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宇泰蓄電池6FM-65 12V65AH水利發(fā)電！
宇泰UPS鉛酸蓄電池容量的確定（下）
溫度校正系數(shù) K 溫度
電池的工作溫度會影響蓄電池的壽命和性能(容量),。在25℃時蓄電池具有額定容量,溫度下降時容量會減少,溫度升高時容量會增加,。如果低溫度低于25℃,則應(yīng)選擇較大的蓄電池,以保證在低溫度時仍具有需要的容量。如果低溫度高于25℃,則采取保守做法,即按標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃考慮,不選擇較小的蓄電池,。由此產(chǎn)生的可用容量的增加作為設(shè)計裕量的一部分,。所以,在選擇蓄電池容量時,應(yīng)考慮蓄電池容量的溫度校正系數(shù) K 溫度 。表2是鉛酸蓄電池容量的溫度校正系數(shù)表,適用于電解液比重為1.125的VLA和VRLA蓄電池,。表2的系數(shù)適用于放電率,不適用于放電時間,。例如,某蓄電池在15℃時容量大約比25℃時的容量減少12%。如果該蓄電池在25℃時,可以按100kW放電15min。在15℃時,如仍按放電15min,則只能按89.35kW放電15min,。所以,如果該蓄電池工作在15℃,容量溫度校正系數(shù) K 溫度 為1.12,。即校正后在15℃時具有的容量相當(dāng)于在25℃所具有的容量。又如蓄電池工作于20℃時,容量溫度校正系數(shù) K 溫度為1.056,。溫度高于25℃的情況與此相反,蓄電池的實(shí)際容量大于25℃時的容量,故溫度校正系數(shù)K 溫度 小于1,例如蓄電池工作于30℃時,溫度校正系數(shù) K 溫度 為0.956,。但是,如前所述,蓄電池的工作溫度高于25℃時,仍按25℃考慮,即容量溫度校正系數(shù) K 溫度 為1,不進(jìn)行容量調(diào)整。
2.2.3 老化系數(shù) K 老化
UPS的蓄電池一般應(yīng)按UPS帶滿負(fù)載選擇,。并應(yīng)保證在蓄電池的整個壽命期內(nèi)都能支持UPS的滿負(fù)載,。鉛酸蓄電池壽命終止的判據(jù)是其容量下降到額定容量的80%,在選擇蓄電池容量時,應(yīng)考慮在蓄電池的計算容量上再增加25%。即考慮1.25的老化系數(shù),。這樣可以確保在蓄電池的整個壽命期內(nèi)都能為滿負(fù)載供電,。
2.3 蓄電池容量計算和選擇方法
根據(jù)上述設(shè)計考慮,按恒功率放電特性選擇蓄電池容量的步驟如下。
2.3.1 蓄電池容量計算
(1)蓄電池額定功率 P 蓄電池
蓄電池額定功率 P 蓄電池 (即逆變器輸入端的有功功率 P 逆變器 )為
(9)
式中, P 蓄電池 ——蓄電池額定功率(W);
P 逆變器 ——逆變器輸入有功功率(W);
S ——逆變器的輸出視在功率(VA);
cosφ——逆變器負(fù)載功率因數(shù);
μ ——逆變器效率,。
(2)蓄電池校正功率 P 校正
經(jīng)過老化和溫度校正后的蓄電池校正額定功率 P 校正 為
(10)
式中, K 老化 ——老化系數(shù);
K 溫度 ——溫度校正系數(shù),。
(3)蓄電池只數(shù)為
(11)
注:此式與安時法的計算公式相同。
(4)單體電池的功率 P 單體
單體電池的功率 P 單體 等于蓄電池的總功率 P 校正除以單體電池只數(shù)n,按下式計算
(5)蓄電池組的放電終止電壓和電纜壓降
在確定蓄電池的工作電壓范圍時,還要考慮蓄電池與UPS設(shè)備之間的電纜上的壓降,。蓄電池組的放電終止電壓等于UPS系統(tǒng)的逆變器允許低電壓加上電纜上的壓降,。即蓄電池組的低電壓=逆變器低輸入電壓+電纜壓降 (13)
(6)單體電池的放電終止電壓 U 單終
(14)
注:此式與安時法的計算公式相同。
2.3.2 單體電池的選擇
廠家提供的恒功率放電數(shù)據(jù)表給出了每只單體電池在規(guī)定放電時間內(nèi)放電到規(guī)定的終止電壓所能輸出的功率數(shù)據(jù)(W或kW),。在選擇單體電池時,應(yīng)根據(jù)蓄電池組計算功率( P 校正 )和單體電池的只數(shù)n,求出需要的每只單體電池的功率 P 單體 ,。然后按照要求的放電終止電壓和放電時間,查閱蓄電池恒功率放電數(shù)據(jù)表,選擇能提供此功率或大于此功率的單體電池。如果表中恒功率數(shù)據(jù)小于需要的單體電池的功率,可以考慮兩組或多組并聯(lián),并聯(lián)組數(shù)一般不大于4組,。
2.4 恒功率法計算實(shí)例
假設(shè)某UPS的容量為200kVA,cosφ=0.8,效率為0.92,蓄電池低工作溫度為15℃,。
UPS的直流工作條件:整流器均衡充電電壓451V,逆變器低直流輸入電壓320V。蓄電池距UPS設(shè)備很近,不考慮蓄電池至UPS設(shè)備的電纜壓降,。要求蓄電池放電20min(0.33h),試計算蓄電池的總?cè)萘?、蓄電池只?shù),并用恒功率放電數(shù)據(jù)查表法選擇蓄電池。
下面是按照恒功率放電特性計算和選擇蓄電池容量的步驟,。
2.4.1 蓄電池容量的計算
(1)蓄電池校正功率 P 校正 的計算
考慮老化系數(shù)為1.25和15℃時的溫度校正系數(shù)為1.12,按式(10)計算校正后的蓄電池功率為
(2)電池只數(shù)和單體電池放電終止電壓
按式(11)計算電池只數(shù)n(設(shè)蓄電池均充電壓為2.35V/只)
按式(14)計算單體放電終止電壓(假設(shè)忽略電纜壓降)
(3)單體電池功率 P 單體 的計算
按式(12)計算單體電池的功率 P 單體 為
(4)單體電池的選擇
根 據(jù) 以 上 計 算 結(jié) 果 ( 單 體 電 池 的 功 率1256.79W,、放電時間20min和放電終止電壓1.67V/只),按照廠家提供的蓄電池恒功率放電數(shù)據(jù)表,選擇電池(參見后述2.4.2節(jié))。
2.4.2 蓄電池的選擇
(1)國外蓄電池的選擇
國外蓄電池廠家一般均能提供蓄電池恒功
率放電數(shù)據(jù),。下面是C&D TECHNOLOGIES和EnerSys的UPS蓄電池的兩個例子,。
①C&D TECHNOLOGIES的蓄電池
查UPS高放電率VRLA蓄電池UPS12-540MR的恒功率放數(shù)據(jù)表(見表3)可知:UPS12-
540MR VRLA蓄電池放電20min,終止電壓為1.67/只,單體電池的輸出功率為451W/只。
根據(jù)蓄電池容量計算結(jié)果,每只單體電池的功率要求為1268.12W,因?yàn)?268.12/451=2.81,故可選擇UPS12-540MR3組并聯(lián),。每組32只12V的UPS12-540MR(包含6×32=192只單體電池),。
因?yàn)樾铍姵赜嬎憧偣β蕿?43478.26W,現(xiàn) 配 置 3 組 蓄 電 池 , 配 置 的 蓄 電 池 總 功 率 為451×3×192=259776(W)>243478.26W。因此具有一定的功率裕量,。
②EnerSys公司的蓄電池
查EnerSys公司16V UPS前置端子VRLA蓄電池Datasafe HX恒功率放電數(shù)據(jù)表(見表4)可知,16HX800F-FR放電20min,終止電壓為1.67V/只,單體電池的輸出功率為674W/只,。
根據(jù)蓄電池容量計算結(jié)果,每只單體電池的功率要求為1268.12W,因?yàn)?268.12/674=1.88,故可選擇這個蓄電池2組并聯(lián),。每組配置24只16HX800F-FR(包含8×24=192只單體電池)。
因?yàn)樾铍姵赜嬎憧偣β蕿?43478.26W,現(xiàn)配置2組蓄電池,每組由24只16HX800F-FR組成(包含8×24=192只單體電池),。配置的蓄電池總功率為674×2×192=258816(W)>243478.26W,。因此具有一定的功率裕量。
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