Avantages et inconvénients des différentes batteries d'onduleurs et de la meilleure batterie au lithium pour les onduleurs
Le choix d'une source d'alimentation UPS nécessite d'explorer les avantages et les inconvénients des différentes technologies de batteries. Celle que l'utilisateur doit choisir a un impact direct sur le coût total de possession (TCO), l'efficacité énergétique et le taux de charge.
Les batteries plomb-acide traditionnelles dominent le marché des ASI
Les batteries traditionnelles au plomb représentent plus de 90% du marché des ASI. En raison de leur prix avantageux et de leur sécurité stable, elles sont privilégiées dans l'approvisionnement centralisé des ASI dans les centres de données. Cependant, l'intérêt des gens pour les remplacement des piles au lithium par des piles au plomb La technologie s'est développée de jour en jour au cours des dernières années.
En effet, les batteries lithium-ion ont un encombrement réduit et d'excellentes capacités de charge rapide. En outre, les batteries lithium-ion nécessitent peu d'entretien et ont une longue durée de vie. Cependant, elles nécessitent également des systèmes de charge dédiés, une gestion de la batterie pour un fonctionnement sûr, et ne sont pas facilement recyclables.
Il convient donc d'envisager des alternatives aux batteries plomb-acide et lithium-ion traditionnelles, telles que les batteries au plomb pur à plaques minces (TPPL). Cette technologie offre des avantages similaires à ceux des batteries lithium-ion, avec une efficacité énergétique supérieure à celle des batteries AGM traditionnelles.
L'essor de la technologie des batteries lithium-ion
La croissance du marché des véhicules électriques a conduit au développement rapide de la technologie des batteries lithium-ion. Les batteries lithium-ion ont une capacité de charge élevée et une capacité de charge rapide. Cette caractéristique est très importante dans les régions où les coupures de courant sont fréquentes. Les batteries lithium-ion utilisent un système de gestion de la batterie (BMS) pour contrôler l'efficacité et la sécurité de la charge.
La vitesse de chargement, l'efficacité énergétique et la durée de vie de la batterie sont autant de facteurs qui rendent les batteries lithium-ion intéressantes pour les applications d'alimentation des ASI. Ces batteries nécessitent peu d'entretien grâce aux diagnostics intégrés du BMS. Les batteries lithium-ion sont plus petites et plus légères que les batteries plomb-acide. Cela permet aux centres de données de récupérer de l'espace au sol de leur alimentation UPS et de l'utiliser pour l'équipement du centre de données.
Les caractéristiques des onduleurs à batterie au lithium comprennent principalement les aspects suivants :
Densité énergétique élevée : La densité énergétique des batteries au lithium est beaucoup plus élevée que celle des batteries plomb-acide traditionnelles, ce qui permet de fournir une alimentation de secours plus longue à capacité égale.
Haute efficacité : L'efficacité de la charge et de la décharge de Batterie au lithium de l'onduleur L'alimentation électrique sans interruption est très élevée, ce qui permet de minimiser les pertes liées à la conversion de l'énergie électrique en électricité.
Longue durée de vie : Les piles au lithium ont une durée de vie relativement longue. Dans le cadre d'une utilisation raisonnable, elles peuvent durer plus de quelques années.
Petite taille : En raison de la densité énergétique élevée des batteries au lithium, le volume de la même capacité est beaucoup plus petit que celui des équipements ASI traditionnels, ce qui permet d'économiser de l'espace.
Léger : Par rapport aux onduleurs traditionnels, les onduleurs à batterie au lithium sont plus légers et faciles à installer et à entretenir.
Grande fiabilité : L'onduleur à batterie au lithium présente une stabilité et une fiabilité élevées. En cas de fluctuations de l'alimentation, de pannes du réseau, etc., il peut rapidement fournir une alimentation de secours sûre et fiable à l'équipement afin d'en assurer le fonctionnement normal.
Écologique et protection de l'environnement : Les onduleurs à batterie au lithium ne produisent pas de substances nocives pendant la charge et la décharge et ne polluent pas l'environnement. Il s'agit d'un équipement d'alimentation de secours relativement respectueux de l'environnement.
Quel type de batterie au lithium utilise l'onduleur à batterie au lithium ?
La plupart des fabricants d'onduleurs utilisent des batteries au lithium et au phosphate de fer. La batterie lithium-fer-phosphate est sûre et stable, a une densité énergétique élevée, une petite taille et un faible encombrement. Sa durée de vie est généralement supérieure à 5-8 ans, ce qui permet d'économiser les coûts de remplacement et de maintenance de la batterie.
L'utilisation de batteries au lithium dans les ASI est une nouvelle tendance. Les batteries au lithium fer phosphate sont un type de batteries au lithium. Il existe des alimentations UPS avec des batteries au phosphate de fer lithié intégrées et des alimentations UPS sans interruption avec des batteries au lithium externes. La batterie au phosphate de fer lithié est réputée pour sa sécurité et sa stabilité, sa durée de vie élevée, sa longue durée de chargement lorsqu'elle est entièrement chargée et son coût élevé, de sorte que la batterie au phosphate de fer lithié est la meilleure batterie au lithium pour les ASI.
Les batteries au lithium fer phosphate sont un composant important des systèmes UPS, et de plus en plus de systèmes UPS utilisent des batteries au lithium. Les ASI à batterie au lithium peuvent répondre aux besoins de différents scénarios d'application et sont largement utilisées dans les agences gouvernementales, l'armée, les communications, l'énergie électrique, les transports, la radio et la télévision, la finance, la fiscalité, les soins médicaux, l'éducation, la recherche scientifique, les entreprises, la pétrochimie, l'industrie, l'exploitation minière et d'autres domaines.
La durée de vie d'un système ASI typique dans un centre de données est généralement de 10 à 15 ans. Les batteries au plomb durent de 3 à 6 ans, tandis que les batteries au lithium durent jusqu'à 10 ans, voire plus. D'ici 2025, les batteries au lithium solution de batterie représentera 40% du marché des ASI pour les applications de centres de données.
Batterie au plomb pur à plaques minces
Les batteries au plomb pur à plaques minces (TPPL) sont une forme avancée de batteries au plomb-acide qui offrent des avantages par rapport aux batteries AGM. Tout d'abord, les batteries TPPL ont de très bonnes capacités de charge rapide. En fonction des paramètres de courant et de tension de charge utilisés, elles peuvent être complètement chargées en 2,5 heures.
Les batteries AGM ont une durée de vie de 5 à 6 ans, tandis que les batteries TPPL sont conçues pour durer plus de 12 ans. Bien que la technologie des batteries TPPL ne soit pas aussi compacte que celle des batteries Li-ion, des solutions à haute densité énergétique sont possibles.
Facteurs à prendre en compte lors du choix des batteries d'onduleurs
La charge rapide, le faible coût de maintenance et la longue durée de vie sont des facteurs importants dans le choix des batteries d'onduleurs. Mais d'autres facteurs ne peuvent être ignorés.
Transport sûr
Les restrictions de transport pour les batteries lithium-ion ne s'appliquent pas à la technologie plomb-acide. Les batteries TPPL sont approuvées en tant que marchandises non dangereuses et peuvent être transportées par voie terrestre, maritime et aérienne sans restriction. En revanche, les batteries lithium-ion UN3480 doivent être expédiées en état de charge partielle (PSOC). Elles doivent respecter les règles d'emballage et leur transport est limité aux compagnies aériennes spécialisées dans le fret.
Recyclage
Les accumulateurs au plomb ont des filières de recyclage commerciales bien établies. 95% des batteries sont recyclables et ont une valeur inhérente en fin de vie. Les batteries lithium-ion peuvent être recyclées à 100%, mais les options de recyclage commercial font défaut. En fonction de la composition chimique, l'utilisateur final peut être amené à payer pour l'élimination des piles en fin de vie. Cette situation changera certainement à l'avenir, car le marché du lithium-ion continue de se développer.
Coût total de possession
En fin de compte, le coût total de possession (TCO) est la principale motivation pour choisir une ASI avec sa technologie de batterie. L'investissement initial, les coûts de maintenance et d'exploitation et la durée de vie utile jouent tous un rôle important dans la détermination du coût total de possession.
