德国尼克NICK蓄电池NCP400-2 2V400AH医疗设备及仪器仪表

　　UPS的蓄电池一般应按UPS带满负载选择。并应保证在蓄电池的整个寿命期内都能支持UPS的满负载。铅酸蓄电池寿命终止的判据是其容量下降到额定容量的80%,在选择蓄电池容量时,应考虑在蓄电池的计算容量上再增加25%。即考虑1.25的老化系数。这样可以确保在蓄电池的整个寿命期内都能为满负载供电。

　　2.3 蓄电池容量计算和选择方法

　　根据上述设计考虑,按恒功率放电特性选择蓄电池容量的步骤如下。

　　2.3.1 蓄电池容量计算

　　（1）蓄电池额定功率 P 蓄电池

　　蓄电池额定功率 P 蓄电池 （即逆变器输入端的有功功率 P 逆变器 ）为

　　（9）

　　式中, P 蓄电池 ——蓄电池额定功率（W）;

　　P 逆变器 ——逆变器输入有功功率（W）;

　　S ——逆变器的输出视在功率（VA）;

　　cosφ——逆变器负载功率因数;

　　μ ——逆变器效率。

　　（2）蓄电池校正功率 P 校正

　　经过老化和温度校正后的蓄电池校正额定功率 P 校正 为

　　（10）

　　式中, K 老化 ——老化系数;

　　K 温度 ——温度校正系数。

　　（3）蓄电池只数为

　　（11）

　　注:此式与安时法的计算公式相同。

　　（4）单体电池的功率 P 单体

　　单体电池的功率 P 单体 等于蓄电池的总功率 P 校正除以单体电池只数n,按下式计算

　　（5）蓄电池组的放电终止电压和电缆压降

　　在确定蓄电池的工作电压范围时,还要考虑蓄电池与UPS设备之间的电缆上的压降。蓄电池组的放电终止电压等于UPS系统的逆变器允许电压加上电缆上的压降。即蓄电池组的电压=逆变器输入电压+电缆压降 （13）

　　（6）单体电池的放电终止电压 U 单终

　　（14）

　　注:此式与安时法的计算公式相同。

　　2.3.2 单体电池的选择

　　厂家提供的恒功率放电数据表给出了每只单体电池在规定放电时间内放电到规定的终止电压所能输出的功率数据（W或kW）。在选择单体电池时,应根据蓄电池组计算功率（ P 校正 ）和单体电池的只数n,求出需要的每只单体电池的功率 P 单体 。然后按照要求的放电终止电压和放电时间,查阅蓄电池恒功率放电数据表,选择能提供此功率或大于此功率的单体电池。如果表中恒功率数据小于需要的单体电池的功率,可以考虑两组或多组并联,并联组数一般不大于4组。

　　2.4 恒功率法计算实例

　　假设某UPS的容量为200kVA,cosφ=0.8,效率为0.92,蓄电池工作温度为15℃。

　　UPS的直流工作条件:整流器均衡充电电压451V,逆变器直流输入电压320V。蓄电池距UPS设备很近,不考虑蓄电池至UPS设备的电缆压降。要求蓄电池放电20min（0.33h）,试计算蓄电池的总容量、蓄电池只数,并用恒功率放电数据查表法选择蓄电池。

　　下面是按照恒功率放电特性计算和选择蓄电池容量的步骤。

　　2.4.1 蓄电池容量的计算

　　（1）蓄电池校正功率 P 校正 的计算

　　考虑老化系数为1.25和15℃时的温度校正系数为1.12,按式（10）计算校正后的蓄电池功率为

　　（2）电池只数和单体电池放电终止电压

　　按式（11）计算电池只数n（设蓄电池均充电压为2.35V/只）

　　按式（14）计算单体放电终止电压（假设忽略电缆压降）

　　（3）单体电池功率 P 单体 的计算

　　按式（12）计算单体电池的功率 P 单体 为

　　（4）单体电池的选择

　　根 据 以 上 计 算 结 果 （ 单 体 电 池 的 功 率1256.79W、放电时间20min和放电终止电压1.67V/只）,按照厂家提供的蓄电池恒功率放电数据表,选择电池（参见后述2.4.2节）。

　　2.4.2 蓄电池的选择

　　（1）国外蓄电池的选择

　　国外蓄电池厂家一般均能提供蓄电池恒功

　　率放电数据。下面是C&D TECHNOLOGIES和EnerSys的UPS专用蓄电池的两个例子。

　　①C&D TECHNOLOGIES的蓄电池

　　查UPS专用高放电率VRLA蓄电池UPS12-540MR的恒功率放数据表（见表3）可知:UPS12-

　　540MR VRLA蓄电池放电20min,终止电压为1.67/只,单体电池的输出功率为451W/只。

　　根据蓄电池容量计算结果,每只单体电池的功率要求为1268.12W,因为1268.12/451=2.81,故可选择UPS12-540MR3组并联。每组32只12V的UPS12-540MR（包含6×32=192只单体电池）。

　　因为蓄电池计算总功率为243478.26W,现 配 置 3 组 蓄 电 池 , 配 置 的 蓄 电 池 总 功 率 为451×3×192=259776（W）>243478.26W。因此具有一定的功率裕量。

　　②EnerSys公司的蓄电池

　　查EnerSys公司16V UPS专用前置端子VRLA蓄电池Datasafe HX恒功率放电数据表（见表4）可知,16HX800F-FR放电20min,终止电压为1.67V/只,单体电池的输出功率为674W/只。

　　根据蓄电池容量计算结果,每只单体电池的功率要求为1268.12W,因为1268.12/674=1.88,故可选择这个蓄电池2组并联。每组配置24只16HX800F-FR（包含8×24=192只单体电池）。

　　因为蓄电池计算总功率为243478.26W,现配置2组蓄电池,每组由24只16HX800F-FR组成（包含8×24=192只单体电池）。配置的蓄电池总功率为674×2×192=258816（W）>243478.26W。因此具有一定的功率裕量。