一、介菖霁活裱绍
在数据机房UPS系统配置中，经常碰到根据负载功率，后备时间来配置蓄电池、电池电力电缆、直流断路器、电池柜等，本文依据国家行业标准，结合多家厂商应用数据，和大家分享一下配置过程。
依据标准：
GB 50174-2017数据中心设计规范
GB 51194-2016通信电源设备安装工程设计规范
YD/T 1095-2018通信用交流不间断电源（UPS）
YD/T 799-2010通信用阀控式密封铅酸蓄电池
GB/T 19639.1-2014通用阀控式铅酸蓄电池
GB/T 19638.1-2014固定型阀控式铅酸蓄电池
GB 50217-2018电力工程电缆设计标准
DL/T 5044-2014电力工程直流电源系统设计技术规程
IEC 60364 5-523 Electrical installations of buildings Current-carrying capacities in wiring systems
二、阀控式铅酸蓄电池
依据YD/T 799-2010和GB 51194-2016标准，阀控式铅酸蓄电池放电小时率为10HR，而依据GB/T 19639.1-2014标准，放电小时率为20HR，结合数十家电池厂商数据，10HR电池容量一般大于38AH，20HR电池容量一般小于35AH，当然也存在其他特殊情况应用。
三、蓄电池选取
蓄电池容量选取主要有三种方法，电流法、功率法、GB51194标准法。电池容量计算主要涉及内容包括电池截止电压、放电电流、放电功率、环境温度、转换效率等。电流法，无需特别了解电池放电特性，根据电池电流放电倍率计算，但需保证电流放电倍率的准确度。功率法通过负载功率，查阅电池规格书的恒功率数据，考虑转换效率，再进行计算，准确度高，误差小，但需要电池规格放电数据才可以。GB51194标准法，通过标准规定的放电容量系数，截止电压、环境温度、安全系数等计算。
3.1 电流法
3.1.1 电池放电电流Ibat
3.1.2 负载功率Pload（单位W），如果满载Pload=UPS容量（单位VA）*PF（输出功率因数）
3.1.3 UPS效率η，根据选取的UPS进行设定，参考YD/T 1095-2018标准，结合多家UPS厂商数据3.1.4 电池截止电压V（即UPS电池关机电压），
小于等于1小时后备时间一般选取1.67v，大于1小时选取1.75V。
1.67V代表蓄电池单体电压，12V电池有6个单体组成，所以1.67V相当于单节电池10.02V， 1.75V相当于10.5V。
3.1.5 UPS额定电池（12V）数量N
3.1.6 电池放电容量系数βT，放电时间T（Hour）
依据GB51194和YD799标准，结合多家厂商数据，电池（10HR）βT值：
依据GB19639.1标准，结合多家厂商数据，电池（20HR）βT值：
3.1.7 电池放电电流倍率∮∮=βT/T
依据GB51194和YD799标准：
依据GB19639.1标准：
举例1：UPS 高频机 20kVA，额定电池电压192V，16节电池，输出功率因数PF0.8，负载功率14kW，后备时间30分钟，配置蓄电池。
计算：取电池截止电压1.7V*16*6=163.2V
UPS 20kVA负载14kW时，电池负载转换效率91%（结合多家UPS厂商数据）
30分钟对应电流放电比率（依据GB51194和YD799）：0.98
电池容量C=14*1000/0.91/(1.7*6*16)/0.98=96.2AH
根据功率法以及多家产品数据核实，此时计算出的电池容量略大，取0.9的比率，计算C=96.2*0.9=86.6AH，实际选取90AH，
此时选取的电池是10HR倍率阀控式铅酸蓄电池90AH/12V 16PCS。
举例2：UPS 高频机 6kVA，额定电池电压192V，16节电池，输出功率因数PF0.8，负载功率4.8kW，后备时间5分钟，配置蓄电池。
计算：取电池截止电压1.7V*16*6=163.2V
UPS 6kVA负载4.8kW时，电池负载转换效率91%
5分钟对应电流放电比率（依据GB19639.1）：3.48
电池容量C=4.8*1000/0.91/(1.7*6*16)/3.48=9.3AH根据功率法以及多家产品数据核实，此时计算出的电池容量略大，取0.9的比率，计算C=9.3*0.9=8.37AH，实际选取9AH，
此时选取的电池是20HR倍率阀控式铅酸蓄电池9AH/12V 16PCS。
3.2 功率法
3.2.1 负载功率Pload，UPS效率η，电池截止电压V，UPS额定电池（12V）数量N
3.2.2 计算负载功率对应的电池端单体的功率W
W=Pload/η/N/6 “6”指12V电池有6个单体组成
举例1（采用电流法的例子）：UPS 高频机 20kVA，额定电池电压192V，16节电池，输出功率因数PF0.8，负载功率14kW，后备时间30分钟，配置蓄电池。
计算：W=14*1000/0.91/16/6=160.26W
电池选取截止电压为1.7V根据如下（三家90AH）电池规格书，选取对应后备时间和截止电压的单体功率，匹配计算值。选取90AH/12V 16PCS，电池10HR倍率。
第一家电池规格书
第二家电池规格书
第三家电池规格书：此规格书标注的是单节电池功率，所以计算值需要转化160.26W*6=961.6W
举例2：UPS 高频机 6kVA，额定电池电压192V，16节电池，输出功率因数PF0.8，负载功率4.8kW，后备时间5分钟，配置蓄电池。
计算：W=4.8*1000/0.91/16/6=54.95W
电池选取截止电压为1.7V（12V相对于1.7V*6=10.2V）根据如下电池规格书，选取对应后备时间和截止电压的单体功率，匹配计算值。选取9AH/12V 16PCS，电池20HR倍率。
第一家电池规格书，标注的是单节电池功率，所以计算值需要转化54.95W*6=329.7W
第二家电池规格书
第三家电池规格书
3.3 标准法
GB 51194-2016标准规定计算公式
（S x cos）这里是UPS满载，可以直接替换为实际负载功率
举例1：UPS 高频机 20kVA，额定电池电压192V，16节电池，输出功率因数PF0.8，负载功率14kW，后备时间30分钟，配置蓄电池。
UPS 20kVA负载14kW时，电池负载转换效率91%
电池输入电压1.85V*16*6=177.6V
蓄电池放电电流I=14*1000/0.91/177.6=86.6A
一般机房都有空调，环境温度取电池标准温度t为25℃
放电容量系数（0.5小时，电池截止电压1.70）: 0.45
电池容量Q≥1.25*86.6*0.5/(0.45*[1+a*(25-25)]Q≥120.3AH
所以选取10HR倍率的120AH 16PCS。
举例2：UPS 高频机 6kVA，额定电池电压192V，16节电池，输出功率因数PF0.8，负载功率4.8kW，后备时间5分钟，配置蓄电池。
UPS 6kVA负载4.8kW时，电池负载转换效率91%
电池输入电压1.85V*16*6=177.6V蓄电池放电电流I=4.8*1000/0.91/177.6=29.7A
一般机房都有空调，环境温度取电池标准温度t为25℃
放电容量系数（5min，电池截止电压1.70）: 0.23（数据在电流法中介绍）
电池容量Q≥1.25*29.7*（5/60）/(0.23*[1+a*(25-25)]Q≥13.5AH
13.5AH电池容量小属于20HR，所以标准法不适合计算，可以使用电流法和功率法计算。
四、电池电力电缆
标准：
常用绝缘类型：XLPE交联聚乙烯绝缘电缆（常见线缆YJY/YJV/BYJ等 )
PVC聚氯乙烯绝缘电缆（常见线缆BVR/VVR/VV等 )
下图为XLPE绝缘类型铜芯载流量：
C型表示敷设墙上、楼板上、天花板上等方式
下图为PVC绝缘类型铜芯载流量：
C型敷设墙上、楼板上、天花板上等方式
五、直流断路器
标准：DL/T 5044-2014电力工程直流电源系统设计技术规程常用直流断路器额定电流：1A、2A、3A、4A、5A、6A、8A、10A、13A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、140A、160A、180A、200A、225A、250A、315A、350A、400A、500A、630A、700A、800A、1250A、1500A额定直流电压：125V、250V、500V、600V、750V、1000V、1200V、1500V
六、电池柜
依据现行市场上多家电池柜厂商包括UPS厂商、电池厂商，进行电池柜示意设计，以承载12V/100AH数量为基础，示意图在一定程度上有所放大，以便涵盖市场绝大部分电池柜和电池。比如：
七、总结
以上配置计算过程繁琐，请大家认真研读。
