机房UPS 容量， 电池后备时间快速计算方法

机房UPS 容量， 电池后备时间如何计算，今天带大家一起学习一下：

一、前提条件

1、快速估算机房IT 设备功率：知道机柜数量，以1 个机柜负载3~5KW计算IT 设备总功率；

2、普通PC功率约200W，苹果机约300W，服务器约300W~600W，其它请查阅设备说明书；

3、设计UPS时，计算出UPS容量后，配置UPS数量推荐采用N+1 冗余部署；

4、电池计算，最快捷的方法可以查UPS厂家的电池配置表，简单快捷；想了解具体算法请参阅本文；

二、UPS 容量快速计算方法

计算公式： UPS 容量KVA ＝负载功率KW ÷功率因数÷0.7 ；

1、负载功率KW：需要带载IT 设备的负载功率，一般用KW表示（如10KW）

2、UPS容量KVA：UPS容量一般用KVA表示（如10KVA，UPS容量KVA*功率因数=KW，一般情况下KVA ≧KW ，只有当功率因素为1 时， KVA=KW)

3、UPS最大带载功率KW＝UPS容量KVA×功率因数（功率因数一般在0.8 ～1 之间，查UPS参数表可得，一般取0.8 ）

4、配置UPS时，建议UPS所带的负载功率（ KW）约为UPS最大带载功率（ KW）的70%为佳；

计算示例： 以10KW负载为例，计算所需要UPS容量步骤如下：

第一步： 套用公式， UPS 容量KVA ＝10KW ÷0.8 ÷0.7=17.85KVA ；

第二步： 选用合适的UPS，根据以上结果实际可选用20KVA 的UPS 满足要求；

三、UPS 电池容量的快速计算方法

（1）电池计算方法一

计算所需电池安时数(AH) （此方法简单快捷，一般的估算，采用此方法即可）

计算公式： 电池安时数(AH)=UPS 标称功率(VA) ×功率因素×延时时长(小时数)÷逆变器

启动电压(电池组电压)÷逆变器效率；

1、功率因数一般取0.8 ；

2、逆变器效率一般取0.9 ；

3、逆变器启动电压( 电池组电压) 根据不同型号UPS而不同（查UPS参数可得）

计算示例： 以3000VA UPS 延时4 小时为例，计算步骤如下：

每一步： 查UPS 参数，得UPS 逆变器启动电压(电池组电压)：U=96V ，选用电池额定电压： U1=12V ，得出每组电池数量： N=U ÷U1=96V ÷12=8 节/ 组；

第二步： 套用公式，电池安时数(AH)=3000VA ×0.8 ×4 小时÷96V ÷0.9=111AH ；

第三步： 选用合适的电池， 以上结果得出需要111AH 的蓄电池才能满足4 小时的供电，但是常规蓄电池一般没有容量为111AH 的，且需要8 节/1 组，我们可以选择2 组(16节)65AH 的蓄电池并联进行配置，其延时时间为:65AH ×2÷3000VA ÷0.8 ×96V ×0.9=4.68 小时；

注：以上算出的电池安时数(AH) 也常理解为： 电池放出容量；如果电池放电效率不为1，参照以下公式换算出电池标称容量，再选电池。电池放出容量= 电池标称容量×电池放电效率；电池放电效率不同型号参考值有： 0.4 /0.5/0.6/0.7/0.8/0.9/1 ；

（2）电池计算方法二

计算电池最大放电电流值（ I 最大） （此方法相对精确，如果追求更精确的配置，可采用此方法）

计算公式： I 最大=Pcos ф/ （ η*E 临界*N ）

1、P：UPS电源的标称输出功率；

2、cos ф ：UPS电源的输出功率因数（ UPS一般为0.8 ）

3、η ：UPS逆变器的效率，一般为0.88~0.94 （实际计算中可以取0.9 ）

4、E 临界：蓄电池组的临界放电电压（ 12V电池约为10.5V ，2V 电池约为1.7V ）

5、N：每组电池的数量；

6、根据所选的蓄电池组的后备时间， 查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据： 电池组的标称容量= I 最大/C，算出电池组的标称容量；时间与放电速率C 示例表如下：

计算示例： 以300KVA UPS延时30 分钟为例，计算步骤如下：

第一步： 查UPS 参数，得UPS 逆变器启动电压(电池组电压)：U=360V ，选用电池额定电压： U1=12V ，得出每组电池数量： N=U ÷U1=360V ÷12=30 节/ 组；

第二步： 套用公式， I 最大=P ×cos ф÷（η×N ×E）=300000VA ×0.8 ÷（0.9×30 ×10.5 ）=846A ；

第三步： 套用公式，得出电池组的标称容量=I 最大/C=846 ÷0.92=919AH ；

第四步： 选用合适的电池，以上结果得出电池组的总容量=919AH ×30 节×12V=330840AH ，可采用电池150AH 30 节6 组；

（3）电池计算方法三

电池恒功率计算法（此方法相对精确，快捷，计算出恒功率数值后，查电池厂家恒功率表）

恒功率计算公式： W=(P ·cos Φ)/( ηN·6)

2V单体电池放电截止电压： 1.70V ；

UPS输出功率因数cos Φ：0.8 ；

UPS逆变效率η： 0.95 ；

UPS电池节数： N（一般为12V 电池的节数， 查电池恒功率表一般是电池2V对应的W数，换算成2V 电池节数： N*6 ）

计算示例： 以400KVA UPS延时30 分钟为例，计算步骤如下：

第一步： 套用公式， W=(400 ×1000 ×0.8)/(0.95 ×32pcs ×6)=1754.39W

第二步： 计算出W 值后，查电池恒功率表如下（可选977.7 的2 组，满足要求）：

补充说明： UPS 后备蓄电池的容量计算方法很多（电源法、恒功率法、恒流法、估算法等），各种计算方法各有侧重点，在实际应用中需要综合考虑蓄电池的使用情况， UPS所带负载情况以及应用的场合来选择适合的电池容量计算方法。