Come dimensionare l'autonomia della batteria UPS per un carico reale
Abbiamo bisogno di un UPS da 6 kVA per funzionare per 20 minuti è un punto di partenza, non una specifica della batteria.Questi carichi attireranno quantità molto diverse dalla sua batteria.
Il valore di kVA indica la capacità di uscita dell'UPS. Il tempo di funzionamento dipende dalla potenza che rimane collegata durante l'interruzione, la disposizione della batteria,e come le batterie selezionate si comportano a tale velocità di scaricaNeppure un'etichetta con 100 Ah risolve la questione.
Il percorso di dimensionamento:
- Misurare il kW protetto e notare quando il carico cambia.
- Convertire tale carico in una richiesta di scarica della batteria utilizzando i dati di modalità batteria dell'UPS.
- Verificare i minuti richiesti sulla tabella di scarica esatta della batteria e sulla configurazione approvata dell'UPS; verificare il sistema installato sotto carico.
Il primo calcolo indica che vale la pena verificare i dati della batteria.
Cominciate con l'apparecchiatura che deve continuare a funzionare dopo il calo di corrente, misurate o ottenete il suo kW di funzionamento e notate se il carico cambia durante l'interruzione.Una sala server può smaltire le attrezzature non essenziali dopo diversi minutiUna linea di produzione può avere un motore che si avvia mentre l'alimentazione è sulla batteria.
Il tempo di funzionamento è principalmente un problema di energia e di velocità di scarica; l'UPS stesso deve ancora trasportare il kW continuo del carico,kVA e picchi di breve durata. Se tali valori non corrispondono, una batteria più grande non risolverà la selezione dell'UPS.Guida per la misurazione dei UPS industriali e mediciLa prima verifica è trattata in modo più dettagliato.
Per un carico variabile, fornire al fornitore un breve programma di carico: ad esempio, la potenza necessaria durante i primi cinque minuti, ciò che può essere spento e ciò che rimane per il resto del blackout.Una singola cifra di tempo di esecuzione indicata a un carico costante può non rappresentare tale sequenza.
Scegliere il tempo obiettivo dal lavoro che l'UPS deve completare: mantenere l'apparecchiatura in funzione per un arresto ordinato, superare un trasferimento del generatore o supportare il funzionamento continuo fino a quando non è disponibile un altro rifornimento.Sono promesse diverse.La durata media di interruzione di un sito è utile, ma non può sostituire il tempo di funzionamento richiesto per il carico protetto.
Per "20 minuti" si intendono 20 minuti al carico protetto, fino al momento in cui viene ripristinata l'alimentazione o l'apparecchiatura si spegne in modo sicuro.Iniziare, raggiungendo tensione e frequenza utilizzabili, trasferendo l'alimentazione e l'UPS accettando tale input.
Decidere se l'obiettivo si applica solo a una batteria nuova e completamente carica a una temperatura ambiente specificata o se deve ancora essere raggiunto più tardi durante la vita utile della batteria.Sono requisiti di progettazione diversi.Se sono possibili interruzioni ripetute, controllare quanta carica il sistema può recuperare tra gli eventi piuttosto che assumere che ogni evento inizia con una batteria piena.Guida per la ricarica della batteria UPSspiega perché la capacità del caricabatterie e la finestra di ricarica disponibile sono importanti.
Il calcolo del primo passaggio più semplice è:
Potenza della batteria (kW) ≈ carico alternativo protetto (kW) ÷ efficienza da corrente continua a corrente alternativa in modalità batteria
Utilizzare i dati sull'efficienza o sulla corrente di scarica della batteria per il modello e il livello di carico effettivi dell'UPS. Includere carichi di CC ausiliari se il produttore non li ha già inclusi.utilizzare lo strumento di esecuzione del produttore o i dati di corrente di scarica: L'efficienza dell'UPS e la tensione della batteria possono variare con la scarica della batteria.
Ecco un'illustrazione elaborata utilizzando ipotesi ipotetiche:
- carico protetto misurato:30,0 kW
- Tempo di esecuzione richiesto:20 minuti.
- L'efficienza assunta in modalità batteria del UPS:90%
- Disposizione presunta della batteria:una serie di sedici blocchi VRLA da 12 V, sei celle per blocco
La potenza stimata della batteria è:3.0 ÷ 0,90 = 3,33 kWDiviso in 16 isolati, questo è circa208 W per blocco, o340,7 W per cellaQuesta è la domanda di scarica per controllare nella tabella delle batterie.
Un confronto ipotetico non è una specifica TAFENG o una garanzia di tempo di esecuzione.Il carico fa una differenza visibile anche con la stessa efficienza presunta dell'UPS e della batteria:
| Carico AC protetto | Estimazione della domanda di batterie | Potenza richiesta per cella |
|---|---|---|
| 1.5 kW | 10,67 kW | 17.4 W |
| 30,0 kW | 30,33 kW | 34.7 W |
| 40,0 kW | 40,44 kW | 46.3 W |
Queste cifre definiscono la domanda della batteria. La tabella di scarico indica se una data batteria può soddisfare tale domanda per 20 minuti.
Ora aprite la tabella di scarica di potenza costante del modello di batteria proposto.20 minuti.la batteria deve fornire almeno la potenza necessaria per cella dopo l'applicazione dei limiti di invecchiamento e di temperatura del progetto.Se invece il produttore fornisce watt per blocco a 12 V, confronta con 208 W per blocco.
L'efficienza ipotizzata del 90% e la stringa di sedici blocchi rendono visibile l'aritmetica; essi devono essere sostituiti con i dati effettivi dell'UPS.non dedurre mai un numero di batterie approvato semplicemente dividendo una tensione nominale in CC per 12.
Moltiplicando la tensione nominale della batteria per Ah si ottiene una cifra di energia nominale, ma non si sa quanta energia il banco può fornire in 20 minuti prima che l'UPS raggiunga la sua tensione di taglio.Un valore di Ah è misurato sotto una velocità di prova e una temperatura indicatiUn breve scarico UPS può essere molto più impegnativo.
In una stringa di serie, le tensioni dei blocchi si aggiungono mentre il valore di Ah rimane quello di un blocco.ma gli UPS e i produttori di batterie devono autorizzare l'arrangiamento e specificare la sua protezioneNon moltiplicare l'ah per il numero di blocchi in una singola stringa di serie.
I produttori di batterie pubblicano pertanto i dati di scaricotempo, tensione terminale e temperatura. Un progetto di 20 minuti dovrebbe utilizzare un rating di 20 minuti o un metodo di dimensionamento approvato dal produttore, non un rating di Ah di dieci o venti ore esteso in una promessa di 20 minuti. Controlla il modello esatto della batteria:due batterie con la stessa marcatura Ah possono avere prestazioni diverse.
Prima di fare il preventivo, verificare la batteria rispetto alla tensione CC approvata dall'UPS, alle impostazioni del caricabatterie e al numero di corde consentito.Una batteria che sembra giusto sulla carta può ancora essere la configurazione sbagliata per il UPS. Poi controllare i dispositivi di protezione, le dimensioni del cavo e la distanza dall'armadio.Guida della distanza tra la batteria e l'armadiospiega perché la caduta di corrente continua e di tensione del cavo è importante, specialmente verso la fine della scarica.
Per un UPS online che ha bisogno di un tempo di esecuzione prolungato,questo modello di UPS online a batteria esternaLa disposizione della batteria deve essere approvata per il modello, il carico e il sito specifico dell'UPS. L'aggiunta di spazio di archiviazione non aumenta la potenza di uscita dell'UPS,e non rende il tempo di esecuzione illimitato.
Prima di chiudere, testare il sistema installato con il carico protetto previsto e una procedura di prova concordata.profilo di carico e punto in cui l'UPS smette di fornirloLe curve del costruttore sono la base per la selezione; un test di messa in servizio verifica l'impianto che si è effettivamente costruito.
Per un sistema di backup della batteria UPS online, inviare al fornitore i dettagli che determineranno la dimensione della batteria:
- kW e kVA di funzionamento misurati, più eventuali variazioni di carico durante l'interruzione
- Carico di picco o di partenza e durata
- Minuti richiesti e evento che mette fine al lavoro della batteria
- Modello di batteria proposto o composizione chimica, se già scelto
- La temperatura reale della stanza presso il gabinetto della batteria, non solo il comfort setpoint, e il modello UPS
Con questi dettagli, un fornitore può iniziare un calcolo difendibile.
