UPS電源設計解決方案

今天 通信電源技術 與您分享，UPS電源的功率大小設計方案，該方案帶有電池容量計算，線纜線徑的大小，蓄電池的規格型號等。

01正文

1.1.設計方案（UPS供電系統_X省、X市）

1.1.1.設計說明

本方案為通用方案，X省、X市兩地在設計思路上保持一致，但考慮X市機房樓板承重，X市地區機房UPS電池的擺放方式為平鋪。

1.1.2.單機滿載后備鐘蓄電池配置

電池容量計算：

電池組容量（Ah）=UPS容量（VA）*功率因素*后備時間/（直流電壓（V）*蓄電池放電系數*逆變效率）

UPS電源容量：60KVA

電池組電壓：348V

逆變效率：0.93

后備時間：180分鐘（3小時）

后備3小時蓄電池放電系數：0.75

據此：

電池組容量（Ah）=60000*0.8*3/(348*0.75*0.93)≈593Ah

所以每臺UPS配置3組200AH/12V蓄電池可達到單機后備180分鐘系統后備180分中。

1.1.3.UPS電源并機系統拓樸圖

UPS安裝示意圖

1.1.4.UPS輸入輸出線徑及空開要求

輸入輸出及電池連接線線徑（單位mm）:

輸入輸出配電柜空開安裝要求：

由于UPS內部采用大功率EMI濾波器件加強設備的EMC特牲，所以配電箱里UPS的輸入輸出空氣開關不宜選用漏電流保護型的。

UPS的輸入零線不能經過空氣開關。

空開容量：

配電箱做好后應保證輸入零地電壓小于5Vac。

1.1.5.環境要求

UPS最好安裝在無導電雜質的裝腔作勢有空調的獨立房間內，由于可能性的噪音干擾建議不要安裝在辦公室內，操作環境必須清潔，干燥并受到保護，空氣須無灰塵和腐蝕性氣體，系統運行時還必須保持空氣流通，安裝UPS的環境必須符合以下條件：

運行相對濕度：0—95%，不結露

運行溫度：0攝氏度-----40攝氏度

1.1.6.產品性能描述

UPS性能指標介紹：

1）超強的并聯能力：

可以任意多機并聯，無需設定并機數目，理論上不存在并聯數目的上限，任意并聯擴容或N+1冗余并聯，提高了電源系統的可靠性，為中國的大功率UPS用戶提供了一種理想的、可并聯的UPS產品。

2）高精度的負載分配能力：

精確的數字化算法實現電壓、頻率和相位等參數的靜態、動態特性快速調整，確保并聯系統負載分配的精確性。

3）先進的無主從自適應控制技術：

無主從自適應控制技術保證UPS的主要參數偏離中心值時，仍能可靠并聯，使得并聯UPS單元無需嚴格匹配，保證了并聯工程實現的簡易性和并聯系統長時間運行出現參數變化時并聯的可靠性；同時自適應控制技術還將保證不同功率的UPS直接并聯時，按UPS容量比例分配負載。

4）可靠的多機并聯邏輯控制和智能脫機技術：

并聯旁路控制技術、故障診斷和脫機技術、過載保護、并聯系統干擾處理等一系列完善的措施，確保多機并聯系統運行的可靠性。智能脫機技術實現任意在線投入或退出并聯單元，實現并聯系統的在線熱維護。

5）真正的雙變換在線式UPS：

輸出有變壓器隔離，并采用IGBT功率器件和性能優越的SPWM逆變器，交流輸入范圍寬，穩定性和抗沖擊能力強，尤其適合中國的電網環境。

6）功能齊全的LCD顯示面板：

用戶可實時觀測UPS的運行參數和運行狀態。

7）具有人工維護旁路設計：

輸出轉換零中斷，維護或技術升級時提供更安全的保障。

8）采用專利智能MMBM電池管理技術：

提高電池的可靠性和運行壽命。

9）智能故障診斷：

根據電源系統的故障情況，自動選擇相應對策，確保負載安全。

10）便捷的現場安裝和操作：

通過內部智能控制，簡化現場調試程序，安裝、運行及服務成本低。

11）支持KELONG遠程監控器（選件）：

控制距離達1000米，無需通過計算機和網絡即可實現電源安全、便捷、低成本的遠程監控和操作。

12）豐富的電源管理軟件：

配合KELONGPowersoft智能監控軟件，可通過計算機實時監控UPS的運行狀態；

通過KELONG SNMP網絡適配器（選件），可實現UPS電源的網絡管理功能，如：自動尋呼，發送E-mail，語音、語效功能，UPS的遠程開、關機等多項功能。

電池的性能指標介紹：

閥控密封式鉛酸蓄電池主要特點：

l免維護的專業設計

采用高可靠的專業閥控密封式設計，有效確保電池不漏液、滲液，無酸霧，不腐蝕設備；并且在充電時產生的氣體基本被吸收還原成電解液，在使用時無需加水、補液和測量電解液比重。

l超長的使用壽命

獨有配方的板柵和合金設計，有效抵抗極板腐蝕；卓越的大電流放電能力，可靠的快速充電性能，優越的深度放電恢復能力，確保電池的使用壽命 。浮充設計壽命可達10年以上（25℃）；

l極寬的工作溫度范圍

電池可以在-20℃～+50℃甚至更寬范圍的溫度條件下工作，電池的內阻比常規電池小的多，在-20℃～+50℃的溫度范圍內進行大電流放電，其輸出功率比同規格的傳統式開口電池高。

l良好的批量一致性

領先的設計技術和100％氣密性、電壓、容量和安全性能檢驗，保證了大批量生產的電池具有良好的一致性，特別適合于需要多節電池串聯使用的場合，例如UPS電源后備電池組、逆變器后備電池組等。

l合理的安裝和結構設計

采用最新國際化的極柱設計和緊湊的整體結構設計，方便安裝，拆卸。

l極小的自放電電流

采用優質高純度材料設計，自放電電流極小，自放電所造成的容量損失每月小于4％，減輕客戶電池存儲時的維護工作。

產品型號：

主要電氣技術指標：

電池充電特性曲線：

蓄電池不同放電深度、不同均充電流在13.70V/只均充電壓時均充電特性如圖1所示。

圖 1 不同放電深度、不同均充電流在13.70V/只均充電壓時均充電特性

電池放電特性曲線：

實際容量指電池在一定放電條件下能輸出的電量，它等于放電電流與放電時間的乘積。電池的實際容量除與電池設計及制造等因素有關外，在使用過程中影響實際容量的是放電率、放電方式、終止電壓和溫度，圖2為25℃下的放電特性曲線。

圖2 不同倍率放電特性曲線（25℃）

審核編輯：湯梓紅