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淺析UPS風帆蓄電池容量的優化選擇及連接方式
1 風帆蓄電池容量核算辦法
由于每個出產廠,每一系列,每一批次的蓄電池都存在質量的差異,內涵質量很難辨別,因而在選購蓄電池時要參看長時間的運用閱歷,應優選大廠名牌產品,相同容量(Ah)的蓄電池,優選體積大,質量重,極板厚,電解液比重小的蓄電池。規劃中對蓄電池容量的要求首要考慮系統在備用時間內的負荷及市電停電的修補時間;并統籌多點一同發作停電的處理時間?！ ?/p>
蓄電池容量的選擇要根據蓄電池實踐放電電流和所要求的備用時間來抉擇,選擇蓄電池的容量時,應先核算出要求放電的電流值,然后根據蓄電池出產廠供應的放電特性曲線和用戶要求的備用時間進行選擇?！ ?/p>
(1)蓄電池最大放電電流核算
式中,Imax為蓄電池最大放電電流(A);P為額定輸出功率(W);cosφ為負載功率因數(用于UPS系統,考慮系統輸出的cosφ,若為非逆變系統的運用,cosφ=1);η為功率;E臨界為放電時單體蓄電池的臨界放電電壓(12V蓄電池的臨界放電電壓取10V);N為蓄電池組的單體蓄電池數?！ ?/p>
(2)放電電流核算
由于在放電進程中,蓄電池的放電電流是改動的,蓄電池剛放電時的電流值明顯小于Imax,根據蓄電池的放電情況,一般取0.75作為校對因數,即風帆蓄電池實踐所需的放電電流為
I=0.75Imax
(3)蓄電池容量核算
核算出蓄電池實踐的放電電流值后,再根據所要求的備用時間,依照蓄電池出產廠所供應的蓄電池放電特性曲線,找出要求蓄電池組供應的放電速率,按下式核算出要求裝備的蓄電池容量
式中,C為需求裝備的蓄電池組容量;K為安全系數,一般取1.25;I為負荷電流(2V系列蓄電池考慮5年的翻開,12V系列不考慮翻開);T為放電小時數;n為放電容量系數(通訊蓄用電池選n=0.9,電力n=0.95,UPS系統n=1);t溫度調整系數(北京地區選0,中南部地區選5)
(4)規劃實例
一臺100kVA的UPS,其負載功率因數為0.8,逆變功率為91%,蓄電池組由30節12V風帆蓄電池組成,要求備用時間為2h,蓄電池選GFM系列密封鉛酸蓄電池,
要裝備的蓄電池的規范為:選用4組蓄電池并聯,每組由30節12V/200Ah蓄電池串聯?！ ?/p>
風帆蓄電池在各類UPS中扮演了不行替代的重要人物,跟著電化學技術的翻開,密封閥控鉛酸蓄電池占有電源商場的絕大多數比例。在小型UPS中多選用12V/40Ah組合密封閥控蓄電池,它的特點是維護簡略,不必補充水,一同體積較小,運用安全便利?！ ?/p>
但在大中型UPS中,有些用戶仍然沿襲6V或12V組合密封閥控蓄電池,這是不行取的,由于大中型UPS在規劃中雖然提高了蓄電池作業電壓,但蓄電池的作業電流增加的更多,甚至超越100A。如此大的放電電流對6V或12V的組合蓄電池來說是不行承受的,對在大中型UPS中運用的蓄電池應選用2V系列的蓄電池?！ ?/p>
2 蓄電池組的聯接辦法
關于選用多組小容量蓄電池并聯方案,從電路視點去剖析使各組內的蓄電池放電電流減小。假如有四組相同的蓄電池做并聯放電,那么每組蓄電池只需承擔1/4總電流就可以作業了。但在實踐運用中情況往往會雜亂得多,以一組384V/100Ah的蓄電池為例,剖析其放電進程?！ ?/p>
在確保12V/100Ah蓄電池具有三年運用壽數的前提下,必須將放電電流控制在25A以下。因而用四組100Ah蓄電池并聯成的,即32個12V/100Ah蓄電池串聯成一組,再用四個這樣的蓄電池組并聯在一同作業,宏觀看象是384V/400Ah的一個大蓄電池組。
但在這個由32×4=128塊單體蓄電池構成的蓄電池系統中,要確保其特性處處一起,對工廠出產來說絕非易事。在每一單體12V的蓄電池中分為6個小格,每格是一個2V蓄電池。在128塊12V蓄電池中,共有6×128=768個單格。由所以密封結構的緣故,一般是無法得知每格的內部情況,又因各小格電壓會發作差異,畢竟縮短了風帆蓄電池壽數?！ ?/p>
另外在四個并聯蓄電池組中,如發作單個蓄電池斷路,將減少總堅持時間;如發作單個蓄電池電壓丟失,則會使整個大蓄電池組電壓下降,影響正常運用。為避免這種現象的影響,在小電流混聯電路中可以加裝各支路熔斷器,但大電流作業時熔斷器的降壓及負面效應將會影響正常作業?！ ?/p>
綜上所述,在大中型UPS中選用小容量蓄電池組進行混聯的做法是不適宜的,應運用2V單系統列蓄電池。該系列蓄電池規劃壽數一般為15年,最低保質8年,容量可達3000Ah。結合上例選用2V系列的具體運用
選192塊2V/400Ah蓄電池,串聯成一個384V/400Ah大蓄電池組,由于每個單體蓄電池看得見、摸得著,因而一切蓄電池的情況便一目了然。即便單個蓄電池呈現差異也能單獨處理,避免了組合蓄電池中的種種壞處?！ ?/p>
以上兩種方案的構成本錢核算如下:
12V/100Ah蓄電池單體價格為850元,壽數三年;
2V/400Ah蓄電池單體價格為1050元,壽數八年;
早年面的示例(384V/400Ah蓄電池):
?、龠x用組合風帆蓄電池初期出資:850×128=108800元。折算為年本錢:108800/3=36267元?！ ?/p>
?、谶x用2V蓄電池一次出資:1050×192=201600元。折算為年本錢:201600/8=25200元
以上僅僅做了一個簡略對比,假如從包括維護及毛病影響等諸要素歸納考慮,在大中型UPS上運用2V系列蓄電池組會更牢靠、更經濟?！ ?/p>
例如:某UPS的功率輸出為50kVA,其直流電壓規模330～480V;放電時間30min;單體中止電壓1.67V;UPS功率90%;功率因數0.95。核算與選擇進程:
3 結束語
蓄電池在各類UPS中扮演著不行替代的重要人物,蓄電池組容量的選擇及聯接辦法是UPS配套規劃中重要的環節,根據蓄電池實踐所需的放電電流核算蓄電池組容量,再根據所要求的備用時間依照蓄電池出產廠所供應的蓄電池放電特性曲線、放電速率,即可確認UPS配套的風帆蓄電池組容量及牢靠、經濟的聯接辦法。
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