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大中型UPS维持时间与电池容量的换算关系

来源:机房360 作者:王国新 更新时间:2013-8-29 15:43:34

摘要:目前市场上所销售的UPS都是按其额定功率来划分的。大型UPS的功率段为100kVA以上(目前国内最大单机额定功率为800kVA),而20kVA至80kVA功率段内的UPS属于中型UPS。

  UPS的功率决定它的带载量,而它的延时(维持)时间则是由外接(或内置)蓄电池组的容量和其所带负载的容量共同来决定的。
  
  此文主要论述的是延时时间与蓄电池组容量的换算关系。假定UPS的负载量一定,那么它的蓄电池组容量越大则延时时间越长;假定蓄电池组容量一定,UPS的负载量越大(额定容量之内)则延时时间越短。
  
  1.延时时间的定义
  
  延时时间只计算单机系统,“1+1”并机系统以及“N+1”冗余系统和单机系统一致。延时时间的定义是:蓄电池组从UPS断电(市电断开)开始放电(向负载供电),直至到达放电终了电压时为止,所能提供的时间。对于12V系列的铅酸蓄电池来说,它的终了放电电压为10.5V。2V系列的蓄电池为1.65V或1.75V(不同的蓄电池生产厂家终了放电电压略有不同)。
  
  蓄电池放电至端电压为10.5V时,也就是说12V的蓄电池放电到达终了放电电压时,并不是说它不能再向外放电,而是由于蓄电池与负载之间的UPS的逆变器设定值决定的。也可以说如果设定值为10V时,那么蓄电池还可以由10.5V放电至10V。这个由UPS来决定的电压值也称为临界电压。为了保证蓄电池的使用寿命,大多数UPS厂家都将临界电压值设定为终了电压值。
  
  2.蓄电池组的延时时间计算方法
  
  延时时间的计算方法有好多种,大多数计算方法都属于工程估算法,本文主要介绍最常用的也是最好理解的两种。这两种方法也是估算法,因为延时时间受太多的因素影响,不可能精确的计算。
  
  2.1求放电速率查表确定延时时间通过计算放电速率查放电曲线表来估计延时时间,也叫电流法。
  
  这个计算方法的前提是,电池组从放电开始,直到它的端电压下降到临界放电电压时为止,它的放电电流均为一个常数(也就是说带载量不变)。利用蓄电池的恒流放电曲线来计算,如图1所示。


  这是某厂家提供的12V蓄电池(单只)的放电时间与放电电流对照图。以下介绍如何读这个图,只有读懂这个图才能明白放电时间与放电电流的关系。
  
  (1)图中纵坐标代表蓄电池端电压。临界电压为10.5V,这个数值按比例在10.0V以上。
  
  (2)横坐标代表延时时间。分三段,用秒、分钟和小时来表示。

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