เทคโนโลยีแบตเตอรี่และแนวโน้มสำหรับการใช้งาน UPS

26 Aug 2021

เคมีแบตเตอรี่ที่มีจำหน่ายในปัจจุบัน ยูพีเอส รวมการสำรองข้อมูล ตะกั่ว-กรด - ลิเธียมไอออน (Li-ion) และ นิกเกิล-แคดเมียม นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีที่ไม่ใช้แบตเตอรี่ เช่น มู่เล่และซูเปอร์คาปาซิเตอร์

อย่างไรก็ตาม บทความนี้มุ่งเน้นไปที่สองประเภทที่ครอบงำอุตสาหกรรมศูนย์ข้อมูลในปัจจุบัน ได้แก่ ตะกั่ว-กรด ซึ่งคิดเป็นส่วนแบ่งตลาด UPS มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ และลิเธียม-ไอออน ซึ่งดึงดูดความสนใจเพิ่มขึ้นเนื่องจากประโยชน์ด้านประสิทธิภาพที่อ้างว่ามีและการมองเห็นสูงผ่านการใช้งานใน รถยนต์ไฟฟ้า , ยูพีเอส, โทรคมนาคม ฯลฯ ลิเธียมไอออนกำลังได้รับความสนใจเนื่องจากมีคุณสมบัติประสิทธิภาพที่เหนือกว่าแบตเตอรี่แบบดั้งเดิม ตะกั่ว-กรด VRLA แบตเตอรี่ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นแบบเจลหรือแผ่นกระจกดูดซับ (AGM) เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ VRLA ทั่วไป แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีอายุการใช้งานยาวนาน พร้อมขนาดและน้ำหนักที่ลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังมีประสิทธิภาพในการชาร์จสูง โดยมีความคลาดเคลื่อนของสถานะการชาร์จบางส่วนที่ดีเยี่ยม อันที่จริงแล้ว การชาร์จบางส่วนเป็นที่นิยมมากกว่าสำหรับอายุการใช้งานที่ยาวนาน และหลีกเลี่ยงการทำงานในสภาวะลอยตัวที่สถานะการชาร์จเต็ม อัตราการคายประจุเองของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังต่ำ ส่งผลให้มีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานขึ้นเมื่อจัดเก็บ นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังมีประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงและต่ำได้ดี และไม่มีการปล่อยก๊าซ

มาทบทวนประโยชน์ของการใช้กันสั้นๆ แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต สำหรับการใช้งาน UPS

ประการแรก เราต้องพิจารณาเหตุผลที่แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับระบบสำรองไฟรุ่นต่อไป โดยที่การทำงานของระบบ ความพร้อมใช้งาน และข้อจำกัดด้านพื้นที่จะต้องมีความสมดุลกับต้นทุน

โดยทั่วไปแล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า ส่งผลให้ลดขนาดพื้นที่ติดตั้งลงได้ 50% ถึง 75% ซึ่งสามารถนำมาใช้ติดตั้งเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์ไอทีอื่นๆ ในกรณีการใช้งาน UPS ของศูนย์ข้อมูล หรือเพื่อลดต้นทุนการก่อสร้างอาคาร นอกจากขนาดพื้นที่ติดตั้งที่เล็กกว่าแล้ว ระบบแบตเตอรี่ลิเธียมยังช่วยลดน้ำหนักลงอย่างมาก ซึ่งอาจเป็นปัจจัยสำคัญในต้นทุนการออกแบบพื้นที่ติดตั้งระบบขนส่งมวลชน (BTS) ของสถานีโทรคมนาคม

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตยังมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนการเปลี่ยนและการหยุดชะงักในการดำเนินงาน

ลักษณะสำคัญ	ตะกั่ว-กรด (VRLA)	ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
ความหนาแน่นของพลังงาน	ต่ำ	สูง
อายุขัย	น้อย	ยาว
น้ำหนัก	สูง	ต่ำ
จำเป็นต้องมีรอยเท้า	ใหญ่	เล็ก-ปานกลาง
เติมเงิน	ช้า	เร็ว
ค่าบำรุงรักษา	ปานกลาง	ต่ำ
จำเป็นต้องมีการระบายความร้อน	สูง	ต่ำ-ปานกลาง
การจัดการแบตเตอรี่	จำเป็นภายนอก	ในตัว
การตรวจสอบแบตเตอรี่	ไม่จำเป็น	แนะนำเป็นอย่างยิ่ง

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานกว่าแบตเตอรี่ VRLA ทั่วไปถึงสองเท่า ช่วยลดความยุ่งยากจากการเปลี่ยนแบตเตอรี่ VRLA บ่อยครั้ง แบตเตอรี่ลิเธียมได้รับการออกแบบมาพร้อมความสามารถในการจัดการแบตเตอรี่ ซึ่งรวมถึงการจัดการแบบฝังตัวในระดับเซลล์ โมดูล และตู้ ซึ่งช่วยให้สามารถรวบรวมข้อมูลสุขภาพของแบตเตอรี่ที่ซับซ้อน เพื่อมอบประสิทธิภาพที่คาดการณ์ได้ สม่ำเสมอ และปลอดภัยยิ่งขึ้น

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่าโดยไม่ทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลง แบตเตอรี่ VRLA จะสูญเสียอายุการใช้งาน 50% ทุกๆ ความร้อนที่เพิ่มขึ้น 10°C อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและค่าบำรุงรักษาที่ต่ำลงช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน ส่งผลให้ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) ต่ำกว่าแบตเตอรี่ VRLA

พูดอย่างง่ายๆ ก็คือ แบตเตอรี่เหล่านี้จะมีขนาดเล็กกว่า เบากว่า ใช้งานได้นานกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรี่ VRLA UPS แบบดั้งเดิมของคุณ

แท็ก :