Ибп зарядка аккумулятора: Зарядка аккумулятора ИБП и основные правила ее осуществления

Как правильно заряжать аккумулятор?

Длительность срока службы аккумуляторной батареи, а также корректность ее работы зависит от правильности заряда устройства. Данное условие распространяется абсолютно на все аккумуляторы.

Тем не менее, далеко не все пользователи знают, как осуществлять корректный заряд аккумуляторов. В представленном материале будут рассмотрены основные рекомендации зарядки аккумуляторной батареи: как это правильно делать и сколько должна продолжаться зарядка АКБ.

Что подразумевает правильный процесс зарядки АКБ

В настоящее время современный рынок может предложить отечественному покупателю максимально широкий выбор аккумуляторов, различающихся не только характеристиками, но и особенностями зарядки. Хотелось бы заметить, что существуют несколько общих правил правильной зарядки устройств, которые могут быть применены к наиболее распространенным и часто используемым потребителями бытовым аккумуляторам (герметичные свинцово-кислотные АКБ необслуживаемого типа, AGM аккумуляторы).

Отметим, что представленные ниже правила также актуальны и для АКБ обслуживаемого типа (стартерные, для авто), хотя процесс зарядки таких устройств характеризуется некоторыми особенностями.

Частое заблуждение о том, что аккумуляторы для максимальной длительности эксплуатации необходимо периодически полностью разряжать перед осуществлением зарядки неверно.

Для корректности эксплуатации качественной продукции (АКБ LogicPower) оптимальным является режим постоянного подзаряда (буферный заряд), подразумевающий отсутствие полной разрядки устройства, а также применим режим циклического заряда аккумулятора. Например:

Наиболее яркий пример буферного заряда аккумулятора — это источник бесперебойного питания (ИБП/ UPS). В данном устройстве АКБ практически все время находится в режиме заряда, для того чтобы в случае возникновения критической ситуации (отсутствие электричества в общей сети) отдать энергию. Как только электрообеспечение возобновляется, аккумулятор устройства автоматически входит в режим подзарядки. Отметим, что такой режим является наиболее щадящим для аккумуляторов.

В качестве примера применения циклического режима заряда аккумуляторных батарей, можно взять детский электромобиль или же системы автономного электропитания с применением альтернативных источников энергии. В таких устройствах или системах, как правило, аккумуляторные батареи разряжаются, а затем и заряжаются по мере эксплуатации. Количество таких циклов заряда/разряда обозначается на самом аккумуляторе и заявляется производителем. На сегодня одним из оптимальных решений являются аккумуляторные батареи LogicPower, обеспечивающие достаточное число циклов на 100% глубокого заряда.

Длительность зарядки АКБ: что следует учитывать?

Продолжительность зарядки аккумуляторной батареи напрямую зависит от разряженности устройства. Сперва, как правило, осуществляется быстрая зарядка (бустерная), но по мере заряженности, потребляемые показатели тока снижаются, доходя до минимальных значений при достижении полного заряда АКБ.

Основной показатель полной заряженности батареи — это падение тока, который и принимает аккумулятор. Зарядка полностью разряженного аккумулятора в буферном режиме обычно в 3-4 раза дольше, нежели в циклическом.

Температурные показатели окружающей среды при осуществлении заряда аккумуляторных батарей должны составлять порядка 20-25 градусов. При меньшей температуре заряд должен выполняться более длительный период времени. Обращаем внимание на то, что при нулевой температуре зарядка АКБ крайне нежелательна.

Также существуют и индивидуальные правила, которые следует учесть при обслуживании и зарядке тех или иных аккумуляторов, с которыми пользователь может ознакомиться в инструкции, которая поставляется вместе с АКБ.

Автомобильный аккумулятор в ибп — Аккумуляторы WESTA

Источники бесперебойного питания устанавливаются перед оборудованием, которое должно сохранить рабочие параметры после отключения сетевого питания. Устройство укомплектовано аккумулятором и электронной схемой контроля параметров и переключения на резервный источник. Можно ли подключить автомобильный аккумулятор к ИБП?

Типы ИБП и требования к аккумуляторам

Задачи, решаемые блоком, разнятся. Пассивные устройства устанавливаются в домашний компьютер. Линейно-интерактивные бесперебойники поддерживают напряжение перед потребителем 220 В, АКБ в сеть включен постоянно.

ИБП с двойным преобразованием постоянно работает от АКБ, зарядка батареи идет от сети.

Напряжение на выходе всегда стабильное, но оборудование сложное, требует охлаждения, устанавливается на особо ответственные потребители энергии.

Мощность бесперебойника определяется в вольт-амперах, а обслуживаемой техники – в ваттах. Соотношение: 1 ВА=0,6 Вт. При недостаточной мощности блока, сработает защита по току, ИБП отключится. Поэтому, подбирая устройство под потребителя нужно предусмотреть резервную емкость 30 %.

Стандартно в ИБП используют гелевые или AGM аккумуляторы. Отличия их по функциональности от автомобильных незначительны, но стоят они значительно дороже.

Насколько оправдана модернизация ИБП, и насколько стартовый АКБ авто справится с задачей?

Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП

Здесь рассматриваются только пассивные и линейно- интерактивные ИПБ, применяемые в личных целях. К тому подвигла цена родного устройства и сходные по функции способности недорогих автомобильных и ИБП аккумуляторов. Возможна ли переделка защитного блока?

Есть в конструкциях принципиальные различия – в гелевой батарее ИБП выполнены толстые свинцовые пластины-накопители из чистого свинца. В стартовом АКБ электролит жидкий, свинцовые пластины тоньше, состав имеет примеси.

Автомобильный аккумулятор будет стоять рядом с блоком, загромождая помещение. Использование автомобильного аккумулятора в ИБП – апгрейд вынужденный.

Суммарные потери при эксплуатации аккумуляторной батареи и родного АКБ блока в итоге сопоставимы.

Перед тем как подключить АКБ от авто к ИБП, необходимо знать последствия:

• тонкие пластины автомобильного аккумулятора быстро разрушаются, работая в режиме ИБП;
• авто АКБ в сети ИБП постоянно недозаряжен, при восстановлении емкости при пониженном напряжении закипает;
• выделение водорода в атмосферу помещения может привести к взрыву от искры, если достигнута критичная концентрация газа;
• автомобильный жидкий АКБ разряжается быстрее гелевого от ИБП.

Автомобильный АКБ не гарантирует достаточной точности показателей батареи из нескольких банок, так как каждая из них влияет на суммарные показатели батареи.

Особые требования к батареям ИБП, которые невыполнимы для авто аккумуляторов:

• совместимость с зарядным устройством с плавающим зарядом 13,6 – 13,8 В;
• поддержка работы в буферном рнжиме с двойным преобразованием напряжения;
• разряд без подзарядки длительное время.

Ибп под автомобильный аккумулятор

Однако умельцы все равно стремятся из автомобильного аккумулятора б/у собрать ИБП. Для работы необходимо:

• обслуживаемая АКБ для авто в специальном футляре;
• соединительный провод сечением 4 мм2;
• клеммы, разъемы;
• вентилятор охлаждения напряжением 12 В – 2 шт.;
• инструменты для монтажа.

Выбрать аккумулятор, предусмотреть, чтобы разряд ограничивался 20 % от емкости. Необходимо предусмотреть меры безопасности. Работу вести на оборудовании, отключенном от линии питания с видимым разрывом. Как сделать ИБП линейки Back-UPS (APC) из автомобильного аккумулятора, предлагаем последовательность:

• Убрать из гнезда комплектный АКБ, его можно будет в дальнейшем использовать.
• Подготовленную, заряженную, в декоративном и устойчивом корпусе батарею установить около корпуса блока ИБП.
• Подготовить провода, установить клеммы.
• Вместо аккумулятора в блок поставить 2 вентилятора, на вытяжку и приток, соединить их с аккумуляторами через разъемы. Прорезать вентиляционные щели в корпусе.
• Поместить проводку в защитный рукав, установить оборудование на место, так, чтобы был доступ к вентиляционным щелям. Соединить оборудование, вначале с ИБП, потом с батареей, соблюдая полярность, первым плюсовой провод.
• Подключить потребителя и сеть.

• Полезным будет посмотреть видео по теме.
• Как применить автомобильный аккумулятор для ИБП газового котла

Если у вас в загородном доме стоит газовый котел, его сложная электроника несовместима с неустойчивыми сетевыми параметрами.

Без ИБП не обойтись, но можно ли использовать автомобильный АКБ в сборке? Специалисты не советуют использовать неродной накопитель энергии по перечисленным ранее причинам.

Они отмечают, 50 % дорогостоящей аппаратуры регулирования газовых котлов отказали именно из-за применения автомобильного аккумулятора.

В качестве внешних источников питания в схему можно включать автомобильные аккумуляторы, при условии, что для них устроен отдельный шкаф с вытяжкой. Это исключает образование взрывоопасной смеси в помещении.

Можно ли зарядить аккумулятор ИБП автомобильной зарядкой

Какими отличиями обладает зарядное устройство ИБП и можно ли его применять для зарядки автомобильного аккумулятора? Можно, если воспользоваться функцией постоянного тока. Тогда аккумулятор будет получать заряд долго, но зарядится полностью. Если воспользоваться постоянным напряжением, максимальное значение 13,8 В не позволит выполнить полную зарядку.

Точно также гелевый аккумулятор бесперебойника можно зарядить ЗУ от автомобильного АКБ. Но выставить нужно постоянный ток, равный 10 % от емкости. Примерное время накопления энергии около суток.

Перезаряд гелевой батареи недопустим, необходимо снять ее с зарядки до достижения 14,4 В.

Пред тем как зарядить аккумулятор ИБП зарядным устройством от автомобиля, нужно убедиться, что на корпусе устройства есть надпись rechargeable.

Зарядить автомобильный аккумулятор, используя ИБП можно, используя схему поочередного насыщения нескольких аккумуляторов, в схеме для газового котла. Тогда зарядное для автомобильного аккумулятора используется поочередно к накопителям, но тот прибор, что работает в паре с ИБП, не должен одновременно подзаряжаться.

На многочисленных форумах предлагают использовать ИПБ для зарядки автомобильного аккумулятора, выполнив электронную схему переключения своими руками. Важно чтобы была отсечка работы АКБ в схеме и подзарядкой. Если внешняя батарея одна, на время заряда автомобильным ЗУ защитный блок должен отключаться от потребителя должен отключаться.

Пользователи советуют использовать в схеме ИБП автомобильную батарею б/у или восстановленную. Так можно продлить срок службы автомобильной АКБ и научиться управлять процессом зарядки ИБП своими руками.

Автомобильный аккумулятор — в ИБП!

• 25 июня 2019 г. в 11:16
• 8312

Представляем вашему вниманию статью Александра Ткачева из Риги, который в соавторстве с Александром Ярошенко (SamElectric.ru) расскажет о том, как можно использовать обычный автомобильный аккумулятор для резервного питания важного оборудования.

Источник бесперебойного питания (ИБП) является не просто защитником электропотребителей от скачков и перепадов питающего напряжения, но и полноценным источником накопленной энергии.

С постоянным совершенствованием электронных компонентов снижается и их стоимость. Если 10–15 лет назад ИБП мощностью 1000 ВА был достаточно дорогим прибором, то сейчас такой ИБП можно приобрести по доступной цене.

В современных ИБП используются дорогие необслуживаемые свинцовые аккумуляторные батареи, произведенные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Суть технологии — использование вместо жидкого электролита токонепроводящего пористого материала с жидким электролитом в порах.

Такой аккумулятор безопасен с точки зрения использования (может использоваться в положении «на боку» или «вниз головой») и не требует обслуживания, но имеет один существенный минус: высокая цена.

Обычная автомобильная стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) имеет жидкий электролит и стоит в 2–3 раза дешевле при такой же емкости, но накладывает на использование в ИБП некоторые ограничения. Поэтому производители ИБП предпочитают ставить в свои изделия именно AGM батареи.

Применение обычных АКБ существенно снизит стоимость, увеличит емкость накопленной энергии и продолжительность работы ИБП

Далее мы рассмотрим обслуживаемые кислотно-свинцовые АКБ, используемые в автомобилях, и покажем, как «обмануть систему» и применить АКБ в обычных ИБП.

Теоретическая часть

АКБ имеет два крайних рабочих состояния — полностью разряжена и полностью заряжена:

Внимательный читатель, а особенно автоэлектрик возразит: «Напряжение на заряженной АКБ не будет выше 13 вольт!» И будет прав! Напряжение на полностью заряженной АКБ будет в пределах 12,75–12,80 вольт при плотности электролита 1,26 г/см3 и при температуре 25°С. И называется оно напряжение покоя АКБ.

Напряжение покоя измеряется только после отключения АКБ от потребителей или зарядных устройств через как минимум 24 часа. Во время зарядки и разрядки в АКБ происходят сложные химические процессы, длящиеся после отключения зарядного устройства или нагрузки какое-то время. Это можно назвать химической инерцией.

Если АКБ отключить от нагрузки, ее напряжение начнет подниматься. А при зарядке, если отключить АКБ от зарядного устройства, напряжение будет снижаться

Во время зарядки АКБ набирает электрическую емкость. Это один из самых главных показателей АКБ. Электроемкость АКБ — это произведение постоянного тока разряда АКБ на время разряда при номинальном напряжении (для автомобильного АКБ это 12 вольт).

За час АКБ электроемкостью 60 А·ч может отдать 60 ампер напряжением 12 вольт до ее полной разрядки. Практически это выглядит так: если АКБ нагружать током 60 ампер один час, ее напряжение снизится с 12,75–12,80 вольт до 12,00 вольт.

Но откуда же 14,4 вольта? Далее мы детально рассмотрим процесс заряда АКБ и откуда берется это напряжение.

Принцип заряда АКБ

Существует два способа зарядки АКБ:

• Зарядка постоянным током используется чаще всего. В начале заряда АКБ заряжается током, равным 1/10 от емкости АКБ, и напряжением, близким к номинальному напряжению заряда или чуть выше (обычно 14,50–14,80 вольт) до начала кипения электролита. Потом ток понижается до 1/20 от емкости АКБ и опять заряжается до начала кипения электролита. После этого процесс зарядки прекращается. Кипение электролита — это процесс выделения из него под воздействием электролиза паров водорода.

Зарядить АКБ до значения, близкого к 100% ее емкости, зарядкой постоянным током можно только постоянно понижая ток заряда.

Сначала до 1/40, довести до кипения, потом до 1/80 довести до кипения, потом до 1/160 и так до 1/2000. Причем нужно следить, чтобы процесс кипения электролита не начинался, а только подходил к нему.

Это достаточно кропотливая и нудная задача — нужно постоянно следить за процессом зарядки.

• Зарядка постоянным напряжением подразумевает зарядку АКБ точным номинальным напряжением заряда (с точностью до сотых долей вольта) и плавным понижением тока зарядки без кипения электролита. Такие зарядные устройства достаточно сложны и дороги, но позволяют использовать ресурс АКБ по максимуму.

Рассмотрим второй способ заряда АКБ (постоянным напряжением), так как он обычно используется в ИБП при заряде АКБ. Такой способ не допускает кипения электролита и заряжает АКБ до реальных 100% емкости. Процесс зарядки АКБ логарифмичен (нелинеен), поэтому зарядить АКБ полностью на 100% — задача достаточно сложная.

Если на начальных этапах зарядки для типичной АКБ емкостью 70 А·ч ток заряда 1/1 0 от емкости (7 А), то на конечных этапах зарядки (90–98%) ток равен 1/400 от емкости (175 миллиампер). И на этапах зарядки (от 98–100%) ток заряда должен быть чуть больше тока саморазряда АКБ.

А это менее 1/2000 от емкости АКБ (менее 35 миллиампер).

Номинальное напряжение заряда для каждой АКБ индивидуально (производитель, материалы, технологии и даже смена, в которую АКБ изготавливался на заводе) и может колебаться в пределах от 14,35 до 14,45 вольт.

При выкипании водорода из электролита происходит увеличение его плотности. Поэтому в элек-тролит в таком случае нужно добавлять дистиллированную воду для компенсации его плотности до 1,26 г/ см3.

На практике технологии производства стартерных АКБ за более чем 100-летний период производства отточены до совершенства и выпускаются с учетом номинального напряжения заря-да, близкого к 14,40 вольтам.

Полностью зарядить АКБ (на все 100% ее электрической емкости) без выкипания электролита можно только напряжением 14,40 вольт!

Теперь рассмотрим практическую часть зарядки постоянным напряжением на конкретных примерах.

Так как АКБ набирает емкость заряда нелинейно, при подключении АКБ к зарядному устройству без ограничения тока заряда АКБ в течение первых секунд может потреблять ток заряда, равный своей емкости.

Например, для АКБ емкостью 70 А·ч первые секунды ток заряда будет 70 А. Потом ток заряда плавно понижается с повышением внутреннего сопротивления АКБ.

20–30% своей емкости АКБ может набрать за 15–20 минут зарядки током 1/10 от своей емкости (в нашем примере 7 А).

Автомобилисты знают, что «прикуривать» от соседского автомобиля подсевшую АКБ достаточно минут 5–10, чтобы крутануть стартер, а если АКБ села «в ноль», времени понадобится немного больше — здесь мы и наблюдаем логарифмичность процесса зарядки.

Чтобы зарядить АКБ на 50% емкости, понадобится уже пару часов, а никак не 30–40 минут, так как ток заряда все время уменьшается. А вот чтобы зарядить АКБ на 80%, понадобится как минимум 6–7 часов. 80–85% емкости АКБ достигается, когда напряжение заряда поднялось до 13,60–13,80 вольт.

Ток заряда на этом этапе будет меньше одного ампера, и продолжит понижаться. А при 14,20 вольтах АКБ заряжена до 90–95%. Фактически на этапе зарядки около 97–99% происходит прецизионная зарядка.

При превышении напряжения зарядки даже на 0,01 вольт или тока зарядки на 10 миллиампер мы получим начало закипания электролита.

Практическая часть

Производители (в меньшей мере) и продавцы (в большей мере) ИБП очень часто критически относятся к использованию дешевых стартерных АКБ в ИБП.

Потому что с AGM аккумуляторами меньше хлопот с пользователями, которые не представляют, как работает ИБП и как устроена АКБ. Хотя использовать стартерные АКБ в ИБП в большинстве случаев можно.

А если использовать внешнюю схему зарядки АКБ — это отличное дешевое решение для любого ИБП. Поясним некоторые нюансы по-своему 15-летнему опыту использования АКБ с ИБП от APC Back UPS 600I.

Три наиболее частые ошибки при подключении внешних АКБ к ИБП заключаются в следующем:

• малая площадь сечения проводов, которыми подключается АКБ к ИБП;
• длина проводов от АКБ к ИБП;
• нагрузка, которую хотят получить от ИБП при подключении внешней АКБ.

Разберем первый и второй пункт более подробно. Падение напряжения на проводах при передаче постоянного электрического тока в 12 вольт очень сильно зависит как от длины, так и от площади сечения этих проводов, а также от силы тока, протекающего по этим проводам. Наш ИБП при питании от АКБ на полной нагрузке в 600 ВА забирает с нее ток около 35 ампер.

Если суммарная длина проводов (плюсового и минусового) от АКБ к ИБП не превышает 50–60 см, достаточно площади сечения под ток в 35 ампер около 16 мм2. А вот если АКБ находится на удалении 5 метров от ИБП (это общая длина проводов 10 метров), падение напряжения будет очень большим — 0,3 вольта. Электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена на половину.

При падении напряжения на АКБ по мере ее разрядки сила тока по закону Ома будет возрастать. При напряжении 9 вольт сила тока будет более 50 ампер. Соответственно будет возрастать и падение напряжения в проводах — до 0,5 вольта. ИБП будет отключаться гораздо раньше, чем если бы АКБ стояла в корпусе ИБП.

Стандартные провода в ИБП, которыми штатная батарея подключена в схему, имеют сечение около 8 мм2 и длину около 30 см. Если подключить АКБ проводом такого же сечения, но длиной 10 метров, электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена полностью.

Поэтому подключать АКБ к ИБП нужно как можно более толстыми и как можно более короткими проводами.

Теперь третий пункт. В обычные офисные ИБП ставятся АКБ емкостью 7–9 А·ч. При полной нагрузке на ИБП он проработает 1–3 минуты (зависит от производителя и модели). При подключении стартерной АКБ время работы возрастет в разы и может достигнуть одного часа. Но при этом внутренние силовые компоненты схемы могут выйти из строя от перегрева, поскольку они не рассчитаны на долговременную работу.

Поэтому, если использовать АКБ, ИБП должен работать не более чем на 50–60% его полной расчетной мощности. Либо потребуется принудительное охлаждение компонентов.

Пример переделки ИБП под стартерную АКБ

На основе АКБ и Back UPS 600I была собрана и более 10 лет эксплуатируется ИБП собственной конструкции:

На передней панели мы видим цифровой вольтметр, который показывает напряжение заряда или разряда, и амперметр, который показывает электрический ток в двух направлениях — заряд и разряд.

ИБП — всегда стационарные устройства и, как правило, в месте их установки имеется достаточно пространства, чтобы установить АКБ

При подключении нагрузки видно, как проседает напряжение и как амперметр показывает разрядку АКБ с отрицательным значением тока.

ИБП настраивался исходя из того, что забираемый от АКБ ток будет не более 20 ампер. Фактически данный ИБП питает два сервера, рутер и свитч.

Гарантированно это все может работать без электричества около 7–8 часов (в зависимости от нагрузки на сервера).

Схема подключения позволяет использовать две АКБ и независимо заряжать одну из батарей во время эксплуатации другой. Раз в полгода можно переключаться между батареями, чтобы сравнять процесс старения обоих АКБ.

О таблице

На передней панели ИБП приведена таблица, которая характеризует степень заряда и разряда АКБ. Как видно, АКБ разряжена в ноль, когда напряжение на ней падает до восьми вольт. Поясним термин «глубокий разряд», используемый далее по тексту. АКБ переходит в состояние глубокого разряда, когда напряжение покоя у нее ниже 11,35–11,40 вольт.

Это верхний предел глубокого разряда. Как говорилось выше, после отключения нагрузки напряжение на АКБ начинает повышаться. Если в течение 2–6 часов, в зависимости от емкости АКБ, это напряжение поднялось до 11,90–12,00 вольт, АКБ не ушла в глубокий разряд.

Но как следует из опыта, даже если АКБ кратковременно разрядится до 11,90–11,8 вольт, ничего страшного не будет, если ее сразу поставить на зарядку.

Производители АКБ указывают кратковременный пусковой ток рядом с емкостью. Такой ток возникает при запуске стартера, уводя АКБ в глубокий разряд с просадкой напряжения на АКБ до 9 вольт, но АКБ это выдерживает и служит в автомобиле 5–6 лет.

Нижний порог отключения производитель ИБП выставляет при полной нагрузке на АКБ. В нашем случае он около 7,55 вольт при нагрузке около 30–35 ампер. 8 вольт в таблице указано на полную нагрузку. Это «памятка для себя».

Но лучше не доводить разрядку АКБ до падения напряжения на такой низкий уровень. АКБ «проседает» по напряжению больше под полной нагрузкой, чем под нагрузкой в 50% или 30%.

Как только нагрузка пропадает полностью, напряжение на АКБ скачком поднимается и потом продолжает подниматься все медленней до напряжения фак-тического разряда (напряжения покоя).

Например, опытным путем установлено, что при 20-амперной нагрузке на АКБ, когда напряжение проседает до 8 вольт, можно уменьшить ток до 9 ампер, и напряжение мгновенно поднимется до 10,6 вольт, продолжая при этом медленно понижаться.Если разряжать аккумулятор нагрузкой в 10 ампер, соответственно и нижнее значение будет не 8 вольт, как приведено в таблице на передней панели, а больше (оно может быть 8,4 вольт, к примеру, или 9,0 вольт).

Если нагрузка на АКБ от ИБП 10–20% от расчетной, соответственно напряжение «проседает» меньше, но на АКБ получается нагрузка долговременней. И соответственно АКБ находится в глубоком разряде под нагрузкой дольше. А вот это уже «убийственно» для АКБ. Поэтому нужно стараться не доводить АКБ до глубокого разряда и по возможности, если до этого дошло — сразу поставить на зарядку.

Штатная AGM батарея, проработав 20–30 минут в глубоком разряде, фактически умирает сразу — начинают разрушаться пластины внутри нее, и электроемкость падает в разы в отличие от стартерной АКБ, где потеря электроемкости от работы при глубоком разряде 2–3 часа измеряется процентами.

Стартерная АКБ гораздо выносливей «батареи в комплекте» с ИБП

Если их правильно использовать и обслуживать, но, самое главное, правильно заряжать, они могут прослужить более 15 лет либо выдержать более четырехсот циклов 100% разрядки-зарядки или более тысячи циклов 30–40% разрядки-зарядки! Это проверено на практике!

Уверены, что статья заинтересует читателей. Если хочется узнать больше — полная версия статьи приведена в блоге SamElectric. ru (статья «Аккумуляторы для ИБП»), там же — многочисленные комментарии и ответы на вопросы.

Оживление старого аккумулятора от ИБП из 2000х — DRIVE2

• Отдали мне старый ИБП, который валялся нерабочим с 2000х
• Я люблю чинить всякий старый хлам — просто из интереса, это мое хобби, как у кого-то коллекционирование статуэток или радиоуправляемые самолетики. )
• И вот отдали мне нерабочий источник бесперебойного питания от компа.
• Если кто не знает — там внутри стоит инвертер и маленький аккумулятор на 12 вольт, и через этот ИБП включается в сеть комп и монитор, и если вдруг выключат свет, ИБП сам может питать монитор и комп несколько минут, чтобы успеть сохранить работу.
• Я думал, может в ИБП сгорел транзистор и легко будет все починить.
• Но увы, починить его оказалось невозможным.
• Во-первых на аккумуляторе было 0 вольт! ))

Он был мертвый абсолютно. Зарядка его не видела, а если подключить его к блоку питания, он принимал 0 ампер — то есть не заряжался вообще.

Во-вторых, транзисторы там сгорели, даже два, но еще и сгорела самая ценная и дорогая деталь — трансформатор! ))

Полный размер

Трансформаторчик!

А он еще с кучей проводов — видимо там был еще встроенный релейный стабилизатор напряжения. Такой не купить, да и стоят трансформаторы очень дорого. Да и ИБП мне не нужен! ))

1. Ну чтож — такое только на помойку.
2. Ну хотя бы с его помощью снял фото про удобный инструмент — иглы для выпаивания деталей.
3. Однако, случайно я увидел ролик на YouTube про оживление аккумулятора от ИБП.
4. Смысл — снимается крышка, и внутрь заливается немного дистиллированной воды (некоторые советуют электролит заливать), а потом аккумулятор оживляется 30 вольтами. )
5. Правда у них аккумулятор показывал хоть что-то, а у меня было 0 вольт.
6. Но что я терял? )
7. Дистиллированная вода как раз была.
8. Вот такой аккумулятор там стоял:

Полный размер

Сбоку написано каким током и напряжением заряжаь

• Крышечка приклеена, но легко снимается, если поддеть ее через отверстия для отвода газов, под ней находятся резиновые пробки:
• Снял эти резиновые пробки, под ними видны пластины.

Полный размер

Фото сделано уже после заливки и зарядки

1. Между пластинами что-то вроде жестской ваты — видимо оно впитывает электролит, благодаря этому внутри ничего не плещется.
2. ВНИМАНИЕ: чтобы случайно вам в глаза не попал электролит, нужно надеть ОЧКИ!
3. Сначала я пытался лить воду в каждую ячейку, но она застревала в горлышке и воздух не давал ей заливаться внутрь.
4. Тогда я просто залил всю верхнюю поверхность водой (один фиг 0 вольт на нем!
   

   Бесперебойник с автомобильным аккумулятором

   Современные надежные и недорогие источники бесперебойного питания (ИБП) все же не лишены некоторых недостатков.

   Малая емкость штатной аккумуляторной батареи совместно с небольшим сроком ее службы и дороговизной замены заставляет задуматься над использованием альтернативной АКБ.

   Наиболее полно в розничной сети представлены автомобильные стартерные батареи, так что система из бесперебойника с автомобильным аккумулятором при ее привлекательной цене и большой емкости может на порядок превзойти специализированные решения.

   Источники бесперебойного питания спроектированы грамотными инженерами, опыт производства безопасных и компактных ИБП накоплен у десятка авторитетных компаний.

   Представленные на рынке изделия оптимально сбалансированы по потребительским параметрам: мощности, весу, цене, сроку службы.

   Следовательно, улучшение какого-либо узла может привести к ухудшению общего удобства использования, будьте к этому готовы.

   Замена батареи, предусмотренной изготовителем, на автомобильную батарею большой емкости ожидаемо приведет к увеличению времени работы подключенной нагрузки. Однако придется выделить дополнительное место для размещения большой и тяжелой АКБ, обеспечить условия ее эксплуатации и заряда, выполнять работы по обслуживанию системы.

   Потребуется также продумать варианты размещения соединительных проводов, не нарушающие дизайн интерьера.

   Перечень оборудования и материалов

   Рекомендуем заранее приобрести все комплектующие для замены, в этом случае процедуру можно провести за минимальное время. Вам понадобятся:

   • Источник бесперебойного питания;
   • Обслуживаемая кислотно-свинцовая стартерная аккумуляторная батарея;
   • Желательно приобрести аккумуляторный ящик под размер батареи;
   • Провод соединительный гибкий, сечением не менее 4 кв. мм;
   • Клеммы для присоединения проводов к аккумулятору и источнику, разъемы для подключения вентиляторов к аккумулятору;
   • Вентиляторы охлаждения ИБП с питанием 12 В, рекомендуется две штуки —  приточный и вытяжной.

   Читайте так же:  Большой обзор ИБП с внешними аккумуляторами

   Перед покупкой оборудования внимательно изучите характеристики вашего ИБП, от номинального напряжения его батареи будут зависеть параметры и количество всех остальных элементов схемы.

   Дополнительное охлаждение ИБП потребуется в связи с увеличением времени работы трансформатора на заряд батареи большой емкости. Возможно, дополнительно потребуется изготовление вентиляционных отверстий в корпусе источника.

   Способ прокладки соединительных проводов выбирайте по кратчайшему расстоянию, в случае увеличения длины провода придется увеличить его сечение.

   Выбор аккумуляторной батареи

   До установки АКБ необходимо прояснить ряд особенностей, которые будут сопутствовать нестандартным условиям ее применения:

   • Срок службы АКБ. По сравнению с типовым использованием в машине, в схеме работы с ИБП срок службы батареи несколько сократится. Это обусловлено различиями в конструкции аккумуляторных банок. Тем не менее, при большей стоимости время работы штатной батареи источника сопоставимо со временем работы автомобильной АКБ.
   • Полный разряд АКБ. Автомобильные аккумуляторы не допускают полного разряда, а в работе с ИБП это вполне может случиться. Решением проблемы должна стать настройка источника питания, при которой он отключится при падении заряда до 20-25% от полной емкости.
   • Испарения кислоты и водорода. Принцип действия аккумуляторных батарей предусматривает выделение в воздух водорода и паров кислот. Данное условие характерно, кстати, и для батарей, идущих в комплекте с ИБП. Многочисленные замеры показывают, что количество кислоты и водорода, полученное в процессе работы и заряда АКБ от источника бесперебойного питания, ничтожно и не представляет вреда для человека при соблюдении техники безопасности.
   • Взрывоопасность. При работе и заряде ИБП концентрация водорода в объеме стандартного помещения не достигает опасного отношения к кислороду, поэтому взрывоопасной смеси не возникнет.

   Практический пример

   Собрать собственную систему бесперебойного питания большой емкости с использованием автомобильного аккумулятора поможет следующая небольшая пошаговая инструкция. В качестве примера взят самый распространенный ИБП линейки Back-UPS производства APC.

   Читайте так же:  Разберем типы аккумуляторов для ИБП

   Рабочее напряжение батареи составляет 12 В постоянного тока.

   При производстве работ соблюдайте правила безопасности для электроустановок! Все работы проводите на отключенных от сети устройствах!

   1. Отсоедините штатную аккумуляторную батарею источника бесперебойного питания, и если она исправна, ее можно использовать в дальнейшем.
   2. Очистите от загрязнений и полностью зарядите автомобильную аккумуляторную батарею. Проверьте уровень электролита, при необходимости долейте дистиллированную воду. Снимите заливные пробки, прикройте их декоративным кожухом, не препятствующим газообмену. Примите меры по предотвращению опрокидывания батареи, надежно закрепив ее или установив в специальный ящик.
   3. Провода необходимой длины нужно оконцевать соответствующими клеммами. Для проводов большого сечения применяйте обжимные клещи.
   4. Установите вентиляторы дополнительного охлаждения на корпус ИБП, предварительно просверлив вентиляционные отверстия. Рекомендуется использовать два вентилятора — на приток и на вытяжку воздуха. Электропитание системы охлаждения выполняется от проводов аккумулятора через разъемы.
   5. Разместите ИБП и автомобильную АКБ на рабочих местах. Уложите провода в кабелепровод. Обязательно убедитесь, что вентиляционные отверстия не заблокированы посторонними предметами или стенками мебели.
   6. Соблюдая полярность, подключите провода к ИБП, затем к батарее. При подключении к батарее первым присоединяйте плюсовой провод.
   7. Подключите нагрузку к ИБП, включите ИБП в сеть. Настройте бесперебойник так, чтобы он отключался при падении заряда до 20-25% от полного.

   Сборка схемы закончена. Полезным будет посмотреть следующее видео на эту тему

   Техника безопасности

   При сборке схемы и эксплуатации соблюдайте правила работы с электрическими устройствами. Убедитесь, что электрические провода уложены в кабелепровод (короб, труба) и надежно закреплены.

   При заряде батареи не допускайте образования искры или открытого огня рядом с батареей, не забудьте снять заливные пробки. Всегда первым отсоединяйте отрицательный полюс, затем положительный.

   Не допускайте попадания металлических предметов на клеммы аккумулятора.

   Электролит батареи содержит кислоту и крайне ядовит. Не допускайте выплескивания электролита из АКБ, надежно закрепите батарею на рабочем месте. После снятия заливных пробок будьте особенно внимательны, при попадании электролита на кожу промойте ее большим количеством воды, обратитесь к врачу.

   Техническое обслуживание

   Периодичность и состав обслуживания собранной схемы не сложнее аналогичного для автомобильного АКБ.

   Регулярно проводите осмотр и очистку всех элементов системы, предварительно отключив их от сети.

   Периодически контролируйте уровень электролита в АКБ, при необходимости долейте дистиллированную воду.

   Заключение

   Значительно повысить время работы ответственных электропотребителей при отсутствии основной сети поможет несложная и недорогая система бесперебойного питания на основе стандартного ИБП и автомобильного аккумулятора.

   Соблюдая простые правила безопасности и условия эксплуатации, с предложенной схемой можно добиться весьма хороших результатов, и вопрос «Можно ли к бесперебойнику подключить автомобильный аккумулятор?» не вызовет сомнений.

   Авто аккумуляторы в ИБП

        Зачастую возникает вопрос – а можно ли в системах и источниках бесперебойного питания (ИБП) использовать обычные автомобильные аккумуляторы?

        Да, в принципе, можно.

        Однако, перед тем как принять решение об их установке в систему резервного (бесперебойного) питания рекомендуем Вам ознакомиться с некоторыми особенностями их использования.

        Аккумуляторы SLI (Starting, Lightning&Ignition) создавались для автомобильных систем старта, освещения, зажигания. Решаемая ими задача – выдать большой ток для пуска двигателя, в то время как подзарядка батареи может производиться только в течение коротких промежутков времени, когда двигатель выдает необходимую частоту вращения.  

        Герметичные необслуживаемые аккумуляторы (VRLA), предназначенные для систем бесперебойного питания, работают в других режимах. Они “выдают” сравнительно небольшой ток (обусловленный мощностью нагрузки) и заряжаются постоянно стабильным током. Оба процесса протекают в течение длительного времени.

        Эти различия в режимах работы обусловили их конструктивное построение (толщина свинцовых пластин) и качество материала. Решетки SLI-аккумуляторов изготавливаются из пористого (переработанного из старых батарей) свинца, а в VRLA – из свинца первой плавки.

        Главное достоинство  SLI-аккумуляторов – сравнительно низкая цена. Однако этим и ограничиваются их достоинства при использовании в системах резервного (бесперебойного) питания.

   Дело в том, что:

   •      Автомобильные аккумуляторы заполнены жидким электролитом, который не поддерживает процесс рекомбинации. Это создает проблемы с безопасностью и требует дополнительных расходов на создание систем вентиляции.
   •      Эти АКБ требуют регулярного долива воды, что увеличивает эксплуатационные расходы. Более того, так как используется жидкий электролит – то в случае повреждения корпуса возможно вытекание электролита.

        Перечисленных недостатков лишены VRLA-аккумуляторы. Однако цена “кусается”.

        В качестве примера можно привести продукцию компании C&D Technologies. У этого производителя есть прекрасная линейка аккумуляторов Dynasty UPS High Rate/ UPS High Rate Max довольно дорогих.

        Учитывая, что вопрос стоимости батарей для систем резервирования питания все-таки остается одним из основных, то в серии Dynasty разработаны батареи типа HPS (High Power Serie), которые отвечают самым высоким стандартам качества (ISO 9001). При этом, они существенно дешевле АКБ  Dynasty UPS High Rate / High Rate Max, но более надежны в сравнении с SLI-аккумуляторами при использовании их в системах резервирования питания, охранно-пожарной сигнализации, телекоммуникации и т. д..

        На графике приведена зависимость, которая наглядно характеризует эксплуатационные характеристики SLI— и  VRLA-аккумуляторов..

        Нетрудно видеть, что по сроку службы VRLA-аккумуляторы в 3-4 раза превышают аналогичные показатели SLI— аккумуляторов. .

   Источник Информации — Компания «C&D Technologies» — Джеймс Росс.

   Подключил источник бесперебойного питания к автомобильному аккумулятору

   Всем доброго дня!

   Стоит ли использовать источник бесперебойного питания-ИБП, для своих устройств?

   Скорее да, чем нет. Ведь, он не только обезопасит вас от нештатных ситуаций, таких как отключение электричества, или скачки напряжения, но и сохранит ваше оборудование от выхода из строя, которое стоит немалых средств.

   За счёт чего, ИБП обеспечивает поддержание электропитания? Знаете, конечно, что в нём имеется встроенный аккумулятор, который имеет свой срок использования. И вот, через пару-тройку лет, ваш ИБП, уже не работает должным образом, а потом совсем перестаёт функционировать.

   И встаёт вопрос о замене данного аккумулятора, а он стоит, чуть ли не половину самого ИБП. Кто-то покупает новый аккумулятор, а кто-то покупает сразу новый ИБП.

   У меня тоже была такая ситуация, что ИБП перестал быть ИБП. И встал вопрос о замене аккумулятора. Цена на него было большая, а приобрести в нашей местности, его не было возможности.

   И для своего ИБП, я приспособил б/у автомобильный аккумулятор, который был снят с автомобиля, вследствие окончания срока годности. И к моей великой радости, автомобильный аккумулятор для работы к ИБП вполне подошёл, и работает уже три года! Он прослужил на автомобиле 5 лет, и 3 года на ИБП, и ещё работает. Для работы ИБП, не нужно больших нагрузок, и он вполне может работать.

   Подключение ИБП к аккумулятору

   Ведь, в чём суть ИБП? Это выдержать скачки напряжения, и временных отключений электричества, которые иногда могут внезапно случаться, по разным причинам. Ведь, даже короткое отключение электричества приводит к отключению всей вашей подключенной технике.

   Я имею ввиду, самое главное, это компьютер и монитор. Для компьютера такое отключение, чревато различным сбоям. А при работающем ИБП, кратковременное отключение не будет страшным, а при длительном, будет время для полноценного завершения всех работающих программ, и правильному отключению.

   Характеристики: 12В, 55Ач

   Мой аккумулятор имеет следующие характеристики: 12В, 55Ач. И он подключен стандартно, согласно полярности на штатном ИБП, только его размеры конечно великоваты, и он поэтому стоит рядом.

   Они стоят вместе

   Я подключил его при помощи удлинённых проводов, к штатному месту подключения. Провода я подобрал потолще, и обмотал их изолентой. Провода к аккумулятору я закрепил при помощи стандартных свинцовых клемм, а к ИБП припаял зажимы штекеры, типа «папа-мама», как были на родном ИБП.

   Провода от ИБП вывел наружу и соединил при помощи штекеров

   Вот такая модернизация моего бесперебойника, позволяет мне быть защищённым, от нештатных ситуаций с электричеством. Если вам понравилось моя модернизация, то ставьте Лайк! Жду ваших комментарий к статье! Всем Удачи, и Подпишитесь на Канал!

   Самодельные простецкие слесарные тиски. Жму всё подрядСобрался в лес за валежником

   Можно ли в бесперебойнике использовать автомобильный аккумулятор?

   Нам часто Клиенты задают вопрос: “Можно ли вместе с источником бесперебойного питания использовать автомобильный аккумулятор?”.

   На этот вопрос можно ответить двояко, с одной стороны да можно – автомобильный аккумулятор такой же элемент питания, как и герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи для источников бесперебойного питания, но с другой стороны его использование в циклических системах бесперебойного питания крайне нежелательны для самой аккумуляторной батареи. Обо всем подробнее мы расскажем ниже.

   Почему не рекомендуется использовать автомобильные аккумуляторы в источниках бесперебойного питания?

   Во-первых, несмотря на то, что автомобильный аккумулятор отличный источник электрического питания, терпит большие пусковые моменты и токи, но есть один важный момент – он не любит разряда ниже 70% в связи с низким циклическим ресурсом заряд-разряд, а также глубоких разрядов – до 20-30% от номинальной емкости, что в системах бесперебойного питания происходит весьма часто.  При использование его в машине, он всегда находиться на постоянной подзарядке от генератора автомобиля, средний срок службы в таком случае у него 5-7 лет. Работая же в системах бесперебойного питания из-за низкого количества циклов заряд-разряд автомобильный аккумулятор протерпит в лучшем случае 1-2 года в зависимости от частоты и глубины циклов заряд/разряд.

   Во-вторых, при использовании в ИБП автомобильного аккумулятора помимо сильного падения срока службы падает и его номинальная емкость по мере использования, а также количество отдаваемой электрической энергия от него. Если допускать частые глубокие разряды будет происходить сульфатация пластин которая как правило является необратимым процессом и в дальнейшем аккумулятор будет невозможно зарядить из-за упавшей емкости.

   В-третьих, большинство автомобильных аккумуляторов не герметичные и по мере использования будут выделят водород, что весьма опасно в закрытых и жилых помещениях.

   В-четвертых, при наличие плохого зарядного устройства в источнике бесперебойного питания, может происходить перезаряд автомобильной батареи, что будет приводить к кипению электролита в батареи, а также к его вытеканию. Также время от времени необходимо будет доливать дистиллированную воду в батарею. Что весьма неприятно.

   Какую лучше использовать аккумуляторную батарею в источнике бесперебойного питания?

   Выше мы рассмотрели основные недостатки автомобильных аккумуляторов при использование их в источниках бесперебойного питания. Всех этих недостатков лишены герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи.

   Циклический ресурс этих батарей намного выше чем в автомобильных аккумуляторах – составляет от 400 циклов и выше.

   Их можно размещать в жилых помещениях, из-за отсутствия выделения водорода, а также они не требуют периодического заливания дистиллированной воды.

   Да, цена их выше – но в перерасчете на период использования, они выигрывают, средний срок службы их будет составлять 6-9 лет.   Примеры из жизни:

   Один клиент купил 4 автомобильных аккумулятора bosch silver s3 емкостью 56 ач, они проработали у него с ибп 2 года, а потом начали отказывать один за другим. Цена одного аккумулятора на тот момент была 100$ (раньше 800 грн).

   Второй клиент по совету инженера-консультанта приобрел 4 аккумулятора для ибп с меньшей емкостью 33ач, но герметичных необслуживаемых с большим циклическим ресурсом, они уже работают 5 год. Цена батареи была на момент покупки 110$ (880 грн).

   Рекомендации от специалиста

   Если у Вас уже есть аккумуляторы, и они автомобильные, используйте их, но учитывайте их недостатки: не допускайте глубокого разряда, размещайте их в нежилых проветриваемых помещениях.

   Тем, кто только планирует покупку батареи для бесперебойника, сделайте выбор в сторону герметичных необслуживаемых аккумуляторных батарей для источников бесперебойного питания типа AGM или GEL, они предназначены для этой работы.

   Да они выйдут дороже, но в пересчете на продолжительность срока службы и более безопасное использование они у Вас выйдут дешевле и надежнее. Вы сможете найти их в разделе – Аккумуляторные батареи для ИБП.  

   Полезно прочитать также: А вы готовы к веерным отключениям электроэнергии в Украине в 2015/2016 году: наше мнение

Технологии, используемые в ИБП POWERCOM

Активная коррекция коэффициента мощности (КМ)

Задачей корректора ККМ, является сведение к нулю сдвига фаз между током и напряжением, или, иными словами, нейтрализация емкостной и индуктивной составляющих нагрузки преобразователя напряжения. Результатом активной коррекции КМ является следование входного тока ИБП питающему напряжению. Введение ККМ как достаточно сложного устройства пока приводит к заметному удорожанию и усложнению продукта в целом (конечно, по мере совершенствования технологии цена снижается). Тем не менее уже сейчас введение ККМ в ИБП дает ряд очень важных преимуществ, с лихвой окупающих это усложнение:

• Первым и самым важным преимуществом является тот факт, что при использовании ККМ с той же электропроводкой, без нарушения каких-либо норм можно использовать как минимум втрое-вчетверо более мощные ИБП. Кстати, никакого нарушения физических (и юридических) законов здесь нет.
• Второе, не менее важное, но редко упоминаемое преимущество состоит в том, что обеспечить высокую энергоемкость устройства с ККМ намного легче, чем без него. Энергоемкость — это мера способности блока питания отдавать в течение некоторого времени мощность в нагрузку, не «просаживая» сеть и не сильно снижая выходное напряжение.
• Третье преимущество — источник питания с ККМ по принципу действия стабилизирует выходное напряжение. Поэтому выходная мощность ИБП перестает жестко зависеть от напряжения сети — даже при «просевшей» сети в нагрузку отдается полная мощность.

Компания POWERCOM во всех своих он-лайновых ИБП использует активную коррекцию коэффициента мощности на основе специализированных микросхем ШИМ управления и IGBT транзисторов. Такое решение является эффективным и недорогим. При этом удается получить КМ порядка 99,9%.

Улучшенное управление батареями ABM (Advanced Battery Managment)

Известно, что в аккумуляторной батарее постоянно протекают процессы саморазряда. Для их компенсации обычно в ИБП осуществляют непрерывный подзаряд батареи малым током. Постоянно проходящий через батарею слабый ток вызывает изменения химического состава активных веществ, коррозию решетки и осыпание активной массы положительных пластин. Это приводит к необратимому падению емкости батарей, их срок службы сокращается, и реальное время батарейной поддержки уменьшается.

В различных моделях ИБП компания POWERCOM реализует алгоритм управления зарядом батарей разной степени сложности. Для примера можно рассмотреть подробнее самый совершенный алгоритм работы зарядного устройства, реализованный в ИБП серии «Vanguard».

Новый цикл зарядки батарей стартует в следующих случаях:

• после каждого включения ИБП кнопкой ON на лицевой панели;
• если ИБП переходил в режим резервного питания нагрузки от батарей на время больше 20 секунд;
• если OCV (open cell voltage) или, другими словами, напряжение на батареях без нагрузки понизится до уровня 2. 10VPC (Volt per Cell) — напряжения на элементе в течение времени покоя;
• после 30 дней работы ИБП в режиме покоя.

  Зарядные циклы.

  Заряд батарей проходит в три фазы.

  Заряд постоянным током:
  

• ток ограничивается и заряд продолжается до тех пор, пока напряжение не достигнет уровня 2.385VPC;
• если напряжение не достигнет этого уровня в течение 150 часов, будет сформирован сигнал «Battery Failure» (плохие батареи).

  Заряд постоянным напряжением:
  

• время заряда в этом режиме будет вычислено по формуле: tfloat= 1.5 x tcharge + 48 часов
• референсное напряжение устанавливается на уровне 2.335VPC;

  Режим покоя:
  

• схема управления выключает зарядное устройство до следующего зарядного цикла;
• напряжение на батареях не контролируется в первые три минуты в режиме покоя, чтобы ошибочно не инициализировать новый цикл заряда;
• сигнал «Battery Failure» (плохие батареи) будет сформирован, если OCV опустится ниже 2. 10VPC за первые 10 дней в режиме покоя.

  В функции ABM входит также контроль за разрядом батарей:
  

• схема контроля подает сигнал «Low battery» (низкий уровень напряжения на батареях) примерно за три минуты до предполагаемого истечения времени батарейной поддержки;
• сигнал «Battery low limit» (аварийный уровень напряжения на батареях) будет сформирован, когда напряжение на батареях упадет до уровня, при котором инвертор не может функционировать, после чего ИБП отключается.

Уровень полного разряда батарей определяется исходя из величины нагрузки. Другими словами, важно, чтобы батареи разряжались током, близким к номинальному, а разряд малыми токами не вызывает резкого падения напряжения на элементах, при этом емкость аккумулятора падает, но отследить порог истощения гораздо сложнее. Поэтому в модели Vanguard данные измерения мощности, поступающей в нагрузку, обрабатываются микроконтроллером, который в свою очередь устанавливает разный порог конечного напряжения на батареях. При нагрузке до 40% аварийным считается напряжение 1.80VPC, при большей нагрузке - 1.67VPC.

Температурная компенсация во время заряда

Как известно, химические процессы в аккумуляторах очень сильно зависят от температуры окружающей среды. Все режимы работы ИБП рассчитываются при температуре 25 °С, как самой оптимальной для батарей. Для того чтобы точно определить конечное напряжение при заряде аккумуляторов, на плате управления ИБП Vanguard находится датчик температуры, измеряющий температуру внутри корпуса, затем микроконтроллер вычисляет нужную величину исходя из поправочного коэффициента — 3mV °С

10 °C 25 °C 50 °C Референсное напряжение зарядного устройства Vref+0.1 2.48VPC 2.435VPC 2.36VPC Напряжение в конце цикла заряда Vref+0.05 2.43VPC 2.385VPC 2.31VPC Референсное напряжение в режиме заряда постоянным напряжением Vref 2.38VPC 2.335VPC 2.26VPC Минимальный уровень в режиме покоя constant 2.13VPC 2.13VPC 2.13VPC Таблица значений конечных напряжений при разных температурах:

Алгоритм работы по технологии ABM благоприятно сказывается на состоянии батарей и увеличивает их срок службы, тем самым уменьшая общую стоимость ИБП.

Режим высокой эффективности

Во время каждого преобразования энергии (выпрямление — инвертирование) определенная часть энергии рассеивается. Обычно ИБП класса онлайн имеют КПД на уровне 86%. В дополнение к обычному режиму постоянной работы на линии в серии ИБП «Vanguard» используется новая функция оптимизации эффективности, которая обеспечивает реальную экономию. Эта функция минимизирует потери и снижает потребляемую мощность. КПД в таком режиме достигает 95%.

В зависимости от качества электроснабжения ИБП автоматически переключается между режимом постоянной работы на линии и обходным режимом. Если качество сетевого напряжения неудовлетворительное, ИБП находится в режиме постоянной работы на линии с двойным преобразованием. Если сетевое напряжение хорошего качества и не содержит помех, ИБП автоматически переключается в обходной режим, уменьшая, таким образом, потери на преобразование. В то же время ИБП регистрирует любые дефекты сетевого напряжения и мгновенно возвращается в режим постоянной работы на линии. При работе в режиме высокой эффективности переключение ИБП происходит в случае, если:

1. входное напряжение отклоняется от номинала более чем на ±10% (можно выбрать ±15%),
2. частота входного напряжения отклоняется от номинала более чем на ±3Гц,
3. питание от сети прерывается.

Режим высокой эффективности является стандартным для ИБП и может включаться с панели управления. При необходимости режим энергосбережения может быть запрещен, и ИБП будет постоянно находиться в режиме работы на линии (двойное преобразование). По умолчанию режим энергосбережения выключен.

Возможность сегментации нагрузок

Например, у модели «Vanguard» имеется возможность раздельного управления сегментами розеток. Это сделано для того, чтобы эффективней использовать ресурс батарей и максимально увеличить время батарейной поддержки для самых важных потребителей. Управление сегментами осуществляется с лицевой панели ИБП.

Высокочастотный IGBT инвертор

Во всех моделях ИБП класса онлайн производства POWERCOM используется инвертор по схеме с широтно-импульсной модуляцией на мощных IGBT транзисторах. Управление силовыми транзисторами происходит на частоте порядка 20 кГц и осуществляется непосредственно центральным микропроцессором, описывающим в цифровом виде форму выходной синусоиды. Далее этот цифровой код преобразовывается специализированным цифро-аналоговым преобразователем, и сформированный сигнал поступает на управляющие схемы силовых ключей через гальваническую развязку на оптронах. Это схемное решение является эффективным, так как позволяет при небольших затратах выдавать в нагрузку большую мощность и при этом уменьшить габариты индуктивных элементов инвертора.

ИБП для сервера в стойку на длительное время автономной работы

Как правило, всё ответственное серверное и сетевое оборудование защищают от скачков, просадок и пропадания напряжения установкой стоечных источников бесперебойного питания.

Чаще всего эти ИБП имеют встроенные аккумуляторы (мощностью до 3кВА) или внешние модули (от 3-х кВА) набранные батареями малой емкости – 5, 7-9 или 12Ач. Это позволяет обеспечить небольшое время автономной работы, которое на максимальной нагрузке составляет не более 3-5 минут, а в случае частичной нагрузки около 8-10 минут. Количество возможных внешних батарейных модулей (кабинетов) для подобных ИБП сильно ограничено низкой мощностью зарядного устройства. Стандартный ток заряда у подобных UPS – 1А,  который просто не может зарядить аккумуляторы больше 20Ач. Плюс к этому, стоимость подобных модулей относительно велика.

ИБП APC Smart-UPS SRT 5000 ВА On-line типа с внешним батарейным банком

Возникает вопрос – как обеспечить бесперебойное электропитание сервера в течение нескольких часов?

Один клиент перед обращением к нам для решения задачи бесперебойного питания установил бензиновый генератор с автозапуском (TSS SGG 7500ЕН с АВР), но качество выходного напряжения оказалось ниже допустимого для корректной работы ИБП APC Smart-UPS SRT 5000 ВА. Источник постоянно переходил то в батарейный режим, то возвращался в режим работы от генератора. Чаще всего это происходит от плавающей частоты и гармонических искажений напряжения, которые выдаёт электрогенератор. К этому можно добавить, что степень вероятности успешного автоматического запуска бюджетного бензинового или дизельного генератора со временем эксплуатации начинает заметно снижаться. Возможные причины ошибок запуска: отсутствие топлива (забыли заправить), низкий уровень масла в картере, низкий заряд аккумулятора, старое топливо, западание иглы в карбюраторе и т.д.

Какие есть варианты?

Лучшее на наш взгляд решение – это on-line ИБП серий long time со встроенным мощным зарядным устройством, которые способны зарядить внешние аккумуляторы большой емкости, а это обеспечивает длительное время автономной работы. Как правильно подобрать бесперебойник и рассчитать ёмкость батарейного банка?

1. Для выбора мощности ИБП следует сложить паспортную мощность всех серверных блоков питания и другого подключаемого оборудования, добавить к этому 30%. Таким образом, мы получаем базовую мощность и выбираем близкий к ней номинал бесперебойника. Однофазные Online UPS серий long time имеют номиналы: 1000Ва, 2000Ва, 3000Ва, 6000Ва, 10000Ва. Трехфазные от 10кВА и выше. Следует также учесть перспективы расширения сервера. Отмечу, что неправильный выбор мощности может вызвать перегрузку ИБП, в результате чего он просто «погасит» всю нагрузку.
2. Для расчёта батарейного банка следует, во-первых, определить среднюю длительную нагрузку на ИБП, которая может заметно отличаться от суммы номиналов блоков питания. Для расчета этого значения следует провести замеры при помощи ваттметра или посмотреть уровень нагрузки существующих UPS со встроенными аккумуляторами. Во-вторых, определиться с необходимым временем автономной работы. Далее вам поможет с расчетами наш калькулятор аккумуляторов. Обратим внимание, что количество подключаемых аккумуляторов зависит от мощности и модели ИБП. Для примера – к UPS 1000ВА обычно подключаются 2 или 3 внешних аккумулятора последовательно, к 3000ВА – 6-8 батарей, к 6000 и 10000кВА – 16-20шт. Предел ёмкости батарейного банка ограничен максимальным током зарядного устройства и рассчитывается по формуле: Предельная емкость = Imax * 20 * Qакб.
   • Например, ИБП Lanches L900II-H RT 10kVa имеет максимальный ток заряда 8А и требует последовательного подключения 16 штук 12В аккумуляторов. Рассчитываем: 8А*20*16 = 2560Ач, т.е. это максимальная стандартная емкость одной батареи до 150Ач. Цифра 20 – это нижний допуск по току заряда для AGM аккумуляторов – 5% от ёмкости. Подобный батарейный кабинет обеспечит время автономии почти 7 часов на постоянной нагрузке 3кВт.

Если у вас возникли затруднения в расчетах, подборе или монтаже оборудования, мы всегда поможем

Пример реализовано проекта ИБП для сервера в стойку

Проблема, с которой к нам обратился заказчик – редкие, но периодические отключения напряжения в одном московском бизнес-центре на 3-4 часа в вечернее и ночное время, а также по выходным дням. Существующие ИБП со встроенными АКБ через 15 минут отключались и «гасили» сервера, в результате чего терялись данные, страдали сетевые хранилища, а часть оборудования требовала ручного перезапуска.

ИБП APC SmartUPS 3000 на короткое время резервирования

В процессе выездного обследования мы определились с необходимой мощностью ИБП – 10кВА и рассчитали батарейный банк – 16 АКБ по 100Ач. Пожеланием клиента была установка ИБП и аккумуляторов в серверный 19 дюймовый шкаф.

ИБП для сервера в стойке с внешними аккумуляторами

В верхней части шкафа мы разметили дин рейку с автоматом питания и выхода ИБП, рубильником ручного байпаса, вольтамперметром для каждого из двух блоков розеток, автоматами блоков розеток. Экран ИБП отображает входное и выходное напряжение, частоту, мощность нагрузки в ВА и Вт, степень заряда АКБ, текущий режим работы.

Все 16 аккумуляторов Ventura GPL 12-100 по 100Ач установлены последовательно по 4 штуки на одной усиленной полке (вес одной батареи 30кг). Совокупная запасенная ёмкость позволяет продержать 2,5кВт постоянной нагрузки более 5-ти часов. Срок жизни аккумуляторов большой ёмкости в 2-3 раза выше, чем у батарей малой емкость и составляет 8-10лет. Все клеммы изолированы специальными колпачками:

Аккумуляторы на 100Ач в стойке

Для удаленного мониторинга параметров работы ИБП по сети мы установили SNMP-карту.

SNMP карта ИБП

Выход ИБП мы вывели на блоки розеток, в которые подключается вся необходимая нагрузка. В процессе тестирования и эксплуатации система показала свою эффективность и высокую надежность.

Блок розеток

Существуют варианты ИБП для установки на усиленный стеллаж, а также различных конфигураций по фазности – 1в1, 3в1 и 3в3.

Рад ответить на ваши вопросы!

Введение в эксплуатацию новой аккумуляторной батареи в UPS

Подробности

Просмотров: 18136

Источник бесперебойного питания (ИБП, англ. UPS — Uninterruptible Power Supply) — это очень хорошая штука, которая всегда (ну или почти всегда) защтит Ваш комп от перебоев электропитания. Принцип работы прост: есть аккумулятор, который заряжается от сети и когда питание пропадает, он питает нагрузку энергией этого самого аккумулятора. Но что Вас точно ожидает даже когда сам UPS не загибается — это износ и выход из строя аккумуляторной батареи. В этом случае вы сделаете самое логичное — замените её.

Тут приведу пару моментов, которые нужно бы учесть, чтобы сделать это корректно. Речь пойдёт о свницово-кислотных аккумуляторах, о тех которыми мы часто и пользуемся в этих самых ИБП.

Момент 1. Извлечение старой батареи

Перед извлечением старой батареи удостоверьтесь, что нагрузка отключена и сам ИБП выключен. Для извлечение батареи может понадобиться разобрать сам ИБП, но этого не стоит пугаться, так как для этого нужна лишь отвёртка. В этом процессе лучше не прикасаться голой рукой к металлическим частям (в том числе и клемам), от груха подальше. Если при отсоединении батареи проскакивает искра — ничего страшного, если в воздухе нет легковоспламиняющихся газов. Нужно учитывать, что старая изношенная батарея может иметь повреждения на корпусе, поэтому нужно быть внимательным, чтобы не облить себя электролитом.

Момент 2. Установка новой батареи

Установить новую очень просто, если предварительно извлечь старую. Логика подскажет как её установить обратно. Если нет, то читаем инструкцию или гуглим. Единого рецепта под всё UPS нету. При подключении батареи в UPS между клемами проскакивает искра, что значить в батареи есть начальный заряд. Всё нормально. Нужно включить бесперебойник, чтобы он её определил и сообщил, что всё норм (если он на Вас яростно не пищит, то всё нормально).

Момент 3. Начальный цикл заряда-розряда

Теперь нужно зарядить батарею. Оставляем ИБП включённым, втыкаем его в сеть электропитания и уходим куда-то часов на 12 (может быть и больше), пока она полностью не зарядится. Если в ИБП есть порт для связи с копом или индикатор заряда можно сверятся с ним, но не стоит ему слишком доверять. Короче держим не менее 12 часов.

Когда зарядка завершится, подключаем к ИБП нагрузку (желательно статическую, чтобы потребляемая мощность не прыгала). Потреблять она должна гдето в районе 30% от мощности ИБП. Отключаем от сети электропитания и разряжаем пока не потухнет. Можно замерять время, чтобы прикинуть сколько держится заряд. За вермя разряда он может изрядно «выпищать» все уши, поэтому если на нём можно выключить звук, то лучше так и сделайте (но только не путём подключения к сети).

Момент 4. Контрольный цикл заряда-разряда

Снова ставим на зарядку часов на 12. Заряжаем как и в предыдущем случае. Когда зарядится, снова разряжем той же нагрузкой. Если замеряете время можете заметить, что разрядилась батарея немного быстрее. Это ИБП откалибровался по батарею и выставил границы заряда и разряда. Также можно заметить, что о критеском состоянии он стал сигнализировать гораздо позже (уже ближе к полному разряду). Итак аккумулятор разряжен.

Момент 5. Отправка в продакшн

Перед отправкой в продакшн нужно снова полностью зарядить батарею. Опять часов 12, не меньше. По завершении выключаем его, потом вынимаем с розетки. Ну а далее доставляем его на поле боя, подключаем в включаем. Всё, можно наслаждаться.

 

Согласно таким рекомендациям была заменена батарея в ИБИ APC BK500-RS, отлично рабоает, держит нагрузку порядка 150 Ватт на протяжении 45 минут, при этом батарея у нас 12 В, емекость 9 Ампер-часов.

Термины и определения | AQQU

Для того, чтобы лучше разбираться в различных типах батарей, приводим основные термины, которые производители аккумуляторных батарей для ИБП (UPS) используют в описаниях.

Аккумулятор (cell, secondary cell). Химический источник тока, состоящий из совокупности электродов с электролитом, в котором обратимость внутренних химических процессов допускает через заряд-разряд его многократное циклическое использование в качестве накопителя энергии для резервного электропитания различного оборудования (в источниках бесперебойного питания, телекоммуникационном оборудовании, отопительном оборудовании, для газовых котлов, автомобилях, электрокарах). См. также аккумуляторная батарея.

Аккумуляторная батарея (secondary battery) — группа однотипных (два или более) аккумуляторов соединенных между собой для использования в качестве источника электроэнергии.

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея (lead-acid battery) — аккумуляторная батарея, где свинцовые электроды помещены в электролит из серной кислоты. Во время электрохимической реакции свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде возникает электроэнергия. Во время разряда диоксид свинца восстанавливается на аноде и окисляется на катоде. Во время заряда протекает обратная реакция, завершающаяся добавлением реакции электролиза воды. На положительном электроде — выделяется кислород, на отрицательном – водород. Впервые такой тип аккумуляторной батареи был применен французским физиком Гастоном Планте в 1859 г. В основном применяется в автомобильных батареях, резервных источниках электроэнергии. 

Срок службы (service life) — время работы батареи при заданных параметрах.

Открытый аккумулятор (vented cell) — аккумуляторная батарея в крышке которой есть отверстие выхода газа. Может иметь вентиляционную систему. 

Закрытый аккумулятор (valve-regulated sealed cell) — вариант герметичного аккумулятора, с закрытой крышкой, снабженного специальным устройством, обеспечивающим выход газа, в моменты, когда внутреннее давление значительно превышает заложенные показатели. Как правило а такие аккумуляторы невозможна дополнительная заливка электролита.

Емкость батареи (battery capacity) — оценивается количеством электричества или электрическим зарядом, которое в заданных условиях отдает батарея, заряженная на 100%. В международной системе единиц (СИ) единица электрического заряда — кулон (1 Кл = 1 Ас). На практике производители указывают емкость в ампер-часах (Ач).

Номинальная емкость (nominal capacity) — величина, выраженная в ампер-часах, указывается производителями аккумуляторных батарей для идентификации емкости аккумулятора, и соответствует приближенному количеству электричества.

Аккумуляторные батареи с повышенной энергоотдачей (серии HP и HFL) По сравнению со стандартными аккумуляторами серии MP и ML способны отдавать большее количество энергии в течение короткого времени, позволяют увеличить время автономии до 40%, рекомендованы для ИБП on-line и других типов с увеличением времени резервной работы.

Ампер-час (А•ч) — принятая в качестве измерения единица электрического заряда, традиционно используется производителями аккумуляторных батарей, для измерения емкости аккумуляторов. 1 Ампер-час рассчитан, как — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за час, с силой тока в 1 Ампер. Если необходимо перевести величину из Ач в единицу измерения заряда принятой международной системой единиц (СИ) – кулон, то переводим 1 час в секунды (1 ч = 3600 сек), так как 1Кл/с = 1А, получаем, что 1Ач = 3600Кл.

Зарядное устройство (сокращенно зу) — встроенное или внешнее устройство, используемое для зарядки аккумуляторных батарей, обычно от сети 220 В. Стандартный вариант включает: выпрямитель, преобразователь напряжения (импульсный блок питания, трансформатор), стабилизатор напряжения, амперметр, также может комплектоваться устройством для контроля силы тока, светодиодными индикаторами. Характеристики зарядного устройства зависят от типа подключаемого аккумулятора, рабочего напряжения, а также номинальной емкости. 

Форсированный заряд (boost charge) — ускоренный неполный заряд аккумулятора в течении небольшого отрезка времени. 

Float charging (можно перевести как: «плавающая» зарядка или «холостая зарядка»). Вариант зарядки герметичных свинцово-кислотных батарей (sealed lead acid batteries) где зарядное устройство поддерживает определенное напряжение «float voltage» или «напряжение холостого хода», в котором возникает «холостой ток» («float current»), полностью компенсирующий собственный ток саморазрядки аккумулятора. Этот способ подзарядки используют, чтобы продлить срок службы герметичных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Чтобы со временем свинцово-кислотные герметичные аккумуляторы не теряли свои заводские характеристики, в результате процесса сульфатации, они должны периодически подзаряжаться на «холостом ходу». Применение «плавающей» подзарядки, позволяет максимально увеличить срок службы аккумуляторов.

Саморазряд (self-discharge) — потеря химической энергии, вследствие самопроизвольной реакции внутри аккумуляторной батареи, когда она не подсоединена к внешней цепи. 

Глубокий разряд — разряд аккумулятора до напряжения ниже конечного напряжения разряда. Другими словами, разряд аккумуляторной батареи более чем на 80% от номинальной емкости (до напряжения 1,7 В на элемент, при плотности электролита не менее 1,13 г/см3). Такой разряд приводит к существенному сокращению срока службы и также может привести к полной невозможности заряда АКБ. Это связано с тем, что длительное отсутствие заряда как правило приводит к образованию в аккумуляторной батареи сульфата свинца (см. процесс сульфатации).

Сульфатация аккумуляторов — процесс образования кристаллов сернокислого свинца (сульфата) на поверхности пластин и стенках пор активной массы. Кристаллы могут с течением времени расти и образовывать сплошную корку, изолируя пластины и закупоривая поры активной массы положительных и отрицательных пластин, что препятствует проникновению электролита. При глубокой сульфатации аккумулятор становится неработоспособным, происходит значительная потеря ёмкости, затрудняется заряд аккумулятора, и он полностью выходит из строя. Определить наличие глубокой сульфатации можно по обильному газовыделению и повышенное напряжение аккумулятора в начале заряда. Работа аккумулятора в неправильном режиме, а также неудовлетворительное обслуживание (повышенная температура, длительное хранение в разряженном состоянии, пониженное разрядное напряжение, большие разрядные токи) приводят к процессу сульфатации и сокращению сроку службы аккумуляторной батареи. 

Battery — чаще всего в технической документации встречаются следующие варианты: аккумуляторная батарея, аккумуляторы, батарея аккумуляторов, АКБ.  
Перезаряжаемое химическим способом устройство, аккумулирующее энергию, для использования с UPS (UPS — сокращенно ИБП — источник бесперебойного питания). Чаще всего с ИБП используются герметичные аккумуляторы мощностью до 20 кВА. В таких аккумуляторных батареях используется суспензионный тип электролита («sealed, suspended electrolyte lead-calcium» type), то есть электролит, подобно войлоку, суспензирован в структуру, что позволяет производителю делать их негигроскопичными (работает в любом положении) и непротекаемыми. ИБП с подключенной аккумуляторной ИБП батареей преобразует постоянное напряжение аккумулятора в переменный ток, используемый нагрузкой, подключенного оборудования (компьютеры, серверы, телекоммуникационное оборудование, отопительное оборудование, газовые котлы, системы альтернативной энергетики).

Battery management— термин, впервые введенный компанией APC в 1989 году для обозначения набора функций. Включает в себя: диагностику аккумуляторных батарей, индикацию приближающегося разряда аккумулятора, тестирование аккумуляторов по заданному расписанию, регулирование выходной мощности для экономии энергии аккумулятора, а также другие параметры. Активно используется различными производителями ибп для более четкой настройки работы аккумуляторной батареи с ибп. 

VRLA — необслуживаемая герметичная аккумуляторная батарея, также часто называемая VRLA батарея, получила название от технологии VRLA (Valve Regulated Lead Acid -“клапанно-регулируемая свинцово-кислотная») или SLA (Sealed Lead Acid “герметизированная свинцово-кислотная»). Также могут встречаться названия: VRLA аккумулятор, SLA аккумулятор, герметичная свинцово-кислотная батарея, герметичный свинцово-кислотный аккумулятор и др. Этот тип аккумуляторных батарей не требует долива воды в течении всего срока службы, также характеризуется отсутствием выделения газов и утечкой электролита. 

AGM технология — (Absorbent Glass Mat – варианты перевода — абсорбирующее или поглощающее стекловолокно) кислота в качестве электролита. Пространство между электродами заполнено микропористым сепаратором из стекловолокна, что позволяет полностью впитывать и удерживать всю кислоту. Внутри аккумулятора, происходит реакция, в ходе которой образуются газы (водород плюс кислород), которые заполняют поры, не давая газу улетучиться. При подзарядке батареи этот газ возвращается обратно в жидкий электролит. Данный процесс получил название рекомбинации газов в AGM необслуживаемых герметичных аккумуляторах.
Преимуществом AGM аккумуляторов перед GEL аккумуляторами (GEL технология), является более низкое внутреннее сопротивление аккумулятора, что главным образом влияет на время заряда АКБ, как правило ограниченное в автономных системах. Таким образом, АКБ AGM быстрее заряжается, а значит быстрее выходит из режима глубокого разряда. Если система автономная, то при использовании АКБ AGM ее КПД значительно будет выше, чем у аналога с АКБ GEL, т.к. для заряда АКБ GEL требуется больше времени и мощности.
AGM аккумуляторы эксплуатируются без дополнительного технического обслуживания. Недорогие AGM аккумуляторы отлично работают в буферном режиме при глубине разряда не больше 20%. Данный режим гарантирует 10 — 15 лет службы батарей, при достаточной выгоде в цене, по отношению к глеевым аккумуляторам (GEL).
AGM батареи наиболее востребованы на рынке аккумуляторов для источников бесперебойного питания (UPS) и в различных энергосистемах.
В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, AGM аккумуляторы могут работать в режиме глубокого разряда. Это значит, что аккумулятор может отдавать электроэнергию длительное время при запасе энергии в 20 – 30% от первоначального значения. Это позволяет практически полностью восстановить рабочую емкость аккумулятора, после его зарядки.
AGM аккумуляторы выдерживают более 600 циклов глубокой разрядки. Очень малый ток саморазряда AGM аккумуляторов позволяет им храниться долгое время без подключения.
Использование при производстве батарей более дорогих материалов: особо чистый свинец при изготовлении электродов, плюс сами электроды имеют большую толщину, в состав электролита обязательно добавляется серная кислота с высокой степенью очистки – гарантируют заявленные высокие показатели работы батареи.

GEL технология — ( Gel Electrolyte) жидкий электролит с добавлением SiO2 (диоксид кремния) по консистенции похожий на желе, который используется в качестве заполнителя между электродами в аккумуляторных батареях. В ходе химической реакции внутри батареи в электролите образуются молекулы водорода и кислорода и происходит рекомбинация газов.
За счет того, что в процессе работы не выделяется водород, герметичные гелевые аккумуляторы обладают высоким внутренним сопротивлением, и не боятся глубокого разряда, что делает их более дорогими, в сравнении с AGM аккумуляторными батареями.
Этот параметр не является ключевым при выборе батареи для ибп, так как автоматика источника бесперебойного питания не допускает глубокого разряда подключенных аккумуляторов. Поэтому сфера использования гелевых аккумуляторов это – погрузчики, электрокары ит.д.

срок службы и порядок замены аккумуляторных батарей ИБП

Содержание

Правила замены аккумуляторов в ИБП

Аккумуляторная батарея ИБП и срок её службы

Аккумуляторная батарея – ключевой элемент любой системы бесперебойного электропитания. Именно от аккумулятора зависит длительность автономной работы ИБП и надёжность функционирования подключенных электроприборов в период отключения электроэнергии.

Внимание!
Своевременная замена аккумуляторных батарей является залогом надежной работы системы электропитания.

Аккумуляторная батарея, даже встроенная в корпус ИБП, является расходным материалом, так как она в большей степени по сравнению с другими элементами системы бесперебойного питания подвержена влиянию эксплуатационных факторов и, соответственно, износу.

Как правило, для источников бесперебойного питания применяются герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с технологией AGM (Absorbed Glass Mаt – абсорбированное стекловолокно). Их отличие от батарей других типов заключается в том, что электролит внутри аккумулятора содержится в абсорбированном стекловолокне. Кроме того, часто на корпусе таких батарей предусмотрены клапаны VRLA (Valve Regulated Lead Acid – кислотный регулировочный клапан), исключающие взрыв аккумулятора во время зарядки в следствие избыточного давления при выделении водорода (о других типах аккумуляторных батарей можно прочитать в статье «Аккумуляторы для ИБП: основные типы»).

Свинцово-кислотные аккумуляторы для ИБП имеют ряд преимуществ: малый саморазряд, большое количество циклов заряда-разряда и отсутствие эффекта «памяти», при котором из-за нарушения режима зарядки снижается емкость батареи. Срок службы таких аккумуляторных батарей составляет в среднем 7 лет. Отметим, что в моделях ИБП производства ГК «Штиль» используются аккумуляторы линейки «Long Life», которые рассчитаны на работу до 12 лет. Однако заранее определить точный срок службы батареи довольно сложно, поскольку он зависит от условий эксплуатации и функционала самого ИБП. Перечислим основные факторы, влияющие на длительность работы аккумуляторных батарей:

Факторы	Описание
Температура окружающей среды	Считается, что для оптимальной работы аккумуляторов ИБП температура помещения, в котором установлено устройство, должна составлять 25°C. Любые отклонения температуры будут ухудшать производительность батареи: снижать емкость и срок службы.
Цикл заряда/разряда	Разряд аккумулятора ИБП происходит в момент автономного питания нагрузки. Когда в сети появляется напряжение, батарея начинается заряжаться. При каждом таком цикле заряда/разряда ресурс батареи постепенно истощается, и её ёмкость снижается.
Функционал ИБП по управлению работой аккумуляторов	Некоторые модели ИБП оснащены специальным функционалом, который позволяет продлить срок службы аккумуляторных батарей. И чем больше у ИБП таких опций, тем дольше проработают аккумуляторные батареи. Например, источники бесперебойного питания «Штиль» имеют интеллектуальный алгоритм заряда батарей, при котором зарядка сначала выполняется в ускоренном режиме и повышенным напряжением, а затем напряжением постоянной подзарядки. Кроме этого, есть функция термокомпенсации заряда для автоматической коррекции режима подзарядки аккумулятора в зависимости от температуры внешней среды. Также данные ИБП имеют защиту от глубокого» разряда аккумулятора: батарея автоматически отключается при разряде на 80-85%. Дело в том, что разряд ниже данного значения, может привести к частичной потери эксплуатационных качеств аккумулятора или даже к его выходу из строя. Внимание! После «глубокого» разряда далеко не всегда можно вернуть аккумулятор в нормальный режим работы.

Внимание!
Снижение емкости аккумуляторных батарей и, соответственно, сокращение времени автономной работы ИБП не является гарантийным случаем. Поэтому пользователь самостоятельно должен обеспечить необходимые условия работы устройства и максимально снизить негативные влияния эксплуатационных факторов.

Внимание!
Даже при соблюдении рекомендаций по правильной эксплуатации аккумуляторных батарей со временем они все равно потребуют замены.

Как узнать, что аккумулятор пора менять?

Современные модели ИБП способны самостоятельно определять неисправность аккумуляторной батареи, а некоторые – заранее сообщать пользователю о необходимости её замены, предотвращая критическое отключение ответственной нагрузки.

Например, онлайн ИБП от ГК «Штиль» оснащены системой оповещения, которая у моделей до 0,5 кВА сообщает об аварии батареи посредством светодиодного индикатора, а у моделей от 0,5 кВА формирует выводимое на ЖК-дисплее текстовое сообщение, информирующее о необходимости заменить батарею.

При возникновении необходимости в замене аккумуляторных батарей, следует либо обратиться за помощью в специализированный сервис, либо поменять аккумуляторы самостоятельно, но только если модель ИБП допускает замену батарей силами пользователя.

Замена аккумулятора ИБП

Сегодня на рынке систем бесперебойного питания встречаются как ИБП со встроенными аккумуляторами, так и приборы, имеющие внешнюю батарею. Понятно, что расположение аккумулятора влияет на сложность его замены. Если в первом варианте потребуется частичная или полная разборка устройства (зависит от модели), то во втором – нужно лишь соблюсти правильную последовательность разъединения/соединения батареи или группы батарей с ИБП.

Внимание!
Самостоятельная замена аккумуляторов, даже если они вынесены за корпус ИБП, является весьма опасным мероприятием, сопряжённым с риском повреждения батареи или источника бесперебойного питания, а также с риском поражения электрическим током.

Именно поэтому многие производители ИБП настаивают на том, чтобы замена аккумуляторов осуществлялась только квалифицированным персоналом, который имеет соответствующий допуск к этому виду работ (о том, почему не следует менять аккумуляторные батареи самостоятельно можно прочитать в нашей статье «Подключение аккумуляторных батарей к ИБП»).

Хотя встречаются и исключения. Например, в линейке онлайн ИБП «Штиль» предусмотрено несколько моделей, в которых допускается самостоятельная замена аккумуляторов – это ST250 и SW250, а также изделия серии STR. Расскажем подробнее о том, как выполняется замена аккумуляторных батарей в этих устройствах.

Замена аккумулятора в ИБП ST250 и SW250

Модели ST250 и SW250 представляют собой источники бесперебойного питания мощностью до 250 ВА/225 Вт и предназначены для бесперебойного электропитания и защиты от повышенного или пониженного сетевого напряжения газовых котлов и циркуляционных насосов, аудиоаппаратуры и персональных компьютеров.

В их конструкции предусмотрен специальный отделённый от силовой части отсек, в который устанавливается одна батарея 12 В ёмкостью от 17 до 100 Ач (конкретное значение ёмкости зависит от модели ИБП).

Процесс замены аккумулятора максимально прост и удобен: он предполагает демонтаж передней панели (в SW250) или крышки батарейного отсека (в ST250) и отключение/подключение батарейных проводов.

Замена аккумулятора в ИБП серии STR

ИБП серии STR представлены моделями STR1101SL, STR1102SL и STR1103SL универсального исполнения мощностью от до 1000 ВА /900 Вт до 3000 ВА /2700 Вт. Устройства предназначены для обеспечения бесперебойного и качественного электропитания серверов, автоматизированных систем управления, систем безопасности, ответственных бытовых приборов и др.

В ИБП используются встроенные батареи 12 В ёмкостью 5 или 9 Ач (в зависимости от модели ИБП). Они установлены в специальном выдвигающемся отсеке, который в случае замены необходимо просто отсоединить от ИБП и извлечь из внутреннего слота.

Важно отметить, что в данных устройствах есть функция «горячей» замены, позволяющая осуществлять замену аккумуляторов, не отключая ИБП от сети и не обесточивая нагрузку.

Внимание!
Если вы решились на самостоятельную замену аккумуляторов в ИБП, то внимательно изучите руководство по эксплуатации на изделие. При возникновении любых вопросов рекомендуем проконсультироваться со специалистом!

Правила замены аккумуляторов в ИБП

Ниже приведены важные правила замены батарей в ИБП. Они требуют неукоснительного соблюдения!

Правило	Описание
Только одинаковые аккумуляторы	Используйте при замене только батареи аналогичные батареям, изначально установленным в устройстве на предприятии-изготовителе. При покупке новой аккумуляторной батареи важно обращать внимание на дату её производства. Рекомендуется избегать изделий с выпуска которых прошло более года, так как, чем дольше аккумулятор находится в разряженном состоянии, например, на складе магазина, тем сложнее восстановить его эксплуатационный ресурс.
Каждое действие по инструкции	Всегда четко следуйте каждому пункту руководства по эксплуатации ИБП в части требований безопасности и порядка действий при замене аккумуляторов. «Шаг в сторону» или невыполнение какого-либо из пунктов чревато серьезными последствиями.
Полное обесточивание ИБП	Выполняйте демонтаж/монтаж аккумуляторов только при отсутствии соединения ИБП с питающей сетью переменного тока и при полном отключении ИБП (кроме моделей, в которых допускается «горячая» замена).
Недопустимость короткого замыкания	Не допускайте соприкосновения плюсового и минусового выводов аккумулятора и четко соблюдайте полярность подключения каждого провода.
Недопустимость механического повреждения	Не допускайте падения аккумуляторных батарей или механического воздействия на их корпус. Чтобы этого не случилось заранее подготовьте рабочее место таким образом, чтобы процесс замены был максимально удобным.
Только диэлектрические инструменты	Используйте в работе только диэлектрические инструменты и перчатки.
Плотная затяжка	Затягивайте болты таким образом, чтобы клеммы прижимались плотно к контактам на аккумуляторе. Рекомендуется убедиться, что момент затяжки зажимов соответствует установленным для данной батареи нормам.
Правильная утилизация	Выработавшие ресурс батареи остаются источником повышенной опасности (в первую очередь – токсичной). Выкидывать их, как обычный бытовой мусор, нельзя!

Как безопасно зарядить свинцово-кислотный аккумулятор

ИБП Johnson Controls

Прежде чем мы углубимся в подробности того, как безопасно заряжать свинцово-кислотную батарею, мы начнем с двух мер предосторожности. В первую очередь мы предполагаем, что ваше зарядное устройство и аккумулятор в идеальном состоянии. Никогда не пытайтесь использовать любое из этих высоковольтных устройств, если у вас есть основания сомневаться в них.

Затем, во-вторых, если ваш аккумулятор полностью разряжен и у вас есть интеллектуальное зарядное устройство, правила зарядки свинцово-кислотного аккумулятора могут измениться.Видите ли, некоторые интеллектуальные зарядные устройства не будут работать, если они не обнаружат небольшой заряд.

Это мера предосторожности, позволяющая убедиться, что электроды не закорочены. Пожалуйста, обратитесь за советом к руководству производителя.

Меры предосторожности перед зарядкой

Снимите все личные украшения и наденьте защитные очки. Отсоедините аккумулятор в соответствии с этим столбиком и перенесите его в хорошо проветриваемое место в зоне, свободной от дыма. Поместите аккумулятор и зарядное устройство на подходящую поверхность на удобной высоте и в пределах досягаемости от электросети.Если у вашего аккумулятора есть съемные колпачки, долейте электролит, если необходимо, и замените колпачки. Оберните их влажной тканью для безопасности, если у них нет работоспособных предохранителей пламени Фарадея. Вы можете снять защитные очки.

Подробное описание зарядки свинцово-кислотной батареи

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В

Подтвердите напряжение аккумулятора, проверив этикетку, и еще раз прочтите инструкции к зарядному устройству перед соответствующей регулировкой выходного переключателя. Определите, какой полюс батареи является отрицательным, и отметьте его, положив рядом кусок малярной ленты.

Пока не подключайте кабели к зарядному устройству или аккумулятору. После тщательной повторной проверки снова наденьте защитные очки и подсоедините отрицательный кабель зарядного устройства к отрицательному полюсу аккумулятора.

Покачивайте зарядный зажим назад и вперед, чтобы избежать окисления / коррозии изоляции. Повторите процесс с положительным зарядным кабелем. Затем подключите положительный кабель к розетке зарядного устройства. Наконец, подключите отрицательный кабель к зарядному устройству, не обращая внимания на аккумуляторную батарею на случай искры.

Следуйте инструкциям поставщика зарядного устройства относительно того, как зарядить свинцово-кислотную батарею после завершения соединений. Мы заканчиваем этот пост здесь. На рынке слишком много разных зарядных устройств, чтобы продолжать.

Связанные

Подзарядка аккумулятора для поддержания заряда

Как работает зарядное устройство

Зарядное устройство и источник бесперебойного питания (ИБП)

Micromax Technology опирается на многолетний опыт в области решений для электропитания, чтобы предоставить широкий спектр зарядных устройств для аккумуляторов и источников бесперебойного питания (ИБП). Наши зарядные устройства начинаются от 36 Вт и доступны в конфигурациях с возможностью установки на DIN-рейку.

Зарядные устройства

Правильная зарядка аккумулятора и защита от перезарядки или недозарядки могут значительно сократить срок службы аккумулятора. Использование наиболее эффективных методов зарядки позволяет увеличить срок службы аккумулятора при коротком времени зарядки. Технология Micromax предлагает зарядные устройства, которые обеспечивают необходимый заряд и мониторинг вашей батареи, чтобы обеспечить максимальное время автономной работы.

Преимущества наших инновационных зарядных устройств

• Функция энергосбережения

  Лист данных — батарейный отсек ИБП

• Защита от короткого замыкания и перегрузки
• Широкий диапазон входного напряжения
• Автодиагностика и проверка АКБ

Снизьте свои расходы с помощью зарядных устройств для солнечных батарей

Мы поставляем комплекты солнечных батарей для обеспечения необходимой энергии круглый год. В этот комплект входит контроллер аккумулятора / зарядное устройство для аккумулятора с автоматическим выбором 12/24 В, защитой от короткого замыкания и перегрузки.Автоматическая температурная компенсация зарядного напряжения помогает максимизировать производительность аккумулятора.

Зарядные устройства, одобренные в Австралии

Мы гордимся тем, что предлагаем высококачественные зарядные устройства для аккумуляторов производства Meanwell и AdelSystem, поскольку они стремятся обеспечить решения по энергосбережению. Их диапазон зарядных устройств для аккумуляторов соответствует действующим стандартам и международным требованиям безопасности и электромагнитной совместимости.

Купить зарядное устройство онлайн

Посетите наших партнеров s-POWER.com.au, чтобы купить зарядные устройства в Интернете.

Узнать больше

Источник бесперебойного питания (ИБП)

Поставляемые нами системы ИБП, как правило, представляют собой изделия PCM мощностью от 30 Вт (ИБП постоянного тока) до 10 кВА (ИБП переменного тока) в конфигурациях для монтажа в башню или стойку. Мы также предлагаем ИБП, соответствующие стандарту PC / 104.

Сбои в подаче электроэнергии происходят чаще и могут повредить ваше оборудование. Деловые компьютеры могут подвергнуться опасности ослабления электронных компонентов или их возможного выхода из строя при падении напряжения.Таким образом, чрезвычайно важно выбрать высококачественный ИБП, чтобы обеспечить резервное питание и сгладить несоответствия в вашем источнике питания, сохраняя при этом долговечность вашего оборудования.

Преимущества наших ИБП

• Защита от короткого замыкания и перегрузки
• Широкое входное напряжение
• Очень короткое время передачи
• Простая установка
• Батарея с горячей заменой

Продлите срок службы вашего электрооборудования

Защитите свои системы от неожиданных сбоев питания с помощью обширного ассортимента источников бесперебойного питания (ИБП) Micromax Technology, предназначенных для использования в бизнес-средах. Мы обеспечим бесперебойную работу ваших операций, поскольку наши ИБП представляют собой безопасный и экономичный вариант энергоснабжения.

Купить ИБП онлайн

Посетите сайт нашего партнера s-POWER.com.au, чтобы купить ИБП в Интернете.

Узнать больше

Режимы зарядки аккумуляторов

Это третье устройство из серии, которое знакомит читателя с ролью аккумулятора в системе бесперебойного питания (ИБП).

В предыдущем разделе мы обсудили различные химические составы стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов для ИБП.В этом блоке мы рассмотрим роль подсистемы зарядного устройства. Режимы зарядки в целом можно разделить на два типа: прерывистый и плавающий.

Прерывистая зарядка

IEEE 1881 определяет прерывистую зарядку как:
«Режим прерывистой зарядки, основанный на
(1) доступности источника зарядки; или
(2) применение заряда от источника с постоянным питанием ».

Условие № 1, указанное выше, лучше всего наблюдается в портативных устройствах, таких как сотовые телефоны и инструменты, где аккумулятор проводит большую часть времени отключенным от зарядного устройства, пока его состояние заряда не снизится до точки, когда устройства должны быть подключены к зарядному устройству . Встроенный монитор батареи, такой как в сотовом телефоне, может предупреждать пользователя о критически низком напряжении, после чего пользователь может физически подключить батарею к зарядному устройству и оставить его, пока батарея не вернется к 100. % емкости.

Условие № 2 относится к большинству стационарных приложений, в которых зарядное устройство всегда доступно, но в основном выключено большую часть времени. Когда сохраненное напряжение достигает нижнего порога, автоматически включается зарядное устройство. Возможно, аккумулятор никогда не будет заряжен до 100% от номинального значения.Чаще всего прерывистая зарядка применяется в возобновляемых источниках энергии, таких как ветер и солнце. Когда доступен возобновляемый источник энергии (например, солнце днем ​​или в ветреный день), аккумулятор заряжается. Ночью или когда ветер стихает, энергия возвращается из батареи. Этот тип приложения известен как «велосипедный сервис». И аккумулятор, и зарядное устройство должны быть разработаны специально для этого типа обслуживания.

Еще в 1990-х инженеры искали способ использовать прерывистую зарядку для ИБП.Они заметили, что свинцово-кислотные батареи при езде на велосипеде (т. Е. Длительные периоды медленной разрядки с последующим периодом сильной перезарядки), по-видимому, служат дольше, чем батареи, находящиеся на постоянной подзарядке. Аргументом в пользу этого было то, что непрерывная зарядка аккумулятора может иметь долгосрочное негативное влияние на аккумулятор, что приводит к сокращению срока его службы. Идея заключалась в том, чтобы позволить батарее «отдохнуть», а затем дать ей заряд, может помочь предотвратить коррозию сети и продлить срок службы батареи. Тем не менее, это спорная тема, поскольку существует очень мало данных научных испытаний, подтверждающих эту концепцию для приложений ИБП.

Аргументы против периодической зарядки можно разделить на три лагеря.

Во-первых, если позволить батарее разрядиться до нижнего порога до ее перезарядки, значит, батарея редко заряжается полностью. Что произойдет, если батарея будет вызвана, когда она находится на самом низком уровне? Батарея должна быть увеличена, чтобы компенсировать потерянные минуты.

Во-вторых, подключение и отключение зарядного устройства очень затрудняет непрерывный мониторинг как аккумулятора, так и зарядного устройства.Сегодня используется множество вариантов периодической зарядки. Некоторые позволяют батарее «отдыхать» (или «бездействовать») в течение нескольких часов, тогда как другие могут «отдыхать» в течение нескольких дней или недель. Другой вариант конструкции ИБП намеренно предусматривает периодическую частичную разрядку и подзарядку на ежемесячной основе. Фактическая скорость разряда при данной нагрузке сравнивается с прогнозируемой скоростью разряда для расчета вероятного оставшегося срока службы батареи. При таком разнообразии условий контролировать состояние заряда может быть очень сложно.Собираемые данные омических измерений будут варьироваться в зависимости от того, на каком этапе цикла зарядки / перезарядки находится аккумулятор. Например, зарядное устройство включено или выключено? Омические данные будут отличаться в зависимости от того, как давно заряжался аккумулятор.

Один из вариантов периодической зарядки известен как «импульсная зарядка», при которой зарядное устройство включается и выключается несколько раз в минуту (или в секунду). Теоретически можно значительно сократить время работы «на зарядке» без снижения фактического уровня заряда.Хотя это теоретически возможно, наука еще не подтвердила это утверждение и, по сути, предполагает, что импульсная зарядка фактически нагружает аккумулятор, подобно разрушительному воздействию пульсаций переменного тока. Нам неизвестны производители ИБП, использующие сегодня импульсную зарядку.

В-третьих, необходимо также учитывать влияние на подключенную нагрузку постоянного тока (например, инвертор ИБП), чтобы гарантировать, что она может выдерживать постоянные колебания доступного постоянного напряжения.

Еще одно соображение заключается в том, что некоторые производители аккумуляторов не дают гарантии на свои аккумуляторы, если они заряжаются с помощью периодической зарядки.

Плавающий сервис

Плавающая зарядка (иногда называемая непрерывной подзарядкой), несомненно, является наиболее распространенным режимом зарядки для стационарных ИБП. Батарея большую часть времени проводит в режиме плавающего заряда с нечастой разрядкой. Заряд постоянного напряжения применяется к батарее, чтобы поддерживать ее в полностью заряженном состоянии, сводя к минимуму деградацию или потребление воды. Если в ИБП не произойдет серия перебоев в подаче электроэнергии в быстрой последовательности, батарея почти всегда будет на 100% от своей емкости.

Плавающая зарядка позволяет относительно легко контролировать состояние заряда в режиме реального времени. Монитор может гарантировать, что напряжение, подаваемое на аккумулятор от зарядного устройства, соответствует состоянию заряда. 99% времени аккумулятор получает минимальное напряжение; то есть ровно столько, чтобы он оставался полностью заряженным. В случае разряда, вызванного отключением питания переменного тока или преднамеренным испытанием на разряд, прикладывается более высокое напряжение, чтобы как можно быстрее вернуть аккумулятор к полной зарядке. Период от начала зарядки до начала выделения газа известен как «объемный заряд», в течение которого заряд возвращается в аккумулятор с высокой эффективностью.

При зарядке свинцово-кислотной батареи обычно не образуются водород и кислород до тех пор, пока батарея не будет почти полностью заряжена, обычно примерно на 90% от ее емкости. Этот уровень достигается относительно быстро. Например, аккумулятор, разряженный в течение десяти минут, может быть заряжен до 90% емкости за десять раз больше времени разряда или за сто минут (1.6 часов). Поскольку выделение газа нежелательно, зарядное напряжение автоматически снижается до тех пор, пока аккумулятор не достигнет 100% емкости. Эти последние десять процентов, известные как «скорость завершения», могут занять до 24 часов. В остальное время батарея находится в режиме «плавающего» напряжения, при самом низком напряжении.

Существует слишком много вариантов этих двух режимов зарядки, чтобы описывать их здесь. Например, некоторые могут использовать зарядку постоянным током вместо зарядки постоянным напряжением (хотя последний метод является преобладающим). Зарядные устройства должны быть способны реагировать на нестандартные условия, такие как тепловой разгон или условия выравнивания. Эти темы можно обсудить в следующих разделах.

Рекомендуемые действия пользователя

Спросите у производителя ИБП:

• Какой метод зарядки используется? Производители ИБП не всегда могут добровольно предоставить эту информацию, если их не попросят. Если внешний монитор ожидает увидеть постоянное плавающее напряжение, а вместо этого видит более низкое напряжение, потому что зарядное устройство находится в режиме «покоя», это может вызвать ложные срабатывания сигнализации.

Какая гарантия на аккумулятор? Если гарантия на аккумулятор не предоставляется производителем ИБП, узнайте, не повлияет ли гарантия производителя на аккумулятор. Некоторые производители аккумуляторов рассматривают периодическую зарядку как чрезмерное времяпрепровождение и аннулируют гарантию.

Чтобы просмотреть первое устройство в серии, щелкните здесь, а для второго щелкните здесь. Если вы хотите подписаться на получение следующих модулей по мере их выпуска, подпишитесь на нашу рассылку новостей здесь.

Пять основных причин отказа батареи ИБП

Отказ батареи является основной причиной большинства аварий ИБП.Но, несмотря на уязвимость аккумуляторов к преждевременному выходу из строя, вам не обязательно становиться жертвой. Мы рассмотрим пять основных причин преждевременного выхода из строя аккумулятора и способы его предотвращения.

Батареи ИБП

— это электрохимические устройства, способность которых накапливать и передавать электроэнергию со временем медленно снижается. Независимо от того, насколько хорошо вы обслуживаете, храните и используете свои батареи, они все равно будут нуждаться в замене по истечении срока их службы.

Общий срок службы стандартной свинцово-кислотной батареи с клапанной регулировкой (VRLA) составляет от трех до пяти лет.Однако существует ряд факторов окружающей среды, химических веществ и факторов, связанных с пользователем, которые могут существенно повлиять на срок службы батареи. Это основные ошибки, которых следует избегать, чтобы максимально продлить срок службы батареи вашего ИБП.

Факторы, вызывающие преждевременный выход из строя аккумуляторной батареи

Ничего нельзя сделать, чтобы предотвратить окончание срока службы батареи. Однако избегание следующих ошибок поможет продлить срок службы.

1. Плохое хранение неиспользованных батарей — Даже если батарея не используется, ее срок службы начинает сокращаться.Это потому, что свинцово-кислотные батареи автоматически разряжают небольшое количество энергии.

Чтобы продлить срок службы аккумулятора, мы рекомендуем заряжать его каждые три-четыре месяца хранения. Если вы этого не сделаете, вы можете увидеть необратимую потерю мощности всего за шесть месяцев. Вы также можете продлить срок хранения неиспользованной батареи, храня ее при температуре 50 ° F (10 ° C) или ниже.

2. Высокая температура окружающей среды — Номинальная емкость каждой батареи основана на температуре окружающей среды 77 ° F (25 ° C). Любые колебания, особенно повышение температуры, могут повлиять на производительность и срок службы. Как правило, на каждые 15 ° F выше рекомендованной температуры окружающей среды ожидаемый срок службы батареи сокращается на 50 процентов. Текущие профилактические проверки могут помочь обнаружить горячие точки и проверить надлежащую вентиляцию.

3. Сверхцикличность — После того, как ИБП работает от батареи во время сбоя питания, батарея заряжается для будущего использования, это событие называется циклом разряда. Когда батарея установлена, ее емкость составляет 100 процентов от номинальной.Однако каждая разрядка и последующая подзарядка немного уменьшают емкость аккумулятора.

4. Неправильное напряжение холостого хода — Каждый производитель аккумуляторов указывает диапазоны зарядного напряжения для своей конструкции элемента. Если аккумулятор постоянно заряжается за пределами этих параметров, это может привести к значительным повреждениям.

Недозаряд или низкое напряжение могут вызвать образование кристаллов сульфата на пластинах аккумулятора. Эти кристаллы со временем затвердеют и уменьшат доступную емкость аккумулятора.

Избыточная зарядка при слишком высоком плавающем напряжении может вызвать чрезмерное количество водорода и кислорода и может привести к внутреннему высыханию, которое при ускорении может вызвать тепловой разгон, что приведет к отказу или даже к возгоранию и взрыву.

5. Неправильное применение батареи — Батареи ИБП изготавливаются специально для ИБП, так же как другие батареи изготавливаются специально для соответствующих устройств. Батареи ИБП рассчитаны на очень высокую мощность в течение короткого времени, обычно до 15 минут.

И наоборот, другие батареи, такие как батареи для телекоммуникационных и распределительных устройств, предназначены для работы в течение более длительных периодов времени, обычно от четырех до восьми часов. Если пользователь запускает телекоммуникационное приложение с батареей ИБП, это заставит батарею работать намного дольше, чем по назначению. Это может привести к перегреву пластин аккумулятора и выходу из строя.

Наиболее распространенным видом отказа батареи VRLA является разрыв цепи, чаще всего вызываемый высыханием элементов. Системы ИБП обычно имеют систему батарей, подключенную ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, для обеспечения высокого тока системной шины постоянного тока ИБП.Если одна ячейка в строке открывается, это прерывает ток во всей строке. Короче говоря, всего одна неисправная батарея может вывести из строя всю вашу инфраструктуру.

Как регулярные проверки обслуживания ИБП предотвращают выход из строя батареи

Профилактическое обслуживание включает в себя визуальный осмотр, проверку напряжения аккумулятора, сканирование теплового изображения для проверки на наличие высоких или ненормальных условий, а также повторную проверку крутящего момента на клеммах аккумулятора. Если тесты выявляют какие-либо отклонения, мы можем определить, насколько критична ситуация и есть ли смысл заменить батареи.

Регулярное обслуживание и обслуживание аккумуляторов имеют решающее значение для обеспечения надежности вашего ИБП. Профилактическое обслуживание не только помогает соединениям и устраняет коррозию, но также позволяет выявить неисправную батарею до того, как она выйдет из строя.

Вы не можете заставить батарею ИБП работать вечно, но при правильном хранении, уходе и техническом обслуживании вы можете увеличить ее срок службы и поймать вышедшую из строя батарею до того, как случится катастрофа.

Готова ли ваша резервная батарея? Узнайте больше о тестировании, обслуживании и замене батарей.Свяжитесь с QPS сегодня.

Что такое зарядка аккумулятора ИБП с температурной компенсацией?

Зарядка с температурной компенсацией помогает продлить срок службы батареи за счет динамической регулировки напряжения в зависимости от температуры окружающей среды.

Обеспечивает максимальный заряд батареи ИБП в более холодных условиях. В то же время это снижает риск перезарядки в более теплых условиях эксплуатации.

Температура окружающей среды изменяет химические реакции, происходящие в батареях. Принято считать, что срок службы батареи сокращается вдвое на каждые 10 ° C повышения температуры выше рекомендуемых 20-25 ° C.

В системах с фиксированным зарядным напряжением существует опасность недостаточного заряда аккумуляторов при хранении в холодных условиях. С другой стороны, они могут перезарядиться, если температура будет слишком высокой.

Как работает зарядка аккумулятора с температурной компенсацией?

Зарядка аккумулятора с температурной компенсацией предлагает решение этих проблем. Специальная схема, установленная на ИБП, динамически регулирует напряжение перезарядки в зависимости от изменений температуры окружающей среды.По сути, чем выше температура, тем ниже напряжение перезарядки.

Снижение напряжения заряда при более высоких температурах оптимизирует химическую реакцию. Без этой компенсации аккумуляторы могут перезарядиться. Это производит избыточный водород, который может создавать давление внутри элемента.

В худшем случае этого давления может хватить для вентиляции герметичной батареи. Это нарушает его химическое равновесие и наносит непоправимый ущерб.

На противоположном конце спектра батареи требуют более высокого напряжения заряда в более холодных условиях.Если не увеличить напряжение, батарея будет недозарядиться и будет ограничена ее емкость.

Все батареи имеют ограниченный срок службы и со временем выходят из строя. Но компенсация напряжения в зависимости от температуры окружающей среды помогает поддерживать стабильный химический баланс и продлевать срок его службы.

Каковы преимущества зарядки с температурной компенсацией?

• Снижает риск вентиляции и необратимого повреждения элементов при высоких температурах окружающей среды.
• Обеспечивает 100% зарядку аккумуляторов в более прохладных условиях, что увеличивает время работы ИБП.
• Продлевает срок службы батареи за счет ограничения износа в приложениях с плавающей зарядкой
• Ограничивает содержание электролита в залитых элементах батареи

Дополнительная литература:

Загрузки

Whitepaper

Срок службы батарей ИБП

Аккумуляторы необходимы для правильной работы ИБП.В этом техническом документе мы объясняем основной важный фактор, влияющий на их продолжительность, и даем некоторые рекомендации по оптимизации системы батарей ИБП +, чтобы максимально продлить срок ее службы и общую доступность.

5 советов и рекомендаций по продлению срока службы батареи ИБП

Источник бесперебойного питания или ИБП — одно из самых важных вложений, которое вы можете установить у себя дома. Батарея ИБП обеспечивает питание в течение коротких периодов времени во время отключения электроэнергии.Это дает вам время для сохранения документов, выключения компьютеров и защиты устройств от повреждений. Скачки напряжения от молнии могут вызвать немедленное повреждение контуров жарки, расплавления пластмасс и металлов. Эти скачки напряжения или кратковременные скачки напряжения с большей вероятностью начнутся в вашем доме.

Аккумуляторы ИБП могут подавать электрический ток на компьютерные серверы, освещение, электронные устройства и все виды бытовой техники. Батареи в вашем ИБП также называются свинцово-кислотными (VRLA) или герметичными свинцово-кислотными (SLA) батареями.Чтобы защитить ваши устройства от скачков напряжения, убедитесь, что батареи ИБП находятся в хорошем состоянии. Вот несколько советов и приемов, которые помогут продлить срок службы батареи ИБП:

1. Установите ИБП в прохладном и сухом месте.

Ваш ИБП должен храниться в месте с температурой не выше 77 ° F (25 ° C). Повышение температуры на 8 ° C может сократить срок службы батареи вдвое. Оставьте не менее 2 дюймов свободного пространства с каждой стороны устройства для надлежащего воздушного потока. Не размещайте ИБП рядом с открытыми окнами или в местах с высокой влажностью.

2. Правильно храните сменные батареи

Покупка сменных батарей — хорошая идея, но не храните запасные в течение длительного времени. Новые батареи можно хранить до 12 месяцев. Батареи, которые хранятся слишком долго, будут иметь меньший срок службы. Необратимая потеря емкости может произойти в течение 18-30 месяцев. Чтобы максимально продлить срок службы хранимых батарей, храните их в месте с прохладной температурой — 50 ° F (10 ° C) или ниже.

3.Калибруйте батареи ИБП один или два раза в год

Выполнение калибровки времени работы также продлит срок службы ваших батарей ИБП. Достаточно одного или двух раз в год, чтобы поддерживать ваши батареи в хорошем состоянии, поскольку чрезмерная калибровка может значительно сократить срок службы батареи. Батареи ИБП дороги, поэтому постарайтесь избежать этой ошибки.

4. Регулярное техническое обслуживание

Полностью разряженные батареи необходимо зарядить в течение 48 часов, чтобы предотвратить повреждение. Помните о состоянии разряда ваших батарей, потому что чрезмерная разрядка и чрезмерная зарядка — как в случае еженедельной смены батареи — могут вызвать проблемы с зарядкой и сократить срок службы батареи.Внутреннее сопротивление батареи со временем повышается из-за коррозии и нормального старения. Замените батарею, если увеличение достигает 30%. Вы также можете измерить внутреннее сопротивление путем тестирования емкости. Падение 80% от первоначальной емкости — признак «сваривания» аккумулятора.

5. Используйте энергосберегающие устройства

Устройства энергосбережения продлят срок службы вашего ИБП. Обычные лампы обеспечивают такой же уровень яркости по сравнению с лампами CFL, но они потребляют на 75% больше энергии.Светодиодные фонари более эффективны, потому что они потребляют меньше энергии и служат дольше. Используйте качественную проводку, чтобы избежать высокого сопротивления и увеличения нагрузки на резервный ИБП. Устройства с низким энергопотреблением будут держать температуру вашего ИБП под контролем, тем самым продлевая срок службы вашего устройства.

Источник питания

— Параллельная зарядка аккумуляторов ИБП

Вы, кажется, знаете об электричестве ровно настолько, чтобы быть опасным. Пожалуйста, остановитесь и попросите кого-нибудь более осведомленного, чтобы он всесторонне проверил вашу идею.Или просто купите зарядное устройство в автомобильном магазине.

Эта «электрическая отвертка», кажется, включает в себя тестер напряжения, вероятно, рассчитанный на сетевое напряжение вашей страны (вероятно, 110 вольт или больше).

Напряжение не является абсолютной величиной: оно всегда относительно некоторой другой контрольной точки. В нормальных домах эталонным уровнем «нулевого напряжения» является «земля», или, более конкретно, либо специальный заземляющий электрод, воткнутый в землю, либо в некоторых странах разрешено использовать неизолированные водопроводные трубы, проходящие через землю в качестве заземления. электрическое заземление / точка заземления.

Есть еще концепт в виде электрической цепи. При использовании электричества в качестве источника питания вам понадобятся два проводника: один для того, чтобы электрический ток шел от источника питания к тому, что вам нужно, а другой — для возврата тока к источнику. С помощью всего лишь одной точки контакта вы можете получить разряд статического электричества (что само по себе может быть опасным, если количество электрического заряда достаточно велико), но для «правильного поражения электрическим током» вам потребуются две точки контакта, так что вы станете частью электрической цепи, обладающей достаточной мощностью, чтобы навредить вам.

В линиях электропередач земля / земля часто используется в качестве обратного маршрута, чтобы сэкономить на количестве меди / алюминия, необходимого для проводов. Это делает электросеть всегда опасной: если вы не полностью электрически изолированы от земли и касаетесь сетевого провода, между электростанцией, сетевым проводом, вами и землей образуется цепь, и вы будете постоянно поражаться электрическим током. пока не перегорит предохранитель, не сработает прерыватель или вам не удастся отключиться от цепи.

В случае с «электрической отверткой» кончик отвертки обеспечивает одну точку контакта … а другой контакт проходит через и через . Тестер включает в себя резистор, который должен ограничивать электрический ток через отвертку до безвредного уровня. Но вы должны понимать, что тестер в отвертке, по сути, всего лишь «шокирует ли меня это, если я прикоснусь к нему без защиты?» своего рода тестер, рассчитанный на ваш стандартный уровень сетевого напряжения.

Батареи, подобные тем, которые вы планируете заряжать, с другой стороны, используют гораздо более низкое напряжение, часто около 6 или 12 вольт.Напряжение определяется количеством отдельных ячеек в батарее и типом электрохимической реакции, на которой основана батарея.

Когда ИБП подключен к розетке, его внутренние устройства подключаются к заземлению здания через провод заземления в шнуре питания, поэтому точка отсчета «нуля вольт» ИБП будет такой же, как и в здании.

Когда вы касаетесь любой точки цепи зарядки отверткой, в цепи зарядки присутствует только одна точка контакта, поэтому не будет полного цикла через отвертку + вы вернетесь в цепь зарядки.И даже если вы возьмете в другую руку оголенный провод зарядки противоположной полярности, напряжение для зарядки аккумуляторов, вероятно, будет слишком низким, чтобы зажечь тестер, рассчитанный на сетевое напряжение.

Но что произойдет, если вы отключите ИБП от сети? ИБП все еще пытается подавать сетевое напряжение, но он не будет иметь связи с заземлением здания. Фактически, его внутренние механизмы больше не являются жестко привязаны к нуль-вольт опорного уровня здания, и может «дрейф».

Когда ИБП вырабатывает мощность, эквивалентную мощности сети, без заземляющего «якоря», его внутренняя работа будет «плавать» при уровне напряжения, который обычно составляет половину напряжения вашей сети. И это включает в себя цепь зарядки в целом: поскольку батареи также изолированы от земли / земли здания, отрицательная половина цепи зарядки может быть на уровне (половине напряжения вашей сети) относительно дома, а положительная половина будет на (половина вашего сетевого напряжения + 12 вольт).

Для аккумулятора важно только то, что разница между положительным и отрицательным контактами соответствует напряжению, на которое рассчитан аккумулятор. Но людям, окружающим ваше устройство, будет сложно предсказать, какие две вещи могут дать вам пропадание половинного напряжения сети при одновременном прикосновении.

Но добавление дополнительных батарей параллельно встроенной в ИБП может привести к перегрузке цепи зарядки ИБП.

Если вы хотите зарядить аккумуляторы, вам следует пойти в магазин автозапчастей и купить обычное зарядное устройство для аккумуляторов, которое может обеспечить правильное напряжение.Их было бы проще использовать, и обычно они имели бы цепи зарядки, которые можно адаптировать к разной емкости батареи: схема в ИБП может быть оптимизирована для точной емкости батареи ИБП и может легко перегрузиться.

.