Типоразмер аккумуляторов для ибп

Разберем типы аккумуляторов для ИБП

Источник бесперебойного питания со встроенным аккумулятором позволяет фильтровать помехи и какое-то время обеспечивает стабильность работы оборудования при неожиданном отключении электричества. Функцию хранения и обеспечения энергией приборов при нарушении электрообеспечения в бесперебойнике осуществляет аккумуляторная батарея. От нее зависит продолжительность автономного энергоснабжения и мощность ИБП. Для бесперебойной работы немаловажен правильный выбор АКБ. Разберем, какие есть типы аккумуляторов для ИБП, их плюсы и минусы.

Классификация по конструктивному типу

Совершенного устройства для хранения и обеспечения приборов электричеством не существует. Есть установленная спецификация использования бесперебойников, а также технологические предпочтения.

Однако если разобраться с характеристиками в плане использования, реально подобрать максимально пригодный вариант для каждого устройства.

Свинцово-кислотные

Этот тип аккумуляторов используют чаще всего, и не только в ИБП для оргтехники.

Преимущества свинцово-кислотных АКБ:

• неизменность напряжения;
• небольшой саморазряд;
• продолжительность циклов работы;
• перезарядка до 1000 циклов;
• увеличенный температурный диапазон;
• надежность.

К минусам причисляют низкую удельную емкость, необходимость замены после полной разрядки, большие размеры и массу.

Свинцово-кислотные аккумуляторы используют для стационарных, независимых и запасных ИБП.

Они работают довольно долго – до 12 лет — и доступны по стоимости.

Никелево-кадмиевые

Подобные батареи для бесперебойников в последнее время становятся популярными за счет небольших габаритов и массы, их все чаще используют в переносной электронике.

Их главные плюсы:

• устойчивость к скачкам температуры;
• легкость применения;
• надежность;
• небольшая цена;
• малый процент самостоятельного разряда;
• значительная плотность энергии.

Подобные аппараты способны выдержать до полутора тысяч зарядно-разрядных циклов.

Однако никелево-кадмиевые АКБ трудно утилизировать. В их составе – компоненты с высокой токсичностью. Еще один минус – АКБ теряют емкость из-за «эффекта памяти».

Никелево-металлогидридные

У подобных устройств – высокая плотность энергии и удельная емкость с отсутствием ее уменьшения. Но они не приобрели популярности из-за эксплуатационных сложностей.

Основными изъянами считаются:

• значительный уровень самостоятельного разряда;
• небольшая нагрузочная способность;
• дисфункция при полной разрядке;
• высокая цена;
• малое количество циклов перезарядки;
• сложная зарядка;
• низкий температурный диапазон.

Но, несмотря на обилие минусов, спрос на подобные батареи есть — из-за их стабильной работы.

Литиево-ионные

Их особенность– повышенная удельная емкость, что способствует применению для энергоснабжения мощных электроприборов. При этом батареи компактны и мало весят.

Аккумуляторные устройства подобного вида характеризуются большой энергетической плотностью и малой скоростью саморазряда. Они надежны и недороги в обслуживании. К недостаткам таких АКБ причисляется малый температурный диапазон и то, что их разрешено хранить лишь заряженными.

Виды по типу электролита

АКБ могут отличаться по виду применяемого электролита: батареи AGM или GEL, устройства с жидким электролитом. В чем особенности разных вариантов?

С жидким электролитом

В подобных АКБ применяется разбавленная серная кислота. Главный изъян устройств в том, что они не герметичны, и токсичные вещества могут попадать в окружающую среду. Обслуживать и заряжать их можно только в специализированных помещениях.

Однако стоят подобные батареи недорого, поэтому пользуются спросом.

GEL-батареи

Электролитный заполнитель здесь имеет структуру геля благодаря особому сгущающему компоненту. В процессе работы гелевый тип аккумуляторов для ИБП не образует летучих соединений, что позволяет изготовить герметичный корпус. Гелевые АКБ не нуждаются в специализированном обслуживании в связи с полной герметичностью, они безвредны для человека.

Дополнительные преимущества гелевых аккумуляторов в том, что они:

• мощные;
• надежные;
• емкие.

Их можно часто перезаряжать и использовать практически в любых температурных условиях.

Срок эксплуатации гелевых аккумуляторов для ИБП – продолжительный, до 12 лет. Но подобные АКБ дорогостоящие и не переносят полной разрядки.

AGM-батареи

Это более совершенный вариант батарей на основе геля. Аккумуляторы производятся в герметичных корпусах и имеют пониженное электросопротивление, что положительно влияет на их качества. В ИБП подобные батареи применяются все чаще. К плюсам AGM-аккумуляторов можно причислить то, что они:

• долговечны;
• емки;
• надежны;
• устойчивы к вибрации;
• размещаются в любом положении;
• недороги.

Аккумуляторы AGM работают в буферном режиме, поскольку обладают большим числом циклов перезарядки и низкими показателями саморазряда. Немаловажно отсутствие у подобных элементов питания «эффекта памяти». Некоторые изготовители декларируют повышенную производительность таких АКБ и высокий пусковой ток.

К минусам таких батарей причисляют то, что они мало восприимчивы к перезарядке и не приспособлены для пополнения части утрачиваемого электролита.

Габаритная классификация

Этот фактор тоже необходимо принимать во внимание, в противном случае батареи попросту не встанут на посадочное место или возникнут трудности с фиксацией, что приведет к постоянному раскачиванию. Аккумуляторы различаются по габаритам, которые зависят от модели ИБП.

Наибольшее количество применяемых в бесперебойниках АКБ выдают напряжение 12 вольт, их характеристики можно представить упрощенно в форме таблицы:

Формат в мм (длина, ширина, высота)	Сила тока в А·ч
151х65х94	6–9
151х98х98	12–15
90х70х102	4–5,8
181х76х166	17–22

Лидирующий размер для всех аккумуляторов в ИБП – 151х65х94 мм.

Вес АКБ зависит от объема электролита в ней. Поэтому качественная батарея не может иметь малую массу. Средний вес 2,5–5 кг.

Средняя продолжительность работы батареи для ИБП – три года. Но из-за неоптимальных настроек устройство приходит в негодность намного раньше отведенного времени. Если же подобрать тип аккумулятора точно и правильно, время эксплуатации можно продлить.

Источник

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