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UPS用蓄电池讲解和计算公式
蓄电池结构
常用的蓄电池主要分为四类
普通蓄电池 干荷蓄电池 湿荷蓄电池 免维护蓄电池
免维护蓄电池定义
免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非 常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐 震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为 普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第 一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加 补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封 死，用户根本就不能加补充液。
常用蓄电池电压级别
12V，最大可到300AH（长光），其它的 一般只到230AH左右。 6V，最大可到220AH左右。 2V,最大可到1000AH左右。
蓄电池的选择
1、容量的选择 蓄电池容量(Ah)是指在标准环境温度下，每2V电池单体在给定时间至 1.80V终止电压时，可提供的恒定电流值(A)与持续放电时间(h)的乘积。给定 持续放电时间为10h的容量称为10h率容量，用符号C10来表示。蓄电池容量 可用20h率、10h率、8h率、5h率、3h率、1h率、0.5h率等多种方法表示，一 般采用C10作为蓄电池的额定容量来标称蓄电池。额定容量是蓄电池的主要参 数，不少工程人员就认为，两种品牌相同额定容量的蓄电池可以在同一套 UPS系统中替代使用。这种观点是有偏颇的，因为两种蓄电池具有相同额定 容量，只表示它们的10h放电性能一致，但在10min、30min、lh、3h等时间 内可提供的恒功率值和恒电流值则可能差异较大，而UPS后备时间通常不到 10h，所以UPS配用蓄电池时，考察其在后备时间内的放电性能就尤为重要。
蓄电池的选择
2、寿命的选择 工程技术人员仅注重前者，而忽略了后者。80%深度循环充放电次数代表 着蓄电池实际可以使用的次数，在经常停电或市电质量不高的情况下，当蓄 电池的实际使用次数已经超过规定的循环充放电次数时，尽管实际使用时间 还没达到标定的浮充寿命，但蓄电池其实已经失效，如果不能及时发现则会 带来较大的事故隐患。在市电经常中断的条件下，后者就尤为重要。在选择 UPS配套蓄电池时，我们应考虑足够的浮充寿命裕量。根据经验，蓄电池的 实际使用寿命往往只有标定浮充寿命的50%～80%。这是因为蓄电池实际浮 充寿命与定义标准温度、实际环境温度、电池充电电压、使用维护等众多因 素有关。当实际环境温度比定义标准环境温度每升高10℃，蓄电池会因为内 部化学反应速度增加一倍而导致浮充寿命缩短一半，所以，UPS蓄电池机房 应配备空调设备。在定义温度值方面，欧洲标准为20℃，中国、日本、美国 等标准为25℃。20℃10年浮充寿命的蓄电池如换算到25℃标准，仅相当于 7～8年浮充寿命。
蓄电池的选择
3、单个蓄电池电压的选择 按单节电压分有12V／节、6V／节、4V／节和2V／节等四种不同形 式。从经济方面来看，UPS正常工作电压一定，选用的电池单节电压越高， 电池组所用的串联电池数量越少，配套电池组的价格也越便宜。但从安全性 方面来看，选用的电池单节电压越低，整个系统越安全。如果12V／节的电池 坏了一节，整个蓄电池后备系统就少了12V，UPS主机就有可能开启低压报警 功能使整个UPS系统不能正常工作。所以在选用12V／节蓄电池时，多采用多 组并联来达到UPS系统要求，万一有一组出问题，还有其他组的电池可运作。
蓄电池的选择
4、单个蓄电池性能均衡性 从理论上讲，蓄电池的电压、内阻、寿命等性能应该是一致的，可以无 限多组数地进行并联以达到要求的容量。但在实际生产过程中，由于所用材 料纯度、生产工艺、工作人员、生产环境温度等差异，同一条流水线上制造 的蓄电池通常在性能上有一定的差异，即使同一品牌同一型号相同生产日期 生产的蓄电池，性能也不可能做得完全一致，这一点可以通过测量比较蓄电 池的单节开路电压看出来。 一般蓄电池并联组数不应超过4组，为防止整套蓄电池系统的提前失效， 在选择蓄电池时，应该在性能均一性方面提出要求。当确定了蓄电池型号之 后，在一套UPS系统中最好要求厂家提供同一批次的蓄电池产品，以减小性 能方面的差异。同样道理，不同品牌或者新旧程度不同的蓄电池，由于存在 较大的性能差异，建议不要混合使用。
蓄电池后备时间计算方法
蓄电池后备时间计算方法主要有两种： 1、恒功率法 2、最大放电电流法 3、单个12V电池截至电压按10.5V计算，每 个电池内含六节2V电池，截至电压按 1.75V计算。
电池联线选择
主机功率 VA / ( 10.5VDC*电池节数*0.9）= 直流最大 放电电流电池按这个电流设计，一般线路选择要比交流电源线 还大点，因为电池连接线如果温度升高，会通过与电池极板端 子的连接将热量传递到电池中间，可能会引起电池大电流放电 时温度高并损坏甚至爆炸起火！ 如果UPS配两组电池，但是是同时通断的情况，电源线可 以按最大电流般来选择，如果两组电池允许独立供电，那么每 组电池的线和开关都要按UPS主机最大放电电流来选择线！
计算案例说明
导体截面积=流过导体电流I×导线长度/导体的电阻率×导线上的压降电压U UPS的逆变器额定的直流工作电压为384V；要求每组蓄电池 是由32块12V的单元电池串联而成 （电池组的标称电压为：32×12=384V）， 该蓄电池的临界放电电压E临界为32×10.5=336V。η是UPS逆 变器的效率，取0.92，E临界是蓄电池组的临界放电电压 （12V蓄电池的临界放电电压约为10.5V，2V蓄电池的临界放电电压约为 1.75V）。
由于一台UPS配置四组电池，每组电池的放电电流为 543.48/4=135.87A，估计电池线长10米，固定压降为0.3V。 导体截面积=（135.87×10）/（57/0.3）=79.46，应使用95mm2的铜电缆。
每组电池开关的选择
爱默生UPS电池开关选择要求： 单台UPS如配置的电池组为一组或两组，则每组UPS的电池开关容量要 等同于电池组总开关。 一台容量为100KVA的UPS，配置两组电池，每组电池数量为32节，单 节电池电压为12V，该组电池计算电流如下： I= 100VA / ( 10.5VDC*电池节数*(N-1)*0.9）=100/302.4=330A 公式中的N为电池组数，大于或等于2。 如三组或三组以上电池，则每组电池开关容量按（N-1)配置。
理士蓄电池案例说明
的UPS为两台UPS-3C10KUPS，xxx项目在施工时，甲方告知 此两台老UPS的旧电池也需更换，根据此型号，设计人员把此两台UPS的型号 给了电池厂家，电池厂家根据型号给每台UPS配了一组电池，每组电池数量 为16节。在使用了一年多的时间后，售后人员发现电池均有不同程度的鼓包 现象，后经仔细查询后，得知此UPS为新（黑色）、旧（白色）两种机型， 但型号没改。现使用的为旧型号，标配应当是20块，厂家是按新型号配的电 池数量。从而造成此现象发生。警示：设计人员在给UPS配置电池时，一定 要与UPS设备厂家和电池厂家确认此UPS的型号及有无更新换代机型。