Какие аккумуляторы используются в ибп

Обновлено: 07.07.2024

Параметры качества электроэнергии в российских энергосетях не всегда соответствуют заявленным показателям. Зачастую в домах мигает свет вследствие отклонения напряжения от номинального значения или плохого качества старых электросетей, не редкими являются и кратковременные отключения электроэнергии. В таких условиях все большую популярность в России завоевывают источники бесперебойного питания (ИБП, англ. UPS), которые способны не только отфильтровывать помехи, но и поддерживать стабильную работу электроприборов при внезапном отключении энергии.

Например, в случае отключения электроэнергии источник бесперебойного питания поддержит работу компьютера и позволит Вам сохранить все данные в целости и сохранности. ИБП располагает встроенным аккумулятором, емкости которого хватит примерно на 15 – 20 минут работы. Как раз за это время Вы сможете сохранить нужные документы и правильно завершить работу, выключив компьютер.

Современные источники бесперебойного питания могут обладать достаточно большой номинальной мощностью, поэтому могут не только поддерживать работу отдельных электроприборов в течение определенного промежутка времени, но и обслуживать целые жилые здания или промышленные объекты. При этом они отличаются доступностью и сравнительно невысокой ценой. Единственная проблема – это то, что аккумуляторы в ИБП имеют ограниченный срок службы, поэтому периодически перед владельцем источника бесперебойного питания встает вопрос о том, как выбрать подходящий аккумулятор?

Типы аккумуляторов для ИБП

Работа любого источника бесперебойного питания сводится к следующему. При нормальном напряжении в электросети компьютер или любой другой электрический прибор работает от розетки. В случае же возникновения проблем с энергоснабжением (сильные отклонения напряжения или вообще его отсутствие) автоматически включается аккумуляторная батарея, размещающаяся внутри ИБП и, тем самым, электроприборы начинают питаться от нее. Соответственно, наиболее важным элементом любого источника бесперебойного питания является именно аккумуляторная батарея, которая запасает энергию и обеспечивает работу системы в автономном режиме.

Как правило, средний срок службы аккумулятора для ИБП ограничивается тремя годами. Однако в силу неоптимальных настроек чувствительности ИБП, вследствие чего он переключается между работой от сети и от аккумулятора чаще, чем это необходимо, сам аккумулятор изнашивается гораздо быстрее отведенного ему производителем срока.

Предположим, что встроенный аккумулятор в Вашем источнике бесперебойного питания исчерпал свой ресурс, и подошло время его менять. Тут необходимо, в первую очередь, определиться с тем, какой тип аккумулятора Вам необходим. В целом, аккумуляторы, специально предназначенные для источников бесперебойного питания, должны отличаться повышенной надежностью, безопасностью, длительным сроком службы и возможностью питания широкого спектра устройств – от телефонии до компьютеров и устройств безопасности промышленных и жилых объектов.

В настоящее время выделяют следующие типы аккумуляторов для ИБП:

- Свинцово-кислотные аккумуляторы

Аккумуляторы с жидким электролитом широко применяются для стационарных автономных и резервных энергосистем. Они обладают продолжительным ресурсом работы (от 5 до 12 лет) и доступностью по цене. Однако свинцово-кислотные аккумуляторы серьезно различаются по своим характеристикам и требуют особенного подхода к подбору типа и емкости.

- Аккумуляторы, изготовленные по технологии AGM ( AbsorbedinGlassMat )

Здесь вместо жидкого электролита, как в обычных свинцово-кислотных аккумуляторах, применяется сепаратор из стекловолокна, размещенный между электродами. Сепаратор представляет собой специальную пористую систему, где электролит удерживается капиллярными силами. Такое решение обеспечивает ряд преимуществ: В частности, AGM -аккумуляторы отличаются высокой стойкостью к вибрации и ударным нагрузкам, хорошей надежностью, возможностью установки в произвольном положении, низким внутренним сопротивлением, безопасностью и экологичностью. Недаром AGM -аккумуляторы получили в настоящий момент наибольшее распространение. Их недостатком является только критичность к режимам зарядки.

- Гелевые аккумуляторы

Как понятно из названия, в гелевом аккумуляторе в качестве электролита используется гель, обладающий высокими поглощающими свойствами. Образующиеся в результате химических реакций водород и кислород никуда не улетучиваются, а остаются внутри герметичного корпуса. Через какое-то время они взаимодействуют друг с другом, вследствие чего появляется обычная вода, которая поглощается гелем.

Гелевые аккумуляторы – это замкнутая система, которая характеризуется полной герметичностью и не обслуживаемостью. Аккумуляторы этого типа отличаются долгим сроком службы (до 12 лет), высокой удельной мощностью и увеличенным числом циклов заряда-разряда. Кроме того, к их достоинствам относится тот факт, что они могут работать в широком диапазоне температур.

- Тяговые или стартерные аккумуляторы

Подобные аккумуляторы можно увидеть в автомобилях, но они мало подходят для использования в источниках бесперебойного питания. Пластины стартерных аккумуляторов обладают пористой структурой, что дает большой ток, но сокращает срок службы самого аккумулятора. Поскольку при кипении жидкого электролита выделяются водород и кислород, а корпус стартерного аккумулятора негерметичен, то возникает риск возгорания или даже взрыва. Вследствие этого помещение, где располагаются такие аккумуляторы, должно хорошо проветриваться.

Итак, если разобраться, то можно отметить, что для источников бесперебойного питания, использующихся в быту, лучше подойдут аккумуляторы, выполненные по технологии AGM . Они имеют достаточно большой срок службы и при этом не выделяют взрывоопасных газов. Если же Вы подбираете аккумулятор для создания автономных энергосистем лучше отдать предпочтение гелевым аккумуляторам.

Помимо типа аккумулятора, при выборе важными являются различные технические параметры. Для начала рекомендуется ознакомиться с документацией имеющегося в наличии источника бесперебойного питания, чтобы определить, какая модель аккумулятора в нем используется и каковы технические характеристики этого аккумулятора. Если бумажной документации не осталось, то можно попробовать посетить официальный сайт производителя для поиска нужной информации. При выборе новой аккумуляторной батареи необходимо, в первую очередь, руководствоваться следующими принципами: напряжение должно точно соответствовать указанным параметрам в технической документации, а емкость аккумулятора желательно брать как минимум не ниже той, что была изначально.

Напомним, что емкость аккумуляторной батареи определяет то, как долго источник бесперебойного питания будет поддерживать работу электроприборов, например, компьютера, при отключении электроэнергии. Если Вы используется ИБП для поддержания работоспособности нескольких электроприборов, то необходимо правильно рассчитать соответствующую емкость нового аккумулятора. Для правильного расчета требуется взять количество запасаемой аккумулятором энергии (Ватт*ч) и разделить на напряжение системы (Вольт). Также при расчете следует обратить свое внимание на значение предельной глубины разряда - для длительной службы аккумулятора рекомендуется не разряжать его до уровня менее 25 процентов.

В целом, срок службы аккумуляторной батареи определяется числом циклов заряд-разряд, которое напрямую зависит от условий ее эксплуатации. Чем глубже разряжается батарея, тем, соответственно, дольше она находится в разряженном состоянии и получается меньшее число возможных циклов работы. Кроме того, нужно помнить и о таких параметрах, как величина саморазряда и внутреннее сопротивление аккумулятора. Величина разряда указывается в процентах и определяет, насколько разрядится аккумулятор при хранении. А от внутреннего сопротивления зависит, насколько меньшим током можно зарядить-разрядить аккумулятор. Чем меньше показатель внутреннего сопротивления, тем, соответственно, лучше.

Сегодня на рынке представлен достаточно широкий ассортимент аккумуляторов для источников бесперебойного питания . Среди компаний-производителей, продукция которых внушает доверия, можно отметить такие марки, как Sven , Krauler и Ippon. Как показывает практика, аккумуляторы от этих производителей могут проработать длительный срок, хотя точный срок службы Вам, конечно, никто не сможет предсказать.

Батарея – самый важный компонент ИБП. И самый дорогой. К тому же, ещё и обладающий определенным жизненным циклом. Стало быть, рано или поздно, вопрос замены батареи обязательно встанет.
Хорошие АКБ служат много лет, почему бы уже сегодня не заглянуть в завтрашний день, чтобы понять, что станется с нашими вложениями в «железо»? Часто бывает так, когда что-то хорошее стоит очень дорого, а через некоторое время становится легкодоступным.
При выборе ИБП, возникает вопрос: какая аккумуляторная батарея в нём используется, и какая подходит для замены?
Поэтому, для начала поговорим немного о технологиях и типах батарей.

Какие бывают батареи ИБП
«Начинка» у АКБ бывает разная. Начнём с самой распространенной – со свинцово-кислотных аккумуляторов.

Их плюсы давно известны: хорошо держат напряжение, имеют маленький саморазряд и высокую продолжительность циклов работы. Некоторые из них выдерживают до 1000 циклов перезарядки, способны работать при в широком диапозоне температуры. Да и технология их достаточно отработана, что делает АКБ надежнее.
Но есть и недостатки. В первую очередь это низкая удельная емкость, большой вес и размер. И их нужно менять после полной разрядки.
А вот никелево-кадмиевые батареи наоборот: небольшие и легкие. Они также вполне надёжны, устойчивы к скачкам температуры, могут выдержать до 1500 зарядно-разрядных циклов, имеют низкий процент самостоятельного разряда и довольно значительную плотность энергии. К тому же, эти АКБ недорого стоят.
Но есть минус – эти аккумуляторы утрачивают свою емкость в последствие «эффекта памяти».

К тому же, цена не всегда может быть показателем высоких производительных характеристик. Взять к примеру, никелево-металлогидридные АКБ. Это дорогие устройства, обладающие высокой плотностью энергии и удельной емкостью, которая практически не уменьшается в ходе эксплуатации. Однако, данные АКБ мало используются как раз из-за эксплуатационных сложностей. В работе данных батарей полно изъянов. Во-первых, это высокий уровень самостоятельного разряда и небольшая нагрузочная способность. Во-вторых, наблюдается дисфункция при полной разрядке и малое количество циклов перезарядки. В-третьих, зарядить такое АКБ не совсем тривиальная задача. В-четвертых, чувствительность к температуре.
Но малый температурный диапазон беда не только никелево-металлогидридных АКБ, этим же «страдают» и литий-ионные батареи. Которые, к слову, можно хранить только в заряженном состоянии.
При том, что у литий-ионных аккумуляторов очень много преимуществ. Основные это – повышенная удельная емкость при небольших габаритах и весе, большая энергетическая плотность и малая скорость саморазряда, быстрая зарядка, количество циклов заряда/разряда, возможность работы при высокой температуре – до 40°С. Кроме того, они вполне надежны и недороги в обслуживании.
Раньше «бесперебойники» на литий-ионных аккумуляторах использовались только в дорогих решениях, однако в этом году Schneider Electric выпустил на рынок первые недорогие модели однофазных ИБП с литий-ионными аккумуляторами мощностью 1кВА и 1,5 кВА c предустановленной сетевой картой — SRTL1000RMXLI-NC и SRTL1500RMXLI-NC, и без неё — SRTL1000RMXLI и SRTL1500RMXLI.

После того, как с типами АКБ стало всё понятно, стоит упомянуть, что самые популярные, свинцово-кислотные батареи могут отличаться по виду применяемого электролита. Обычно это батареи AGM или GEL или устройства с жидким электролитом. В чем особенности разных вариантов?
В батереях с жидким электролитом применяется разбавленная серная кислота. И опасность в том, что устройства не герметичны, есть риск попадания вредных веществ в окружающую среду. Соответственно, обслуживание и зарядка таких батарей возможна только в специальных помещениях. Зато они недорого стоят, чем обусловлена их популярность.
В GEL-батарее электролитный заполнитель имеет структуру геля. В ходе работы он не производит летучих соединений, их корпуса вполне герметичны и гелевые АКБ совершенно безвредны для человека. Кроме того, такие батареи мощные, надежные – срок службы до 12 лет, емкие, способны часто перезаряжаться и функционировать почти в любых температурных условиях. Но есть и недостатки: им противопоказана полная разрядка и стоят они довольно недешево.
По сравнению с GEL AGM-батареи сравнительно недороги. Они тоже произведены на гелевой основе и имеют пониженное электросопротивление. Кроме цены, AGM-аккумуляторы имеют ещё массу достоинств: они долговечны, обладают большой емкостью, устойчивы к вибрации и готовы к размещению в любом положении.
При этом, аккумуляторы AGM работают в буферном режиме, потому что обладают большим числом циклов перезарядки и низкими показателями саморазряда. Плюс – у них нет уже упомянутого «эффекта памяти».
Но AGM имеют и свои минусы. Они мало восприимчивы к перезарядке и не приспособлены для компенсации части утрачиваемого электролита.
В целом, сравнение GEL и AGM приведены в таблице.

Совместимость батарей ИБП
Зная достоинства и недостатки разных типов батарей, упомянутых выше, APC by Schneider Electric разрабатывает и поставляет на российский рынок ИБП со свинцово-кислотными аккумуляторами AGM. У данного правила есть и исключения: недавно вышедшие на рынок ИБП серии «SRTL» с литий-ионными аккумуляторами. Так же, крупные трёхфазные ИБП могут быть настроены на работу с любыми аккумуляторами в зависимости от условий применения и пожеланий заказчика.

Для разных ИБП производитель подразумевает использование разных аккумуляторных батарей, полная информация приведена в таблицах совместимости АКБ, которые выпускают сами производители. Вот, например, таблица по АКБ от APC by Schneider Electric.

Стоит обратить внимание, что у некоторых простых ИБП серии «Back-UPS», замена аккумулятора самостоятельно, руками пользователя не предусмотрена. Для замены, необходимо обращаться в авторизованные сервисные центры. Визуально, такой ИБП можно отличить по жёлтому батарейному коннектору на тыльной стороне.

Преимущества использования оригинальный батарейных картриджей
После обсуждения вопроса совместимости может возникнуть желание воспользоваться не оригинальными батарейными картриджами, а так называемым аналогами – изделиями других производителей.
Преимуществом такого приобретения будет только размер единовременных затрат. Зато рисков прибавляется целый вагон.
Начнём с основного – отсутствия гарантийных обязательств. APC by Schneider Electric даёт гарантию на исправную работу произведённых картриджей. Остальные-вопрос. Никто из сисадминов не горит желанием срываться с места и ехать самостоятельно менять батарею, внезапно вышедшую из строя, или не дай бог, протёкшую.
Кстати, насчёт совместимости – тоже ещё вопрос. В конструкцию ИБП заложены параметры определенной батареи. Замена её на другую может привлечь к снижению срока её службы, некорректному поведению и ыв некоторых случаях повлечь опасность. Не говоря о том, что документации «серых» продуктов, а также на сайтах продавцов может быть масса ошибок.
Поэтому, лучше ещё раз вспомнить про преимущества оригинальных батарей. Это длительный срок службы, безопасность и надёжность с минимумом разъёмов, соответствие всем экологическим требованиям, подтверждённым многими тестами и сертификатами. А также, возможность удобного монтажа и гарантированная совместимость с вашим ИБП.

Срок годности батарей, как хранить, как обслуживать
Срок службы аккумуляторных батарей, которыми комплектуются однофазные ИБП APC by Schneider Electric составляет 3-5 лет, и зависит от соблюдения условий хранения и использования, а так же количества переходов на ИБП на работу от батареи, глубины разряда батареи в каждом случае, а так же длительности нахождения в разряженном состоянии.
Вообще, температурный режим довольно критичен для работы АКБ. Практика показывает, что срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 8°C снижается на 50% соответственно. Обязательно учитывайте, что температура внутри ИБП всегда больше температуры снаружи. Так же, ИБП с топологией online и гибридные online-источники нагреваются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные.

В случае хранения батарей, при температуре окружающей среды от -15°С до +30°С рекомендуется выполнять дозарядку батарей не реже чем раз в полгода. В условиях, когда температура окружающей среды составляет от +30°C до +45°C, выполнять дозарядку батарей нужно не реже чем раз в три месяца. С целью увеличения срока годности, хранить батареи следует при температуре 10°C или ниже.
Если говорить про крупные, трёхфазные ИБП, то 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.
Кстати, хотя герметичные батареи и называют не обслуживаемыми, этот термин прижился потому, что в них не требуется обновлять электролит. А так, они всё равно требуют регулярного обслуживания.
Стоит также учитывать, что подзарядка батареи малым током приводит к истощению химического ресурса батарей и снижает ожидаемый срок службы почти наполовину.

Доступность оригинальных батарейных картриджей и цены на них
Возвращаясь к теме обсуждения преимущества оригинальных картиджей, необходимо отметить, что ведущие бренды тоже следят за рынком. Так вот Schneider Electric объявил о существенном снижении цен на сменные аккумуляторные картриджи, предназначенные для самых популярных источников бесперебойного питания APC. До 60% дешевле теперь продается целый ряд моделей батарейных картриджей.

Резюме
Универсального совета по выбору аккумуляторных батарей не существует. Для решения любой задачи можно подобрать несколько вариантов: от недорогих до супер-навороченных. И тут очень важно понимать, каковы будут первоначальные единовременные вложения и сколько выйдет в итоге совокупная стоимость владения. Последнее более важно в перспективе, потому как ИБП приобретаются не на один год. Текущий тренд развития аккумуляторов говорит о том, что батареи на литий-ионе будут дешеветь и проникать во все ниши, вплоть до домашнего пользования.

Простые источники бесперебойного питания, которые мы используем в быту, состоят из аккумулятора и инвертора напряжения. Более сложные источники имеют множество расширенных возможностей и аккумуляторов, соединенных между собой параллельно, за счет чего достигается их большая мощность, такими являются промышленные и серверные ИБП. Перемычки для соединения аккумуляторов применяются в источниках с более чем одним аккумулятором. Они обеспечивают соединение батарей в ИБП и увеличение его мощности.

Наиболее слабой частью ИБП является аккумуляторная батарея, так как для обеспечения ее продолжительной службы нужны идеальные условия, которые невозможно воспроизвести в быту. Именно аккумуляторные батареи определяют длительность резервного питания и мощность источника. ИБП без аккумулятора существовать не может. Поэтому важно грамотно подходить к выбору батарей для источников. В этой статье мы рассмотрим аккумуляторы для инверторов и ИБП: какие они бывают, когда требуется замена батареи UPS и какие АКБ лучше выбрать.

Виды батарей для ИБП

В современном мире выпускается много различных типов аккумуляторных батарей, вот некоторые из них: марганцево-цинковые, никель-водородные, литий-полимерные, литий-ионные, серебряно-цинковые, никель-кадмиевые, медно-литиевые, свинцово-кислотные. Каждый вид АКБ имеет различное предназначение, различные свойства, различную конструкцию и различную стоимость.

Литий-ионный аккумулятор для ИБП

Литий-ионные батареи обладают большой удельной емкостью, что позволяет использовать их для питания мощных потребителей. При этом Li-Ion батареи имеют компактные размеры и малый вес.

Достоинства литий-ионных аккумуляторов: низкая стоимость обслуживания, отсутствие потери емкости, низкая скорость саморазряда, высокая энергетическая плотность, высокая надежность работы.

Недостатки: требуются специальные зарядные устройства, обладают эффектом старения, хранение допускается только в заряженном виде, малый диапазон рабочих температур, высокая стоимость.

Свинцово-кислотный аккумулятор для ИБП

Данный вид батарей получил наибольшее распространение, и не только в компьютерных ИБП.

Достоинства: длительность циклов работы, расширенный диапазон рабочих температур, стабильность напряжения, высокая надежность, низкий саморазряд, низкая стоимость, совершение до тысячи циклов разряда-заряда.

Недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов: потеря работоспособности после глубоких разрядов, малая удельная емкость, большие габариты и вес.

Никель-металлогидридный аккумулятор для ИБП

Ni-MH аккумуляторы не получили широкого распространения в связи со сложностями в эксплуатации.

Достоинства Ni-MH батарей: отсутствие снижения уровня емкости, большая энергетическая плотность, стабильная работа, высокая удельная емкость.

Недостатки: высокий уровень расходов на эксплуатацию, сложный процесс заряда, высокий уровень саморазряда, глубокие разряды губительно влияют на батарею, малая нагрузочная способность, малый диапазон рабочих температур, высокая стоимость, малое число циклов разряда-заряда.

Никель-кадмиевые аккумуляторы для ИБП

Ni-Cd аккумуляторы для компьютерных бесперебойников в последние годы приобретают все большую популярность за счет малых размеров и веса, благодаря этому их все чаще применяют в портативной электронике.Также они используются как АКБ для бесперебойника.

Достоинства: стойкость к температурным перепадам, простота эксплуатации, высокая надежность, низкая стоимость, низкий процент саморазряда, выдерживает до 1500 циклов перезарядки, высокая энергетическая плотность.

Недостатки: высокая стоимость утилизации и переработки, изготавливается из высокотоксичного вещества, потеря емкости, «эффект памяти».

Типы электролитов в АКБ

Также аккумуляторы могут различаться по типу используемого электролита: батареи по технологии AGM, батареи с жидким электролитом, батареи по технологии GEL. Ниже представлены описания каждого из них.

АКБ с жидким электролитом

Данный тип батарей получил наибольшее распространение и популярность. В качестве электролита используется раствор серной кислоты. Основным недостатком батарей такого типа является отсутствие у них герметичности, что негативно сказывается на экологии. Для обслуживания и зарядки требуются специальные нежилые помещения. Из-за этого они редко используются в ИБП. Однако такие батареи обладают низкой стоимостью.

Батареи по технологии GEL

Гелевые аккумуляторы для ИБП содержат в свое составе загуститель, который доводит электролит до желеобразного состояния. Во время работы данный тип аккумуляторов не выделяет никаких газов, за счет чего становится возможным изготовление герметичного корпуса. Специального обслуживания для таких аккумуляторов не требуется, при этом они безопасны для здоровья.

Гелевые аккумуляторы для бесперебойников обладают длительным сроком эксплуатации, высокой емкостью, широким диапазоном рабочих температур, высокой надежностью, однако такие батареи более дорогие и не выносят глубокого разряда.

Батареи по технологии AGM

Данный тип батарей является наиболее современным. Это усовершенствованная версия гелевых аккумуляторов. Электролит в таких батареях абсорбирован пористыми волокнами для придания ему желеобразной структуры. Эти батареи изготавливаются в герметичных корпусах и обладают уменьшенным электрическим сопротивлением, что положительно сказывается на их свойствах. В ИБП такой тип аккумуляторов используется все чаще. К достоинствам AGM батарей можно отнести продолжительный срок службы, низкую стоимость обслуживания, низкую себестоимость, большую эпикритическую емкость, высокую надежность.

Все аккумуляторные батареи со временем приходят в негодность, поэтому приходится искать куда сдать аккумуляторы от ИБП. Однако некоторые из них можно попытаться реанимировать. Но тут же встает вопрос: «Чем заряжать аккумулятор от бесперебойника?». Без специального зарядного устройства восстановить ИБП не получится. Мы с вами рассмотрели, какие аккумуляторы в бесперебойнике используются сегодня. Теперь можно идти в магазин за новым аккумулятором для ИБП, а старый утилизировать и не мучиться с его восстановлением.

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

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.

Никелево-кадмиевые

Их главные плюсы:

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

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

Читайте так же: Разберемся, как правильно зарядить аккумулятор бесперебойника

Никелево-металлогидридные

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.

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

Дополнительные преимущества гелевых аккумуляторов в том, что они:

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

Читайте так же: Разбираемся в характеристиках аккумуляторов для бесперебойника

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.

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.

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

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.

Читайте также: