UPS 無停電電源装置

バッテリー寿命

UPS が同じバッテリー技術を使用していても、メーカーによってバッテリーの寿命は大きく異なる可能性があります。これは、バッテリー交換のコストが高い (UPS 販売価格の約 30%) ため、ユーザーにとって非常に重要です。バッテリーの故障はシステムの信頼性を低下させる可能性があり、非常に煩わしい場合があります。

温度の影響

温度は、バッテリーの自然老化プロセスに大きな影響を与えます。詳細な実験データによると、温度が摂氏 5 度上昇するたびにバッテリ寿命が 10% 低下するため、UPS の設計ではバッテリを可能な限り暖かく保つ必要があります。すべてのオンラインおよびバックアップ/オンライン ハイブリッド UPS は、バックアップまたはライン インタラクティブ UPS よりも多くの熱を発生します (したがって、前者はファンを取り付ける必要があります)。これは、バックアップまたはライン インタラクティブ UPS のバッテリ交換サイクルが比較的長い重要な理由でもあります。

チャージインパクト

バッテリ充電器は UPS の非常に重要な部分であり、バッテリの充電状態はバッテリの寿命に大きな影響を与えます。UPS のバッテリ寿命は、バッテリが一定の電圧または「フロート」電荷に保たれている場合に最大化されます。実際、バッテリーの充電状態の寿命は、純粋な保管状態の寿命よりもはるかに長くなります。バッテリの充電はバッテリの自然な劣化プロセスを遅らせるため、UPS は動作中でもシャットダウン中でもバッテリを充電したままにしておく必要があります。

電圧の影響

電池は「一次電池」1個で構成されています。各一次電池の電圧は約2ボルトです。一次電池を直列に接続して、より高い電圧の電池を形成します。12ボルトのバッテリーは6個の一次電池で構成され、24ボルトのバッテリーは12個で構成されています。一次電池の構成など。UPS バッテリが充電されると、直列に接続された各一次バッテリが充電されます。一次電池の性能のわずかな違いにより、一部の一次電池は他のものよりも高い電圧を充電し、これらの電池は早期に劣化します。直列に接続された特定の一次電池の性能が低下する限り、電池全体の性能も低下します。電池の寿命は、直列に接続された一次電池の数に関係していることが実験で証明されています。バッテリー電圧が高いほど、劣化が早くなります。UPS の容量が固定されている場合、UPS のバッテリ寿命が長くなるように、バッテリ電圧をできるだけ低く設計する必要があります。電池電圧が一定の場合、電圧の低い一次電池を多数直列に接続した電池よりも、一次電池を直列に接続した電池の数が少ない電池を選択する必要があります。バッテリー。一部の UPS メーカーのバッテリ電圧は比較的高くなっています。これは、容量が一定の場合、電圧が高いほど電流が小さくなるため、より細いワイヤとより低い電力の半導体を使用して、UPSのコストを削減できるためです。容量が約1KVAのUPSのバッテリー電圧は、一般的に24～96Vです。UPS のバッテリ寿命が長くなるように、バッテリ電圧をできるだけ低く設計する必要があります。電池電圧が一定の場合、電圧の低い一次電池を多数直列に接続した電池よりも、一次電池を直列に接続した電池の数が少ない電池を選択する必要があります。バッテリー。一部の UPS メーカーのバッテリ電圧は比較的高くなっています。これは、容量が一定の場合、電圧が高いほど電流が小さくなるため、より細いワイヤとより低い電力の半導体を使用して、UPSのコストを削減できるためです。容量が約1KVAのUPSのバッテリー電圧は、一般的に24～96Vです。UPS のバッテリ寿命が長くなるように、バッテリ電圧をできるだけ低く設計する必要があります。電池電圧が一定の場合、電圧の低い一次電池を多数直列に接続した電池よりも、一次電池を直列に接続した電池の数が少ない電池を選択する必要があります。バッテリー。一部の UPS メーカーのバッテリ電圧は比較的高くなっています。これは、容量が一定の場合、電圧が高いほど電流が小さくなるため、より細いワイヤとより低い電力の半導体を使用して、UPSのコストを削減できるためです。容量が約1KVAのUPSのバッテリー電圧は、一般的に24～96Vです。電圧の低い多数の一次電池を直列に接続した電池ではなく、直列に接続した一次電池の数が少ない電池を選択する必要があります。バッテリー。一部の UPS メーカーのバッテリ電圧は比較的高くなっています。これは、容量が一定の場合、電圧が高いほど電流が小さくなるため、より細いワイヤとより低い電力の半導体を使用して、UPSのコストを削減できるためです。容量が約1KVAのUPSのバッテリー電圧は、一般的に24～96Vです。電圧の低い多数の一次電池を直列に接続した電池ではなく、直列に接続した一次電池の数が少ない電池を選択する必要があります。バッテリー。一部の UPS メーカーのバッテリ電圧は比較的高くなっています。これは、容量が一定の場合、電圧が高いほど電流が小さくなるため、より細いワイヤとより低い電力の半導体を使用して、UPSのコストを削減できるためです。容量が約1KVAのUPSのバッテリー電圧は、一般的に24～96Vです。そのため、より細いワイヤと低電力の半導体を使用して、UPS のコストを削減できます。容量が約1KVAのUPSのバッテリー電圧は、一般的に24～96Vです。そのため、より細いワイヤと低電力の半導体を使用して、UPS のコストを削減できます。容量が約1KVAのUPSのバッテリー電圧は、一般的に24～96Vです。

現在の影響

理想的には、UPS バッテリの寿命を延ばすために、バッテリは常に「フロート」充電または定電圧充電を維持する必要があります。この充電状態では、完全に充電されたバッテリは、「フロート」または「自己放電」電流と呼ばれる非常に小さな充電器電流を引き出します。バッテリ メーカーの推奨事項にもかかわらず、一部の UPS 設計 (多くはオンライン) では、バッテリにリップル電流と呼ばれる追加の小さな電流が流れます。リップル電流は、バッテリがインバータに電力を継続的に供給するときに発生します。これは、エネルギー保存の原則に従って、インバータが AC 出力を生成するために DC を入力する必要があるためです。このように、バッテリーは小さな充放電サイクルを形成し、

通常のバックアップ、ラインインタラクティブ、またはバックアップ/強磁性 UPS にはリップル電流がなく、他の設計の UPS は、特定の設計方法に応じて、さまざまなサイズのリップル電流を生成します。UPS のブロック図を確認して、UPS がリップル電流を生成できるかどうかを確認してください。

オンライン UPS のバッテリが充電器とインバータの間にある場合、バッテリにはリップル電流が発生します。これは一般的な「ダブル コンバージョン」UPS です。

ブロッキング ダイオード、リレー、コンバータ、または整流器を使用してバッテリがインバータから分離されている場合、バッテリからのリップル電流は発生しません。もちろん、この設計の UPS は常に「オンライン」であるとは限らないため、この種の UPS は「ハイブリッド バックアップ/オンライン」UPSと呼ばれます。

要約する

バッテリは UPS システムの中で最も信頼性の低い部分ですが、UPS 設計の品質はバッテリの信頼性に直接影響します。バッテリを充電しておくと (UPS がシャットダウンされている場合でも)、バッテリの寿命を延ばすことができます。バッテリ電圧が高い UPS の使用は避けてください。UPS の設計によっては、バッテリーにリップル電流が発生し、バッテリーが不必要に過熱することがあります。ほとんどの UPS は同様のバッテリーを使用していますが、UPS の設計の違いがバッテリーの寿命に大きな影響を与える可能性があります。1つのバッテリーは12Vで、UPSは96Vに接続する必要があります。つまり、8つのバッテリーに接続する必要があります。サーバーは780Wプラス20%、約1000W、2時間、各バッテリーは約20AH、公称容量24AHのバッテリーを8個使用可能。

多くのブランドがあります。候補者のほとんどは、国産のメンテナンスフリー鉛蓄電池を選択しています。正規メーカーは、品質、長寿命、高いコストパフォーマンスを保証します。

充電時間

バックアップ バッテリの場合、バッテリの電源を入れてからバッテリを完全に充電するのに必要な時間は、通常 24 時間以上です。サイクル電池の場合、前回の放電容量と初回の充電電流が分かれば、 を押すことができます。 環境温度が 25℃の場合の充電時間は次の式で計算できます。

A. 放電電流が 0.25C を超える場合

Cdis

Tch = I +3 ～5

B. 放電電流が 0.25C 未満の場合

Cdis

Tch = I +6 ～10

注: Tch = バッテリーを完全に充電するのに必要な時間 (時間)

Cdis = バッテリーの最後の放電 (アンペア時間)

I = 最大初期充電電流 (アンペア)

容量計算

1. バッテリーの最大放電電流値を計算します。

Imax=Pcosф/(η*エクリティカル*N)

注: P → UPS 電源の公称出力電力

cosф → UPS電源の出力力率（UPSは一般的に0.8）

η→UPSのインバーター効率、一般的に0.88～0.94（実際の計算では0.9が取れる）

E Critical → バッテリーパックの限界放電電圧 (12V バッテリーは約 10.5V、2V バッテリーは約 1.7V)

N → 各バッテリーパックの数量 (各ブランドおよび製品の各シリーズによって決定されます)

2. 選択したバッテリー パックのバックアップ時間に従って、 バッテリー パックの必要な放電レート値 C を見つけ、次のようにします。

バッテリーパックの公称容量 = Imax/C

3. 時間と排出率 C

4. MTT シリーズの 300KVA 遅延を 30 分間例にとります。

MTT シリーズUPS の電源バッテリ数 Nは 32 個、力率 cosφ は 0.8、インバータ効率 η は 0.9 であることがわかっています。

によると: Imax=Pcosф/(η*エクリティカル*N)、

その場合、最大放電電流 = 公称電力 300000VA×0.8÷ (0.9 効率 * 32 セル * セルあたり 10.5V 放電電圧) = 794AH

また、30分間のバッテリーの放電率Cは0.92であることがわかっており、

によると: バッテリーパックの公称容量 = Imax/C

バッテリーパックの公称容量= 794÷0.92C=863AH

バッテリーパックの総容量=863AH×32セル×12V=331392AH

150AH32 電池の 6 グループが必要であることがわかります。

6 バッテリー キャビネット サイズ 800*900*2000

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