Звоните прямо сейчас
Звоните прямо сейчастел.: (495) 6−410−410
или напишите на
электронную почту:
АКБ для ИБП
Обзор батарей ИБП
Батареи являются наиболее уязвимой частью ИБП – это общеизвестный факт. Фактически, неисправность батарей является наиболее частой причиной потери питания на выходе ИБП. Понимание правил обслуживания и эксплуатации батарей может не только увеличить срок их жизни, но и предотвратить дорогие простои оборудования.
Батареи типа с регулирующими клапанами) обычно герметично закрыты в полипропиленовом корпусе, благодаря этому исключены проблемы с протечками электролита.
Наиболее часто в ИБП используют батареи типа с регулирующими клапанами), также известные как герметичные или необслуживаемые.
Наиболее часто в ИБП используют батареи типа с регулирующими клапанами), также известные, как герметичные или необслуживаемые. Батареи типа с регулирующими клапанами) обычно герметично закрыты в полипропиленовом корпусе, благодаря этому исключены проблемы с протечками электролита. Так как в герметичный корпус батарей VLRA нельзя добавить воды, рекомбинация воды критична для срока службы батарей и качества их работы. Любой фактор, усиливающий испарение и потерю воды, – например, перегрев во время заряда – снижает срок службы.
1. Срок полезного использования батареи
IEEE определяет конец срока полезного использования батарей ИБП как момент, когда они не могут обеспечить 80% от номинальной емкости. После достижения порога емкости 80% от номинала процесс старения батареи ускоряется, поэтому батарея требует замены.
2. Различия АКБ для больших и малых ИБП
Несмотря на то, что базовые технологии и факторы снижения срока службы не зависят от мощности ИБП, есть некоторые различия в батареях для больших и маломощных систем. ИБП самой низкой мощности оборудованы одной батареей типа VRLA, поддерживающей нагрузку и не требующей обслуживания. По мере роста мощности системы растет и емкость батарей и поддержание питание нагрузки становится более сложной задачей. Большие системы могут содержать несколько линеек батарей, что вносит сложность в обслуживание и эксплуатацию. Следует контролировать батареи индивидуально, так как одна неисправная батарея приводит к выходу из строя всей линейки и лишает нагрузку защиты. Также по мере роста мощности ИБП, более часто находят применение батареи с жидким электролитом.
3. Срок хранения батарей
Если ИБП хранился в течение года, то так как батареи не использовались и не подзаряжались, их срок службы сократится. В соответствии с характеристиками саморазряда батарей, их обязательно следует заряжать каждые 6−10 месяцев в ходе хранения. В противном случае, через 18−30 месяцев емкость будет необратимо уменьшаться. Для того чтобы продлить срок хранения батарей без зарядки, следует хранить их при температуре 10°C или ниже.
4. В чем разница между батареями с возможностью «горячей» замены и батареями, которые могут быть заменены силами пользователя?
Батареи с возможностью «горячей» замены могут быть заменены без остановки работы ИБП. Батареи, которые могут заменяться пользователем, обычно применяются в небольших ИБП и не требуют специальных инструментов и умений для замены.
Такие модели ИБП как Eaton 9130 используют батареи с «горячей» заменой для достижения максимального времени готовности.
5. Влияние снижения нагрузки на время работы от батарей
При снижении нагрузки время работы от батарей увеличится. В общем случае, при снижении нагрузки в два раза, время работы увеличивается втрое.
6. Добавление батарей к ИБП
Добавление батарей к ИБП может увеличить время работы нагрузки от батарей. Однако, добавление батарей не увеличивает номинальную мощность ИБП. Убедитесь в том, что ваш ИБП имеет достаточную мощность для питания нагрузки, затем добавьте батарей для достаточного времени работы.
Расширение количества батарей увеличивает время автономной работы, но не увеличивает номинальную мощность ИБП.
7. Средний срок эксплуатации батарей ИБП
Стандартный срок для батарей типа VRLA – от трех до пяти лет. Однако, ожидаемый срок эксплуатации может сильно меняться в зависимости от условий окружающей среды, количества циклов разряда и качества обслуживания. Составьте календарь обслуживания и контроля батарей для того, чтобы вовремя определить момент, когда потребуется замена. Обычный срок эксплуатации батарей в ИБП Eaton с технологией ABM® на 50% продолжительнее, в обычных моделях ИБП.
8. Проверка состояния АКБ для ИБП
Наиболее часто в ИБП используют батареи типа с регулирующими клапанами), также известные, как герметичные или необслуживаемые. Несмотря на то, что корпус таких батарей герметичен, и вам не требуется проверять уровень электролита, требуется уделять им внимание для гарантии правильного функционирования. Технология ABM от Eaton продлевает срок службы батарей VRLA с помощью применения интеллектуального алгоритма заряда. Так же ABM обеспечивает дополнительные возможности контроля состояния батареи и предварительное предупреждение о скором окончании срока службы батареи.
9. Перезарядка батарей ИБП
В среднем, восстановление заряда батарей занимает в 10 раз больше времени, чем разряд. (30−минутный разряд требует около 300 минут для перезаряда). Процесс перезаряда начинается сразу после восстановления подачи электропитания. Важно отметить, что нагрузка полностью защищена во время процесса заряда. Однако, если батареи начнут использоваться во время процесса перезаряда, время поддержания питания от батарей будет меньше, чем у полностью заряженных батарей.
10. Риски в связи с недостаточным обслуживанием АКБ
Основные риски, связанные с неправильным обслуживанием батарей, – это потеря питания нагрузки, возгорание, повреждение имущества и причинение вреда персоналу.
11. Тепловой выход из строя АКБ
Тепловой выход из строя происходит, когда мощность производимого элементе тепла превышает возможность его рассеивания, что может привести даже к взрыву, особенно в герметичных батареях. Перегрев ячейки может проходить без видимых признаков и может быть вызван избыточным процессом заряда, внутренним физическим повреждением, внутренним коротким замыканием или повышенной температурой окружающей среды.
12. Причины выхода из строя АКБ
Причин выхода из строя батарей очень много, ниже приведены наиболее частые причины:
• высокая или неравномерная температура
• неправильное напряжение заряда
• некачественные внутренние соединения между ячейками
• потеря электролита вследствие высыхания или повреждения корпуса
• недостатки обслуживания, старение
13. Производительность АКБ
Параметры батарей обычно устанавливаются, исходя из 100 и более циклов но многие батареи показывают заметное снижение емкости уже после 10 разрядов. Чем меньше заряд, который способна принять батарея, тем меньше времени работы она сможет обеспечить. Выбирайте батареи с качественной конструкцией, которые будут поддерживать стабильную производительность в течении всего срока службы.
Факторы, влияющие на срок службы батарей
Любые батареи имеют ограниченный срок службы, независимо от того, где и как установлен ИБП.
Определение срока службы батареи – сложная задача, но можно выделить четыре основных фактора, влияющих на него.
Номинальная емкость батарей нормируется при температуре 25°C, любые отклонения температуры от этого значения могут повлиять на производительность и снизить срок службы. На каждые 8.3°C превышения среднегодовой температуры выше 25°C срок службы батарей уменьшается на 50%.
Батареи ИБП являются электрохимическими устройствами, характеристики хранения энергии которых медленно снижаются с течением времени. Даже если соблюдаются все рекомендации по хранению, обслуживанию и эксплуатации, батареи все равно потребуют замены через определенное время.
После того, как ИБП работает от батарей во время отключения сети, батареи перезаряжаются для следующего использования, которое называется циклом разряда. При установке батарея имеет емкость в 100 процентов от номинала, но каждый разряд и перезаряд немного снижает емкость. Когда химический ресурс батареи истощается, ячейки выходят из строя, и батарея нуждается в замене.
Для крупных ИБП обслуживание и замена батарей критична для надежности всего источника. Периодические профилактические работы не только продлевают срок службы цепочек батарей за счет предотвращения ослабленных соединений и коррозии, но и помогают выявить неисправные батареи до их полного выхода из строя. Несмотря на то, что герметичные батареи называют необслуживаемыми, этот термин относится лишь к тому, что в них не требуется обновлять электролит, но в целом они требуют регулярного облуживания.
Срок службы батарей
Большинство ИБП на рынке в процессе работы постоянно подзаряжают батареи малым током, этот процесс приводит к истощению химического ресурса батарей и снижает ожидаемый срок службы на целых 50 процентов. В противоположность этому, технология ABM от Eaton использует сложную схему контроля батареи и передовую трехэтапную технологию заряда, которые увеличивают срок службы батареи и в то же время оптимизируют время заряда. Технология ABM также обеспечивает предупреждение о конце срока службы батарей с опережением до 60−ти дней для того, чтобы вы могли своевременно провести «горячую» замену батарей без отключения питания нагрузки.
Источник: EATON CORPORATION. Справочник по ИБП
Сколько требуется времени работы от батарей
Во время сбоя питания Вам понадобится достаточное время для корректного завершения работы систем или переключения на резервные генераторы. Вы можете добавить дополнительные батарейные модули для увеличения времени работы от батарей.
Влияние снижения нагрузки на время работы от батарей
В случае снижение нагрузки возможно значительное увеличение времени работы от батарей. В общем случае, ИБП, работающий 5 минут на полной нагрузке, на половинной нагрузке будет работать 15 минут.
Источник
Почему бесперебойники так быстро убивают аккумуляторы
Источники бесперебойного питания (ИБП) или просто «бесперебойники» мрут как мухи. Вернее не сами устройства, а аккумуляторы в них. Выходят они из строя очень быстро, хотя производитель порой заявляет что срок их службы может доходить до 10 лет. Вы видели, чтобы хоть один бесперебойник прожил столько времени без замены аккумуляторов? Лично я — нет.
Поработают они пару лет от силы и происходит непоправимое. в чём же дело? А дело всё в зарядке и несоблюдении температурных режимов работы. Как следствие трещины и вздутия корпуса, а внутри у нас «погремушка», так как пластины уже развалились.
Небольшой лафхак, как убедиться что батарее пришёл конец, если внешне она выглядит нормально? Попробуйте её потрясти. Внутри ничего не должно громыхать.
Рекомендации по условиям зарядки прописаны на корпусах аккумуляторных батарей (Constant voltage charge):
- STANDBY USE — напряжение которое держит бесперебойник на полностью заряженном аккумуляторе, но пока не используется (на батарею подается слабый ток подзаряда);
- CYCLE USE — напряжение источника зарядного тока, которым заряжается батарея;
- INITIAL CURRENT. Начальный ток зарядки аккумулятора. Максимальный ток заряда зависит от емкости аккумулятора (Ампер/час, Ah).
Производители бюджетных моделей бесперебойников не всегда соблюдают эти рекомендации или просто не заморачиваются с выставлением нужных значений, хотя такая возможность и заложена в схемотехнике аппарата.
Так, в распространенном ИБП Powercom BNT-600 на плате есть подстроечный резистор VR1, которым можно выставить конечное напряжение заряда. У меня имеется два подобных бесперебойника, но разных годов выпуска. Так вот, на более старом напряжение зарядки выставлено 13,8V и аккумулятор до сих пор живой, а в новом оно составляло 14,5V и батарею пришлось заменить.
Не надо забывать и о второй проблеме с температурным режимом. На многих аккумуляторах пишут, что данный диапазон напряжений для обоих режимов справедлив при 20°C, но не секрет что бесперебойники (особенно самые дешёвые) греются на ровном месте как утюги.
Батареи в большинстве бесперебойников находятся в непосредственной близости от трансформатора, который может нагреваться на холостом ходу до 40-50°C, что резко снижает срок службы АКБ. По этой причине, в первую очередь, электролит высыхает в банках расположенных ближе к трансформатору.
Продлить срок службы аккумулятора, в данном случае, можно установкой вентилятора или «заколхозить» дополнительные отверстия в корпусе. Можно поступить более радикально и вынести АКБ за пределы корпуса на толстых проводах (так ещё делают при замене обычной батареи бесперебойника на автомобильный аккумулятор).
Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.
Комментариев: 10
температура и повышенное напряжение высушивают батарею, либо её рвёт давлением при выходе из строя зарядника внутреннего
Чушь, мой UPS отработал более 10 лет.
Роман, а пробовали делать аварию — вынуть шнур питания из розетки?
Согласен. Добавлю только один неописанный фактор — убыль воды из электролита в результате электролиза и превращения в водород и кислород. Правильная настройка напряжения окончания заряда несколько продлевает срок службы. Восполнить потерю воды из электролита можно при помощи дистиллированной воды (воды для инъекций) и шприца. Защитой для глаз при этом пренебрегать нельзя! Немало аккумуляторов удалось восстановить таким способом. Однако, если напряжение аккумулятора упало заметно ниже 10В, и еще это обнаружили не сразу — ни один доктор не поможет. На помойку. Лично мне это надоело и для себя собрал батарею из литий- железо- фосфатных аккумуляторов без платы балансировки. 3 года полет нормальный. Кто-то ставит ионисторы — не пробовал.
Аноним, не путайте напряжение циклического и буферного режима. Если свинец заряжать до 14,5В и оставлять с этим напряжением надолго, то АКБ больше года не протянет. А если снизить напряжение буферного режима до 13,5В, то на несколько лет хватит.
Всё правильно. Максимальное напряжение заряда кислотно-свинцовых аккумуляторов — 14,8 В; минимальное — 13,8 В, номинальное — 14,3 В, на которое настроены реле заряда автомобилей. Но есть ещё много факторов, влияющих на продолжительность жизни аккумулятора: температура, настройка ПО, стабильность питающей сети, и т.д., и т.п.
Месяц назад,вызвал мастера д,для ремонта ИБП.Мастер поступил более радикально и вынести АКБ за пределы корпуса,жду когда вернётся.—-АКБ- Попробуйте её потрясти.ничего не должно громыхать.А со слабыми ручками,не обязательно самому трясти АКБ.Положите батарею в бетономешалку(там пусть трусится) и прислушивайтесь на здоровье.
Очень сильно зависит от качества батарей. У приличных производителей — Yaesu, CSB, Long, Panasonic,BB срок службы — порядка 5 лет. При работе в идеальных условиях — до 6-7 лет. Проверку состояния батарей можно сделать через три года.
Средний ценовой диапазон — DELTA, будут ходить около 3-4 лет. Проверку нужно сделать уже через два года после замены.
У неприличных производителей — это разного рода, Китай, батареи надо проверять ежегодно и выбрасывать все потерявшие емкость.
Чем ещё интересны китайцы. Noname-китайцы могут сделать в батарее только половину секций, а вторую половину — забить стеклом для веса. Даже исправный элемент имеет половину емкости. Единственный выход — закуп у проверенных поставщиков.
Батареи, используемые в ИБП — имеют AGM тип (Absorbed Glass Mat — Батарея с абсорбирующим стеклянным матом)
Батареи не предназначены для долгого лежания на складе. Срок установки для AGM батарей, составляет в среднем, полгода со дня даты производства (смотрите инструкцию).
При более длительном хранении возможна потеря свойств и преждевременный выход из эксплуатации.
Ещё одна особенность эксплуатации, связанная с конструкцией AGM — тепловой разгон. Ему подвержены все батареи, фактор риска — работа в жарком помещении (работа при температуре +30/+40С окружающего воздуха уменьшает ресурс вдвое) но особенно ему подвержены те, у которых подходит к концу срок эксплуатации.
Точные причины инженеры IEEE систематизировали, но до конца химия и физика процесса не совсем понятна.
При тепловом разгоне температура батареи начинает расти до 120-150 градусов. Электролит выкипает. Частично при этом производится сероводород, так что в серверной пахнет характерным тухлым запахом,
Но, что самое опасное — при этом процесс переходит на соседние элементы, а иногда и на соседние блоки.
В стандартной конструкции ИБП APC предусмотрено
8шт 12V*5Ah элементов в блоке, четыре блока соединяются в батарею (с выходом по постоянному напряжению 192-200V). Блоки объединяются параллельно до 10 штук.
Я видел до трех неисправных батарей расплавившихся за один раз (3 * 4 * 8 = 96 шт стандартных 12V*5Ah вышедших из строя одновременно)
ИБП, даже большое и дорогое — трехфазные APC (типа лидеры рынка) достаточно тупое устройство. Всё что он может — измерять ток и напряжение на присоединённой суммарной батарее постоянного тока. Обнаруживать неисправности на отдельных элементах — он не может. Мониторинг тока и температуры на ИБП — это считается дорогим решением.
Что могу сказать, как человек, восстанавливающий свой домашний аккум после 2 лет работы. Высох бедняга. Буферный режим 13,7В убивает не только бесперебойники, но и дальнобойники, которые катаются по 10-15часов непрерывно. Сульфатация однако, и при снижении рабочей площади пластины растёт ток заряда и выкипание. Первая батарея отслужила 6 лет, но упса была в порядке, и производила кратковременный разряд каждые 2 дня. Потом с ней приключилась неприятность и функция была утрачена. Я не заметил, что она перестала пищать время от времени, и спустя год оригинальный аккум дал дуба. Следующий(который счас восстанавливаю) аккум прослужил 2 года до высыхания. Ёмкость уже растёт, держит снова нагрузку до 250Вт, не теряет напругу, как раньше.
Восстановление очень простое: доливка водички дистиллированной, чтоп закрыть маты стеклянные белые, дальше LMкой 317, выставляю стабилизированный ток 0,01Сн. Дальше лечит время. За месяц, не порванную и осыпавшуюся батарейку вполне можно вернуть к нормальной жизни.
Я заметил несколько другое: «родные» АКБ служат достаточно долго, особенно на APC, а вот те, которые уже покупаются на замену — больше двух лет не выживают. Даже если всё выставлено правильно и температура в норме.
Рекорд был — 10 лет, в прошлом году сменил АКБ, новый сейчас держит комп всего 2 минуты, а поначалу держал почти 10.
На более поздних и дешёвых UPS и АКБ попроще — до 4-х лет «родные» живут, не больше.
Источник