Литий-ионные источники бесперебойного питания

О технологии

В источниках бесперебойного питания на протяжении долгих десятилетий используются свинцово-кислотные батареи, однако в последнее время все больше производителей делают ставку на использование литий-ионных батарей (АКБ). Литий-ионные АКБ используются практически повсеместно в современной бытовой технике, в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах. Это самый популярный тип аккумуляторов в сотовых телефонах, ноутбуках, цифровых фотоаппаратах, видеокамерах и т.д. У литий-ионных АКБ есть ряд преимуществ, важных для источников бесперебойного питания, которые установлены в серверных комнатах, ЦОДах, а также в критической инфраструктуре.

Преимущества технологии

В чем же преимущество этой технологии? Разберем подробнее.

Одно из приоритетных – это меньший вес и габариты литий-ионных батарей. При одинаковом физическом объеме, литий-ионные АКБ обладают более высоким уровнем энергетической плотности. И соответственно, накопление большей энергии на килограмм веса, чем у свинцовых аккумуляторов. Благодаря этому заказчик может освободить место в серверной или ЦОД, что особенно важно для предприятий среднего и малого бизнеса.

• Высокие уровни тока при зарядке и разрядке. Литий-ионные аккумуляторы могут быстро как получать, так и отдавать большие объемы энергии. И это делает их более продуктивным решением для питания энергоемкого оборудования.
• Отсутствие заметного эффекта памяти. Батарею не нужно полностью разряжать перед новым циклом заряда, а это особенно важно для ИБП, так как при питании оборудования без подачи энергии из сети они далеко не всегда полностью разряжаются. У литий-ионных АКБ эффект памяти настолько мал, что это скорее присутствие, а не его существенное влияние на работу батареи.
• Широкий диапазон рабочих температур. Свинцовые аккумуляторы теряют приблизительно половину мощности при повышении температуры на каждые 10 градусов при температуре выше +25 градусов Цельсия. Соответственно, в помещении, где используются такие батареи, нужно более мощное охлаждение. В то же время литий-ионные АКБ менее чувствительны к колебаниям температуры и такие изменения практически не влияют на срок службы батареи, что особенно важно для нагруженных дата-центров. Единственное, где свинцовые аккумуляторы по-прежнему выигрывают — это температуры ниже 0 градусов Цельсия. 
• Большое количество циклов заряда/разряда. Батареи у новых ИБП заряжаются в несколько раз быстрее, чем у устройств на базе свинцово-кислотных аккумуляторов. Это значительно повышает их надежность, так как аккумулятор успевает зарядиться между отключениями электроэнергии.
• Длительный период эксплуатации. Данный показатель очень важен для батарей, использующихся в ИБП. Для свинцового аккумулятора срок службы (без превышения допустимого количества зарядки/разрядки) составляет 3 года, тогда как литий-ионные работают более 10 лет.
• Очень низкий саморазряд литий-ионных батарей. В среднем этот показатель не превышает 2% от первоначального заряда в месяц.
• Продвинутый мониторинг состояния. Литий-ионные АКБ оснащены продвинутой системой мониторинга состояния. Она позволяет, например, смартфону не только показать, сколько осталось процентов заряда, но и показать, какое приложение сколько потребляет и на сколько хватит оставшегося заряда энергии до полного разряда, а также «состояние здоровья» батареи. В свинцовых аккумуляторах такое реализовать практически невозможно. А для ИБП эта функция критически важна, так как позволяет знать о состоянии каждого устройства и в случае выявления неполадок оперативно его заменить.

Однако при наличии всех этих достоинств литий-ионных АКБ есть один существенный недостаток – это их стоимость. Хотя, учитывая какой интерес стали проявлять производители к данному типу батарей, этот недостаток в скором времени будет решен массовостью производства.

Производители

Одним из первых производителей, ставших использовать литий-ионные батареи в ИБП, был АРС by Schneider Electric. Первые их модели среди однофазных это Smart-UPS SRLT1000RMXLI и Smart-UPS SRLT1500RMXLI. Корпуса новых бесперебойников рассчитаны на горизонтальную установку в стойках, но при этом можно и конвертировать вертикально. Устройства бесперебойного питания APC Smart-UPS SRLT1000RMXLI и APC Smart-UPS SRLT1500RMXLI совместимы с технологией IoT (Internet of things, «интернет вещей»), и их можно использовать в решениях EcoStruxture. Блок литий-ионных аккумуляторов XBP48RM1U-LI сделан съемным, чтобы упростить ремонт.

В новые ИБП устанавливается до 4 дополнительных аккумуляторных блоков, что позволяет при необходимости продлевать автономную работу до 5 раз по сравнению с базовой комплектацией. Срок службы литий-ионных аккумуляторов — 10 лет. На ИБП APC Smart-UPS SRLT1000RMXLI и APC Smart-UPS SRLT1500RMXLI предоставляется гарантия сроком 5 лет.

Вслед за «акулой» систем защиты питания АРС by Schneider Electric, о начале производства источников бесперебойного питания на литий-ионных аккумуляторах объявила компания Powercom. В свои источники Powercom устанавливает Li-ion батареи промышленного производства, протестированные и сертифицированные, что обеспечивает их надёжность и безопасность.

В ближайшей перспективе возможность выпуска ИБП онлайн-типа и оснащение АКБ трехфазных систем. Решения доступны под заказ.

Итог

Использование литий-ионный батарей в источниках бесперебойного питания еще не стало мейнстримом. На рынке все также доминируют свинцово-кислотные аккумуляторы благодаря своей низкой стоимости. Однако уже сейчас наметилась тенденция на сокращение разрыва в цене, что обеспечит увеличение доли литий-ионных батарей на рынке.

Узнайте больше о новых моделях ИБП с литий-ионными батареями в нашем каталоге:

Источник бесперебойного питания APC Smart-UPS SRT Li-Ion RM, 1000VA/900W

Источник бесперебойного питания APC Smart-UPS SRT Li-Ion RM, 1500VA/1350W

Источник бесперебойного питания APC Smart-UPS SRT Li-Ion 1500VA

Источник бесперебойного питания APC Smart-UPS SRT Li-Ion 1000VA