默克蓄电池报价

默克蓄电池报价
默克蓄电池报价
默克蓄电池报价

UPS是用于数据通信系统等关键负载的不间断电源系统。正常情况下,UPS以市电为输入能源,一般经整流-逆变两次变换和调节,为关键负载提供稳定可靠高质量的交流电源;市电停时,UPS由蓄电池取得输入能源,经逆变器将直流电变换为稳定可靠高质量的交流电,不间断地供给关键负载。因此,UPS有两个重要功能:在市电正常时,UPS可以改善市电质量,滤除市电的各种*;市电停电时,UPS通过蓄电池-逆变器产生高质量的交流电,可以不间断地为关键负载供电。蓄电池是确保UPS不间断供电的关键设备。

正确计算和选择蓄电池容量是至关重要的。

如果蓄电池选择不当,蓄电池供电时间将不能满足工程要求,甚至会造成停电。必须指出,目前一些UPS工程中蓄电池的选择不尽合理,往往忽略了一些重要的设计考虑。甚至有些UPS厂家配置的蓄电池的容量也不符合标准。因此,深入了解和掌握确定蓄电池容量的正确方法,确保工程质量,对于UPS工程设计和管理人员是非常必要的。

当前应用最多的UPS蓄电池是铅酸蓄电池,包括阀控铅酸(VRLA)蓄电池和排气铅酸(VLA)蓄电池。本文根据国际标准和我国通信行业标准,介绍UPS铅酸蓄电池的容量确定方法。详解我国传统的安时(Ah)容量法和国际上流行的恒功率法(恒电流法)的计算公式,讨论必要的设计考虑,并给出设计实例。供正规工程中蓄电池容量确定和核对蓄电池配置容量时参考。这些方法和设计考虑也适用于直流供电系统的蓄电池容量的确定。

1 安时(Ah)容量法

蓄电池容量的传统计算方法是以负载电流和放电时间的乘积(Ah容量)为基础,并考虑安全系数(老化系数)、放电容量系数、放电温度系数,计算出需要的10h率安时(Ah)容量。据此按照10h率容量选择蓄电池。

1.1 基本计算公式

根据YD/T《通信电源设备安装工程设计规范》,蓄电池组容量按下式计算

(1)

式中, Q ——蓄电池容量(Ah);

K ——安全系数;

I ——负载电流(A);

T ——放电小时数(h);

t ——蓄电池最低环境温度(℃);

η ——放电容量系数;

α ——蓄电池放电温度系数。

1.2 公式解读和设计考虑

1.2.1 安全系数(老化系数) K

当铅酸蓄电池的可用容量下降到额定容量的80%时,即为寿命终止。因此,当铅酸蓄电池的实际容量下降到其额定容量的80%时,就应更换。为保证蓄电池在整个寿命期内均能满足计算负载的要求,蓄电池的计算容量至少应增加25%的富裕量,使蓄电池在寿命终止时仍有足够的容量供给负载。蓄电池的额定容量一般应至少为寿命终止时剩余容量(亦即负载容量)的125%。安全系数 K 是考虑这种情况的系数( K 取值1.25)。

1.2.2 负载电流 I (恒定电流)

(1)将恒功率转换为恒电流

计算公式(1)中负载电流 I 规定为恒定电流。

但是,UPS的逆变器和直流通信负载均为恒功率负载。蓄电池电压在放电时是不断下降的,恒功率负载的输入电流将随着蓄电池电压的下降而增大。如果恒功率负载距蓄电池较远,由于电缆上的压降,使恒功率负载输入电压变得更低,因而输入电流更大。所以应考虑电缆压降的影响。

为了按照式(1)计算蓄电池的容量,必须将负载的恒功率转换为恒电流。一般可以先求出蓄电池放电周期的平均电压 U 平均 ,再根据负载有功功率P 求出平均电流 I 平均 。即

(2)

蓄电池放电平均电压的确定方法有以下3种:

①计算平均电压 U 平均

根据单体浮充电压和终止电压, U 平均 为

(3)

式中, U 浮充 ——单体电池浮充电压;

U 终止 ——单体电池终止电压;

n——电池只数。

(如果 U 浮充 =2.25V, U 终止 =1.67V,则 U 平均=1.96n)

②根据YD/T《通信电源设备安装工程设计规范》的规定

U 平均 =1.85n (4)

(取单体电池平均电压为1.85V/只,以留有裕量)

③根据IEEE std 485-2010建议,采用保守估算方法,将终止电压视为平均电压

U 平均 = U 终止 ×n (5)

(按最低电压,计算出最大电流,留有更大裕量)

如果将终止电压视为平均电压,不但设计裕量较大,而且平均电流的计算非常简单。

例如,假设-48V直流系统(配置24只铅酸蓄电池)的恒功率负载为10kW,单体放电终止电压为1.75V/只(系统终止电压1.75×24=42V),电缆压降为2V,则平均放电电流 I 平均为

(2)蓄电池只数n和单体终止电压 U 单终 的计算

蓄电池只数n等于逆变器系统最高输入电压除以单体电池的均充电压。因为逆变器最高电压出现在蓄电池均充时,而充电末期电流和压降很小,所以可以不考虑电缆压降的影响,按下式计算蓄电池的只数

(6)

蓄电池组最低电压(放电终止电压)等于逆变器系统允许的最低输入电压加上额定条件下的电缆压降。单体电池最低电压 U 单终 (单体放电终止电压)等于蓄电池组最低电压除以蓄电池只数n,按下式计算,单体电池最低电压为

(7)

(3)蓄电池的平均放电电流 I 平均 (逆变器平均输入电流)

蓄电池带UPS逆变器时,蓄电池的平均放电电流 I 平均 等于逆变器平均输入电流

(8)

式中, I 平均 ——蓄电池的平均放电电流(A)(即UPS逆变器的平均输入电流);

P ——UPS输入有功功率(kW);

S ——UPS输出视在功率(kVA);

cosφ---UPS的负载功率因数;

μ ——逆变器效率;

U 平均 ——逆变器平均输入电压(V),即蓄电池放电期间的平均电压;

U 电缆压降 ——逆变器与蓄电池之间的电缆压降(V),逆变器距蓄电池很近时可以忽略。

1.2.3 蓄电池放电温度系数α的概念