UPS电池容量的计算方法主要涉及以下几个步骤:
确定负载功率
计算所有连接设备的总功率需求。例如,如果一台服务器消耗700W,四台PC机每台250W,以及一台网络交换机消耗100W,则总功率为1800W。
确定运行时间
明确UPS需要提供的后备时间,单位为小时。例如,要求后备时间为1小时。
计算UPS容量(VA)
使用公式:UPS容量(VA) = 负载功率(W) / 功率因数。通常在线式UPS的功率因数为0.8。
例如:1800W ÷ 0.8 = 2250VA。
计算电池容量(Ah)
使用公式:电池容量(Ah) = UPS容量(VA) × 运行时间(小时) / 电池电压(V)。
例如:2250VA × 1.0小时 / 12V = 187.5Ah。
考虑冗余和安全系数
为了确保UPS在实际应用中的可靠性和稳定性,建议在计算出的视在功率基础上增加一定的余量,一般建议增加20%到30%的余量。
例如:2250VA × 1.3 = 2925VA,即选择3000VA的UPS。
电池组计算
计算额定功率:P = (U1 + U2) × I / 2。
计算电池容量:C = U1 × I / (2 × Vb × K)。
计算UPS电池单元数:N = UI / (Vb × 2K × P)。
计算电池组连接数:m = U × I / C。
修正系数
由于电池的放电功率与放电时间不是线性的,需要乘以修正系数。例如,如果要求后备时间为30分钟,则需乘以修正系数1.23。
示例计算
假设一台120kVA的UPS,每组电池32块,要求后备时间60分钟(即1小时):
计算UPS容量
UPS容量(VA) = 120kVA
计算电池容量
电池容量(Ah) = 120kVA × 1小时 / 12V = 100Ah。
考虑冗余和安全系数
推荐UPS容量为2925VA(3000VA),选择3000VA的UPS。
电池组计算
额定功率:P = (120V + 12V) × 100A / 2 = 7200W
电池容量:C = 120V × 100A / (2 × 12V × 109Ah/kVA) = 409Ah。
电池单元数:N = 7200W / (12V × 2 × 109Ah/kVA) = 32组
电池组连接数:m = 7200W / (12V × 409Ah) = 1.46。
结论
通过以上步骤,可以计算出UPS电池的容量。实际应用中,还需根据具体需求和设备参数进行调整,并考虑冗余和安全系数以确保UPS系统的可靠性和稳定性。