鉅大LARGE | 點擊量：5110次 | 2018年11月01日
UPS電源選擇與電池容量計算
一、簡介
UPS，即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流式電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時，UPS立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。
二、特點
UPS是針對中國電網環境和網絡監控及網絡系統、醫療系統等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電電網環境日益惡劣的問題，以全新的數字技術研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發電機等。
UPS和直流電源是企業重要的供電保障設備，傳統的維護管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風機等易損件，大修時做電池活化等；②改造或采用換代設備，使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業投入成本高，維護人員工作量大，不易實時掌握設備運行狀態和關鍵數據，設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統方式的不足之處，獲得良好效益。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply”的縮寫，它可以保障計算機系統在停電之后繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數據。
三、組成
UPS電源系統由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器（REC），進行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關整流器，本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發生變化時（該變化應滿足系統要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就像接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱
對干擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來完成，頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便UPS電源系統的日常操作與維護，設計了系統工作開關，主機自檢故障后的自動旁路開關，檢修旁路開關等開關控制。
在電網電壓工作正常時，給負載供電如圖1-1所示，而且，同時給儲能電池充電；當突發停電時，UPS電源開始工作，由儲能電池供給負載所需電源，維持正常的生產（如粗黑→所示）；當由于生產需要，負載嚴重過載時，由電網電壓經整流直接給負載供電（如虛線所示）。
四、發展
飛輪式
在使用電池的時代之前，不間斷電源曾經使用飛輪和內燃機為負載提供電能供應，這種不間斷電源被稱為飛輪式或旋轉式不間斷電源。飛輪式不間斷電源由整流器、直流電動機、飛輪、柴油機（或汽油機）及發電機等組成。在電網供電的情況下，由整流器提供的直流電驅動電動機帶動飛輪旋轉，并且帶發電機為負載供電。由于飛輪的慣性作用，發電機轉速可以保持均衡，此時不間斷電源起過濾電網干擾的作用。當電網斷電后，飛輪繼續帶動發電機的轉子旋轉，同時啟動柴油機帶動發電機發電，替代原有電網為負載供電。
由于飛輪式不間斷電源使用內燃機提供電力，會產生較大的噪音同時體積也較大，因此被用于應急情況和一些自然狀況惡劣的場合，通常情況下不間斷電源會使用蓄電池來提供電力。
五、UPS優點
不間斷電源的主要優點，在于它的不間斷供電能力。在市電交流輸入正常時，UPS把交流電整流成直流電，然后再把直流電逆變成穩定無雜質的交流電，給后級負載使用。一旦市電交流輸入異常，比如欠壓了或者停電了又或者頻率異常了，那么UPS會啟用備用能源-蓄電池，UPS的整流電路會關斷，相應的，會把蓄電池的直流電逆變成穩定無雜質的交流電，繼續給后級負載使用。這就是UPS不間斷供電能力的由來。圖1是典型的UPS框圖。
當然，UPS的不間斷供電時間不是無限的，這個時間受制于蓄電池自身儲存能量的大小。如果發生交流停電，那么在UPS的蓄電池供電的寶貴時間內，您需要做的就是趕緊恢復交流電，比如啟用備用交流電回路、啟用油機發電，實在不行，就只能緊急存盤，保存勞動成果，等待交流電恢復正常后再繼續。
六、應用
不間斷電源現已廣泛應用于：礦山、航天、工業、通訊、特種、醫院、計算機業務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備、應急照明系統、鐵路、航運、交通、電廠、變電站、特種、消防安全報警系統、無線通訊系統、程控交換機、移動通訊、太陽能儲存能量轉換設備、控制設備及其緊急保護系統、個人計算機等領域。
七、算法
教您如何計算UPS配置電池的數量UPS—UninterruptiblePowerSystem是不間斷電源系統的簡稱。作用是提供不間斷的穩定可靠的交流電源，在市電中斷(停電)時UPS之所以能不間斷的供電。是有蓄電池儲能的結果。所能供電時間的長短由蓄電池的容量大小決定。現將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、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0.6
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)
二、計算方法
1、12V單體電池的數量N：N=V÷122V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①N=36V÷12V=3節②I=1000VA÷36V=28A②C=24A×4H÷0.9=124AH③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，這要看用戶的需求和成本的考慮。注：12V蓄電池常用容量規格為7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah。
蓄電池計算方法：例如一臺山特40KVAUPS電源，直流電壓為384V，每組為12V電池32節，如果后備時間要求2小時，則計算電池的容量為：40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH所以選擇3組100AH電池，共96節。
電池組的電流為40KVA/384V=104A，所以電池連線選擇50mm2電纜。
電池總數=(功率/直流電壓*小時)/每塊安時*每組塊數
其中功率為UPS的功率，直流電壓為UPS電池供電所要求的電壓，不同功率的UPS直流電壓不同，每組塊數為所要求電池的最小塊數，一般配置電池時，必須為每組塊數的整數倍，常見的UPS直流電壓和每組塊數如下(電池每塊以12V為計算依據)：舉例來說，配置一臺5KVA延時8小時的UPS,其功率為5000，直流電壓為96V，每組電池8塊，配置100AH電池，其所需電池總數為：(5000/96*8)/100*8=32塊
UPS電池數量配置多少個,怎么算?比如說20KVA規格的UPS,后續一個小時電量,然后選用松下電池12V,65AH,電池,請問電池數要多少個?計算方式是不是20KVA*1H*1000/12/65=25個,請問計算方式對嗎?
給你一個分解步驟和算法!方便你理解
1：看主機的直流電壓（通常分為192V和240V）該主機功率因素（通常情況下有0.7、0.80.9三種）
2：算一個小時需要的電池容量（假設該20K機器功率因素為0.7直流電壓240V）：
計算公式：電池容量=主機功率*功率因素/直流電壓*時間既20000*0.7/240*1=58.3333AH3因為電池電壓為12V直流電壓為240V1小時需要最低電池容量為58.3333所以需要65AH電池240V/12V=20節需要20接65AH的電池可以供應20K一小時。
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