UPS电源选择与电池容量计算

一、简介

UPS，也就是说，不间断电源是将电池（主要是铅酸免维护电池）与主机连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换为市政电力的系统设备。主要用于为电磁阀、压力变送器等电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS此时，市电稳压后供应给负UPS它是一种交流电稳压器，同时也给机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS通过逆变器切换转换，立即向负载供应电池的直流电能220V交流电，保持负载正常工作，保护负载软硬件免受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

二、特点

UPS针对中国电网环境、网络监控、网络系统、医疗系统等电源的可靠性要求，克服中大型计算机网络系统集中供电造成的电网环境日益恶劣的问题，以新的数字技术开发的第三代工频纯在线智能UPS。直流电源是维持电路中稳定电流的装置。如干电池、电池、直流发电机等。

UPS传统的维护管理包括：①日常检查外观，定期更换电池、滤波电容、风机等易损件，大修时激活电池；②用高级工具对电池性能进行改造或更换设备测试。企业投入成本高，维修人员工作量大，不易实时掌握设备运行状态和关键数据，设备事故预防能力低。实施在线维护管理可以避免传统方法的不足，获得良好的效益。

UPS中文的意思是不间断电源，英语是UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply缩写可以保证计算机系统在停电后继续工作一段时间，使用户能够紧急存储磁盘，使用户不会因停电而影响工作或丢失数据。

三、组成

UPS电源系统由主路、旁路、电池等电源输入电路五部分组成AC/DC变换整流器(REC)，进行DC/AC逆变器的变换(INV)，逆变和旁路输出切换电路和蓄能电池。其系统的稳压功能通常由整流器完成。整流器件采用可控硅或高频开关整流器，具有根据外电变化控制输出范围的功能。因此，当外电变化（变化应满足系统要求）时，输出范围基本不变。净化功能由储能电池完成。由于整流器无法消除瞬时脉冲干扰，整流后的电压仍然干扰脉冲。储能电池直流直能的功能外，储能电池就像整流器的大容器电容器，其等效电容量与储能电池容量成正比。由于电容器两端的电压不能突变，即利用电容器消除脉冲干扰，发挥净化功能，也称为

屏蔽干扰。变换器完成频率稳定性，频率稳定性取决于变换器振荡频率的稳定性。UPS设计了系统工作开关、主机自检故障后的自动旁路开关、旁路开关等开关控制。

当电网电压正常工作时，给负载供电如图1-1所示，同时给储能电池充电；突然停电时，UPS储能电池提供负载所需的电源，以维持正常生产（如粗黑→所示)；当负载因生产需要而严重过载时，电网电压通过整流直接向负载供电(如虚线所示)。

四、发展

飞轮式

在使用电池的时代之前，飞轮和内燃机用飞轮和内燃机为负载提供电能，称为飞轮或旋转不间断电源。飞轮不间断电源由整流器、直流电机、飞轮、柴油机(或汽油机)和发电机组成。在电网供电的情况下，整流器提供的直流电驱动电机驱动飞轮旋转，发电机为负载供电。由于飞轮的惯性，发电机转速可以保持平衡，不间断电源可以过滤电网干扰。当电网断电后，飞轮继续带动发电机的转子旋转，同时启动柴油机带动发电机发电，替代原有电网为负载供电。

由于飞轮式不间断电源由内燃机提供，噪音大，体积大。因此，它被用于紧急情况和一些自然条件恶劣的场合。通常，不间断电源使用电池提供电源。

五、UPS优点

不间断电源的主要优点在于其不间断供电能力。市电交流输入正常时，UPS将交流电整流为直流电，然后将直流电逆转为稳定无杂质的交流电，用于后负荷。一旦市电交流输入异常，如欠压、停电或频率异常，UPS备用能源-电池将被启用，UPS的整流电路会关断，相应的，会把蓄电池的直流电逆变成稳定无杂质的交流电，继续给后级负载使用。这就是UPS不间断供电能力的起源。图1是典型的UPS框图。

当然，UPS不间断供电时间不是无限的，而是受电池本身储存能量的限制。如果发生交流停电，则在UPS在宝贵的电池供电时间内，您需要做的是快速恢复交流电源，如启用备用交流电路和启用油机发电。如果真的不起作用，只能紧急存储磁盘，保存劳动成果，等待交流电源恢复正常。

六、应用

不间断电源已广泛应用于矿山、航天、工业、通信、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通信系统、程序控制交换机、移动通信、太阳能存储能量转换设备、控制设备及其应急保护系统、个人计算机等领域。

七、算法

教你如何计算UPS配置电池数量UPS—UninterruptiblePowerSystem是不间断电源系统的缩写。在市电中断(停电)时，提供不间断、稳定、可靠的交流电源UPS不间断供电的原因。是蓄电池储能的结果。电源时间的长短取决于电池的容量。现将UPS电池配置的计算方法如下：

以下因素影响备用时间：

总负载总功率P(W)，考虑到UPS计算时可以直接使用P总伏安的功率因数(VA)计算单位

2、V低是电池放电后的终止电压(V)，2V电池V低=1.7V;12V电池V低=10.2V

3、V浮动是电池的浮动充电电压(V)，2V电池V浮=2.3V;12V电池V浮=13.8V

4、Kh为电池容量转换系数(Ct/C10)，10Hr放电率为1，5Hr放电率0.9，3Hr放电率为0.75，1Hr放电率为0.6

5、I电池工作电流(A)，T为连.续放电时间(H)，V为UPS外部电池的直流电压(V)

二、计算方法

1、12V单体电池的数量N：N=V÷122V单体电池的数量为6N

2.电池工作电流I：I=P总÷V

3.实际电池容量C：C=I×T÷Kh

例如：功率为1KVA科士达UPS的型号为HP9101H，V=36V，则①N=36V÷12V=3节②I=1000VA÷36V=28A②C=24A×4H÷0.9=124AH③电池配量可选1000AH一组3节，或65AH第二组6节，选择结果有偏差，这取决于用户的需求和成本。注：12V电池常用容量规格7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah。

电池计算方法KVAUPS直流电压为384V，每组为12V如果后备时间要求2小时，计算电池容量为：4万VA*2H/(0.7*384V)=297AH所以选择3组100AH电池，共96节。

电池组的电流为40KVA/384V=104A，所以电池连接选择500mm2电缆。

电池总数=(功率/直流电压*/每块安时*每组块数

其中功率为UPS直流电压为UPS电池供电所需的电压，不同功率UPS直流电压不同，每组块数是所需电池的最小块数。一般配置电池时，必须是每组块数的整数倍。UPS每个组件的直流电压和数量如下(每个电池块12)V为计算依据)：例如，配置5台KVA延时8小时的UPS,其功率为5000，直流电压为96V，每组电池8块，配置100AH所需电池总数为:(5000/96*8)/100*8=32块

UPS如何计算电池的数量配置？例如，20KVA规格的UPS,然后选择松下电池12小时电量V,65AH,电池，电池是多少？计算方法是20吗？KVA*1H*1000/12/65=25，计算方法对吗？

给你一个分解步骤和算法！方便你理解

1:查看主机的直流电压(通常分为192V和240V)主机功率因素(通常是0.7、0.80.9三种)

2:计算一小时所需的电池容量(假设20K机器功率因素为0.7直流电压240V)：

计算公式：电池容量=主机功率*功率因素/直流电压*时间既20000*0.7/240*1=58.3333AH因为电池电压是12V直流电压为240V最低电池容量为581小时.3333所以需要65AH电池240V/12V=20节需要20接65AH电池可供20K一小时。