4. UPS系统中VRLA蓄电池容量的配置

在初始的微机配套的UPS中，考虑体积装配紧凑高功率，寿命长经济等因素。其功500VA—1000VA的UPS，多用内置式的VRLA小型电池。12V/4Ah  12V/7Ah  12V/15Ah等。 目前在UPS电源系统中广泛使用VRLA铅酸蓄电池做为贮存电能的装置，蓄电池应荷电或由
 直流电源对其充电到满容量，此时已将电能转化为化学化贮存起来。一旦市电网交流电供电中断时，UPS系统将其VRLA蓄电池贮存的能量按自动转换指令，按由逆变器维持正常交流电压工作。此时VRLA蓄电池的化学能再转换成电能，向外输出。维持了微机系统的正常工作。一般UPS要求VRLA蓄电池需具备短时间内输出大电流的特性，一般对于0.5KVA-10KVA范围的小型UPS电源来说，允许蓄电池高倍率放电时间是10—30min，计算机进行数据贮存和保护的操作。考虑UPS的紧凑装备和小的占有空间小型UPS的蓄电池需具备不低于3C的高倍率放电能力。一般UPS台式机多配备12V系列的组合24V电池组。大型UPS机配备2V/200Ah以上的蓄电池组。大型UPS多用在邮电通信系统、铁路通信系统、电力系统、金融、保险、办公自动化系统多采用48V、110V、220V、380V、540V蓄电池组合。大型UPS长延时特性可以设计在蓄电池容量维持供电4-8小时。蓄电池寿命3-5年，对于长延时大型机来说，蓄电池造价较高，所以正确使用，延长蓄电池寿命至关重要。

1） 计算机UPS系统蓄电池的配置

计算机UPS蓄电池的最大放电电流和容量可由下式求得：

（1）

 式中：  P是UPS电源输出的标称功率      （VA）
                    cosφ是负载功率因数一般取为0.8
                    η是逆变器的效率，一般也取0.8
                    Vf 是蓄电池组的放电的终压V           （V）
                      一般小容量UPS  3CA放电 Vf=1.0V
                      一般放电10—30分钟

蓄电池的容量为

C=Kit  （2）

式中 ：K代表修正系数，若在一类地区K=2~5。在二、三类供电地区，K=10，并要求UPS有快速充电设备8~10小时充满。

2） 邮电通信和铁路通信UPS配用电源蓄电池配置

邮电通信系统备用电源和不间断电源VRLA蓄电池容量的配置，参照XT005-95通信局站 电源系统总技术要求。

（1）蓄电池组串联只数确定

（3）

式中：N_串 为蓄电池组对外供电所需蓄电池只数，计算结果为小数点时进取整数
                 Vmin为通信设备规定允许的最低电压
                ΔVmax 为电池组至通信设备端回路线的最大压降总和，取0.5V。
                 Vf 为单体电池放电终止电压，不同放电倍率终止电压不同从1.0~1.8V

（2）负荷电流的计算

（4）

式中：P 为不间断电源额定输出容量kVA
                 η为逆变器效率  取0.8
               n 为蓄电池只数
                 Vf 为蓄电池放电终止电压，不同放电率取不同电压值，从1.0~1.8V。
          COSψ  负载功率因数

（3） VRLA蓄电池容量的计算：

                           C=Q I                     （Ah）（5）

式中： C— 蓄电池容量         （Ah）
                   Q—蓄电池计算系数取8~10（考虑二、三类代电地区因素）
                   I—负荷电流           （A）

3） 电力系统直流电源蓄电池容量配置

电力系统蓄电池计算原则是按DL/T5044-95火力发电厂变电所直流系统设计技术规范执行。满足最大功率冲击负荷，蓄电池应按下列两个条件确定：

（1）满足变电所事故全停电状态时的放电容量

（2）满足最大允许的冲击负荷

Cc=Kk·Cs/Kc                 （Ah）    （6）

式中：  Cc —蓄电池10h放电率计算容量（Ah）
                   Kk—容量储备系数   取1.25
                   Cs —事故全停电状态下长时间放电容量（Ah）
                   Kc—容量换算系数   取0.45

（御风）