Por qué las baterías de iones de litio son la mejor opción para los SAI de los centros de datos

La investigación muestra que el sistema ininterrumpido fuente de alimentación (UPS) sigue siendo la causa principal del tiempo de inactividad del centro de datos, lo que representa aproximadamente una cuarta parte de las interrupciones no planificadas. La batería suele ser la culpable cuando falla un SAI. Dado el alto costo del tiempo de inactividad, las organizaciones deben proteger los equipos de TI críticos con UPS de alta calidad basados ​​en tecnología de baterías de litio.

There are multiple types of lithium batteries available on the market, including lithium-ion and lithium iron phosphate. Although each has advantages and disadvantages, lithium-ion batteries are the better choice for data center UPS applications.

Comprensión del rendimiento de la batería

En funcionamiento normal, un UPS convierte la energía de entrada de CA a CC para cargar la batería cuando no está en uso. Las baterías del UPS se “cargan lentamente”: se suministra electricidad para compensar la tasa de autodescarga de la batería y mantener la batería completamente cargada.

Cuando se detecta un corte eléctrico, el inversor del UPS se invierte para convertir CC en CA y la carga se transfiere a la energía de la batería. Los UPS no están diseñados para proporcionar una fuente de energía a largo plazo; el tiempo de transferencia típico es de menos de 10 minutos. Sin embargo, la carga transferida consume mucha energía.

Varios factores influyen en la capacidad de la batería para manejar la demanda repentina:

• Una batería ciclo de vida es la cantidad de veces que se puede cargar y descargar antes de que deba reemplazarse.
• El maximo profundidad de descarga es el porcentaje de la capacidad total que se puede utilizar en un ciclo sin afectar el rendimiento de la batería.
• La eficiencia energética es la diferencia entre la cantidad de energía descargada por una batería y la energía necesaria para cargarla.

Inconvenientes de las baterías de plomo ácido

Los SAI más antiguos se basan en baterías de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA). Dependiendo de las condiciones ambientales y la profundidad de descarga, una batería VRLA dura aproximadamente de tres a seis años o de 500 a 1300 ciclos. La profundidad de descarga recomendada es inferior al 50 por ciento y la eficiencia energética de una batería VRLA es de aproximadamente el 70 por ciento.

Se necesitan aproximadamente ocho horas para cargar completamente una batería VRLA, seguidas de un período de enfriamiento para reducir el riesgo de una fuga térmica. Las baterías VRLA deben enfriarse como equipos de TI, con una temperatura de funcionamiento recomendada de 68 grados a 77 grados. Requieren pruebas y mantenimiento regulares, incluidas comprobaciones de resistencia y par.

Beneficios de la tecnología de litio

Aunque baterías de litio cuestan más, superan a las baterías VRLA en todos estos aspectos. Tienen una vida útil de siete a 10 años y una profundidad de descarga de al menos el 85 por ciento. Su eficiencia energética es del 95 por ciento o más. Una batería de litio se puede cargar completamente en una hora y no requiere un período de enfriamiento.

Lithium batteries also have a much higher energy density than VRLA batteries. A 1kg lithium-ion battery can store up to 200 watt-hours of electricity compared to just 25 watt-hours for a 1kg VRLA battery. UPSs based on lithium-ion batteries weigh less and have a smaller footprint, which means they are easier to install and take up less space in the data center. They are virtually maintenance-free.

Comparación de tecnologías de litio

Lithium iron phosphate batteries have a cycle life of up to 10,000 cycles and are not degraded in higher operating temperatures. They are chemically stable and generally not subject to thermal runaway, which provides safety advaetapas

However, a 1kg lithium iron phosphate battery offers just 90 watt-hours to 120 watt-hours of electricity. Lithium-ion is the better choice for the data center due to its energy density and lighter weight.

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