铅酸蓄电池单体电压为2V,为满足不同UPS的直流电压需求,需将多个单体串联成电池组。串联规则:总电压 = 单体电压 × 串联数量。
例如:12V电池内部已串联6个2V单体;将16节12V电池串联,得到192V电池组,这是中小功率UPS常见的配置。
不同功率UPS的常见电池组电压和串联节数:
| UPS功率范围 | 常见电池组电压 | 串联节数(12V) |
|---|---|---|
| 1-3kVA | 36-96V | 3-8节 |
| 6-10kVA | 192V | 16节 |
| 20-40kVA | 384V | 32节 |
| 60kVA以上 | 480V | 40节 |
串联时需要注意:禁止将不同厂家、不同型号、不同容量、不同性能以及新旧程度不同的蓄电池串联使用。性能不一致的电池不便于维护,会影响整组寿命。
当单组电池容量无法满足后备时间要求时,可采用多组并联:总容量 = 单组容量 × 并联组数。
串联的电池组并联需要满足严格条件:各电池组必须同品牌、同型号、同批次;连接线长度和规格必须相等;每组需独立加装保险丝。
并联组数的限制:一般建议电池组数不要超过4组。超过4组时,环流和不均衡问题显著增加,可靠性反而下降。
一台40kVA UPS,直流电压348V(29节12V电池串联),要求后备2小时,选用100Ah电池。恒功率法计算每只电池需要提供的功率:
UPS输出功率:40kVA × 0.7(负载功率因数)= 28kW
逆变效率:0.95
每只电池需要功率 = 28000 ÷(29 × 6 × 0.95)≈ 169.39W
查电池恒功率放电表,100Ah电池2小时可提供约68.4W/只,169.39 ÷ 68.4 ≈ 2.48组,实际配置3组(每组29只)。