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　　UPS是用于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等關(guān)鍵負(fù)載的不間斷電源系統(tǒng)。正常情況下,UPS以市電為輸入能源,一般經(jīng)整流-逆變兩次變換和調(diào)節(jié),為關(guān)鍵負(fù)載提供穩(wěn)定可靠高質(zhì)量的交流電源；市電停時(shí),UPS由蓄電池取得輸入能源,經(jīng)逆變器將直流電變換為穩(wěn)定可靠高質(zhì)量的交流電,不間斷地供給關(guān)鍵負(fù)載。因此,UPS有兩個(gè)重要功能:在市電正常時(shí),UPS可以改善市電質(zhì)量,濾除市電的各種干擾；市電停電時(shí),UPS通過(guò)蓄電池-逆變器產(chǎn)生高質(zhì)量的交流電,可以不間斷地為關(guān)鍵負(fù)載供電。蓄電池是確保UPS不間斷供電的關(guān)鍵設(shè)備。

　　正確計(jì)算和選擇蓄電池容量是至關(guān)重要的。

　　如果蓄電池選擇不當(dāng),蓄電池供電時(shí)間將不能滿(mǎn)足工程要求,甚至?xí)斐赏ｋ?。必須指?目前一些UPS工程中蓄電池的選擇不盡合理,往往忽略了一些重要的設(shè)計(jì)考慮。甚至有些UPS廠家配置的蓄電池的容量也不符合標(biāo)準(zhǔn)。因此,深入了解和掌握確定蓄電池容量的正確方法,確保工程質(zhì)量,對(duì)于UPS工程設(shè)計(jì)和管理人員是非常必要的。

　　當(dāng)前應(yīng)用最多的UPS蓄電池是鉛酸蓄電池,包括閥控鉛酸(VRLA)蓄電池和排氣鉛酸(VLA)蓄電池。本文根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),介紹UPS鉛酸蓄電池的容量確定方法。詳解我國(guó)傳統(tǒng)的安時(shí)(Ah)容量法和國(guó)際上流行的恒功率法(恒電流法)的計(jì)算公式,討論必要的設(shè)計(jì)考慮,并給出設(shè)計(jì)實(shí)例。供正規(guī)工程中蓄電池容量確定和核對(duì)蓄電池配置容量時(shí)參考。這些方法和設(shè)計(jì)考慮也適用于直流供電系統(tǒng)的蓄電池容量的確定。

　　1、安時(shí)(Ah)容量法

　　蓄電池容量的傳統(tǒng)計(jì)算方法是以負(fù)載電流和放電時(shí)間的乘積(Ah容量)為基礎(chǔ),并考慮安全系數(shù)(老化系數(shù))、放電容量系數(shù)、放電溫度系數(shù),計(jì)算出需要的10h率安時(shí)(Ah)容量。據(jù)此按照10h率容量選擇蓄電池。

　　1.1 基本計(jì)算公式

　　根據(jù)YD/T5040-2005《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,蓄電池組容量按下式計(jì)算

　　(1)

　　式中, Q ——蓄電池容量(Ah)；

　　K ——安全系數(shù)；

　　I ——負(fù)載電流(A)；

　　T ——放電小時(shí)數(shù)(h)；

　　t ——蓄電池最低環(huán)境溫度(℃)；

　　η ——放電容量系數(shù)；

　　α ——蓄電池放電溫度系數(shù)。

　　1.2 公式解讀和設(shè)計(jì)考慮

　　1.2.1 安全系數(shù)(老化系數(shù)) K

　　當(dāng)鉛酸蓄電池的可用容量下降到額定容量的80%時(shí),即為壽命終止。因此,當(dāng)鉛酸蓄電池的實(shí)際容量下降到其額定容量的80%時(shí),就應(yīng)更換。為保證蓄電池在整個(gè)壽命期內(nèi)均能滿(mǎn)足計(jì)算負(fù)載的要求,蓄電池的計(jì)算容量至少應(yīng)增加25%的富裕量,使蓄電池在壽命終止時(shí)仍有足夠的容量供給負(fù)載。蓄電池的額定容量一般應(yīng)至少為壽命終止時(shí)剩余容量(亦即負(fù)載容量)的125%。安全系數(shù) K 是考慮這種情況的系數(shù)( K 取值1.25)。

　　1.2.2 負(fù)載電流 I (恒定電流)

　　(1)將恒功率轉(zhuǎn)換為恒電流

　　計(jì)算公式(1)中負(fù)載電流 I 規(guī)定為恒定電流。

　　但是,UPS的逆變器和直流通信負(fù)載均為恒功率負(fù)載。蓄電池電壓在放電時(shí)是不斷下降的,恒功率負(fù)載的輸入電流將隨著蓄電池電壓的下降而增大。如果恒功率負(fù)載距蓄電池較遠(yuǎn),由于電纜上的壓降,使恒功率負(fù)載輸入電壓變得更低,因而輸入電流更大。所以應(yīng)考慮電纜壓降的影響。

　　為了按照式(1)計(jì)算蓄電池的容量,必須將負(fù)載的恒功率轉(zhuǎn)換為恒電流。一般可以先求出蓄電池放電周期的平均電壓 U 平均 ,再根據(jù)負(fù)載有功功率P 求出平均電流 I 平均 。即

　　(2)

　　蓄電池放電平均電壓的確定方法有以下3種:

　?、儆?jì)算平均電壓 U 平均

　　根據(jù)單體浮充電壓和終止電壓, U 平均 為

　　(3)

　　式中, U 浮充 ——單體電池浮充電壓；

　　U 終止 ——單體電池終止電壓；

　　n——電池只數(shù)。

　　(如果 U 浮充 =2.25V, U 終止 =1.67V,則 U 平均=1.96n)

　?、诟鶕?jù)YD/T5040-2005《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定

　　U 平均 =1.85n (4)

　　(取單體電池平均電壓為1.85V/只,以留有裕量)

　　③根據(jù)IEEE std 485-2010建議,采用保守估算方法,將終止電壓視為平均電壓

　　U 平均 = U 終止 ×n (5)

　　(按最低電壓,計(jì)算出最大電流,留有更大裕量)

　　如果將終止電壓視為平均電壓,不但設(shè)計(jì)裕量較大,而且平均電流的計(jì)算非常簡(jiǎn)單。

　　例如,假設(shè)-48V直流系統(tǒng)(配置24只鉛酸蓄電池)的恒功率負(fù)載為10kW,單體放電終止電壓為1.75V/只(系統(tǒng)終止電壓1.75×24=42V),電纜壓降為2V,則平均放電電流 I 平均為

　　(2)蓄電池只數(shù)n和單體終止電壓 U 單終 的計(jì)算

　　蓄電池只數(shù)n等于逆變器系統(tǒng)最高輸入電壓除以單體電池的均充電壓。因?yàn)槟孀兤髯罡唠妷撼霈F(xiàn)在蓄電池均充時(shí),而充電末期電流和壓降很小,所以可以不考慮電纜壓降的影響,按下式計(jì)算蓄電池的只數(shù)

　　(6)

　　蓄電池組最低電壓(放電終止電壓)等于逆變器系統(tǒng)允許的最低輸入電壓加上額定條件下的電纜壓降。單體電池最低電壓 U 單終 (單體放電終止電壓)等于蓄電池組最低電壓除以蓄電池只數(shù)n,按下式計(jì)算,單體電池最低電壓為

　　(7)

　　(3)蓄電池的平均放電電流 I 平均 (逆變器平均輸入電流)

　　蓄電池帶UPS逆變器時(shí),蓄電池的平均放電電流 I 平均 等于逆變器平均輸入電流

　　(8)

　　式中, I 平均 ——蓄電池的平均放電電流(A)(即UPS逆變器的平均輸入電流)；

　　P ——UPS輸入有功功率(kW)；

　　S ——UPS輸出視在功率(kVA)；

　　cosφ---UPS的負(fù)載功率因數(shù)；

　　μ ——逆變器效率；

　　U 平均 ——逆變器平均輸入電壓(V),即蓄電池放電期間的平均電壓；

　　U 電纜壓降 ——逆變器與蓄電池之間的電纜壓降(V),逆變器距蓄電池很近時(shí)可以忽略。

　　1.2.3 蓄電池放電溫度系數(shù)α的概念

　　蓄電池的額定容量是以環(huán)境溫度為25℃時(shí)為基準(zhǔn)的,當(dāng)環(huán)境溫度高于25℃時(shí),蓄電池的實(shí)際容量會(huì)比額定容量增大一些,故計(jì)算蓄電池容量時(shí)可以考慮適當(dāng)減小一些(但如下文所述,實(shí)際計(jì)算時(shí)并不進(jìn)行調(diào)整,以留有裕量),當(dāng)環(huán)境溫度低于25℃時(shí),蓄電池的實(shí)際容量會(huì)比額定容量低一些,計(jì)算蓄電池容量時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)增大一些。即將所需蓄電池容量提高到25℃時(shí)的容量。如果環(huán)境溫度恰好為25℃,則不進(jìn)行調(diào)整。放電溫度系數(shù)α是根據(jù)溫度調(diào)整蓄電池計(jì)算容量的系數(shù),實(shí)際上是每偏離基準(zhǔn)溫度(25℃)1℃的補(bǔ)償值(單位:1/℃)。α的取值與放電電流有關(guān),放電電流(放電率)越大,溫度變化對(duì)蓄電池實(shí)際容量的影響越大,故α的取值越大。當(dāng)放電小時(shí)≥10h,取α=0.006；當(dāng)10>放電小時(shí)≥1h,取α=0.008；當(dāng)放電小時(shí)<1h,取α=0.01。

　　1.2.4 蓄電池最低環(huán)境溫度 t

　　式(1)中的( t -25)是蓄電池環(huán)境溫度偏離基準(zhǔn)溫度(25℃)的差值,與放電溫度系數(shù)α結(jié)合,調(diào)整蓄電池計(jì)算容量。需要說(shuō)明的是,計(jì)算蓄電池容量時(shí)蓄電池環(huán)境溫度 t 只考慮低于25℃的情況,而且是指最低溫度,以便將蓄電池計(jì)算容量調(diào)高一些。一般有采暖設(shè)備時(shí)按15℃考慮,無(wú)采暖設(shè)備時(shí)按5℃考慮。環(huán)境溫度高于25℃時(shí),不考慮將蓄電池計(jì)算容量調(diào)低,故按 t =25℃,即 t -25=0處理,由此產(chǎn)生的蓄電池容量的增大作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)裕量的一部分。

　　1.2.5 放電容量系數(shù) η 的概念

　　蓄電池在不同的放電率放電時(shí),所能放出的容量是不同的。根據(jù)YD/T799-2010,閥控鉛酸蓄電池10h率放電容量為 C 10 ,3h率放電容量 C 3 為

　　0.75 C 10 ,1h率放電容量 C 1 為0.55 C10 。故閥控鉛酸蓄電池10h率放電時(shí)的 η 為1,3h率和1h率放電時(shí)分別為0.75和0.55。即放電率較大時(shí)(放電小時(shí)數(shù)<10),能放出的能量較小。在計(jì)算蓄電池容量時(shí),應(yīng)考慮將蓄電池容量適當(dāng)取得大一些。放電率較小時(shí)(放電小時(shí)數(shù)>10),能放出的能量較大,在計(jì)算蓄電池容量時(shí),為了留有裕量,仍按10h率考慮。鉛酸蓄電池在各種放電率時(shí)的放電容量系數(shù)( η ),如表1所示。

　　1.2.6 蓄電池安時(shí)(Ah)容量 Q

　　Q 是計(jì)算得出的蓄電池安時(shí)(Ah)容量。因?yàn)榻?jīng)放電容量系數(shù) η 調(diào)整,無(wú)論實(shí)際放電小時(shí)數(shù)多大,計(jì)算出的蓄電池容量均為10h率容量( C 10 )。故選擇蓄電池時(shí)應(yīng)按10h率容量考慮。

　　1.2.7 放電時(shí)間 T (h)或放電小時(shí)數(shù) T

　　蓄電池放電時(shí)間 T 應(yīng)以小時(shí)(h)為單位,一般根據(jù)通信局站及其市電的類(lèi)別、備用發(fā)電機(jī)組配置等情況,按照設(shè)計(jì)規(guī)范確定。

　　1.3 安時(shí)(Ah)法計(jì)算實(shí)例

　　假設(shè)某UPS的輸出視在功率 S 為200kVA,負(fù)載功率因數(shù)cosφ=0.8,效率 μ =0.92,逆變器工作電壓范圍為320～451V,蓄電池的最低工作溫度為15℃。蓄電池均充電壓為2.35V/只,浮充電壓為2.25V/只。要求蓄電池放電20min(0.33h),不考慮蓄電池與UPS設(shè)備之間的電纜壓降,計(jì)算和選擇蓄電池。

　　1.3.1 蓄電池的安時(shí)(Ah)容量的計(jì)算

　　(1)單體電池只數(shù)n

　　按式(6)計(jì)算單體電池只數(shù)n

　　(2)單體電池放電終止電壓 U 單終

　　按式(7)計(jì)算單體電池放電終止電壓 U 單終 (假設(shè)忽略電纜壓降):

　　(3)蓄電池放電平均電壓 U 平均

　　按式(3)計(jì)算(假設(shè)浮充電壓為2.25V/只)

　　(也可以按式(4)或式(5)計(jì)算)

　　(4)蓄電池平均放電電流 I 平均 (將恒功率轉(zhuǎn)換為恒流)

　　按式(8)計(jì)算 I 平均 (假設(shè)忽略電纜壓降)

　　(5)計(jì)算蓄電池安時(shí)容量 Q

　　按式(1)計(jì)算蓄電池安時(shí)容量 Q :

　　(式中, K =1.25, I =462.14, T =0.33, η =0.48,α =0.01, t =15)

　　1.3.2 蓄電池的選擇

　　UPS蓄電池宜選擇UPS專(zhuān)用VRLA蓄電池,目前這種蓄電池容量一般在200Ah以下,此案例的安時(shí)容量較大,故需要多組并聯(lián)(一般不超過(guò)4組)。以下是的兩個(gè)選擇實(shí)例。

　　①查雙登集團(tuán)有限公司的6-GFM-200/12V

　　閥控密封鉛酸蓄電池?cái)?shù)據(jù)表可知,6-GFM-150的容量為150Ah( C 10 ),根據(jù)蓄電池計(jì)算安時(shí)容量為441.28Ah,因?yàn)?41.28/150=2.94,故可以取3組并聯(lián),每組32只6-GFM-150電池(共包含192只單體電池)。

　　因150×3=450>441.28,所以有一定裕量。

　?、诓樯綎|圣陽(yáng)電源股份有限公司產(chǎn)品參數(shù)可知,SP12-200/12V閥控鉛酸蓄電池10h率容量為186Ah。根據(jù)蓄電池計(jì)算安時(shí)容量為441.28Ah,因?yàn)?41.28/186=2.37，故可以選這個(gè)蓄電池，3組并聯(lián)，每組32只SP12-200(共包括192只單體電池)。因186×3=558(Ah)>441.28Ah，所以有較大的裕量。

　　2、恒功率法

　　2.1 概述

　　如前所述,UPS蓄電池的負(fù)載逆變器和通信設(shè)備等都是恒功率負(fù)載,蓄電池放電時(shí),蓄電池的輸出電壓逐漸下降,而蓄電池的輸出電流逐漸增大。直到電壓下降到終止電壓時(shí),電流達(dá)到最大值。但在整個(gè)放電過(guò)程中蓄電池的輸出功率是恒定的?？紤]到恒功率負(fù)載的這種情況,蓄電池廠家經(jīng)過(guò)試驗(yàn),提供了蓄電池恒功率放電數(shù)據(jù)表,給出每個(gè)單體電池放電到規(guī)定的終止電壓,在規(guī)定的放電時(shí)間內(nèi)所能放出的恒定功率。利用蓄電池恒功率放電數(shù)據(jù)表可以非常方便地選擇蓄電池容量,而且比較準(zhǔn)確。

　　采用恒功率放電數(shù)據(jù)表選擇蓄電池容量時(shí),首先要合理、準(zhǔn)確地計(jì)算確定每個(gè)單體電池的負(fù)載功率、放電時(shí)間和放電終止電壓等數(shù)據(jù)。

　　2.2 確定蓄電池容量的設(shè)計(jì)考慮

　　2.2.1 電壓窗和單體電池只數(shù)的選擇

　　蓄電池的電壓窗是指蓄電池工作電壓范圍。蓄電池工作電壓范圍與UPS逆變器的輸入電壓范圍和蓄電池的只數(shù)有關(guān)。UPS逆變器的最高直流輸入電壓是整流器給蓄電池均衡充電的最高電壓。逆變器最低直流輸入電壓是蓄電池可以放電到的終止電壓(并減去電纜壓降),UPS逆變器應(yīng)在此電壓范圍內(nèi)正常工作。在UPS逆變器輸入電壓范圍已確定的情況下,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)男铍姵刂粩?shù),使每只蓄電池可以在廠家規(guī)定的最高充電電壓下充電,而放電終止電壓在滿(mǎn)足逆變器允許最低輸入電壓要求的前提下應(yīng)盡量選低,但又不低于廠家規(guī)定的最低終止電壓值,以便使蓄電池能得到有效的利用。蓄電池只數(shù)等于逆變器系統(tǒng)最高輸入電壓除以單體電池的均充電壓。需要說(shuō)明的是,計(jì)算時(shí)可以不考慮電纜壓降,因?yàn)槟孀兤髯罡唠妷撼霈F(xiàn)在蓄電池均充時(shí),充電末期電流和壓降很小。

　　蓄電池組最低電壓(放電終止電壓)等于逆變器系統(tǒng)允許的最低輸入電壓加上額定條件下的電纜上的壓降。單體電池最低電壓(單體放電終止電壓)等于蓄電池組最低電壓除以蓄電池只數(shù)。

　　因此,根據(jù)UPS逆變器的直流輸入電壓范圍和規(guī)定的單體電池的均充電壓和放電終止電壓,可以確定單體電池只數(shù)。一般可以用逆變器系統(tǒng)最高輸入電壓除以均充電壓的商數(shù),選擇單體電池只數(shù)。具體計(jì)算公式參見(jiàn)后述2.3.1節(jié)。

　　2.2.2 溫度校正系數(shù) K 溫度

　　電池的工作溫度會(huì)影響蓄電池的壽命和性能(容量)。在25℃時(shí)蓄電池具有額定容量,溫度下降時(shí)容量會(huì)減少,溫度升高時(shí)容量會(huì)增加。如果最低溫度低于25℃,則應(yīng)選擇較大的蓄電池,以保證在最低溫度時(shí)仍具有需要的容量。如果最低溫度高于25℃,則采取保守做法,即按標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃考慮,不選擇較小的蓄電池。由此產(chǎn)生的可用容量的增加作為設(shè)計(jì)裕量的一部分。所以,在選擇蓄電池容量時(shí),應(yīng)考慮蓄電池容量的溫度校正系數(shù) K 溫度 。表2是鉛酸蓄電池容量的溫度校正系數(shù)表,適用于電解液比重為1.125的VLA和VRLA蓄電池。表2的系數(shù)適用于放電率,不適用于放電時(shí)間。例如,某蓄電池在15℃時(shí)容量大約比25℃時(shí)的容量減少12%。如果該蓄電池在25℃時(shí),可以按100kW放電15min。在15℃時(shí),如仍按放電15min,則只能按89.35kW放電15min。所以,如果該蓄電池工作在15℃,容量溫度校正系數(shù) K 溫度 為1.12。即校正后在15℃時(shí)具有的容量相當(dāng)于在25℃所具有的容量。又如蓄電池工作于20℃時(shí),容量溫度校正系數(shù) K 溫度為1.056。溫度高于25℃的情況與此相反,蓄電池的實(shí)際容量大于25℃時(shí)的容量,故溫度校正系數(shù)K 溫度 小于1,例如蓄電池工作于30℃時(shí),溫度校正系數(shù) K 溫度 為0.956。但是,如前所述,蓄電池的工作溫度高于25℃時(shí),仍按25℃考慮,即容量溫度校正系數(shù) K 溫度 為1,不進(jìn)行容量調(diào)整。

　　2.2.3 老化系數(shù) K 老化

　　UPS的蓄電池一般應(yīng)按UPS帶滿(mǎn)負(fù)載選擇。并應(yīng)保證在蓄電池的整個(gè)壽命期內(nèi)都能支持UPS的滿(mǎn)負(fù)載。鉛酸蓄電池壽命終止的判據(jù)是其容量下降到額定容量的80%,在選擇蓄電池容量時(shí),應(yīng)考慮在蓄電池的計(jì)算容量上再增加25%。即考慮1.25的老化系數(shù)。這樣可以確保在蓄電池的整個(gè)壽命期內(nèi)都能為滿(mǎn)負(fù)載供電。

　　2.3 蓄電池容量計(jì)算和選擇方法

　　根據(jù)上述設(shè)計(jì)考慮,按恒功率放電特性選擇蓄電池容量的步驟如下。

　　2.3.1 蓄電池容量計(jì)算

　　(1)蓄電池額定功率 P 蓄電池

　　蓄電池額定功率 P 蓄電池 (即逆變器輸入端的有功功率 P 逆變器 )為

　　(9)

　　式中, P 蓄電池 ——蓄電池額定功率(W)；

　　P 逆變器 ——逆變器輸入有功功率(W)；

　　S ——逆變器的輸出視在功率(VA)；

　　cosφ——逆變器負(fù)載功率因數(shù)；

　　μ ——逆變器效率。

　　(2)蓄電池校正功率 P 校正

　　經(jīng)過(guò)老化和溫度校正后的蓄電池校正額定功率 P 校正 為

　　(10)

　　式中, K 老化 ——老化系數(shù)；

　　K 溫度 ——溫度校正系數(shù)。

　　(3)蓄電池只數(shù)為

　　(11)

　　注:此式與安時(shí)法的計(jì)算公式相同。

　　(4)單體電池的功率 P 單體

　　單體電池的功率 P 單體 等于蓄電池的總功率 P 校正除以單體電池只數(shù)n,按下式計(jì)算

　　(5)蓄電池組的放電終止電壓和電纜壓降

　　在確定蓄電池的工作電壓范圍時(shí),還要考慮蓄電池與UPS設(shè)備之間的電纜上的壓降。蓄電池組的放電終止電壓等于UPS系統(tǒng)的逆變器允許最低電壓加上電纜上的壓降。即蓄電池組的最低電壓=逆變器最低輸入電壓+電纜壓降 (13)

　　(6)單體電池的放電終止電壓 U 單終

　　(14)

　　注:此式與安時(shí)法的計(jì)算公式相同。

　　2.3.2 單體電池的選擇

　　廠家提供的恒功率放電數(shù)據(jù)表給出了每只單體電池在規(guī)定放電時(shí)間內(nèi)放電到規(guī)定的終止電壓所能輸出的功率數(shù)據(jù)(W或kW)。在選擇單體電池時(shí),應(yīng)根據(jù)蓄電池組計(jì)算功率( P 校正 )和單體電池的只數(shù)n,求出需要的每只單體電池的功率 P 單體 。然后按照要求的放電終止電壓和放電時(shí)間,查閱蓄電池恒功率放電數(shù)據(jù)表,選擇能提供此功率或大于此功率的單體電池。如果表中恒功率數(shù)據(jù)小于需要的單體電池的功率,可以考慮兩組或多組并聯(lián),并聯(lián)組數(shù)一般不大于4組。

　　2.4 恒功率法計(jì)算實(shí)例

　　假設(shè)某UPS的容量為200kVA,cosφ=0.8,效率為0.92,蓄電池最低工作溫度為15℃。

　　UPS的直流工作條件:整流器均衡充電電壓451V,逆變器最低直流輸入電壓320V。蓄電池距UPS設(shè)備很近,不考慮蓄電池至UPS設(shè)備的電纜壓降。要求蓄電池放電20min(0.33h),試計(jì)算蓄電池的總?cè)萘?、蓄電池只?shù),并用恒功率放電數(shù)據(jù)查表法選擇蓄電池。

　　下面是按照恒功率放電特性計(jì)算和選擇蓄電池容量的步驟。

　　2.4.1 蓄電池容量的計(jì)算

　　(1)蓄電池校正功率 P 校正 的計(jì)算

　　考慮老化系數(shù)為1.25和15℃時(shí)的溫度校正系數(shù)為1.12,按式(10)計(jì)算校正后的蓄電池功率為

　　(2)電池只數(shù)和單體電池放電終止電壓

　　按式(11)計(jì)算電池只數(shù)n(設(shè)蓄電池均充電壓為2.35V/只)

　　按式(14)計(jì)算單體放電終止電壓(假設(shè)忽略電纜壓降)

　　(3)單體電池功率 P 單體 的計(jì)算

　　按式(12)計(jì)算單體電池的功率 P 單體 為

　　(4)單體電池的選擇

　　根 據(jù) 以 上 計(jì) 算 結(jié) 果 ( 單 體 電 池 的 功 率1256.79W、放電時(shí)間20min和放電終止電壓1.67V/只),按照廠家提供的蓄電池恒功率放電數(shù)據(jù)表,選擇電池(參見(jiàn)后述2.4.2節(jié))。

　　2.4.2 蓄電池的選擇

　　(1)國(guó)外蓄電池的選擇

　　國(guó)外蓄電池廠家一般均能提供蓄電池恒功

　　率放電數(shù)據(jù)。下面是C&D TECHNOLOGIES和EnerSys的UPS專(zhuān)用蓄電池的兩個(gè)例子。

　?、貱&D TECHNOLOGIES的蓄電池

　　查UPS專(zhuān)用高放電率VRLA蓄電池UPS12-540MR的恒功率放數(shù)據(jù)表(見(jiàn)表3)可知:UPS12-

　　540MR VRLA蓄電池放電20min,終止電壓為1.67/只,單體電池的輸出功率為451W/只。

　　根據(jù)蓄電池容量計(jì)算結(jié)果,每只單體電池的功率要求為1268.12W,因?yàn)?268.12/451=2.81,故可選擇UPS12-540MR3組并聯(lián)。每組32只12V的UPS12-540MR(包含6×32=192只單體電池)。

　　因?yàn)樾铍姵赜?jì)算總功率為243478.26W,現(xiàn) 配 置 3 組 蓄 電 池 , 配 置 的 蓄 電 池 總 功 率 為451×3×192=259776(W)>243478.26W。因此具有一定的功率裕量。

　?、贓nerSys公司的蓄電池

　　查EnerSys公司16V UPS專(zhuān)用前置端子VRLA蓄電池Datasafe HX恒功率放電數(shù)據(jù)表(見(jiàn)表4)可知,16HX800F-FR放電20min,終止電壓為1.67V/只,單體電池的輸出功率為674W/只。

　　根據(jù)蓄電池容量計(jì)算結(jié)果,每只單體電池的功率要求為1268.12W,因?yàn)?268.12/674=1.88,故可選擇這個(gè)蓄電池2組并聯(lián)。每組配置24只16HX800F-FR(包含8×24=192只單體電池)。

　　因?yàn)樾铍姵赜?jì)算總功率為243478.26W,現(xiàn)配置2組蓄電池,每組由24只16HX800F-FR組成(包含8×24=192只單體電池)。配置的蓄電池總功率為674×2×192=258816(W)>243478.26W。因此具有一定的功率裕量。