Calculadora de batería UPS
Encuentra los amperios-hora que necesita tu batería UPS a partir de la carga en watts, el tiempo de respaldo, el voltaje del sistema, la eficiencia del inversor y el factor de potencia.
Resultado
25,7 Ah
Necesitas aproximadamente 25,7 Ah de capacidad de batería para esta carga de respaldo.
Respuesta rápida
Una calculadora de batería UPS aplica: Ah requeridos = (carga en watts × horas de respaldo) ÷ (voltaje × eficiencia del inversor × factor de potencia). Una carga de 1.000 W con 30 minutos de respaldo en un UPS de 48 V al 90 % de eficiencia y 0,8 de factor de potencia necesita 14,5 Ah.
Qué dimensiona una calculadora de batería UPS y para quién
Una calculadora de batería UPS indica cuántos amperios-hora debe entregar una batería para mantener una carga de CA específica durante un tiempo de respaldo determinado. Aplica la eficiencia del inversor y el factor de potencia que las calculadoras de Ah simples omiten. Estas dos variables importan en el dimensionamiento de UPS porque las cargas de CA se miden en watts, pero las baterías UPS entregan energía de CC, y esa conversión nunca es 100 % eficiente. Si te equivocas en los Ah, la batería se agota antes de que termine la ventana de respaldo.
La fórmula de dimensionamiento de batería UPS de Schneider
Una calculadora de batería UPS dimensiona la capacidad de la batería de CC en amperios-hora para cargas de CA usando las fórmulas de dimensionamiento de UPS de Schneider Electric, que incorporan la eficiencia del inversor y el factor de potencia de la carga.
- Ah requeridos = (carga en watts × horas de respaldo) ÷ (voltaje × eficiencia del inversor × factor de potencia)
- Carga en watts: potencia total de CA conectada en watts
- Horas de respaldo: tiempo de funcionamiento requerido del UPS con batería, en horas
- Voltaje del sistema: voltaje nominal de CC del banco de baterías del UPS
- Eficiencia del inversor: eficiencia de conversión de CC a CA (típicamente 0,85 a 0,92)
- Factor de potencia: relación entre potencia real y potencia aparente (típicamente 0,8 para cargas de TI)
No se modela la capacidad de sobrecarga del inversor, el envejecimiento de la batería ni los efectos de temperatura en el tiempo de funcionamiento. Añade del 20 % al 25 % como margen real para sistemas en producción.
Cómo usar la calculadora de batería UPS en seis pasos
Datos de entrada
- Carga: carga total de CA conectada en watts
- Tiempo de respaldo: tiempo de funcionamiento deseado con batería, en horas
- Voltaje del sistema: voltaje nominal del banco de baterías del UPS (12 V, 24 V, 48 V)
- Eficiencia del inversor: porcentaje de la energía de la batería en CC convertida en salida de CA utilizable (típicamente 85 a 92 %)
- Factor de potencia: relación entre potencia real y potencia aparente de la carga conectada (1.0 para cargas puramente resistivas, 0,8 para TI)
Pasos
- Suma la potencia en watts de todos los dispositivos conectados al UPS.
- Introduce el tiempo de respaldo requerido en horas.
- Selecciona el voltaje del sistema UPS entre las opciones.
- Introduce la eficiencia del inversor como decimal.
- Introduce el factor de potencia de la carga como decimal.
- Lee la capacidad de batería requerida en amperios-hora. Añade del 20 % al 25 % como margen por envejecimiento de la batería.
Ejemplo completo de cálculo de batería UPS, paso a paso
Un pequeño rack de servidores consume 1.000 W y requiere 30 minutos (0,5 horas) de respaldo en un sistema UPS de 48 V con 90 % de eficiencia del inversor y un factor de potencia de 0,80.
- Calcula la energía requerida: 1.000 W × 0,5 horas = 500 Wh de la batería.
- Calcula el denominador combinado: 48 V × 0,90 × 0,80 = 34,56.
- Divide la energía entre el denominador: 500 / 34,56 = 14,47 Ah.
Ah requeridos: 14,5 Ah (redondeado a un decimal). Añade un 20 % por envejecimiento de la batería (17,4 Ah) antes de elegir una batería.
Cuándo usar (y cuándo no) una calculadora de batería UPS
Usa esta calculadora para elegir una batería de reemplazo o nueva para un UPS que protege equipos de TI, infraestructura de red o cargas de CA críticas en salas de servidores u oficinas en casa.
No está pensada para sistemas UPS de gran tamaño por encima de 10 kW que requieren software de análisis de flujo de carga detallado. Compara con otras herramientas de dimensionamiento de baterías en nuestro hub de calculadoras de ingeniería, como la calculadora de capacidad de batería, la calculadora de batería solar y la calculadora de tiempo de carga de batería.
Supuestos
- La eficiencia del inversor es constante durante todo el ciclo de descarga.
- El factor de potencia es uniforme en todos los dispositivos conectados.
- La batería es nueva; no se aplica automáticamente una reducción por envejecimiento.
- Se asume que la temperatura está dentro del rango de funcionamiento estándar del fabricante de la batería.
- La carga en watts refleja el consumo en estado estable; no se modela la corriente de arranque.
Esta calculadora no modela la capacidad de sobrecarga del inversor, la reducción por envejecimiento de la batería ni los efectos de temperatura en el tiempo de funcionamiento; añade margen para condiciones reales.
Limitaciones
- No modela la demanda de arranque o sobrecarga inicial de motores y compresores.
- El envejecimiento de la batería reduce la capacidad útil; una batería al final de su vida útil puede entregar del 60 % al 70 % de sus Ah nominales.
- Las temperaturas frías reducen la capacidad; las baterías se degradan por debajo de 20 °C.
- Los sistemas UPS con bypass automático no proporcionan respaldo de batería durante el bypass; esto no está modelado.
- Para baterías UPS de litio, confirma que el BMS permita el DoD completo al voltaje del sistema usado.
En la práctica
El error más común de dimensionamiento de UPS es olvidar el factor de potencia. Una carga de 1.000 W con un factor de potencia de 0,8 consume 1.250 VA de potencia aparente. Un UPS clasificado en VA, no en watts, debe dimensionarse en VA, no en watts. Si la placa del UPS indica 1.500 VA, la capacidad de carga real en watts es 1.500 por 0,8 = 1.200 W. Confirma siempre si la clasificación de tu UPS está en watts o en VA antes de comprar, y aplica siempre el factor de potencia al dimensionar la batería.
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Preguntas frecuentes sobre baterías UPS y capacidad
¿Qué es el factor de potencia y por qué afecta el dimensionamiento de la batería UPS?
El factor de potencia es la relación entre la potencia real (watts) y la potencia aparente (voltiamperios, o VA). Muchas cargas eléctricas, especialmente motores y fuentes de alimentación conmutadas comunes en equipos de TI, consumen más potencia aparente que potencia real. Un factor de potencia menor a 1.0 significa que el UPS debe suministrar más corriente que una carga puramente resistiva de la misma potencia en watts, lo que aumenta los Ah que debe entregar la batería.
¿Qué factor de potencia debo usar para mi sala de servidores?
Para equipos de TI mixtos, incluyendo servidores, switches y arreglos de almacenamiento, 0,8 es el valor predeterminado estándar de la industria según las guías de dimensionamiento de APC y Schneider Electric. Para cargas puramente resistivas como iluminación o calefacción, usa 1,0. Para cargas con motores grandes, usa 0,7 o el factor de potencia específico de la placa del motor.
¿Cómo afecta el envejecimiento de la batería a mi resultado?
A medida que envejece una batería UPS de plomo-ácido, su capacidad útil disminuye. Al 50-60 % de su vida de ciclo diseñada, la batería puede entregar solo del 60 % al 70 % de sus Ah nominales. APC y Schneider Electric recomiendan añadir un 25 % a los Ah calculados al elegir una batería, para que siga cumpliendo el tiempo de respaldo requerido a medida que envejece.
¿Puedo usar esta calculadora para baterías UPS de litio?
Sí, con un ajuste. Las baterías de litio admiten una profundidad de descarga mayor que las de plomo-ácido. Si tu sistema UPS usa celdas de litio, es posible que puedas elegir una capacidad en Ah menor que la que produce esta calculadora, porque se puede usar una mayor parte de la capacidad nominal. Confirma el DoD permitido con el fabricante de la batería antes de hacer el ajuste.
¿Qué voltaje de sistema es típico en unidades UPS de rack?
Las unidades UPS pequeñas de escritorio o torre suelen usar sistemas de batería de 12 V o 24 V. Las unidades UPS de rack para salas de servidores suelen usar 48 V o más. Los sistemas UPS trifásicos más grandes funcionan con voltajes de bus de CC mucho más altos. Consulta la ficha técnica del fabricante del UPS para conocer el voltaje de batería en CC antes de introducirlo en esta calculadora.
Fuentes
Última actualización: . Revisado para verificar su exactitud con la fórmula anterior.