Аккумуляторы для устройства бесперебойного питания для компьютеров

Обзор аккумуляторов на бесперебойник для компьютера и их зарядка

Наиболее дорогостоящим и важным компонентом ИБП является аккумулятор. От своевременной его замены и правильной эксплуатации зависит работа всего устройства ИБП. Важнейшим этапом в правильной эксплуатации устройства является его правильная и своевременная подзарядка. Как заряжать бесперебойник компьютера, как зарядить АКБ бесперебойника? Существует несколько правил, которые мы рассмотрим в данной статье.

В современном мире существует большая классификация батарей для ИБП. К ним относятся: свинцово-кислотные, литий-ионные, гелевые, AGM, никель-кадмиевые.

Какие бывают батареи?

Остановимся подробнее на каждом из перечисленных видов.

Свинцово-кислотные

Такой вид батарей наиболее распространен.

Как правило, плюсы таких батарей в низкой стоимости и наибольшем количестве циклов зарядки-разрядки, но у них есть и недостатки: большие габариты, быстрая потеря работоспособности после полного разряда устройства.

Литий-ионные батареи

Такие устройства имеют большую удельную емкость, обладают малыми габаритами, но они более дорогостоящие, чем свинцово-кислотные.

К тому же, для данного вида необходимы специальные зарядные устройства.

Гелевые

Устройства данного типа содержат в своем составе загуститель для электролита. Гелевые устройства обладают важными достоинствами: они имеют большой срок эксплуатации, являются безопасными для здоровья, не требуют особых условий обслуживания, но, в свою очередь, они стоят довольно больших денег и не терпят глубокого уровня разряда.

Батареи AGM

Эти варианты представляют собой наиболее усовершенствованную модель гелевых аккумуляторов. Вместо геля в их составе присутствует адсорбент. В настоящее время это самый распространенный вид батарей питания для ИБП с внешними аккумуляторами.

Плюсы таких батарей — низкая стоимость обслуживания, высокая работоспособность, большая емкость.

Расчет оптимальной емкости

Емкость показывает время, в течение которого аккумулятор сможет питать ИБП. Емкость традиционно подсчитывается в ампер-часах, для маленьких батарей вместо этого используется единица миллиампер-час. Для того, чтобы рассчитать данную характеристику, необходимо просто умножить показатель постоянного тока разряда аккумулятора на время разряда в часах.

Глубина разряда и саморазряд

Очень важным критерием при выборе аккумулятора является глубина его разряда. Этот показатель говорит о том, до какого уровня можно разряжать устройство без причинения вреда его системе. Внимание! Разряд до нуля недопустим ни для одного аккумулятора на бесперебойник для любого компьютера и не только, это может повлиять на его срок эксплуатации.

Меньше всего такому эффекту подвергаются никель-кадмиевые батареи.

Еще одним важным показателем считается саморазряд. Сама по себе батарея, установленная в ИБП, разрядиться не может, так как она постоянно находится на подзарядке. Поэтому уровень саморазряда показывает разряд батареи в состоянии длительного простоя.

Примеры устройств

Рассмотрим свинцово-кислотный аккумулятор Delta 1207 DT. Он имеет следующие характеристики:

• Номинальное напряжение — 12 В.
• Число элементов — 6.
• Время эксплуатации — 5 лет.
• Производство — Китай.
• Саморазряд — 3% емкости в месяц при 25 градусах.
• Особенно он хорош низким уровнем саморазряда. Не требует долива воды. Стоимость такого аккумулятора также приемлемая — от 645 рублей.

Другая хорошая модель аккумулятора для ИБП — CSB Battery GP1272 (AGM технология).

• Номинальное напряжение — 12 В.
• Емкость, А/ч: 7,2.
• Вес: около 2,4 кг.
• Цена — приблизительно 1200 рублей.

Согласно отзывам, одно из ключевых достоинств данной модели — высокая работоспособность.

Она может отлично функционировать до 7 лет!

Отличные отзывы с выходом в «топ продаж» заслужила аккумуляторная батарея EnerGenie 12V 7.2Ah (BAT-12V7.2AH), которая встраивается напрямую в ИБП и в дальнейшем практически не требует какого-либо техобслуживания. Покупатели отмечают, что функционирует аккумулятор «как родной» и служит минимум 2-3 года, если не гораздо больше.

Характеристики здесь такие:

• Номинальное напряжение — 12 В.
• Емкость, А/ч: 7,2.
• Вес: около 2,25 кг.
• Цена — всего лишь около 700 рублей.

Интересной выглядит модель LogicPower AGM LPM 12V 7Ah (LP3862). Отмечается надежность в эксплуатации и допустимость альтернативного использования — например, в охранно-пожарных системах.

• Номинальное напряжение — 12 В.
• Емкость, А/ч: 7.
• Ресурс: 400 циклов;
• Вес: около 2,016 кг.
• Цена — приблизительно 700 рублей.

И, наконец, хорошая модель — SVEN SV 645. Несмотря на то, что она совсем небольшая относительно рассмотренных выше, она может похвастаться такими достоинствами, как ударопрочный корпус, система защиты для батарей от изменений давления и красивый, стильный чёрный цвет корпуса.

• Номинальное напряжение — 6 В.
• Емкость, А/ч: 4,5.
• Макс. ток заряда: 67 А.
• Мин. ток заряда: 1,35 А.
• Вес: около 0,8 кг.
• Цена — бюджетный вариант: 450 руб.

Почему нельзя использовать автомобильный аккумулятор?

Автомобильный аккумулятор значительно отличается от аккумулятора для ИБП. Разберем, в чем отличия между этими двумя видами.

Первое отличие заключается в разности напряжений. Напряжение автомобильного аккумулятора больше напряжения варианта для ИБП — это может негативно повлиять на работу самого ИБП.

Второе отличие заключается во времени работы. За счет того, что пластины автомобильного аккумулятора тоньше, они быстро разрушаются из-за длительного рабочего цикла.

Третье же и самое главное отличие — в выделении водорода в процессе работы батареи.

Смесь выделяемого водорода с кислородом в закрытом помещении может детонировать при появлении даже малейшей искры.

Инструкция по замене

Рассмотрим замену этого устройства подробнее. Для замены АКБ бесперебойника понадобится:

• сам источник питания;
• документация на него;
• отвертка;
• новый аккумулятор;
• статическая нагрузка, составляющая примерно 30% мощности ИБП.

На замену у вас уйдет примерно 1,5-2 суток, но ничего сложного в ней нет.

• Шаг первый. Необходимо убедиться, что проблема именно в аккумуляторе, что нагрузка на ИБП не превышает его мощности.
• Шаг второй. Если дело все же в батарее, отключаем ИБП, полностью отсоединяем его от всей нагрузки. Открываем батарейный отсек и извлекаем старый аккумулятор.
• Шаг третий. Подсоединяем новый аккумулятор к ИБП, вставляя его в батарейный отсек. При этом должна появиться искра, только в этом случае подключение считается успешным. Подключаем ИБП к сети и оставляем на 12 часов для подзарядки.
• Шаг четвертый. Полностью разряжаем устройство при высокой статической нагрузке и снова ставим на подзарядку.
• Шаг пятый. После полной зарядки устройства вновь разряжаем его до 0%. Далее подключаем ИБП к сети и даем подзарядиться аккумулятору.
• Шаг шестой. Подключаем устройство к штатной нагрузке. Всё! ИБП готов к использованию.

Как зарядить?

Важно знать, что вначале, как правило, батарея прибывает к вам в разряженном состоянии. Поэтому, в качестве предварительной подготовки, следует присоединить устройство к сети, не подключая нагрузку.

Если вы принесли устройство с холода, лучше до этого около часа погреть его в тёплой комнате.

Первая подзарядка потребует больше времени — до 1 суток.

Включать устройство не обязательно.

Уровень заряда АКБ по вольтажу в %
Работа от сети 220 В — зарядка в %	Работа от АКБ 12 В — разрядка в %
14,40 вольт — 100% зарядки	12,80 вольт — 100% разрядки
13,80 вольт — 75% зарядки	11,60 вольт — 75% разрядки
13,20 вольт — 50% зарядки	10,40 вольт — 50% разрядки
12,60 вольт — 25% зарядки	9,20 вольт — 25% разрядки
12,00 вольт — 0% зарядки	8,00 вольт — 0% разрядки

Рекомендуем полезное видео к просмотру

В таблице выше можно наглядно наблюдать степень разряда и заряда АКБ.

«В» — это напряжение в вольтах, а % — приблизительный процент зарядки или разрядки.

Стоит внимательно следить за «поведением» устройства — если оно начинает пищать и/или мигать попеременно желтым и зеленым светом, это повод немедленно отсоединить его от электропитания и разбираться в причинах неисправности: могут быть проблемы с реле, конденсаторами или диодами. Если у вас лично это вызывает трудности, то стоит проконсультироваться со специалистами. Однако у только что приобретённого бесперебойника таких проблем, как правило, не ожидается.

Заключение

Пользоваться бесперебойниками и заряжать их совсем не трудно, большинство правил и действий — элементарны. Важно просто соблюдать базовые меры предосторожности и правильно выбрать то, что подойдёт именно для вашей системы.

Источник

Как выбрать источник бесперебойного питания

Сколь бы надежен не был ваш поставщик электропитания, броски напряжения иногда случаются на любых линиях. Каждый пользователь ПК хоть раз, да сталкивался с внезапной перезагрузкой или отключением компьютера из-за неполадок на питающей линии. И компьютеры – не единственный вид техники, требующий бесперебойного электропитания.

Продолжительное отключение электропитания может привести к заморозке системы отопления частного дома. ИБП с подключаемыми аккумуляторами способен «продержать на плаву» циркуляционный насос и электронику котла в течение нескольких часов, и стоить такой ИБП будет намного дешевле, чем генератор с автозапуском.

Роутер, подключенный к ИБП, позволит оставаться «онлайн» и при отсутствии электропитания. Потребляет роутер совсем немного и емкости аккумулятора даже недорогого «бесперебойника» хватит на пару-тройку часов его работы.

Серверам и внешним дисковым накопителям бесперебойное питание совершенно необходимо – внезапное отключение электричества может привести к потере данных.

И вообще, наличия ИБП требует любая автоматика, сбой в работе которой может привести к серьезным последствиям – медицинское и технологическое оборудование, системы пожарной и охранной сигнализации и т.д. Но параметры электропитания у разных видов техники разные, поэтому и ИБП для них потребуется с различными характеристиками.

Характеристики источников бесперебойного питания.

Вид устройства.

Резервный ИБП имеет наиболее простую конструкцию. Электроника источника следит за уровнем входного напряжения, и, при его выходе за установленные рамки (обычно +10% от номинала), переключается на питание от аккумулятора.

Конструкция проста и надежна, но в некоторых ситуациях от такого ИБП будет больше вреда, чем пользы. Например, если он имеет минимальное входное напряжение 180 В и используется для защиты компьютера с блоком питания, работающим от 110 до 240 В. Без ИБП компьютер бы спокойно работал, а ИБП при падении напряжения ниже входного (180 В) перейдет на аккумулятор и после его разряда выключит питание компьютера. Поэтому для этого вида ИБП следует обеспечить соответствие минимального и максимального напряжений «бесперебойника» и потребителя – лучше всего, если диапазон напряжений ИБП будет незначительно (5-10В) уже диапазона напряжений электроприбора. Например, для диапазона рабочих напряжений потребителя 180-240 В, диапазон ИБП должен быть примерно 190-230 — это позволит перейти на питание от аккумулятора до того, как напряжение станет неприемлемым для защищаемого прибора.

Кроме того, переключение на аккумулятор занимает некоторое время, что может быть критичным для некоторых видов техники. Например, для импульсных блоков питания с активным корректором мощности (APFC), которым оснащено большинство таких БП мощностью более 400 Вт. При подборе ИБП для компьютеров, специальной аппаратуры, аудио- и видеотехники с подобными блоками питания следует оставлять большой запас по мощности, либо выбирать ИБП другого вида.

Линейно-интерактивный ИБП, фактически, состоит из резервного ИБП и стабилизатора. При наличии в сети пониженного или повышенного напряжения, автоматический регулятор напряжения (AVR) стабилизирует его, а на аккумулятор ИБП переключается только при настолько большом отклонении напряжения от нормального, что стабилизировать его уже невозможно.

Линейно-интерактивные ИБП немного дороже резервных, но для бытового применения именно этот вид является оптимальным. Единственный случай, когда ему следует предпочесть резервный – когда в вашей сети стабильно пониженное напряжение, подходящее, однако, для защищаемого электроприбора. Резервный ИБП просто пропустит это напряжение в компьютер, а линейно-интерактивный будет его повышать до нормального. Но продолжительная работа в таком режиме может сильно сократить ресурс AVR (особенно на недорогих «бесперебойниках»).

Недостаток, связанный с кратковременным отсутствием питания во время переключения на аккумулятор у линейно-интерактивных ИБП также присутствует.

Устройства с двойным преобразованием (on-line) обеспечивают наилучшее качество электропитания. У ИБП этого вида аккумулятор подключен к цепи питания постоянно, поэтому провалы напряжения в момент перехода на автономное питание отсутствуют. Входной ток выпрямляется, его напряжение понижается до напряжения аккумулятора, после чего инвертор преобразует его в переменный 230 В /50 Гц.

Такие ИБП стоят заметно дороже остальных видов, зато выдают стабильную частоту, напряжение и форму синусоиды при любых помехах на входной линии питания.

Выходная мощность (ВА) стабилизатора определяет максимальную суммарную полную мощность подключенных к нему электроприборов. Однако следует иметь в виду, что приведенное в паспорте на электроприбор значение в Ваттах – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Многие подключаемые к ИБП электроприборы создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку, и полная выходная мощность ИБП должна подбираться с её учётом. Для определения полной мощности электроприбора следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Поскольку чаще всего ИБП используется для защиты ПК, часто возникает вопрос: какую мощность имеет компьютер? Самый точный способ определения мощности – расчет на основе замера потребляемого им тока. Проще и безопаснее всего это сделать с помощью токовых клещей и самодельного удлинителя с раздельными проводниками.

Измерение тока с помощью мультиметра связано с опасностью поражения электрическим током и делать это, не обладая соответствующими навыками, небезопасно.

Измерение следует производить, дав на процессор и видеокарту максимальную нагрузку – это можно сделать с помощью требовательной к ресурсам игры или с помощью специальных программ (например, OCCT в режиме power supply). Измеренное значение умножается на величину напряжения в сети – это и будет искомая полная мощность (ВА) компьютера.

Простой, но грубый способ – взять максимальную мощность блока питания (в Ваттах), обычно приведенную на корпусе БП и поделить на коэффициент мощности. Реальная мощность компьютера, скорее всего, будет ниже, но уж точно не выше.

К примеру, для защиты компьютера с блоком питания без PFC мощностью 300 Вт и монитором мощностью 50 Вт потребуется ИБП с входной мощностью (ВА) 300/0,65+50/0,8 = 524 ВА. Поскольку реальная мощность системного блока, скорее всего, ниже 300 Вт, ИБП на 500 ВА могло бы и хватить для этого компьютера. Однако с учетом того, что пусковые токи (неизбежные при переключении на аккумулятор) могут превышать номинальные вдвое, выбор ИБП на 750 или 1000 ВА представляется более оправданным.

Следует также отметить, что недорогие ИБП часто характеризуются слабой перегрузочной способностью и не могут выдерживать высокие токи даже очень непродолжительное время (менее 100 мс). Поэтому при покупке недорогого ИБП необходимо следить, чтобы пиковая мощность нагрузки не превышала выходную мощность «бесперебойника».

Если определение полной выходной мощности (ВА) представляется слишком сложным, можно подобрать ИБП по активной выходной мощности (Вт) – обычно этот параметр тоже приводится в паспорте ИБП.

Однако большинство производителей при указании активной выходной мощности ориентируются на cos(φ) = 0,6-0,7, подходящий только при использовании ИБП для защиты компьютеров с блоками питания без PFC.

Коэффициент мощности многой другой техники выше, и, подбирая ИБП по активной мощности в ваттах, вы рискуете переплатить, выбрав ИБП более мощный, чем вам действительно необходимо.

Тип формы напряжения может быть важен для некоторых видов техники. В электродвигателях, трансформаторах, катушках индуктивности «ступенчатая» форма питающего тока приводит к дополнительным нагрузкам – это может проявляться изменением звука работы, увеличенным нагревом обмоток и ускоренным износом. Проблемы могут возникнуть с некоторыми моделями аудио- и видеотехники, измерительными приборами и медицинской техникой.

Импульсные блоки питания к форме напряжения невосприимчивы – ступенчатая аппроксимация синусоиды подходит для любых компьютеров. Проблемы, возникающие на современных блоках питания с активным корректором мощности (APFC) чаще всего связаны не с формой сигнала, а с недостатком запаса по мощности и низкой перегрузочной способностью ИБП. При переключении на аккумулятор и падении входного напряжения, APFC резко увеличивает потребляемый ток, при этом нарастание потребления происходит так быстро, что ИБП часто отключается защитным автоматом (токовым реле), при том, что контроллер даже не успевает «заметить» перегрузку.

Однако, некоторые блоки питания с APFC плохо работают при ступенчатой синусоиде – корректор успевает среагировать на горизонтальную «ступеньку» как на пониженное напряжение, увеличивает ток потребления и перегружает ИБП, приводя к срабатыванию его защиты и отключению. И, хотя многие БП с APFC прекрасно «уживаются» со ступенчатой синусоидой, чтобы не оказаться в ситуации, когда ПК откажется работать с «бесперебойником», следует либо убедиться в их совместимости перед покупкой, либо выбирать ИБП подороже: с «чистой» синусоидой и запасом по мощности, либо ориентироваться на устройство с двойным преобразованием. В последнем случае чрезмерный запас по мощности не нужен, а синусоида у таких устройств и так «чистая».

Тип выходных разъемов питания на современных ИБП может быть различным. Старые ИБП все имели выходные разъемы стандарта IEC 320 C13 («компьютерные») для подключения питающих кабелей системного блока и монитора.

Но роутеры, внешние жесткие диски и многие современные мониторы для подключения к сети используют обычную «евро» вилку. Поэтому сегодня уместнее выбирать ИБП с выходными разъемами типа CEE 7/* — «евророзетками». Обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.

Некоторые специализированные ИБП, предназначенные для создания линий бесперебойного электропитания, оснащаются клеммами для удобства прямого подключения линейных проводов.

Удобно, если ИБП имеет какой-нибудь интерфейс, по которому он может «сообщить» работающему на ПК приложению о пропадании напряжения. Это позволит сохранить все открытые документы, записать на диск данные из буфера и корректно завершить работу компьютера в автоматическом режиме, даже если оператора поблизости нет. Особенно это важно для серверов: сбой сервера – вещь неприятная, но она может стать еще неприятнее, если «испортятся» хранящиеся на нём данные из-за некорректного завершения работы. ИБП с интерфейсом USB или RS-232 подключается интерфейсным кабелем непосредственно к защищаемому компьютеру, на котором должно быть запущено соответствующее ПО.

Совсем другое назначение имеют разъмы RJ-11/RJ-45 расположенные парой IN/OUT — это защита телефонных и компьютерных сетей от импульсных помех (часто возникающих, например, во время грозы). Входную (уличную) линию следует подключать к разъему IN, а к разъему OUT — локальную телефонную или компьютерную сеть, которая, таким образом, будет защищена от приходящих «извне» помех.

Функция «холодного старта» позволяет осуществить запуск подключенных к ИБП электроприборов при отсутствии питающего напряжения. Холодный старт позволяет использовать ИБП как автономный источник питания для маломощной нагрузки.

Время автономной работы зависит от емкости установленных аккумуляторов и суммарной мощности подключенных потребителей. Производителем обычно указывается продолжительность автономной работы при определенной мощности нагрузки. Но зачастую мощность нагрузки сильно отличается от приведенной производителем. В этом случае следует иметь в виду, что емкость аккумулятора сильно зависит от тока разряда. При быстрой разрядке (5-10 минут) аккумулятор выдает всего 20-30% от номинальной емкости.

Так, если производителем приводится время автономной нагрузки в 5 минут при нагрузке 200 Вт, то при вдесятеро меньшей нагрузке (20 Вт) время автономной работы будет не 50 минут, а около двух часов, потому что емкость при разряде такой продолжительности будет примерно вдвое больше. Максимальная (100%) емкость аккумуляторной батареи достигается при продолжительности разряда в 20 часов и более, это следует учитывать, если предполагается длительная работа оборудования от ИБП.

«Бесперебойники», рассчитанные на продолжительную автономную работу, часто имеют возможность подключения дополнительных батарей. Это позволяет набрать емкость, необходимую для поддержания работы потребителей в течение необходимого времени.

Имейте в виду, что аккумуляторная батарея имеет ограниченный ресурс и через некоторое время (0,5-5 лет в зависимости от качества батареи и частоты циклов заряда/разряда) она потребует замены. В этом случае возможность замены батарей будет совсем нелишней. Оборудование, которое должно работать непрерывно, следует защищать с помощью ИБП с возможностью горячей замены батарей — т.е., без отключения ИБП от сети.

Варианты выбора источников бесперебойного питания.

Для защиты от кратковременных падений напряжения маломощных потребителей (роутеров, модемов, точек доступа) предназначены ИБП с «евророзетками» мощностью до 400 ВА.

ИБП мощностью 500-1000 ВА сможет «поддержать на плаву» простой офисный компьютер в течение времени, достаточного для сохранения всех открытых документов.

ИБП с «холодным стартом» способен обеспечить автономное питание электроприборов в условиях полного отсутствия питающей сети.

Если вам важно стабильное электропитание на выходе «бесперебойника» по минимальной цене, выбирайте среди линейно-интерактивных ИБП.

ИБП с двойным преобразованием гарантируют высокое качество питающего напряжения и обеспечивают полное отсутствие переходных процессов при пропадании внешнего питания.

Источник