1 概述

UPS的蓄电池是不间断供电系统中的一个重要组成部分，蓄电池容量的配置问题直接关系到整个UPS系统的供电时长，正确选择UPS蓄电池的容量，对所供电的系统正常运行也是至关重要的。电池容量选择过大会造成投资的浪费，而电池容量选择偏小不仅不能满足UPS的后备时间，还有可能造成安全事故，而且电池放电倍率过大，会严重影响电池使用性能和寿命。

2 UPS电池容量选取计算方法介绍

首先我们需要明确一下蓄电池容量的概念，根据YD/T799-2002标准定义，蓄电池容量C(Ah)是指在标准环境温度下（25℃），电池在放电率为10h时，达到单体终止电压V（1.80v），可提供的恒定电流A (1.0C10)与持续放电时间H (放电率10h)的乘积（I*T）。[1]

当确定了UPS所带系统需要的后备时间，我们可以根据蓄电池的放电性能参数，通过功率法、估算法以及电源法的计算方法来确定需要的蓄电池容量。

3 UPS电池容量选取计算方法

电力常用计算公式为W=UIt，P=UI，在电池作为能量源时同样适用，也是所有UPS后备电池容量计算的依据所在。

3.1 恒功率法

恒功率法又叫查表法，该方法对蓄电池容量的确定，是根据对应型号规格的蓄电池，通过试验数据得来的。因恒功率与电池容量值没有线性关系，不同电压等级电池和同电压等级不同容量电池，不可简单的换算来配置，需要严格按照提供的恒功率来配置。不同品牌蓄电池的产品性能存在差异，放电参数相差较大，所以同容量不同品牌电池也不可以互换。恒功率数据都来自于新电池试验数据，恒功率法并没有考虑蓄电池的折旧以及温度的变化，故该方法适用于UPS蓄电池运行环境稳定，且UPS负荷长时间在额定容量80%以下运行时选用。

该方法是能量守恒定律的体现，蓄电池提供的功率要大于等于负荷消耗功率， 即W负荷≤W电池，P负荷≤P电池 ，P电池为电池实际试验的恒功率数据。

P负荷={P（VA）*Pf}/η

Pnc=P负荷/（N*n）={P（VA）*Pf}/η/（N*n）

P负荷：电池组提供的总功率

P（VA）：UPS标称容量（VA）

Pf：UPS功率因子

η：逆变器转换效率

Pnc：需要提供的功率

n：机器配置的电池数量

N：单体电池cell数（电池芯数）

计算中，电池放电截止电压取 1.75 V，而非其他值，原因是电池的放电截止( 终止) 电压指电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电截止电压后电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，这样极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命。[2]

举例：UPS后备时间30min，选用东芝三菱G8800C系列电池，计算电池容量。

UPS直流终止电压为300V及U临界=300V,直流电压为348V电池组选用29只12V电池,故N=29,n=6, U终压=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8,逆变器转换效率η=0.95。

P（W）={P（VA）*Pf}/η ={80*1000*0.8}/0.95=67368.4（W）

Pnc=P（W）/（N*n）=67368.4 /（29*6）=387.2(W)