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Vantaggi e le sfide di batterie agli ioni di litio per UPS
Nov 24, 2016

Una confluenza degli eventi sta ponendo le basi per quello che potrebbe essere cambiamento drammatico in un componente chiave della tecnologia di uninterruptible power supply (UPS) che davvero non è cambiato molto per 40 anni o più.

Mi riferisco alla batteria al piombo, la tecnologia di storage di energia usato nei sistemi UPS, che è ancora molto la stessa ora come lo ha fatto decenni fa. Ma come l'industria si sviluppa nuovi tipi di batterie per i dispositivi che vanno da telefoni intelligenti per automobili elettriche, possiamo vedere chiaramente il giorno quando gli UPS approfittare di questi sviluppi.

È venuta in un momento buono, perché i clienti si trovano ad affrontare alcune sfide difficili per quanto riguarda gli UPS, sia che si trovino per data center, edifici critici, processi industriali o infrastrutture critiche. Queste sfide stanno determinando l'esigenza per specifici requisiti di UPS, tra cui:

·Ridotto ingombro di UPS e peso per consentire un utilizzo più efficace, flessibile dello spazio

·Ridotta capacità di raffreddamento

·Disponibilità di stoccaggio di energia aumentata e la capacità di prevedere i guasti di UPS

·Maggiore durata di UPS e ridotto overhead di manutenzione

Credoagli ioni di litiotenere la grande promessa di affrontare tutte queste sfide e le esigenze. In questo post mi spiego perché i quattro motivi principali.

In primo luogo, le batterie agli ioni di litio forniscono più volte la densità energetica e potenza rispetto alla valvola-ha regolato le batterie al piombo (VRLA), che sono il tipo più comune attualmente utilizzato nei sistemi di UPS. Di conseguenza, UPS costruito con li-ion batterie prendono solo circa un terzo dello spazio o meno di una soluzione basata su VRLA che offre la stessa potenza.

Ingombro ridotto che si traduce a ridotto fabbisogno di raffreddamento, così come una riduzione di due terzi in peso, almeno. Che significa che i clienti hanno più flessibilità in termini di dove installare i sistemi e può spesso evitare edificio costose modifiche.

Batterie Li-Ion è in grado di sopportare anche una più ampia gamma di temperature rispetto alle batterie VRLA. La regola generale è che la durata della batteria VRLA è ridotto della metà per ogni aumento di 10° C (18° F) sopra temperatura ambiente 25° C (77° F). Batterie Li-Ion sono molto meno sensibili alle fluttuazioni di temperatura e possono accettare picchi di temperatura con quasi nessun effetto sulla durata della batteria. Questo nuovo consente ai clienti di ridurre la capacità di raffreddamento, nonché la dimensione della stanza che ospita il gruppo di continuità.

Un terzo vantaggio è che le batterie agli ioni di litio vengono sempre con sofisticata sistemi (BMS) che forniscono un quadro chiaro dell'autonomia della batteria e della salute di monitoraggio della batteria. È essenzialmente la stessa tecnologia che consente di vedere facilmente quanto la durata della batteria è lasciata nel vostro smart phone.

Al contrario, batterie VRLA si basano sulla chimica che rende difficile prevedere con precisione quando stanno andando a fallire. Pensate il vostro accumulatore per di automobile: esso può manovella perfettamente bene, un giorno, ma il prossimo è un po' freddo e la batteria si esaurisce, senza alcun avviso. Che non accadrà con batterie Li-ion.

Che conduce a beneficio finale di batterie Li-ion per gli UPS: maggiore aspettativa di vita. In teoria, batterie di VRLA utilizzate nei sistemi di UPS hanno un'aspettativa di vita di 10 anni. Ma a causa di vincoli intorno a essere in grado di determinare la loro effettiva salute e speranza di vita, in pratica la maggior parte dei clienti sostituirli dopo 5 o 6 anni.

Al contrario, batterie Li-Ion, del genere migliore, adatte per gli UPS sono previsto per durare per più di 10 anni, ridurre l'onere e i costi di sostituzione della batteria, così come i rischi di lungo tempo o carico interruzione durante la manutenzione.

Naturalmente nessuna nuova tecnologia arriva senza alcuni problemi di attuazione e batterie Li-Ion non sono diverse. In primo luogo è la necessità di trovare il tipo di batteria agli ioni di litio che è meglio adatto per applicazioni UPS. Requisiti di UPS sono molto diversi da quelle per, diciamo, una batteria auto elettrica. Batterie per auto sono progettate per memorizzare un sacco di energia, in modo che la vettura può viaggiare miglia come molti come possibile prima della ricarica. Con UPS batterie, la preoccupazione non è lunghezza di così tanto come la necessità di fornire rapidamente un sacco di potenza per un breve periodo di tempo, di solito pochi minuti fino a quando i generatori di backup calci in fase di esecuzione.

Per un UPS anche non siamo veramente interessati a una batteria che può ciclo on e off migliaia di volte, perché un UPS calci in solo occasionalmente. Piuttosto, abbiamo bisogno di essere altamente affidabile e sicuro, con una lunga aspettativa di vita.

In secondo luogo, abbiamo bisogno di una batteria che può fornire un costo totale di proprietà (TCO) rispetto alle batterie di VRLA. Batterie Li-Ion sono già competitive su questo fronte. Essi possono costare di più in attacco, ma durerà circa due volte più a lungo le batterie VRLA. Batterie Li-ion hanno anche una molto più piccola orma, che guida giù sia spazio e requisiti – offrendo una maggiore risparmio sui costi di raffreddamento.

Mi aspetto che la storia TCO per ottenere ancora meglio nei prossimi mesi e anni, in quanto tecnologia li-ion è ancora piuttosto nuovo per quanto riguarda gli UPS. Prezzi dovrebbero cadere ad un tasso molto più veloce di quella per la tecnologia VLRA matura.


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