Автономное питание автомобильный аккумулятор

Все про бесперебойники с автомобильными аккумуляторомами

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.

Преимущества и недостатки

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.

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.

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.

Источник

Можно ли подключать автомобильный аккумулятор к ИБП?

Некоторые пользователи считают, что для обеспечения автономной работы газового котла или другой техники к ИБП вполне можно подключить автомобильный аккумулятор. По их мнению, это гораздо дешевле и практичнее, чем использование специализированных батарей для ИБП. Однако производители ИБП категорически не рекомендуют так поступать.

В нашей статье мы подробно расскажем об особенностях автомобильных АКБ и специализированных батарей для ИБП и ответим на вопрос, почему лучше не подключать автомобильные аккумуляторы к ИБП.

Содержание

Особенности автомобильных аккумуляторов

Автомобильные аккумуляторы являются свинцово-кислотными аккумуляторами стартерного типа с напряжением в основном 12,7 В. Они предназначены для кратковременной работы в автомобильных системах зажигания (запуска мотора транспортного средства) и освещения. Их основная задача – кратковременная подача на стартер большого пускового тока – от 250 до 1000 А. При этом такие аккумуляторы не рассчитаны на длительную отдачу тока, так как быстро разряжаются. Зарядка же автомобильного аккумулятора выполняется в «равном» режиме: во время работы генератора автомобиля.

Внутри корпуса автомобильного аккумулятора размещено шесть блоков (банок) по 2 В, в которых установлены свинцовые пластины (электроды) и залит жидкий электролит (серная кислота), который не поддерживает процесс рекомбинации, что создает пожароопасность и требует организации хорошей вентиляции. Поэтому такие батареи не предназначены для установки в помещении.

В зависимости от типа автомобиля (легковой/грузовой) можно встретить аккумуляторы от 40 Ач, однако самые распространенные из них имеют емкость 55-65 Aч. Чем больше их емкость, тем мощнее пусковой ток они могут выдать.

Особенности специализированных аккумуляторов для ИБП

Специализированные аккумуляторы для ИБП представляют собой герметичные свинцово-кислотные (наиболее распространенный тип) тяговые аккумуляторы с номинальным напряжением 12 В (однако напряжение полностью заряженной AGM батареи составляет 13,5-14 В). Они предназначены для непрерывной дозированной отдачи электроэнергии. Батарея ИБП по сравнению с автомобильным аккумулятором рассчитана на отдачу тока различной величины от 5 минут до нескольких часов, что позволяет автономно питать электрические приборы различной мощности. При этом аккумуляторы ИБП рассчитаны на зарядку постоянным стабильным током.

Что касается электролита, то в основном в специализированных батареях для ИБП применяется гелеобразный абсорбент (технология GEL) или пропитанное электролитом специальное пористое стекловолокно (технология AGM).

Данные аккумуляторы считаются наиболее безопасными для применения и практически не выделяют газ во время работы. Технология AGM позволяет рекомбинировать до 99% выделяемого батареями газа.

Емкость аккумуляторных батарей, в зависимости от модели, может быть от 1 Ач. Данный параметр будет влиять на продолжительность функционирования ИБП в автономном режиме: чем больше емкость, тем больше будет работать нагрузка в период отключения электричества.

Об основных типах аккумуляторных батарей, которые применяются для ИБП можно узнать подробнее в нашей статье «Аккумуляторы для ИБП: основные типы».

Проблемы совместной работы ИБП с автомобильными аккумуляторами

Каждая модель ИБП рассчитана на подключение аккумуляторных батарей с определенным напряжением и емкостью. Установка автомобильных аккумуляторов, имеющих иные характеристики, может вызвать ряд проблем при совместной работе с ИБП. Опишем основные из них.

Несоответствующий ток заряда

Модели ИБП имеют встроенные зарядные устройства различной мощности, которые рассчитаны на конкретный вид аккумулятора. Как правило, ток их заряда составляет от 1 А (в моделях со встроенными батареями) до 6 А (в моделях с возможностью подключения внешних аккумуляторов), что вполне достаточно для работы ИБП в автономном режиме. Время заряда батареи напрямую зависит от значения тока заряда.

Установка стандартного автомобильного аккумулятора, например, емкостью 60 Ач, потребует более высокого тока для его заряда (от 6 А и выше), что может превысить максимальный ток зарядного устройства ИБП. Слабый ток не сможет зарядить такой аккумулятор: заряд будет происходить длительное время (до нескольких суток), из-за чего аккумулятор не будет до конца заряжаться, что в скором времени приведет к уменьшению его емкости. Кроме того, вследствие длительного цикла заряда электролит автомобильной батареи может закипеть или расслоиться, а пластины быстро разрушиться. Нарушение режима работы в итоге приведет и к повреждению самого ИБП.

Некорректная работа индикации

В ИБП заложена информация об определенной емкости аккумуляторных батарей, с которыми функционирует устройство, и их разряде. Установка в схему его работы автомобильной батареи может привести к некорректному расчету их разряда и, соответственно, неверной индикации. Дело в том, что автомобильные батареи не являются тяговыми, поэтому их производитель не указывает и не испытывает длительные разряды. Например, время разряда батареи AGM емкостью 100 Ач ИБП рассчитает правильно, а у автомобильного аккумулятора такой показатель может быть неточным. Более того, у батарей AGM есть такие емкости, которых не бывают у автомобильных аккумуляторов, например, 1 Ач и 7 Ач, или, наоборот, 1000 и 3000 Ач у стартерных батарей, которых нет у аккумуляторов ИБП.

Отсутствие циклов заряда-разряда

Аккумуляторные батареи ИБП рассчитаны на длительную работу и свободно выдерживают 200-300 циклов заряда-разряда (данный показатель определяет, сколько раз можно полностью зарядить и разрядить батарею). Автомобильный аккумулятор такого параметра не имеет, и уже после первого разряда его качество работы может сильно измениться в худшую сторону.

Хоть многие модели ИБП и имеют защиту от «глубокого» разряда батарей, которая отключает устройство при их разрядке на 85%, все же электроника изделия рассчитана на управление только штатными аккумуляторами, поэтому при установке автомобильных моделей данная защита может работать некорректно.

Низкий срок службы

Автомобильный аккумулятор имеет малый срок службы (примерно 6 лет, и то при условии, что его не будут разряжать циклами с длительным разрядом) по сравнению с аккумуляторами ИБП. Например, аккумуляторные батареи линейки Long Life, предлагаемые ГК «Штиль» для ИБП, имеют срок службы до 12 лет. Но, безусловно, длительность работы будет зависеть от соблюдения требований к их эксплуатации. При использовании с ИБП срок службы стартерного автомобильного аккумулятора существенно сократится в силу различия в конструкции аккумуляторных банок.

Пожароопасность

Как было сказано выше, автомобильные аккумуляторы не предназначены для использования в жилых помещениях. Это происходит по двум основным причинам:

Выделение водорода – естественный процесс работы, который происходит внутри автомобильного аккумулятора во время его заряда. Но, так как изделия устанавливаются внутри автомобиля, выделяемый ими водород, нигде не накапливаясь, свободно рассеивается во внешнее пространство через пропускные отверстия на их корпусе, не представляя никакой опасности для пользователей.

Если же автомобильные аккумуляторные батареи устанавливать внутри жилого помещения или любого закрытого пространства (например, в гараже или подсобном помещении), то в нем будет скапливаться опасный газ, создавая пожароопасную ситуацию: любая искра может привести к детонации смеси водорода и кислорода.

Хоть и некоторые умельцы, которые подключают автомобильные аккумуляторы к ИБП, приспосабливают специальные отводы вредных и опасных испарений в систему домашней вентиляции, все-таки это является рискованным и ненадежным решением.

Жидкий электролит. Как было сказано выше, внутри автомобильного аккумулятора электролит находится в жидком состоянии. Поэтому при его эксплуатации в жилом помещении требуется организовать надежную защиту изделия от механических повреждений, иначе, например, при падении аккумулятора на пол или переворачивании его корпуса электролит может вытечь наружу.

К тому же электролит периодически надо доливать, то есть обслуживать автомобильные аккумуляторы, так как после полного разряда заряд такой батареи сопровождается кипением этой жидкости.

Аккумуляторы для ИБП не имеют жидкого электролита и их корпус полностью герметизирован, поэтому в процессе работы они не выделяют водород в атмосферу и полностью безопасны для использования в жилых помещениях.

О том, как правильно подключать аккумуляторные батареи к ИБП можно узнать в нашей статье «Подключение аккумуляторных батарей к ИБП».

Источник