科士達HI3304 UPS電源壽命

產品簡介
EPI系列三進單出工頻雙變換在線式智能型UPS是科士達公司針對中國電網環境和網絡系統對電源的要求，設計研發出的一款高穩定性和高可靠性的不間斷電源系統。其優異的品質和完美的使用表現為計算機網絡系統集中供電提供安全可靠的全面保護，滿足用戶對關鍵負載的高可靠電源保護要求。

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產品特點

■設計理念可靠性高

· 雙變換在線式拓樸結構設計，使UPS的輸出為頻率跟蹤、鎖相、穩壓和濾除噪聲、不受電網波動干擾的純凈正弦波電源，使UPS對用戶設備提供更為全面和完美的保護。

· 輸出零轉換時間，滿足精密設備對電源的高標準要求。

· 模塊化設計和雙CPU控制，整體運行可靠，穩定性高，保障了UPS安全運行整體效率。

■運行的可靠性高

· 純在線的靜態旁路技術，提供了極強的過載及故障保護裝置。

· 內置手動維修旁路，進一步提高了負載連續運行的可靠性。

■環境適應性強

· UPS的交流輸入電壓范圍達380V（或400V）±25﹪，從而降低電池的使用頻度，極大地延長電池的使用壽命。

· UPS的輸入頻率范圍寬，保證接入各種燃油發電機均可穩定工作。

■電池性能高

· 采用智能電池管理功能（ABM）技術，從而延長電池的使用壽命，減少電池維護次數。

· 先進的恒流恒壓自動轉換充電技術，最大限度活化電池，節省充電時間，延長電池的使用壽命。

■保護周全可靠

· 具有開機自診斷功能，避免因UPS隱患而可能引發的故障風險。

· 具有交流輸入過/欠壓保護；輸出過載、短路保護；逆變器過溫保護、電池欠壓預警/保護、電池過充電保護等全面保護功能，極大地保證了系統運行的穩定性和可靠性。

■冗余/增冗并機能力強

· 可直接并機，最多可實現6臺并機，增加了系統伸縮性強、可靠性。

· 并機UPS可共享同一組后備電池。

· 非固定主從關系并機：在幾臺并聯的UPS中，其中先開機的一臺為主（Master）UPS，其他為從（Slave）UPS，主從UPS可以互換，如果一臺UPS的逆變器出現故障，該UPS自動切斷輸出，此時負載由剩下的UPS來提供電源。

■網絡管理人性化

· LCD顯示面板，向用戶準確地顯示UPS的工作狀況和工作數據。

· 通過RS232接口配合UPS智能監控軟件可與電腦進行通訊，UPS的各種參數一目了然地顯示在通訊界面上。

· 外接SNMP適配器，UPS具有遠程網絡管理功能，提供即時的UPS資料和電源信息，通過各種網絡管理系統進行通訊和管理。

EPI系列技術參數表

電源行業年度聚焦，促進企業交流合作

廣州國際電源產品及技術展經過七年的發展，在電源行業市場已經立足了腳跟，積累了眾多的行業企業資源，其規模、影響力以及口碑獲得了多家國內外企業的認可和關注。據了解，2016年展會吸引了業內160多家知名企業參展，掀起了一番電源發展熱潮。2017年，電源行業年度聚焦，展會將繼續追隨行業發展趨勢，打造業內最專業的電源貿易展示平臺。
隨著能源市場的發展，中國電源行業已形成了高度市場化的狀態，在世界范圍內具有深厚的市場影響力，依托廣州電源產業集群的優勢，廣州國際電源產品及技術展將構造一個資源、信息共享平臺，為我國電源行業提供一個集展示形象、尋求客戶資源、獲取市場份額、交流技術信息為一體的交流平臺。
高品質、低耗能，成就電源產業未來
電子信息的發展已經進入了快車渠道，從電源產業市場的發展來看，節能環保、高品質、高效率、低耗能已經能夠成為電源產品的趨勢。目前，電源產品已廣泛應用到農業、能源、交通、運輸、信息、航空、航天、航運、國防、教育、文化等領域。此外，隨著電源相關領域不斷迅猛發展，同時對電源產業提出了更多更高的要求，這就迫使電源工作者在研發的過程中不斷探索創新，更新產品技術，大力推動電源產業的發展。
2017第七屆廣州國際電源產品及技術展覽會展出的產品涵蓋UPS不間斷電源、EPS應急電源、移動電源(便攜式電源)、電腦電源、通信電源、通用交流電源、直流電源、開關電源、油機發電、風力發電、太陽能發電系統、充電電源設備、電子變壓器、電感器等設備、電源配套產品、電源制造設備及輔助材料等以及電源相關軟件等電源產品。產品展示多樣齊全，滲透電源行業各個領域，為參展企業及觀眾全面了解市場提供契機。
同期新能源產業博覽會，云集多元客商

能源及其儲能市場的發展，是關系人類持續發展動力的核心問題之一。2017廣州國際電源產品及技術展，同期還將舉辦2017廣州國際新能源產業博覽會，連同風能、太陽能、熱能及其充電樁聯袂展出，預計總展覽面積6萬平方米，營造涵蓋能源領域的多個分支領域，為廣大客商提供商貿交流的大平臺。廣州國際新能源產業博覽會已經成功舉辦了12屆，得到了社會各界的關注與支持，2017年，展會預計接待觀眾8萬人次。

多方助力宣傳，攜手共促發展

UPS是用于數據通信系統等關鍵負載的不間斷電源系統。正常情況下,UPS以市電為輸入能源,一般經整流-逆變兩次變換和調節,為關鍵負載提供穩定可靠高質量的交流電源;市電停時,UPS由蓄電池取得輸入能源,經逆變器將直流電變換為穩定可靠高質量的交流電,不間斷地供給關鍵負載。因此,UPS有兩個重要功能:在市電正常時,UPS可以改善市電質量,濾除市電的各種*;市電停電時,UPS通過蓄電池-逆變器產生高質量的交流電,可以不間斷地為關鍵負載供電。蓄電池是確保UPS不間斷供電的關鍵設備。

正確計算和選擇蓄電池容量是至關重要的。

如果蓄電池選擇不當,蓄電池供電時間將不能滿足工程要求,甚至會造成停電。必須指出,目前一些UPS工程中蓄電池的選擇不盡合理,往往忽略了一些重要的設計考慮。甚至有些UPS廠家配置的蓄電池的容量也不符合標準。因此,深入了解和掌握確定蓄電池容量的正確方法,確保工程質量,對于UPS工程設計和管理人員是非常必要的。

當前應用最多的UPS蓄電池是鉛酸蓄電池,包括閥控鉛酸(VRLA)蓄電池和排氣鉛酸(VLA)蓄電池。本文根據國際標準和我國通信行業標準,介紹UPS鉛酸蓄電池的容量確定方法。詳解我國傳統的安時(Ah)容量法和國際上流行的恒功率法(恒電流法)的計算公式,討論必要的設計考慮,并給出設計實例。供正規工程中蓄電池容量確定和核對蓄電池配置容量時參考。這些方法和設計考慮也適用于直流供電系統的蓄電池容量的確定。

1 安時(Ah)容量法

蓄電池容量的傳統計算方法是以負載電流和放電時間的乘積(Ah容量)為基礎,并考慮安全系數(老化系數)、放電容量系數、放電溫度系數,計算出需要的10h率安時(Ah)容量。據此按照10h率容量選擇蓄電池。

1.1 基本計算公式

根據YD/T5040-2005《通信電源設備安裝工程設計規范》,蓄電池組容量按下式計算

(1)

式中, Q ——蓄電池容量(Ah);

K ——安全系數;

I ——負載電流(A);

T ——放電小時數(h);

t ——蓄電池最低環境溫度(℃);

η ——放電容量系數;

α ——蓄電池放電溫度系數。

1.2 公式解讀和設計考慮

1.2.1 安全系數(老化系數) K

當鉛酸蓄電池的可用容量下降到額定容量的80%時,即為壽命終止。因此,當鉛酸蓄電池的實際容量下降到其額定容量的80%時,就應更換。為保證蓄電池在整個壽命期內均能滿足計算負載的要求,蓄電池的計算容量至少應增加25%的富裕量,使蓄電池在壽命終止時仍有足夠的容量供給負載。蓄電池的額定容量一般應至少為壽命終止時剩余容量(亦即負載容量)的125%。安全系數 K 是考慮這種情況的系數( K 取值1.25)。

1.2.2 負載電流 I (恒定電流)

(1)將恒功率轉換為恒電流

計算公式(1)中負載電流 I 規定為恒定電流。

但是,UPS的逆變器和直流通信負載均為恒功率負載。蓄電池電壓在放電時是不斷下降的,恒功率負載的輸入電流將隨著蓄電池電壓的下降而增大。如果恒功率負載距蓄電池較遠,由于電纜上的壓降,使恒功率負載輸入電壓變得更低,因而輸入電流更大。所以應考慮電纜壓降的影響。

為了按照式(1)計算蓄電池的容量,必須將負載的恒功率轉換為恒電流。一般可以先求出蓄電池放電周期的平均電壓 U 平均 ,再根據負載有功功率P 求出平均電流 I 平均 。即

(2)

蓄電池放電平均電壓的確定方法有以下3種:

①計算平均電壓 U 平均

根據單體浮充電壓和終止電壓, U 平均 為

(3)

式中, U 浮充 ——單體電池浮充電壓;

U 終止 ——單體電池終止電壓;

n——電池只數。

(如果 U 浮充 =2.25V, U 終止 =1.67V,則 U 平均=1.96n)

②根據YD/T5040-2005《通信電源設備安裝工程設計規范》的規定

U 平均 =1.85n (4)

(取單體電池平均電壓為1.85V/只,以留有裕量)

③根據IEEE std 485-2010建議,采用保守估算方法,將終止電壓視為平均電壓

U 平均 = U 終止 ×n (5)

(按最低電壓,計算出最大電流,留有更大裕量)

如果將終止電壓視為平均電壓,不但設計裕量較大,而且平均電流的計算非常簡單。

例如,假設-48V直流系統(配置24只鉛酸蓄電池)的恒功率負載為10kW,單體放電終止電壓為1.75V/只(系統終止電壓1.75×24=42V),電纜壓降為2V,則平均放電電流 I 平均為

(2)蓄電池只數n和單體終止電壓 U 單終 的計算

蓄電池只數n等于逆變器系統最高輸入電壓除以單體電池的均充電壓。因為逆變器最高電壓出現在蓄電池均充時,而充電末期電流和壓降很小,所以可以不考慮電纜壓降的影響,按下式計算蓄電池的只數

(6)

蓄電池組最低電壓(放電終止電壓)等于逆變器系統允許的最低輸入電壓加上額定條件下的電纜壓降。單體電池最低電壓 U 單終 (單體放電終止電壓)等于蓄電池組最低電壓除以蓄電池只數n,按下式計算,單體電池最低電壓為

(7)

(3)蓄電池的平均放電電流 I 平均 (逆變器平均輸入電流)

蓄電池帶UPS逆變器時,蓄電池的平均放電電流 I 平均 等于逆變器平均輸入電流

(8)

式中, I 平均 ——蓄電池的平均放電電流(A)(即UPS逆變器的平均輸入電流);

P ——UPS輸入有功功率(kW);

S ——UPS輸出視在功率(kVA);

cosφ---UPS的負載功率因數;

μ ——逆變器效率;

U 平均 ——逆變器平均輸入電壓(V),即蓄電池放電期間的平均電壓;

U 電纜壓降 ——逆變器與蓄電池之間的電纜壓降(V),逆變器距蓄電池很近時可以忽略。

1.2.3 蓄電池放電溫度系數α的概念

蓄電池的額定容量是以環境溫度為25℃時為基準的,當環境溫度高于25℃時,蓄電池的實際容量會比額定容量增大一些,故計算蓄電池容量時可以考慮適當減小一些(但如下文所述,實際計算時并不進行調整,以留有裕量),當環境溫度低于25℃時,蓄電池的實際容量會比額定容量低一些,計算蓄電池容量時應考慮適當增大一些。即將所需蓄電池容量提高到25℃時的容量。如果環境溫度恰好為25℃,則不進行調整。放電溫度系數α是根據溫度調整蓄電池計算容量的系數,實際上是每偏離基準溫度(25℃)1℃的補償值(單位:1/℃)。α的取值與放電電流有關,放電電流(放電率)越大,溫度變化對蓄電池實際容量的影響越大,故α的取值越大。當放電小時≥10h,取α=0.006;當10>放電小時≥1h,取α=0.008;當放電小時<1h,取α=0.01。