(пусто)
 
 

новости

Что бы вы хотели улучшить в работе нашего магазина?

bannereaton
Версия для печати Версия для печати

Расчет емкости аккумуляторной батареи для применения в источниках бесперебойного питания.

Номинальная емкость аккумуляторной батареи определяется из условий 10-ти часового разряда с постоянной мощностью (или током) при температуре 20-25 °С до конечного напряжения 1.8В на гальванический элемент. Реальная емкость аккумуляторов в других режимах разряда будет отличаться от номинальной. Обычно при выборе батареи для каждого конкретного случая пользуются разрядными таблицами или формулами, предоставляемыми производителями батарей. Такой метод дает самые точные результаты. Для очень грубой оценки емкости можно воспользоваться методом «ампер-часов» (т.е. умножением тока нагрузки на время резерва в часах).

Процедура расчета с использованием таблиц разряда сводится к следующему: по известному значению мощности нагрузки Pнаг с учетом потерь во всех дополнительных преобразователях (КПД) и с учетом ожидаемой мощности расширения в будущем, определяется удельная мощность на один 2 вольтовый гальванический элемент батареи.

Количество 2 вольтовых гальванических элементов определяется по номинальному входному напряжению постоянного тока для конкретного ИБП (номинальное напряжение выпрямителя ИБП). Одна группа батареи 48В имеет 24 гальванических элемента, а одна батарея 72В – 36 гальванических элементов. На этом шаге также решается, сколько батарейных «групп», или «стрингов» (string) будет использовано. Иногда, с точки зрения надежности работы и удобства обслуживания рекомендуется использовать батарею, состоящую не менее, чем из двух батарейных групп. Если принимается решение об использовании Nбат гр. батарейных групп, то количество 2В гальванических элементов умножается на число групп:

N гэ = Nбат гр * UDCИБП /2 

А удельная мощность на один элемент батареи составит:

Ргэ = Pнаг / N гэ

Также для учета старения аккумуляторной батареи можно поделить расчетную мощность на 0,8. Таким образом, мы учитываем явление старения аккумуляторной батареи (снижение емкости в процессе эксплуатации) к концу срока службы АБ остаточная емкость аккумуляторов составляет около 80% от исходной. Таким образом, мы получаем гарантию того, что аккумуляторная батарея даже к концу своего срока службы будет обеспечивать требуемое время автономии. Если требуется учесть старение аккумуляторной батареи, необходимо при расчете емкости АБ увеличить расчетную мощность (поделить на 0,8).

Далее, зная требуемое время резерва в минутах или часах, по таблице разряда с постоянной мощностью определяется емкость аккумуляторной батареи. Для этого полученное значение удельной емкости на элемент Ргэ сравнивается со значением мощности разряда в таблице для соответствующего столбца- времени резервирования и выбирается ближайшее большее значение.

 

Пример 1:

Мощность нагрузки 1600Вт, время резервирования 1 час. 

Поскольку коэффициент мощности (cosφ) нагрузки неизвестен, берем для расчета 0,7.

Полная мощность:

S = P/cosφ = 1600/0.7 = 2285 ВА

 

Выбираем ИБП EneltPro 3000 RTH. Напряжение АБ в ИБП - 72В

Если хотим учесть КПД инвертора в ИБП, то мы должны поделить потребляемую мощность на КПД.. для ИБП EneltPro 3000 RTH – КПД в режиме работы от АБ – 84%

SАБ = S / 0.84 = 2721 ВА будет потребляться от АБ.

Принимаем количество батарейных групп равным 1, тогда удельная мощность на элемент будет равна Ргэ = 2721/36 = 75,6 Вт/г.э

  

 

По таблице разряда с постоянной мощностью до напряжения 1.8В на г.э. получаем, например, для батареи “Sacred Sun” – тип SPG 12310W, емкостью 65 Ач. Эта батарея обеспечивает мощность разряда 77,4 Вт/эл. в течении 1 часа до конечного напряжения 1,8 В/эл. В этом случае батарея будет состоять из одной группы по 6 двенадцати вольтовых моноблоков, соединенных последовательно.

Если бы мы учитывали еще и эффект старения АБ, то мы должны были Ргэ поделить на 0,8 для учета остаточной емкости 80 % от исходной. 75,6 / 0,8 = 94,5Вт/г.э. И тогда выбирать батарею SPG12335W которая даже концу своей жизни, обеспечит 1 час автономии.

 

 

Реально ИБП серии MEMOPOWER в режиме от батареи работают до конечного напряжения на АБ -1,66 В/эл. и только потом отключаются. То есть если подбирать АБ по строчке конечного напряжения 1,8 В/эл. то получается некоторый запас и старение АБ можно не учитывать.

Но если объект важный и заказчик понимает, за что будет платить деньги, то лучше  учитывать все «усложняющие» факторы...

После того, как требуемая емкость аккумуляторной батареи определена, необходимо оценить достаточна ли мощность нашей системы питания для перезаряда батареи в течении заданного времени. Обычно это время составляет 10 часов, но может быть задано и меньшим, в зависимости от условий конкретного объекта. Достаточно точно можно определить время перезаряда до уровня 0.8-0.9 от номинальной емкости, т.к. на этом участке «работает» правило «ампер-часов», т.е. практически линейная зависимость тока заряда от емкости. Полностью заряд батарея набирает в течение от одних до нескольких суток.

Этот метод оценки времени перезаряда батареи заключается в следующем. Необходимо знать величину максимального тока заряда (зависит от мощности установленного в ИБП зарядного устройства) I max. Значение общей номинальной емкости батареи в Ач умножается на 0.8 и делится на значение I max. В результате получается ориентировочное время перезаряда батареи. Если полученное время превышает 10 часов, необходимо выбирать более мощную систему с более высоким током заряда аккумуляторной батареи.

 

Пример 2.

Используется ИБП EneltPro 3000 RTH с максимальным током заряда 7 А.

Емкость аккумуляторной батареи 65 Ач.

Ориентировочное время перезаряда равно: 65Ач * 0.8/7А ≈ 7,4 часа, что является удовлетворительным.


Надеемся, что эта информация будет вам полезна!


Яндекс.Метрика
Товары@Mail.ru Системы безопасности и связи. Производители, брэнды, торговые марки и поставщики оборудования Energoportal.ru в Москве - электротехнический портал
Работает на основе WebAsyst Shop-Script