如何計(jì)算UPS蓄電池配置及蓄電池的放電時(shí)間？
以上問題是使用UPS的系統(tǒng)集成商、用戶經(jīng)常困擾的一個(gè)問題，甚至是很多UPS經(jīng)銷商都對這個(gè)問題也沒法說清，或是錯(cuò)誤的報(bào)給客戶，結(jié)果造成很多問題發(fā)生。蓄電池的放電時(shí)間要根據(jù)實(shí)際負(fù)載的功率來計(jì)算。
I=（Pcosφ）/（ηEi）
其中P是UPS的標(biāo)稱輸出功率;
cosφ是負(fù)載功率因數(shù);
η是逆變器的效率;
Ei是電池放電終了電壓，一般指電池組的電壓。
將具體數(shù)據(jù)代入上式，求出電池放電電流后，即可從電池的各溫度下放電電流與放電時(shí)間的關(guān)系圖上查出相應(yīng)的放電時(shí)間。
首先要明確一個(gè)概念，就是蓄電池的放電電流與放電時(shí)間不是線性的，有人認(rèn)為20A放電5小時(shí)就要用100AH的，這樣就錯(cuò)了。蓄電池的容量一般都是20HR（小時(shí)率）的，也就是說只有以5A放電20小時(shí)才是配100AH的，因?yàn)?00AH的電池在5A可以放電20小時(shí)，在10A時(shí)只有9小時(shí)左右，20A時(shí)只有4小時(shí)左右。但在2A時(shí)確可以放60小時(shí)以上。這就是蓄電池放電時(shí)間與電流的非線性關(guān)系。正因?yàn)榉蔷�性關(guān)系就有了下面這個(gè)表。
請大家先來熟悉一下下面的電池恒電流放電參數(shù)表，以保護(hù)神電池為例，指在一定的電流下放電能達(dá)到多長時(shí)間
UPS用的12V電池一般終止電壓為10.5V。
以下算法是按保護(hù)神電池在溫度為25度時(shí)的計(jì)算結(jié)果，蓄電池的實(shí)際放電容量也與溫度有關(guān)，如MF12-100的電池，在攝氏10度以0.1C電流放電，蓄電池能表現(xiàn)的容量約為85AH，3-5年后蓄電池隨著內(nèi)部老化放電時(shí)間會(huì)漸漸縮短，是正常現(xiàn)象。
如果知道負(fù)載功率，如何來配置蓄電池組的數(shù)量來達(dá)到預(yù)定的時(shí)間？
如負(fù)載的的功率為2000W，需要延時(shí)2小時(shí)。怎樣配UPS及蓄電池呢？
首先算出蓄電池的放電電流，能量守恒，UPS的放電電量與蓄電池的放電電量是基本相等的。所以可以直接按2000W的功率來算出電池的放電電流。如果我們配的UPS是山特3KVA的，12V電池個(gè)數(shù)是8只，終止電壓是10.5*8＝84V，放電時(shí)的計(jì)算電流是2000W/84V＝23.8A，如逆變器的效率按95％來算，則實(shí)際電流為23.8/0.95＝25A。
再對照上面的表，看有哪個(gè)電池的規(guī)格能在終止電壓為10.5V、放電電流25A時(shí)可以達(dá)到2小時(shí)，很明顯，MF12-65（12V-65AH）的這款可以達(dá)到。所以電池的配置就選12V-65AH 8只。這樣就可以滿足要求了。
其它規(guī)格也都是這樣計(jì)算的，又比如，12V-100AH的電池在27.2A時(shí)可以放電3小時(shí)，如果電流在55A時(shí)需要放電3小時(shí)，就需要選12V-100AH的電池2組并聯(lián)使用才可以達(dá)到相應(yīng)的時(shí)間。
如果知道蓄電池的容量，如何知道能放電多長時(shí)間？
比如現(xiàn)有一臺6KVA的UPS，配了一組MF12-26（12V-26AH）的蓄電池，想知道能放電多長時(shí)間。6KVA的UPS功率因素是0.7，有功功率是4.2KW，首先要確定UPS后面接設(shè)備的實(shí)際功率是多大，可以估計(jì)一下，也可以用鉗流表來測一下電流。
如果半載即2KW左右的話能延時(shí)多久呢？6KVA的直流電壓是240V，放電終止電壓是210V，逆變器效率是95％，這樣電池的放電電流是：2000W/210V/0.95＝10A，再對比上面的恒流參數(shù)表，MF12-26的電池在9.96時(shí)可以放電2小時(shí)，因此，如果設(shè)備功率為2KW時(shí)，這樣一組電池的放電時(shí)間約為2小時(shí)。
如果按滿載，即設(shè)備的功率為4200W時(shí)，這樣一組12V-26AH的電池能放電多久呢？和上面一樣，電池的放電電流是4200W/210V/0.95＝21A。再對比上面的恒流參數(shù)表，MF12-26的電池在21.7A6時(shí)可以放電45分鐘，因此，如果設(shè)備功率為4.2KW時(shí)，這樣一組電池的放電時(shí)間約為45分鐘。
如何測蓄電池的容量
現(xiàn)在市場上蓄電池品牌很多，質(zhì)量好壞不一，以次充好的現(xiàn)象很多，甚至把100AH做成50AH來賣，想要知道蓄電池的真實(shí)容量，只有一個(gè)辦法：放電！簡單的就是用個(gè)UPS加白熾燈泡來放電。比如一組電池3只，接上500W的燈泡來放電，放了3個(gè)小時(shí)，那這個(gè)電池的容量是多少呢？還是與上面一樣來計(jì)算放電的電流。計(jì)算結(jié)果約17A，對比上面的恒流放電參數(shù)表，看哪款電池在17A左右可以放3個(gè)小時(shí)，對比發(fā)現(xiàn)實(shí)際容量是65AH的。
由此方法計(jì)算出的：常用UPS蓄電池配置表
以上為本人長期UPS技術(shù)工作累計(jì)經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際放電基本相同，如有不正確的地方請指正，也歡迎您與我們探討。
作者：裴華 |
