UPS电源锂电池-你用吗?
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发布时间:2小时前
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时间:2024-12-03 08:45
铅酸电池与锂电池在UPS电源中的应用,其优缺点大家已有了解,本文将主要介绍UPS锂电池的计算方法与铅酸电池的不同之处,目前UPS锂电池主要采用的是磷酸铁锂电池。
一、参考标准
1. YD/T 2344 通信用磷酸铁锂电池组
2. YD/T 799 通信用阀控式密封铅酸蓄电池
3. GB 51194 通信电源设备安装工程设计规范
二、额定容量
在YD/T 2344《通信用磷酸铁锂电池组》和YD/T 799《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》标准中,磷酸铁锂电池和阀控式密封铅酸蓄电池的额定容量定义均为10h率放电到终止电压所提供的电量,用C10表示,数值是1.0 C10,单位是安时(Ah),10h率放电电流用I10表示,数值是0.1C10,单位为安培(A)。
三、放电性能
3.1 根据YD/T 799《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》和GB 51194《通信电源设备安装工程设计规范》,铅酸蓄电池的放电容量系数如下表(环境温度25℃)。
从以上数据可以看出,铅酸电池在不同时间放电电流比率下,能够提供的电量偏离额定容量很大。
3.2 根据YD/T 2344《通信用磷酸铁锂电池组》,磷酸铁锂电池组的放电容量如下描述。
从以上数据可以看出,磷酸铁锂电池在不同时间放电电流比率下,能够提供的电量偏离额定容量比较小。
注:磷酸铁锂电池单体额定电压是3.2V,磷酸铁锂电池组终止电压43.2V,其单体电压相对于铅酸电池单体电压的1.8V。
例如:某品牌型号SCIFP4810 48V 10Ah电池组放电数据表
3.3 根据3.1和3.2数据,在1h率放电电流10I10(1.0C10)的情况下,放电到终止电压,磷酸铁锂电池放电容量能达到95%以上,而铅酸电池放电容量只能到55%;在3h率放电电流2.5I10(0.25C10)的情况下,磷酸铁锂电池放电容量能达到100%,而铅酸电池放电容量只能到75%.
四、磷酸铁锂电池容量计算
从3.3的结论可以得出,在环境温度25℃时,磷酸铁锂电池对于铅酸电池在放电电流10I10(1.0C10以下)容量保持相对稳定(95%以上),因此计算方式不像铅酸电池需要特别考虑放电容量系数,可以直接近似运用能量守恒定律计算:负载功率*时间=额定能量,磷酸铁锂电池额定能量=额定电压*额定容量,所以额定容量=额定能量÷额定电压。
例:磷酸铁锂电池组标称48V / 100Ah,其额定容量是100Ah;
额定能量=48V * 100Ah=4800VAh=4800Wh=4.8kWh。
在UPS电源应用中,即为:UPS负载功率(kW)÷UPS转换效率*后备时间(h)=额定能量(kWh),当然也要考虑磷酸铁锂电池组的效率(因有BMS系统控制,效率一般95%以上),以及终止电压(单体一般2.8V,相对于12V铅酸电池的10.5V/单体1.75V,即大部分UPS设置的截止电压),有时铅酸电池计算也采用此种方式,但是如果没有考虑放电容量系数,计算值就会相差实际值很大。