Аккумулятор 12v 7ah что это

Как выбрать аккумуляторную батарею для источника бесперебойного питания

Когда нужна замена аккумуляторов в ИБП.

Источники бесперебойного питания уже не один десяток лет защищают наши компьютеры от сбоев в работе питающей сети. И любой пользователь ПК, защищающий свой компьютер с помощью ИБП достаточно долгое время, наверняка замечал, что со временем срок работы компьютера от ИБП становится все меньше и меньше. «Старички» возрастом в несколько лет дают своему хозяину считанные секунды на то, чтобы успеть сохранить все данные, а потом – продолжительный писк и темный экран монитора очередной раз напоминают о том, что срок жизни аккумулятора подошел к концу.

Ничего необычного в такой ситуации нет: аккумуляторы, устанавливаемые в бытовые ИБП, выдерживают 300-400 циклов заряда/разряда. Если в сети, к которой подключен компьютер с ИБП, отключения и долговременные просадки напряжения – не редкость, то свой ресурс аккумулятор может выработать очень быстро – за 6-12 месяцев. Именно в этот момент некоторые пользователи сталкиваются с неприятной тонкостью, чаще всего не замечаемой при покупке – иногда оказывается, что гарантийный срок на аккумулятор намного меньше гарантийного срока на сам ИБП. Справедливости ради следует отметить, что этим грешат производители дешевых ИБП, ставящие в свои «бесперебойники» аккумуляторы низкого качества.

Как бы там ни было, но замена аккумулятора в ИБП – дело рядовое, поэтому магазины компьютерных аксессуаров предлагают богатый выбор аккумуляторов для ИБП в большом диапазоне цен и характеристик. Как выбрать из них подходящий для установки в имеющийся источник бесперебойного питания?

Замена аккумулятора ИБП

Некоторые ИБП имеют отдельный батарейный отсек, и замена аккумулятора в них осуществляется просто и безопасно (в некоторых случаях возможна даже «горячая» замена аккумулятора без отключения питания). Но в большинстве бытовых ИБП придется снимать крышку самого устройства. Делать это следует, обязательно отключив ИБП от сети и выключив его. Даже если он разряжен, в аккумуляторе еще может сохраняться остаточный заряд, которого вполне хватит на удар током. Сняв крышку, следует, не прикасаясь к элементам и платам схемы, снять клеммы с аккумулятора и уже после этого снять сам аккумулятор. Следует убедиться, что полярность клемм не вызовет сомнений при сборке (обозначения «+», «-» на клеммах, цветовое обозначение проводов: красный «+», черный «-»)

Батарея ИБП, поврежденная вследствие высокого тока зарядки

Батарею первым делом следует тщательно осмотреть. Деформация (вздутость) аккумулятора и потеки на крышке могут сигнализировать о том, что причиной выхода батареи из строя является не исчерпание ресурса, а неисправность зарядного устройства ИБП. Если при этом еще и снижение времени работы от ИБП происходило не постепенно, а скачком (вчера – «тянул» полчаса, сегодня выключается через секунду), то лучше отнести ИБП в диагностику – скорее всего, замена батареи поможет ненадолго.

Если же внешне батарея выглядит «как новая», можно подбирать замену. Проще всего, конечно, взять аналогичную батарею от того же производителя, но такое не всегда возможно – бывает, что эта конкретная модель уже снята с производства или стоит слишком дорого. Тогда следует снять размеры батареи и найти на батарее информацию о емкости и рабочем напряжении.

Для аккумуляторов ИБП существует несколько стандартных типоразмеров. Разумеется, лучше брать аккумулятор того же типоразмера, что и предыдущий – установка такого будет проще и безопаснее. Иногда есть возможность установить на штатное место аккумулятор другого типоразмера — большей высоты – но тогда при сборке следует особенно внимательно следить за тем, чтобы новый аккумулятор не входил в контакт с корпусом или элементами схемы.

На новом аккумуляторе винтовые клеммы, а провода рассчитаны на подключение к лепестковым — клеммы на проводах придется менять.

Еще одна тонкость, на которую следует обратить внимание – расположение и вид клемм. Единого стандарта на это нет, поэтому, для подсоединения некоторых аккумуляторов того же типоразмера, что и старый, может понадобиться удлинить провода или перепаять клеммы (с лепестковых на винтовые или наоборот)

Напряжение аккумуляторов для ИБП чаще всего бывает 12Вольт, реже – 6. Напряжение нового аккумулятора должно в точности соответствовать напряжению старого. Установка аккумулятора с другим напряжением может привести к поломке ИБП и к необходимости его полной замены.

Емкость обычно обозначается в Ампер-часах (А∙ч, Ah).

Иногда емкость батареи приведена в Ватт/Вольт/минутах, обычно указывается для одной ячейки напряжением 1,67 В, сколько ватт она может выдать в течение 15 минут. Формулы точного перевода в Ампер-часы не существует, для приблизительного следует поделить число ватт на 3,8. Полученное число будет примерно равно емкости аккумулятора в А∙ч.

Какова должна быть емкость нового аккумулятора?

Нежелательно, чтобы емкость была меньше емкости старого. Она может быть незначительно меньше (90-85% от емкости старого), но не более – для аккумуляторов с меньшей емкостью зарядный ток от ИБП может оказаться слишком большим, что плохо скажется на сроке службы нового аккумулятора.

Устанавливать аккумулятор с емкостью больше чем в два раза от старого тоже не стоит. Во-первых, такой аккумулятор, скорее всего, уже будет иметь большие габариты и на старое место просто не полезет.

Во-вторых, для такого аккумулятора ток зарядки уже будет слишком мал, что при глубоких разрядах (нередких при работе ИБП), тоже вредно сказывается на емкости аккумулятора.

В-третьих, многие современные ИБП контролируют параметры зарядки и, если они сильно отклоняются от стандартных, выдают сообщение об ошибке и отказываются работать. Современный ИБП может «забраковать» аккумулятор с емкостью, сильно отличающейся от изначальной.

Сборка ИБП

При установке нового аккумулятора следует:

— обратить внимание на соблюдение полярности. Следует убедиться в соответствии маркировок проводов и клемм аккумулятора, а не подсоединять «куда просится» — расположение клемм на новом аккумуляторе может быть зеркальным к старому! Переполюсовка аккумулятора с высокой вероятностью приведет к поломке ИБП.

— убедиться, что ИБП выключен (особенно актуально для старых моделей с клавишным выключателем). Новый аккумулятор, как правило, имеет 50% заряда, и, если ИБП по каким-то причинам остался включенным, при подсоединении аккумулятора возникает опасность поражения электрическим током.

Новый аккумулятор большей емкости имеет другой типоразмер (выше на несколько см) и входит на штатное место «впритирку». Клеммы пришлось изогнуть.

— если клеммы нового аккумулятора расположены по-другому, убедиться, что ни его клеммы, ни клеммы подходящих к ним проводов ни при каких обстоятельствах не будут касаться корпуса ИБП, элементов схемы или дорожек на платах.

Характеристики аккумуляторных батарей для ИБП

Емкость. Одна из основных характеристик, определяющая, как долго подключенный к ИБП компьютер сможет работать при отсутствии питающей сети. Обычно измеряется в Ампер-часах и нормировано на 20-часовой режим разряда (что обычно обозначено на корпусе как “C20” или “20 hour rate”). Часто встречающееся объяснение, что, к примеру, 7 А∙ч означает, что аккумулятор выдает 7 ампер в течение часа, некорректно – емкость аккумулятора сильно снижается при увеличении тока (снижении времени) разряда. При разряде аккумулятора за час его емкость падает относительно номинала на 30%.

Чем выше емкость аккумуляторной батареи, тем она дороже.

Наверняка каждого покупателя волнует вопрос: сколько «протянет» компьютер от аккумулятора конкретной емкости? Это можно подсчитать по формуле

где Т – время автономной работы компьютера от ИБП в часах, P_нагр – суммарная мощность оборудования в ваттах, U_акб– общее напряжение аккумуляторных батарей, С_акб – общая емкость в А∙ч, К – КПД преобразования источника бесперебойного питания (0,8-0,95), К_гр – коэффициент глубины разряда аккумулятора (0,8-0,9) и К_де – коэффициент доступной емкости, зависящий от времени (тока) разряда (0,7 для часового разряда, 0,85 для двухчасового, 0,95 для десятичасового, 1 для двадцатичасового)

Для оценки точного времени лучше всего замерить потребляемую компьютером мощность, но, для грубой оценки, достаточно сориентироваться по мощности блока питания системного блока и не забыть про мощность монитора. Так, ИБП с 12-вольтным аккумулятором емкостью 7 А∙ч будет «тянуть» компьютер с 400 Ваттным блоком питания и монитором мощностью 50 Ватт в течение:

Напряжение новой аккумуляторной батареи должно в точности соответствовать напряжению старой. В ИБП большой емкости могут использоваться несколько аккумуляторных батарей, соединенных последовательно. Их можно заменить на одну батарею, при этом напряжение новой АКБ должно быть равно суммарному напряжению старых батарей, а емкость соответствовать емкости одной старой батареи.

Максимальный ток разряда определяет, насколько мощное оборудование можно запитать от данной батареи. Чем выше этот параметр, тем лучше – тем более щадящим будет ток разряда при отключении питания. Так, ток разряда оборудования суммарной мощностью 400 Вт будет составлять 400 Вт/12 В = 33 А. С учетом падения мощности на преобразовании и прочих допусков, максимальный ток разряда аккумулятора для ИБП в таком случае должен быть не меньше 60 А.

Внутреннее сопротивление новой АКБ зависит от рабочей площади пластин аккумулятора, качества электрохимического контакта электролита с пластинами и косвенно характеризует качество всей батареи: чем внутреннее сопротивление ниже, тем лучше. При прочих равных параметрах следует отдать предпочтение АКБ с меньшим внутренним сопротивлением – скорее всего, параметры другой батареи завышены. Так, максимальный ток разряда у батареи с высоким внутренним сопротивлением должен быть ниже.

Срок службы также характеризует качество изготовления аккумулятора: технология AGM, по которой производится большинство аккумуляторов для ИБП, обеспечивает до 400 циклов заряда/разряда, но плохая сборка (некачественные пластины, загрязненные свинцовые сплавы) может в разы снизить это число. Не стоит рассчитывать на то, что батарея со сроком службы в 5 лет верой правдой будет работать весь этот срок даже при ежедневных отключениях электроэнергии. Но что она проработает дольше, чем батарея со сроком службы 1 год – это почти наверняка. Со сроком службы связана еще одна характеристика аккумулятора — срок гарантии. Если вы желаете приобрести качественный аккумулятор, выбирайте тот, у которого больше гарантия.

Варианты выбора.

Если в вашем ИБП использовались батареи напряжением 6 В, следует выбирать среди аналогичных по напряжению. Стоят они 400-1000 рублей.

12-вольтовые аккумуляторные батареи потребуются, если в вашем ИБП стояли АКБ с таким рабочим напряжением. Стоят они от 550 до 6000 рублей в зависимости от емкости и производителя.

Если вы хотите, чтобы с новым аккумулятором ИБП проработал как можно дольше, приобретайте аккумуляторную батарею с продолжительным сроком гарантии. Это обойдется вам в 400-6000 рублей в зависимости от других характеристик.

Источник

Обзор аккумуляторов GiNZZU GB-1270 (7Ач 12В) и GB-1290 (9Ач 12В).

Итак, 2 аккумулятора визуально и по размеру абсолютно идентичны и являются самым распространённым вариантом аккумуляторов, применяемым в большинстве бытовых источниках бесперебойного питания (ИБП) и зачастую в нижнем сегменте серверных ИБП, иногда по несколько штук. Аккумуляторы Свинцово-Кислотные (Lead-Acid), герметичные, не обслуживаемые. На сайте производителя удалось найти исчерпывающее описание со всеми необходимыми характеристиками.

В качестве вступления приведём описание основных характеристик аккумуляторов, важных для использования их в ИБП.

Две самые очевидные из них — номинальная ёмкость и напряжение. Исходя из них можно посчитать ёмкость в ватт-часах — 84 и 108 соответственно для 7Ач и 9Ач аккумуляторов.

Кроме этого есть характеристики менее известные широкой публике — максимальный ток разряда, и зависимость количества энергии которую способен отдать аккумулятор от тока разряда. Дело в том, что в ИБП аккумуляторы эксплуатируются в достаточно жестких условиях, как мы дальше увидим ток разряда может составлять порядка 30-40 ампер при питании 300вт нагрузки, а это очень много для аккумулятора ёмкостью всего лишь 7/9Ач. Вообще способность работать при токе разряда в разы превышающем ёмкость аккумулятора — очень редкая особенность данного типа аккумуляторов, которая и обуславливает его применение в ИБП. Кроме того есть ещё минимально допустимое напряжение, разряд ниже которого крайне вреден для аккумулятора. Оно зависит от тока разряда и при токе

ёмкости аккумулятора составляет

10.8В. При больших токах разряда допустимы более низкие значения напряжения. Для данных аккумуляторов предельный ток разряда составляет 105А и 135А соответственно для 7Ач и 9Ач модели. При этом для 7Ач модели заявлено время разряда до 10.5в (именно при этом напряжение отключался ИБП использовавшийся для тестов) за 5 минут при токе 24.2А, 15 минут при токе 12.7А и 30 минут при токе 7.66А. При этом аккумулятор «отдаёт» 2Ач, 3.2Ач и 3.8Ач соответственно. Как видно чем выше ток разряда тем меньше энергии может отдать аккумулятор. Эти же характеристики для 9Ач модели: 5мин — 30,5А, 15 мин — 15,6А, 30мин — 9.03А и соответственно 2,5 ; 3,9 ; 4.5 Ач.

Но хватит теории — перейдём к практической части обзора — собственно к испытанию аккумуляторов совместно с ИБП. Для этих целей использовался ИБП Powercom IMP-625АР, как вполне типичный представитель бытовых ИБП. Его максимальная мощность составляет 375вт (625VA). В качестве нагрузки использовались 5 60-ваттных ламп накаливания (300Вт). Кроме того аккумуляторы испытывались при более низкой нагрузке — 2*60Вт (120Вт).

Выглядит это всё так:

Однако не стоит забывать о том, что инвертор ИБП имеет далеко не 100% КПД и значительная часть энергии, потребляемой от аккумулятора уходит на его нагрев.

Результаты тестирования:

При мощности нагрузки 300Вт были получены следующие результаты:

При этом если взять ёмкость и время работы 7Ач аккумулятора за 100% то получаются такая картина:

т.е. При увеличении ёмкости на

30% время работы увеличилось на

50%. Это наглядно демонстрирует тот факт, что чем больше отношение тока разряда к ёмкости тем меньше эффективность работы аккумулятора.

При разряде ток и напряжение изменялись следующим образом:

7Ач

9Ач

Тут имеется 2 особенности, касающиеся скорее работы ИБП чем аккумуляторов:

1. Инвертор ИБП удерживает выходное напряжение в определённых пределах, шагово увеличивая потребляемый ток.

2. В момент срабатывания сигнала «батарея разряжена» выходное напряжение ИБП резко падает примерно до 180в, а потом возрастает примерно до 200в. Этим вызвано резкое падение потребляемого тока на графике. Это существенный недостаток ИБП, который при питании более чувствительного оборудования (компьютера например) почти наверняка вызовет проблемы, но к самим аккумуляторам это отношения не имеет.

Кроме того, мощность потребляемая ИБП от батареи в среднем составила порядка 400вт, следовательно КПД инвертора в таком режиме работы составил

Ток разряда изменялся в пределах от 33.5А до 35.8А, среднее значение — 35.2А. Напряжение при котором ИБП отключался — 10.4В.

Теперь рассмотрим результаты при мощности нагрузки 120Вт:

И относительные результаты для двух батарей:

Как видим при такой нагрузке время работы увеличилось практически пропорционально ёмкости, на 32%.

Графики изменения напряжения и тока:

7Ач

9Ач

Получаем гораздо более «красивые» графики. Нет никаких резких скачков, выходное напряжение ИБП остаётся стабильным. Очевидно для ИБП 300вт просто слишком много, не смотря на заявленные 375Вт.

Ток разряда изменяется в пределах от 10.9А до 14А. Среднее значение — 12А.

Мощность, потребляемая от аккумулятора

Напряжение при котором ИБП отключался — 10.4В.

Выводы:

Предоставленные на обзор аккумуляторы соответствуют заявленным характеристикам. Явных недостатков в процессе тестирования замечено не было. В целом характеристики идентичны большому числу аналогичных аккумуляторов от других производителей. Единственное что не возможно проверить за разумное время это срок службы, но оснований считать что он будет хуже чем у других подобных аккумуляторов нет.

Кроме этого из полученных данные можно сделать интересные выводы касательно выбора бытового ИБП:

Во-первых не стоит рассчитывать на то, что ИБП будет способен обеспечить надёжную работу при мощности близкой к максимально допустимой, всегда лучше иметь некоторый запас.

Во-вторых стоит обратить внимание на то, какие аккумуляторы используются в ИБП. Использование аккумуляторов небольшой ёмкости для питания мощной нагрузки во-первых неэффективно, а во-вторых может существенно сократить срок службы аккумулятора.

P.s. Полученные данные не являются абсолютно точными, точность использовавшихся измерительных приборов — +/-3%, мощность нагрузки +/-10%.

Выражаю благодарность компаниям DNS и Overseas за предоставленные для обзора аккумуляторы.

Источник