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Il sistema UPS (3. Tecnologia delle batterie)

Il sistema UPS (3. Tecnologia delle batterie)

2021-09-19

Gruppo di continuità UPS

Gruppo di continuità UPS

Durata della batteria


Anche se l'UPS utilizza la stessa tecnologia di batteria, la durata della batteria di diversi produttori può variare notevolmente, il che è molto importante per l'utente a causa dell'elevato costo di sostituzione delle batterie (circa il 30% del prezzo di vendita dell'UPS). I guasti della batteria possono ridurre l'affidabilità del sistema e possono essere molto fastidiosi.


Influenza della temperatura

La temperatura ha una grande influenza sul naturale processo di invecchiamento delle batterie. Dati sperimentali dettagliati mostrano che ogni volta che la temperatura aumenta di 5 gradi Celsius, la durata della batteria diminuirà del 10%, quindi il design dell'UPS dovrebbe mantenere la batteria il più calda possibile. Tutti gli UPS ibridi online e di backup/online generano più calore rispetto agli UPS di backup o line-interactive (quindi i primi devono installare ventole), che è anche un motivo importante per cui i cicli di sostituzione della batteria dell'UPS di backup o line-interactive sono relativamente lunghi.


Impatto di carica


Il caricabatterie è una parte molto importante dell'UPS e le condizioni di carica della batteria hanno una grande influenza sulla durata della batteria. La durata della batteria dell'UPS è massimizzata se la batteria viene mantenuta a tensione costante o carica elettrica "flottante". Infatti, la durata dello stato di carica della batteria è molto più lunga di quella del puro stato di conservazione. Poiché la carica della batteria rallenta il naturale processo di invecchiamento della batteria, l'UPS dovrebbe mantenere la batteria carica sia che sia in funzione che quando è spenta.


Influenza della tensione


La batteria è composta da un'unica "batteria primaria". La tensione di ciascuna batteria primaria è di circa 2 volt. Le batterie primarie sono collegate in serie per formare una batteria con una tensione più elevata. Una batteria da 12 volt è composta da 6 batterie primarie e una batteria da 24 volt è composta da 12. Una composizione della batteria primaria e così via. Quando la batteria dell'UPS è carica, viene caricata ogni batteria primaria collegata in serie. Una leggera differenza nelle prestazioni delle batterie primarie farà sì che alcune batterie primarie carichino tensioni più elevate rispetto ad altre e queste batterie invecchieranno prematuramente. Finché le prestazioni di una determinata batteria principale collegata in serie diminuiscono, diminuiranno anche le prestazioni dell'intera batteria. Gli esperimenti hanno dimostrato che la durata della batteria è correlata al numero di batterie primarie collegate in serie, maggiore è la tensione della batteria, più veloce è l'invecchiamento. Quando la capacità dell'UPS è fissa, la tensione della batteria deve essere progettata per essere la più bassa possibile, in modo da prolungare la durata della batteria dell'UPS. Quando la tensione della batteria è fissa, dovrebbe essere selezionata una batteria con un piccolo numero di batterie primarie collegate in serie invece di un gran numero di batterie primarie collegate in serie con una bassa tensione. batteria. La tensione della batteria di alcuni produttori di UPS è relativamente alta. Questo perché quando la capacità è costante, maggiore è la tensione, minore è la corrente, quindi è possibile utilizzare cavi più sottili e semiconduttori con potenza inferiore per ridurre il costo dell'UPS. La tensione della batteria di un UPS con una capacità di circa 1KVA è generalmente di 24-96V. la tensione della batteria deve essere progettata per essere la più bassa possibile, in modo da prolungare la durata della batteria dell'UPS. Quando la tensione della batteria è fissa, dovrebbe essere selezionata una batteria con un piccolo numero di batterie primarie collegate in serie invece di un gran numero di batterie primarie collegate in serie con una bassa tensione. batteria. La tensione della batteria di alcuni produttori di UPS è relativamente alta. Questo perché quando la capacità è costante, maggiore è la tensione, minore è la corrente, quindi è possibile utilizzare cavi più sottili e semiconduttori con potenza inferiore per ridurre il costo dell'UPS. La tensione della batteria di un UPS con una capacità di circa 1KVA è generalmente di 24-96V. la tensione della batteria deve essere progettata per essere la più bassa possibile, in modo da prolungare la durata della batteria dell'UPS. Quando la tensione della batteria è fissa, dovrebbe essere selezionata una batteria con un piccolo numero di batterie primarie collegate in serie invece di un gran numero di batterie primarie collegate in serie con una bassa tensione. batteria. La tensione della batteria di alcuni produttori di UPS è relativamente alta. Questo perché quando la capacità è costante, maggiore è la tensione, minore è la corrente, quindi è possibile utilizzare cavi più sottili e semiconduttori con potenza inferiore per ridurre il costo dell'UPS. La tensione della batteria di un UPS con una capacità di circa 1KVA è generalmente di 24-96V. dovrebbe essere selezionata una batteria con un numero ridotto di batterie primarie collegate in serie invece di un numero elevato di batterie primarie collegate in serie a bassa tensione. batteria. La tensione della batteria di alcuni produttori di UPS è relativamente alta. Questo perché quando la capacità è costante, maggiore è la tensione, minore è la corrente, quindi è possibile utilizzare cavi più sottili e semiconduttori con potenza inferiore per ridurre il costo dell'UPS. La tensione della batteria di un UPS con una capacità di circa 1KVA è generalmente di 24-96V. dovrebbe essere selezionata una batteria con un numero ridotto di batterie primarie collegate in serie invece di un numero elevato di batterie primarie collegate in serie a bassa tensione. batteria. La tensione della batteria di alcuni produttori di UPS è relativamente alta. Questo perché quando la capacità è costante, maggiore è la tensione, minore è la corrente, quindi è possibile utilizzare cavi più sottili e semiconduttori con potenza inferiore per ridurre il costo dell'UPS. La tensione della batteria di un UPS con una capacità di circa 1KVA è generalmente di 24-96V. quindi è possibile utilizzare fili più sottili e semiconduttori con potenza inferiore per ridurre il costo dell'UPS. La tensione della batteria di un UPS con una capacità di circa 1KVA è generalmente di 24-96V. quindi è possibile utilizzare fili più sottili e semiconduttori con potenza inferiore per ridurre il costo dell'UPS. La tensione della batteria di un UPS con una capacità di circa 1KVA è generalmente di 24-96V.


Influenza attuale


Idealmente, per prolungare la durata della batteria dell'UPS , la batteria dovrebbe essere sempre mantenuta in carica "float" oa tensione costante. In questo stato di carica, una batteria completamente carica assorbe una corrente di carica molto piccola, chiamata corrente di "galleggiamento" o "autoscarica". Nonostante le raccomandazioni del produttore della batteria, alcuni modelli di UPS (molti in linea) sottopongono le batterie a una piccola corrente aggiuntiva, chiamata corrente di ripple. La corrente di ondulazione viene generata quando la batteria fornisce continuamente alimentazione all'inverter, poiché secondo il principio di risparmio energetico, l'inverter deve avere un ingresso CC per generare un'uscita CA. In questo modo la batteria forma un piccolo ciclo di carica e scarica,


I normali UPS di backup, line-interactive o backup/ferromagnetici non avranno correnti di ripple e gli UPS di altri modelli genereranno correnti di ripple di dimensioni variabili, a seconda del metodo di progettazione specifico. Basta controllare lo schema a blocchi dell'UPS per sapere se l'UPS può generare corrente di ripple.

Se la batteria dell'UPS online si trova tra il caricabatterie e l'inverter, la batteria presenterà una corrente di ondulazione, che è un comune UPS a "doppia conversione".

Se la batteria è isolata dall'inverter con un diodo di blocco, un relè, un convertitore o un raddrizzatore, non ci sarà corrente di ripple dalla batteria. Naturalmente, l'UPS di questo tipo non è sempre "online", quindi questo tipo di UPS è chiamato UPS " backup ibrido/online" .


Riassumere


La batteria è la parte più inaffidabile del sistema UPS, ma la qualità del design dell'UPS influisce direttamente sull'affidabilità della batteria. Mantenere la batteria carica (anche se l'UPS è spento) può prolungare la durata della batteria. Cercare di evitare l'uso di un UPS con un'alta tensione della batteria. Alcuni modelli di UPS fanno sì che la batteria generi corrente di ripple, causando un inutile surriscaldamento della batteria. La maggior parte degli UPS utilizza batterie simili, ma le differenze nel design dell'UPS possono influire notevolmente sulla durata della batteria. Una batteria è da 12 V e l'UPS deve essere collegato a 96 V, ovvero deve essere collegato a 8 batterie. Il server è 780 W, più il 20%, circa 1000 W, 2 ore, ciascuna batteria è di circa 20 Ah e possono essere utilizzate 8 batterie con una capacità nominale di 24 Ah.

Ci sono molte marche. La maggior parte dei candidati sceglie batterie piombo-acido esenti da manutenzione per uso domestico . I produttori regolari garantiscono qualità, lunga durata e prestazioni ad alto costo.


Tempo di ricarica


Per le batterie di backup, il tempo necessario per caricare completamente la batteria dopo che la batteria è stata alimentata non è generalmente inferiore a 24 ore; per le batterie ciclo, se si conosce l'ultima capacità di scarica e la corrente di carica iniziale, è possibile premere La seguente formula calcola il tempo di carica necessario quando l'ambiente è a 25°C.

A. Quando la corrente di scarica è superiore a 0,25 C


Cdis

Tch = I +3 ~5

B. Quando la corrente di scarica è inferiore a 0,25 C


Cdis

Tch = I +6 ~ 10

Nota: Tch = tempo necessario per caricare completamente la batteria (ore)

Cdis = l'ultima scarica della batteria (Amperore)

I = massima corrente di carica iniziale (ampere)


Calcolo della capacità


1. Calcolare il valore massimo della corrente di scarica della batteria:

Imax=Pcosф/(η*Ecritico*N)

Nota: P →Potenza di uscita nominale dell'alimentatore UPS

cosф → Il fattore di potenza in uscita dell'alimentatore UPS (l'UPS è generalmente 0,8)

η→ Efficienza inverter UPS, generalmente 0,88~0,94 (0,9 può essere preso nel calcolo effettivo)

E Critico → La tensione di scarica critica del pacco batteria (la batteria da 12 V è di circa 10,5 V, la batteria da 2 V è di circa 1,7 V)

N → Quantità di ogni pacco batteria (determinata da ogni marca e ogni serie di prodotti)


2. In base al tempo di backup del pacco batteria selezionato, individuare il valore della velocità di scarica C richiesto del pacco batteria, quindi in base a:

La capacità nominale del pacco batteria = Imax/C


3. Tempo e tasso di scarico C

4. Prendiamo come esempio il ritardo 300KVA della serie MTT per 30 minuti:



È noto che il numero N delle batterie di alimentazione UPS serie MTT è 32, il fattore di potenza cosф è 0,8 e l'efficienza dell'inverter η è 0,9.

Secondo: Imax=Pcosф/(η*Ecritical*N),

Quindi la massima corrente di scarica = potenza nominale 300000VA×0.8÷ (0.9 efficienza * 32 celle * 10.5V tensione di scarica per cella) = 794AH

È anche noto che il tasso di scarica C della batteria in 30 minuti è 0,92,

Secondo: la capacità nominale del pacco batteria = Imax/C

La capacità nominale del pacco batteria = 794÷ 0.92C=863AH

La capacità totale del pacco batteria=863AH×32 celle×12V=331392AH

Si può vedere che sono necessari 6 gruppi di batterie 150AH32

6 armadi batteria dimensioni 800*900*2000


Potente e potente!

 

Distributori e aziende OEM sono i benvenuti.

Entra in contatto con il produttore professionale di batterie al piombo,

www.gembattery.com

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