耿龙飞 高原

摘 要：随着社会的发展，人们对电源的要求越来越高，UPS作为不间断电源，其應用也越来越广泛，而UPS电池作为UPS内部不间断的电源核心器件也越来越受到重视。文章主要通过两种方法阐明了电池的计算配置及其使用保养方面的相关内容。

关键词：UPS电池；恒功率法；电源法；使用保养

中图分类号：TM912 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）19-0138-02

Abstract： With the development of society， the demand for power supply is becoming higher and higher， and its application is more and more extensive. UPS battery as the core device of uninterruptible power supply in UPS has been paid more and more attention. In this paper， two methods are used to explain the calculation configuration of battery and the related contents of its use and maintenance.

Keywords： UPS battery； constant power method； power supply method； operation and maintenance

引言

UPS是Uninterruptible Power Supply（不间断供电系统）的简称，是一种利用电池化学能储备电能，为用户提供不间断交流电能的能量转换装置[1]。下文将在设定好UPS额定容量及后备时间等相关参数的情况下，对其电池的配置做一个简单的计算配置，并介绍使用保养等相关内容。

1 计算UPS电池的配置

1.1 恒功率法

假设某台UPS的额定容量为80kVA，要求电池的后备时间为60min。负载的功率因数COSΦ按0.8，UPS逆变器效率η为0.95。

（1）确定UPS的负载功率：

P（LOAD）= S* COSΦ=80000*0.8=64000（W）

（2）确定电池输入端的功率：

P（BAT）=P（LOAD）/ η=64000/0.95=67368（W）

（3）确定电池的放电截止电压：

当放电时间< 30min时，选用1.67V/Cell比较合适；当放电时间30～60min时，选用1.75V/Cell比较合适；当放电时间>60min时，选用1.83V/Cell比较合适。综上放电截止电压取1.75V/Cell。

表1为某系列蓄电池在1.75V/Cell下的恒功率放电数据表

（4）计算单体电池的数目：

N=29*6=174（节）

29为单体电池cell数，6为机器配置的电池数量

（5）计算单体电池的功率：

P（Cell）=P（BAT）/N=67368/174=387.2（W/Cell）

查表可知，GT12-125在后备时间为60min时的功率为152（W/Cell）

电池组数量=387.2/152=2.6

因此可以配置2组GT12-125电池，总计58节。

该方法是能量守恒定律的体现，电池总的输出功率稍大于负荷消耗的功率，但是不考虑环境温度的变化及电池的折旧，故该方法适用于UPS运行环境较为稳定，负载长时间在80%以下运行的情况下。

1.2 电源法

依旧假设某台UPS的额定容量为80kVA，要求电池的后备时间为60min。

（1）计算电池组电流

Imax=P（BAT）/Umin=67386/300=224.6（A）

其中Umin为电池组最低工作电压值

（2）计算温度折算系数

A=1+B（t-25）=1-0.008*10=0.92

B为电池温度系数（1/℃），当放电小时率≥l0时，取0.006，当l≤放电小时率<10时，取0.008，当放电小时率

（3）计算电池组容量

Q≥KImaxT/HA=1.25*224.6*1/0.55/0.92=554.8（Ah）

K为电池保险系数，取1.25.H为电池放电系数，查表2可得系数0.55。

实际在放电过程中，电池组的放电电流明显小于Imax，按照使用经验，最后的数字再用0.75进行校正，所以最终结果为416（Ah）。同样以GT12-125（125Ah）型号电池为例，电池组数量=416/125=3.3

因此可以配置4组GT12-125电池，总计116节；或者配置3组GT12-150电池。

该方法可以更全面的考虑UPS电池在使用过程中的状态。尤其在环境温度变化较大时，能对电池容量进行较为准确的计算[2]。

2 电池的使用保养

2.1 UPS电池的使用寿命

UPS电池的使用寿命主要跟温度与放电深度有关。

UPS电池推荐的运行温度为10℃-30℃，理想的运行温度为20℃±5℃。由图1可以看出温度对电池使用寿命影响显著。因此运行时最高温度不允许超过55℃，应避免运行温度持续超过45℃的情况。

由图2可以看出放电深度对其循环使用次数影响也较大，电池被深度放电是造成电池使用寿命被缩短的一个重要的原因。为保证电池的使用寿命，应尽量减少电池深度放电次数。

2.2 UPS电池的保养

（1）保持在环境温度20℃±5℃的适宜温度下运行，做好良好的通风，避免阳光直射。

（2）定期检查电池，保持电池整体的清洁和干燥，以免漏电。若发现变形漏液等异常情况应及时更换电池，但是不能将不同厂家、不同型号的电池混用。

（3）定期的充放电，放电时应科学的调节负载，使之保持在60%左右，防止出现过度放电的情况。在供电良好的时候，电池会长时间保持在浮充电的状态，这样会降低其化学活性，影响使用寿命，因此每隔两个月左右应当完全放电一次，放电完成后再将电池进行完全充电[3]。

（4）长时间储存电池可能发生性能劣化，对于长期搁置的电池应该隔一定时间充电一次，以达到激活电池的目的并能恢复其容量。

3 结束语

综上，对于UPS电池的计算方法有很多，各种方法都有其侧重点，应根据电池的实际使用情况来计算配置容量。另外在电池的使用过程中也应注意其特性，减少会影响其使用寿命的运行状态，并要做好一定的保养工作。

参考文献：

[1]黄国伟.UPS电池特性分析与保养维护[J].移动信息，2015（9）：89-90.

[2]睿扬.UPS后备蓄电池容量计算方法介绍[J].机房技术与管理，2010（1）：26-28.

[3]严培涛.UPS蓄电池的维护与保养[J].中国科技纵横，2014（5）：92.