L'article A a établi qu'un UPS de service est un dispositif à pont court : son rôle est de maintenir en vie le maître des appels infirmiers, qui cartographie les postes de travail et le matériel du réseau local, pendant des minutes et non des heures. Le papier B transforme ce devoir en chiffres. Il exploite le budget ampère-heure de la charge protégée, compare le nickel-hydrure métallique (NiMH) avec le plomb-acide régulé par valve (VRLA) et le lithium sur les dimensions qui dominent réellement le service flottant, et montre où une chaîne NiMH soudée est le choix rationnel pour un OEM construisant un module de sauvegarde compact au niveau de la salle.
Une taille de batterie défendable n’est jamais l’énergie de charge divisée par la seule tension nominale. Quatre déclassements se situent entre le calcul du manuel et un pack qui respecte toujours son temps de pont par une journée chaude quatre ans après l'installation. Premièrement, l’efficacité de la conversion : un étage interactif en ligne ou à double conversion consomme 10 à 20 % d’énergie CC en plus que la charge CA n’en reçoit. Deuxièmement, la profondeur de décharge : un pack qui est régulièrement vidé vieillit rapidement, de sorte que la conception maintient un plafond de profondeur de décharge (environ 0,8 pour NiMH, plus serré pour VRLA si une longue durée de vie du flotteur est souhaitée). Troisièmement, la capacité de fin de vie : chaque produit chimique perd de sa capacité avec l'âge et les contraintes du flotteur, et un pont classé en matière de sécurité doit toujours être livré à la fin de sa durée de vie déclarée, avec 0,8 de la capacité nominale restante. Quatrièmement, la correction de la température et du débit élevé : le froid réduit la capacité disponible et une courte décharge à courant élevé fournit moins que ce que suggère le chiffre en ampères-heures à débit lent. La présentation animée ci-dessous applique chaque déclassement tour à tour pour un pont de quartier représentatif de 120 W pendant 15 minutes à 24 V ; les valeurs sont indicatives et doivent être remplacées par une liste de charges mesurées.
La chaîne de déclassement gonfle généralement le pack nominal de 70 à 90 % par rapport au calcul de l'énergie brute. Ce n’est pas du conservatisme en soi ; c'est la différence entre une unité qui réussit son test de décharge en usine lorsqu'elle est neuve et une autre qui réussit quand même son test annuel la quatrième année après des milliers de jours en flottement sur un couloir chaud. La même arithmétique explique pourquoi la capacité n'est que l'un des trois paramètres de dimensionnement que le concepteur doit enregistrer : la puissance continue et maximale de l'onduleur (définie par l'imprimante laser ou la rafale PoE), la pire chute de tension du circuit intermédiaire au cours de cette rafale (qui définit le nombre de cellules et la résistance interne) et l'enveloppe thermique autour du pack (qui définit la compensation de tension de charge et la durée de vie prévue). Un pack qui répond aux ampères-heures mais s'affaisse trop sous un appel d'imprimante redémarrera le commutateur même qu'il est censé protéger.
Trois chimies se disputent un petit service UPS, et le classement change avec le devoir. VRLA est bon marché, silencieux et universellement compris, avec des chaînes de recyclage matures ; par contre, il est lourd, sa durée de vie en flotteur est extrêmement sensible à la température, il doit être maintenu droit (ou utiliser une construction à tapis de verre absorbé) et des décharges profondes ou fréquentes le raccourcissent fortement. Les packs lithium-ion sont légers et à longue autonomie, mais ils nécessitent un système de gestion de batterie, des dispositifs de protection et une charge de qualification dont le coût fixe est difficile à amortir sur un pont de 15 minutes. NiMH apporte une chimie aqueuse intrinsèque sans chemin d'emballement thermique, une capacité de courant d'impulsion élevée par gramme, aucun effet mémoire dans une gestion de charge moderne, une tolérance de maintien indéfini lorsque la tension flottante est compensée en température et un profil de matériaux sans cadmium qui simplifie la documentation RoHS. La carte de pointage animée ci-dessous évalue les trois produits chimiques sur les cinq critères qui régissent cette application spécifique ; il s'agit d'une évaluation d'ingénierie qualitative et non d'une référence mesurée.
NiMH dans une application de préparation n'est pas chargé comme une batterie grand public. La surcharge continue est le principal facteur de vieillissement des systèmes au nickel, car la réaction de recombinaison qui rend la cellule scellée libère de la chaleur, et la chaleur accélère la dégradation même dont elle provient. Une conception de charge ward-UPS utilise donc l'un des deux régimes disciplinés : un courant d'écoulement compensé en température maintenu bien en dessous du courant qui chauffe le pack, avec une tension de charge réduite à mesure que la température ambiante augmente, ou un système de recharge programmé qui se charge complètement puis se repose, en faisant le plein selon une minuterie. Une thermistance liée à la chaîne de cellules permet au contrôleur de réduire le vide du plafond qui atteint 40 à 45 °C les après-midi d'été. La terminaison de charge complète -dV/dt utilisée pour le cyclage rapide est remplacée en service flottant par des protections contre l'augmentation de la température et la minuterie. Lorsque ces règles sont respectées, le NiMH conserve un état de préparation stable pendant des années sans le mode de défaillance par sulfatation qui tue silencieusement les blocs VRLA laissés à un état de charge partiel.
Un pont de classe 24 V est généralement construit à partir de 20 cellules NiMH de la série (1,2 V nominal chacune), avec des chaînes parallèles là où l'objectif en ampères-heures les nécessite ; les cellules d'une chaîne sont soudées, adaptées en termes de capacité et de résistance interne lors de la production, et équipées d'un coupe-circuit thermique et, sur les packs plus grands, d'une fusion au niveau des cellules. La redondance au niveau du service est généralement obtenue en répartissant les charges critiques et de commodité sur le même onduleur plutôt qu'en dupliquant le pack, de sorte que les circuits d'appel infirmière et d'alarme soient les derniers à être délestés. L'emballage modulaire - une cartouche coulissante avec connecteur à clé - permet aux établissements d'échanger un pack vieilli en moins d'une minute lors d'une tournée de maintenance, ce qui compte plus pour un hôpital qu'une économie marginale par cellule. L'article C couvre le régime de validation qui prouve le pont, le régime flottant et la conception de l'échange avant que le module ne soit déclaré conforme.
Puissance Weijiangfournit des cellules NiMH assorties et des chaînes de cellules soudées de 20 à 40 pour les UPS de service et les modules de sauvegarde intégrés, avec regroupement de résistances pour les impulsions d'appel d'imprimante, intégration de thermistance NTC pour flotteur compensé en température et dossiers CEI 61951-2, CEI 62133-1 et UN 38.3. Partagez votre liste de charges protégées, votre objectif de temps de pont, la fenêtre de tension CC de l'onduleur et la température ambiante de montage et nous vous renverrons un pack dimensionné, un régime de flottement recommandé et une projection de capacité sur quatre ans afin que le pont soit garanti en fin de vie, pas seulement le premier jour.
