Baterías para UPS: química, autonomía y el coste real del respaldo.
Guía de baterías para UPS: VRLA frente a LiFePO4, cadenas en serie, cálculo de autonomía, límites del cargador, efecto de la temperatura y planificación de sustitución en sistemas de 400 VA–800 kVA.
- Bloque VRLA
- 12 V
- Módulo LiFePO4
- 51.2 V
- Ciclos LiFePO4
- 6,000
- Rango de autonomía
- 5 min–8 h
La batería es el componente del UPS que realmente proporciona autonomía. El UPS fija la calidad de energía y el tiempo de conmutación; la batería determina cuánto tiempo sobrevive la carga. Un UPS de 10 kVA con una batería pequeña es un UPS de 10 kVA para cinco minutos, no para una hora.
Dominan dos químicas: VRLA (plomo-ácido sellado) y LiFePO4. La VRLA tiene un coste inicial menor y un reciclaje bien establecido. La LiFePO4 ofrece más capacidad útil, más ciclos y menos peso, pero requiere un cargador compatible y comunicación con el BMS. La elección depende de la autonomía, del espacio disponible y del coste del ciclo de vida.
¿Cómo calculo la capacidad de batería necesaria para un UPS?
Parta de la carga en kW, la autonomía en horas, la tensión del bus de CC, la eficiencia del inversor y la profundidad de descarga útil. La fórmula simplificada es: Ah = kW × 1,000 × horas ÷ (bus de CC × eficiencia del inversor × profundidad de descarga). Un UPS de 10 kVA al 80% de carga y 0.9 PF consume 7.2 kW. Con un bus de 192 VDC, 0.85 de eficiencia y 0.6 de profundidad útil, la capacidad necesaria es de unos 73.5 Ah para una hora.
Es solo una primera estimación. La curva de descarga de alta intensidad de la batería reduce la capacidad disponible en autonomías cortas, por lo que el banco real puede ser mayor. Para el valor definitivo, utilice la tabla de descarga del fabricante a la tensión final prevista.
Estimación de capacidad de batería a 192 VDC, 0.85 de eficiencia y 0.6 DOD
| Carga | 5 min | 15 min | 30 min | 60 min | 120 min |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 kW | 10 Ah | 20 Ah | 33 Ah | 55 Ah | 110 Ah |
| 3 kW | 25 Ah | 55 Ah | 100 Ah | 165 Ah | 330 Ah |
| 7.2 kW | 55 Ah | 130 Ah | 240 Ah | 395 Ah | 790 Ah |
| 14.4 kW | 110 Ah | 260 Ah | 480 Ah | 790 Ah | 1,580 Ah |
Los valores se derivan de una fórmula simplificada y no sustituyen a la curva de descarga de la batería. Confirme también la corriente de carga y la capacidad máxima de batería permitida.
¿VRLA o LiFePO4? ¿Qué batería debería elegir?
Para una autonomía de 5–15 minutos en una sala con temperatura controlada, la VRLA suele ser la opción más económica. Para 2 horas de autonomía, una sala con poco espacio o una aplicación solar de alto ciclado, la LiFePO4 puede resultar más barata a lo largo del ciclo de vida pese a su mayor coste inicial.
VRLA frente a LiFePO4
| Criterio | VRLA | LiFePO4 |
|---|---|---|
| Coste inicial | Menor por kWh | Mayor por kWh |
| Profundidad de descarga útil | 50–60% para una buena vida útil | 80–90% con BMS |
| Vida cíclica | 300–600 ciclos al 50% DOD | 6,000 ciclos al 80% DOD |
| Peso | Elevado | Aproximadamente un tercio de la VRLA |
| Huella | Mayor para la misma energía | Menor |
| Cargador | Curva de plomo-ácido | Curva de litio + comunicación con BMS |
| Sensibilidad a la temperatura | Alta | Moderada |
| Reciclaje | Sistema de reciclaje de plomo consolidado | Reciclaje de litio en desarrollo |
¿Cómo afecta la temperatura a la vida de la batería?
La vida útil de una batería VRLA se reduce a la mitad por cada 10 °C por encima de 25 °C. Una sala de baterías a 35 °C puede rebajar una vida de diseño de 10 años a unos 5 años; a 45 °C, a unos 2.5 años. Es posible que la batería nueva aún entregue la autonomía nominal, pero fallará antes.
Mantenga la sala de baterías a 20–25 °C, asegure la ventilación y utilice un cargador con compensación de temperatura. No coloque la batería junto a la salida de aire del UPS ni bajo la luz solar directa. En emplazamientos calurosos, considere LiFePO4 o un banco VRLA mayor ubicado en un lugar más fresco.
¿Cómo funcionan las cadenas en serie y en paralelo?
Las baterías se conectan en serie para alcanzar la tensión del bus de CC del UPS y en paralelo para aumentar la capacidad. Un bus de 192 VDC utiliza 16 bloques de 12 V en serie. Dos cadenas paralelas de 16 bloques duplican los Ah y la autonomía, pero también duplican el número de celdas a monitorizar.
No mezcle bloques nuevos y viejos en una misma cadena. No supere el número de cadenas en paralelo recomendado por el fabricante. Utilice un monitor de baterías o realice comprobaciones periódicas de tensión para detectar un bloque débil antes de que arrastre a toda la cadena.
¿Cuándo debo sustituir la batería?
- La prueba de capacidad muestra menos del 80% de la capacidad nominal
- Los bloques están hinchados, calientes o presentan fugas
- La tensión de la cadena está desequilibrada bajo carga
- La batería tiene más de 4–5 años en una sala cálida
- La autonomía del UPS ya no cubre el arranque del generador
- El cargador falla o la batería ha sufrido una descarga profunda
Which standards and documents are referenced on this page?
The table lists the model-specific standards and conformity documents a project buyer should ask for. Availability depends on the frame, the battery, and the destination market; request the document that names your model.
Battery standards and transport documents
| Reference | What it covers |
|---|---|
| IEC 60896-21 | VRLA stationary battery type tests |
| IEC 60896-22 | VRLA stationary battery performance tests |
| IEC 62485-2 | Safety requirements for stationary battery installations |
| IEC 62619 | Safety of lithium cells and batteries for industrial use |
| UN38.3 / MSDS | Transport test and material safety data for lithium |
| CE / RoHS | EU conformity and restricted-substance declaration |
| ISO 9001 | Manufacturing quality management system |
| IEC 61439-1 / -2 | Battery cabinet and assembly coordination (where supplied) |
Certificates are issued against the exact model and configuration. See the certifications page for how to confirm scope and revision, or send the model to request the current document.
Abrir la calculadora de dimensionamiento
Convierta kW a kVA y estime el banco de baterías.
Introduzca la carga, la autonomía y la fase. La calculadora aplica un margen de diseño y devuelve un tamaño estándar y una estimación de bloques de 12 V.
Vincule la página con una plataforma.
Bloques de batería de 12 V · 24–250 Ah
Batería VRLA
Batería de plomo-ácido sellada libre de mantenimiento para UPS y respaldo de telecomunicaciones.
Formato rack de 51.2 V · 50–280 Ah
Batería de litio LiFePO4
Mayor vida útil de ciclos y menor peso, ideales para autonomías prolongadas.
Serie YT · 1–10 kVA
UPS en línea monofásica
Doble conversión y protección de 0 ms para cargas de servidores, médicas y de telecomunicaciones.
Series 3YT / GP · 10–200 kVA
UPS en línea trifásica
Doble conversión trifásica para cargas de instalaciones e industria.
Preguntas de compradores de proyectos.
Respuestas específicas del proyecto. Si su pregunta no está aquí, envíe la lista de cargas y las condiciones del sitio.
Hable con un ingeniero ¿Cuánto duran las baterías de un UPS?
Los bloques VRLA suelen durar 3–5 años en una sala cálida y 5–10 años a 25 °C, según el modelo. Los módulos LiFePO4 están diseñados para 6,000 ciclos al 80% DOD y pueden durar más, pero debe confirmarse la garantía y la compatibilidad del cargador.
¿Cuántas baterías necesito para un UPS de 10 kVA?
Un bus de 192 VDC utiliza 16 bloques de 12 V por cadena. Para 1 hora a 7.2 kW, una cadena de 16 × 100 Ah queda aproximadamente en el rango correcto tras aplicar la reducción; confírmelo con la curva de descarga.
¿Puedo usar baterías de coche para un UPS?
No. Las baterías de coche están diseñadas para arranques breves de alta corriente, no para descargas profundas. En un UPS fallarían rápidamente.
¿Puedo añadir una batería a una cadena existente?
No añada un bloque nuevo a una cadena antigua: el nuevo se sobrecargará y los antiguos quedarán subcargados. Sustituya la cadena completa o utilice una cadena independiente con su propia protección.
¿Necesito un monitor de baterías?
En una instalación crítica o en una cadena grande, sí. Un monitor detecta bloques débiles, picos de temperatura y circuitos abiertos antes de que el UPS falle al pasar a batería.
¿Se puede instalar LiFePO4 en un rack?
Sí, hay módulos de rack de 2U–3U. Confirme la profundidad del rack, el peso, la comunicación con el BMS y la curva de carga.
Envíe la lista de cargas. Le devolveremos la configuración.
Indíquenos los kW, el tiempo de respaldo, la fase y el país del sitio. Recibirá una recomendación de capacidad, la configuración de baterías y la hoja de modelo.
- Recomendación de capacidad y topología
- Estimación del banco de baterías y autonomía
- Hoja de modelo y oferta comercial
Solicitar una configuración y cotización
Envíe la lista de cargas, el tiempo de respaldo y las condiciones del sitio. Le devolveremos una recomendación de capacidad, la configuración de baterías y una oferta comercial.