Калькулятор времени автономии ИБП
Коротко
Калькулятор считает время работы ИБП от батарей по формуле Пейкерта (k = 1,25 для свинцовых АКБ) с поправками на КПД ИБП, температуру и запас на старение. Для Smart-UPS 1500 на 980 Вт и 17 Ач он даёт 6,3 мин при паспортных около 6. Обратная задача по нужным минутам находит ёмкость, а ниже — блоки 12 В из каталога с наличием. Метод и допущения открыты.
Результат
6,3 мин работы от батареи
- Нагрузка на батарею
- 1089 Вт
- Ток шины
- 45,4 А
- Ток на цепочку
- 45,4 А
- Кратность разряда
- 2,67C
Эффективная ёмкость после поправок: 13,6 Ач (множитель 0,8: температура 1 × запас 0,8).
Для 15 мин нужна ёмкость не менее 34,1 Ач на цепочку
Это 2 блока(ов) 12 В в цепочке, цепочек: 1, всего блоков: 2.
- Разряд быстрее 10 минут: точность метода падает, нужен расчёт по таблицам разряда производителя (постоянная мощность).
Подходящие модели
Блоки 12 В нужной ёмкости и больше; подобрано по напряжению и ёмкости, габариты и клеммы сверьте с ИБП.
- Leoch DJM123812 В · 38 Ач · AGMНаличие уточняется
- Leoch LPCG12-4012 В · 38 Ач · GELНаличие уточняется
- Вариант ВТ12-4012 В · 40 Ач · AGMНаличие уточняется
- CSB GP 1240012 В · 40 Ач · AGMНаличие уточняется
- WBR GPL 1240012 В · 42 Ач · AGMНаличие уточняется
- General Security GSL45-1212 В · 45 Ач · AGMНаличие уточняется
Как считаем
- Мощность на батарее: нагрузка ÷ КПД ИБП (для ВА — сначала × cos φ).
- Ток: мощность на батарее ÷ напряжение шины, делится на число цепочек.
- Эффективная ёмкость = паспортная × число цепочек × температурный множитель × запас на старение.
- Время по Пейкерту:
t = H · (C / (I · H))^k, где H — часы, за которые снята паспортная ёмкость (C20 → 20 ч), C — эффективная ёмкость, I — ток шины, k — показатель Пейкерта. - Обратная задача — точное обращение формулы:
C = I · H · (t / H)^(1/k), затем деление на множители и число цепочек.
Линейный расчёт «Ач ÷ А» завышает время: ёмкость в паспорте снята при медленном разряде. Пример: 2 блока 12 В 9 Ач, 800 ВА, шина 24 В — линейно около 11,7 мин, по Пейкерту около 3,7 мин.
Коэффициенты и их статус
| k, свинцовые (VRLA) | 1,25 — инженерное умолчание, требует проверки по таблице разряда производителя. В открытых источниках для AGM чаще 1,05–1,2. |
|---|---|
| k, LiFePO4 | 1,05 — верхняя граница диапазона 1,02–1,05, проверять по даташиту. |
| Температура | −0,8 % ёмкости на каждый °C ниже 20 °C; выше 20 °C бонус не даём. Инженерное умолчание: IEEE 485 даёт нелинейную таблицу для залитых ячеек, у VRLA отклик иной. |
| cos φ и КПД ИБП | 0,8 и 90 % — умолчания; берите из паспорта ИБП и нагрузки. |
| Запас на старение | 80 % номинала — общепринятый критерий конца срока службы VRLA (IEEE 450/1188); конкретный документ мы не сверяли. |
| Пороги предупреждений | разряд короче 10 мин, ток выше 3C, температура ниже 0 °C или выше 30 °C — инженерные пороги, не нормативы. |
Проверка по паспортам производителя
Параметры по умолчанию и коэффициенты выше сверены с опубликованным временем автономии реальных ИБП.
| Случай | Вход | Наш расчёт | Паспорт | Расхождение |
|---|---|---|---|---|
| APC Smart-UPS 1500 (SUA1500I), полная нагрузка | 980 Вт, 24 В, 17 Ач | 6,3 мин | около 6 мин | в пределах 10 % |
| APC Smart-UPS 1500, половина нагрузки | 490 Вт, 24 В, 17 Ач | 15 мин | около 17 мин | занижаем на 12 % |
| APC Back-UPS 650 | 100 Вт, 12 В, 7 Ач | 15,1 мин | 12–15 мин | в пределах диапазона |
Модель воспроизводит паспортные времена, а где ошибается — занижает автономию: для закупки это безопасная сторона.
Границы применимости
- Постоянная мощность моделируется постоянным током; на деле при падении напряжения ток растёт. Для точного ответа нужны таблицы разряда «Вт на элемент» производителя.
- На разрядах короче 10 минут оценка особенно грубая.
- Для LiFePO4 температурная поправка взята та же, что для свинца; реальная — другая, нужен подогрев по BMS.
- Не учтены пусковые токи, саморазряд, изменение КПД на малой нагрузке и конечное напряжение на элемент.
- Результат — оценка для предварительного подбора, а не гарантия времени автономии.
Заявка принята
Ответим в рабочее время, Пн-Пт 9:00-18:00 МСК. КП за рабочий день.