一、基础概念
1.UPS容量单位:kVA vs kW
• kVA(千伏安):视在功率,反映UPS的总功率容量(包含真实功率和无功功率)。
•kW(千瓦):有功功率,实际设备消耗的功率。
• 关系:kW = kVA × 功率因数(PF),一般UPS功率因数为0.8~1。
2.电池容量单位:Ah(安时)
• 表示电池存储的电能,即电流(A)×放电时间(h)。
• 关键参数:电池电压(V)、容量(Ah)、放电终止电压(如12V电池降至10.5V)。
二、UPS电池容量计算公式
核心公式:
参数说明:
1.UPS容量(kVA):设备标称容量(如100kVA)。
2.后备时间(min):期望电池供电的时长(如30min)。
3.功率因数(PF):UPS输出功率因数(通常0.8~1)。
4.电池组电压(V):由电池串联数量决定(如12V×N节)。
5.电池节数/组:每组电池的串联节数(如32节/组)。
6.修正系数:考虑放电效率、温度、并联损耗等因素。
三、详细计算步骤
案例:
配置一台100kVA UPS,要求后备时间1小时,电池组电压480V(24节12V电池串联),求所需电池容量。
步骤1:计算UPS实际功率(kW)
步骤2:确定电池组总电压
步骤3:计算理论电池容量(Ah)
步骤4:选择实际电池型号
• 若选用理士电池12V100AH,则需并联数量:
• 实际配置:24节/组 × 7组 = 168节12V电池串联成24组,并联后总电压480V,总容量700Ah。
四、关键影响因素
1.放电时间与容量的非线性关系
•放电曲线:电池容量随放电时间延长而衰减。
2.电池并联限制
• 并联组数建议:≤4组(避免环流和容量不均)。
• 案例:若需1000Ah容量,单组200Ah电池需并联5组 → 需改为2组500Ah电池。
3.温度补偿
• 温度系数:-1%/℃(温度每降1℃,容量下降1%)。
通过以上方法,可快速实现UPS电池的精准配置,避免因容量不足或过度配置导致的成本浪费。