圣阳蓄电池容量计算方法
　　
　　(1)恒功率法(查表法)
　　
　　恒功率法(查表法)是UPS圣阳蓄电池容量计算的最常用方法。
　　
　　圣阳蓄电池恒功率数据都来自于新电池试验数据,恒功率法(查表法)并没有考虑蓄电池的折旧以及温度的变化,故该方法适用于UPS蓄电池运行环境稳定,且UPS负荷长时间在额定容量80%以下运行时选用。
　　
　　①计算公式
　　
　　恒功率法是能量守恒定律的体现圣阳蓄电池提供的功率等于或大于负荷消耗的功率,即

P负荷≤P电池 (1)

式中,P电池--圣阳蓄电池实际试验的恒功率数据;
　　
　　P 负荷--电池组提供的总功率,主要是负荷消耗的功率。
　　
　　当以UPS为负荷时,P负荷可表示为  (2)

式中,P(VA)--UPS标称容量(VA);
　　
　　PF--UPS功率因数;
　　
　　η--逆变器转换效率。
　　
　　每个电池单体需要提供的功率为(3)

式中,Pnc--每个单体需要提供的功率;
　　
　　n--机器配置的电池数量;
　　
　　N—每节电池的单体电池数。如12V电池是由6个2V单体电池组成的,则N=6;
　　
　　②计算实例
　　
　　100kVA UPS,后备时间30min,计算圣阳蓄电池配置。
　　
　　首先确认参数要求:
　　
　　•恒功率数据表(25℃,电池单体终止电压Umin=1.70V);
　　
　　•UPS的逆变效率η;
　　
　　•UPS单组圣阳蓄电池只数n。
　　
　　查恒功率放电数据表(表4),可得到如下的配置方案:
　　
　　由式(2)和式(3)可得
　　
　　选用12NP100型蓄电池,查表(4),在Umin=1.70V,放电时间30min,单格恒功率为198W。
　　
　　将P(VA)=100kVA=100×103VA、PF=0.8、N=6、n=36、η=0.95代入式(4)

得Pnc=390(W)
　　
　　两组圣阳蓄电池池(每组32只)恒功率198×2=396>390(W),满足UPS运行30min的后备时间,或者选择一组12NP-200蓄电池(每组36只)。
　　
　　(2)估算法
　　
　　该方法是和电力公式和蓄电池容量概念的体现。根据已经确定的UPS品牌及型号,可知蓄电池组最低电压Umin。
　　
　　①计算公式
　　　　
　　式中，　　
　　C10—蓄电池10小时率容量;
　　
　　KCh—容量换算系数(1/h),根据蓄电池不同、放电时率不同,在放电终止电压下,电池的容量换算系数。
　　
　　在UPS系统中,多数情况负荷容量是保持不变的,而电池组的功率随着放电时间逐渐降低,根据P=UI可知,为提供恒定的负荷容量,电池组放电电流将逐渐增大。为了计算方便,我们选择蓄电池组的最大工作电流为我们的计算数据。
　　
　　具体计算如下:
　　
　　　　
　　式中,Imax--电池组提供最大电流;
　　
　　Umin--圣阳蓄电池组最低工作电压值。
　　
　　从估算法的计算公式可以看出,由于采用了电池组最低工作电压值Umin,所以会导致要求的蓄电池组的安时容量偏大的情况。这是因为当蓄电池在刚放电时所需的放电电流明显小于Imax的缘故。
　　
　　按目前的使用经验,可以在计算出C10值的基础上再乘以0.75的校正系数;
　　
　　②计算实例
　　
　　100kVA的UPS,后备时间30min,计算电池配置。
　　
　　根据公式计算如下:
　　
　　将有关数据代入式(7)得
　　
　　由式(6)可得C10=Imax/KCh=229÷0.9=255(Ah)
　　
　　根据经验还要乘以0.75的系数校正,结果C10=191(Ah),可选择12NP-100电池2组或者1组12NP-200电池。
　　
　　(3)电源法
　　
　　该方法是在所介绍的UPS后备蓄电池容量计算方法中唯一标准(通信电源设备安装工程设计规范YD/T5040-2005)支持的方法。该方法比估算法更全面考虑UPS电池在整个服役期间的电池状态,在电池运行环境温度变化较大时,更能准确计算出电池的容量。
　　
　　①具体计算
　　
　　　　
　　　　
　　上面两式中,I—电池组电流(A);
　　
　　Q—电池组容量(Ah);
　　
　　PF—功率因数,取值0.8;
　　
　　K—电池保险系数,取值1.25;
　　
　　T—电池放电时间(h);
　　
　　H—电池放电系数(见表5);
　　
　　U—蓄电池放电时的输出电压(V)(单体电池电压为1.85V);
　　
　　A—电池温度系数(1/℃),当放电小时率≥10时,取0.006,当1≤放电率<10时,取0.008,当放电率<1时,取0.01;
　　
　　T—电池所在地最低环境温度值,所在地有采暖设备时,按15℃考虑。无采暖设备时,按5℃考虑;
　　
　　η—逆变器转换效率。
　　
　　此方法比较全面地考虑环境因素以及蓄电池容量衰减,UPS满荷使用机率较大,以及重要使用场合选用此方法计算配置电池容量。
　　
　　②计算实例
　　
　　100kVA的UPS,后备时间30min,计算电池配置。
　　
　　将P(VA)=100×103、PF=0.8、η=0.95、U=1.85、N=36、n=6一并代入式(8)得I=211(A)
　　
　　将圣阳蓄电池终止电压=1.75V,根据表5查得在放电时间为30min(0.5h)时,电池放电容量系数H=0.40以及I=211、K=1.25、T=0.5h、η=0.95、t=25℃代入式(9)得Q≥347(Ah)
　　
　　结果需要2组圣阳蓄电池,每组32只。