Литий-ионный тип

Относительно недавно стали применяться в некоторых ИБП. У таких АКБ много разновидностей, самые известные из них – это литий-железо-фосфатные (LiFePO4).

Выдают напряжение от 12 до 90 В. Емкость этих батарей такая же, как и у свинцово-кислотных. Встречаются модели на 7-400 Ач.

Обладают меньшим весом в отличии от первого типа из-за отсутствия массивных свинцовых компонентов внутри конструкции.

Выдерживают в среднем 1000 рабочих циклов при полной разрядке. Заряжаются они быстрее, на это уходит 3-4 часа в нормальном температурном режиме. При соблюдении установленных условий эксплуатации их ресурс может быть больше 10 лет.

Такие батареи не имеют «эффект памяти». Когда они не используются, то теряют всего 1-2% заряда ежемесячно при температурном режиме +20 °С.

Существенными их недостатками являются высокая цена, взрывоопасность (если эксплуатировать не по правилам, могут возгораться) и несовместимость со многими ИБП из-за неподходящего принципа заряда. Перед выбором аккумуляторов литий-ионного типа нужно уточнять их совместимость с бесперебойником.

Какая емкость АКБ подойдет для ИБП?

Для выполнения основной функции большинству бесперебойников нужны 12-вольтовые батареи на:

  • 4,5-9 Ач – такие АКБ в основном размещаются внутри моделей со встроенным зарядным устройством до 1 А. Размещаются в специальных отсеках. Они способны обеспечить резервное питание нагрузки сравнительно короткое время (5-15 минут при нагрузке 100%). Но этого бывает достаточно, чтобы правильно отключить электроприбор без сброса его настроек, сохранить данные и завершить открытые программы/игры, переключить нагрузку на генератор.
  • 9-250 Ач – эти АКБ устанавливаются отдельно от ИБП, подключаются к моделям с ЗУ от 2 А. Они способны обеспечить автономное электропитание техники на несколько часов (например, на весь период блэкаута), чтобы критическое оборудование работало без отключений.

Инструкция по выбору аккумулятора для ИБП

Если выбор аккумулятора связан с тем, чтобы его заменить на вышедший из строя, то необходимо подобрать модель с полностью одинаковыми техническими качествами. Если он встроенный, то данные о нём можно посмотреть в инструкции или на заводской бирке.

Если выбор аккумулятора выполняется как бы «с нуля» (например, если ИБП куплен без батарей), то необходимо выполнить 5 шагов.

Шаг Описание

Выяснить требуемое количество батарей для работы самого бесперебойника

(каждое устройство в зависимости от выходной мощности может работать только со переделённым количеством АКБ)

Для этого достаточно уточнить номинальное напряжения подключаемых к нему батарей. Это указывается в техпаспорте. Например, если величина составляет 36 В, то для ИБП будет нужно три батареи по 12 В с последовательным подключением.

Если не выполнить требование, то бесперебойник будет выдавать ошибку.

Определить емкость АБ

Величина зависит от длительности автономной работы, которая необходима для подключенной нагрузки.

Чем она больше, тем больше АБ могут обеспечить автономным питанием. Почти все производители и официальные продавцы ИБП на своих интернет-ресурсах размещают таблицы времени автономной работы при разном уровне нагрузки, по которым легко подобрать нужную величину.

Если таблиц автономии нет, то лучше уточнить у представителей компаний. Также можно попробовать выбрать аккумулятор по емкости самостоятельно.

Определить ток встроенного зарядного устройства

При выборе аккумулятора учитывается ток встроенного ЗУ. Он указывается в техпаспорте.

Если его ампераж 1 А, то такой бесперебойник предназначен для работы с аккумуляторами небольшой емкости, в основном до 9 Ач. Батареи большей емкости просто не смогут от него зарядиться, так как для них зарядный ток будет недостаточным (иногда для зарядки АКБ с большой емкостью дополнительно применяются внешние ЗУ). Если подключить аккумуляторы с минимальной емкостью к ИБП с мощным ЗУ, то будет высокий риск их перегревания и вздутия.

Выяснить тип выводов у батарей

Тип их коннекторов должен быть соответствующим для разъемов на проводах ИБП. Если будет не совместимость, придется самостоятельно придумывать способ их соединения, что не всегда можно выполнить качественно и безопасно.

Определиться с местом размещения аккумуляторов

В помещении должно быть исключена повышенная влажность с выпадением росы при изменении температуры. Оптимальный температурный режим для работы аккумуляторов – это 20-25 °C.

Если АБ много, то необходимо предусмотреть для них специальное оборудование, например стеллаж, на котором они будут надежно размещены и исключено их падение. Для безопасного и компактного размещения аккумуляторов некоторые производители ИБП выпускают батарейные модули и стеллажи закрытого и открытого типов.

Расчёт емкости аккумулятора

Алгоритм самостоятельного выбора аккумулятора по ёмкости включает три действия. Разберем это процесс подробно на примере подбора подходящей модели из 12-вольтовых AGM свинцово-кислотных тяговых аккумуляторов типа AGM.

1. Определение необходимого количества аккумуляторов для ИБП

Для удобства можно взять простую формулу: Naб = Vаб / 12 V, где:

  • Naб – требуемое количество батарей;
  • Vаб – их номинальное напряжение для ИБП;
  • 12 V – вольтаж одной батареи.
Где посмотреть информацию? Пример расчета
Данные для расчета указываются в инструкции к ИБП или на странице изделия в интернет-магазине производителя.

Например, есть онлайн бесперебойник бренда «Штиль» ST1101L напольного исполнения с выходной мощностью 1000 ВА / 900 Вт.

Номинальное напряжение АБ у ИБП составляет 36 вольт. Значит потребуется три 12-вольтовых батареи (Nаб = 36 / 12).

2. Расчёт отдаваемой мощности каждой ячейки аккумулятора

В 12-вольтовом аккумуляторе содержится 6 внутренних блоков – 2-вольтовых ячеек или элементов, соединенных между собой последовательно. Чтобы обеспечить электропитанием подключенную нагрузку, каждая ячейка должна выдавать определенную мощность.

Свинцово-кислотная 12-вольтовая батарея AGM картинка

Чтобы вычислить отдаваемую мощность, нужно применить следующую формулу – Pяч = Pна / Nяч / КПД, где:

  • Pяч – отдаваемая мощность одной 2-вольтовой ячейки аккумулятора;
  • Pна – потребляемая мощность подключаемого к ИБП оборудования в ваттах;
  • Nяч – численность ячеек у АКБ;
  • КПД – коэффициент полезного действия бесперебойника в автономном режиме.
Где узнать данные? Пример расчета

Потребление в ваттах указывается на шильдике или техпаспорте электротехники. Если приборов несколько, то нужно суммировать их потребление.

Для расчета численности ячеек нужно номинальное напряжение АБ поделить на два вольта или обще количество аккумуляторов умножить на шесть.

КПД в автономном режиме уточняется у производителя ИБП.

Суммарное потребление оборудования – 400 Вт (системный блок) + 100 Вт (монитор) = 500 Вт.

Количество ячеек – 3 х 6 = 18

Если КПД бесперебойника в автономном режиме составляет 86% (0,86), то отдаваемая мощность ячейки аккумулятора составит – 500 / 18 / 0,86 = 32,2 Вт.

3. Уточнение конечного напряжения разряда ячейки АКБ

Далее для выбора аккумулятора по ёмкости необходимо выяснить, какое конечное напряжение разряда может быть у каждой его ячейки или элемента (EOD – англ. End Of Discharge). Это значение, ниже которого нельзя разряжать батареи без ущерба для их конструкции. Оно обозначается как Вт/эл (ватт на элемент) и не должна быть ниже 1,6 В. Зависит то периода разряда, то есть необходимого времени автономного питания нагрузки.

Конечное напряжение разряда ячейки аккумулятора картинка

Где узнать данные? Пример расчета

Значение Вт/эл указывается в разрядных таблицах производителей АКБ.

В основном в таблицах указываются такие значения:

  • до 1 часа — 1,60 Вт/эл;
  • 1–3 часа — 1,65 Вт/эл;
  • 3–5 часов — 1,70 Вт/эл;
  • 5–10 часов — 1,75 Вт/эл;
  • свыше 10 часов – 1,8 Вт/эл.

Если нужно, чтобы ИБП автономно питал нагрузку в течение 4,5 часов, то подойдет значение 1,70 Вт/эл.

4. Выбор аккумулятора по емкости

Выбрать аккумулятора по емкостному значению можно, имения данные по:

  • времени резервного питания нагрузки;
  • отдаваемой мощности и конечному напряжению разряда ячейки АБ.

Для выбора нужно просмотреть возможные варианты из товарной линейки производителя, изучая таблицы разряда аккумулятора постоянной мощностью при 25 °С.

Таблица разряда постоянной мощностью при 25 °С картинка
Где посмотреть информацию? Пример расчета и алгоритм действий

Таблицы размещаются на странице каждой модели аккумулятора на сайте производителя.

Таблицы индивидуальны для каждого аккумулятора.

Исходные данные:

  • время автономии – 4,5 ч;
  • конечное напряжение разряда ячейки АКБ – 1,70 В/эл-т;
  • мощность каждой ячейки батареи – 32,2 ватт/

Зайти на интерне-ресурс производителя (например, Delta Battery).

Открыть таблицу разряда выбранного аккумулятора постоянной мощностью при 25 °С.

Найти в таблице ближайшую величину к имеющемуся значению отдаваемой мощности (но в сторону увеличения, а не уменьшения), исходя из требуемого времени автономной работы.

Если величины в таблицы существенно меньше, то нужно выбрать другую модель, у которой ёмкость больше. Если они выше, то наоборот.

Таблица разряда постоянной мощностью картинка

В этом случае выбор пал на модель Delta DTM 12100 L с отдаваемой мощностью ячейки 36,5 ватт. Для автономии нагрузки на 500 ватт в течение 4,5 часа будет нужно три таких батареи.

Обзор онлайн ИБП «Штиль»