FAQ sur les batteries lithium-ion

La raison la plus couramment invoquée par nos clients est la durée de vie beaucoup plus longue. Les professionnels des TI peuvent facilement déployer les onduleurs au lithium-ion sans être confrontés à des défis d’entretien et d’actualisation comme c’est le cas pour les batteries au plomb-acide traditionnelles. La durée de vie prolongée de la batterie permet aux utilisateurs de synchroniser les cycles d’actualisation de leurs onduleurs avec le reste de l’équipement informatique, ce qui permet de réduire le temps d’entretien ainsi que les frais liés à la main-d’œuvre et au remplacement des batteries. Cette proposition de valeur « zéro tracas » est particulièrement adaptée aux sites où les opérations sont critiques, mais où les ressources informatiques sont limitées. La technologie lithium-ion offre aussi un cycle de vie supérieur (le nombre de cycles de charge/décharge se situe dans les milliers, par rapport à environ 500 pour les batteries VRLA), ainsi qu’une plus longue garantie. En outre, les onduleurs au lithium-ion comme le modèle 9PX offrent une plus grande autonomie dans le même encombrement sans nécessiter de modules ou d’armoires de batterie externes (EBM ou EBC). De nombreux clients considèrent également que le poids plus léger des batteries lithium-ion est un avantage supplémentaire.

Eaton possède actuellement deux onduleurs pour réseau avec des modèles au lithium-ion : le 5P et le 9PX. 

Oui! L’onduleur 5P au lithium-ion et l’onduleur 9PX au lithium-ion peuvent être montés sur un mur à l’aide des supports standard inclus. L’ASC peut également être installée dans des armoires murales peu encombrantes, comme le MiniRaQ d’Eaton.

Non, tous les onduleurs au lithium-ion actuels et prévus auront une véritable onde sinusoïdale de sortie en mode batterie.

Non, les batteries VRLA et au lithium-ion ne peuvent pas être mélangées dans un déploiement. Le bloc-batterie de l’onduleur 9PX standard est VRLA, ce qui signifie que les EBM au lithium-ion ne peuvent pas être utilisés, tout comme les EBM VRLA ne peuvent pas être déployés avec un onduleur au lithium-ion 9PX. 

L’EBM au lithium-ion d’Eaton pour le 9PX 1,5 à 3k VA est de 1U, tandis que l’EBM VRLA comparable est de 2U. L’EBM au lithium-ion 9PX 6kVA est 2U.

Jusqu’à 4 modules de batterie longue durée (EBM) peuvent être déployés avec l’onduleur 9PX au lithium-ion montée sur bâti. L’onduleur 5P au lithium-ion monté sur bâti n’est pas compatible avec les EBM.

Vous pouvez ajouter jusqu’à 4 EBM pour l’onduleur 9PX au lithium-ion. 

Les EBM au lithium-ion pour l’onduleur 9PX doivent être installés en dessous ou à gauche de l’ASC. En raison de l’emplacement des connexions EBM, ils ne peuvent pas être installés à droite de l’onduleur. 

Presque autant que vous le souhaitez. Toute limite concernant le nombre d’onduleurs au lithium-ion montés sur bâti sera basée sur les codes du bâtiment et de prévention des incendies, comme spécifié par l’autorité locale compétente (AHJ). En général, pour prendre en charge l’équipement informatique distribué dans une armoire réseau, un IDF ou un MDF, seuls quelques onduleurs au lithium-ion montés sur bâti sont nécessaires. À ce jour, Eaton n’a jamais rencontré de cas où le nombre d’onduleurs au lithium-ion montés sur bâti était supérieur à celui autorisé par le code du bâtiment ou de prévention des incendies.

Idéalement, les onduleurs avec batteries lithium-ion doivent fonctionner à une température ambiante normale de 20 à 25 °C (68 à 77 °F). La plage de température de fonctionnement maximale est de 0 à 40 °C (32 à 104 °F) pour les onduleurs au plomb-acide et au lithium-ion installés dans une armoire de serveurs. La durée de vie la plus longue d’une batterie d’ASC au lithium-ion (2 à 3 fois la durée de vie d’une batterie par rapport à une ASC équivalente au plomb-acide) est obtenue lorsqu’une batterie est conservée dans des environnements de 30 à 40 °C (86 à 104 °F).

Oui, les onduleurs au lithium-ion montés sur bâti nécessitent le même espace pour la circulation de l’air dans un bâti de serveurs qu’une ASC standard montée sur bâti au plomb-acide.

La plupart des codes du bâtiment ne s’appliquent pas aux installations d’ASC au lithium-ion montées sur bâti dans une armoire de serveurs. Les codes du bâtiment et de prévention des incendies, comme NFPA 1, NFPA 855 et IFC 1206 (maintenant 1207), sont principalement basés sur la taille du système d’ASC au lithium-ion et la chimie des batteries lithium-ion. Les onduleurs lithium-ion à montage sur bâti proposés par Eaton sont généralement en dessous de ce seuil, mais les armoires lithium autonomes plus grandes sont au-dessus du seuil et doivent être conformes aux codes. Cela doit être vérifié auprès de l’autorité compétente (AHJ) pour l’emplacement de l’installation, car Eaton ne doit pas être la source officielle d’information sur les codes du bâtiment. En fin de compte, les clients sont responsables de l’interprétation de la réglementation et de la conformité aux codes locaux appropriés. 

Non. Les batteries lithium-ion sont environ 40 % plus légères que les batteries au plomb-acide comparables, ce qui facilite encore plus l’installation par l’utilisateur.   

La raison la plus couramment invoquée par nos clients est la durée de vie beaucoup plus longue. Les professionnels des TI peuvent facilement déployer les onduleurs au lithium-ion sans être confrontés à des défis d’entretien et d’actualisation comme c’est le cas pour les batteries au plomb-acide traditionnelles. La durée de vie prolongée de la batterie permet aux utilisateurs de synchroniser les cycles d’actualisation de leurs ASC avec le reste de l’équipement informatique, ce qui permet de réduire le temps d’entretien ainsi que les frais liés à la main-d’œuvre et au remplacement des batteries. Cette proposition de valeur « zéro tracas » est particulièrement adaptée aux sites où les opérations sont critiques, mais où les ressources informatiques sont limitées. La technologie lithium-ion offre aussi un cycle de vie supérieur (le nombre de cycles de charge/décharge se situe dans les milliers, par rapport à environ 500 pour les batteries VRLA), ainsi qu’une plus longue garantie. En outre, les onduleurs au lithium-ion offrent une plus grande autonomie dans le même encombrement sans nécessiter de modules de batterie externes (EBM). De nombreux clients considèrent également que le poids plus léger des batteries lithium-ion est un avantage supplémentaire.

Le principal inconvénient est que, la technologie étant différente de celle des batteries de l’ASC traditionnelles, de nombreux utilisateurs, entrepreneurs et ingénieurs de spécification se posent des questions sur la manière de dimensionner, d’installer et d’exploiter les systèmes de batteries au lithium. Cependant, les clients se sentent de plus en plus à l’aise avec le déploiement du lithium-ion dans leurs applications critiques. Les déploiements réussis durent maintenant plus de six ans, avec des dizaines de milliers de grandes armoires au lithium en service.

Bien que n’importe quelle batterie puisse s’enflammer en cas de mauvaise utilisation, le lithium possède une réputation d’être en cause lors d’« événements thermiques » majeurs. Cependant, dans les applications pour ASC, la présence d’un système de gestion de la batterie (BMS), qui contrôle activement le taux de recharge, la tension et la température, rend les batteries au lithium moins susceptibles de subir un emballement thermique que les batteries de l’ASC traditionnelles. En cas de problème, le BMS peut automatiquement déconnecter la chaîne de batteries concernée avant qu’une défaillance grave ne se produise. De plus, la fabrication des batteries de l’ASC au lithium-ion présente moins de contraintes en matière de taille d’emballage par rapport à d’autres applications, comme les modules de batteries pour téléphones cellulaires, mobylettes électriques ou ordinateurs portables, qui possèdent des compartiments de batteries restreints. Les fabricants d’ASC peuvent utiliser l’espace supplémentaire pour garantir que les plaques à l’intérieur de la batterie ne causeront pas de court-circuit, même dans des conditions extrêmes. Tant que la batterie et son emballage sont conçus pour dissiper plus de chaleur qu’ils ne peuvent en créer en situation de surcharge, la batterie ne peut pas subir un emballement thermique. Tous les fournisseurs d’ASC et fabricants de batteries veillent à ce que tel soit le cas pour leurs produits au lithium.

Après des baisses de prix spectaculaires en 2019 et 2020, les prix du lithium sont généralement équivalents à ceux du plomb-acide à régulation par soupape (VRLA) de bonne qualité, surtout si l’on tient compte des frais de transport et des services de mise en service. Cependant, Eaton exige qu’un ingénieur du service à la clientèle soit sur place pour la mise en service des grandes armoires de batteries, ce qui n’est pas nécessaire pour les batteries VRLA. ll est important de noter que maintenant que les fournisseurs commencent à expédier des armoires à batteries dotées de batteries pré-installées, nous estimons que les coûts de livraison des batteries au lithium seront légèrement plus bas que ceux des batteries VRLA. 

Le coût des systèmes à batteries lithium-ion pour ASC a chuté de 50 à 75 % au cours des quatre dernières années. Si l’on compare le coût actuel d’un système de batterie VRLA avec système de surveillance et d’un système de batterie lithium-ion avec le système de gestion de la batterie (BMS) requis, le coût par kilowatt-heure est comparable et, dans certains cas, il est même inférieur. Actuellement, cependant, les coûts supplémentaires de mise en place et de mise en service du service sur le terrain peuvent faire grimper le coût à 1,25 fois le coût d’un système de batterie VRLA. Cependant,  la durée de vie de dix ans des batteries lithium-ion annule la plupart de ces coûts supplémentaires. 

Non, les batteries au lithium ne peuvent pas être installées en série ou en parallèle avec d’autres types de batteries ou d’autres produits au lithium. Les différents courants, niveaux de tension de coupure et tensions de charge ne permettent pas la mise en parallèle de différentes chimies de batteries.

Eaton a lancé l’onduleur au lithium-ion 9PX 1,5 à 6k VA et devient par ailleurs le premier fournisseur à proposer une offre double conversion mondiale, car nous croyons en la technologie du lithium-ion. Nous pensons néanmoins que les batteries VRLA restent incontournables dans certains domaines et prévoyons d’équilibrer nos gammes de solutions VRLA et lithium-ion, même si nous continuons à investir dans des solutions de batteries plus sécuritaires et à durée de vie plus longue, telles que l’ion sodium et le nickel-zinc.

Avec le lithium-ion, les opérateurs d’ASC peuvent jouer un rôle en aidant les fournisseurs d’énergie à équilibrer la production d’énergie avec la consommation grâce à la solution EnergyAware  EnergyAware permet aux installations de soutenir des solutions énergétiques durables, d’optimiser le coût de l’alimentation électrique de leurs bâtiments et de créer des flux de revenus supplémentaires à partir de leurs actifs de protection de l’énergie. Par ailleurs, les batteries au lithium sont mieux adaptées aux « systèmes de stockage d’énergie par batterie » ou BESS à longue durée de vie.  Ils sont souvent déployés à l’extérieur, avec un temps de secours de 30 minutes à 4 heures.

La durée de vie plus longue des batteries lithium-ion (deux fois celle des batteries VRLA) compense le coût de l’approvisionnement en batteries de remplacement ainsi que celui de la main-d’œuvre pour ledit remplacement. S’il est vrai que les dépenses d’investissement peuvent être plus élevées pour la technologie lithium-ion, les coûts d’exploitation plus faibles peuvent compenser l’investissement initial pour de nombreux clients.

Oui, des onduleurs dotés de batteries lithium-ion conçus pour les petites entreprises sont actuellement offerts. Ils sont bien plus légers que les onduleurs à batteries VRLA, et la batterie dure normalement toute la vie utile de l’onduleur. Eaton propose plusieurs modèles d’onduleurs pour petites entreprises et d’onduleurs montés sur bâti à batteries lithium-ion :  5P1500R-L (120 V, 1 440 VA),  5P1550GR-L (208 V, 1 550 VA), sans compter le lancement prochain de l’ onduleur 9PX au lithium-ion.

Oui, Eaton propose des systèmes interchangeables à batteries lithium-ion, qui comprennent de nouvelles armoires et batteries pour plusieurs de nos produits à ASC. L’ingénieur de terrain devra apporter des modifications mineures au micrologiciel de l’ASC. Nous ne pouvons cependant pas déployer un mélange de batteries VRLA et lithium-ion pour le même système d’ASC. 

Oui, tous les produits des fournisseurs que nous proposons sont assurément sûrs, s’ils sont utilisés avec nos onduleurs, installés selon les recommandations du fabricant, et dans le respect des exigences environnementales. Le système de gestion de la batterie (BMS) garantit le fonctionnement sûr de la batterie, en surveillant la température, l’équilibre de la tension, etc., et a la capacité de déconnecter les batteries si les conditions l’exigent. L’autre composante est la conception des cellules et des modules de batterie. Tous nos fournisseurs sont certifiés UL1642 (Sécurité des batteries); UL1973 (Sécurité des modules/armoires). Le BMS est conforme à la norme UL1973, qui intègre les normes UL991 et UL1998 (sécurité logicielle), et UL9540A (essais de résistance au feu grande échelle), selon le cas. Nous sélectionnons également des batteries au lithium qui offrent un équilibre entre la densité énergétique et la performance thermique. 

Au moment d’écrire ces lignes, aucun fabricant d’ASC n’a connu un événement thermique avec ses batteries au lithium. La présence d’un BMS a contribué à la détection et la réduction des anomalies de températures. Bien que nous ayons vu des batteries individuelles ne pas conserver leur charge, ces rares cas n’étaient pas liés à la température et se produisaient après que les batteries avaient été stockées trop longtemps, à des températures ou à des taux d’humidité inappropriés ou qu’elles avaient été malmenées de toute autre manière. 

Vous pouvez consulter la FDS des batteries lithium-ion de Samsung ici.

Non, il n’y a pas plus de risques. L’extrait d’une note technique sur la sécurité des batteries lithium-ion stipule que : « Dans le cadre des tests DOT/UN38.3, la température du boîtier des cellules ne doit pas dépasser 170 °C; étant donné que les cellules LFP (phosphate de fer lithié) utilisées dans les onduleurs 5P 1U au lithium-ion ont un point d’emballement thermique bien supérieur à cette température, le risque d’emballement lorsqu’elles sont exposées à des situations telles que les conditions de test est limité ». 

Lisez la note technique complète sur la sécurité des batteries de l’ASC au lithium-ion ici.

Le système de gestion de la batterie (BMS) et la conception du module de batterie prennent en charge la détection et l’atténuation, et répondent aux exigences du code de prévention des incendies. Le BMS peut déconnecter la chaîne en ouvrant le disjoncteur de l’armoire et est programmé pour le faire bien avant que les températures n’atteignent un niveau trop élevé.

Les batteries lithium-ion des onduleurs ne dégagent pas de gaz lors d’une charge ou d’une décharge normale, mais un incendie de batterie peut émettre des gaz dangereux, notamment du H2.

Les fiches de données de sécurité et les rapports de test UL9540A démontrent que des gaz ne sont libérés que lors d’un incendie. 

Téléchargez la fiche de données de sécurité des batteries lithium-ion de Samsung .

Un BMS actif a la capacité de déconnecter physiquement/électroniquement des batteries individuelles ou des chaînes de batteries si les conditions d’équilibrage thermique ou cellulaire nécessitent une intervention par le contrôle BMS. Cela ne se produit qu’après l’émission d’alarmes et d’avertissements d’arrêt imminent. Un BMS passif n’est qu’un moniteur. Il peut émettre des alarmes, mais ne peut pas prendre de mesures de protection.

Un système de gestion de la batterie (BMS) offre le niveau de sécurité nécessaire contre les emballements thermiques. 

Oui, et il doit être homologué UL1973. Toutes les armoires fournies par Eaton sont homologuées. 

IMPORTANT : La plus récente version de la norme UL1973 exige que si un disjoncteur de batterie se déclenche, TOUS les autres disjoncteurs de batterie de ce système en parallèle doivent également se déclencher. Une refermeture manuelle de ces disjoncteurs sera nécessaire avant que le système de batteries ne puisse être remis en service. 

Les systèmes de gestion des batteries au lithium et les systèmes de surveillance des batteries, comme Cellwatch et BTech, présentent les similitudes suivantes :

• Les deux types de systèmes surveillent les tensions des batteries et les courants de chaînes
• Les deux types de systèmes fournissent un état instantané de chaque batterie
• Les deux types de systèmes surveillent (peuvent surveiller) la température des bornes de la batterie et la température ambiante de l’armoire, et peuvent avertir d’éventuelles conditions d’emballement thermique.

Les systèmes de gestion des batteries au lithium diffèrent des systèmes Cellwatch/Btech par les capacités suivantes :

• Les systèmes de gestion des batteries au lithium « gèrent » la batterie et peuvent prendre des mesures indépendamment de l’interaction avec le client. Par exemple, le BMS peut déconnecter toute la chaîne de batteries au lithium (armoire) de l’ASC si cela est jugé nécessaire et peut le faire sans l’autorisation ou la confirmation du client.
• Les systèmes BMS au lithium suivent et gèrent également l’équilibrage de la tension c.c. des blocs individuels pour limiter le potentiel de développement de problèmes thermiques.
• La plupart des BMS au lithium ne disposent pas d’une interface/d’un affichage IHM convivial. Les informations Modbus transmises au système de gestion des bâtiments (aussi appelé BMS) du site sont disponibles pour que l’utilisateur puisse mettre en œuvre son propre journal de données et son propre stockage.
• Le BMS au lithium surveille la tension, le courant, la température et équilibre constamment les tensions de chaque batterie. Il communique immédiatement les changements d’état et les alarmes à l’ASC, qui peut ensuite transmettre ces informations au réseau du client via la carte PXGX. Mais l’historique des informations n’est pas enregistré dans le BMS au lithium.

Si le BMS tombe en panne, cesse de fonctionner ou connaît une panne d’alimentation pour quelque raison que ce soit, l’armoire ou la chaîne de batteries se déconnecte de l’ASC associée. Si l’alimentation c.a. de tous les BMS d’un système tombe en panne, toutes les armoires de batteries mises en parallèle se déconnecteront de l’ASC associée. 

Le BMS utilise la tension de charge de l’ASC pour équilibrer la cellule, comme nous le faisons avec une charge égale sur les batteries noyées.

Les fournisseurs de lithium d’Eaton estiment leur durée de vie entre 10 et 15 ans, comme celle de nos équipements d’ASC. Les fournisseurs offrent une garantie de trois ans contre les défauts et une garantie de performance de 10 à 12 ans.

La garantie de Samsung est annulée après six mois d’entreposage, y compris l’entreposage avant l’expédition, mais il y a des exceptions et des méthodes qui peuvent être utilisées pour étendre le stockage de la batterie. Vérifiez auprès de votre représentant Eaton si les batteries seront entreposées plus longtemps ou à des températures différentes de celles indiquées dans le manuel d’installation ou les spécifications. De plus, pour garantir une batterie fonctionnelle lors de la mise en service, veuillez vérifier la tension des batteries stockées tous les six mois.  Si les tensions sont hors des limites du fournisseur, une recharge sera nécessaire. Après la recharge, les batteries peuvent être entreposées pendant 6 mois supplémentaires et doivent continuer à fonctionner correctement. Le service Eaton peut fournir le service de vérification de la tension et le service de recharge sur place.

Les batteries au lithium peuvent être rechargées nettement plus rapidement que les batteries de l’ASC traditionnelles. Cependant, gardez en tête que les fabricants limitent la quantité de courant de charge de la batterie que l’ASC peut fournir. Pendant la recharge, le BMS surveille non seulement les niveaux de tension, mais aussi la température interne de chaque cellule au lithium. De cette manière, le système limitera automatiquement la charge si une cellule devient trop chaude, ce qui peut augmenter le temps de recharge. De manière générale, la règle empirique pour le VRLA de « 10 fois la durée de décharge à 90 % de capacité » peut ne pas s’appliquer au lithium.

Avec les courants de recharge spécifiés par le fournisseur, la recharge ne devrait pas prendre plus de quatre heures. Les systèmes de batteries de très grande taille peuvent nécessiter un temps de recharge plus long.

Nous fournissons aux consommateurs d’Amérique du Nord la possibilité de faire la bonne chose et de  recycler facilement leurs batteries lithium-ion usagées au lieu de les jeter dans un site d’enfouissement. Eaton propose des options de recyclage sur Eaton.com/batteryrecycle. Le site indique que notre partenaire de recyclage est Heritage Environmental, mais l’utilisateur/propriétaire est libre de travailler avec d’autres fournisseurs spécialisés dans le recyclage du lithium-ion.

Par ailleurs, certains fournisseurs de batteries et certaines ^{tierces parties} recommandent de leur envoyer les batteries usagées plutôt que de les recycler. Elles y seront remises à neuf et réutilisées dans une « application de seconde vie », où elles pourront être mises en service pendant 5 à 6 ans supplémentaires avant d’atteindre leur fin de vie. Bien que peu de ces organisations existent aujourd’hui, il est probable que de nombreuses entités de réutilisation de batteries entreront sur le marché pendant la durée de vie initiale de 10 ans d’une batterie de l’ASC au lithium-ion.

Les batteries lithium-ion sont jetables et, bien qu’elles ne soient pas encore facilement recyclables, de nouvelles options sont attendues à l’avenir. Pour en savoir plus sur la façon de recycler les batteries lithium-ion, consultez la page sur le recyclage des batteries d’Eaton.

Oui. Les normes IFC 1206 (maintenant IFC 1207) et NFPA 855 stipulent que les quantités maximales admissibles sont de 600 kWh par pièce, à moins que la pièce ne soit conçue spécialement selon la classe de danger H2. L’autorité compétente peut renoncer à cette exigence selon les résultats des tests UL9540A et l’analyse FEMA effectuée par des ingénieurs désignés par les propriétaires du bâtiment.

Oui, le dimensionnement est légèrement différent, et dans le cas du lithium, nous limitons la durée de secours non seulement en fonction des limites de basse tension de la cellule, mais aussi au regard de la température de la cellule pendant la décharge. Cela signifie que le délai de coupure d’une batterie au lithium pourrait être imposé par une température élevée, par opposition à la basse tension uniquement. Les tableaux d’autonomie des batteries publiés par Eaton concernant les produits d’ASC en tiennent compte, et nos ingénieurs d’application sont formés sur le dimensionnement de ces batteries. Pour des conseils sur le dimensionnement, n’hésitez pas à contacter Eaton.

Eaton utilise les limites de courant de charge préconisées par le fournisseur pour les systèmes d’ASC au lithium-ion. Celles-ci devraient évoluer au fil du temps, à mesure que nous déployons davantage de batteries lithium-ion dans les applications traditionnelles des systèmes d’ASC et, par conséquent, que nous obtenons davantage de données sur lesquelles baser nos limites de courant de charge des batteries. Pour l’instant, les limites fixées par les fournisseurs représentent une estimation assez prudente.

Non. Nous avons limité le courant de charge par armoire à un niveau qui ne devrait pas surchauffer la batterie, ce qui nous permet de commencer la recharge immédiatement après le retour de l’alimentation c.a.

Nous recommandons que le système photovoltaïque et son onduleur soient alimentés en entrée de l’ASC c.a. afin que celle-ci puisse contrôler directement la recharge de la batterie. Cela ne sera probablement plus nécessaire à l’avenir, mais il est pour l’heure important de contrôler le taux de charge des batteries de l’ASC.

La technologie ABM n’est pas nécessaire avec les batteries lithium-ion. Le but de la technologie ABM est de prolonger la durée d’utilisation des batteries VRLA, et comme le système lithium-ion possède déjà d’excellentes caractéristiques en matière de durée d’utilisation, il n’y a aucun usage prévu de cette technologie dans l’immédiat. 

Oui. Les tensions et les plages d’annonciation des batteries lithium-ion sont légèrement différentes. Ceci est géré par un ingénieur informaticien dans les paramètres du micrologiciel de l’ASC au moment du démarrage. 

Pour connaître les niveaux de BTU/h, consultez les schémas d’Eaton. Cette chaleur est négligeable et n’affecte généralement pas les calculs CVCA de la pièce. 

Téléchargez le schéma lithium-ion de Samsung ici.

Dans le pire des cas, 8 900 BTU/h pour Samsung, et seulement pendant la durée de la décharge.

Les codes de construction exigent que la pièce devienne une « occupation annexe » avec une capacité de séparation d’une heure pour la pièce où se trouve les batteries de l’ASC/lithium-ion, si le poids total de l’électrolyte est >1 000 livres. La salle des batteries ne doit pas représenter plus de 10 % de la superficie totale du bâtiment où elles se trouvent.

Nous expédions les systèmes d’armoires de batteries par voie terrestre. Les batteries de remplacement peuvent être expédiées individuellement par voie aérienne. Aucune expédition par voie terrestre réfrigérée n’est requise. Les expéditions doivent respecter les exigences de la norme UN38.3 Tous les expéditeurs doivent être formés à l’expédition de marchandises dangereuses de classe 9. Ces exigences impliquent un emballage spécifique, l’étiquetage dudit emballage ainsi que les pièces justificatives. Le chauffeur et le camion doivent être certifiés, et ce dernier doit être doté d’une signalisation appropriée. Les batteries expédiées par voie aérienne ne doivent pas dépasser 30 % de leur charge. Nous expédions toutes les batteries lithium à 30 % de leur charge, que ce soit par voie terrestre ou aérienne. Comptez environ quatre heures pour recharger la batterie remplacée à 100 %. Les armoires de batteries sont expédiées démontées. Toutes les activités d’assemblage et de démarrage/mise en service sont incluses dans nos prix.

Pas encore, mais Eaton développe cette capacité.

4 à 8 semaines à partir du stock. Notez que cela peut varier en fonction des défis actuels de la chaîne d’approvisionnement. Le service des ventes d’Eaton peut vérifier les délais de livraison à partir du rapport sur les délais de livraison publié.

Oui, ils sont disponibles à l’avance pour le soutien aux ventes d’Eaton. Cependant, ils ne peuvent pas être partagés. Les fournisseurs souhaitent que l’utilisateur n’utilise que les manuels à jour livrés avec ses armoires. Les schémas d’installation d’Eaton peuvent être partagés à tout moment. Ils sont affichés sur Eaton.com. Les spécifications du guide d’Eaton peuvent être partagées à tout moment. Les spécifications du guide et les schémas client d’Eaton pour tous les fournisseurs sont disponibles sur Eaton.com.

Oui, toutes les armoires d’ASC à batteries lithium-ion de tous les fournisseurs communiquent par Modbus TCP. La connexion du client se fait par un connecteur TCP/IP (RJ45) du module principal BMS de la batterie sur l’armoire/le système du fournisseur.

REMARQUE : Le Modbus TCP ne fournit aucun historique des alarmes. Les informations sont affichées en temps réel, à moins que l’utilisateur ne crée un programme de journalisation externe.

Oui. Eaton s’efforce de rendre les armoires d’ASC à batterie lithium-ion compatibles avec notre suite Brightlayer, les informations et données pertinentes étant surveillées et enregistrées.

Le dimensionnement des câbles pour nos batteries n’est pas considéré comme un fonctionnement continu, nous pouvons donc utiliser des valeurs nominales différentes des tableaux standard de fonctionnement continu permanent selon NEC. Veuillez consulter le manuel d’installation et de fonctionnement de l’armoire de la batterie, ou le plan du site du client pour les tailles de câbles autorisées.

Nous avons évalué deux câbles 3/0 pour une utilisation dans notre solution Samsung avec UL, selon la méthode d’essai d’élévation de température. C’est de là que vient la recommandation dans notre plan de site. C’est ainsi que le produit a été évalué par UL, d’où les recommandations de notre plan de ite. 

Non, les clients doivent utiliser Modbus TCP intégré pour tous les fournisseurs de lithium.

Les cellules au lithium de plusieurs de nos batteries sont composées de LFP (phosphate de fer lithié). Chaque cellule intègre une protection contre les surcharges, une ventilation sous pression, un revêtement anti-ponction en céramique et une protection sur l’électrode positive LFP afin de limiter les courts-circuits provenant de toute croissance dendritique.  De plus, notre BMS surveille et contrôle chaque cellule du bloc-batterie pour atténuer les conditions susceptibles de favoriser une croissance dendritique.

Pour plus d’informations sur les dendrites des batteries lithium-ion, consultez la dernière note technique d’Eaton.

Plage de température de fonctionnement : 0 à 40 °C/32 à 104 °F. Notez que bien que les batteries lithium-ion fonctionnent en toute sécurité à cette température, la garantie de performance au lithium-ion spécifie une plage de température plus étroite. Cela signifie entre 18 et 28 °C pour assurer la durée de vie garantie complète de 10 ou 12 ans.

Eaton propose actuellement des batteries lithium-ion de marques Samsung. Les armoires Samsung contiennent 128 ou 136 cellules de batterie (16 ou 17 modules de batterie).

Armoires LG Chem équipées d’une seule chaîne ou d’une double chaîne de modules de batteries. LG Chem a arrêté la production de cette batterie de l’ASC, mais plusieurs sont déployés sur le terrain et continueront d’être pris en charge.

Armoires LiiON installées à plusieurs endroits.  Ce fabricant offre toujours cette batterie, mais Eaton ne prend pas en charge son utilisation sur nos produits. Tout service sur ces systèmes sera fourni par LiiON.

Oui, et des évaluations sont en cours. Nous prévoyons d’autoriser au moins trois fournisseurs de lithium-ion à utiliser la plupart de nos produits UPS.

Samsung offre une garantie de 3 ans contre les défauts et une garantie de performance de 10 à 12 ans, garantissant la capacité nominale de la batterie au lithium. REMARQUE : Toutes les garanties ont des exigences spécifiques pour maintenir les batteries dans les conditions environnementales spécifiées dans les manuels d’installation ou d’utilisation. L’enregistrement des données est requis pour la plupart des réclamations de garantie. L’administration de la garantie des fournisseurs sera identique à celle que nous fournissons pour les batteries VRLA, mais les frais de main-d’œuvre pour les solutions de batteries lithium-ion ne sont pas inclus.

Eaton se porte garant de sa technologie au lithium et de la promesse d’un CTP (coût total de possession) plus faible. C’est pourquoi la garantie standard pour l’onduleur 5P lithium-ion et l’onduleur 9PX lithium-ion est de cinq ans, y compris les appareils électroniques et la batterie. Vérifiez les conditions ou les accords de garantie Eaton locaux, car la garantie peut différer selon les pays.

Le fournisseur garantit que lorsque la batterie est installée selon ses instructions, qu’elle est utilisée dans le respect des directives environnementales et qu’elle est chargée par l’ASC comme spécifié, le système de batterie doit fournir au moins 78 à 80 % de sa capacité initiale au bout de 10 à 12 ans. Si la batterie ou la chaîne n’atteint pas cette capacité, elle sera remplacée gratuitement. La main-d’œuvre n’est pas comprise, mais des frais de main-d’œuvre peuvent être ajoutés au devis d’un système de batteries. La batterie doit être utilisée conformément aux spécifications environnementales et aux limites de durée de vie établies par le fournisseur. L’archivage des données relève de la responsabilité de l’utilisateur (comme pour les batteries VRLA). Si la preuve indique que la batterie a été mal utilisée :

• Samsung peut annuler la garantie de 10 ans
• LG Chem diminue la durée de la garantie en fonction du degré de mauvaise utilisation (température et/ou nombre de cycles)

Oui. Vous pouvez y accéder par l’intermédiaire du groupe DCCG à Raleigh et vous recevrez toutes les soumissions ou ventes.

Non, les produits des fournisseurs de batteries ne peuvent pas être mélangés sur la même ASC. Par exemple, les armoires Samsung 128S et 136S ne doivent pas être mélangées sur la même ASC. Les onduleurs en parallèle doivent tous utiliser la même batterie; nous recommandons de ne pas mélanger le VRLA et le lithium, et de ne pas mélanger différents produits au lithium sur le même système ASC en parallèle.

Consultez le manuel d’installation n° 164000729, fourni avec chaque armoire.

• Alimentation de commande, c.a. : Chaque armoire possède des bornes de raccordement pour deux ensembles de 480 V c.a., 15 A triphasés ou deux ensembles de 120/240 V c.a. monophasés. Cela est nécessaire pour alimenter le BMS et d’autres contrôles. Il convient d’installer au minimum une alimentation simple, protégée (dérivée de la sortie de l’ASC, généralement de la distribution de sortie du client) de 480 V (ou de 120/240 V, si alimentée par une ASC 208 V c.a.). Une alimentation supplémentaire de 480 V ou 120/240 V (à partir de la source de dérivation de l’ASC) est recommandée, mais non requise. Notez que si une seule source d’alimentation c.a. BMS est connectée à plusieurs armoires de batteries en parallèle, la déconnexion de cette source unique entraînera le déclenchement du disjoncteur de toutes les armoires de batteries connectées.  Le système de batterie n’est pas autorisé à fonctionner sans son BMS. REMARQUE : La nécessité d’une alimentation externe en courant alternatif pour l’armoire à batteries sera supprimée dans les nouvelles conceptions d’armoires à batteries.
• Trousse de raccordement des conduits : Cette trousse de raccordement montée sur le dessus est installée par l’entrepreneur et contient des bornes pour le câblage de l’alimentation en c.c. et les communications de commande/état. Les instructions d’installation sont fournies, document n° P-164000742.
• Déclenchement à distance du disjoncteur de l’armoire de batteries : notez que l’ASC ne génère PAS de commande de déclenchement de la dérivation pour les disjoncteurs de batteries (une commande « Hors charge » ou « Coupure par arrêt d’urgence » éteint l’ASC, mais ne déclenche pas les disjoncteurs de batteries dans les armoires Samsung). Il incombe à l’utilisateur de fournir un interrupteur ou un contact sec qui doit se fermer pendant trois secondes pour faciliter le déclenchement à distance du disjoncteur de l’armoire de batteries. Pour plus de détails sur cette connexion, consultez le manuel d’installation et le schéma client n° 110000740.

Les bagues de conduit ou les presse-étoupes sont exigés par le code (NFPA 75 article 300.4(G) aux États-Unis et au Canada, à moins que la salle ne soit réservée au personnel autorisé seulement. Ainsi, les câbles ne peuvent pas « tomber en cascade » dans l’armoire à partir d’un plateau suspendu, dans une pièce ou un environnement non restreint. Certains inspecteurs ont renoncé à cette exigence, mais nous expédierons des trousses de raccordement des conduits avec toutes les armoires standards au lithium.

Le raccordement de conduit doit être monté sur l’armoire sur place. Des instructions sont fournies. Autrement, la hauteur totale de l’armoire serait un problème.

Téléchargez les instructions d’installation des armoires de batteries lithium-ion.

Il convient de noter qu’Eaton ne doit pas être la source officielle de ces réponses. Les responsabilités légales nous empêchent d’agir en tant qu’autorité eu égard à ces informations. Les clients sont responsables de l’interprétation de la réglementation et de la conformité aux codes locaux appropriés. Nous fournissons néanmoins des informations générales sur ce que les clients doivent savoir avant la vente de systèmes de batteries lithium-ion. Des codes nationaux et locaux peuvent s’appliquer, tandis que divers codes peuvent supplanter nos interprétations génériques. Codes applicables, mais sans s’y limiter :

• NFPA 1, section 52.3
• IFC 1206 (maintenant 1207) édition 2018, 2021 ou 2024 section 608 dans les codes IFC précédents. Notez que les municipalités peuvent ne pas avoir adopté ces exigences à l’heure actuelle, ni même prévoir de le faire dans un avenir immédiat.
• NFPA 855 

Les exigences et leur formulation dans tous les codes ci-dessus sont similaires, mais pas identiques. Différentes exceptions ou exclusions peuvent s’appliquer.

Emplacement de la pièce : Pas plus de 23 m (75 pieds) au-dessus ou 9 m (30 pieds) en dessous du niveau d’accès le plus bas des services d’incendie, à moins qu’un test UL9540A et une analyse FMEA ne convainquent l’autorité compétente d’accorder une dérogation.

Sismique : a.    Doit se conformer à la section 16 de l’IBC, qui décrit la structure du bâtiment, et non l’armoire de batteries, mais Samsung a été jugée conforme pour une zone sismique 4 et est certifiée OSHPD avec ses dernières armoires (noires), lorsqu’elles sont installées conformément aux instructions du fabricant.

Ventilation : Ce qui suit n’est pas différent de ce qui est requis pour les installations VRLA.

• Le dégagement gazeux maximal est limité à <25 % de la limite inférieure d’inflammabilité (LII) de ce gaz.
• Peut nécessiter une ventilation de la pièce, ou des ventilateurs contrôlables à distance.
• Des détecteurs de fumée sont requis.
• Des détecteurs de gaz capables de déclencher automatiquement les ventilateurs de la pièce sont nécessaires.

Tout système de batterie de plus de 20 kWh doit être conforme aux sections applicables du code de prévention des incendies. L’armoire simple Samsung est de 34 kWh.

Les versions antérieures de l’IFC 608, la nouvelle version de l’IFC 1206 (maintenant 1207) et la norme NFPA 855 décrivent toutes la façon dont les batteries lithium-ion intérieures doivent être déployées. 

• Détecteurs de fumée obligatoires, comme pour les batteries VRLA.
• Systèmes de gicleurs (à eau) obligatoires, conformément à la section 903.3.1.1
• Des agents gazeux propres comme les systèmes à CO2, Novec 1230 et FM200 peuvent être utilisés. Mais en raison de leurs coûts, ils sont généralement recommandés pour les pièces où l’eau endommagerait de façon significative les équipements électriques présents dans la même pièce, comme les appareils de commutation ou les équipements informatiques.
• Les extincteurs de type ABC sont acceptables si l’incendie ne trouve PAS son origine dans la batterie elle-même ou ne s’y est pas propagé. Cela ne remplace pas l’exigence des systèmes de gicleurs à eau.
• De l’eau peut également être utilisée pour refroidir la batterie et d’autres systèmes dans la même pièce pendant un incendie.
• Pour plus d’instructions relatives à l’extinction d’incendie, consultez les fiches de données de sécurité du fournisseur de batteries.

Le maximum admissible dans une pièce pour des batteries lithium-ion est de 600 kWh. Si la puissance de la batterie lithium-ion dans la pièce dépasse la QMA, une salle de classe H-2 (construction adaptée aux matières dangereuses) est alors requise. Cela signifie que la salle doit répondre à des exigences plus strictes en matière de résistance au feu et à d’autres exigences du code de construction. Ces limites peuvent être levées par l’autorité compétente, qui devra consulter le rapport d’essai UL9540A.

En principe, non. Le seuil minimum pour le lithium-ion est de 20 kWh pour la NFA 855 et l’IFC 1206 (maintenant 1207). Certains autorités compétentes exigent que les systèmes au lithium plus petits soient conformes au code, en particulier si elles sont préoccupées par la taille/le volume de la pièce ou par la ventilation.

Si l’utilisateur suit le dernier code de prévention des incendies IFC 1206 (maintenant 1207) ou la norme NFPA 855, les réseaux de batteries (c’est-à-dire chaque armoire) doivent être espacés de 90 cm (3 pieds) sur tous les côtés les uns des autres et des murs. Cela représente 6 m2 (64 pieds carrés) d’espace au sol par armoire. Une exception à cette règle concerne les armoires testées selon la norme UL9540A. Dans ce cas, l’autorité compétente peut examiner et accepter les résultats des essais, et tolérer une absence d’espacement latéral et arrière; seulement 90 cm (36 po) à l’avant de l’armoire.

Oui. Il devrait y avoir un espace de 90 cm (3 pieds) de chaque côté du système d’ASC au lithium-ion, À MOINS QUE l’autorité compétente (AHJ) ne renonce à cette exigence sur la base de notre rapport d’essai UL9540A fourni.

Aucune pour le moment. Eaton a reçu certaines spécifications exigeant de tester les batteries lithium-ion selon les normes IEEE existantes pour les batteries plomb-acide, mais ces normes ne sont pas applicables aux installations d’ASC à batteries lithium-ion.

Oui, si l’autorité compétente (ou inspecteur en électricité/bâtiment) approuve l’analyse et les données. Notez que l’autorité compétente peut être réticente à approuver une installation hors code pour cette application relativement neuve de batteries et de produits chimiques.

Les batteries lithium-ion répondant aux normes UL9540A ne sont proposées que depuis récemment. Nous n’avons donc pas beaucoup de données à ce sujet. Nous avons néanmoins entendu que certaines autorités compétentes avaient exigé l’augmentation de l’espacement à 90 cm (3 pieds) dans les cas où la pièce était considérée comme trop petite, ou la capacité de ventilation comme trop faible.

Pour l’instant, nous prévoyons d’inscrire le système sur la liste UL9540 (l’onduleur et la batterie forment un « système »). REMARQUE : L’homologation UL9540 est différente des tests selon la norme UL9540A.

Le fabricant d’ASC ou de batteries fournit des copies du rapport comprenant les résultats des essais et l’avis professionnel des testeurs UL à l’autorité compétente.

Oui. UL9540A est la méthode de test permettant d’évaluer la propagation de l’emballement thermique dans les systèmes de stockage d’énergie par batterie. Ce test est utilisé pour évaluer si un incendie ou un emballement thermique dans un module de batterie ou une simple armoire se propagera aux armoires ou aux murs adjacents. Les résultats des tests aident l’autorité compétente à déterminer si les armoires de batteries peuvent être montées à côté ou vis-à-vis d’autres armoires de batteries ou de murs de la pièce. Sur la base du rapport d’essai et de l’analyse FMEA, l’autorité compétente peut revenir sur l’espacement des armoires et les exigences MAQ d’une installation donnée. Les armoires de batteries au lithium Samsung proposées par Eaton ont été testées conformément à la norme UL9540A, et aucune propagation d’incendie n’a été observée à l’extérieur du module testé. Le rapport d’essai peut être remis à l’autorité compétente. En savoir plus ici. 

Les armoires de batteries fournies par Eaton possèdent la signalisation appropriée, y compris les plaques signalétiques, conformément au code. Remarque : La signalisation des autres pièces relève de la responsabilité du site ou du propriétaire.

Les normes IFC 1206 (maintenant 1207) et NFPA 855 ne sont pas rétroactives. Les installations réalisées avant leur adoption (en 2018 et 2019, respectivement) n’ont pas besoin d’être conformes. Les nouvelles installations de batteries ou les expansions de batteries existantes devront être conformes.

Pour être conforme, une installation à batteries lithium-ion doit répondre aux exigences suivantes :

• Un espacement adéquat entre les armoires (ou une dérogation)
• Ne pas dépasser une puissance maximale autorisée par pièce de 600 kWh
• Chaque armoire (ou « réseau ») doit être inférieure à 50 kWh
• Système de gicleurs à eau obligatoire et fonctionnel
• Installation d’un détecteur de gaz et d’un détecteur de fumée fonctionnels. Des ventilateurs peuvent être nécessaires dans les grandes pièces.

Pour tout ajout prévu, contactez l’inspecteur d’une autorité compétente.

Des exemplaires de l’IFC 1206 (maintenant 1207) et de la NFPS 855 sont disponibles pour vous permettre d’en savoir plus sur les exigences de sécurité des batteries lithium-ion. Pour obtenir de l’aide concernant les exigences locales spécifiques, communiquez avec l’autorité compétente locale lors des étapes de conception et de planification des nouvelles installations.

Pour les produits Samsung :

UL1642 pour les batteries
UL1973 pour les modules et les systèmes de batterie
UL1998 pour le BMS (fait partie des essais UL1973)
Essais de résistance au feu à grande échelle selon la norme UL9540A; pour les armoires noires Samsung (Remarque : 9540A est une méthode d’essai, pas une homologation comme UL9540). Des copies du rapport d’essai UL9540A sont disponibles sur demande pour évaluation par le client ou l’autorité compétente.

L’entrepreneur installe les armoires vides, fixe l’armoire de batteries au sol conformément au manuel d’installation, installe la trousse de raccordement des conduits, relie les fils et le conduit à l’alimentation de contrôle c.a. (480 V ou 208 V 3W+G pour Samsung), puis installe et relie le câblage d’alimentation et de contrôle entre les armoires de batteries et l’ASC. 

Les ingénieurs de terrain d’Eaton installent les modules de batterie et autres composants dans chaque armoire pour Samsung et connectent le câblage d’alimentation et de communication interne à l’armoire. L’ingénieur informaticien d’Eaton effectue la configuration et la mise en service du logiciel de l’armoire de batteries et apporte les modifications nécessaires aux fonctions de charge de l’ASC, en fonction des points de consigne du fournisseur de la batterie.

Oui, cela doit être pris en compte à l’aménagement de la salle et à l’étape de la conception du système.  Les batteries au lithium sont plus sensibles à l’impédance des câbles que les batteries au plomb-acide, et des déséquilibres de courant peuvent survenir. Les concepteurs et les installateurs doivent planifier une chute de tension de <1 % c.c. sur toute la longueur du câble entre la batterie et l’ASC, ou entre chaque armoire de parabatterie et une armoire d’attache ou de jonction c.c.. IMPORTANT : Le non-respect de cette exigence peut entraîner des problèmes qui pourraient réduire le temps de secours du système.

Une fois par année. La procédure d’entretien préventif comprend la prise de mesures, le resserrage des connexions, la vérification des points chauds, le téléchargement et l’examen des données en temps réel du BMS.

En l’absence d’un test de mise en service normalisé pour les batteries lithium-ion, nous pensons que la mise en service devrait être similaire à celles des batteries VRLA et devrait comprendre les mesures suivantes :

• Vérifier que l’installation adéquate et sécuritaire a été réalisée selon les manuels du fabricant, incluant le serrage des bornes et la configuration du système de gestion de la batterie par un ingénieur du service formé. Les fichiers de configuration doivent être conservés à titre de référence ultérieure.
• Procéder à une charge d’entretien pour garantir que toutes les batteries dans chacune des chaînes sont correctement équilibrées en tension et dans les limites prévues (peut nécessiter plusieurs heures de charge). Notez que les batteries peuvent perdre 30 % de leur charge pendant l’expédition.
• Tester la décharge dans le temps, à un ou, préférablement, à deux niveaux de charge différents de l’ASC, puis procéder à la vérification des données du BMS, en cherchant les anomalies de température ou de tension pendant la décharge.
• Prendre le temps de recharger les données et d’enregistrer après un test de décharge complète. Vérifier que les limites de charge de l’ASC sont correctement programmées.
• Vérifier la communication de l’état et le dispositif de déconnexion automatique (disjoncteur ou contacteur) dans chaque armoire pour garantir qu’ils fonctionnent correctement.

Le service Marketing déterminera et publiera ces informations, mais aussi le numéro CTO de l’ASC, le CTO de la batterie existante, l’encombrement disponible, les éventuelles restrictions de poids, la hauteur des portes, les plans d’alimentation et de connexion au système BMS de chaque armoire, ainsi que la durée de fonctionnement souhaitée pour le nouveau système. L’utilisateur doit se référer aux codes locaux et nationaux pour la conformité des installations de batteries lithium-ion. Nous pouvons vous conseiller sur les exigences typiques.

Contactez le centre de service d’Eaton au 1 800 843-9433, comme pour les batteries VRLA.

Oui, il faut compter au moins quatre heures pour la recharge avant un essai de décharge, en supposant que les batteries sont au moins à 30 % de charge lorsqu’elles sont installées avec l’ASC.