2023 Guide to the Best UPS Batteries Technologies

USV-Batteriesysteme oder unterbrechungsfreie Stromversorgungen sind in einer Vielzahl von Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Eine stabile, zuverlässige Stromversorgung kann den Unterschied ausmachen, ob ein rund um die Uhr arbeitendes Unternehmen seine gesamte Produktivität einstellen muss und Millionen verliert, oder in Situationen wie dem medizinischen System sogar über Leben und Tod entscheiden.

Allerdings sind herkömmliche USV-Systeme nicht ohne Fehler. Tatsächlich bringt der Betrieb einer USV-Batterie mit der derzeit gängigen Technologie eine Reihe von Nachteilen mit sich.

Glücklicherweise gibt es eine Lösung, die sich in der Energieversorgungsbranche durchgesetzt hat und in der Lage ist, die Arbeitsweise der wichtigsten Industriezweige der Gesellschaft völlig zu revolutionieren.

Der Schlüssel liegt in der Umstellung auf eine Lithium-USV-Stromversorgung.

UPS vs. Battery Backups: Unraveling the Key Differences

Both UPS (Uninterruptible Power Supply) and battery backups are designed to shield your devices from common power issues, such as surges or dips in power. These systems can be lifesavers, preventing:

1. Damage to internal components.
2. Corruption of the device’s operating system.
3. Loss of unsaved data.

Yet, it’s essential to understand that UPS and battery backups aren’t the same. Here’s what sets them apart:

Power Filtering Process: Battery backups might not always spring into action for minor fluctuations like flickering or brownouts. In contrast, a UPS ensures these inconsistencies are smoothed out, offering a steady power flow to crucial devices.

Power Conversion Mechanics: UPS systems typically manage power in AC form, converting it to DC when charging. However, they stand out because, even during a power outage, a UPS can convert DC back to AC, ensuring appliances continue to run. On the other hand, standard batteries primarily deal with DC, both in storing and discharging.

Variety and Classification: When diving into battery backups, you’ll find a wide array of categories, each boasting different features and benefits. UPS, on the other hand, has a more straightforward classification: offline UPS, line-interactive UPS, and online UPS.

In a nutshell, while both UPS and battery backups offer protection against power problems, understanding their distinct functionalities can help you choose the best solution for your needs.

How to Make a Choice on UPS and Battery Backup

When weighing the options between battery backups and UPS (Uninterruptible Power Supply) systems, consider the value and function of the devices you’re aiming to protect.

Battery Backups: These are ideal for everyday devices, like personal computers at homes or in small offices. Why? Because they’re cost-effective. If you have a PC mainly for casual use, like browsing or gaming, there’s no need to splurge on a high-end protection system. In essence, for lower-cost devices, a battery backup is often sufficient.

UPS Systems: However, when it comes to safeguarding mission-critical devices, such as corporate servers or essential equipment in a data center, a UPS system is the way to go. While it might be pricier than a simple battery backup, the protection it offers is unparalleled. For businesses where even a momentary power interruption can result in significant losses, investing in a robust UPS system is a no-brainer.

In conclusion, think about your device’s role and value when choosing between battery backups and UPS systems. This way, you ensure optimal protection without breaking the bank.

Understanding UPS Batteries: Their Role and Importance

Why Use UPS Batteries?

From ensuring continuous power to life-saving medical devices to keeping surveillance cameras operational, UPS batteries play a pivotal role in providing uninterrupted power. Often confused with regular battery backups, understanding the unique capabilities of a UPS battery system can be instrumental in determining the right fit for your power requirements.

The Unique Function of a UPS Battery

Unlike a standard battery backup that might have a delayed response to power interruptions, a UPS (Uninterruptible Power Supply) battery acts as a bridge, instantly providing power during unforeseen power glitches. This is crucial in scenarios where even a minor delay in power transition could be catastrophic.

Imagine a bustling hospital or a critical banking system – a few minutes of downtime can result in dire consequences. This is where UPS batteries step in. They’re engineered to react immediately to power losses, offering a quick surge of power. This ensures that there’s zero downtime until your primary backup system, whether it’s a generator or another form of backup, takes over the power supply.

In essence, while a UPS battery may seem like a simple component, its rapid response can be the difference between seamless operations and potentially detrimental power gaps.

Understanding UPS Batteries Types and Their Features

The Three Core UPS Battery Categories Uninterrupted Power Supplies (UPS) come in various configurations, tailored to meet diverse power needs. At the heart of these are three primary types of UPS batteries: standby, line-interactive, and on-line. Each type brings a unique approach to maintaining power continuity. Here’s a breakdown:

1. Standby UPS Batteries

Standby UPS systems, at their core, have three components: the surge/noise filter, battery, and an inverter/charger. Under regular power conditions, these UPS batteries simply relay input voltage, post surge/noise filtering, to the connected devices. They also keep their batteries charged and ready for situations like blackouts or brownouts. When such a power issue arises, the UPS switches to battery mode, converting its DC power to AC to keep the equipment running. Ideal for places with stable voltage, they might not be the best choice where voltage fluctuations are frequent.

2. Line-Interactive UPS Batteries

Distinctive for its in-built voltage regulator, the line-interactive UPS is designed to handle voltage inconsistencies without leaning on its battery, thus ensuring longer battery life. Under standard power conditions, these UPS batteries employ both their surge/noise filter and the voltage regulator to deliver consistent power to connected devices while keeping the battery charged for emergencies. In the event of a blackout, the battery takes over, converting its DC power to AC for the devices. However, while these UPS batteries handle voltage dips and spikes, they don’t address harmonic distortions.

3. On-Line UPS Batteries

Taking a more advanced approach, on-line UPS systems continually process input power in two phases: first converting the AC input to DC and then reverting this DC back into clean AC power with a pure sine wave. This constant double-conversion ensures that connected devices receive pristine quality power, shielded from typical AC line issues. And, just like the other types, during blackouts, these UPS systems fall back on their batteries, converting the stored DC power into AC for the devices.

Welche Arten von USV-Batterien gibt es?

Es gibt drei primäre USV-Batterievarianten, von denen jede ihre eigene Preisspanne, Haltbarkeit und Wartungsanforderungen hat. Administratoren von Rechenzentren wägen diese Faktoren ab, um die ideale USV-Batterie für ihre individuellen Betriebsanforderungen zu finden.

1. Blei-Säure-USV-Batterien:Diese Batterien gelten als bewährte und vertrauenswürdige, preisgünstige Option für USV-Systeme und bieten beträchtliche Speicherkapazität zu einem erschwinglichen Preis. Zu ihren Nachteilen gehören ein höheres Gewicht, häufigere Wartung und eine vergleichsweise kürzere Lebensdauer im Vergleich zu neueren USV-Batterieinnovationen.
   • Ventilregulierte Blei-Säure-USV-Batterien (VRLA):VRLA-Batterien, allgemein als versiegelte Batterien bekannt, sind in Polypropylen-Kunststoff eingekapselt, um sicherzustellen, dass keine Säure austritt. Sie verfügen über ein Sicherheitsventil, das übermäßigen inneren Gasdruck ablässt. Im Allgemeinen haben VRLA-Batterien eine Lebensdauer von etwa fünf Jahren und sind aufgrund ihrer Hot-Swapping- und benutzerfreundlichen Austauschfunktionen für eine bequeme Wartung ausgelegt.
   • Belüftete Blei-Säure-USV-Batterien (VLA):VLAs, auch als überflutete Batterien bezeichnet, sind für ihre Zuverlässigkeit bekannt und überdauern die Lebensdauer von VRLA-Batterien. Ihre Grenzen liegen in potenziellen Sicherheitsrisiken, die einen separaten Lagerraum erfordern und sie von anderen technischen Geräten fernhalten.
2. Nickel-Cadmium-USV-Batterien (NiCad):NiCad-Batterien eignen sich optimal für USV-Funktionen in Bereichen mit erhöhten Umgebungstemperaturen. Sie verfügen über eine Lebensdauer von 20 Jahren und können Tiefentladungen effizient standhalten. Sie haben jedoch einen höheren Preis und enthalten gefährliche Stoffe, was Sicherheitsprobleme aufwirft und ihre Entsorgung und Wiederverwertung komplizierter macht.
3. Lithium-Ionen-USV-Batterien:Als moderner Neuzugang in der USV-Batterietechnologie bieten Lithium-Ionen-Batterien mehrere Vorteile. Obwohl ihre Anschaffungskosten höher sind, sind ihre Gesamtausgaben im Allgemeinen geringer. Dies ist auf ihre Langlebigkeit zurückzuführen, die VRLA-Batterien um das Doppelte übertrifft, auf ihre Anpassungsfähigkeit an erhöhte Temperaturen, ihren minimalen Kühlbedarf und ihren geringeren Wartungsaufwand. Darüber hinaus sind Lithium-Ionen-Batterien kompakt, leicht und lassen sich schnell aufladen, was die Betriebszeit verlängert. Integrierte Überwachungsfunktionen machen sie zu einer zuverlässigen Lösung zur Vermeidung von Betriebsunterbrechungen.

Was stimmt nicht mit herkömmlichen USV-Stromversorgungslösungen?

Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme sind nichts Neues. Sie unterstützen seit Jahrzehnten Rechenzentren, technologiebasierte Branchen und verschiedene andere Branchen. Allerdings hatten sie schon immer eine Reihe von Nachteilen, die sie kostspielig und weniger zuverlässig machen.

Erstens fallen die Kosten für ihre Nutzung an. Ihre Einrichtung kann nicht nur kostspielig sein, sondern sie erfordern auch übermäßige Kühllösungen, um eine Überhitzung und katastrophale Ausfälle zu verhindern, und sie halten nicht sehr lange. Die meisten Blei-Säure-USV-Systeme haben nur eine Lebensdauer von 1000 Ladezyklen. Wenn die Batterien ständig genutzt werden, wie es bei einer USV-Anlage der Fall ist, brennen sie schnell aus und müssen ausgetauscht werden. Sie sind auch nicht energieeffizient. Da Blei-Säure-Batterien im Vergleich zu a normalerweise nur einen Wirkungsgrad von 70 % erreichen12-Volt-Lithium batteriedas mit einem Wirkungsgrad von 95 % arbeitet.

All diese Faktoren führen zu erhöhten Gemeinkosten.

Ihre geringere Lebensdauer und der ineffiziente Energieverbrauch beeinträchtigen jedoch auch ihre Zuverlässigkeit. Wenn eine USV-Lösung plötzlich ausfällt, kann dies zum Stillstand der gesamten Produktivität führen, was zu tonnenweise Datenverlusten führt und im Allgemeinen verheerende Folgen für jedes Geschäftsmodell hat, das darauf basiert.

Es gibt auch Sicherheitsbedenken aufgrund der verwendeten veralteten Technologie und der Verfügbarkeit besserer Optionen, aber darauf gehen wir in Kürze ein.

Warum sich Lithium nur langsam durchsetzt

Auch Lithium batterien sind nichts Neues.12-Volt-Lithium batteriensind seit Jahrzehnten Grundnahrungsmittel verschiedener Branchen.

Wenn sie also die Lösung für die Probleme sind, über die wir im obigen Abschnitt gesprochen haben, warum sind sie dann nicht bereits in jeder Branche alltäglich?

Dies hängt mit den Anschaffungskosten und einigen Bedenken zusammen, die bei früheren Modellen von Lithium batterien häufig auftraten. Obwohl sie jetzt viel besser sind und darauf konzentrieren wir uns im folgenden Abschnitt, waren sie nicht immer perfekt für den USV-Einsatz.

Alte Lithium batterien waren nicht nur viel teurer als Blei-Säure-Batterien, da es sich um eine neue Technologie handelte, sondern waren auch unter extremen Belastungen nicht in der Lage, eine gute Leistung zu erbringen. Dies stellt kein Problem mehr dar, aber ältere Modelle quellen bekanntermaßen auf und verbrennen, wenn sie übermäßiger Hitze oder längerem Gebrauch ausgesetzt werden.

Das war ein großes Problem, das ältere Lithium batterien für USV-Lösungen ungeeignet machte, aber moderne technische Fortschritte haben das geändert; zusammen mit der Technologielandschaft selbst.

Welche Vorteile bieten moderne Lithium-USV-Batteriesysteme?

Während Lithium-USV-Batteriesysteme aus Kosten- und Sicherheitsgründen einige Zeit weitgehend ignoriert wurden, hat sich das geändert.

Nun dürften Lithium batterien die dominierende Batterieoption für USV-Lösungen werden.

Hier sind die Gründe dafür.

1: Niedrigere Kosten

Obwohl Lithium batterien von Anfang an immer noch teurer sind als Blei-Säure-Batterien, stellen sie nicht mehr die finanzielle Belastung dar, die sie früher darstellten. Wie alle Technologien waren auch Lithium batterien bei ihrer Einführung weitgehend unerschwinglich, aber als die Herstellungsmethoden verfeinert wurden und die Technologie immer beliebter wurde, sanken die Preise.

Nun ist der Preisunterschied fast völlig vernachlässigbar, wenn man die anderen Vorteile berücksichtigt, über die wir sprechen werden.

2: Längere Lebensdauer

Dies ist einer der bedeutendsten Vorteile moderner Lithium batterien. Sie können viel mehr aufgeladen, entladen und wieder aufgeladen werden als eine Blei-Säure-Batterie.

Tatsächlich kann eine Lithium batterie zwischen 3000 und 5000 Zyklen aufgeladen werden, abhängig von der verwendeten Lademethode, der allgemeinen Behandlung der Batterie und natürlich der Qualität der Batterie.

Selbst wenn man nur die untere Seite dieses Bereichs betrachtet, ist das dreimal länger als die durchschnittliche Blei-Säure-Batterie, die nur etwa 1000 Ladezyklen aushält, bevor sie vollständig entladen ist.

Dies bietet eine Reihe sekundärer Vorteile.

Dies bedeutet natürlich, dass der Akku länger hält, und Sie müssen weniger Zeit mit der Bestellung von Ersatzakkus, deren Einrichtung und dem Arbeitsalltag verbringen.

Es senkt jedoch auch Ihre Gemeinkosten. Die Gesamtbetriebskosten eines Lithium-USV-Systems sind jetzt 10 % oder sogar 15 % niedriger im Vergleich zu einer herkömmlichen Blei-Säure-Batterie. Dadurch werden die etwas höheren Vorabkosten zunichte gemacht und dennoch insgesamt langfristige Einsparungen erzielt.

Dadurch werden Lithium batterien auch umweltfreundlicher. Während Sie mit einer Blei-Säure-Batterie möglicherweise nur eine Nutzungsdauer von 5 Jahren erreichen, können Sie mit einer Lithium-Batterie im selben System eine Nutzungsdauer von 10 bis 15 Jahren erreichen. Das bedeutet, dass Produktionsanforderungen und Nachfrage deutlich geringer sind.

Da die Batterien länger halten, kommt es außerdem zu weniger Unterbrechungen im Tagesgeschäft und Sie müssen sich nicht annähernd so oft im Voraus auf einen Batteriewechsel vorbereiten.

3: Kleineres Profil

Ein großes Problem, das Blei-Säure-Batterien und die erste Reihe von Lithium-Batterien schon immer betrifft, ist der Platzbedarf für deren Unterbringung.

Doch während Blei-Säure-Batterien für USV-Lösungen immer noch in großem Umfang eingesetzt werden, haben Lithium batterien einen langen Weg zurückgelegt. So sehr, dass moderne Lithium batterien 80 % weniger Platz beanspruchen als eine herkömmliche Blei-Säure-Batterie, die für denselben Zweck verwendet wird. Dies ermöglicht kleinere Kühllösungen, weniger Platz für die USV und eine einfachere Bewegung von Teilen, wenn das System geändert werden muss.

Natürlich unterliegen verschiedene Batteriemodelle unterschiedlichen Größenbeschränkungen, aber moderne Lithium batterien sind in praktisch jeder Situation mindestens 50 % kleiner als ihre Blei-Säure-Gegenstücke.

4: Sicherheit

Sicherheit hat für jedes gute Unternehmen oberste Priorität. Wenn ein Unternehmen eine USV einsetzt, wie zum Beispiel in einem Rechenzentrum, hat nicht nur die Sicherheit oberste Priorität, um Verletzungen vorzubeugen, sondern eine ausgefallene Batterie, die einen Brand verursacht, kann auch katastrophale Folgen haben und zu dauerhaftem Datenverlust führen.

Lithium batterien verhindern dies.

Das Problem bei früheren Modellen war das Kammersystem, in dem die Zellen der Batterie untergebracht waren. Wie bei allen Technologien ist es dank Fortschritten nicht nur möglich, Lithium-Batterien in puncto Sicherheit auf Augenhöhe mit Blei-Säure-Batterien zu bringen, sondern sie sind jetzt auch viel sicherer.

Aufgrund besserer Kammern, Kurzschlussschutz, Überstromschutz, automatischer Temperaturabschaltung und verschiedener anderer High-Tech-Funktionen ist es äußerst unwahrscheinlich, dass beim Einsatz eines modernen Lithium-USV-Batteriesystems Sicherheitsprobleme auftreten.

5: Aufladegeschwindigkeit

Wenn Sie eine USV betreiben, werden Sie wahrscheinlich mehrere Batterien im Einsatz haben, aber die Möglichkeit, jede leere Batterie schnell aufzuladen, ist immer noch wichtig, um sicherzustellen, dass Sie nie abschalten und warten müssen, bis eine Batterie betriebsbereit ist.

Lithium batterien laden sich zehnmal schneller auf als Blei-Säure-Batterien.

Sie können damit rechnen, dass eine Lithium batterie in nur einer Stunde von vollständig entladen auf 100 % aufgeladen ist. Im Vergleich dazu kann das Aufladen alter Blei-Säure-Batterien bis zu 10 Stunden dauern. Dies führt zu ernsthaften Problemen, wenn Sie Ihren Ladebedarf nicht decken oder wenn Ihr Backup-Akku leer ist, während Sie auf das Aufladen eines Akkus warten.

6: Immer einen Schritt voraus

Schließlich ist da noch die einfache Tatsache, dass Lithium-USV-Batteriesysteme die Zukunft sind. In verschiedenen anderen Bereichen haben Blei-Säure-Batterien bereits langsam an Popularität verloren. Schauen Sie sich die 12-Volt-Lithium batterien an, die in Elektrowerkzeugen, Unterhaltungselektronik und verschiedenen anderen Artikeln verwendet werden. Früher wurden diese mit Blei-Säure- und Alkalibatterien betrieben. USV-Batteriesysteme haben aufgrund veralteter Bedenken hinsichtlich der Batterienutzung bei hoher Belastung so lange nur Bleisäure verwendet.

Da Lithium batterien nun so weit fortgeschritten sind, dass sie kostengünstiger, zuverlässiger, sicherer und praktischer als Blei-Säure-Batterien sind, werden Sie einen Wandel in der Art und Weise feststellen, wie Unternehmen mit ihren Anforderungen an USV-Batteriesysteme umgehen.

Wenn Sie jetzt nicht auf Lithium-Batterien umsteigen, kann dies dazu führen, dass Ihr Unternehmen hinter der Kurve zurückbleibt und Schwierigkeiten hat, mitzuhalten.

Das Ergebnis ähnelt einem technikintensiven Startup, das eine veraltete Windows-Version und Computer von 1999 verwendet, oder einem Mechaniker, der veraltete Werkzeuge verwendet, die die Vorteile moderner Autosysteme nicht nutzen. Alle Unternehmen, die die neue Technologie übernehmen, erzielen am Ende eine bessere Marktleistung.

Finden Sie den richtigen Lithium batterielieferanten für Ihre USV-Anforderungen

All dies ist natürlich nur relevant, wenn Sie den richtigen Batterielieferanten für Ihre USV-Batteriesystemanforderungen finden. Wenn Sie sich aus Kostengründen für einen minderwertigen Lieferanten entscheiden oder ein Unternehmen nicht vorher prüfen, kann es zu großen Problemen kommen.

MANLY-Batterieist seit 10 Jahren ein wichtiger Anbieter für Industrien auf der ganzen Welt und wir haben den Markt für Lithium-Ionen-Batterien mit den neuesten High-Tech-Funktionen, maßgeschneiderter Batterieherstellung und natürlich einem Fokus auf Qualität und Kundenservice revolutioniert.

Wenn Sie von einem alten Blei-Säure-USV-Batteriesystem auf Lithium umsteigen möchten, wenden Sie sich noch heute an MANLY Battery.