间
(
蓄电池放电时间
＝
蓄电池
放电容量÷
蓄电池
平均放电电流
)
:
放电倍率为
0.05C
时
,
蓄电池
放电容量≥标称容量（环境温度
2
5
℃）
放电倍率为
0.1C
时
,
蓄电池
放电容量≈
0.95
倍标称容量（环境
温度
25
℃）
放电倍率为
0.2C
时
,
蓄电池
放电容量
≈
0.85
倍标称容量（环境
温度
25
℃）
放电倍
率为
0.3C
时
,
蓄电池
放电容量≈
0.8
倍标称容
量（环境温
度
25
℃）
放电倍率为
0.4C
时
,
蓄电池
放电容量≈
0.75
倍标称容量（环境
温度
25
℃）
放电倍率为
0.5C
时
,
蓄电池
放电容量≈
0.7
倍标称容量（环境温
度
25
℃）
放电倍率为
0.6C
时
,<
/p>
蓄电池
放电容量≈
0.65
倍标称容量（环境
温度
25
℃）
放电倍率为
0.8C
时
,
蓄电池
放电容量≈<
/p>
0.55
倍标称容量（环境
温度
25
℃）
放电倍率为
1C
时
,
蓄电
池
放电容量≈
0.4
倍标称容量（环境
温度
25
℃）
放电倍率为
2C
时
,
蓄电池
放电容量≈
0.3
倍标
称容量（环境温度
25
℃）
以杭后分公司为例：
UPS
负载功率
1400W
，
蓄电池组
平
均放电电
压
Ev=90V
（
8
块标称
12V100AH
的蓄电池串联，平均放电电压
11.25
×
< br>8
＝
90V
）。
蓄电池
平均放电电流
I
≈
1400
÷（
9
0
×
0.8
）≈
19.4A
放电倍率＝
19.4
÷
100
≈
0.2C,
此放电倍率下
,
蓄电池组
放电
容量≈
0.
85
倍标称容量。
UPS
系统蓄电池放电时间
< br>≈（
0.85
×
100
）÷
19.4
≈
4.3
8
小时。
UPS
后备蓄电池容量计算方法介绍
概述
在很多的技术文章中经常这样描述蓄电池在
UPS
系统的重要
性：蓄电池是
UPS
系统中
的一个重要
组成部分，它的优劣直接关系到整个
UPS
系统的可靠程度。但
很少关注蓄电池
配置问题，正确的选择
UPS
< br>后备电池容量，对
UPS
系统的正常运行也是至关重要的
。电
池容量选择过大造成投资的浪费，容量选择偏小不仅不能满足
UPS
后备时间，造成安全事
故，还因电池放电倍率太大，严
重影响电池使用性能，寿命。
UPS
后备蓄电池容量计算方法很多，各行各业都有相应的计算方法选择的侧重点，下
面
收集行业中常用的几种计算方法，供大家参考。同时我们注意到现有部份行业中
UPS
系统