UPS power
72 kW
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示例输出Recommended UPS rating
80 kVA
50 kW load · PF 0.8 · 30 min autonomy · VRLA lead-acid (12 V block)
Battery bank
32 blocks · 200 Ah
Actual runtime
39 min
Load margin
15%
Sizing calculation
| Step | Value |
|---|---|
| Load apparent power | S = P ÷ PF = 50 kW ÷ 0.8 = 62.5 kVA |
| Required UPS (loading factor) | 62.5 ÷ 0.8 = 78.1 kVA → standard 80 kVA |
| Battery energy | E = P·t ÷ (ηinv·ηbat·DOD) = 50 kW × 0.50 h ÷ (0.94 × 0.9 × 0.5) = 59.10 kWh |
| Total battery capacity | 59.10 kWh ÷ 384 V = 154 Ah |
| Series blocks per string | 384 V ÷ 12 V = 32 |
| Parallel strings | 154 Ah ÷ 200 Ah = 1 |
Battery configuration
| String voltage | 32 × 12 V = 384 V |
| Installed capacity | 1 × 200 Ah = 200 Ah |
| Actual runtime | (200 Ah × 384 V × 0.94 × 0.9 × 0.5) ÷ 50 kW = 39 min |
| Estimated recharge | 200 Ah ÷ 20 A (0.1C) × 1.1 ≈ 11.0 h |
Bill of materials
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Online double-conversion UPS | 80 kVA / 72 kW · 384 V DC bus | 1 | POA |
| VRLA lead-acid (12 V block) battery bank | 32S×1P (32 blocks, 200 Ah @ 384 V) | 1 | POA |
| Battery charger / rectifier | 20 A charging current | 1 | POA |
| Total equipment (UPS + charger) | POA |
适用于为单相或三相 UPS 系统（配 VRLA 或 LiFePO₄ 电池组）选型的设施经理、数据中心设计人员和电气工程师。
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计算示例
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示例 1 — 50 kW 数据中心负载，30 分钟后备时间
Recommended UPS rating
80 kVA
50 kW load · PF 0.8 · 30 min autonomy · VRLA lead-acid (12 V block)
UPS power
72 kW
Battery bank
32 blocks · 200 Ah
Actual runtime
39 min
Load margin
15%
Sizing calculation
| Step | Value |
|---|---|
| Load apparent power | S = P ÷ PF = 50 kW ÷ 0.8 = 62.5 kVA |
| Required UPS (loading factor) | 62.5 ÷ 0.8 = 78.1 kVA → standard 80 kVA |
| Battery energy | E = P·t ÷ (ηinv·ηbat·DOD) = 50 kW × 0.50 h ÷ (0.94 × 0.9 × 0.5) = 59.10 kWh |
| Total battery capacity | 59.10 kWh ÷ 384 V = 154 Ah |
| Series blocks per string | 384 V ÷ 12 V = 32 |
| Parallel strings | 154 Ah ÷ 200 Ah = 1 |
Battery configuration
| String voltage | 32 × 12 V = 384 V |
| Installed capacity | 1 × 200 Ah = 200 Ah |
| Actual runtime | (200 Ah × 384 V × 0.94 × 0.9 × 0.5) ÷ 50 kW = 39 min |
| Estimated recharge | 200 Ah ÷ 20 A (0.1C) × 1.1 ≈ 11.0 h |
Bill of materials
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Online double-conversion UPS | 80 kVA / 72 kW · 384 V DC bus | 1 | POA |
| VRLA lead-acid (12 V block) battery bank | 32S×1P (32 blocks, 200 Ah @ 384 V) | 1 | POA |
| Battery charger / rectifier | 20 A charging current | 1 | POA |
| Total equipment (UPS + charger) | POA |
示例 2 — 120 kW 负载，60 分钟，锂电池
Recommended UPS rating
200 kVA
120 kW load · PF 0.9 · 60 min autonomy · LiFePO₄ lithium (48 V module)
UPS power
180 kW
Battery bank
10 blocks · 350 Ah
Actual runtime
68 min
Load margin
35%
Sizing calculation
| Step | Value |
|---|---|
| Load apparent power | S = P ÷ PF = 120 kW ÷ 0.9 = 133.3 kVA |
| Required UPS (loading factor) | 133.3 ÷ 0.8 = 166.7 kVA → standard 200 kVA |
| Battery energy | E = P·t ÷ (ηinv·ηbat·DOD) = 120 kW × 1.00 h ÷ (0.94 × 0.95 × 0.9) = 149.31 kWh |
| Total battery capacity | 149.31 kWh ÷ 480 V = 311 Ah |
| Series blocks per string | 480 V ÷ 48 V = 10 |
| Parallel strings | 311 Ah ÷ 350 Ah = 1 |
Battery configuration
| String voltage | 10 × 48 V = 480 V |
| Installed capacity | 1 × 350 Ah = 350 Ah |
| Actual runtime | (350 Ah × 480 V × 0.94 × 0.95 × 0.9) ÷ 120 kW = 68 min |
| Estimated recharge | 350 Ah ÷ 35 A (0.1C) × 1.1 ≈ 11.0 h |
Bill of materials
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Online double-conversion UPS | 200 kVA / 180 kW · 480 V DC bus | 1 | POA |
| LiFePO₄ lithium (48 V module) battery bank | 10S×1P (10 blocks, 350 Ah @ 480 V) | 1 | POA |
| Battery charger / rectifier | 35 A charging current | 1 | POA |
| Total equipment (UPS + charger) | POA |
计算过程
- · 负载视在功率：S = P ÷ PF。
- · 所需 UPS 额定容量：S_UPS = S ÷ 负载率（典型值 0.8），向上取整至标准规格。
- · 电池能量：E = P · t ÷ (η_inv · η_bat · DOD)。
- · 电池容量：Ah = E ÷ V_dc；串联电池块数 = V_dc ÷ V_block；并联组串数 = 所需 Ah ÷ 电池块 Ah。
- · 实际续航时间：t = (已安装 Ah · V_dc · η_inv · η_bat · DOD) ÷ P。
引用标准
| Standard | Scope |
|---|---|
| IEC 62040-3 | 不间断电源系统——性能与试验要求的规定方法 |
| IEEE 1184 | 不间断电源系统电池指南 |
| IEEE 485 | 固定式铅酸蓄电池容量选型推荐规程 |
常见问题
如何为我的负荷选 UPS 容量？
UPS kVA = 负荷 kW ÷ 功率因数，再加 20-30% 裕量和扩容。40 kW IT 负荷、0.9 pf 约需 44 kVA，选 60 kVA。还要给涌流和非线性负荷留量。计算器选 UPS kVA、电池 Ah 与备电时间。
UPS 电池备电时间如何计算？
备电时间取决于电池容量（Ah）、组电压、负荷和效率。40 kW 负荷、240 V 电池组、100 Ah 电池约 20-30 分钟。计算器根据电池块、放电深度和负荷算实际备电时间并给出再充电时间。
在线式和在线互动式 UPS 有什么区别？
在线式（双变换）UPS 持续整流-逆变，零切换时间、全功率调理，是数据中心必需。在线互动式平时直通市电、仅在异常时校正，便宜但有短暂切换。计算器选型假设关键负荷用在线双变换。
UPS 系统用哪种电池？
阀控铅酸（VRLA）因成本低、免维护主导 UPS 市场，典型寿命 3-5 年。锂电（LFP）寿命更长（10+ 年）、占地小、循环次数高，但首购价高 2-3 倍。计算器为两种化学体系选电池组。
柴发启动前需要多少备电时间？
电池备电须桥接至柴发启动，典型 5-15 分钟（柴发 30-60 s 带满负荷）。无柴发时按 30-60 分钟有序关机。更长备电几乎线性增加成本。计算器可设备电时间并据此选电池。
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