Литиевые или свинцово-кислотные батареи для ИБП Huawei — что сравнивать при выборе

Батареи определяют половину стоимости системы бесперебойного питания и почти весь объём её обслуживания. В линейках Huawei предусмотрены исполнения под внешние свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием и под литиевые батарейные модули заводской сборки. Выбор между ними меняет не только цену комплекта, но и требования к помещению, периодичность обслуживания и срок, через который батареи придётся менять целиком.

Ниже — по каким признакам сравниваются два варианта, как считается ёмкость, что меняется в требованиях к площадке и что проверяется до заказа. Позиции собраны в разделах батарейные модули для ИБП Huawei, стойки для батарей Huawei и источники бесперебойного питания Huawei.

По каким признакам сравниваются варианты

• Срок службы. Свинцово-кислотные батареи при соблюдении температурного режима отрабатывают расчётный срок, после которого ёмкость опускается ниже допустимой и цепочка меняется целиком. Литиевые модули рассчитаны на заметно большее число циклов и больший срок, но при выходе из строя меняются как узел.
• Чувствительность к температуре. Для свинцово-кислотных батарей рост температуры над паспортной резко сокращает срок службы, поэтому помещение требует поддержания температуры в узком диапазоне. Литиевые модули допускают более широкий диапазон.
• Масса и занимаемая площадь. На одну и ту же автономию литиевый комплект легче и компактнее. Это важно там, где нагрузка на перекрытие ограничена или площадь помещения мала.
• Ток разряда. Литиевые модули отдают большой ток без заметной потери ёмкости, поэтому короткая автономия при высокой мощности достигается меньшим комплектом.
• Контроль состояния. Литиевый модуль несёт собственную систему управления, которая передаёт состояние каждой группы ячеек. Для свинцово-кислотных батарей контроль организуется внешними средствами — датчиками и системой мониторинга.
• Стоимость комплекта и стоимость владения. Литиевый комплект дороже на закупке и дешевле за срок службы, если расчётный срок эксплуатации системы длинный. На коротком горизонте выгоднее свинцово-кислотный вариант.
• Обслуживание. Свинцово-кислотные батареи требуют периодической проверки напряжения и внутреннего сопротивления по каждой банке и подтяжки соединений. Литиевый модуль обслуживается на уровне узла.

Чем различаются два варианта

Как считается ёмкость комплекта

Порядок расчёта одинаков для обоих вариантов, но исходные коэффициенты различаются.

• Берётся фактическая мощность нагрузки в киловаттах, а не номинал источника. Запас по номиналу источника не означает запаса по автономии.
• Мощность делится на коэффициент полезного действия инвертора — через батареи проходит больше, чем отдаётся нагрузке.
• Задаётся требуемое время автономии. Для перехода на дизель-генератор это минуты, для завершения работы систем — десятки минут, для работы без генератора — часы.
• По напряжению цепочки и требуемому току разряда определяется ёмкость в ампер-часах. Для свинцово-кислотных батарей вводится поправка на снижение отдаваемой ёмкости при большом токе и на температуру ниже паспортной.
• Добавляется запас на старение: к концу срока службы ёмкость снижается, и расчёт ведётся по ёмкости в конце срока, а не в начале.
• Проверяется, что выбранная ёмкость собирается из доступных типоразмеров модулей. В каталоге исполнения различаются по ампер-часам, и реальная автономия округляется к ближайшему набору.
• Проверяется ток зарядного устройства источника: большой батарейный комплект требует увеличенной мощности зарядки, иначе восстановление заряда после разряда занимает недопустимо долго.

Источник подбирается одновременно с батареями: младшая линейка Huawei UPS2000 закрывает малые нагрузки, Huawei UPS5000 — модульные системы среднего и большого масштаба, Huawei UPS8000 — крупные объекты.

Что меняется в требованиях к площадке

• Нагрузка на перекрытие. Для свинцово-кислотного комплекта она выше, и при размещении на высоких этажах это проверяется расчётом.
• Температура и кондиционирование. Выдерживание температуры в заданном диапазоне для свинцово-кислотных батарей — обязательное условие достижения расчётного срока службы. Оборудование охлаждения подбирается в разделе системы охлаждения для ИБП Huawei.
• Вентиляция. Помещение с батареями проветривается по требованиям, которые зависят от типа батарей и их количества.
• Контроль среды. Датчики температуры и влажности выносятся в зону батарей, а не ставятся у источника: разница показаний достигает нескольких градусов. Позиции собраны в разделе сенсоры для ИБП Huawei.
• Стойки и крепление. Батареи размещаются в стойках заводского исполнения с расчётом на доступ при обслуживании и замене. Позиции — в разделе стойки для батарей Huawei.
• Соединения и заземление. Комплект межблочных и силовых соединений, а также система заземления подбираются вместе с батареями: кабели для ИБП Huawei и системы заземления для ИБП Huawei.
• Путь выноса. Масса и габарит батарейного блока определяют, пройдёт ли он в двери и в лифт при замене, — это проверяется до поставки, а не после.

Что проверяется до заказа

• Фактическая мощность нагрузки и требуемое время автономии, а не паспортные значения источника.
• Поддерживает ли конкретное исполнение источника литиевые батарейные модули — это зависит от модели и версии прошивки, а не от линейки целиком.
• Напряжение цепочки и число модулей, которое должно совпадать с требованием источника.
• Мощность зарядного устройства и допустимое время восстановления заряда.
• Температурный режим помещения и наличие кондиционирования.
• Нагрузка на перекрытие и путь доставки батарейных блоков к месту установки.
• Как состояние батарей попадает в систему мониторинга объекта и какие сигналы при этом доступны.
• Порядок утилизации заменяемых батарей — он планируется заранее вместе с заменой.

Частые вопросы

Можно ли смешивать свинцово-кислотные и литиевые батареи в одном комплекте? Нет. Характеристики заряда и разряда различаются, и в общей цепочке один тип будет работать за пределами допустимого режима. Варианты разносятся по отдельным источникам или отдельным независимым цепочкам, если это допускает конкретное исполнение.

Сколько держится расчётная автономия в конце срока службы? Ёмкость батарей снижается постепенно, и к концу срока службы отдаваемая ёмкость опускается до уровня, при котором автономия перестаёт соответствовать проекту. Поэтому расчёт ведётся по ёмкости в конце срока, а состояние батарей контролируется измерениями, а не по дате установки.

Обязательно ли менять всю цепочку, если вышла из строя одна банка? Для свинцово-кислотных батарей — да, если остальные банки отработали значительную часть срока: новая банка в старой цепочке работает в неравных условиях и выходит из строя быстро. Для литиевых исполнений единицей замены является модуль.

Что даёт встроенная система управления литиевого модуля? Контроль напряжения и температуры по группам ячеек, выравнивание заряда, отключение при выходе за допустимые пределы и передачу состояния источнику. Это сокращает объём ручных измерений при обслуживании.

Что прислать для подбора? Мощность нагрузки, требуемое время автономии, модель и исполнение установленного источника, напряжение цепочки, температурный режим помещения, допустимую нагрузку на перекрытие и ограничения по площади.

Что мы делаем

Считаем требуемую ёмкость по мощности нагрузки и времени автономии с поправкой на ток разряда и старение, сравниваем два варианта по стоимости владения на вашем сроке эксплуатации, проверяем совместимость с установленным источником, подбираем стойки, соединения, датчики и охлаждение, планируем порядок замены действующего комплекта. Позиции — в разделах батарейные модули для ИБП Huawei, модули для ИБП Huawei, стойки для батарей Huawei и комплектующие для ИБП Huawei.

Пришлите мощность нагрузки и требуемую автономию на sale@huawei.net.ru — посчитаем ёмкость, сравним варианты по стоимости владения и назовём сроки поставки.