Можна замінити акумулятори VRLA на літієві? Що перевірити спочатку

Якщо ваша АКБ зараз використовується з VRLA акумуляторами, і акумулятори наближаються до кінця терміну служби, ви, можливо, розглядаєте заміна акумулятора UPS літій. Але чи можете ви просто видалити батареї VRLA і встановити літієві батареї?

Іноді, але не як проста заміна.

Оновлення VRLA до літієвого залежить від напруги DC-шини багатофункціональної системи живлення, характеристик заряду, потужності батареї, інтерфейсу зв’язку, фізичного простору для встановлення та вимог до захисту. Збіг номінальної напруги та ємності самостійно не гарантує сумісність.

Для даних центрів, промислових споруд та інших критичних застосувань з живленням правильним підходом є оцінка існуючої системи ПЕС і акумуляторів як інтегрованої системи перед вибором заміни на літієвий.

Що варто перевірити перед заміною VRLA на літієві?

Перед вибором літієвого АКБ для системи безперебійного живлення, почніть з технічних характеристик існуючої системи АКБ та VRLA-акумулятора.

1. Напруга шини ПС і діапазон роботи батареї

Перевірте необхідне напругу батареї UPS і припустимий діапазон напруги батареї.

Літієвий акумулятор може мати схоже номінальне напругу, як і поточна конфігурація VRLA, але іншу криву напруги та діапазон роботи. Система літієвого акумулятора повинна залишатися в прийнятному вхідному діапазоні UPS під час зарядки та розрядки.

2. Напруга, струм та профіль зарядки

VRLA та літієві акумулятори не обов'язково використовують ті самі параметри зарядки.

Отже, замінна батарея повинна бути оцінена щодо напруги заряду ІПС, обмежень струму, логіки заряду та налаштувань захисту. У деяких проектах модернізації, можливо, також потрібно буде переглянути прошивку ІПС, параметри керування або інші налаштування системи.

3. Необхідна резервна електроенергія та тривалість роботи

Система літію має забезпечувати достатню потужність розряду для навантаження ІПС, а також необхідний час аварійного живлення.

Це особливо важливо для застосувань високої потужності блоків безперервного живлення. Акумулятор може мати достатню енергетичну ємність у кВт·год, але все ж не підходити, якщо його потужність розряду або характеристики напруги не відповідають вимогам блоку безперервного живлення.

Для детальних розрахунків ємності акумулятора, дивіться довідку ACE Battery до як розрахувати потужність акумулятора ІПЕС.

4. Фізична установка та з’єднання

Перевірте доступний простір для шафи або стелажу, розміри батареї, вагу, з'єднання, конфігурацію кабелів, потребу в вентиляції або охолодженні, та метод установки.

Системи літію можуть надати значну перевагу за обсягом у порівнянні з традиційними батареями VRLA, але заміна все ще має відповідати існуючому встановленню та задовольняти механічні вимоги проекту.

Головна ідея: електрична сумісність, механічна сумісність і системна інтеграція всі повинні оцінюватися разом.

Чи потрібно, щоб Літієвий акумулятор комунікував з ПЗУ?

У багатьох застосуваннях літієвих АКП, управління акумулятором є більш складним, ніж просто контроль напруги акумулятора.

Система літієвого акумулятора зазвичай включає Система керування акумулятором (BMS) щоб контролювати та захищати акумулятор. Залежно від конструкції системи, BMS може контролювати:

• Стан заряду (SOC)

• Стан здоров'я (SOH)

• Температура клітинки та акумулятора

• Струм зарядки та розрядки

• Умови перевищення та недостатнього напруги

• Перевищення струму та інші умови захисту

Система ІБП і батареї також може потребувати обміну оперативною та сигналізуючою інформацією через інтерфейси, такі як ПОМ, RS485, Modbus, або сухі контакти.

Це означає, що літієвий акумулятор може відповідати потрібним електричним параметрам напруги та ємності, але все одно потребує додаткової комунікації або інтеграції BMS, перш ніж він зможе правильно працювати з існуючим ІПС.

Для проекту оновлення, підтвердьте:

• Який протокол зв'язку підтримується UPS

• Чи підтримує літієвий BMS необхідний протокол

• Яку інформацію про сигнали тривоги та стан батареї потрібно обміняти

• Чи потрібно змінити прошивку або налаштування керування

• Як має реагувати система на події захисту від розряду батареї

Для великих систем безперебійного живлення цей комунікаційний шар є важливою частиною оцінки сумісності, а не додатковою функцією.

Чи варто використовувати стандартну або спеціальну батарею UPS для літій-іонних акумуляторів?

Після того, як будуть зрозумілими електричні та системні вимоги, наступне питання — чи підходить стандартна літієва АКБ для ПС, чи потрібно спеціальне рішення.

Коли можна використовувати стандартну акумуляторну батарею UPS?

Стандартне рішення може бути доцільним у випадку, коли:

• UPS призначений для підтримки літієвих батарей

• Напруга батареї та діапазон роботи сумісні

• Параметри зарядки підтримуються

• Необхідна потужність і час роботи входять у специфікації батареї

• Підтримується зв'язок BMS

• Кабінет або стелаж для батареї підходить для встановлення

• Стандартні з'єднувачі, функції захисту та конфігурації відповідають вимогам проекту

У цих випадках стандартна системи акумуляторів літієво-йонних ІПЕС може спростити розгортання та скоротити процес інтеграції.

Коли потрібен спеціальний літієвий АКБ?

Налаштування стає більш важливим, коли існуючий UPS або проект має нестандартні вимоги, такі як:

• Певне напруження постійного струму або конфігурація батареї

• Пропрієтарні протоколи зв'язку UPS

• Спеціальні функції BMS або картографія зв'язку

• Обмежене місце в стелажі або шафі</p>

• Особливі вимоги до з'єднувача, кабелю або механічних компонентів

• Високі вимоги до струму розряду

• Скасована або важко доступна конфігурація акумулятора VRLA

• Інтеграція в ОЕМ-стабільний джерело живлення або промислову систему

• Проект, який потребує повторного виробництва батарей, а не одноразової заміни

Для цих проектів метою не є просто знайти літій-іонну батарею з тим же показником А·год. Система батареї може потребувати інженерної розробки навколо електричних, механічних, комунікаційних та експлуатаційних вимог системи безперебійного живлення.

Які переваги оновлення з VRLA до літієвого?

Коли існуючий ІПУ підходить для модернізації з літієвим елементом, оновлення може надати переваги, які виходять за межі заміни старої батареї.

Більша потужність на одиницю площі та менші вимоги до простору

Системи літієвих акумуляторів можуть надавати більшу потужність від більш компактної конфігурації акумулятора, ніж традиційні банки VRLA.

Наприклад, батарея ACE's Батарейні шафи U300, U400 та U500 призначені як системи резервного живлення DC для середньо- та великомірних застосувань ИБП. Згідно з технічними специфікаціями ACE, шафи призначені для підтримки більше 1/2 МВт потужності розряду в 19-дюймовому інформаційно-технічному шафі, з приблизно на 70% меншою зайнятістю простору, ніж у вітрильних акумуляторів.

Це може бути особливо корисним у дата-центрах і комп'ютерних кімнатах підприємств, де обмежене місце для стелажів і підлоги.

Більш довгий термін служби дизайну та менша частота заміни

Системи U300/U400/U500 мають термін служби 15 років, порівняно з приблизно трьома разами терміну служби традиційних VRLA акумуляторів за вказаними специфікаціями ACE.

Більш тривалий термін служби може зменшити частоту проектів заміни батарей, а також пов'язані з цим робочі витрати, планування простою та потреби у технічному обслуговуванні.

Високопотужна продуктивність для великих систем безперебійного живлення

Застосування силових стабілізаторів живлення можуть потребувати акумуляторів, здатних надавати значний струм під час короткочасних резервних подій.

Системи ACE U300/U400/U500 використовують модулі літієвих акумуляторів з високою C-швидкістю і підтримують налаштовані конструкції шаф для приблизно 200–500 кВт систем резервного живлення. Один шафа може містити 8–12 модулів акумуляторів, з варіантами номінального струму 600A, 800A або 1000A. Кілька шаф також можуть бути підключені паралельно для більших потреб.

Конфігурацію тому можна відповати різними потужностями і часом роботи системи безперебійного живлення, а не залежати від однієї фіксованої конфігурації батареї.

Інтегрована БСТ і система захисту

Система акумуляторних батарей UPS на основі літію також надає більше активного моніторингу та захисту акумуляторів через її BMS.

Системи U300/U400/U500 використовують трирівневу структуру захисту BMS і включають інтелектуальне керування зарядкою та розрядкою на основі умов експлуатації, таких як потужність, температура та SOH батареї.

Системи використовують технологію акумуляторів LFP і мають захист від теплового пробігу та перевірочні заходи. Системи призначені для відповідності UL9540A, UL1973, та UL1642.

Більш гнучке спілкування та моніторинг

Для проектів, які потребують віддаленного моніторингу акумулятора або інтеграції з існуючими системами управління живленням, також може бути важливим функціонал зв’язку.

Системи U300/U400/U500 підтримують інтерфейси, включаючи CAN, RS485, RS232, USB, сухий контакт та Modbus TCP/IP, а також інтерфейс LCD і можливості дистанційного контролю/OTA.

Підходящий інтерфейс залежить від UPS та архітектури проекту, тому сумісність зв’язку все ще має бути підтверджена під час оцінки системи.

Яку інформацію слід надати для оновлення VRLA до літієвого?

Якщо ви оцінюєте літій-іонну заміну для існуючої системи акумуляторних батарей VRLA, надання наступної інформації може допомогти постачальнику акумуляторів визначити, чи підходить стандартне рішення, чи потрібна індивідуальна налаштованість.

Інформація про UPS

• Виробник і модель UPS

• Потужність ІБП

• Напруга шини DC

• Параметри зарядки батареї

• Інтерфейс комунікації з акумулятором UPS

• Доступні руководства UPS або технічна документація

Інформація про існуючу батарею

• Виробник і модель акумулятора VRLA

• Напруга батареї та ємність у А·год

• Кількість батарей

• Серійна/паралельна конфігурація

• Існуючі розміри батарейного шафи або стелажу

Вимоги до проекту

• Необхідний час виконання резервного копіювання

• Навантаження UPS або потрібна потужність розряду

• Доступне місце для встановлення

• Робоча температура та умови встановлення

• Вимоги до зв'язку

• Потрібні сертифікати

• Початкова кількість проекту та очікуваний обсяг виробництва

З цією інформацією постачальник батарей може оцінити електричні та механічні вимоги перед тим, як рекомендувати архітектуру заміни.

Важко вирішити, чи здійснювати оновлення системи ПЗВ до літієвого?

Заміна акумуляторів VRLA на літієві не є просто питанням відповідності напруги та потужності. Блок безперервного живлення, акумулятор, систему керування акумулятором, систему зв'язку та фізичну установку всі повинні працювати разом.

Для стандартних застосувань, акумулятор для UPS зі стику може бути достатнім. Для систем UPS високої потужності, дата-центри, промислове обладнання або проекти OEM із конкретними вимогами до напруги, комунікації, механіки або потужності, система спеціальної літій-батареї UPS може забезпечити кращий підбір.

ACE Battery надає унікальні рішення для літієвих акумуляторів для СПУ та критично-потужних застосуваннях.

Поділіться своєю моделлю UPS, існуючими специфікаціями батареї VRLA, необхідним терміном резервного живлення та вимогами до проекту з ACE Battery. Наша команда може оцінити електричну сумісність, потреби в BMS та комунікації, механічну інтеграцію та конфігурацію системи, щоб визначити відповідне рішення літій-іонної батареї для UPS.