12V150AHups电源蓄电池艾力德电池6GFM150现货

图5  全桥逆变器UPS一个功率管穿通情况原理图

并联运行描述了这样一种配置，即将两个或两个以上的不间断电源模块的输出连接在一起，通过一个共同的交流母线，提供给负荷。为了能够成功地做到这一点，每一个不间断电源模块必须能够并联运行，但并非所有的UPS都能够并联运行。要做到能够并联运行，模块需要配备并行卡，然后通过线(光)缆连结，形成一个闭环的数据通信系统。这使得数据在不间断电源的模块之间进行交换。如果有需要，每个模块仍然可以独立运行，但这个并行卡将使并联的整组不间断电源模块作为一个系统来运行。像这样一组并联的不间断电源模块被称为一个UPS系统。这样的系统有两个基本的配置：并联冗余系统和普通的并联系统。

并联冗余系统（N+X）

一种并联冗余UPS系统是由一个或多个UPS模块并联运行，以一个所谓的N+X配置形式，这里X代表了额外的不间断电源模块的数量。例如，一个并联的有两个单位的UPS系统是一个N+1配置；三个单位的UPS系统就是N+2等等。每一个模块都配有一个静态旁路开关。所有模块平均地分配负荷，但如果一个模块出现故障（无论是正在形成的故障，还是已经撤下去维修），其它模块将接替它给负荷供电而不会间断。

并联冗余UPS是常见的可利用的并联配置，它通常是用来保护要求高恢复性和高可用性的数据中心、工业用途和大型服务商的重要业务的应用。

每个UPS制造商的并联运行不间断电源模块的数量是不同的，但一个共同的标准是最多只能是并联8个UPS模块。

并联系统

一种并联的不间断电源供电系统，是由多个并联工作的UPS组成，但没有冗余，因此称之为：并联系统。并联系统并没有增加系统的恢复能力，但可以花费较少的设备费用。然而，并联冗余系统比普通的并联系统的主要优势，体现在维护/修理期间的不间断供电（特别是针对一个重要业务的应用时）。一个并联冗余的解决方案允许维修工作进行，而不中断负载，而同样的情况在一个普通的并联配置中，整个UPS系统必须走旁路，只允许个别单元继续工作。在一个普通的并联系统中，UPS系统总的供电能力是这个系统中UPS模块的总数。

在并联配置中UPS的规模是至关重要的

设计一个并联的UPS系统的关键是确定UPS的供电能力大小。整个系统需要确定规模，从而使任何一个模块不应该因为超载而发生故障。但也将具有一定程度的超载能力，就是当UPS系统在接近设计极限值时候（UPS设计极限含有一定的超载能力）的运行。

在正常运行期间，当可以提供电网供电（或发电机供电）时，无论在一个并联冗余或并联容量系统中，每一个不间断电源模块将分担同样的负载。在电池模块的运行状态下，也是负载均分。每个模块都有自己的一套电池，而不是共用电池。

如果任何一个UPS模块检测出发生内部故障，它将自动断开共同的输出AC母线，其余的不间断电源模块将平均分担负荷，没有任何供电中断。

在系统中，如果第二个不间断电源模块同时发生故障，剩余的运行中的UPS模块将被迫超载，负荷通过静态开关转移到旁路供电。这将同时迫使两个发生故障的UPS模块进入旁路，但可以确保负载自动地得到足够的能源而没有中断。

当在旁路内，系统恢复能力降低，负荷将被连接到原始市电电源或替代的交流电源。在旁路上，每个UPS将产生报警通知，在本地网络或远程站点可以捕获到这些警报。

双输入供电

采用双输入供电，并联的UPS配置的恢复能力可以得到进一步加强。这里的UPS系统是通过不同的整流器和静态开关来供电的。

不间断电源安装通常依赖于共同的市电电源供给UPS和静态旁路。但是，这样就产生了一个单点故障，对于那些重要业务的应用，这是不可接受的。采用双输入供电，从不同的市电电源（甚至不同的变电站）供电，就解决了这一问题。

蓄电池是UPS的重要部件，在为UPS选用蓄电池时，合理的配置会提升UPS的整体性能、降低UPS的整体成本，在此简述选用铅酸蓄电池的一些注意事项，使UPS与电池能够达到最优化配置，以满足不同应用场所的需求。

一 铅酸蓄电池种类的选择

1 铅酸蓄电池的种类及优缺点[l1] 

 
铅酸蓄电池从制造结构上分为两类，第一类是开口电池（又称富液电池），开口电池的极板均浸泡在电解液中，反应产生的氧气、氢气从电池盖的开口处逸出。开口电池优点是①电池的外壳透明，能够观察到极板、液体的工作状况，便于及时深度维护，从而保证了最高可靠性；②由于便于深度维护（加液、更换落后电池），保证了整个电池系统能够长时间服役，因而寿命长，开口电池一般设计寿命20年[l2] ；③浮充电流小，运营成本低；缺点是：①需要专业的维护人员；②体积大，能量密度低；③需要通风良好的专用电池室[l3] ；④由于有酸雾逸出，与其他电子设备适应性较差。
对于可靠性要求极高的场所，如核电厂核岛一般都会选择核级开口电池。
第二类是阀控式密封电池（又称贫液式电池），阀控电池在电池盖上装有单向阀，电池内部无游离酸，内部反应形成氧循环，正常运行时，气体不外泄。阀控电池又由于电解液的存在方式不同分为AGM和GEL两种。两类电池的优缺点见如下比较表。
 
因此，AGM适合在温度适宜、要求高功率放电的场合,而GEL适合于环境温度变化较大，市电供电较差的场合。
二 蓄电池容量的选择
蓄电池的容量不能简单以蓄电池的AH数来确定，因为相同AH数的蓄电池，不同的放电时间，表现出来的能力有很大的差异。 
例如C&D 12-100 LBT蓄电池的容量C20=100AH，是指该电池在25摄氏度时，放电电流为5A，放到截止电压为10.5V时停止，放电时间能达20H。即5A×20H=100AH。通过以上表述，可以清晰的看到通常意义上的C20为100AH，表明了这个电池的20小时小电流的放电能力，而UPS应用往往是2小时内的短时间、大电流放电，我们应该关注每款电池短时间的放电能力。
C&D 12-100 LBT的C20=100AH,15分钟放电能力为308.8瓦特；
C&D 12-370 DNT的C20=102AH,15分钟放电能力为369.7瓦特；
相同都是100AH的电池，DNT电池15分钟放电能力比普通电池高近20%。以300KVA的UPS后备15分钟为例，需要LBT系列100AH电池140节，而DNT系列100AH电池仅需要114节，差异26节。
所以，为UPS选择蓄电池容量，科学准确的方式是恒功率计算方式 
1.蓄电池容量计算公式
恒功率模型，即按照UPS负荷有功功率计算电池容量，计算方法如下：
第一步：根据如下公式求出业主需求的单体功率数Pdc
 
第二步：蓄电池在某截止电压（例如1.75V）时的放电功率应大于此Pdc;
2.蓄电池容量计算举例
（1）UPS参数

	



	

		

			

UPS容量:
			
			

800KVA
			
			

负载率:
			
			

100%
			
		
		

			

输出功率因数:
			
			

0.8
			
			

逆变器效率:
			
			

0.95
			
		
		

			

串联节数:
			
			

38
			
			

并联组数:
			
			

4
			
		
		

			

单体截止电压:
			
			

1.7V
			
			

运行环境温度:
			
			

25℃
			
		
	

（2）计算过程
满足此用户要求，每单体电池需要的直流功率是：
 
（3）电池的选择
电池型号为：C&D 12-775A DNT的电池，在25℃的环境温度下运行,截止电压1.7V：
状态一 #1：在15分钟时放电功率为776W; 
状态二 #2：在20分钟时放电功率为570W。
 
根据如下公式推算，该电池组的预计后备时间为
 
（4）计算结果
该800 kVA UPS 满载配置C&D 12-775A DNT 电池共 38节×4组，运行在25℃环境中，预计后备时间超过15分钟。
3．蓄电池容量计算中注意事项
输出功率因数、逆变器效率、串联节数、截止电压均由[l6] PS参数决定；负载率、环境温度都是由最终客户决定。
如果环境温度不是 25摄氏度，可根据如下公式折算（此公式适合15-30摄氏度计算）。
Ct=Ce[1+K(t-25)]
- Ce—25摄氏度基准温度容量
- t--放电时环境温度
- K--温度系数（10h率K=0.006， 3h率K=0.008，1h率K=0.01）
例如一个100AH的电池，在15摄氏度环境下，在后备时间30分钟情况下使用。
C=100×[1+0.01×(15-25)]=90AH
即这个电池在15摄氏，电池已经折算为90AH，相应的放电功率表里的数据也要乘以0.9。
总之，每个应用现场都有不同需求和客观情况，多用型、长寿命、高功率、前端子、深循环等越来越多种类的铅酸蓄电池的应用，将为每[l7] 位客户打造个性化方案，提升关键设备电源系统的高性能及高可靠性。
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