¿Qué baterías se utilizan en los sistemas UPS de los centros de datos?

Los sistemas UPS de centros de datos utilizan principalmente baterías de plomo-ácido (VRLA) y de iones de litio reguladas por válvula, incluido el fosfato de hierro y litio (LiFePO4 o LFP). Algunas instalaciones también utilizan baterías inundadas de plomo-ácido o níquel-cadmio para aplicaciones especializadas.

La batería UPS de un centro de datos suministra energía almacenada cuando se interrumpe la energía de la red pública, lo que permite que los equipos críticos permanezcan operativos mientras los generadores arrancan, otra fuente de energía toma el control o los sistemas completan un apagado controlado.

La selección de la batería afecta más que el tiempo de respaldo. También determina cuánto espacio ocupa la instalación, con qué frecuencia es necesario reemplazar las baterías y con qué eficacia el UPS puede responder a las demandas de alta potencia.

Este artículo explica las tecnologías de baterías utilizadas en los centros de datos modernos, compara sus características operativas y explora cómo MANLY Battery respalda proyectos críticos de energía de respaldo.

Tipos de baterías de UPS para centros de datos: VRLA, iones de litio y más

VRLA de plomo-ácido y de iones de litio son las dos principales tecnologías de baterías utilizadas en los sistemas UPS de los centros de datos modernos. Ambos almacenan energía eléctrica para uso inmediato durante un apagón, pero su química, densidad de energía, requisitos de mantenimiento y vida útil difieren.

Un sistema de baterías UPS de centro de datos generalmente contiene múltiples celdas o módulos conectados dispuestos para cumplir con el voltaje de CC, la salida de energía y el tiempo de ejecución requeridos por el fabricante del UPS.

Las cuatro categorías principales de baterías son:

Tipo de batería	Características clave	Aplicaciones típicas
VRLA plomo-ácido	Tecnología UPS establecida, menor costo inicial	Centros de datos empresariales, salas de servidores, instalaciones UPS existentes
Iones de litio	Alta densidad de energía, larga vida útil, monitoreo integrado	Centros de datos modernos, sistemas UPS modulares, TI distribuida
Plomo-ácido inundado	Células útiles, tecnología de baterías estacionarias de larga data	Grandes instalaciones industriales e instalaciones especializadas
Níquel-cadmio	Amplia capacidad de temperatura de funcionamiento, química industrial duradera	UPS industriales y entornos operativos desafiantes

Baterías VRLA Plomo-Ácido (AGM y Gel)

Las baterías de plomo-ácido reguladas por válvula se han utilizado en equipos UPS durante décadas. Son diseños sellados y regulados que reducen el mantenimiento rutinario de electrolitos en comparación con las baterías de plomo-ácido inundadas.

Dos construcciones VRLA comunes son AGM y gel.

AGM (estera de vidrio absorbente) Las baterías utilizan separadores de fibra de vidrio para sujetar el electrolito contra las placas de la batería. Su baja resistencia interna soporta las altas corrientes de descarga que a menudo se requieren durante breves eventos de respaldo del UPS.

AGM es particularmente relevante cuando un UPS debe entregar energía sustancial durante varios minutos en lugar de proporcionar una carga eléctrica baja durante muchas horas.

Baterías de gel Inmovilizar el electrolito utilizando un gel a base de sílice. Se utilizan en determinadas aplicaciones estacionarias y de ciclo profundo, aunque AGM suele ser más común en instalaciones de UPS de alta velocidad.

Las baterías VRLA siguen siendo ampliamente utilizadas porque se integran con equipos UPS establecidos y ofrecen un marco de compra y mantenimiento familiar.

Baterías de iones de litio (LFP y NMC)

Baterías de iones de litio utilizan el movimiento de iones de litio entre electrodos para almacenar y liberar energía eléctrica. En comparación con la tecnología tradicional de plomo-ácido, los sistemas de iones de litio generalmente proporcionan una mayor densidad de energía, menor peso y una vida útil más larga.

Dos químicas importantes de iones de litio utilizadas en aplicaciones UPS son LFP y NMC.

Fosfato de hierro y litio (LiFePO4 o LFP) Utiliza un cátodo de hierro-fosfato. Su estabilidad térmica, durabilidad del ciclo y su idoneidad para aplicaciones estacionarias lo convierten en una química atractiva para energía de respaldo crítica.

Las baterías LFP también admiten sistemas inteligentes de gestión de baterías que monitorean el voltaje, la temperatura, la corriente y las condiciones de funcionamiento de la batería.

Níquel manganeso cobalto (NMC) Las baterías utilizan una química catódica diferente con alta densidad de energía. Los fabricantes de UPS utilizan NMC en aplicaciones seleccionadas donde las características de la celda y la ingeniería general del sistema cumplen con los requisitos de energía, espacio y seguridad.

Ambas químicas pueden soportar aplicaciones de centros de datos cuando se incorporan a sistemas UPS calificados y diseñados adecuadamente.

Eaton Documentación de seguridad del UPS de iones de litio analiza las características térmicas de LFP, mientras que Vertiv identifica tanto LFP como NMC entre las químicas utilizadas en los equipos UPS.

Baterías inundadas de plomo-ácido y níquel-cadmio

Las baterías de plomo-ácido inundadas contienen electrolito líquido y permiten inspecciones y servicios periódicos. Se encuentran en ciertas grandes instalaciones de baterías estacionarias donde los operadores han establecido programas de mantenimiento e infraestructura de baterías dedicada.

A diferencia de las baterías VRLA, los diseños inundados requieren atención adicional a los niveles de electrolitos, la ventilación y el mantenimiento relacionado.

Las baterías de níquel-cadmio (NiCd) utilizan electrodos positivos a base de níquel y electrodos negativos a base de cadmio. Pueden operar en condiciones de temperatura desafiantes y tienen una larga trayectoria en energía de reserva industrial.

Las baterías de NiCd están particularmente asociadas con entornos industriales especializados donde la tolerancia a la temperatura y las prácticas de mantenimiento establecidas son importantes.

Para la mayoría de los nuevos proyectos de centros de datos comerciales, la comparación práctica comienza con VRLA y iones de litio. Las otras tecnologías adquieren relevancia cuando las condiciones operativas específicas o la infraestructura existente lo requieren.

Comparación de baterías de UPS para centros de datos: VRLA versus iones de litio

Las principales diferencias entre las baterías UPS VRLA y de iones de litio son la vida útil, el costo del ciclo de vida, el espacio físico, el comportamiento de carga y los requisitos de mantenimiento.

Ambas tecnologías pueden proporcionar energía de emergencia confiable cuando se dimensionan e integran correctamente. Sin embargo, sus características financieras y operativas influyen en la forma en que los operadores planifican las inversiones en infraestructura a largo plazo.

Vida útil y costo total de propiedad

La vida útil de la batería es importante porque reemplazar un banco de baterías UPS implica más que comprar baterías nuevas. La mano de obra de mantenimiento, las pruebas, la eliminación, el acceso a la instalación y la programación operativa contribuyen al gasto general.

El análisis de UPS publicado por Schneider Electric identifica la vida útil típica de VRLA en el rango de aproximadamente 3–6 años, en comparación con aproximadamente 10–15 años para sistemas de iones de litio en las condiciones consideradas en sus modelos.

Estos son rangos de planificación, no vidas útiles garantizadas para cada producto. La vida útil real depende de la temperatura de funcionamiento, las condiciones de carga, el diseño de la batería y el mantenimiento.

Las baterías de iones de litio generalmente requieren menos ciclos de reemplazo durante un período operativo prolongado del UPS. Esto puede reducir los gastos acumulativos de mano de obra y reemplazo.

El costo total de propiedad (TCO) debe incluir:

• Costos iniciales de batería e instalación.
• Reemplazos de batería esperados
• Mantenimiento preventivo y seguimiento.
• Consumo de energía y refrigeración.
• Eliminación y reciclaje de baterías.
• Trabajo operativo asociado con el reemplazo.

Por ejemplo, una instalación que planea operar un UPS durante diez años debería comparar el costo total de diez años de cada tecnología de batería en lugar de simplemente comparar cotizaciones iniciales.

Schneider Electric proporciona una Calculadora de TCO de UPS de iones de litio versus VRLA para examinar cómo los intervalos de reemplazo de la batería, la eficiencia y otras suposiciones influyen en los costos de vida útil.

Espacio, peso y temperatura de funcionamiento

Las baterías de iones de litio generalmente proporcionan más energía almacenada por unidad de masa y volumen que las baterías de plomo-ácido.

Para los centros de datos, esa diferencia puede influir en el diseño de la sala de equipos, la asignación de racks, el manejo de la instalación y la carga del piso.

Una instalación de batería UPS compacta en un centro de datos puede dejar más espacio para equipos de distribución eléctrica, acceso de mantenimiento u otra infraestructura crítica.

La temperatura también afecta el envejecimiento de la batería.

Las baterías de plomo-ácido son particularmente sensibles a la exposición prolongada a temperaturas elevadas. Las temperaturas de funcionamiento más altas aceleran la degradación química y pueden acortar su vida útil.

Los sistemas de iones de litio pueden admitir condiciones de temperatura de funcionamiento más amplias, según la química de sus celdas y el diseño de gestión térmica.

Esto crea oportunidades para optimizar los diseños de la sala de baterías y los controles ambientales. Los requisitos de refrigeración reales aún dependen de la instalación completa del UPS, incluidas las pérdidas eléctricas, la ventilación y las especificaciones del fabricante.

Rendimiento, mantenimiento y confiabilidad de la descarga

Las baterías de UPS a menudo deben entregar alta potencia de inmediato, incluso cuando la duración esperada del respaldo es corta.

La energía almacenada en una batería por sí sola no determina si puede cumplir con ese requisito. Las celdas, la resistencia interna, la corriente de descarga permitida, el sistema de gestión de la batería y el comportamiento del voltaje CC influyen en el rendimiento.

Las baterías de iones de litio diseñadas para el servicio UPS pueden mantener características de descarga útiles en perfiles de energía exigentes. Su BMS integrado también admite la supervisión continua de las condiciones de la batería.

En comparación, los sistemas VRLA suelen depender de inspecciones programadas, mediciones eléctricas y equipos de monitoreo de baterías externos.

Para un administrador de instalaciones, la distinción práctica es cómo cada tecnología de batería respalda la planificación del mantenimiento y la visibilidad operativa.

La comparación más útil no es simplemente la de plomo-ácido versus litio. Es el rendimiento de dos sistemas de baterías completos y diseñados adecuadamente según los requisitos reales de carga y tiempo de funcionamiento de la instalación.

Productos de batería MANLY para UPS de centros de datos y energía de respaldo

MANLY Battery fabrica productos de baterías de litio para infraestructura de energía de centros de datos, telecomunicaciones y aplicaciones de respaldo estacionarias.

Nuestra gama de productos incluye sistemas de baterías de alto voltaje y baterías LiFePO4 montadas en bastidor de 48 V. Estas configuraciones admiten diferentes enfoques de almacenamiento de energía, desde proyectos de centros de datos centralizados hasta equipos de red distribuidos.

Para un proyecto de batería UPS de un centro de datos, la configuración adecuada depende del voltaje de CC requerido, la demanda de energía, el diseño de la instalación y la interfaz del equipo.

MLP30000U: Sistema de energía para centro de datos de 307,2 V y 100 Ah

Especificaciones principales: Tensión nominal de 307,2 V | 100Ah | Aproximadamente 30 kWh de capacidad nominal | Voltaje de carga máximo de 350,4 V | Corriente de carga máxima de 50 A.

El Batería VARÓN MLP30000U está diseñado en torno a una configuración de almacenamiento de energía de alto voltaje para aplicaciones de energía de centros de datos.

Su característica más distintiva es la combinación de una arquitectura de CC nominal de 307,2 V y aproximadamente 30 kWh de energía almacenada. Esto proporciona una reserva de energía sustancial dentro de un sistema destinado a la integración en una infraestructura eléctrica más grande.

Los arreglos de baterías de alto voltaje son relevantes para proyectos de centros de datos donde el equipo de conversión de energía requiere un voltaje de bus de CC definido en lugar de un banco de baterías convencional de 48 V.

El MLP30000U incluye módulos de batería y componentes de montaje y conexión asociados. También se identifica una unidad de control inversor de 10 kW como accesorio opcional, lo que permite a los ingenieros del proyecto analizar la arquitectura eléctrica en torno a la aplicación prevista.

Para la instalación de un centro de datos, la clasificación de 30 kWh establece la energía nominal almacenada aproximada del sistema. La energía que puede entregar a un UPS en particular y la duración del respaldo resultante dependen de la configuración aprobada del sistema, los límites de descarga y las características operativas del UPS.

El MLP30000U es especialmente relevante para los clientes que planifican un proyecto de batería de alto voltaje que requiere planificación de capacidad e integración a nivel de sistema.

MLP48100: Batería LiFePO4 de montaje en bastidor de 51,2 V y 100 Ah

Especificaciones principales: Tensión nominal de 51,2 V | 100Ah | 5,12kWh de energía nominal | Voltaje de carga máximo de 58,4 V | BMS integrado

El Batería VARÓN MLP48100 Combina la química de la batería LiFePO4 con un diseño orientado a rack para telecomunicaciones y aplicaciones de respaldo estacionarias.

Con 51,2 V y 100 Ah, cada batería proporciona 5,12 kWh de energía nominal. Esto brinda a los ingenieros una unidad de capacidad claramente definida al planificar la energía de respaldo para equipos de red, sistemas de comunicación e instalaciones de salas de servidores compatibles.

Una característica importante es el sistema de gestión de batería integrado. El BMS admite la protección de la batería y la supervisión operativa, lo cual es importante cuando una batería pasa períodos prolongados en servicio de espera antes de ser solicitada durante un corte.

El formato montado en bastidor también es útil para proyectos en los que es necesario organizar equipos eléctricos dentro de un gabinete de equipos o telecomunicaciones designado.

MANLY Battery admite la personalización del voltaje, la capacidad, la configuración actual, las dimensiones y los componentes relacionados con la carcasa del MLP48100. Esto es valioso para los integradores de sistemas que trabajan con diseños de equipos y requisitos de conexión específicos.

El MLP48100 ofrece una práctica plataforma LiFePO4 para proyectos de energía de respaldo diseñados de clase 48 V, particularmente donde la capacidad modular, la integración en rack y las interfaces eléctricas personalizadas son importantes.

Batería de telecomunicaciones de 48 V y 50 Ah para bastidores de red y perimetrales

Especificaciones principales: Tensión nominal de 51,2 V | 50Ah | 2,56kWh de energía nominal | Corriente máxima de descarga continua de 50 A | Comunicación RS485/CAN

El Batería MANLY de telecomunicaciones 48V 50Ah se centra en energía de respaldo montada en bastidor para gabinetes de comunicación, infraestructura de red y sitios de equipos distribuidos.

Cada módulo almacena 2,56 kWh de energía nominal. Su capacidad de 50 Ah y su corriente de descarga continua máxima de 50 A proporcionan parámetros eléctricos definidos para planificar cargas de equipos y configuraciones de bancos de baterías.

Para instalaciones de redes y computación de borde, esta disposición es particularmente útil cuando los gabinetes de equipos individuales requieren energía de respaldo localizada.

La batería incluye un BMS integrado con funciones de protección que cubren condiciones como sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente, cortocircuito y temperatura excesiva.

Las interfaces RS485 y CAN también admiten la comunicación con equipos de monitoreo o control compatibles, sujeto al protocolo de comunicación utilizado por todo el sistema.

La configuración publicada admite la expansión paralela con hasta 15 módulos de batería coincidentes. Esto permite a los diseñadores de sistemas planificar la capacidad de almacenamiento nominal en incrementos de 2,56 kWh dentro de la configuración admitida.

Con una carcasa metálica compacta y una construcción orientada a bastidor, la batería de 48 V y 50 Ah es ideal para proyectos de infraestructura perimetral y de comunicaciones distribuidas que se benefician de la energía de respaldo de litio modular.

Cómo dimensionar la batería del UPS de un centro de datos para el tiempo de ejecución requerido

La batería de un UPS de un centro de datos debe dimensionarse de acuerdo con la carga crítica real, la duración requerida del respaldo, la energía utilizable de la batería y la capacidad máxima de descarga.

Comenzar únicamente con la capacidad de la batería puede producir un resultado incompleto, especialmente para aplicaciones UPS que requieren energía sustancial durante un período corto.

Calcular la carga crítica y el tiempo de respaldo

El primer paso es identificar cuánta energía debe suministrar el UPS durante un corte.

Las cargas críticas pueden incluir servidores, equipos de red, sistemas de almacenamiento, equipos de control esenciales y otros dispositivos conectados al sistema de distribución de energía protegido.

Utilice la carga real en kilovatios en lugar de asumir que cada dispositivo conectado funciona continuamente al máximo indicado.

A continuación, determine el tiempo de respaldo requerido.

Una instalación con generadores de reserva automáticos puede diseñar su UPS para mantener la energía durante el arranque y la transferencia del generador, con un margen de ingeniería adecuado.

Una sala de servidores más pequeña sin un generador puede requerir suficiente energía para soportar un apagado ordenado o una interrupción más prolongada.

La relación básica es:

Energía de carga requerida (kWh) = Carga crítica (kW) × Tiempo de respaldo (horas)

Por ejemplo, una carga crítica de 20 kW que funcione durante diez minutos requiere:

20 kW × (10 ÷ 60) = 3,33 kWh

Esa cifra representa la energía teórica entregada a la carga, no la capacidad final requerida del banco de baterías.

Energía de la batería, capacidad utilizable y tasa de descarga

La energía de la batería se expresa comúnmente en kilovatios-hora (kWh), mientras que la capacidad de la batería suele expresarse en amperios-hora (Ah).

Para una batería con un voltaje nominal específico:

Energía nominal (Wh) = Tensión nominal (V) × Capacidad (Ah)

Por tanto, una batería de 51,2 V y 100 Ah contiene:

51,2 V × 100 Ah = 5120 Wh = 5,12 kWh

Este cálculo es útil para comprender la energía nominal de la Batería MANLY MLP48100.

Sin embargo, una clasificación de 5,12 kWh no significa que la batería pueda ofrecer el nivel de potencia deseado durante un período de tiempo proporcional.

La batería también debe cumplir con la corriente y potencia de descarga requeridas.

Para el ejemplo anterior de 20 kW y diez minutos, supongamos una eficiencia ilustrativa del UPS de 90% y una fracción de energía utilizable de la batería de 80%.

La estimación preliminar de energía se convierte en:

3,33 kWh ÷ (0,90 × 0,80) = aproximadamente 4,63kWh

Estas suposiciones son sólo ejemplos, no especificaciones para una batería o UPS MANLY en particular.

Un cálculo real de la batería del UPS de un centro de datos también debe tener en cuenta:

• Corriente de descarga máxima continua y de corta duración.
• Rendimiento de la celda a la tasa de descarga requerida
• Límites de voltaje de CC y configuraciones de terminación de descarga
• Envejecimiento de la batería y márgenes de diseño
• Eficiencia real del UPS con la carga esperada
• Las curvas de descarga validadas por el fabricante de la batería.

Esta distinción es importante para aplicaciones UPS de alta potencia y corta duración. Un banco de baterías puede tener suficiente energía teórica almacenada y al mismo tiempo requerir módulos adicionales o una disposición eléctrica diferente para satisfacer la demanda de energía instantánea.

Plan de redundancia, crecimiento y transferencia de generadores

La planificación de la batería del UPS también debe reflejar los requisitos de disponibilidad del centro de datos.

Para instalaciones que utilizan redundancia N+1 o 2N, la arquitectura de la batería debe alinearse con el diseño del UPS y la independencia requerida de las rutas de energía críticas.

Agregar baterías a un banco compartido no crea automáticamente redundancia eléctrica.

Cuando los generadores proporcionan energía de respaldo extendida, el tiempo de funcionamiento del UPS debe adaptarse a la secuencia prevista de arranque, sincronización y transferencia de carga del generador, incluida cualquier contingencia requerida.

El crecimiento futuro también importa. Un banco de baterías del tamaño de la carga de servidores actual puede necesitar capacidad adicional si la instalación aumenta la densidad del rack o agrega equipos al sistema eléctrico protegido.

Para los proyectos de MANLY Battery, la coordinación temprana entre el fabricante de la batería, el proveedor de UPS y el integrador del sistema eléctrico ayuda a establecer el voltaje, la capacidad de la batería, las clasificaciones de corriente y el diseño físico requeridos antes de la adquisición final.

¿Se puede utilizar una batería de litio con un UPS de centro de datos existente?

Un UPS de centro de datos existente puede usar una batería de litio solo cuando la configuración de batería propuesta es compatible o está aprobada específicamente para ese sistema UPS.

No basta con adaptar la tensión nominal. Se debe evaluar toda la interfaz eléctrica y de control.

Haga coincidir el voltaje, los requisitos de carga y la corriente de descarga

Los sistemas de baterías UPS funcionan dentro de rangos de voltaje de CC y perfiles de carga definidos.

Las baterías de plomo-ácido y de iones de litio tienen diferentes características de carga. Un UPS configurado originalmente para VRLA puede usar configuraciones de carga que no coinciden con una batería LiFePO4 propuesta.

Considere una batería de litio de clase 48 V con un voltaje nominal de 51,2 V.

La batería MANLY MLP48100 tiene un voltaje de carga máximo publicado de 58,4 V. El UPS o cargador conectado debe soportar las condiciones de operación y carga requeridas por la batería.

El mismo principio se aplica a las instalaciones de alta tensión. La configuración nominal de 307,2 V del MLP30000U debe evaluarse con respecto al rango de entrada de CC y la arquitectura de batería especificados del UPS.

La corriente de descarga es igualmente importante.

Un UPS existente puede exigir más energía durante el funcionamiento con batería de la que un módulo particular puede suministrar continuamente. Por lo tanto, los ingenieros deben verificar las clasificaciones actuales, el cableado, los dispositivos de protección y la configuración aprobada de la batería.

Para proyectos de reemplazo, el Guía de UL Solutions sobre modernizaciones de baterías de UPS explica por qué los tipos y configuraciones de baterías de reemplazo deben seguir las marcas, listados e instrucciones aplicables del equipo UPS.

Verifique la comunicación BMS y la aprobación del fabricante de UPS

Un sistema de gestión de baterías de iones de litio supervisa las condiciones de funcionamiento de la batería y puede brindar protección contra condiciones fuera de los límites operativos previstos.

En una instalación de UPS integrada, la comunicación de la batería se puede utilizar para intercambiar datos operativos, informar alarmas o coordinar el comportamiento de carga y descarga.

Las interfaces de comunicación física comunes incluyen CAN y RS485.

Sin embargo, tener la misma interfaz de comunicación no garantiza que dos dispositivos comprendan los mismos mensajes.

La compatibilidad depende del protocolo de comunicación, los comandos admitidos, los requisitos de control y la configuración del sistema.

Para una instalación de UPS existente, verifique que la disposición completa de la batería esté aprobada por el fabricante del UPS o haya sido sometida a una evaluación de ingeniería y seguridad adecuada.

MANLY Battery admite la personalización OEM y ODM que involucra voltaje, capacidad, configuración de corriente BMS, conectores, cableado y gabinetes de la batería.

Esto permite a los clientes discutir una configuración de batería en torno a requisitos técnicos documentados en lugar de depender únicamente de una coincidencia genérica de voltaje nominal.

Comprenda la diferencia entre un bastidor de baterías, UPS y BESS

Un bastidor de baterías, un UPS y un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) realizan funciones relacionadas pero diferentes.

Un estante para baterías Contiene módulos de batería y componentes eléctricos y de protección asociados. Almacena energía para uso de equipos compatibles.

Un SAI Proporciona continuidad de energía a cargas críticas cuando se interrumpe el suministro eléctrico primario. Utiliza equipos de control y conversión de energía junto con una fuente de energía adecuada.

UN BESO combina almacenamiento de energía con conversión de energía y controles para aplicaciones que pueden incluir energía de respaldo, administración de energía u otras funciones operativas.

A efectos de adquisiciones, esta distinción es importante porque la compra de un bastidor de baterías no proporciona automáticamente un UPS completo.

Las baterías MANLY montadas en bastidor pueden servir como componentes de almacenamiento de energía en sistemas de respaldo diseñados adecuadamente. La instalación completa debe proporcionar la conversión de energía, protección, controles y compatibilidad necesarios con el equipo conectado.

UL Solutions también explica estas diferencias funcionales en su Descripción general técnica de UPS versus ESS.

Seguridad, monitoreo y reemplazo de baterías de UPS para centros de datos

El funcionamiento confiable de la batería del UPS depende de una gestión eficaz de la batería, un monitoreo regular del estado, un mantenimiento planificado y controles de seguridad del sistema adecuados.

Incluso cuando una batería rara vez se descarga, su condición puede cambiar con el tiempo debido a la temperatura, la carga, el envejecimiento y otros factores operativos.

Gestión de baterías y monitoreo remoto

Los sistemas de baterías de iones de litio suelen incorporar un BMS para supervisar el voltaje, la temperatura, la corriente y otras condiciones operativas de las celdas.

El sistema puede proporcionar respuestas protectoras cuando los parámetros monitoreados salen de sus límites operativos permitidos.

Para instalaciones distribuidas, las interfaces de comunicación también pueden soportar el monitoreo remoto a través de equipos compatibles.

Esto es importante en los centros de datos porque los operadores necesitan comprender el estado de preparación de la batería antes de que ocurra una interrupción del suministro eléctrico.

La información de seguimiento útil puede incluir:

• Estado de carga de la batería (SOC)
• Estado de salud de la batería (SOH)
• Voltaje de celda o módulo
• Temperatura de la batería
• Corriente de carga y descarga
• Estado de alarma y protección

Por ejemplo, la batería de telecomunicaciones de 48 V y 50 Ah de MANLY Battery incluye comunicación RS485/CAN y un BMS integrado.

Estas características proporcionan una base para el monitoreo coordinado de la batería en instalaciones de energía de respaldo compatibles.

El monitoreo también respalda las decisiones de mantenimiento al ayudar a los operadores a identificar cambios en las condiciones operativas antes de que esos cambios afecten la disponibilidad de energía de respaldo.

Inspecciones, pruebas y planificación de reemplazos

El mantenimiento de la batería debe seguir la química, las instrucciones del fabricante y los requisitos de la instalación completa del UPS.

Para los sistemas VRLA, las inspecciones y pruebas suelen incluir comprobaciones relacionadas con el voltaje de la batería, la temperatura, el estado de la conexión, la resistencia interna y el rendimiento de la capacidad.

Los sistemas de iones de litio también requieren planificación de mantenimiento, aunque el monitoreo electrónico integrado cambia la forma en que se recopila cierta información sobre el estado de la batería.

Un programa de baterías UPS para centros de datos bien administrado debe incluir:

• Revisión rutinaria del estado de la batería y alarmas.
• Inspección de conexiones y equipos asociados.
• Revisión de temperatura y condiciones de funcionamiento.
• Pruebas programadas de batería o sistema
• Documentación del historial de mantenimiento y reemplazo.
• Planificación del reemplazo de la batería al final de su vida útil

IEEE 1188-2025 proporciona prácticas recomendadas para el mantenimiento, prueba y reemplazo de baterías VRLA estacionarias.

Para las baterías de iones de litio, los operadores deben seguir los procedimientos de mantenimiento aplicables del fabricante de la batería y del UPS y los requisitos del sistema instalado.

El objetivo no es simplemente maximizar la vida útil del calendario. Es para mantener la confianza en que el UPS puede ofrecer el rendimiento de respaldo requerido cuando sea necesario.

Normas de seguridad y requisitos de instalación de EE. UU.

En los Estados Unidos, los proyectos de baterías de UPS deben evaluarse según los estándares y requisitos de instalación aplicables al equipo y la ubicación específicos.

Varias normas son particularmente relevantes:

Estándar	Relevancia principal
UL 1778	Requisitos de seguridad para sistemas de energía ininterrumpida.
UL 1973	Requisitos de seguridad para baterías en aplicaciones estacionarias y otras aplicaciones
UL 9540	Requisitos de seguridad para sistemas y equipos de almacenamiento de energía.
UL 9540A	Método de prueba para evaluar la propagación térmica del fuego en sistemas de almacenamiento de energía en baterías.
IEEE 1188-2025	Prácticas de mantenimiento, prueba y reemplazo de baterías VRLA estacionarias
NFPA 855	Requisitos de seguridad de instalación para sistemas de almacenamiento de energía estacionarios aplicables

No todos los estándares se aplican a todas las instalaciones de UPS de la misma manera.

Los requisitos aplicables dependen de la química de la batería, la configuración del sistema, el propósito de la instalación, la lista de equipos y los códigos adoptados por la autoridad local competente.

Por ejemplo, UL 1778 aborda los equipos UPS, mientras que UL 1973 se refiere a la seguridad de las baterías. Los requisitos que involucran UL 9540 y NFPA 855 deben evaluarse de acuerdo con la aplicación específica de almacenamiento de energía o UPS.

El Guía de seguridad de UPS de UL Solutions proporciona información adicional sobre la interacción entre los estándares de equipos y los códigos de instalación de EE. UU.

Para un proyecto de batería MANLY, los clientes deben solicitar la documentación técnica específica del producto aplicable y la información de certificación durante el proceso de compra. Esto ayuda a los diseñadores eléctricos y a las partes interesadas del proyecto a evaluar la configuración de batería propuesta frente a los requisitos de instalación previstos.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo puede mantener en funcionamiento la batería UPS de un centro de datos?

La batería UPS de un centro de datos puede soportar servidores durante unos minutos o mucho más, dependiendo del sistema de batería instalado y la carga eléctrica. Muchas instalaciones utilizan energía UPS para cubrir el intervalo antes de que los generadores de respaldo tomen el control. Otros requieren tiempo de ejecución adicional para procedimientos de apagado controlado.

Para estimar la capacidad requerida, comience con la carga real en kilovatios, el tiempo de respaldo objetivo y los datos de rendimiento de la batería del fabricante del UPS. También se deben incluir los límites de descarga de la batería y la eficiencia del sistema.

¿Puede funcionar un UPS de centro de datos sin un generador de respaldo?

Sí. Un UPS de centro de datos puede proporcionar energía de respaldo temporal sin un generador, siempre que su sistema de batería tenga el tamaño adecuado para la carga y la duración de funcionamiento previstas.

En una sala de servidores sin soporte de generador, el UPS puede diseñarse para mantener los servicios esenciales durante breves interrupciones o permitir que el equipo se apague de manera segura.

Una instalación que requiera un funcionamiento ininterrumpido durante más tiempo necesita suficiente capacidad de batería aprobada u otra fuente adecuada de energía de respaldo extendida. El diseño debe reflejar los requisitos de continuidad reales del sitio.

¿Por qué dos baterías UPS con la misma potencia nominal en kWh pueden ofrecer diferentes tiempos de funcionamiento?

Dos baterías con clasificaciones energéticas nominales idénticas pueden ofrecer tiempos de ejecución diferentes debido a sus características de descarga, corriente permitida, comportamiento de voltaje y límites operativos.

Una carga UPS de alta potencia puede demandar una corriente sustancial durante un período corto. La batería debe mantener la salida eléctrica requerida durante ese intervalo.

Por esta razón, los compradores deben evaluar las curvas de descarga y las potencias nominales del fabricante en lugar de comparar los kWh únicamente. Una batería UPS de centro de datos correctamente especificada debe satisfacer los requisitos de energía y potencia.

¿Es necesario monitorear las baterías UPS de iones de litio si rara vez se descargan?

Sí. Las baterías de iones de litio requieren una supervisión adecuada incluso cuando pasan la mayor parte del tiempo en modo de espera.

La temperatura, el voltaje de la celda, las condiciones de carga y el envejecimiento de la batería pueden influir en la preparación sin ciclos de descarga frecuentes.

Un BMS integrado supervisa importantes parámetros de funcionamiento de la batería. En instalaciones compatibles, las interfaces de comunicación también permiten compartir información operativa y alarmas con equipos de monitoreo.

Para los operadores de centros de datos, el monitoreo regular proporciona visibilidad del estado de la batería y respalda la planificación del mantenimiento antes de una interrupción real del suministro eléctrico.

¿Qué información debo proporcionarle al fabricante de baterías UPS para centros de datos antes de realizar el pedido?

Comience con el fabricante y modelo del UPS, el rango de voltaje de CC requerido, la carga crítica, el tiempo de ejecución de respaldo y el entorno de instalación.

También proporcione la química preferida de la batería, las dimensiones permitidas, los requisitos de corriente de descarga y cualquier especificación de comunicación o monitoreo.

Como un fabricante de baterías de litio, MANLY Battery admite voltaje, capacidad, configuraciones BMS, conectores y gabinetes personalizados para proyectos adecuados. Compartir los requisitos técnicos con antelación permite a nuestro equipo analizar una solución de batería alineada con la aplicación prevista y los requisitos de integración del sistema.

Conclusión

Los sistemas UPS de los centros de datos dependen principalmente de baterías VRLA de plomo-ácido y de iones de litio para mantener la energía eléctrica crítica durante las interrupciones.

VRLA sigue siendo una tecnología establecida en la infraestructura existente, mientras que los sistemas de iones de litio ofrecen importantes oportunidades para una vida útil más larga, instalaciones compactas, monitoreo integrado y gestión de costos del ciclo de vida.

The right data center UPS battery depends on the facility’s critical load, backup duration, electrical architecture, and maintenance strategy. Stored energy, discharge capability, and equipment compatibility must all be considered together.

MANLY Battery supports these requirements with high-voltage data center power systems and rack-mounted LiFePO4 batteries for telecommunications and distributed backup applications.

For a new installation or a battery system integration project, contact MANLY Battery to discuss your voltage, capacity, runtime, and customization requirements. Our team can help you explore a battery configuration suited to your project’s technical needs.

Obtenga más información sobre la batería