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              行業動態二
                  UPS―Uninterruptible Power System 是不間斷電源系統的簡稱,作用是提供不間斷的穩定電中斷(停電)時UPS之所以能不間斷的供電,是有蓄電池儲能的結果。不管是從事弱電工程或機房工程的集成商,在設計機房UPS供電系統時,經常會考慮機房設備后備電源UPS的容量計算、后備電池配置、和使用時間。從而達到節省投資和實現系統的可靠性、靈活性,為通信設備及計算機負載提供有效的保障。以下是教你如何簡單快速的計算。

              機房UPS

              UPS電池供電時間計算:

              電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算UPS電池供電時間,可以計算出電池放電電流,然后根據電池放電曲線查出其放電時間。電池放電電流可以按以下經驗公式計算:

               

              放電電流=UPS容量(VA)×功率因數/電池放電平均電壓×效率

              如要計算實際負載放電時間,只需將UPS容量換為實際負載容量即可。

              從以上的公式780/0.6=1300W=1.3KVA,山特C3KS是3KVA容量的應該能維持2小時電力,如果還怕不夠的話可以選容量5KVA的,當然價格要比3KVA的貴一些。

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              如果對以上計算稍嫌復雜,還有一個簡單的方法:你要計算的話要把實際負載W轉換為VA.服務器等設備一般功率因素是0.8(如果是8000W的話就是8000/0.8=10000VA)。

              電池包的選型,現在主流電池都是12V的不同的是”AH數”,也是就”安時數”,一般UPS的電池要求都是12的倍數.說到這不知道你理解了沒有,打個比方如果電池包是24V是話那就要用兩組12V的并聯(道理你應該清楚吧?)另外AH數是電池上標的,有很多種。然后我們就算每組電池的電池數,一個很簡單的算法,但是并不是非常精確(電池包電壓數*AH*電池個數=負載功率*延時時間)根據這個你算出電池個數來就可以了。

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              UPS后備電池配置計算

              UPS是有蓄電池儲能,所能供電時間的長短由UPS蓄電池配置的計算方法介紹如下:

              一、 下列因素影響備用時間: 

              ① N=36V÷12V=3節

              ② I=1000VA÷36V=28A

              UPS蓄電池配置計算方法:

              1、 負載總功率P總(W),考慮到UPS的功率因數,在計算時可直接以P總的伏安(VA)為單位來計算。

              2、 V低是蓄電池放電后的終止電壓(V),2V電池V低=1.7V; 12V電池V低=10.2V

              3、 V浮是蓄電池的浮充電壓(V),2V電池V浮=2.3V;12V電池V浮=13.8V

              4、 Kh為電池容量換算系數(Ct/C10),10Hr放電率為1,5Hr放電率0.9,3Hr放電率為0.75,1Hr放電率為0.62

              5、 I為電池工作電流(A),T為連續放電時間(H),V為UPS外接電池的直流供電電壓(V)

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              二、 計算方法   

              1、12V單體電池的數量N:N=V÷12   2V單體電池的數量為6N

              2、電池工作電流I:I=P總÷V

              3、實際電池容量C:C=I×T÷Kh

              例如:功率為1KVA的電源備用時間4小時,選擇科士達UPS的型號為HP9101H,V=36V,則

              ① N=36V÷12V=3節

              ② I=1000VA÷36V=28A

              ③ C=28A×4H÷0.9=124AH

              ④ 電池的配量可選用100AH一組3節,或65AH二組6節,選用的結果有偏離,這要看用戶的需求

              注:12V蓄電池常用容量規格為7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。根據以上計算方法,可列表格進行計算,以下表格供參考:

              說明:

              1.放電率以電池在常溫下計算,不同品牌的電池其放電率也不同,其值也應改變。

              2.請在藍色區域內填寫對應的參數,將光標移至對應的紅色單元格按下即可

              3.理論電池容量=總功率*時間數/(11*電池數量*放電系數)

              4.實際電池容量取理論電池容量的N倍(N可選0.6、0.7、0.8、0.9等。)

              UPS電源恒電流模式計算

              根據能量守恒原理,按如下公式計算:

              C=(PL×T)/(Vbat×η×K)

              其中:

              C  為蓄電池容量(Ah),

              PL  為UPS輸出功率(W);

              T 為電池后備時間(h);

              Vbat是電池組電壓(Vdc)

              η?UPS電池逆變效率(0.90-0.95,根據機型選?。?。

              K?電池放電效率(系數)。

              K的選取按照下表:

              根據計算結果,確定電池的Ah數,分別根據不同品牌電池選取合適的配置。

              UPS電源恒功率計算公式

              W = PL÷(N*6*n)(watts/cell)

              注:

              PL為UPS額定輸出的有功功率(KW);

              N為12V的電池數量;

              Vf為電池組額定電壓,

              n為逆變器效率。

              即先計算出單體電池所需功率,再通過電池廠家提供的恒功率放電表查找可滿足要求的電池型號。

              終止放電電壓按照1.75V/cell確定。通常電池廠家給出的功率表為單體2V/Cell的功率,定義為watts/cell。部分廠家給出的功率表為watts/block,則需要再乘6這個系數。

              電池節數32節(30-40節偶數節可調),UPS電池逆變效率0.95,按滿載20kVA*0.9=18KW,后備2小時計算.

              W/cell = PL/(N×6×n)=18000/(32*6*0.95)=98.68 watts/cell

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              1、根據負載功率(即IT設備功率)快速計算UPS所需容量)

              計算公式:UPS容量(KVA)=負載功率(KW)÷UPS功率因數÷0.7;(UPS功率因數一般在0.8~1之間)

              1、UPS容量(KVA):UPS容量一般用KVA表示(如10KVA,UPS容量KVA*UPS功率因數=KW,一般情況下KVA≥KW,只有當UPS功率因素為1時,KVA=KW)

              2、負載功率(KW):需要帶載IT設備的功率,一般用KW表示(如10KW)

              3、UPS最大帶載功率(KW)=UPS容量(KVA)×UPS功率因數(UPS功率因數一般在0.8~1之間,查UPS參數可得,一般取0.8)

              4、配置UPS時,建議UPS所帶的負載功率(KW)約為UPS最大帶載功率(KW)的70%為佳;

              計算示例:以10KW負載功率為例,計算所需要UPS容量步驟如下:

              第一步:套用公式,UPS容量KVA=10KW÷0.8÷0.7=17.85KVA;

              第二步:選用合適的UPS,根據以上結果實際可選用20KVA的UPS滿足要求;

              注:請關注“數高聯盟”查看智慧秘笈,了解UPS輸入輸出配電快速計算方法。

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              2、UPS電池容量的快速計算方法

              電池計算方法一

              計算所需電池安時數(AH)(此方法簡單快捷,一般的估算,采用此方法即可)。

              計算公式:電池安時數(AH)=UPS標稱功率(VA)×功率因素×延時時長(小時數)÷逆變器啟動電壓(電池組電壓)÷逆變器效率;

              1、功率因數一般取0.8;

              2、逆變器效率一般取0.9;

              3、逆變器啟動電壓(電池組電壓)根據不同型號UPS而不同(查UPS參數可得)

              計算示例:以3000VA UPS 延時4小時為例,計算步驟如下:

              每一步:查UPS參數,得UPS逆變器啟動電壓(電池組電壓):U=96V,選用電池額定電壓:U1=12V,得出每組電池數量:N=U÷U1=96V÷12=8節/組;

              第二步:套用公式,電池安時數(AH)=3000VA×0.8×4小時÷96V÷0.9=111AH;

              第三步:選用合適的電池,以上結果得出需要111AH的蓄電池才能滿足4小時的供電,但是常規蓄電池一般沒有容量為111AH的,且需要8節/1組,我們可以選擇2組(16節)65AH的蓄電池并聯進行配置,其延時時間為:65AH×2÷3000VA÷0.8×96V×0.9=4.68小時;

              注:以上算出的電池安時數(AH)也常理解為:電池放出容量;如果電池放電效率不為1,參照以下公式換算出電池標稱容量,再選電池。電池放出容量=電池標稱容量×電池放電效率;電池放電效率不同型號參考值有: 0.4 /0.5/0.6/0.7/0.8/0.9/1;

              電池計算方法二

              計算電池最大放電電流值(I最大)(此方法相對精確,如果追求更精確的配置,可采用此方法)

              計算公式:I最大=Pcosф/(η*E臨界*N)

              1、P:UPS電源的標稱輸出功率;

              2、cosф:UPS電源的輸出功率因數(UPS一般為0.8)

              3、η:UPS逆變器的效率,一般為0.88~0.94(實際計算中可以取0.9)

              4、E臨界:蓄電池組的臨界放電電壓(12V電池約為10.5V,2V電池約為1.7V)

              5、N:每組電池的數量;

              6、根據所選的蓄電池組的后備時間,查出所需的電池組的放電速率值C,然后根據:電池組的標稱容量= I最大/C,算出電池組的標稱容量;時間與放電速率C示例表如下:

              計算示例:以300KVA UPS延時30分鐘為例,計算步驟如下:

              第一步:查UPS參數,得UPS逆變器啟動電壓(電池組電壓):U=360V,選用電池額定電壓:  U1=12V,得出每組電池數量:N=U÷U1=360V÷12=30節/組;

              第二步:套用公式,I最大=P×cosф÷(η×N×E)=300000VA×0.8÷(0.9×30×10.5)=846A;

              第三步:套用公式,得出電池組的標稱容量=I最大/C=846÷0.92=919AH;

              第四步:選用合適的電池,以上結果得出電池組的總容量=919AH×30節×12V=330840AH,可采用電池150AH 30節6組;

              電池計算方法三

              電池恒功率計算法(此方法精確,快捷,計算出恒功率數值后,查電池廠家恒功率表。推薦!推薦!推薦!)

              恒功率計算公式:W=(P?cosΦ)/(ηN?6)

              2V單體電池放電截止電壓:1.70V;

              UPS輸出功率因數cosΦ:0.8;

              UPS逆變效率η:0.95;

              UPS電池節數:N(一般為12V電池的節數,查電池恒功率表一般是電池2V對應的W數,換算成2V電池節數:N*6)

              計算示例:以400KVA UPS延時30分鐘為例,計算步驟如下:

              第一步:套用公式,W=(400×1000×0.8)/(0.95×32pcs×6)=1754.39W

              第二步:計算出W值后,查電池廠家恒功率表如下(可選977.7的2組,滿足要求):

              補充說明:UPS后備蓄電池的容量計算方法很多(電源法、恒功率法、恒流法、估算法等),各種計算方法各有側重點,在實際應用中需要綜合考慮蓄電池的使用情況,UPS所帶負載情況以及應用的場合來選擇適合的電池容量計算方法。