Welche Batterien werden in USV-Systemen für Rechenzentren verwendet?

USV-Systeme für Rechenzentren verwenden hauptsächlich ventilgeregelte Blei-Säure-Batterien (VRLA) und Lithium-Ionen-Batterien, einschließlich Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4 oder LFP). Einige Anlagen verwenden für spezielle Anwendungen auch geflutete Blei-Säure- oder Nickel-Cadmium-Batterien.

Eine USV-Batterie eines Rechenzentrums liefert gespeicherte Energie, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, sodass wichtige Geräte betriebsbereit bleiben, während Generatoren starten, eine andere Stromquelle übernimmt oder Systeme kontrolliert heruntergefahren werden.

Die Batterieauswahl hat mehr Einfluss als die Backup-Zeit. Es bestimmt auch, wie viel Platz die Installation einnimmt, wie oft die Batterien ausgetauscht werden müssen und wie effektiv die USV auf hohe Leistungsanforderungen reagieren kann.

In diesem Artikel werden die in modernen Rechenzentren verwendeten Batterietechnologien erläutert, ihre Betriebseigenschaften verglichen und untersucht, wie MANLY Battery kritische Notstromprojekte unterstützt.

USV-Batterietypen für Rechenzentren: VRLA, Lithium-Ionen und mehr

VRLA-Bleisäure und Lithium-Ionen sind die beiden wichtigsten Batterietechnologien, die in modernen USV-Systemen für Rechenzentren verwendet werden. Beide speichern elektrische Energie für den sofortigen Einsatz bei einem Ausfall, unterscheiden sich jedoch in ihrer Chemie, Energiedichte, Wartungsanforderungen und Lebensdauer.

Ein USV-Batteriesystem für ein Rechenzentrum enthält in der Regel mehrere verbundene Zellen oder Module, die so angeordnet sind, dass sie der vom USV-Hersteller geforderten Gleichspannung, Leistungsabgabe und Laufzeit entsprechen.

Die vier Hauptbatteriekategorien sind:

Akku-Typ	Hauptmerkmale	Typische Anwendungen
VRLA-Bleisäure	Etablierte USV-Technologie, geringere Anschaffungskosten	Unternehmensrechenzentren, Serverräume, bestehende USV-Installationen
Lithium-Ionen	Hohe Energiedichte, lange Lebensdauer, integrierte Überwachung	Moderne Rechenzentren, modulare USV-Systeme, verteilte IT
Nasse Blei-Säure-Batterien	Betriebsfähige Zellen, bewährte stationäre Batterietechnik	Große Industrieanlagen und Spezialinstallationen
Nickel-Cadmium	Breiter Betriebstemperaturbereich, langlebige Industriechemie	Industrielle USV und anspruchsvolle Betriebsumgebungen

VRLA Blei-Säure-Batterien (AGM und Gel)

Ventilgeregelte Blei-Säure-Batterien werden seit Jahrzehnten in USV-Geräten verwendet. Es handelt sich um versiegelte, geregelte Konstruktionen, die im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien die routinemäßige Wartung des Elektrolyten reduzieren.

Zwei gängige VRLA-Konstruktionen sind AGM und Gel.

AGM (Absorbent Glass Mat) Batterien verwenden Glasfaserseparatoren, um den Elektrolyten an den Batterieplatten zu halten. Ihr niedriger Innenwiderstand unterstützt die hohen Entladeströme, die bei kurzen USV-Notstromereignissen häufig erforderlich sind.

AGM ist besonders relevant, wenn eine USV mehrere Minuten lang erhebliche Leistung liefern muss, anstatt über viele Stunden hinweg eine geringe elektrische Last bereitzustellen.

Gel-Batterien Immobilisieren Sie den Elektrolyten mit einem Gel auf Kieselsäurebasis. Sie werden in bestimmten stationären und Deep-Cycle-Anwendungen eingesetzt, obwohl AGM in USV-Installationen mit hoher Rate im Allgemeinen häufiger anzutreffen ist.

VRLA-Batterien sind nach wie vor weit verbreitet, da sie sich in etablierte USV-Geräte integrieren lassen und einen vertrauten Kauf- und Wartungsrahmen bieten.

Lithium-Ionen-Batterien (LFP und NMC)

Lithium-Ionen-Batterien Nutzen Sie die Bewegung von Lithiumionen zwischen Elektroden, um elektrische Energie zu speichern und abzugeben. Im Vergleich zur herkömmlichen Blei-Säure-Technologie bieten Lithium-Ionen-Systeme in der Regel eine höhere Energiedichte, ein geringeres Gewicht und eine längere Lebensdauer.

Zwei wichtige Lithium-Ionen-Chemikalien, die in USV-Anwendungen verwendet werden, sind LFP und NMC.

Lithiumeisenphosphat (LiFePO4 oder LFP) verwendet eine Eisenphosphat-Kathode. Seine thermische Stabilität, Zyklenfestigkeit und Eignung für stationäre Anwendungen machen es zu einer attraktiven Chemie für kritische Notstromversorgung.

LFP-Batterien unterstützen außerdem intelligente Batteriemanagementsysteme, die Spannung, Temperatur, Strom und Batteriebetriebsbedingungen überwachen.

Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) Batterien verwenden eine andere Kathodenchemie mit hoher Energiedichte. USV-Hersteller verwenden NMC in ausgewählten Anwendungen, bei denen die Zelleigenschaften und die gesamte Systemtechnik den Anforderungen an Leistung, Platz und Sicherheit entsprechen.

Beide Chemikalien können Rechenzentrumsanwendungen unterstützen, wenn sie in ordnungsgemäß konstruierte und qualifizierte USV-Systeme integriert werden.

Eatons Sicherheitsdokumentation für Lithium-Ionen-USV diskutiert die thermischen Eigenschaften von LFP, während Vertiv sowohl LFP als auch NMC unter den in USV-Geräten verwendeten Chemikalien identifiziert.

Überflutete Blei-Säure- und Nickel-Cadmium-Batterien

Überflutete Blei-Säure-Batterien enthalten flüssigen Elektrolyten und ermöglichen eine regelmäßige Inspektion und Wartung. Sie sind in bestimmten großen stationären Batterieanlagen zu finden, in denen die Betreiber Wartungsprogramme und eine spezielle Batterieinfrastruktur eingerichtet haben.

Im Gegensatz zu VRLA-Batterien erfordern überflutete Designs zusätzliche Aufmerksamkeit auf den Elektrolytstand, die Belüftung und die damit verbundene Wartung.

Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) verwenden positive Elektroden auf Nickelbasis und negative Elektroden auf Cadmiumbasis. Sie können unter schwierigen Temperaturbedingungen betrieben werden und haben eine lange Geschichte in der industriellen Notstromversorgung.

NiCd-Batterien werden insbesondere in speziellen Industrieumgebungen eingesetzt, in denen Temperaturtoleranz und etablierte Wartungspraktiken wichtig sind.

Bei den meisten neuen kommerziellen Rechenzentrumsprojekten beginnt der praktische Vergleich mit VRLA und Lithium-Ionen. Die anderen Technologien werden relevant, wenn bestimmte Betriebsbedingungen oder die vorhandene Infrastruktur sie erfordern.

Vergleich der USV-Batterien für Rechenzentren: VRLA vs. Lithium-Ionen

Die Hauptunterschiede zwischen VRLA- und Lithium-Ionen-USV-Batterien sind Lebensdauer, Lebenszykluskosten, physischer Platzbedarf, Ladeverhalten und Wartungsanforderungen.

Beide Technologien können bei richtiger Dimensionierung und Integration eine zuverlässige Notstromversorgung gewährleisten. Ihre finanziellen und betrieblichen Merkmale beeinflussen jedoch die Art und Weise, wie Betreiber langfristige Infrastrukturinvestitionen planen.

Lebensdauer und Gesamtbetriebskosten

Die Batterielebensdauer ist wichtig, denn der Austausch einer USV-Batteriebank umfasst mehr als den Kauf neuer Batterien. Wartungsarbeiten, Tests, Entsorgung, Installationszugang und Betriebsplanung tragen alle zu den Gesamtkosten bei.

Die von Schneider Electric veröffentlichte USV-Analyse ermittelt eine typische VRLA-Lebensdauer im Bereich von ca 3–6 Jahre, verglichen mit ungefähr 10–15 Jahre für Lithium-Ionen-Systeme unter den in seinen Modellen berücksichtigten Bedingungen.

Hierbei handelt es sich um Planungsbereiche und nicht um garantierte Lebensdauern für jedes Produkt. Die tatsächliche Lebensdauer hängt von der Betriebstemperatur, den Ladebedingungen, dem Batteriedesign und der Wartung ab.

Lithium-Ionen-Batterien erfordern im Allgemeinen weniger Austauschzyklen über einen langen USV-Betriebszeitraum. Dies kann die kumulierten Arbeits- und Ersatzkosten reduzieren.

Die Gesamtbetriebskosten (TCO) sollten Folgendes umfassen:

• Anfängliche Batterie- und Installationskosten
• Erwarteter Batteriewechsel
• Vorbeugende Wartung und Überwachung
• Energieverbrauch und Kühlung
• Batterieentsorgung und Recycling
• Mit dem Austausch verbundene operative Arbeiten

Beispielsweise sollte eine Anlage, die den Betrieb einer USV für zehn Jahre plant, die gesamten zehnjährigen Kosten jeder Batterietechnologie vergleichen, anstatt nur die ersten Angebote zu vergleichen.

Schneider Electric bietet a Lithium-Ionen- versus VRLA-USV-TCO-Rechner zur Untersuchung, wie sich Batteriewechselintervalle, Effizienz und andere Annahmen auf die Lebenszeitkosten auswirken.

Platzbedarf, Gewicht und Betriebstemperatur

Lithium-Ionen-Batterien liefern im Allgemeinen mehr gespeicherte Energie pro Massen- und Volumeneinheit als Blei-Säure-Batterien.

Bei Rechenzentren kann sich dieser Unterschied auf die Gestaltung des Geräteraums, die Rackzuordnung, die Handhabung der Installation und die Bodenbelastung auswirken.

Eine kompakte USV-Batterieinstallation in einem Rechenzentrum lässt möglicherweise mehr Platz für elektrische Verteilungsgeräte, Wartungszugang oder andere kritische Infrastruktur.

Die Temperatur beeinflusst auch die Alterung der Batterie.

Blei-Säure-Batterien reagieren besonders empfindlich auf längere Einwirkung erhöhter Temperaturen. Höhere Betriebstemperaturen beschleunigen den chemischen Abbau und können ihre Nutzungsdauer verkürzen.

Lithium-Ionen-Systeme können je nach Zellchemie und Wärmemanagementdesign breitere Betriebstemperaturbedingungen unterstützen.

Dadurch ergeben sich Möglichkeiten zur Optimierung der Batterieraumaufteilung und Umgebungskontrolle. Der tatsächliche Kühlbedarf hängt immer noch von der gesamten USV-Installation ab, einschließlich elektrischer Verluste, Belüftung und Herstellerspezifikationen.

Entladeleistung, Wartung und Zuverlässigkeit

USV-Batterien müssen häufig sofort hohe Leistung liefern, selbst wenn die erwartete Backup-Dauer kurz ist.

Die gespeicherte Energie einer Batterie allein sagt nicht aus, ob sie diese Anforderung erfüllen kann. Die Zellen, der Innenwiderstand, der zulässige Entladestrom, das Batteriemanagementsystem und das Gleichspannungsverhalten haben Einfluss auf die Leistung.

Für den USV-Betrieb konzipierte Lithium-Ionen-Batterien können bei anspruchsvollen Leistungsprofilen nützliche Entladeeigenschaften beibehalten. Ihr integriertes BMS unterstützt außerdem die kontinuierliche Überwachung des Batteriezustands.

Im Vergleich dazu sind VRLA-Systeme üblicherweise auf geplante Inspektionen, elektrische Messungen und externe Batterieüberwachungsgeräte angewiesen.

Für einen Facility Manager besteht der praktische Unterschied darin, wie jede Batterietechnologie die Wartungsplanung und die Betriebstransparenz unterstützt.

Der nützlichste Vergleich ist nicht einfach Blei-Säure vs. Lithium. Dabei handelt es sich um die Leistung zweier kompletter, ordnungsgemäß konstruierter Batteriesysteme unter den tatsächlichen Last- und Laufzeitanforderungen der Anlage.

MANLY-Batterieprodukte für USV und Notstromversorgung im Rechenzentrum

MANLY Battery stellt Lithiumbatterieprodukte für die Energieinfrastruktur von Rechenzentren, die Telekommunikation und stationäre Backup-Anwendungen her.

Unsere Produktpalette umfasst Hochvolt-Batteriesysteme und 48-V-Rack-montierte LiFePO4-Batterien. Diese Konfigurationen unterstützen unterschiedliche Ansätze zur Energiespeicherung, von zentralisierten Rechenzentrumsprojekten bis hin zu verteilten Netzwerkgeräten.

Bei einem USV-Batterieprojekt für ein Rechenzentrum hängt die geeignete Konfiguration von der erforderlichen Gleichspannung, dem Strombedarf, dem Installationslayout und der Geräteschnittstelle ab.

MLP30000U: 307,2 V 100 Ah Stromversorgungssystem für Rechenzentren

Kernspezifikationen: 307,2V Nennspannung | 100Ah | Ungefähr 30 kWh Nennkapazität | 350,4V maximale Ladespannung | 50A maximaler Ladestrom

Der MANLY Batterie MLP30000U basiert auf einer Hochspannungs-Energiespeicherkonfiguration für Stromversorgungsanwendungen in Rechenzentren.

Sein markantestes Merkmal ist die Kombination aus einer nominalen Gleichstromarchitektur von 307,2 V und etwa 30 kWh gespeicherter Energie. Dies stellt eine beträchtliche Energiereserve innerhalb eines Systems bereit, das für die Integration in eine größere elektrische Infrastruktur vorgesehen ist.

Hochspannungsbatterieanordnungen sind für Rechenzentrumsprojekte relevant, bei denen die Stromumwandlungsausrüstung eine definierte DC-Busspannung anstelle einer herkömmlichen Batteriebank der 48-V-Klasse benötigt.

Der MLP30000U umfasst Batteriemodule und zugehörige Montage- und Anschlusskomponenten. Als optionales Zubehör ist auch eine 10-kW-Wechselrichter-Steuereinheit aufgeführt, die es den Projektingenieuren ermöglicht, die elektrische Architektur rund um die beabsichtigte Anwendung zu besprechen.

Bei einer Rechenzentrumsinstallation legt die Nennleistung von 30 kWh die ungefähre nominale gespeicherte Energie des Systems fest. Die Leistung, die es an eine bestimmte USV liefern kann, und die daraus resultierende Backup-Dauer hängen von der genehmigten Systemkonfiguration, den Entladegrenzen und den Betriebseigenschaften der USV ab.

Der MLP30000U ist besonders relevant für Kunden, die ein Hochspannungsbatterieprojekt planen, das Kapazitätsplanung und Integration auf Systemebene erfordert.

MLP48100: 51,2 V 100 Ah LiFePO4-Akku für Rackmontage

Kernspezifikationen: 51,2V Nennspannung | 100Ah | 5,12kWh Nennenergie | 58,4V maximale Ladespannung | Integriertes BMS

Der MANLY Batterie MLP48100 kombiniert die LiFePO4-Batteriechemie mit einem Rack-orientierten Design für Telekommunikations- und stationäre Backup-Anwendungen.

Bei 51,2 V und 100 Ah liefert jede Batterie 5,12 kWh Nennenergie. Dies gibt Ingenieuren eine klar definierte Kapazitätseinheit bei der Planung der Notstromversorgung für Netzwerkgeräte, Kommunikationssysteme und kompatible Serverrauminstallationen.

Ein wesentliches Merkmal ist das integrierte Batteriemanagementsystem. Das BMS unterstützt den Batterieschutz und die Betriebsüberwachung, was wichtig ist, wenn eine Batterie längere Zeit im Standby-Betrieb verbringt, bevor sie bei einem Ausfall zum Einsatz kommt.

Das Rackmontageformat eignet sich auch für Projekte, bei denen elektrische Geräte in einem dafür vorgesehenen Telekommunikations- oder Geräteschrank organisiert werden müssen.

MANLY Battery unterstützt die Anpassung der Spannung, Kapazität, Stromkonfiguration, Abmessungen und gehäusebezogenen Komponenten des MLP48100. Dies ist für Systemintegratoren wertvoll, die mit spezifischen Gerätelayouts und Verbindungsanforderungen arbeiten.

Der MLP48100 bietet eine praktische LiFePO4-Plattform für technische Notstromprojekte der 48-V-Klasse, insbesondere wenn modulare Kapazität, Rack-Integration und maßgeschneiderte elektrische Schnittstellen wichtig sind.

48V 50Ah Telekommunikationsbatterie für Edge- und Netzwerk-Racks

Kernspezifikationen: 51,2V Nennspannung | 50Ah | 2,56 kWh Nennenergie | 50A maximaler Dauerentladestrom | RS485/CAN-Kommunikation

Der MANLY Batterie 48V 50Ah Telekommunikationsbatterie Der Schwerpunkt liegt auf Rack-Notstromversorgung für Kommunikationsschränke, Netzwerkinfrastruktur und verteilte Gerätestandorte.

Jedes Modul speichert 2,56 kWh Nennenergie. Seine Kapazität von 50 Ah und sein maximaler Dauerentladestrom von 50 A bieten definierte elektrische Parameter für die Planung von Gerätelasten und Batteriebankkonfigurationen.

Bei Edge-Computing- und Netzwerkinstallationen ist diese Anordnung besonders nützlich, wenn einzelne Geräteschränke eine lokale Notstromversorgung benötigen.

Die Batterie verfügt über ein integriertes BMS mit Schutzfunktionen, die Bedingungen wie Überladung, Tiefentladung, Überstrom, Kurzschluss und Übertemperatur abdecken.

RS485- und CAN-Schnittstellen unterstützen auch die Kommunikation mit kompatiblen Überwachungs- oder Steuergeräten, abhängig vom vom Gesamtsystem verwendeten Kommunikationsprotokoll.

Die veröffentlichte Konfiguration unterstützt die parallele Erweiterung mit bis zu 15 passenden Batteriemodulen. Dadurch können Systementwickler die nominale Speicherkapazität in Schritten von 2,56 kWh innerhalb der unterstützten Konfiguration planen.

Mit einem kompakten Metallgehäuse und einer rackorientierten Konstruktion eignet sich die 48-V-50-Ah-Batterie gut für verteilte Kommunikations- und Edge-Infrastrukturprojekte, die von modularer Lithium-Notstromversorgung profitieren.

So dimensionieren Sie die USV-Batterie eines Rechenzentrums für die erforderliche Laufzeit

Die Größe einer USV-Batterie für ein Rechenzentrum sollte entsprechend der tatsächlichen kritischen Last, der erforderlichen Backup-Dauer, der nutzbaren Batterieenergie und der maximalen Entladefähigkeit dimensioniert werden.

Wenn man allein mit der Batteriekapazität beginnt, kann dies zu einem unvollständigen Ergebnis führen, insbesondere bei USV-Anwendungen, die über einen kurzen Zeitraum erhebliche Mengen Strom benötigen.

Berechnen Sie die kritische Last und die Backup-Zeit

Der erste Schritt besteht darin, zu ermitteln, wie viel Strom die USV während eines Ausfalls liefern muss.

Zu den kritischen Lasten können Server, Netzwerkgeräte, Speichersysteme, wichtige Steuerungsgeräte und andere Geräte gehören, die an das geschützte Stromverteilungssystem angeschlossen sind.

Verwenden Sie die tatsächliche Last in Kilowatt, anstatt davon auszugehen, dass jedes angeschlossene Gerät ständig mit dem auf dem Typenschild angegebenen Maximum arbeitet.

Bestimmen Sie als Nächstes die erforderliche Backup-Zeit.

Eine Anlage mit automatischen Standby-Generatoren kann ihre USV so auslegen, dass die Stromversorgung während des Starts und der Übertragung des Generators aufrechterhalten wird, mit einem angemessenen technischen Spielraum.

Ein kleinerer Serverraum ohne Generator benötigt möglicherweise genug Energie, um ein ordnungsgemäßes Herunterfahren oder eine längere Unterbrechung zu ermöglichen.

Die grundlegende Beziehung ist:

Erforderliche Lastenergie (kWh) = Kritische Last (kW) × Backup-Zeit (Stunden)

Beispielsweise erfordert ein zehnminütiger Betrieb einer kritischen Last von 20 kW Folgendes:

20 kW × (10 ÷ 60) = 3,33 kWh

Diese Zahl stellt die theoretische Energie dar, die an die Last geliefert wird, nicht die endgültig erforderliche Batteriebankkapazität.

Batterieenergie, nutzbare Kapazität und Entladerate

Die Batterieenergie wird üblicherweise in Kilowattstunden (kWh) ausgedrückt, während die Batteriekapazität oft in Amperestunden (Ah) angegeben wird.

Für eine Batterie mit einer angegebenen Nennspannung:

Nennenergie (Wh) = Nennspannung (V) × Kapazität (Ah)

Eine 51,2-V-100-Ah-Batterie enthält daher:

51.2V × 100Ah = 5,120Wh = 5,12 kWh

This calculation is useful for understanding the nominal energy of the MANLY Battery MLP48100.

However, a 5.12kWh rating does not mean the battery can deliver any desired power level for a proportionate amount of time.

The battery must also meet the required discharge current and power.

For the previous 20kW, ten-minute example, assume an illustrative UPS efficiency of 90% and a usable battery energy fraction of 80%.

The preliminary energy estimate becomes:

3.33kWh ÷ (0.90 × 0.80) = approximately 4.63kWh

These assumptions are examples only, not specifications for a particular MANLY battery or UPS.

A real data center UPS battery calculation must also account for:

• Maximum continuous and short-duration discharge current
• Cell performance at the required discharge rate
• DC voltage limits and discharge termination settings
• Battery aging and design margins
• Actual UPS efficiency at the expected load
• The battery manufacturer’s validated discharge curves

This distinction is important for short-duration, high-power UPS applications. A battery bank can have sufficient theoretical stored energy while still requiring additional modules or a different electrical arrangement to satisfy the instantaneous power demand.

Plan for Redundancy, Growth, and Generator Handoff

UPS battery planning should also reflect the data center’s availability requirements.

For installations using N+1 or 2N redundancy, the battery architecture must align with the UPS design and the required independence of critical power paths.

Adding batteries to one shared bank does not automatically create electrical redundancy.

Where generators provide extended backup power, the UPS runtime should accommodate the intended generator startup, synchronization, and load-transfer sequence, including any required contingencies.

Future growth matters as well. A battery bank sized for today’s server load may need additional capacity if the facility increases rack density or adds equipment to the protected electrical system.

For MANLY Battery projects, early coordination between the battery manufacturer, UPS provider, and electrical system integrator helps establish the required voltage, battery capacity, current ratings, and physical layout before final procurement.

Can You Use a Lithium Battery With an Existing Data Center UPS?

An existing data center UPS can use a lithium battery only when the proposed battery configuration is supported or specifically approved for that UPS system.

Matching the nominal voltage is not sufficient. The complete electrical and control interface must be evaluated.

Match Voltage, Charging Requirements, and Discharge Current

UPS battery systems operate within defined DC voltage ranges and charging profiles.

Lead-acid and lithium-ion batteries have different charging characteristics. A UPS originally configured for VRLA may use charging settings that do not match a proposed LiFePO4 battery.

Consider a 48V-class lithium battery with a nominal voltage of 51.2V.

The MANLY Battery MLP48100 has a published maximum charging voltage of 58.4V. The connected UPS or charger must support the battery’s required operating and charging conditions.

The same principle applies to high-voltage installations. The MLP30000U’s 307.2V nominal configuration must be evaluated against the UPS’s specified DC input range and battery architecture.

Discharge current is equally important.

An existing UPS may demand more power during battery operation than a particular module can continuously supply. Engineers must therefore verify current ratings, wiring, protective devices, and the approved battery configuration.

For replacement projects, the UL Solutions guidance on UPS battery retrofits explains why replacement battery types and configurations must follow the UPS equipment’s applicable markings, listing, and instructions.

Verify BMS Communication and UPS Manufacturer Approval

A lithium-ion battery management system supervises battery operating conditions and can provide protection against conditions outside the intended operating limits.

In an integrated UPS installation, battery communication may be used to exchange operating data, report alarms, or coordinate charge and discharge behavior.

Common physical communication interfaces include CAN and RS485.

However, having the same communication interface does not guarantee that two devices understand the same messages.

Compatibility depends on the communication protocol, supported commands, control requirements, and system configuration.

For an existing UPS installation, verify that the complete battery arrangement is approved by the UPS manufacturer or has undergone an appropriate engineering and safety evaluation.

MANLY Battery supports OEM and ODM customization involving battery voltage, capacity, BMS current settings, connectors, wiring, and enclosures.

This allows customers to discuss a battery configuration around documented technical requirements rather than relying solely on a generic nominal-voltage match.

Understand the Difference Between a Battery Rack, UPS, and BESS

A battery rack, a UPS, and a battery energy storage system (BESS) perform related but different functions.

A battery rack contains battery modules and associated electrical and protective components. It stores energy for use by compatible equipment.

A UPS provides continuity of power to critical loads when the primary electrical supply is interrupted. It uses power conversion and control equipment together with an appropriate energy source.

A BESS combines energy storage with power conversion and controls for applications that may include backup power, energy management, or other operating functions.

For procurement purposes, this distinction matters because purchasing a battery rack does not automatically provide a complete UPS.

MANLY rack-mounted batteries can serve as energy-storage components in appropriately designed backup systems. The complete installation must provide the required power conversion, protection, controls, and compatibility with the connected equipment.

UL Solutions also explains these functional differences in its UPS versus ESS technical overview.

Data Center UPS Battery Safety, Monitoring, and Replacement

Reliable UPS battery operation depends on effective battery management, regular condition monitoring, planned maintenance, and appropriate system safety controls.

Even when a battery rarely discharges, its condition can change over time because of temperature, charging, aging, and other operating factors.

Battery Management and Remote Monitoring

Lithium-ion battery systems commonly incorporate a BMS to supervise cell voltage, temperature, current, and other operating conditions.

The system can provide protective responses when monitored parameters move outside their permitted operating limits.

For distributed installations, communication interfaces can also support remote monitoring through compatible equipment.

This matters in data centers because operators need to understand battery readiness before a power interruption occurs.

Useful monitoring information may include:

• Battery state of charge (SOC)
• Battery state of health (SOH)
• Zell- oder Modulspannung
• Batterietemperatur
• Lade- und Entladestrom
• Alarm and protection status

For example, MANLY Battery’s 48V 50Ah telecom battery includes RS485/CAN communication and an integrated BMS.

These features provide a foundation for coordinated battery monitoring in compatible backup power installations.

Monitoring also supports maintenance decisions by helping operators identify changes in operating conditions before those changes affect the availability of backup power.

Inspections, Testing, and Replacement Planning

Battery maintenance should follow the chemistry, manufacturer instructions, and requirements of the complete UPS installation.

For VRLA systems, inspections and testing commonly include checks related to battery voltage, temperature, connection condition, internal resistance, and capacity performance.

Lithium-ion systems also require maintenance planning, although integrated electronic monitoring changes how some battery condition information is collected.

A well-managed data center UPS battery program should include:

• Routine review of battery status and alarms
• Inspection of connections and associated equipment
• Review of temperature and operating conditions
• Scheduled battery or system testing
• Documentation of maintenance and replacement history
• Planning for battery end-of-life replacement

IEEE 1188-2025 provides recommended practices for the maintenance, testing, and replacement of stationary VRLA batteries.

For lithium-ion batteries, operators should follow the applicable battery and UPS manufacturer maintenance procedures and the requirements of the installed system.

The goal is not simply to maximize calendar life. It is to maintain confidence that the UPS can deliver its required backup performance when called upon.

U.S. Safety Standards and Installation Requirements

In the United States, UPS battery projects must be evaluated against the standards and installation requirements applicable to the specific equipment and location.

Several standards are particularly relevant:

Standard	Main Relevance
UL 1778	Safety requirements for uninterruptible power systems
UL 1973	Safety requirements for batteries in stationary and certain other applications
UL 9540	Safety requirements for energy storage systems and equipment
UL 9540A	Test method for evaluating thermal runaway fire propagation in battery energy storage systems
IEEE 1188-2025	Maintenance, testing, and replacement practices for stationary VRLA batteries
NFPA 855	Installation safety requirements for applicable stationary energy storage systems

Not every standard applies to every UPS installation in the same way.

The applicable requirements depend on battery chemistry, system configuration, installation purpose, equipment listing, and the codes adopted by the local authority having jurisdiction.

For example, UL 1778 addresses UPS equipment, while UL 1973 concerns battery safety. Requirements involving UL 9540 and NFPA 855 must be evaluated according to the specific energy storage or UPS application.

Der UL Solutions UPS safety guidance provides additional information about the interaction between equipment standards and U.S. installation codes.

For a MANLY Battery project, customers should request the applicable product-specific technical documentation and certification information during the purchasing process. This helps electrical designers and project stakeholders evaluate the proposed battery configuration against the intended installation requirements.

Häufig gestellte Fragen

How Long Can a Data Center UPS Battery Keep Servers Running?

A data center UPS battery can support servers for a few minutes or substantially longer, depending on the installed battery system and electrical load. Many facilities use UPS power to bridge the interval before backup generators take over. Others require additional runtime for controlled shutdown procedures.

To estimate the required capacity, start with the actual load in kilowatts, the target backup time, and the UPS manufacturer’s battery performance data. Battery discharge limits and system efficiency must also be included.

Can a Data Center UPS Operate Without a Backup Generator?

Yes. A data center UPS can provide temporary backup power without a generator, provided its battery system is sized for the intended load and operating duration.

In a server room without generator support, the UPS may be designed to maintain essential services during brief interruptions or allow equipment to shut down safely.

A facility requiring longer uninterrupted operation needs enough approved battery capacity or another suitable source of extended backup power. The design should reflect the site’s actual continuity requirements.

Why Can Two UPS Batteries With the Same kWh Rating Deliver Different Runtimes?

Two batteries with identical nominal energy ratings can deliver different runtimes because of their discharge characteristics, allowable current, voltage behavior, and operating limits.

A high-power UPS load can demand substantial current over a short period. The battery must maintain the required electrical output throughout that interval.

For this reason, buyers should evaluate manufacturer discharge curves and power ratings rather than comparing kWh alone. A properly specified data center UPS battery must satisfy both energy and power requirements.

Do Lithium-Ion UPS Batteries Need Monitoring If They Rarely Discharge?

Yes. Lithium-ion batteries require appropriate monitoring even when they spend most of their time in standby operation.

Temperature, cell voltage, charging conditions, and battery aging can influence readiness without frequent discharge cycles.

An integrated BMS supervises important battery operating parameters. In compatible installations, communication interfaces also allow operating information and alarms to be shared with monitoring equipment.

For data center operators, regular monitoring provides visibility into battery condition and supports maintenance planning before an actual power interruption.

What Information Should I Provide a Data Center UPS Battery Manufacturer Before Ordering?

Start with the UPS manufacturer and model, required DC voltage range, critical load, backup runtime, and installation environment.

Also provide the preferred battery chemistry, allowable dimensions, discharge current requirements, and any communication or monitoring specifications.

Als Hersteller von Lithiumbatterien, MANLY Battery supports customized voltage, capacity, BMS configurations, connectors, and enclosures for suitable projects. Sharing the technical requirements early allows our team to discuss a battery solution aligned with the intended application and system integration requirements.

Abschluss

Data center UPS systems primarily rely on VRLA lead-acid and lithium-ion batteries to maintain critical electrical power during interruptions.

VRLA remains an established technology in existing infrastructure, while lithium-ion systems offer important opportunities for longer service life, compact installations, integrated monitoring, and lifecycle cost management.

Die richtige USV-Batterie für das Rechenzentrum hängt von der kritischen Last der Anlage, der Backup-Dauer, der elektrischen Architektur und der Wartungsstrategie ab. Gespeicherte Energie, Entladefähigkeit und Gerätekompatibilität müssen alle zusammen berücksichtigt werden.

MANLY Battery unterstützt diese Anforderungen mit Hochspannungs-Stromversorgungssystemen für Rechenzentren und rackmontierten LiFePO4-Batterien für Telekommunikation und verteilte Backup-Anwendungen.

Für eine Neuinstallation oder ein Batteriesystem-Integrationsprojekt wenden Sie sich an MANLY Battery, um Ihre Spannungs-, Kapazitäts-, Laufzeit- und Anpassungsanforderungen zu besprechen. Unser Team kann Ihnen dabei helfen, eine Batteriekonfiguration zu finden, die den technischen Anforderungen Ihres Projekts entspricht.

Erfahren Sie mehr über Batterien