แหล่งจ่ายไฟต่อเนื่องนั้นง่ายที่จะออกแบบเผื่อมากเกินไป ทั้งต้นทุนและขนาด และก็ง่ายพอ ๆ กันที่จะออกแบบต่ำไปจนทำให้การปิดระบบล้มเหลว เอกสาร B นำเสนอเส้นทางสายกลางที่มีวินัย: แปลงโหลดที่ต้องป้องกันและเวลาสำรองที่ต้องการให้เป็นงบประมาณพลังงาน ลดพิกัดตามประสิทธิภาพอินเวอร์เตอร์ ความลึกการคายประจุ อุณหภูมิ และความจุที่ลดลงเมื่อใกล้หมดอายุ เลือกประเภทเคมีและโทโพโลยีตามเกณฑ์ที่กำหนดการสำรองสั้นอัตรากระแสสูงจริง ๆ และออกแบบชุดแบตฯ กับเครื่องชาร์จให้การสลับที่สะอาดในไฟดับครั้งที่ร้อยเป็นแบบเดียวกับครั้งแรก
งบประมาณพลังงานสำรองเริ่มจากวัตต์ ไม่ใช่แอมป์-ชั่วโมง ให้จดโหลดที่ป้องกันทุกตัวและกำลังไฟจริง – PLC หรือคอนโทรลเลอร์, โมดูล I/O และการสื่อสาร, ขดลวดคอนแทคเตอร์, เซ็นเซอร์, HMI หรืออุปกรณ์เครือข่าย – และรวมกระแสกระชากชั่วขณะของอุปกรณ์ที่ต้องสตาร์ตระหว่างการสำรอง คูณกำลังรวมด้วยเวลาสำรองที่ต้องการเป็นชั่วโมงเพื่อให้ได้วัตต์-ชั่วโมง หารด้วยแรงดันบัสกระแสตรงเพื่อแอมป์-ชั่วโมง แล้วจึงใช้ประสิทธิภาพของเส้นทาง: สเตจอินเวอร์เตอร์อาจมีประสิทธิภาพราว 0.85 ส่วนเส้นทาง UPS กระแสตรงโดยตรงจะดีกว่าเล็กน้อย
ไดอะแกรมน้ำตกแบบเคลื่อนไหวคำนวณ UPS อุปกรณ์ 24V ตัวอย่างที่แบก 60W เป็นเวลาสิบนาที: 60W คูณหนึ่งในหกของชั่วโมงเท่ากับ 10Wh หรือราว 0.42Ah ที่ 24V; เมื่อหารด้วยประสิทธิภาพอินเวอร์เตอร์ 0.85 จำกัดความลึกการคายประจุ สำรองมาร์จินตอนหมดอายุ และเพิ่มเผื่อฉุกเฉิน ความต้องการพิกัดจะมาอยู่ที่ราว 0.8Ah ตัวคูณระหว่างพลังงานดิบกับความจุที่ติดตั้งใช้วินัยเดียวกับทุกภาระสำรอง และมักถูกลืมพอ ๆ กัน
การลดพิกัดสามอย่างซ้อนกันใน UPS และต้องไม่ปนกัน กระแส: ความจุพิกัดของเซลล์วัดที่กระแสอ้างอิงปานกลาง ขณะที่การสำรองอาจคายประจุที่ C/2 หรือเร็วกว่า ซึ่งความจุที่ใช้ได้ต่ำกว่าและหัวเข่าแรงดันมาถึงเร็วขึ้น อุณหภูมิ: ความหนาวเพิ่มอิมพีแดนซ์ภายในและลดความจุที่ใช้ได้ ความร้อนเร่งการเสื่อม; การออกแบบสำหรับตู้ใช้สภาวะแวดล้อมตามฤดูกาลที่แย่ที่สุด อายุ: ความจุลดลงตามรอบและอายุตามปฏิทิน ฉะนั้นการสำรองต้องยังทำสำเร็จที่ตอนหมดอายุที่ประกาศ การรวมทั้งสามเข้าในไดอะแกรมของเอกสาร B – แทนที่จะใช้ «ปัจจัยความปลอดภัย» ที่มองโลกในแง่ดีตัวเดียว – คือสิ่งที่ทำให้เวลาสำรองพิกัดเป็นการรับประกัน ไม่ใช่ผลลัพธ์ของวันแรก
เพราะการสำรองสั้น นักออกแบบมักเพิ่มการเผื่อที่กำหนดไว้สำหรับการสตาร์ตเครื่องปั่นไฟใหม่หรือการปิดระบบแบบควบคุมครั้งที่สอง; ราคาถูกในชุดเล็กและป้องกันโหมดความเสียหายที่แย่ที่สุด ซึ่ง UPS ดับพอดีตอนกำลังเขียนข้อมูลที่ป้องกัน
ตารางประเมินแบบเคลื่อนไหวเพิ่มซูเปอร์คาปาซิเตอร์เข้ากับเคมีสามแบบปกติ และประเมินทุกแบบในการสลับต่ำกว่าหนึ่งรอบ พัลส์อัตรากระแสสูง อายุในตู้ร้อน การวนรอบหลังไฟดับซ้ำ ๆ และความคุ้มค่าราคา ตะกั่ว-กรดราคาถูกแต่ถูกจำกัดด้วยกระแสและอุณหภูมิ และเสื่อมในการคายประจุตื้น ๆ ลิเธียมแข็งแรงด้านกระแสและน้ำหนัก แต่ต้องมีอิเล็กทรอนิกส์ป้องกันและมีภาระการขนส่ง ซูเปอร์คาปาซิเตอร์ไม่มีใครเทียบในอายุรอบและการสลับทันที แต่เก็บพลังงานได้เพียงไม่กี่วินาทีและรั่วลงในช่วงไม่กี่วัน
NiMH อยู่ตรงกลางที่ใช้งานได้จริงสำหรับการสำรองระดับนาที: อัตรากระแสสูงและอิมพีแดนซ์ต่ำพอสำหรับการสลับสะอาดและบัสแรงดันคงที่ ทนต่อการคายประจุตื้นซ้ำ ๆ ดีกว่าตะกั่ว-กรดมากในความหนาว ปลอดภัยในตัวด้วยเคมีระบบน้ำ และไม่มีข้อจำกัดการขนส่งของลิเธียม ข้อความทางวิศวกรรมที่ชัดเจนคือจับคู่แหล่งเก็บประจุให้ตรงกับความยาวการสำรอง – ซูเปอร์คาปาซิเตอร์สำหรับคงไฟใต้หนึ่งวินาที NiMH สำหรับจ่ายต่อเนื่องไม่กี่วินาทีถึงหลายสิบนาที เคมีที่ใหญ่กว่าสำหรับอิสระระดับชั่วโมง
คลาส VFD, VI และ VFI ของ IEC 62040-3 สร้างความต้องการที่ต่างกันต่อแหล่งเก็บประจุ ยูนิตสแตนด์บายพาสซีฟ VFD ต้องการแบตเตอรี่ที่รับโหลดกระชากกะทันหันหลังการสลับไม่กี่มิลลิวินาที; ยูนิตไลน์อินเตอร์แอกทีฟ VI เพิ่มตัวปรับแรงดันอัตโนมัติที่จัดการแรงดันตกโดยไม่แตะแบตเตอรี่ สงวนไว้สำหรับไฟดับจริง; ยูนิตแปลงคู่ VFI ให้แบตเตอรี่ลอยบนบัสกระแสตรงตลอดเวลา ซึ่งวินัยการชาร์จลอยเป็นสิ่งสำคัญสุด สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้กระแสตรงโดยกำเนิด UPS กระแสตรงตาม IEC 62040-5 สำรองบัส 24V โดยตรง หลีกเลี่ยงการสูญเสียอินเวอร์เตอร์และเหมาะกับชุด NiMH อัตรากระแสสูงเป็นพิเศษ
การเลือกโทโพโลยีก่อนชี้ให้เห็นว่าชุดแบตฯ เห็นโหลดกระชากเป็นครั้งคราว (VFD/VI) หรือลอยถาวร (VFI/บัสกระแสตรง) ซึ่งจะกำหนดระบบชาร์จบำรุงและสภาพแวดล้อมทางความร้อนที่คาดไว้ – ค่าที่ต้องใช้ในการคำนวณชุดแบตฯ
สำหรับแหล่งสำรอง รูปแบบเซลล์ควรเน้นกำลัง: ซับ C และการออกแบบอิเล็กโทรดอัตรากระแสสูงอื่น ๆ ส่งกระแสต่อเนื่องโดยแรงดันตกน้อยกว่าเซลล์ AA ที่ปรับเพื่อพลังงานในความจุพิกัดเดียวกัน จำนวนเซลล์ต่ออนุกรมกำหนดแรงดันบัส – ยี่สิบเซลล์สำหรับบัสพิกัด 24V สิบเซลล์สำหรับ 12V – และการคัดเลือกให้ตรงล็อตกันทำให้หัวเข่าสม่ำเสมอ เพื่อไม่ให้เซลล์อ่อนกลับขั้วระหว่างคายประจุอัตรากระแสสูง แท็บนิกเกิลเชื่อม เบ้ายึดแข็ง และ PTC หรือฟิวส์ความร้อนในตัว เหมาะกับสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนและกระแสผิดพลาดในตู้อุตสาหกรรม ส่วนเทอร์มิสเตอร์ช่วยให้เครื่องชาร์จปรับตามอุณหภูมิตู้
ชุดแบตฯ ควรเป็นยูนิตที่กำหนดไว้ชัดเจนและเปลี่ยนได้ ติดฉลากช่วงโหลดที่ป้องกันและเวลาสำรองที่รองรับ เพื่อให้วิศวกรซ่อมบำรุงตรวจสอบการสำรองเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบพิสูจน์เป็นระยะของอุปกรณ์ แทนที่จะค้นพบสภาพตอนไฟดับจริง
แบตเตอรี่สำรองชาร์จหลังทุกเหตุการณ์และคงความพร้อมในระหว่างนั้น ฉะนั้นเครื่องชาร์จจึงกำหนดอายุที่เป็นจริง การชาร์จกระแสคงที่แบบควบคุมที่คืนชุดแบตฯ ให้เต็มหลังไฟดับ ตามด้วยระบบบำรุงเบา ๆ ที่หรือต่ำกว่า C/20 – หรือการชาร์จลอยชดเชยอุณหภูมิในการออกแบบ VFI/บัสกระแสตรง – หลีกเลี่ยงการชาร์จเกินต่อเนื่องที่ทำให้เซลล์ระบบน้ำแห้ง; การลดกระแสผ่านเทอร์มิสเตอร์ปกป้องตู้ซีลฤดูร้อน เวลาชาร์จใหม่ควรตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันที่ต้องพร้อมสำหรับไฟดับครั้งถัดไป ซึ่งในโครงข่ายที่ไฟดับง่ายอาจหมายถึงการกู้คืนความจุสำรองส่วนใหญ่ภายในไม่กี่ชั่วโมง
การจับคู่วินัยเครื่องชาร์จนี้กับชุด NiMH อัตรากระแสสูงที่คัดตรงกันและการลดพิกัดของเอกสาร B ทำให้ UPS เล็กที่สลับสะอาด สำรองสำเร็จทุกครั้ง และร่องรอยหลักฐาน – ซึ่งรวบรวมในเอกสาร C – ง่ายต่อการจัดทำเป็นเอกสาร
Weijiang Power สร้างชุดแบตเตอรี่สำรอง NiMH อัตรากระแสสูงให้ OEM ของ UPS ขนาดเล็กและ UPS กระแสตรง: ชุดซับ C และ C ที่คำนวณตามโหลดที่ป้องกันและเวลาสำรองของคุณ พร้อมลดพิกัดกระแส อุณหภูมิ และหมดอายุครบถ้วน เซลล์คัดอิมพีแดนซ์ต่ำที่ตรงกันเพื่อการสลับสะอาด VFD/VI/VFI ชาร์จพร้อมเทอร์มิสเตอร์สำหรับตู้ซีล และเอกสาร IEC 61951-2, IEC 62133-1 และ UN 38.3 ส่งรายการโหลด เจตนาการสำรอง (ปิดระบบหรือเครื่องปั่นไฟ) และแรงดันบัสมาเพื่อคำนวณขนาด
