Calculateur de batterie UPS pour LiFePO4 et VRLA

Ce calculateur dimensionne rapidement une batterie UPS en fonction de l'autonomie et de la charge, puis traduit les résultats en chaînes, armoires et capacité pratiques. Il prend en charge les produits chimiques LiFePO4 et VRLA, prend en compte le facteur de puissance et l'efficacité et estime la durée de vie en fonction de la température. Utilisez-le pour sélectionner les options de batterie MANLY et partager les spécifications avec nos ingénieurs.

Calculateur de batterie UPS

Par charge et facteur de puissance

Entrez kW ou kVA avec PF. Nous convertissons automatiquement kW ↔ kVA et mettons en évidence la capacité unitaire PF (1.0) sur les onduleurs modernes.

Astuce : de nombreux onduleurs prennent en charge Unity PF (1.0)
Durée d'exécution cible

Nous calculons l'énergie de la batterie à partir de “ Charge × Durée d'exécution ”, ajustée par l'efficacité de l'onduleur et auto efficacité de décharge de la batterie.

Automatique à partir de la chimie, de la durée d'exécution et de la température
Chimie et déclassement thermique

Commutez VRLA/Li-ion et appliquez un déclassement de température Peukert + pour la durée de vie.

~25 °C
Chaînes et bus CC

Nous mappons les séries/parallèles à une chaîne et produisons une nomenclature au niveau de l'armoire.

par exemple, 12 V 9 Ah
Estimation de recharge

Estimez le temps de recharge d'environ 90% et 100% à partir du courant et de l'efficacité du chargeur.

Puissance réelle (kW)
Puissance apparente (kVA)
Énergie requise (kWh)
Capacité requise (Ah @ DC Bus)
Chaînes (parallèles)
Modules par chaîne (série)
Total des modules
Coupure du pack (environ V)
Durée de vie estimée (années)
Autonomie par rapport aux armoires de batterie (1 baffle = 1 chaîne série)

Besoin d’une recommandation MANLY ou d’un devis formel ? Partagez ces résultats avec notre ingénieur — Contactez MANLY Battery.

Estimation technique seulement. Peukert et déclassement thermique simplifiés pour un dimensionnement rapide. Utilisez les fiches techniques des fournisseurs, les limites du BMS et les certifications pour la conception finale.

Comment utiliser ce calculateur de batterie UPS (et que signifient les résultats)

Cette calculatrice convertit votre charge et votre temps d'exécution cible en un outil pratique batterie UPS plan : énergie requise (kWh), capacité au niveau du bus CC (Ah), chaînes série/parallèle, nombre d'armoires, tension de coupure, temps de recharge et estimation de la durée de vie ajustée en fonction de la température ; les résultats sont directionnels pour la portée et peuvent varier de ± 10 à 251 TP3T en fonction des spécificités chimiques, de la topologie de l'onduleur et des conditions ambiantes. Il favorise le LiFePO₄ lorsque le cycle de vie ou la tolérance à la chaleur sont une priorité.

1. Étapes qui produisent une estimation fiable

Entrez les valeurs dans l’ordre ci-dessous pour réduire l’erreur de composition. Les durées d'exécution courtes entraînent des taux C plus élevés ; cela affecte la capacité utilisable et la chaleur.

  1. Charger comme kW ou comme kVA + PF; l'outil effectue des conversions croisées et signale l'unité PF.

  2. Durée d'exécution cible (minutes ou heures) ; Efficacité de l'onduleur ; chimie (LiFePO₄ ou VRLA).

  3. Température ambiante (°F) et Département de la Défense; ceux-ci modifient la durée de vie et la capacité utilisable de 10 à 40% en fonction de la chaleur.

  4. Tension du bus CC (48/96/192/216/240/384 V) et taille du module (par exemple, 12 V 9 Ah) ; la calculatrice mappe les séries par chaîne et les chaînes en parallèle.

  5. Courant du chargeur et efficacité de charge pour t90/t100 temps de recharge ; vérifiez les limites de votre chargeur avant de vous engager.

2. Ce que vous dit chaque résultat

  • Puissance réelle (kW) : nombre utilisé pour dimensionner l’énergie ; si PF est faible, obligatoire batterie UPS l'énergie augmente de 5 à 15%.

  • Puissance apparente (kVA) : ce que l'onduleur doit fournir électriquement ; aide à la sélection du modèle.

  • Énergie requise (kWh) : charge × durée d'exécution ÷ efficacité totale ; une charge de 5 kW à 0,94 × 0,95 pendant 15 min a besoin d'environ 1,41 kWh.

  • Capacité requise (Ah @ DC Bus) : kWh convertis dans votre bus (ex. : 192 V) ; bus plus élevé → courant plus faible pour le même kW.

  • Séries / Chaînes / Modules : construction physique; une chaîne ≈ une armoire dans plusieurs racks ; conservez les chaînes parallèles ≤ 4 à moins que les directives OEM ne le permettent davantage.

  • Tension de coupure (environ) : emballer le contrôle d'intégrité LVD ; attendez-vous à environ 0,8 × nominal pour les modules non 12 V.

  • Durée de vie estimée (années) : déclassement de température plus chimie ; LiFePO₄ souvent 8 à 12 ans à ~77 °F, VRLA souvent 3 à 5 ans, avec une durée de vie fortement coupée par la chaleur.

  • Recharge t90 / t100 (heures) : heures jusqu'à ~90% et 100% en fonction du courant et de l'efficacité du chargeur ; les grandes banques avec un petit I_chg peuvent avoir besoin de fenêtres de nuit.

Le LiFePO4 est-il meilleur que le VRLA pour la sauvegarde UPS ?

Pour la plupart des cas commerciaux et industriels, LiFePO4 offre une durée de vie plus longue (≈ 8–12 ans à ~77 °F), une recharge plus rapide, un DoD utilisable plus élevé (70-90%) et une masse inférieure à celle VRLA; VRLA gagne souvent en termes de coût initial et de disponibilité à court terme. Les résultats varient de ±10 à 30% en fonction de la température ambiante, du profil de charge, du taux C autorisé, des limites du chargeur et des spécifications spécifiques. batterie UPS topologie de votre site. Choisissez par cycle de service, chaleur et fenêtres de maintenance.

1. Performance et longévité : quels changements dans les charges réelles

LiFePO4 délivre généralement 2 000 à 6 000 cycles à un DoD modéré, tandis que le VRLA se trouve généralement à proximité 300 à 1 000 cycles sous le même devoir. Les pièces chaudes accélèrent la décoloration. À 95-104 °F, la durée de vie du VRLA peut tomber à ~40-60% de sa cote de 77 °F ; La perte de LiFePO4 est moindre mais reste mesurable. Les durées d'exécution courtes augmentent le taux de décharge, réduisant ainsi la capacité utilisable de 5-20% en fonction de la chimie. Gardez les tests réalistes. Marge du plan.

2. Sécurité et comportement thermique : pourquoi la chimie cathodique est importante

LiFePO4 utilise une cathode fer-phosphate avec une valeur nominale ~3,2 V par cellule et une stabilité thermique élevée. L’électrolyte a tendance à refroidir à des charges similaires. Des piles au lithium riches en cobalt se trouvent à proximité ~3,6 V par cellule et peut générer plus de chaleur sous contrainte, ce qui n'est pas souhaitable dans les salles de sauvegarde. Le VRLA évite les risques liés au lithium mais pose des problèmes de ventilation et d'acide. La fenêtre plus sûre dans les salles informatiques à haute température favorise le LiFePO4. C’est une chimie plus calme.

3. Poids, volume et efficacité : mathématiques pratiques en rack

Les packs LiFePO4 stockent plus de Wh par kilogramme que le VRLA, réduisant ainsi le poids de l'armoire de 30-60% à durée d'exécution égale, ce qui facilite le chargement au sol et la gestion des services. Une résistance interne plus faible réduit l’affaissement de tension en cas de salves. Cette réduction de la perte résistive peut améliorer l'efficacité aller-retour en 2 à 5 personnes en courtes décharges. Un briquet batterie UPS simplifie les mises à niveau dans les racks encombrés. L'espace, c'est de l'argent. Il en va de même pour les temps d’arrêt.

4. Coût et coût total de possession : là où VRLA est toujours en concurrence

VRLA gagne d'avance par 25-60% au niveau des modules. Sur 5 à 10 ans, les cycles de remplacement et la main-d’œuvre commencent à dominer les budgets ; LiFePO4 comble souvent l'écart, en particulier lorsque la température ambiante est > 86 °F ou lorsque la décharge a lieu chaque semaine. Si les pannes sont rares et les pièces fraîches, le VRLA peut rester économique. La politique budgétaire, les taux de main-d'œuvre ($/h) et les frais d'élimination font pencher la balance en faveur du résultat.

5. Ajustement de l'application : mapper la chimie au devoir

  • LiFePO4 convient aux sites chauds (pics de 90 à 100 °F), aux racks étroits, aux décharges fréquentes ou aux fenêtres de recharge strictes ; une récupération plus rapide aide les SLA.

  • VRLA convient aux pièces fraîches, aux décharges peu fréquentes et aux rafraîchissements à coût limité où un batterie UPS rarement des cycles et le support au sol est suffisant.

Comment dimensionner une batterie UPS pour son autonomie ?

Définissez la charge totale en watts ou kVA, choisissez la cible autonomie d'ups, puis convertissez la charge × le temps en énergie requise (kWh) et en capacité (Ah) sur votre bus CC ; ajuster l'efficacité de l'UPS, batterie UPS l'efficacité de décharge et la température, et vérifiez par rapport au tableau d'autonomie du fabricant, car les résultats peuvent varier de ± 10 à 251 TP3T en fonction du facteur de puissance, du taux de décharge et de l'âge de la batterie. Commencez par des chiffres réels. Gardez la marge.

1. Méthode étape par étape qui correspond à des projets réels

Le dimensionnement s'améliore lorsque les entrées suivent un ordre strict. Les petites erreurs se composent.

  1. Inventaire des charges critiques (serveurs, commutateurs, stockage). Utilisez les watts ou VA de la plaque signalétique.

  2. Normaliser la puissance: si vous avez des kVA, appliquez PF (par exemple 0,9) pour obtenir des kW ; si vous n'avez que des watts, kW = W ÷ 1 000. Un PF faible augmente l'énergie requise de 5 à 151 TP3T.

  3. Heure de fonctionnement des ramassages: minutes pour un arrêt progressif ou plus si vous devez établir un pont vers un générateur. Un temps plus court augmente le taux C.

  4. Calculer l'énergie: kWh = kW × heures ÷ (efficacité de l'onduleur × efficacité de décharge de la batterie). Attendez-vous à 0,90-0,96 pour les onduleurs modernes et à une plage d'efficacité pour les batterie UPS qui se rétrécit avec des durées d'exécution plus longues.

  5. Convertir en capacité: Ah sur le bus CC = (kWh × 1 000) ÷ volts du bus (par exemple, 48/96/192/216/240/384 V). Une tension plus élevée réduit le courant pour la même durée d'exécution.

  6. Mapper le matériel: modules en série par chaîne = volts de bus ÷ volts de module ; chaînes en parallèle = Ah requis ÷ Ah utilisable par chaîne (pensez au DoD).

  7. Vérifier un graphique d'exécution pour votre UPS exact à la charge calculée ; les graphiques reflètent la chaleur, les limites de contrôle et le micrologiciel. Ajoutez une capacité de 15 à 30% si la température ambiante est chaude.

2. Entrées qui font le plus évoluer le résultat

Tous les boutons ne sont pas égaux. Concentrez-vous d’abord sur les grandes fluctuations.

  • Facteur de puissance: une charge de 0,8 PF dimensionnée à kVA demande ~ 25% d'énergie réelle de plus qu'une charge unitaire PF de même kVA.

  • Température: les batteries fonctionnent mieux entre ~68 et 77 °F ; une chaleur plus élevée raccourcit la durée de vie et peut réduire les minutes.

  • Taux de décharge: Des fenêtres de 5 à 15 minutes entraînent des taux C plus élevés qui réduisent la capacité utilisable de 5-20% contre des fenêtres de 1 à 2 heures.

  • Âge de la batterie: les banques plus anciennes sous-performent ; durée d'exécution du budget à 70–80% de plaque signalétique pour la planification de fin de vie.

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