Denne artikel er en genudgivelse af en ældre artikel udgivet af Henrik Grønning på LinkedIn.

Artiklen her handler om blybatterier, som stadig er mest anvendt til UPS-anlæg. Litium-Ion vil blive behandlet i en senere artikel.

1. Hvor lang backup-tid skal du bruge, efter at strømmen er gået?

• Hvor lang tid tager det at lukke dine systemer korrekt ned? Eller skal du bare ”overleve” korte strømsvigt?
• Er der politiske krav? F.eks. 24-timers drift som ved vagtcentraler eller sygehuse.
• Tåler du overhovedet at nedlukke dine systemer, eller bør du have en diesel-generator, der starter automatisk og overtager forsyningen? UPS-anlægget sikrer din belastning fra strømmen er gået, til generatoren er startet korrekt op = typisk 30 sekunder.

2. Hvor mange afbrydelser forventer du om året?

Antallet af strømafbrydelser i Danmark er relativt få. Batterier anvendt i UPS-anlæg har typisk 200-500 cycles (afladninger), så det vil normalt aldrig være dette parameter, der får batteriet til at afgå ved ”batteridøden”. Det afhænger også af, hvor meget du aflader dit batteri. Korte afladninger forkorter ikke levetiden så meget som lange afladninger. Hvis du ofte tester dit system, kan det påvirke dit batteris levetid. Hvis batteriet aflades 100 % (dybdeaflades), forringes levetiden kraftigt.

3. Hvor mange år ønsker du dit batteri skal leve?

Der findes en Eurobat-guide 2022, der klassificerer, hvor lang tid dine batterier er designet til at kunne leve og under hvilke forhold.

• 3-5 år STANDARD COMMERCIAL – Anvendes typisk i ”små” UPS samt de lidt større med interne batterier.
• 6-9 år GENERAL PURPOSE – Bruges ikke særlig ofte i Danmark.
• 10-12 år LONG LIFE – Anvendes ofte i Danmark og typisk ved lidt større UPS-anlæg med eksterne batterier på stativer eller i skabe. Denne type er super god til kortere backuptider op til 60 minutter
• > 12 år VERY LONG LIFE – Batterier af høj kvalitet og gode til lidt længere backup-tider > 60 minutter

4. Hvor varmt er der i dine omgivelser, hvor batteriet og UPS er installeret?

Batteriets levetiden er MEGET afhængig af temperaturen i blokkene og dermed af omgivelsestemperaturen. Den optimale temperatur for blybatterier er 20 °C. Kommer temperaturen op på 30 °C, f.eks. i et rack eller skab, halverer du levetiden.

Batterier afgiver meget lidt varme, og det kan derfor anbefales at etablere dem i sit eget rum med en rumtemperatur på 20 °C. Det giver lang levetid, og du sparer meget energi, da du ikke behøver at køle rummet. Kun lidt ventilation er et krav. Hvis batterierne er monteret på åbne reoler, er det også et krav af personmæssige sikkerhedsgrunde at rummet er aflåst og kun givet adgang for instrueret personale.

5. Hvor lang tid må UPS-anlægget være om at lade dine batterier op igen?

Mange ”små” UPS har en ret lille lader indbygget. Det betyder, at du risikerer meget lange opladningstider, inden dit batteri igen er klar til at yde din forventede backup. Dette kan have nogle konsekvenser, da det ind imellem sker, at der er to strømsvigt efter hinanden. Derfor skal UPS-anlæggets ladekapacitet dimensioneres efter denne faktor også. Nogle eksperimenterer selv med at købe større batteriløsninger til deres UPS, og det forekommer, at UPS’en aldrig får ladet batterierne ordentlig op, hvorved batteriet ødelægges. Din lader skal som minimum have 5 % kapacitet i forhold til batteriets kapacitet i ampere-timer (Ah), men gerne 10-20 %. Der findes naturligvis kurver for, hvor hurtigt du kan oplade dit batteri som funktion af din laders størrelse.

Hvordan beregner du så den rigtige batteriløsning?

Når du skal dimensionere dit batteri, skal du være opmærksom på, hvor hurtigt du aflader batteriet. Spændingen på en batteriblok er typisk 12V, og multiplicerer du spændingen i volt med strømmen i A, får du VA, og når vi har med batterier (DC spænding) at gøre er VA = Watt. Multiplicerer du nu igen med tiden i timer (h), får du Watt timer (Wt eller Wh) Wh er engelsk for Watt hours

Hvis du f.eks. har et stk. 12V batteri af 24Ah, vil du måske regne således: 12x24Ah = 288Wt.
Her går det imidlertid galt, for mange har den opfattelse, at et 24Ah batteri kan levere 24A i en time (24Ax1H = 24 Ah). Det kan det ikke.
24Ah forudsætter typisk, at du aflader over 5 timer (C5 tiden) altså 4,8A x12V x 5 timer (= 288Wh). Skal du trække strømmen ud på en time, ser regnestykket helt anderledes ud. Når du skal levere meget energi på kort tid, skal du købe større batterikapacitet.

Se f.eks. typen P12V600, som er et 12V – 24Ah batteri. Det kan på en time levere 205W = 205Wh og altså ikke 288Wh som før antaget. Ydelsen er ca. 30% lavere.

Hvis du regner på C10 (10 timers afladning), kan det levere 30,5W (30,5Wx10h) = 305Wh, hvilket er mere energi. Regner du med 10 minutters drift på f.eks. et UPS-anlæg, er effekten 762W (762X10/60) =126Wh – altså betydelig mindre. Batterier er meget forskellige i forhold til, hvad de skal anvendes til. Nogle er optimeret til at levere meget energi på kort sigt og andre meget energi på lang sigt. Det modsatte er de dårlige til.

Artiklen har nu gennemgået en del af de faldgruber, som findes, når vi taler om batterier til UPS. Når UPS-producenterne skriver 3-6 års levetid på batterier, betyder 6 år design-levetid og 3-6 år service-levetid. Du kan sammenligne det med hvor langt din bil er oplyst til at køre på en opladning og hvor langt den så kører i virkeligheden. Design-levetiden på batteriet er IKKE det samme som den reelle levetid, som afhænger af ovenstående punkter 2, 3 og 4.

Vil du vide mere om UPS-teknologi, så følg med i @Henrik Grønnings UPS-corner i vores nyhedsbrev, hvor han ofte giver gode råd og nyttig viden om UPS.