Metode perhitungan UPS dan nuansa penting. Perhitungan masa pakai baterai UPS

Untuk menghitung waktu pengoperasian unit catu daya tak terputus dalam mode offline, gunakan indikator rata-rata untuk sebagian besar UPS. Misalnya, masa pakai baterai pada beban penuh berkisar antara 4 hingga 8 menit; seiring dengan berkurangnya beban, periode ini meningkat dengan laju yang sama. Atau Anda dapat menghindari penghitungan dan menggunakan tabel khusus yang menentukan skala waktu untuk semua jenis UPS, yang dibagi berdasarkan daya beban dan kapasitas baterai internal. Perlu dipahami bahwa hanya data rata-rata yang ditunjukkan, yang dihitung oleh produsen sebagai perkiraan.

Secara khusus, parameter waktu diberikan untuk kondisi pengoperasian UPS yang paling ideal, termasuk pada suhu 20-25°C. Namun kenyataannya, kondisi pengoperasian mungkin berbeda secara signifikan, yang juga mempengaruhi efisiensi baterai catu daya yang tidak pernah terputus.


Untuk menentukan periode waktu otonomi baterai dan UPS seakurat mungkin, perlu mempertimbangkan banyak parameter yang berbeda dalam setiap kasus tertentu. Rumus khusus harus digunakan untuk memperoleh data tentang perkiraan masa pakai baterai UPS yang disederhanakan:



E - indikator kapasitas baterai (Ah)

U - indikator tegangan baterai (V)

P - Indikator daya instalasi beban UPS (W)


Masa pakai baterai UPS sangat bergantung pada tingkat daya dan kapasitas baterai. Beban yang paling berat termasuk sirkuit kontrol untuk boiler pemanas, server, peralatan laboratorium kompleks untuk melakukan eksperimen siklik, serta berbagai peralatan medis. Omong-omong, kombinasi kedua karakteristik inilah yang memungkinkan peralatan ini disesuaikan secara fleksibel dengan berbagai kondisi karena adanya model dengan rasio berbeda.


Di sini Anda dapat dengan jelas mengevaluasi keragaman model


Penting! Untuk melakukan perhitungan yang paling kompeten tentang pengoperasian otonom UPS dari baterai yang dapat diisi ulang untuk konsumen tersebut, diskon harus dilakukan sesuai dengan rumus di atas untuk:

  • Efisiensi inverter yang nilainya bervariasi pada kisaran 0,75 - 0,8,
  • jumlah baterai dalam satu perangkat
  • tingkat keausan baterai
  • kedalaman pelepasan - 0,8 - 0,9

Selain itu, kapasitasnya juga berkurang tergantung pada peningkatan suhu ruangan - 1 derajat setelah 40 ° C - sebesar 5%. Para ahli umumnya merekomendasikan bahwa setelah 25°C, kurangi daya beban catu daya tak terputus sebesar 20% untuk setiap sepuluh titik suhu berikutnya.


Agar dapat menggunakan UPS selama mungkin, disarankan untuk memperhatikan fungsi tambahannya saat memilih perangkat. Khususnya, menghubungkan papan pengisi daya tambahan atau stabilizer. Sebagai hasil dari penggunaan fitur-fitur tersebut, Anda dapat meningkatkan kinerja UPS secara signifikan, yang akan memberikan penghematan yang baik di masa depan. Dalam hal ini, lebih baik mempercayakan spesialis untuk melakukan perhitungan individual parameter konfigurasi UPS.

Catu daya yang tidak pernah terputus adalah perangkat yang dirancang untuk melindungi peralatan yang terhubung dengannya dari pemadaman listrik jangka pendek dan jangka panjang, serta dari lonjakan tegangan yang tidak dapat diterima dalam jaringan.

Masa pakai baterai dari catu daya yang tidak pernah terputus dipengaruhi oleh banyak faktor, yang utama adalah:

  • memuat daya yang terhubung ke UPS;
  • jumlah dan kapasitas baterai yang terhubung ke UPS;
  • desain UPS.

Menurut desainnya, catu daya yang tidak pernah terputus dibagi menjadi dua jenis: UPS dengan baterai internal dan UPS yang dirancang untuk bekerja dengan baterai eksternal.

UPS dengan baterai internal tidak dirancang untuk memberikan masa pakai baterai yang lama. Mereka digunakan untuk mematikan dan mematikan peralatan dengan cepat dan benar (misalnya, komputer pribadi). Waktu pengoperasian dalam mode otonom untuk UPS semacam itu, biasanya, tidak lebih dari 5 - 15 menit.

UPS yang dirancang untuk bekerja dengan baterai eksternal dapat memberikan masa pakai baterai yang lama, karena sejumlah besar baterai berkapasitas tinggi dapat dihubungkan ke baterai tersebut. UPS semacam itu digunakan, misalnya, untuk membangun sistem catu daya tak terputus untuk rumah dan pondok pribadi, dan masa pakai baterai bisa mencapai dua hari atau lebih.

Ada beberapa cara untuk menghitung masa pakai baterai, di antaranya yang utama dapat diidentifikasi.

Metode 1. Perhitungan menggunakan rumus yang disederhanakan (Metode ini dirata-ratakan dan memberikan hasil perkiraan).

Rumus yang disederhanakan adalah sebagai berikut:

, Di mana:



- Jumlah baterai;
- Daya beban konstan, W.

Misalnya, sebuah bola lampu pijar 100 W dengan satu baterai 75 ampere-jam akan bekerja terus menerus selama 9 jam (75*12*1/100).

Metode 2. Perhitungan masa pakai baterai UPS menggunakan rumus yang disempurnakan.

Rumus yang disempurnakan adalah sebagai berikut:


Daya tahan baterai, jam;
- Kapasitas satu baterai, A*h;
- Tegangan satu baterai, V;
- Jumlah baterai dalam satu grup;
- Jumlah kelompok baterai;
- Efisiensi UPS;
- Koefisien kedalaman pengosongan baterai diasumsikan 0,8 – 0,9 tergantung pada jenis dan keausan baterai;
- Koefisien yang bergantung pada suhu pengoperasian baterai (pada suhu 25 °C dianggap 1, pada suhu 0 °C dianggap 0,88);
- Koefisien tergantung pada waktu pengosongan baterai. Untuk debit 10 jam diasumsikan sama dengan satu. Ketergantungan koefisien ini disajikan pada grafik di bawah ini:


- Daya beban rata-rata konstan, W. Penting di sini untuk memahami apa itu daya rata-rata yang konstan banyak. Misalnya, jika bebannya adalah TV yang konsumsi dayanya 100 W, dan jika ia bekerja 30% dari waktu kerjanya, maka daya rata-rata konstan dari beban tersebut diasumsikan 30 W.

Secara umum, jika, misalnya, sistem catu daya tak terputus untuk rumah pribadi dihitung, maka daya pengenal semua beban dijumlahkan, dan daya konstan rata-rata diambil sama dengan 20-25% dari nilai yang dihasilkan.

Metode 3. Mintalah bantuan spesialis toko kami dalam menghitung masa pakai baterai.

Jika Anda tidak ingin berurusan dengan rumus dan angka untuk menghitung masa pakai baterai, Anda selalu bisa mendapatkan saran ahli dari spesialis kami.

Spesialis kami yang berpengalaman tidak hanya akan menghitung beban Anda dengan paling akurat, tetapi juga akan menghitung masa pakai baterai dengan benar berdasarkan pengalaman bertahun-tahun dalam membangun sistem catu daya yang tidak pernah terputus.

Tentukan tujuan penggunaan UPS dan tujuan utamanya. Indikator penting adalah frekuensi penggunaan dan jenis beban yang terhubung. Jika UPS dipilih untuk digunakan di rumah, penggunaan rumah tangga dengan pemadaman listrik yang jarang terjadi, tipe line-interaktif atau cadangan dapat dipertimbangkan. Dalam hal aplikasi komersial atau industri, perangkat tipe online akan diperlukan. Harap dicatat bahwa ini adalah rekomendasi umum; untuk menentukan pilihan kelas UPS yang tepat, hubungi departemen penjualan sistem catu daya bergaransi (+380 44 383 3663).

3. Pemilihan UPS berdasarkan karakteristiknya

Menggunakan kalkulator, pilih UPS berdasarkan parameter yang ditentukan. Basis data kalkulator berisi lebih dari 16.000 model catu daya tak terputus dan inverter tegangan. Pilihan UPS didasarkan pada basis data yang diperbarui, di mana sebagian besar merek asing hadir: General Electric, INVT, Riello UPS, Socomec, Borri, Emerson, Eaton, APC, Legrand, Voltitronic, Ippon, serta pabrikan Ukraina: Reserve, Volter, SinPro, Integral, Phantom, dan lainnya. Basis data juga berisi inverter tegangan otonom dan hibrida dari tipe saluran-interaktif dan cadangan Victron Energy, Power Star, Stark Country , MeanWell, TBS Electronics dan lain-lain.

Perhatian! Basis data tidak berisi model anggaran produksi Ukraina dan Cina, yang tidak memenuhi karakteristik teknis yang disebutkan, tidak menyediakan daya baterai yang memadai, dan termasuk dalam kelas perangkat yang tidak dapat diandalkan.

Pada tahun 2017, kami dapat menyoroti beberapa merek terbukti yang telah memenangkan pangsa pasar Ukraina secara signifikan. Secara konvensional, UPS dan inverter dapat dibagi menjadi beberapa segmen berdasarkan biayanya, namun Anda tidak boleh berasumsi bahwa semakin murah suatu produk, semakin sering gagal. Seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman menggunakan klien kami, UPS yang murah pun dapat bekerja sama efisiennya, karena yang utama adalah membuat spesifikasi teknis yang tepat dan memilih model yang sesuai sepenuhnya sesuai dengannya.

29 Maret 2016

Menghitung masa pakai baterai secara akurat menggunakan perhitungan matematis bukanlah tugas yang mudah. Dalam hal ini, kami menyederhanakan tugas dengan menerapkan algoritma perhitungan dalam kalkulator:

Namun, mari kita lihat pendekatan untuk menentukan masa pakai baterai.

1) Rumus sederhana

T = EU / P

  • E - kapasitas baterai dalam Ah
  • kamu - tegangan
  • P - memuat daya dalam W.

Ini adalah rumus yang sangat disederhanakan yang memberikan hasil perkiraan untuk pelepasan dalam kisaran 5-15 jam. Cocok untuk memperkirakan dengan cepat waktu otonomi di kepala Anda. Algoritma ini tidak memperhitungkan penurunan keluaran energi baterai selama pengosongan jangka pendek dan peningkatan selama pengosongan jangka panjang, serta berbagai koefisien.

Ada rumus yang ditingkatkan dengan koefisien:

T = Uab * Sak * K * h * Kr * Kg / Pnagr

  • T – masa pakai baterai dari catu daya yang tidak pernah terputus, h;
  • Uab – tegangan baterai, V;
  • Kapasitas baterai Sak, Ah;
  • K – jumlah baterai di sirkuit;
  • h – efisiensi konverter (h=0,75-0,9), seringkali bervariasi tergantung pada beban;
  • Kr – koefisien kedalaman pembuangan 0,8–0,9 (80%-90%), harus dianggap 80%;
  • Кg – koefisien kapasitas yang tersedia (tergantung pada mode pengosongan dan suhu, lihat karakteristik baterai)
  • Rload – memuat daya.

Algoritma ini memberikan hasil yang relatif akurat, namun untuk pelepasan jangka panjang 1 jam atau lebih. Pada pengosongan daya yang singkat, hasilnya bisa sangat terdistorsi karena fungsi pengosongan baterai timbal-asam yang nonlinier. Kami menggunakan metode serupa di artikel.

2) rumus Peukert

T=Cp/I^n

  • T – waktu dalam jam
  • Cp – Kapasitas Peckert (kapasitas baterai saat dikosongkan dengan arus 1A)
  • I – arus pelepasan
  • n – eksponen Peukert

Eksponen Peukert terkadang ditunjukkan dalam karakteristik baterai, dan dihitung berdasarkan data peringkat C baterai (kapasitas pada waktu pengosongan berbeda). Kapasitas Peckert dihitung dengan rumus – Ср=R(C/R)^n (R adalah rating dalam jam yang sesuai dengan kapasitas ini, misalnya 10).

Kalkulator kami didasarkan pada rumus ini, dengan mempertimbangkan efisiensi inverter dan kedalaman pelepasan. Mereka menghitung waktu otonomi dengan akurasi tinggi untuk pelepasan jangka pendek dan panjang.

3) Perhitungan menggunakan tabel dari spesifikasi baterai

Langkah 1. Perhitungan daya total menjadi daya beban baterai

Rakb = (Pload*cos(φ)*Knagr)/efisiensi inv

  • Beban – daya dalam kVA
  • cos(φ) – karakteristik faktor daya (karakteristik beban)
  • Knagr – Tingkat beban UPS
  • Efisiensi inv – efisiensi inverter

Misalnya, UPS 120 kVA yang beroperasi pada beban 70% dengan faktor daya 0,8:

Rakb= (120000*0,8*0,7)/0,94=71,489W - Beban inilah yang akan menimpa seluruh bank baterai ketika UPS diberi daya dari baterai.

Langkah 2. Hitung beban pada satu baterai

Mari kita hitung ulang beban pada satu baterai. Biasanya pada UPS berukuran besar baterai dihubungkan secara seri dalam jumlah 32-40 pcs. Untuk menghitung beban pada satu baterai dengan 40 baterai:

71,489W/40=1,788W.

Daftar data baterai biasanya menunjukkan daya per sel (Pel) yang ada 6 buah. dalam baterai 12V. Karena itu:

Rel = 1788/6 = 298W.

Langkah 3. Pelajari tabel pengosongan baterai dan pemilihannya.

Dalam artikel tersebut kami melihat subtipe baterai dalam konteks tujuan penggunaan yang berbeda. Salah satu karakteristik dasarnya adalah keluaran energi, yaitu. seberapa besar daya yang mampu dihasilkan baterai dalam waktu tertentu.

Mari kita lihat tabel pengosongan baterai Delta 100Ah dari dua seri berbeda.

Delta DTM 12100 l:

Delta HRL 12100:

Izinkan kami mengingatkan Anda bahwa beban kami pada elemen tersebut adalah 298W. Kedalaman pelepasan – 10.8V atau 1.80V per elemen. Jadi dari tabel tersebut dapat disimpulkan bahwa DTM 12100 l mampu menopang beban sekitar 13,8 menit (dapat dihitung proporsional, distorsi minimal), Delta HRL 12100 - 16,3 menit. perbedaan pesanan 15% . Omong-omong, perbedaan harganya kurang lebih sama.

4) Melakukan pelepasan nyata

Tentu saja, yang ideal adalah melakukan tes bit yang sebenarnya. Harus diingat bahwa baterai mencapai kapasitas maksimumnya pada siklus pengisian-pengosongan ke-10.

Diterbitkan oleh penulis - , - 29 Januari 2014

Untuk mempermudah, kami telah membuat kalkulator perhitungan:

Sekarang mari kita sajikan algoritma perhitungannya:

1) Tentukan daya beban total dan arus pelepasan konstan.

2) Kami menghitung kapasitas baterai yang diperlukan untuk otonomi tertentu.

3) Tentukan jenis baterai

Contoh

Diberikan: dua strip LED dengan daya masing-masing 10W dan beroperasi pada 12V. Otonomi yang diperlukan: 10 jam. Kehidupan pelayanan: satu tahun dengan penggunaan sehari-hari. Kondisi pengoperasian: suhu ruangan konstan 20 derajat.

Menemukan: baterai minimum yang dapat diterima dan optimal untuk memecahkan masalah.

Larutan

1) Daya total W=10W*2=20W. Arus pelepasan konstan: I=20/12=1,67A. Untuk perhitungan yang akurat, disarankan untuk mengukur konsumsi arus menggunakan multimeter.

2) Untuk menentukan kapasitas yang dibutuhkan, sebaiknya melalui hal-hal berikut ini:

A) Untuk menopang beban pada arus pelepasan seperti itu, perlu ditentukan kapasitas baterai minimum yang dihitung: 1,67 * 10 = 16,7 Ah.

B) Perlu diingat bahwa kapasitas baterai isi ulang ditunjukkan oleh produsen berdasarkan waktu pengosongan tertentu. Biasanya 10 jam. Namun beberapa produsen menunjukkan 20 jam. Di sini kami bisa mendapatkan bantuan terkait baterai, yang bisa Anda dapatkan di website kami. Mari kita lihat spesifikasinya:

Dalam kasus kami, waktu pengoperasian baterai adalah 10 jam, yang berarti kami dapat menganggap kapasitasnya sama dengan nominalnya. Namun, jika tugas tersebut memerlukan 5 jam, maka Anda perlu memperhitungkan fakta bahwa dengan waktu pengosongan seperti itu, kapasitas baterai akan lebih rendah (kami mengalikan arus pengosongan dengan jam - 4,8A * 5 jam = 24Ah, bukan 28 ).

Dalam soal tersebut kita dapat melihat bahwa jumlah siklus yang direncanakan adalah 365. Perkiraan kedalaman debit maksimum dalam kasus kita adalah sekitar 57%. Dianjurkan untuk mengambilnya dengan cadangan; kami akan mengandalkan pelepasan 50% (kondisi pengoperasian nyata berbeda dari kondisi laboratorium ideal).

Jadi, kami memperkenalkan koreksi 0,5: 16,7/0,8 = 33,4 Ah.

G) Jika kita menghadapi suhu pengoperasian selain suhu optimal (25 derajat), maka perlu memasukkan faktor koreksi, yang juga dapat kita ambil dari spesifikasi:

Jadi pada suhu 10 derajat Anda harus memasukkan koefisien 0,9, yaitu. +10% lagi dari kapasitas yang dihitung.

3) Jika kita memerlukan mode pengosongan yang lama, kita harus memperhatikan seri baterai AGM dari produsen populer di pasar Rusia:

  • Baterainya seri Delta
  • Di CSB -
  • Sergei Savenkov

    semacam ulasan "pendek"... seolah-olah mereka sedang terburu-buru di suatu tempat