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耐特蓄電池NQ7-12-耐特電池12V7AH直流屏專用現(xiàn)貨供應(yīng)
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耐特蓄電池
UPS蓄電池的選擇
(一)蓄電池容量(Ah)的選擇
蓄電池容量(Ah)是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下,每2V電池單體在給定時間至1.80V終止電壓時,可提供的恒定電流值(A)與持續(xù)放電時間(h)的乘積。給定持續(xù)放電時間為10h的容量稱為10h率容量,用符號C10來表示。蓄電池容量可用20、10、8、5、3、1、0.5h率等多種方法表示,一般采用C10作為蓄電池的額定容量來標(biāo)稱蓄電池。額定容量是蓄電池的主要參數(shù),不少工程人員就認(rèn)為,兩種品牌相同額定容量的蓄電池可以在同一套UPS系統(tǒng)中替代使用。這種觀點是有問題的,因為兩種蓄電池具有相同額定容量,只表示它們的l0h放電性能一致,但在l0min和30min、lh和3h等時間內(nèi)可提供的恒功率值和恒電流值則可能差異較大,而UPS后備時間通常不到l0h,所以UPS配用蓄電池時,考察其在后備時間內(nèi)的放電性能就尤為重要。
在已知UPS主機(jī)一些基本參數(shù)和確定蓄電池品牌后,就可以根據(jù)這一蓄電池品牌樣本資料中提供的恒功率放電數(shù)據(jù)表域值流放電曲線,通過功率定型法或電流定型法來計算確定蓄電池的容量和型號。
1.功率定型法
這種方法比較簡便,根據(jù)蓄電池恒功率放電參數(shù)表可以快速準(zhǔn)確地選出蓄電池型號。首先計算在后備時間內(nèi),每個2V的蓄電池至少應(yīng)向UPS提供的恒功率:P=Scosφ/(ηN?K)(1)
式中:S---UPS標(biāo)稱輸出功率
cosφ---UPS輸出功率因數(shù);
η----逆變器效率;
N---在UPS中以12V電池計算時所需的串聯(lián)電池個數(shù),由UPS正常工作電壓確定;K---系數(shù),廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表,一般是以2V單元電池為計算基準(zhǔn)的,12V/節(jié)電池相當(dāng)于6個2V單元串聯(lián),此時取K=6;如果電池廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表是以12V單元電池為計算基準(zhǔn)的,則K=1。
然后確定蓄電池的放電終止電壓UT:UT=Umin/(N*6)(2)
式中:Umin---UPS**工作電壓
我們可以在廠家提供的UT下的恒功率放電參數(shù)表中,找出等于或稍大于P的功率值,這一功率值所對應(yīng)的型號即能滿足UPS系統(tǒng)的要求。如果表中所列的功率值均小于P,可通過多組電池并聯(lián)來達(dá)到功率要求,一般并聯(lián)不應(yīng)超過4組。
下面舉例說明:例如一臺80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min,已知UPS輸出功率因數(shù)cosφ為0.8,逆變器效率η為0.94,正常工作電壓為384V,**工作電壓Umin為320V,則配套蓄電池組N應(yīng)為32節(jié)(384V/12V)12V/節(jié)電池串聯(lián),根據(jù)式(1)得出P=354.6W,根據(jù)式(2)得出放電終止電壓UT=1.67V。如我們選用美國GNBSprinter系列電池,根據(jù)GNBSprinter樣本提供的在25℃時每單元恒功率放電數(shù)據(jù)表,查找15min列下等于或稍大于354.6W的功率值為373W,對應(yīng)的型號為S12V370,其額定容量為100Ah,也就是說,用32節(jié)GNBS12V370蓄電池串聯(lián),可以滿足該UPS系統(tǒng)的要求。如果選用2V/節(jié)電池串聯(lián),則在2V系列電池的恒功率放電數(shù)據(jù)表中查出相應(yīng)型號,整組串聯(lián)電池數(shù)量為6N。
2.電流定型法
這是根據(jù)某一品牌蓄電池的恒流放電曲線來確定蓄電池容量和型號的方法。首先計算UPS系統(tǒng)要求的蓄電池**放電電流:Imax=Scosφ/(ηUmin)(3)
式(3)中各符號的含義與功率定型法中所定義的相同。在計算出電池串聯(lián)數(shù)量N和放電終止電壓UT后,就可以根據(jù)UPS要求的后備時間從蓄電池恒流放電曲線中查出放電速率n,然后根據(jù)放電速率的定義:n=Imax/C10,得出配置蓄電池的額定容量C10并確定電池型號。
下面仍以80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min系統(tǒng)配套美國GNBSprinterl2V電池為例來說明。首先按式(3)計算蓄電池的**放電電流,Imax=212.8A,由式(2)得出每2V單元的放電終止電壓UT=1.67V。在sprinter恒流放電曲線圖(圖1)中,根據(jù)后備時間15min(橫坐標(biāo))和放電終止電壓1.67V(縱坐標(biāo)),可得出放電速率n為2.13C(容量)。據(jù)此可得電池的額定容量為:C=Imax/n=99.9Ah(即C10)。100Ah所對應(yīng)的型號為S12V370,即用32節(jié)GNBS12V370。
(二)蓄電池壽命和使用環(huán)境
蓄電池的壽命有兩項衡量指標(biāo),一是浮充壽命,即在標(biāo)準(zhǔn)溫度和連續(xù)浮充狀態(tài)下,蓄電池能放出的**容量不小于額定容量的80%時所使用的年限;二是80%深度循環(huán)充放電次數(shù),即滿容量電池放掉額定容量的80%后再充滿電,如此可循環(huán)使用的次數(shù)。通常,工程技術(shù)人員僅注重前者,而忽略了后者。80%深度循環(huán)充放電次數(shù)代表著蓄電池實際可以使用的次數(shù),在經(jīng)常停電或市電質(zhì)量不高的情況下,當(dāng)蓄電池的實際使用次數(shù)已經(jīng)超過規(guī)定的循環(huán)充放電次數(shù)時,盡管實際使用時間還沒達(dá)到標(biāo)定的浮充壽命,但蓄電池其實已經(jīng)失效,如果不能及時發(fā)現(xiàn)則會帶來較大的事故隱患。所以,在選擇蓄電池時,我們對兩項壽命指標(biāo)都應(yīng)予以重視,在市電經(jīng)常中斷的條件下,后者就尤為重要。在選擇UPS配套蓄電池時,我們應(yīng)考慮足夠的浮充壽命裕量。根據(jù)經(jīng)驗,蓄電池的實際使用壽命往往只有標(biāo)定浮充壽命的50%~80%。這是因為蓄電池實際浮充壽命與定義標(biāo)準(zhǔn)溫度、實際環(huán)境溫度、電池充電電壓、使用維護(hù)等眾多因素有關(guān)。當(dāng)實際環(huán)境溫度比定義標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度每升高10℃,蓄電池會因為內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速度增加一倍而導(dǎo)致浮充壽命縮短一半,所以,UPS蓄電池機(jī)房應(yīng)配備空調(diào)設(shè)備。在定義溫度值方面,歐洲標(biāo)準(zhǔn)為20℃,中國、日本、美國等標(biāo)準(zhǔn)為25℃。20℃10年浮充壽命的蓄電池如換算到25℃標(biāo)準(zhǔn),僅相當(dāng)于7~8年浮充壽命。
配套蓄電池的標(biāo)稱浮充壽命應(yīng)該是用我們希望的蓄電池實際使用壽命除以一個壽命系數(shù)后所得的數(shù)值。這一壽命系數(shù)通常憑經(jīng)驗確定,蓄電池可靠性高的可取為0.8,可靠性低的可取為0.5。
UPS蓄電池選擇的其他問題
1.單個蓄電池電壓的選擇
VRLA按單節(jié)電壓分有12V/節(jié)、6V/節(jié)、4V/節(jié)和2V/節(jié)等四種不同形式。從經(jīng)濟(jì)方面來看,UPS正常工作電壓一定,選用的電池單節(jié)電壓越高,電池組所用的串聯(lián)電池數(shù)量越少,配套電池組的價格也越便宜。但從性方面來看,選用的電池單節(jié)電壓越低,整個系統(tǒng)越。如果12V/節(jié)的電池壞了一節(jié),整個蓄電池后備系統(tǒng)就少了12V,UPS主機(jī)就有可能開啟低壓報*功能使整個UPS系統(tǒng)不能正常工作。所以在選用12V/節(jié)蓄電池時,多采用多組并聯(lián)來達(dá)到UPS系統(tǒng)要求,萬一有一組出問題,還有其他組的電池可運作。
2、蓄電池所能承受的紋波系數(shù)
在UPS系統(tǒng)中,蓄電池還起到濾波器的作用,承受UPs輸入紋波電壓和紋波電流的沖擊。如果所選蓄電池承受紋波系數(shù)的能力較差,而紋波系數(shù)又比較大,則會使蓄電池過早地失效而引起不能放電的事故。IEC蓄電池標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,VRLA應(yīng)能承受0.5%的紋波系數(shù),但使用UPS的場合,紋波系數(shù)都比較大,有的甚至達(dá)到2%,所以應(yīng)對蓄電池的可承受紋波系數(shù)按實際情況提出要求。
3、蓄電池性能均一性
從理論上講,蓄電池的電壓、內(nèi)阻、壽命等性能應(yīng)該是一致的,可以無限多組數(shù)地進(jìn)行并聯(lián)以達(dá)到要求的容量。但在實際生產(chǎn)過程中,由于所用材料純度、生產(chǎn)工藝、工作人員、生產(chǎn)環(huán)境溫度等差異,同一條流水線上制造的蓄電池通常在性能上有一定的差異,即使同一品牌同一型號相同生產(chǎn)日期生產(chǎn)的蓄電池,性能也不可能做得完全一致,這一點可以通過測量比較蓄電池的單節(jié)開路電壓看出來。工程人員通常采用便宜的小容量電池多組并聯(lián)來達(dá)到UPS要求的較大蓄電池容量,如果采用性能均一性較差的電池多組并聯(lián),性能差、電壓低的電池組就會將性能好的蓄電池組拖垮,導(dǎo)致整套UPS蓄電池系統(tǒng)提前失效。目前性能均一性主要根據(jù)蓄電池電壓均一性來衡量,國內(nèi)有多種標(biāo)準(zhǔn)要求,例如信息產(chǎn)業(yè)部YD/T799--1996標(biāo)準(zhǔn)要求為:25℃時整組蓄電池2V單元浮充電壓差不大于±50mV,開路電壓差不大于±20mV;電力部DL/T637--1997標(biāo)準(zhǔn)要求是:25℃時,如電池系統(tǒng)采用2V/節(jié)電池,開路電壓**的一節(jié)與**的一節(jié)差異不超過30mV,6V/節(jié)電池不超過40mV,12V/節(jié)電池則不超過60mV。一般蓄電池并聯(lián)組數(shù)不應(yīng)超過4組,為防止整套蓄電池系統(tǒng)的提前失效,在選擇蓄電池時,應(yīng)該在性能均一性方面提出要求。當(dāng)確定了蓄電池型號之后,在一套UPS系統(tǒng)中**要求廠家提供同一批次的蓄電池產(chǎn)品,以減小性能方面的差異。同樣道理,不同品牌或者新舊程度不同的蓄電池,由于存在較大的性能差異,建議不要混合使用。,要特別指出的是即使選擇了恰當(dāng)?shù)腣RLA,也需要進(jìn)行一些必要的日常維護(hù)和管理,避免蓄電池過早失效。
4、UPS蓄電池的維護(hù)
一般來說,在UPS中所用的蓄電池都是閾控式密封電池。因此,對電池的維護(hù),僅局限于確保電池的工作環(huán)境溫度盡可能地被控制在20~25攝氏度和處于潔凈和干燥的工作環(huán)境中即可。由于對閾控電池和非密封電池的維護(hù)操作步驟是完全不同的,一般說來,是不宜對密封免維護(hù)電池組執(zhí)行“升壓均衡”譯電操作的。因為這是一種弊多利少的“均充”操作法。有關(guān)具體的操作步驟應(yīng)遵照電池生產(chǎn)廠的要求進(jìn)行**能定期地(半年左右)測量、記錄下電池組中各單元電池的端電壓數(shù)據(jù),以便預(yù)測電池的老化趨勢。