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松下蓄电池恒电流法

除了利用恒功率放电特性确定蓄电池容量外,还可以利用恒电流放电数据确定蓄电池容量。如果蓄电池的负载中包括恒功率负载和恒电流负载,将恒功率转换为恒电流,进行蓄电池容量的计算将更方便。采用恒电流法计算蓄电池容量需要考虑的问题与恒功率法完全相同,如前所述,包括电压窗设计和单体电池只数的选择、温度校正系数、老化系数。

采用恒电流法确定蓄电池容量,只需将计算出的所需蓄电池校正恒功率转换为校正恒电流,即可查阅蓄电池恒电流放电数据,确定蓄电池容量。下面介绍将UPS逆变器的恒功率转换为恒电流的方法和恒电流法蓄电池容量计算步骤。

1.1 将逆变器的恒功率转换为恒电流

(1)计算蓄电池恒功率负载

按式(10)计算老化和温度校正后蓄电池校正功率为

 

式中, K 老化 -老化系数;

K 温度 -温度校正系数;

S -逆变器输出视在功率(kVA);

cosφ-逆变器负载功率因数;

μ-逆变器效率。

(2)计算单体电池只数n

按式(11)计算单体电池只数为

 

(3)计算蓄电池平均电压 U 平均

按式(3)计算平均电压为

U 平均 =1.96n

:也可按式(4)或式(5)计算。

(4)将蓄电池恒功率负载转换为恒电流负载

首先计算蓄电池平均放电电流(逆变器平均输入电流):

(15)

1.2 根据恒电流数据选择蓄电池

厂家提供的恒电流放电数据表给出了单体电池在规定放电时间内放电到规定的终止电压所能输出的电流数据。

在选择单体电池时,应根据蓄电池恒定放电电流,查阅厂家提供的蓄电池恒电流放电数据表,选择能提供此电流或大于此电流的单体电池。如果表中恒电流数据小于需要的单体电池的电流,可以考虑两组或多组并联,并联组数一般不大于4组。

1.3 恒电流法计算实例

仍需考虑恒功率法计算实例的工况(参见2.4),但采用恒电流法确定蓄电池容量。

(1)蓄电池平均放电电流 I 平均

按式(15)计算 I 平均 ,将在恒功率法中计算得出的相关数据带入式(15)(忽略电缆压降)

 

(2)单体电池的选择

根据以上计算结果(单体电池的放电电流647A、放电时间20min和放电终止电压1.67V/),按照厂家提供的蓄电池恒电流放电数据表,选择电池。

现仍以EnerSys公司的蓄电池为例,选择蓄电池。

U P S 专 用 前 置 端 子 V R L A 蓄 电 池(16V)Datasafe HX恒电流放电数据表(见表6)可知,16HX800F-FR放电20min,终止电压为1.67/,电池放电电流为377A/只。

根据蓄电池容量计算结果,蓄电池恒电流放电电流为647A,因为647/377=1.72

故可选择这种蓄电池2组并联。每组配置2416HX800F-FR(包含8×24=192只单体电池)

因为要求蓄电池恒电流放电电流为647A,现配置两组蓄电池,每组377A,总放电电流为377×2=754(A)>647A,所以有一定的裕量。

提示:采用恒电流法确定的EnerSys蓄电池与前述采用恒功率法确定的EnerSys蓄电池是相同的(16HX800F-FR)