Что важно знать о батареях ИБП?

Устройство и принцип работы батарей ИБП

Аккумулятор – это, по сути, накопитель энергии, который постоянно аккумулирует энергию и в экстренных случаях (при пропадании напряжения в сети) передает на нагрузку. Что важно знать о батареях ИБП?

Тип

Распространенные батареи, которые применяются для источников бесперебойного питания, – это изделия свинцово-кислотного типа с технологией AGM (Absorbent Glass Mat). У них жидкий электролит заменён абсорбированным. За счет этого достигается герметичность внутренних капсул аккумулятора, исключаются утечки и химические повреждения.

Особенности свинцово-кислотных АКБ с технологией AGM:

• без тех. обслуживания;
• компактность (в соотношении с емкостью) – упрощает размещение внутри корпуса бесперебойника или батарейного модуля;
• экологичность – выделяемый газ рекомбинируется обратно в жидкость, которая удерживается внутри (допускается эксплуатация в жилых помещениях);
• герметичность – устанавливаются в любых положениях, что оптимизирует пространство при размещении.

Кроме AGM батарей, с ИБП также применяются изделия с технологией GEL. Отличается от первых тем, что электролит в них абсорбирован с помощью силикагеля. Производители бесперебойников постепенно начинают использовать и другие типы – литий-ионные и даже натрий-ионные.

Например, недавно у компании Ippon появилась линейка ИБП Na+ с натрий-ионными АКБ. У них широкий температурный диапазон работы (от -40°C до +50°C), полная пожаробезопасность и экологичность, а также продолжительный срок службы – выдерживают до 2000 циклов глубокого разряда. Однако высокая цена пока замедляет их распространение.

Принцип работы

Бесперебойник непрерывно отслеживает состояние электросети и одновременно заряжает батарею. АКБ при этом работает только в буферном (поддерживающем) режиме – в постоянной подзарядке и готовности в любой момент отдать свою энергию подключенным приборам.

Когда напряжение в розетке поднимается / опускается до критических значений или электроэнергия пропадает, бесперебойник автоматически переключает питание на батарею. После возвращения напряжения в допустимые рамки происходит обратный перевод нагрузки на электрическую сеть, а разряженный аккумулятор вновь начинает накапливать энергию.

Чем отличается батарея ИБП от пауэрбанка?

Отличие батареи бесперебойника от аккумулятора портативного зарядного устройства заключается в том, что она создает бесперебойность для работающих электроприборов.

Характеристики аккумуляторов ИБП

Рассмотрим важные характеристики аккумуляторов ИБП. Подбирая устройство, их потребуется учесть.

Напряжение

У каждого ИБП свои требования к напряжению аккумуляторов. В основном применяются батареи с постоянным напряжением 12 вольт. Их количество меняется в зависимости от выходной мощности устройства. Чем больше мощностная характеристика, тем выше величина напряжения требуется для питания.

Емкость

Показывает, сколько батарея накапливает энергии для автономного питания нагрузки. Измеряется в ампер-часах (Ач) или миллиампер-часах (мАч). Чем больше это параметр, тем дольше АКБ отдает электричества подключенным приборам.

Для увеличения периода автономии допускается параллельное подключение нескольких батарей. Например, при таком соединении трех аккумуляторов на 9 Ач создастся суммарная емкость 27 Ач. При этом напряжение у такой группы сохранится на уровне одной – 12 В.

Тип

Типы батарей, которые подключаются к ИБП, прописываются в паспорте. Если к устройству допускается подключение только свинцово-кислотных типов, то лучше не рисковать и следовать инструкции производителя.

Факторы, сокращающие срок службы аккумуляторов

Чтобы аккумуляторные батареи прослужили долго, важно соблюдать эксплуатационные условия. Для этого требуется уделять внимания трем параметрам. Рассмотрим их подробнее.

Температура

В помещении, где функционирует ИБП, поддерживается определенный температурный режим – для свинцово-кислотных АБ это 20–25°C. Повышение температуры сокращает срок службы батарей, они перегреваются и постепенно приходят в негодность. Поэтому важно поддерживать температуру и следить за вентиляцией, чтобы система охлаждения у бесперебойника хорошо справлялась со своей задачей.

Некоторые пользователи спрашивают о том, возможна ли эксплуатация аккумуляторов ИБП зимой. Да, но только в отапливаемом помещении с фиксированной температурой, если это свинцово-кислотные АБ.

Количество и глубина разряда

Чем больше бесперебойник переходит в автономию и дольше находится в таком режиме, разряжаясь до критических значений, тем быстрее АКБ приходят в негодность. Их емкость снижается, и они уже не накапливают энергию в достаточном объеме.

Чтобы сохранить ресурс батарей, лучше устанавливать бесперебойники с защитными механизмами. Не зря при частых и сильных сетевых перепадах применяются ИБП только с топологией онлайн. Они корректируют напряжение в широком диапазоне (в среднем 100-300 В), не переходя на аккумуляторы, сохраняя их ресурс.

Кроме этого, в некоторых линейках источников бесперебойного питания присутствует:

• защита от «глубокого» разряда АБ (обесточивание оборудования до наступления критических величин);
• автоматическое отключение неприоритетной нагрузки (сохранение питания только для критического оборудования).

Профилактика и увеличение срока службы аккумуляторов

Как увеличить срок службы батареи ИБП? Почему быстро садится батарея ИБП? Такие вопросы часто задают пользователи этого устройства. Чтобы сохранить положенный срок работы батарей, нужно регулярно проверять состояние и следить за сохранностью изделий.

Тестирование

Для этого у некоторых бесперебойников предусмотрен функционал по тестированию. Например, в онлайн ИБП бренда «Штиль» присутствует три вида внутреннего теста подключенных аккумуляторов. Такая проверка работоспособности батареи ИБП распространяются на внутренние и внешние типы. Тест выполняется:

• экспресс способом на 10 секунд (нагрузка работает от АБ непродолжительное время);
• по настройкам пользователя – ИБП работает от батарей определенный период, который задается в настройках;
• до полного разряда – источник питания переходит на АБ и работает так до полной разрядки.

Таким образом выполняется не только проверка состояния АБ, но и их «тренировка», чтобы сохранить рабочую емкость.

Защита от полной разрядки

Также важно отслеживать, чтобы не было «глубокого» разряда. Потеря энергии ниже 80% снижает ресурс аккумуляторной батареи. Чтобы этого не произошло, у некоторых моделей присутствует защитный функционал, за счет которого пользователь самостоятельно настраивает автоматическое отключение устройства при значительном разряде.

Защита от механических повреждений

Важно уделять внимание размещению внешних АКБ, особенно с большой емкостью, так как они с массивным корпусом. Изделия размещаются так, чтобы их нельзя было случайно ничем повредить или свалить на пол. Поэтому такое оборудование инсталлируется в специальных закрытых стеллажах или батарейных модулях настенного или напольного типа. Также применяются готовые комплекты, состоящие из бокса, в котором размещаются аккумуляторные батареи, и ИБП.

Периодическая замена

Если аккумулятор стал быстро разряжаться, то он подлежит замене. Некоторые ИБП, например, модели бренда «Штиль» серии STR напольного/стоечного исполнения с мощностью 1-3 кВА допускают замену аккумуляторов в «горячем» режиме – без отключения прибора и нагрузки.

Производителем в некоторых случаях допускается обслуживание аккумуляторов ИБП своими руками. Но это выполняется только по инструкции.