Как ибп определяет заряд батареи

Обновлено: 07.07.2024

Подавляющее большинство из нас использует такое крайне полезное устройство, как источник бесперебойного питания. Качество питания не везде идеальное, да и просто мельчайшие проблемы с электропитанием иногда могут дорогого стоить. Потери данных это всегда неприятно, а иногда просто таки фатально. Устройство куплено, установлено под стол, подключено и владелец его находится в полной уверенности, что в любом случае при перебое в электропитании он успеет корректно завершить работу, а может быть и сделать бэкап на флешку. Время идет, бесперебойник периодически дает о себе знать — как заправский сторожевой пес он подает голос при малейших отклонениях в параметрах электросети. Хозяин спокоен и все хорошо. Но в один из дней перебой таки случается и в этот раз ИБП не просто подает голос и сразу переключается с батареи на сеть, в этот раз свет выключили на долго. Мы спокойно копируем файлы (ведь в запасе у нас минут 15, не меньше) и тут бесперебойник начинает пищать совсем часто и все выключается. Как так? Ведь бесперебойник же должен был нас защитить от подобных ситуаций, а он только вселял нам ложную уверенность в нашей безопасности! Почему так произошло?

Все дело в аккумуляторных батареях, от которых наш бесперебойник и кормит все наше железо, когда внешняя сеть отключается. Но батареи эти, увы, не вечны, они деградируют, емкость их снижается, а вместе с ней и время автономной работы. Вплоть до нуля. К сожалению процесс, этот, зачастую никем не контролируется, хозяин пребывает в уверенности, что он защищен, а в это время аккумулятор уже не совсем аккумулятор, а так — муляж.

Как быть, что делать и куда бежать?

Почему деградируют аккумуляторы? Причин много. От интенсивного использования наступает сульфатация пластин, от перегрузок осыпается активные вещества и так далее. В ИБП стоит необслуживаемый аккумулятор, но в нем все равно есть электролит и электролит этот на основе воды. Находясь постоянно в буферном режиме, в режиме медленной подзарядки, вода это постепенно испаряется и электролит уже не выполняет своих функций. Батарея приходит в негодность. Как этого можно избежать? Избежать этого можно корректными механизмами зарядки аккумулятора, контролем его характеристик, но все это нам не подвластно — это удел производителей ИБП.

Так случилось, что интернет в моих местах только беспроводной, для его работы на крыше установлена устрашающего вида антенна, а для уменьшения потери сигнала в кабеле его длина минимизирована. Сервер, который раздает потом интернет (еще один сервер и свич) — установлены на чердаке. Для этой небольшой связки нужно бесперебойное питание. Даже без учета потерь данных — бегать загружать сервер при малейшем чихе (а у нас они случаются часто) — удовольствия мало. Бесперебойность должна быть и желательно побольше. Я купил бесперебойник на 1100ВА, не новый (новый стоит дороже чем те сервера) и конечно не надеялся на аккумуляторы — они зачастую поношены. Ну купил и купил. Поставил, все вроде бы как окей. В панели управления ИБП мне бодренько говорили про почти час работы от батарей (нагрузка порядка 70 ВА была). Решил я это проверить. Отключил питание и через две минуты, примерно, все благополучно выключилось. Аккумуляторы «мертвые». Как раз тот случай с ложной защитой. Делать нечего, надо покупать новые батареи. Поставил резервные аккумуляторы (так случилось, что от электровелосипеда есть и они бездействуют), по 12ВА. А дохленькие родные спустил вниз.

Я слышал, что электролит в аккумуляторах ИБП часто просто высыхает. Что не сульфатация, не выкрашивание пластин причина смерти аккумуляторов ИБП, а именно высыхание электролита. Попытка, как говорится, не пытка. Аккумуляторы все равно на выброс, а тяга к ковырянию не давала шансов. Для проведения экспериментов мне понадобились:

— Дистиллированная вода (ни в коем случае НЕ электролит!). Продается в автомагазине.
— Шприц, лучше с иглой — с иглой проще дозировать. Продается в аптеке.
— Нож для ковыряния, покрепче.
— Скотч для сборки (для эстетов, конечно ТОЛЬКО синяя изолента должна быть!).
— Фонарик.

На аккумуляторе приклеена крышка, которая закрывает банки. Ее я аккуратно поддел ножом (для ковыряния). Пришлось пройтись по кругу — приклеена она была в нескольких местах.

Под крышкой — банки, накрытые резиновыми колпачками. Колпачки эти, вероятно, нужны для стравливания паров воды, водорода и других вещей, которые могут создавать избыточное давление в банке при работе батареи. Такой себе ниппель, который выпускает газ наружу, но ничего не пропускает внутрь.

Колпачки не приклеены, просто снял их, поддев ножом.

Под колпачками, если заглянуть внутрь банки — ничего интересного. Совершенно. Для заглядывания нужен фонарик.
Взял шприц, набрал в него дистиллированную воду (Главное без грязи. Чтобы все чистенько!) и залил по кубику воды в каждую банку.

Вода благополучно впиталась, практически моментально. Повторил это еще раз. Потом еще раз 5 или 7, не помню. Вода не должна бултыхаться в банке, но и «брать» воду банка тоже не должна. Лучше присвечивать фонариком и посматривать. Главное не переливать.

После заливки воды я накрыл резиновыми крышечками банки и поставил батарею заряжать. А заряжал отдельно, большим зарядным, но думаю это не обязательно — можно заряжать просто в бесперебойнике. Если аккумуляторы разряжены ниже 10В, то зарядить их таким образом не удастся, есть сведения, что такие батареи тоже можно «раскачать», но для этого надо на начальных этапах подавать на них высокое напряжение (порядка 35В на 12В батарею) с контролем тока. Не пробовал, ничего конкретного сказать не могу. Рекомендовать этот способ так же не могу.

Первый момент — если вы перелили воды — она вернется из под крышки. Ее надо собрать шприцем и вылить в канализацию.

Второй момент — если вы накрыли банки крышками, то в процессе зарядки давление в банке немного поднимается и крышечки будут с характерным чпоком разлетаться по всей комнате. Это забавно, но только один раз. Я проверял дважды — во второй раз уже не весело. Я прикрывал крышки родной пластиковой крышкой, а на нее ставил груз.

После зарядки я немного разрядил аккумуляторы автомобильной «переноской», порядка получаса, измерял остаточное напряжение, прикинул емкость. Зарядил снова и опять немного разрядил.

Проделал тоже самое со второй батареей — в бесперебойнике их пара. После всего заклеил скотчем отковырянные крышки, поставил аккумуляторы на место.

За 10 минут при нагрузке в 110ВА аккумуляторы разрядились до 79 процентов. Время работы на батарее несколько менялось, в конце софт говорил о почти 29 минутах + 10 уже прошедших выходит почти 40 минут. Меня такое положение вещей устраивает. Вполне хватит, чтобы пойти и запустить генератор. Когда он у меня будет :). А по пути еще и чаю заварить. И выпить его.
Если исходить из 79% — это 21% за 10 минут или 47 минут работы от батарей. Где-то в районе того, что обещает софт.
Другой вариант расчета — полная емкость батарей 12В * 7Ач * 2шт = 168 Ватт/часов. Это в идеале. При нагрузке в 110Вт заряда должно хватать на 1,5 часа. Но в реальности даже на новых батареях такого времени работы не будет — разрядный ток великоват и отдаваемая емкость будет ниже. Сложно однозначно сказать на сколько восстановилась емкость, но очень похоже, что процентов до 80 от номинальной. На мой взгляд — совсем не плохо для одного шприца, банки дистиллята и часа времени.

Мораль сей басни такова:
— Проверяйте периодически время работы от батарей. Свинью они вам могут подложить в самый неприятный момент.
— На свой страх и риск даже видавшие виды аккумуляторы можно восстановить малой кровью. А нет, так всегда успеется купить новые.

Слабое место источников бесперебойного питания – аккумуляторная батарея. Поэтому, когда устройство выходит из строя, причину, прежде всего, ищут именно здесь. Следовательно, зная, как проверить аккумулятор ИБП, можно избежать ненужных трат на его замену. К тому же, особых навыков и оборудования для этого не надо. Рассмотрим популярные способы диагностики АКБ.

Методы проверки и восстановления АКБ

Симптомов, говорящих о полной потере или снижении емкости батареи, может быть несколько. В идеале, UPS должен сам сообщить вам об этом с помощью индикатора «Replace Battery» или другим способом. Однако эта функция, даже если предусмотрена, не всегда срабатывает – в силу программных ошибок либо иных недостатков конструкции. Тогда поводом для беспокойства становится короткий срок работы при отключенном внешнем питании. Вероятных причин несколько:

недостаточный заряд АКБ вследствие поломки зарядного устройства;
превышение допустимой нагрузки на бесперебойник;
короткое замыкание в сети, запитанной от ИБП;
снижение емкости батареи в результате разрушения, замыкания или сульфатации пластин либо из-за нехватки или изменения состава электролита.

Как проверить аккумулятор бесперебойника?

Прежде всего, нужно отключить нагрузку от прибора. Этот шаг не исправит замыкание или перегрузку вторичной сети, но исключит влияние данного фактора на АКБ. Затем нужно зарядить батарею. Если нет уверенности, что родной зарядник исправен, можно взять другой, с соответствующими параметрами.

Помните: ток заряда не должен превышать 10% от номинальной емкости элемента питания.

Зарядив батарею, следует подключить нагрузку. Желательно, чтобы подключаемый потребитель был компактным, информативным и достаточно мощным. Распространенный вариант – автомобильная лампа дальнего света. Время свечения лампы, подключенной к исправному аккумулятору, вычисляют по формуле t = Q / (P / U), где:

Q – номинальная емкость,
P – мощность,
U – напряжение.

То есть, если емкость АКБ равна 5 А*ч, а выходное напряжение – 12В, то лампочка на 50 Вт должна светить немногим дольше часа. В зависимости от «старости» и класса аккумулятора, это время может меняться. Чем больше тестирующая нагрузка, тем быстрее разрядится устройство, и тем ниже точность результатов испытаний.

Обратите внимание: ускорить диагностику можно, подключив в цепь, помимо лампы, вольтметр. Существенной «просадки» напряжения быть не должно, а ждать полного разряда необязательно.

Восстановление

Данные мероприятия никогда не вернут батареям былую емкость, но ненадолго реанимируют, если это вообще возможно и необходимо. Можно воспользоваться одним тремя популярными способами:

Доливка электролита.
Кратковременный заряд чрезмерным током.
Смена полюсов.

Важно: действия выполняются только при открытых «банках», так как могут вызвать нагрев, выкипание и полный выход оборудования из строя. Будьте осторожны!

Батареи в источниках бесперебойного питания являются наиболее дорогостоящим компонентом во всем устройстве. От правильной эксплуатации зависит долговечность и сроки исправной работы аппаратуры. Сюда входит и зарядка аккумулятора бесперебойника: соблюдение правил этого процесса способно продлить сроки службы и сохранить эффективность дорогостоящих батарейных модулей.

Какие батареи подходят для ИБП?

Правила заряда батарейных модулей напрямую диктуются типом используемых батарей. Во всех современных источниках питания применяются аккумуляторы свинцово-кислотного типа. То есть вопрос, как зарядить аккумулятор бесперебойника, подразумевает процесс зарядки свинцовых кислотных аккумуляторов. Эти батареи похожи на автомобильные аккумуляторы, однако между ними есть существенная разница. По большей части она обоснована тем, что в автомобилях аккумулятор постоянно обдувается воздухом, проходящим под капотом. Батареи бесперебойника статичны и неподвижны.

Перед тем, как заряжать аккумулятор от ИБП, стоит понять структуру и принцип работы батарей. Электролит внутри батареи содержится в виде геля, потому он не разливается и не расплескивается. Благодаря этому некоторые модели ИБП могут устанавливаться как вертикально, так и горизонтально (например, под монитор). Батарея герметизирована, потому не требует особого пользовательского ухода, за исключением своевременной зарядки бесперебойника при необходимости. Более того, батарея ИБП при работе не выделяет водорода или других взрывоопасных и вредных газов, так как рециркулирует в пространстве корпуса.

Первая зарядка аккумулятора ИБП: что нужно знать

Как зарядить бесперебойник для компьютера или для другого оборудования после покупки:

Подключите ИБП к сети, не подключая нагрузку. Первая зарядка ИБП потребует больше времени, чем последующие процедуры обычной штатной подзарядки. Оставьте бесперебойник включенным в сеть на сутки – 24 часа.
Зарядка будет производиться при питании ИБП от сети вне зависимости от того, включено ли устройство.
Зимой перед тем, как зарядить бесперебойник, после занесения его с холода желательно оставить его в теплой комнате на несколько часов, чтобы он согрелся.

После первого цикла подзарядки стоит включить нагрузку для первого разряда батареи. Предпочтительна статичная нагрузка с постоянной, не «прыгающей» мощностью. После подобного полного разряда стоит снова полностью произвести цикл зарядки-разрядки батареи. Снова полностью зарядите аккумулятор ИБП – и после этого он будет откалиброван и готов защищать вашу технику от скачков напряжения в сети.

Основные правила зарядки свинцово-кислотных батарей

Чтобы знать, как зарядить ИБП правильно, достаточно владеть всего двумя правилами заряда свинцово-кислотных батарей:

Чтобы дорогостоящая батарея бесперебойника прослужила свой максимальный срок эксплуатации без сбоев и потери эффективности, ток подзарядки должен быть чуть меньше рекомендуемого.

Сколько заряжать бесперебойник, вы сможете рассчитать самостоятельно. Для этого поделите ёмкость аккумулятора в Ампер-часах на силу тока в зарядном устройстве в Амперах.

Как часто заряжать батарею ИБП?

С какой периодичностью и чем заряжать аккумуляторные батареи для ИБП, чтобы он прослужил максимально долго? Самый длительный допустимый срок службы источника бесперебойного питания достижим в случае, если зарядка АКБ бесперебойника осуществляется непрерывно от одного зарядного устройства с одним и тем же напряжением: либо постоянным, либо напряжением «плавающего» типа. Срок простого хранения обычно оказывается меньше, чем фактический срок постоянно эксплуатируемой и подзаряжаемой батареи. Поэтому не стоит бояться преждевременного износа батареи ИБП из-за частой зарядки. Наоборот, некоторые естественные процессы износа и старения устройств замедляются и приостанавливаются благодаря постоянной подзарядке аккумулятора.

При покупке источников питания в специализированных компаниях сотрудники подробно объяснят, как заряжать ИБП, каковы условия эксплуатации и другие специфические особенности оборудования. Соблюдая рекомендации профессионалов, вы обезопасите свою технику от преждевременного износа и поломок, а себя – от чрезмерных трат на ремонт и замену элементов в оборудовании.

Какие батареи подходят для ИБП?

Первая зарядка аккумулятора ИБП: что нужно знать

Как зарядить бесперебойник для компьютера или для другого оборудования после покупки:

Подключите ИБП к сети, не подключая нагрузку. Первая зарядка ИБП потребует больше времени, чем последующие процедуры обычной штатной подзарядки. Оставьте бесперебойник включенным в сеть на сутки – 24 часа.
Зарядка будет производиться при питании ИБП от сети вне зависимости от того, включено ли устройство.
Зимой перед тем, как зарядить бесперебойник, после занесения его с холода желательно оставить его в теплой комнате на несколько часов, чтобы он согрелся.

Основные правила зарядки свинцово-кислотных батарей

Как часто заряжать батарею ИБП?

Читайте также: