采用设计合理的 APCUPS电源 电池解决方案对于保证其安全可 靠运行发挥着至关重要的作：详细的负载特性，如额定负载（kW）等 • 确定所需电池的后备时间（单位：分钟或小时） • UPS特性，如逆变器效率、电池充电效率、标称直流电压等  • 电池规格，如浮充电压、截止电压（通常定义为电池放电结束的电压）、最大充电电压/放 电电流，以及放电性能等，这些规格参数在蓄电池技术参数中都有说明 • 电池组并联连接可避免因电池反向 4导致的故障。大型电池串最可能出现电池反向的情 况，特别是阀控式铅酸蓄电池会因电池降容或生产缺陷造成此类问题。   • 比起一味地选择容量大的电池，电池的冗余设计，如采用 1N、N+1 还是 2N 冗余模式，对 于电池系统可靠性尤其关键。。
 
   APCUPS电源 设计步骤可反复进行，并持续优化，从而最终确定电池容量和配置，为确保电池系统安全可靠运行，必须分析电池的充放电参数。通常 UPS 电池充电线路会根据电 池规格书的推荐而设置好数值较小的充电电流值。放电电流值则根据负载、负载功率因数、APCUPS电源 逆变器效率和电池电压计算得到，。电池放电电流与电池充电状态、负载和 UPS 逆变 器效率有关：等效 UPS负载（VA）；：负载功率因数； UPS逆变器效率（因不同 UPS型号而异）：与电池电量状态相关联的电池电压，电池系统中的导线包含电池块之间的接线（称为电池组内连接）和 UPS 和电池组间的各种导 线。大型机架安装式电池还必须包含层间和通道间的各种导线。整个电池系统的阻抗（是计算电 弧参数必不可少的数据）应包含所有导线的阻抗。大多数数据中心 UPS 电池应用中都优先使用 铜线缆，而非铝线缆。 
 
关键的设计标准是线缆上的电压降（电池与 UPS 相连位置的电压降），应不大于 APCUPS电源 直流电压 的 1%。通过分析最糟糕情况下的电池放电电流，以及 UPS和电池的间距，可计算出最小导线截 面积。国际标准定义指出，标称横截面积在 0.5mm2 到 2500 mm2之间。目前，部分国家会采用 符合美国线规（AWG）系统尺寸和特性的线缆。除了解电池的充放电状态外，还要分析短路情况，因为短路电流可能非常大。图 3 列出了电池系 统可能发生短路的位置及其等效电路。IEC 61660-1（“电厂与变电站直流辅助设施中的短路电 流 第 1 部分：短路电流计算”）介绍了根据等效的短路电路图计算电池短路电流的方法。式适用于所有 UPS 运行模式；优秀的电池系统设计师可利用这些公式，计算 UPS主要运行模式下的短路电流。电池系统电压(Ebatt) 和电池内部电阻(Rbatt) 随充电状态 5和电 池健康状态 6而变化。当电池接近放电终止或日渐老化，其电压值会降低、电阻会增加，导致短 路电流降低。如果短路电流值过低，可能无法打开保护断路器或快速熔断器，从而导致温度升 高，甚至可能引发火灾。图 5 即是一起电池起火示例。这也说明了确保保护设备能在不同运行模 式下切断短路电流的重要性。表 2 列出了部分电池电流及其与电池状态间的关系。  

  *APCUPS电源 “电池寿尽”表示的是电池的标准使用寿命。一般来说，在定期维修的情况下，IT机房中的阀控式铅酸蓄 电池的预期使用寿命为 3-5 年。 
一般而言，电池提供商会给出电量充满时的内阻，因此计算得出的短路电流值为 Isc_nom。但优秀的电池系统设计师会考虑不同充电状态下的电池短路电流。譬如，当电池接近放电终止、电池寿 尽时，普通的阀控式铅酸蓄电池的电压会降低到电量充满时电压的 80%，内阻会增加额定值的 30%甚至更高。因此，短路电流 Isc_EOL_EOD 仅为 Isc_nom 的 61%甚至更低。如果仅根据电量充满 时的短路电流 Isc_nom 进行电池设计，当电池发生故障时，将会无法或快速地打开保护设备，从 而导致起火。   设计电池系统时，应考虑电池和 APCUPS电源 性能，以便正确计算放电电流和短路电流。仅仅参考电池 的规格书并不足以设计出安全可靠的电池系统。