第1个回答 2021-11-29
先确定功率段
简而言之，首先就是要确认人们希望UPS带载的设备的功率，然后就可以确认好UPS的功率。一般来说，建议负载功率为UPS功率的30%~80%。如果负载太大的话，如同时启动时可能会造成UPS电源过载，负载太小时，不但造成了浪费，对电池的性能来说也不好。
UPS工作方式
目前市场上多见的工作方式有后备式、在线互动式、在线双变换(线纯在线)这三种，具体如下：
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后备式的UPS，不带稳压，市电与电池转换时有转换时间，一般用于个人电脑保护，或对UPS电源性能要求不高的情况下使用，此类型的UPS功率段一般较小;
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在线互动式，不带稳压，市电与电池转换时有转换时间，但有调压功能，一般用于配线间或微型机房，保护服务器及网络设备等，此类型的UPS功率段一般在5kVA以下。
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在线双变换UPS，市电与电池转换时无转换时间，无切换时间一般也是用于保护服务器或网络设备以及机房里的其他设备，此类型的UPS功率段从小到大都有，跨度比较大1kVA~1000kVA，目前市场上较为多见。
以上几种UPS电源的性能从高到低依次为：在线双变换、在线互动式、后备式。价格一般与性能成正比。那是不是我们一定要选择贵的UPS呢?答案是否定的。正如我们的标题，我们要选择适合自己的UPS。如果是给个人电脑用，那么您选择后备式的UPS就可以，如果是给服务器用，则应该在在线互动式与在线双变换中来选择，选择应该按以下条件来进行：
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设备要求
看设备是否需要很高精度的供电，可查看负载设备的铭牌上的标识或询问设备厂家。如需高精度的供电，则需要选择在线双变换的UPS。其次是看负载类型，有的负载是不允许供电有闪断，如：继电器类的设备或开关信号的设备，若为这种类型的设备配备在线互动式的UPS，那么就有可能在UPS市电与电池切换时，负载有断电或误动作，因此对于这类的设备应该选择在线双变换UPS。如果设备没有以上两个要求，则可以继续下面步骤。
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当地电网
如果当地电网质量相对较好，也就是说平时电压波动较小，这个时候就可以考虑选择在线互动式的UPS。但是如果当地电网质量较差，电压波动较大，那么建议使用在线双变换的UPS，这是由于这类型的UPS对市电的适应能力要好于在线互动式。
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UPS转电池后续航时间
如果要求较长时间延时，可以考虑选择标长两用的机器或买不带内置电池的UPS，这两种UPS电源都可以外配原装电池或第三方电池，以达到较长时间延时的目的。
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安装方式
一般来说，UPS电源有两种安装方式，一种是塔式安装，一种是机架式安装，可根据您的机房环境或现场环境来选择，而且还需要注意，不是所有的UPS电源都同时支持这两种安装方式，大多数情况下，机架式的UPS也可以做塔式安装，但塔式的UPS不一定能做机架式安装，因为塔式的UPS可能没办法安装导轨。因此，确认好UPS功率段及工作方式后一定要确认一下UPS电源是否可以满足您的安装要求。
UPS不同种类电池的优点和缺点
在UPS应用中的电池共有三种：包括开放型液体铅酸电池，免维护电池，镍铬电池。现UPS厂家所配的电池一般为免维护电池，下面以免维护电池为主介绍三种电池的特点：
1开放型液体铅酸电池
此类电池按结构可分为8-10年，15-20年寿命两种。由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体，此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间，且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。
由于蒸发的原因，开放电池需定期测量比重，加酸加水。此电池可忍受高温高压和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。
此电池充电后不能运输，因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V，初充电电压为2.6-2.7V。
2免维护电池
免维护电池又名阀控式密封铅酸蓄电池，在使用和维护中需遵循下列原则：
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密封电池可允许的运行范围为15度-50度，但5度-35度之内使用可延长电池寿命。在零下15度以下电池化学成分将发生变化而不能充电。在20度到25度范围内使用将获得最高寿命.电池在低温运行将获得长寿命但较低容量，在高温运行将获得较高容量但短寿命。
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电池寿命和温度的关系可参考如下规则，温度超过摄氏25度后，每高8.3度电池寿命将减一半。
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免维护电池的设计浮充电压为2.3V/节。12V的电池为13.8V。CSB公司建议每节2.25-2.3V。在120节电池串联的情况下，温度高于摄氏25度后，温度每升高一度浮充电压应下调3MV。同样温度每升高一度为避免充电不足电压应上调3MV。放电终止电压在满负荷(<30分钟)情况下为1.67V每节。在低放电率情况下(小电流长时间放电)要升高至1.7V-1.8V每节，有些UPS可根据负载量调节充电电压。
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放电结束后电池若在72小时内没有再次充电。硫酸盐将附着在极板上绝缘充电，而损坏电池。
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电池在浮充或均充时，电池内部产生的气体在负极板电解成水，从而保持电池的容量且不必外加水。但电池极板的腐蚀将减低电池容量。
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电池隔板寿命在环境温度为30-40度时仅为5-6个月。长时间存放的电池每6个月必须充电一次。电池必须存放在干燥凉爽的环境。在20度的环境下免维护电池的自放电率为3-4%每个月，并随温度变化。
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免维护电池都配有安全阀，当电池内部气压升高到一定程度时安全阀可自动排除过剩气体，在内部气压恢复时安全阀会自动恢复。
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电池的周期寿命(充放电次数寿命)取决于放电率，放电深度，以及恢复性充电的方式，其中最重要的因素是放电深度。在放电率和时间一定时，放电深度越浅，电池周期寿命越长。免维护电池在25度100%深放电情况下周期寿命约为200次。
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电池在到达寿命时表现为容量衰减，内部短路，外壳变形，极板腐蚀，开路电压降低。
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IEEE定义电池寿命结束为容量不足标称容量AH的80%。标称容量和实际后备时间非线性关系，容量减低20%相应后备时间会减低很多。一些UPS厂家定义电池的寿命终止为容量降至标称容量的50%-60%。
如何计算UPS所配电池的数量
1蓄电池计算方法
例如一台40KVAUPS,直流电压为384V，每组为12V电池32节，如果后备时间要求2小时，则计算电池的容量为：
40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH
所以选择3组100AH电池，共96节。
电池组的电流为40KVA/384V=104A，所以电池连线选择50mm2电缆。
电池总数=(功率/直流电压*小时)/每块安时*每组块数
其中功率为UPS的功率，直流电压为UPS电池供电所要求的电压，不同功率的UPS直流电压不同，每组块数为所要求电池的最小块数，一般配置电池时，必须为每组块数的整数倍，常见的UPS直流电压和每组块数如下(电池每块以12V为计算依据)：
举例来说，配置一台5K8小时延时的UPS，其功率为5000，直流电压为96V，每组电池8块，配置100AH电池，其所需电池总数为：(5000/96*8)/100*8=32块。
2UPS蓄电池配置的计算方法
1下列因素影响备用时间1
负载总功率P总(W)，考虑到UPS的功率因数，在计算时可直接以P总的伏安(VA)为单位
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V低是蓄电池放电后的终止电压(V)，2V电池V低=1.7V;12V电池V低=10.2V
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V浮是蓄电池的浮充电压(V)，2V电池V浮=2.3V;12V电池V浮=13.8V
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Kh为电池容量换算系数(Ct/C10)，10Hr放电率为1，5Hr放电率0.9，3Hr放电率为0.75，1Hr放电率为0.6
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I为电池工作电流(A)，T为连续放电时间(H)，V为UPS外接电池的直流供电电压(V)
2计算方法1
12V单体电池的数量N：N=V÷122V单体电池的数量为6N
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电池工作电流I：I=P总÷V
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实际电池容量C：C=I×T÷Kh
例如：功率为1KVA的电源备用时间4小时，选择UPS的型号为HP9101H，V=36V，则
①N=36V÷12V=3节
②I=1000VA÷36V=28A
③C=24A×4H÷0.9=124AH
④电池的配量可选用100AH一组3节，或65AH二组6节，选用的结果有偏离，这要看用户的需求和成本的考虑。
注：12V蓄电池常用容量规格为7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。
第3个回答 2021-11-29
蓄电池的选择与整车匹配
在整车设计过程中蓄电池的选择要以理论计算为基础，结合同类成功车型的对比和实车的冷启动或者高寒试验进行综合的选择。
铅酸蓄电池的选型是一个十分复杂的过程，需要根据发动机排量、发动机类型、气候条件和汽车选装用电器的多少确定，其中，起动机的功率是选择蓄电池的主要依据。
下列的理论计算均只能作为参考，须结合同类车型的开发经验、高寒试验的结果来进行选择。
一、燃油车
计算方法一：
起动机的作用是保证发动机顺利启动。因此要求起动机的启动转矩Mc大于发动机的阻力矩。起动发动机所必须的起动功率决定于发动机的阻力以及发动机的启动转速。
发动机的起动阻力力矩，包括摩擦阻力力矩、压缩损失力矩以及驱动发动机各种辅助机构的力矩。其中，摩擦力矩和压缩损失力矩又取决于温度、转速、气缸的工作容积和发动机的形式。
取经验公式：Mc=k*V
式中：Mc—发动机的起动阻力力矩（N·m）
k—比例系数（0℃时汽油机取30~40，柴油机取70~75）
V—发动机的工作容积（L）
注：实际的发动机起动阻力力矩须在低温状态下试验获得。
M={Mc/（Z2/Z1）}/η
其中：Z2—发动机飞轮齿环数；
Z1—起动机驱动齿轮数；
η—起动机小齿轮与发动机飞轮齿环的传动效率，工程计算一般取η=0.85~0.95
根据上述公式，根据起动机的相同温度的特性曲线可以得出起动机在此力矩所需要的起动电流I（A）。根据此电流，查GB/T 5008.2中的表2、表6、表7标准中起动电流I对应的蓄电池，即可选择出蓄电池的大小。
计算方法二：
Q=5487(n/g)(P/U)
式中：Q—蓄电池的额定容量（Ah）；
P—起动机的额定功率（kW）；
U—起动机的工作电压（V）;
n/g—短路电流的变化系数
针对不同条件，n、g参数的取值为：
计算方法三:
Q=(600~800)P/U
式中：Q—蓄电池的额定容量（Ah）；
P—起动机的额定功率（kW）；
U—起动机的工作电压（V）;
4、计算方法四：
Q=4KPUH/{[1+0.01(t-20)][ ηUH(UH-Uk)-4PRL]}
式中：Q—蓄电池的额定容量（Ah）；
K—系数：普通型蓄电池为0.05，薄极板型为0.04；
P—起动机额定功率（kW）;
UH—蓄电池的额定工作电压（V）；
t—温度（℃）；
UK—起动机制动电压：汽油机12V取6V，24V取12V；柴油机12V取4.8V，24V取9.6V；
η—起动机电磁功率转换为P时的效率，1kW以上取0.9，1kW以下取0.8
RL—蓄电池与起动机连线内阻：12V取0.001Ω，24V取0.002Ω
二、纯电动车
小电池选型
与传统燃油车相比，纯电动乘用车12V蓄电池有以下特点：
1）、充电稳定；
2）、起动电流小；
3）、环境恶劣：蓄电池一般安装在前舱内，由于没有发动机的发热，所以温度基本与环境温度保持一致，低温条件下充放电状态比传统燃油车恶劣但高温下优于传统燃油车；
4）、放电工况多：各主机厂策略不同，纯电动车在充电时，12V蓄电池工作；
5）、静态功耗略大。国家政策原因；
综上，纯电动较燃油车起动电流小，但静态功耗较大，放电工况多且工作环境差，因此纯电动车重点考虑电池容量和电池性能。以下为选型计算：
为方便说明，现举例静态电流Is=21mA,车辆放置T=20days，蓄电池容量按90%计算；
C耗 =Is×T×24=10.08Ah
为了保护电池，应对电池采用浅冲浅放的原则，最大放电成度按照SOC剩余60%计算。C总= C耗/（0.9-0.6-0.001×20）=36Ah
考虑以上均为25℃的前提下计算，北方地区温度较低，我们取0℃。根据供应商试验和数据所得，0℃蓄电池可以放出常温容量的80%，故