Аккумуляторы какого типа используются с ИБП и почему?
Аккумуляторные батареи выполняют главную функцию ИБП – накапливают электроэнергию и используют её для поддержания работы подключенной электротехники в период отключения электроэнергии.
Из всего многообразия представленных на российском рынке аккумуляторов для источников бесперебойного питания переменного тока в основном применяются двух типов: свинцово-кислотные и литий-ионные батареи. Разберем каждый из них более подробно.
| Тип аккумулятора | Описание |
|
Свинцово-кислотные  |
Являются самым популярным типом аккумуляторов для источников бесперебойного питания бытового и профессионального применения. Они хорошо себя зарекомендовали благодаря своей надежности, долговечности (срок их службы может составлять более 10 лет) и невысокой стоимости.
В зависимости от глубины разряда свинцово-кислотные аккумуляторы способны выдерживать до 200-300 циклов заряда-разряда. У них нет «эффекта памяти» (ёмкость не снижается при не полном заряде) и присутствует небольшой процент саморазряда (в среднем 4% в месяц при окружающей температуре 20 °С). Однако при воздействии экстремальных температур срок службы таких батарей существенно снижается. Вреден для них и «глубокий» разряд (менее 20%), так как он уменьшает их ёмкость. Свинцово-кислотные аккумуляторы ИБП состоят из электродов (плоских свинцовых решёток) и разделительных пластин. Чаще всего для источников питания применяются батареи, электроды которых погружены в гелеобразный электролит (на аккумуляторе в этом случае присутствует обозначение GEL) или расположены в специальном стекловолокне, пропитанным электролитом (на аккумуляторе будет указано AGM – Absorbent Glass Mat).
Если сравнивать основные технические характеристики аккумуляторов AGM и GEL, то первые будут иметь преимущество в скорости заряда. Второй тип более устойчив к глубокому разряду и имеет большой ресурс циклов заряда-разряда: в среднем 200-300 циклов у AGM и 300-400 циклов у GEL при 30% разряде. В буферном режиме, в котором аккумулятор работает на базе ИБП, лучше всего функционируют батареи AGM. Кроме того, они имеют более низкую стоимость. По долговечности лидируют аккумуляторы GEL. |
|
Литий-ионные (Li-Ion)  |
Стали использоваться в качестве аккумуляторов для источников бесперебойного питания несколько лет назад. Они более компактны и примерно на 60% легче сопоставимых по ёмкости свинцово-кислотных батарей, за счет отсутствия свинца в конструкции. Изделия имеют минимальный «эффект памяти», небольшой саморазряд (не более 2% от первоначального заряда в месяц при окружающей температуре 20 °С) и гораздо быстрее способны заряжаться за счет подачи большого тока заряда. Некоторые модели выдерживают до 3000 циклов заряда-разряда (в зависимости от глубины разряда). При этом их ресурс может быть в два раза больше, чем у свинцово-кислотных типов. Литий-ионные аккумуляторы полностью герметичны. Конструкция одной ячейки представляет собой рулон, состоящий из 3 лент: анода (пористого углерода на медной фольге), катода (оксида лития на алюминиевой фольге) и пористого полипропиленового сепаратора с электролитом, который располагается между катодом и анодом. Из-за того, что работа данных аккумуляторов с ИБП еще недостаточно хорошо изучена при их эксплуатации могут возникать различные ошибки. Более того, как показала практика применения батарей в других сферах, например, для электронных автомобилей, при нарушении правил эксплуатации может происходить возгорание таких аккумуляторов. К слову, свинцово-кислотные батареи практически полностью пожаробезопасны. Литий-ионные аккумуляторы значительно дороже свинцово-кислотных батарей (на цене сказывается значительная энергоемкость их изготовления). Поэтому они не подойдут, если пользователю требуется минимизировать затраты на создание резервной системы электроснабжения. За счет этого до сих пор литий-ионные аккумуляторы не пользуются большим спросом и их развитие на рынке ИБП продвигается весьма медленными темпами. Кроме того, далеко не все источники питания сегодня способны работать с такими батареями. |
Аккумуляторы какой емкости обычно используются для ИБП?
Ёмкость аккумулятора – это количество электроэнергии, которую он накапливает в полностью заряженном состоянии. По данному параметру и потребляемой мощности подключаемых электроприборов можно рассчитать время автономной работы аккумуляторной батареи до полного разряда.
Для источников бесперебойного питания обычно используются 12 вольтовые аккумуляторы ёмкостью:
- 5-9 Ач – для маломощных ИБП с выходной мощностью до 600 ВА. Как правило, такие АБ устанавливаются внутри источника питания в количестве 1 или 2 шт.;
- 9-250 Ач – для более мощных моделей с выходной мощностью от 1 кВА, к которым подключается от 2 до 16 и более таких аккумуляторов.
На сегодняшний день самыми ходовыми аккумуляторами для ИБП являются:
- батареи на 7 и 9 Ач. Благодаря их работе можно обеспечить автономную работу нагрузки в течение нескольких минут, например, чтобы корректно завершить работу компьютерного оборудования. Как правило, приобретаются для замены внутренних аккумуляторов в «компьютерных» источниках бесперебойного питания;
- батареи на 50, 100 и 120 Ач. В основном приобретают для более мощных ИБП, чтобы обеспечить автономную работу нагрузки в течение нескольких часов.
Инструкция по подбору аккумулятора для ИБП
Чтобы правильно подобрать аккумуляторные батареи для ИБП необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
| Рекомендация | Описание |
| Выясните, какое количество аккумуляторов необходимо | Информацию о номинальном напряжения аккумуляторов ИБП можно узнать в паспорте изделия. Например, если источник питания имеет номинальное напряжение АБ 36 В, то потребуется три батареи по 12 В, которые будут соединяться последовательно. Если напряжение будет меньше номинального, то устройство выдаст ошибку по напряжению батарейной цепи. Если ток зарядного устройства ИБП значительно превысит значение, которое требуется для аккумуляторов, то батареи будут постоянно перегреваться и их срок службы значительно сократится. |
| Определите необходимую ёмкость аккумуляторов |
Ёмкость аккумуляторов подбирается, исходя из требований по длительности автономной работы. Как было описано выше, для резервного питания электроприборов на непродолжительное время (5-15 мин) обычно приобретают ИБП со встроенными аккумуляторами емкостью 7-9 Ач. Если требуется решение на более длительное время, то потребуется источник питания с возможностью подключения внешних АБ большей емкостью. Для правильного подбора ёмкости аккумуляторов можно воспользоваться следующими способами:
При определении емкости аккумуляторов важно учитывать мощность встроенного зарядного устройства ИБП, так как данный параметр будет накладывать ограничения как по минимальному, так и максимальному значению емкости. Например, если к ИБП со встроенным ЗУ 1 А подключить аккумуляторы емкостью более 18 Ач, то полный их заряд не будет гарантирован. Так как для данных АБ зарядное устройство будет слишком слабым. Если подключить аккумуляторы к мощному ЗУ ИБП, емкость которых на него не рассчитано, то батареи будут сильно нагреваться, а при высокой температуре произойдет их вздутие. |
| Выясните, какие клеммы у аккумуляторов | Обязательно требуется выяснить, какой тип клемм у аккумуляторов. Они должны соответствовать соединительным проводам ИБП. В противном случае для их подключения придется самостоятельно устанавливать на кабель соответствующие разъемы или искать подходящий соединительный кабель. |
| Определите, как будете ставить аккумуляторы | Это может быть большой проблемой, если помещение не оборудовано под установку аккумуляторных батарей. Для безопасного и компактного размещения аккумуляторов можно использовать готовые батарейные модули (компактные закрытые боксы с предустановленными аккумуляторами и всеми необходимыми соединительными проводами) или аккумуляторные стеллажи открытого или закрытого типов, в которые могут быть установлено несколько АБ различной емкости. |
Аккумуляторные батареи, используемые в ИБП «Штиль»
Для однофазных и трехфазных источников бесперебойного питания производства «Штиль» применяются герметизированные необслуживаемые свинцово-кислотные 12-вольтовые аккумуляторы известных производителей, выполненные по технологии AGM или GEL.
⇒ К онлайн ИБП «Штиль» нельзя подключать литий-ионные батареи, так как для них требуется меньшее напряжение, чем предусмотрено в устройствах. Литий-ионные аккумуляторы имеют иной принцип заряда. При заряде данных АБ от ИБП «Штиль» может произойти их возгорание.
В моделях ИБП со встроенными аккумуляторами применяются батареи с емкостью 9 Ач. Для моделей с возможностью подключения внешних аккумуляторных решений применяются батареи ёмкостью от 9 до 150 Ач.
