蓄电池基础知识

1970-01-01 08:00

先谈谈UPS蓄电池的选择

1 蓄电池容量(Ah)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(h)的乘积。给定持续放电时间为号C10来表示。蓄电池容量可用率、1h率、0.5h率等多种方法表示,一般采用定容量来标称蓄电池。就认为,两种品牌相同额定容量的蓄电池可以在同一套替代使用。这种观点是有偏颇的,只表示它们的10h放电性能一致,但在间内可提供的恒功率值和恒电流值则可能差异较大,而间通常不到10h,所以电性能就尤为重要。

在已知UPS主机一些基本参数和确定蓄电池品牌后,我们就可以根据这一蓄电池品牌样本资料中提供的恒功率放电数据表或恒流放电曲线,通过功率定型法或电流定型法来计算确定蓄电池的容量和型号。

10h20h额定容量是蓄电池的主要参数,因为两种蓄电池具有相同额定容量,UPS配用蓄电池时,10h考察其在后备时间内的放(A)与持续放电时间10h8h率、C10作为蓄电池的额30min、5h率、UPS系统中lh、3hUPS后备时3h的容量称为率容量,用符率、率、不少工程人员10min、等时 (1)功率定型法

这种方法比较简便,根据蓄电池恒功率放电参数表可以快速准确地选出蓄电池型号。首先计算在后备时间内,每个2V的蓄电池至少应向UPS提供的恒功率:

P=Scosφ/(ηN·K) (1)

式中:S---UPS标称输出功率;cosφ---UPS---逆变器效率;N---在UPS中以12V电池计算时所需的串联电池个数,由UPS正常工作电压确定;K---系数,厂家提供的电池恒功率放电数据表,一般是以2V单元电池为计算基准的,于6个2V单元串联,此时取K=6;如果电池厂家提供的电池恒功率放电数据表是以12V单元电池为计算基准的,则电池的放电终止电压UT:

UT=Umin/(N*6) (2)

式中:Umin ---UPS最低工作电压

我们可以在厂家提供的UT下的恒功率放电参数表中,或稍大于P的功率值,这一功率值所对应的型号即能满足η12V/节电池相当K=1。然后确定蓄找出等于UPS系统

输出功率因数; 的要求。如果表中所列的功率值均小于P,可通过多组电池并联来达到功率要求,一般并联不应超过4组。

下面举例说明:例如一台80kVA梅兰日兰UPS后备15min,已知UPS输出功率因数cosφ为0.8,逆变器效率η为0.94,正常工作电压为384V,最低工作电压Umin为320V,则配套蓄电池组32节(384V/12V)12V/节电池串联,根据式(1)得出据式(2)得出放电终止电压UT=1.67V。如我们选用美国系列电池,根据GNB Sprinter样本提供的在25℃时每单元恒功率放电数据表,查找15min列下等于或稍大于354.6W对应的型号为S12V370,其额定容量为100Ah,也就是说,用GNB S12V370蓄电池串联,可以满足该UPS系统的要求。如果选用2V/节电池串联,则在2V系列电池的恒功率放电数据表中查出相应型号,整组串联电池数量为6N。

(2)电流定型法

这是根据某一品牌蓄电池的恒流放电曲线来确定蓄电池容量和型号的方法。首先计算UPS系统要求的蓄电池最大放电电流:

Imax=Scosф/(ηUmin) (3)

N应为P=354.6W,根GNB Sprinter373W,32节 的功率值为 式(3)中各符号的含义与功率定型法中所定义的相同。在计算出电池串联数量N和放电终止电压UT后,就可以根据UPS要求的后备时间从蓄电池恒流放电曲线中查出放电速率n,然后根据放电速率的定义:n=Imax/C10,得出配置蓄电池的额定容量C10并确定电池型号。

下面仍以80kVA梅兰日兰Sprinter l2V电池为例来说明。首先按式流,Imax =212.8A,由式UT=1.67V。在sprinter15min(横坐标)和放电终止电压2.13C(容量)。据此可得电池的额定容量为:C10)。100Ah所对应的型号为电池串联能满足系统要求。

图6 sprinter恒流放电曲线图

2 蓄电池寿命的选择

蓄电池的寿命有两项衡量指标,UPS后备15min系统配套美国GNB (3)计算蓄电池的最大放电电(2)得出每2V单元的放电终止电压(图6)中,根据后备时间1.67V(纵坐标),可得出放电速率n为C=Imax/n=100Ah(即S12V370,即用32节GNB S12V370 一是浮充寿命,即在标准温度和

恒流放电曲线图 连续浮充状态下,蓄电池能放出的最大容量不小于额定容量的80%时所使用的年限;二是80%深度循环充放电次数,即满容量电池放掉额定容量的80%后再充满电,如此可循环使用的次数。

通常,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,量不高的情况下,电次数时,尽管实际使用时间还没达到标定的浮充寿命,实已经失效,如果不能及时发现则会带来较大的事故隐患。所以,在选择蓄电池时,的条件下,后者就尤为重要。在选择虑足够的浮充寿命裕量。标定浮充寿命的准温度、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部化学反应速度增加一倍而导致浮充寿命缩短一半,池机房应配备空调设备。在定义温度值方面,欧洲标准为国、日本、美国等标准为到25℃标准,仅相当于

配套蓄电池的标称浮充寿命应该是用我们希望的蓄电池实际使用寿命除以一个寿命系数后所得的数值。当蓄电池的实际使用次数已经超过规定的循环充放根据经验,50%~80%。25℃。7~8UPS蓄电池的实际使用寿命往往只有20℃10年浮充寿命的蓄电池如换算这一寿命系数通常凭经验确

在经常停电或市电质但蓄电池其在市电经常中断℃,蓄电池会因为内所以,UPS蓄电20℃,中我们对两项寿命指标都应予以重视,配套蓄电池时,我们应考这是因为蓄电池实际浮充寿命与定义标10年浮充寿命。


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