Минимально допустимое напряжение аккумулятора ибп

Как устроены аккумуляторы в UPS. Часть 2

В первой части статьи мы начали знакомиться с устройством кислотных аккумуляторов, применяемых в ИБП.

Настоящее знакомство со всякими «железками» происходит тогда, когда мы оперируем цифрами. Знаменитый наш химик Д.И. Менделеев говорил, что настоящая наука начинается тогда, когда начинают измерять. Рассмотрим в цифрах

Глубокий разряд аккумуляторной батареи

Контроллер ИБП следит, чтобы аккумулятор не разряжался ниже определенного напряжения.

Когда оно достигнет порога, он отключает инвертор (чаще всего, и весь ИБП), предохраняя батарею от глубокого разряда.

Следует отметить, что минимальное напряжение, до которого его можно разрядить, зависит от разрядного тока.

При этом, чем он больше, тем до меньшего напряжения можно разрядить аккумулятор.

Так, для той же батареи GP1272 при разряде током не более 0,2С (т.е. не более 1,44 А) ее можно разрядить до напряжения 1,75 В на элемент (или до 10,5 В), а при токе более 1С (т.е. более 7,2 А) – до напряжения 1,3 В на элемент (или 7,8 В). Таким образом, разряжать батарею GP1272 до напряжения, меньшего 7,8 В, нельзя ни в каком случае!

При разряде аккумулятора ниже порога в нем наступают необратимые изменения, и восстановить его никакими мерами невозможно!

Разряд постоянной мощностью

Чтобы соотнести эту меру с традиционной, надо разделить ее на 4. Таким образом, мощность 36 Вт, указанная на корпусе, примерно соответствует емкости 9 А*h. Мощность указывается на одну ячейку, т.е. все устройство сможет отдать мощность 216 Вт. После отдачи этой мощности в течении 15 минут аккумулятор разрядится до тех же 1,7 В на элемент (10,2 В для всей батареи).

Саморазряд аккумулятора

Существует такая вещь, как саморазряд аккумулятора. Даже если нет нагрузки – аккумулятор медленно разряжается. Скорость саморазряда сильно зависит от температуры, и с ее повышением возрастает. Так, источник GP1272 теряет 30% своей емкости за

• 18 месяцев при температуре окружающего воздуха 5 °С,
• 6 месяцев при температуре 25 °С,
• 2 месяца при температуре 40 °С.

Поэтому отсюда (и исходя из вышесказанного) следуют две рекомендации.

Храните аккумуляторы в прохладном месте и в заряженном состоянии! В противном случае это чревато глубоким разрядом и выходом аккумуляторной батареи из строя.

Аккумулятор со временем стареет и постепенно теряет свою емкость. Это означает, что постаревший аккумулятор отдает (за то же время) меньшую мощность или меньший разрядный ток, чем когда он был «молодым».

«Умные» ИБП учитывают это и уменьшают зарядный ток, продлевая жизнь немощному аккумулятору. Однако, когда возникнет необходимость заменить батарею новой, необходимо будет произвести операцию калибровки. В противном случае ИБП будет считать ее «больной» и заряжать меньшим током, чем необходимо. И зарядит не полностью.

Максимальный ток заряда

Среди прочих технических характеристик аккумулятора обычно оговаривается и максимальный ток заряда. При превышении этого тока срок службы батареи сокращается. Иногда максимальный его (и вообще токи заряда и разряда) указывают как часть цифры емкости. Например, для батареи GP1272 это 0,3С (т.е. 7,2*0,3 = 2,16 А).

Оценить емкость аккумулятора можно с помощью специальных тестеров. Это намного быстрее, чем традиционный способ, когда аккумулятор разряжают постоянным током в течение нескольких часов, наблюдая за показателями приборов.

Прощальное напутствие

Помните, что клеммы аккумуляторной батареи нельзя закорачивать! Это чревато пожаром. Тот же, уже хорошо нам знакомый, GP1272 может отдать ток в 100 А в течении 5 секунд!

Берегите аккумуляторы, правильно эксплуатируйте их, храните в прохладе и заряженными – и они радостно послужат вам верой и правдой не один год!

Надеюсь, эта информация оказалась вам полезной.

Источник

Почему бесперебойники быстро убивают аккумуляторы

Источники бесперебойного питания (ИБП) или просто «бесперебойники» мрут как мухи. Вернее не сами устройства, а аккумуляторы в них. Выходят они из строя очень быстро, хотя производитель порой заявляет что срок их службы может доходить до 10 лет. Вы видели, чтобы хоть один бесперебойник прожил столько времени без замены аккумуляторов? Лично я — нет.

Поработают они пару лет от силы и происходит непоправимое. в чём же дело? А дело всё в зарядке и несоблюдении температурных режимов работы. Как следствие трещины и вздутия корпуса, а внутри у нас «погремушка», так как пластины уже развалились.

Небольшой лафхак, как убедиться что батарее пришёл конец, если внешне она выглядит нормально? Попробуйте её потрясти. Внутри ничего не должно громыхать.

Рекомендации по условиям зарядки прописаны на корпусах аккумуляторных батарей (Constant voltage charge):

Standby use: 13.5-13.8V
Cycle use: 14.4-15.0V
Initial current: 3A MAX

• STANDBY USE — напряжение которое держит бесперебойник на полностью заряженном аккумуляторе, но пока не используется (на батарею подается слабый ток подзаряда);
• CYCLE USE — напряжение источника зарядного тока, которым заряжается батарея;
• INITIAL CURRENT . Начальный ток зарядки аккумулятора. Максимальный ток заряда зависит от емкости аккумулятора (Ампер/час, Ah).

Производители бюджетных моделей бесперебойников не всегда соблюдают эти рекомендации или просто не заморачиваются с выставлением нужных значений, хотя такая возможность и заложена в схемотехнике аппарата.

Так, в распространенном ИБП Powercom BNT-600 на плате есть подстроечный резистор VR1, которым можно выставить конечное напряжение заряда. У меня имеется два подобных бесперебойника, но разных годов выпуска. Так вот, на более старом напряжение зарядки выставлено 13,8V и аккумулятор до сих пор живой, а в новом оно составляло 14,5V и батарею пришлось заменить.

Не надо забывать и о второй проблеме с температурным режимом. На многих аккумуляторах пишут, что данный диапазон напряжений для обоих режимов справедлив при 20°C, но не секрет что бесперебойники (особенно самые дешёвые) греются на ровном месте как утюги.

Батареи в большинстве бесперебойников находятся в непосредственной близости от трансформатора, который может нагреваться на холостом ходу до 40-50°C, что резко снижает срок службы АКБ. По этой причине, в первую очередь, электролит высыхает в банках расположенных ближе к трансформатору.

Продлить срок службы аккумулятора, в данном случае, можно установкой вентилятора или «заколхозить» дополнительные отверстия в корпусе. Можно поступить более радикально и вынести АКБ за пределы корпуса на толстых проводах (так ещё делают при замене обычной батареи бесперебойника на автомобильный аккумулятор).

Подписывайтесь на канал Яндекс.Дзен и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

ЕСЛИ СЧИТАЕТЕ СТАТЬЮ ПОЛЕЗНОЙ,
НЕ ЛЕНИТЕСЬ СТАВИТЬ ЛАЙКИ И ДЕЛИТЬСЯ С ДРУЗЬЯМИ.

Источник

Минимально допустимое напряжение аккумулятора ибп

Вопрос о зарядке батарей для ИБП

Здравствуйте, сегодня купил две батареи: CSB HR1234W (12V, 9А*ч) для ИБП — Mustek Powermust 1400USB (1400VA, 840W). Эти батареи изготовлены в августе 2015г., т.е. они всего пять месяцев лежали на складе без подзарядки. Перед покупкой я проверил эти батареи с помощью мультиметра, напряжение на обоих батареях было: 12,80 V.
Установил их в ИБП и начал заряжать, где-то через полтора часа от батарей (если поднести ухо к ИБП) стал исходит звук очень похожий на кипение. Если полностью обесточить ИБП, то даже через 25 минут, дольше не следил, батареи все равно издавали звуки кипения, поэтому у меня несколько вопросов по этому поводу:

Первый: звук кипения исходящий от батарей во время их зарядки свидетельствует о том, что батареи полностью заряжены и дальше их не следует заряжать?

Второй: Должны ли вообще батареи во время зарядки кипеть и не сокращает ли это их срок службы?

И последний вопрос: может кипение батареи во время зарядки свидетельствует о их браке или это абсолютно нормально когда батареи кипят во время зарядки?

Я задаю эти вопросы, потому что эти батареи стоят достаточно дорого и хочется, что-бы эти батареи проработали хотя-бы три года, а лучше еще больше, т.е. что-бы через год-полтора не пришлось опять тратиться на покупку батарей.

Источник

разрядить 12в аккум от упса для определения ёмкости до какого напряжения?

Конечное напряжение разряда

По мере разряда напряжение на аккумуляторе падает. При достижении конечного напряжения разряда аккумулятор отключают. Чем меньше конечное напряжение разряда, тем больше емкость аккумулятора. Производитель аккумулятора устанавливает минимальное допустимое конечное напряжение разряда (оно зависит от тока разряда) . Если напряжение аккумулятора становится меньше этой величины (глубокий разряд) , аккумулятор может выйти из строя.

Как проверить емкость свинцового аккумулятора?

Классическим методом проверки аккумулятора является контрольный разряд. Аккумулятор заряжают, а затем разряжают постоянным током, регистрируя время до конечного напряжения разряда. Дальше определяют остаточную емкость аккумулятора по формуле:

Ток разряда обычно выбирают таким, чтобы время разряда примерно соответствовало 10 или 20 часам (в зависимости от того, для какого времени разряда указана номинальная емкость аккумулятора) . Теперь можно сравнить остаточную емкость аккумулятора с номинальной емкостью. Если остаточная емкость составляет менее 70-80% номинальной емкости, аккумулятор выводят из эксплуатации, потому что при таком износе, дальнейшее старение аккумулятора будет происходить очень быстро.

Недостатки традиционного метода контроля емкости аккумулятора очевидны:

сложность и трудоемкость;
выведение аккумулятора из эксплуатации на длительный срок.
Для быстрого теста аккумуляторов сейчас существуют специальные приборы, которые позволяют проверить емкость аккумулятора за несколько секунд.

Источник

Как выбрать аккумулятор для ИБП компьютера: параметры, примеры моделей

Аккумулятор в источнике бесперебойного питания (ИБП) компьютера является наиболее дорогим элементом. Конечно, речь идёт о простом ИБП 12 вольт для персонального компьютера, а не о каких-то дорогих и сложных промышленных моделях. При этом аккумулятор в ИБП является расходным материалом. В зависимости от условий эксплуатации он служит от 1 года до 3─4 лет. Как правило, к этому моменту само устройство питания находится в рабочем состоянии, и встает вопрос о замене батарее. В этой статье рассмотрим, какие бывают виды аккумуляторов для ИБП, по каким параметрам выбирать и рассмотрим некоторые модели.

На какие параметры обратить внимание при выборе?

Рассмотрим несколько ключевых характеристик, которые нужно учесть при выборе АКБ для источника бесперебойного питания.

Ёмкость

Ёмкость аккумуляторной батареи является одним из важнейших параметров. От её величины зависит время, которое компьютер сможет функционировать от источника бесперебойного питания, когда будет отключена бытовая электросеть. Это как раз то время, которое отводится пользователю на сохранение всех данных, корректное завершение программ и штатное выключение компьютера.

По этой причине в ИБП вам нужно выбрать аккумулятор близкий по значению ёмкости к старому. Если возьмёте модель, существенно большую по ёмкости, то она просто не влезет на место. Если величина ёмкости будет значительно ниже, то время автономной работы уменьшится. Для разных моделей ИБП производители подбирают батарею в зависимости от времени автономной работы, которое она должна обеспечивать. Эти параметры связаны следующей формулой.

• T_{авт. работы} – время автономной работы, ч.
• U_акк – напряжение АКБ, вольт.
• C_акк – ёмкость АКБ, ампер-час.
• КПД_ибп – коэффициент полезного действия. От 0,8 до 0,95.
• К_гр – глубина разряда. От 0,8 до 0,9.
• К_де – коэффициент доступной ёмкости. Зависит от времени разряда: 0,7 (1 ч), 0,85 (2 ч), 0,95 (10 ч), 1 (20 ч).
• P_обор – суммарная мощность оборудования, подключенного к ИБП. Для компьютера обычно системный блок и монитор.

Т = (12 * 7 * 0,85 * 0,85 * 0,7) / 590 = 0,072 ч или 4,5 минуты.

С помощью этой формулы вы можете подобрать для своего компьютера ИБП с подходящим аккумулятором, исходя мощности оборудования и требуемого времени автономной работы.

Разрядный ток

Величина разрядного тока определяет оборудование какой мощности можно подключить к ИБП. Лучше брать с запасом. В этом случае аккумуляторная батарея будет работать в щадящих условиях. Как вычислить максимальный разрядный ток?

В приведённом выше примере общая мощность компьютера была 550 ватт. В этом случае I_{разр max} равен 550 ватт / 12 вольт. Это около 46 ампер. Максимальный разрядный ток ИБП должен превышать это значение примерно в два раза.
Вернуться к содержанию

Напряжение

Напряжение аккумулятора для компьютерного ИП обычно составляет 12 вольт. Это стандарт питания для компьютерных системных блоков. Существуют и другие модели источников бесперебойного питания. Например, 6, 9, 24 В.

В любом случае напряжение аккумулятора должно полностью соответствовать старой модели. В некоторых ИБП большой ёмкости может использоваться несколько АКБ. Если их соединяют последовательно, то напряжение нового аккумулятора должно соответствовать заменяемому старому.

Внутреннее сопротивление

Этот параметр редко указывается в документации, и вряд ли вы его сможете проверить при покупке. Чтобы его оценить потребуется оборудование. Однако это важное значение указывает на качество аккумуляторной батареи. Чем сопротивление ниже, тем лучше АКБ. Внутреннее сопротивление зависит от площади рабочей поверхности аккумуляторных пластин. Это определяет, насколько хороший контакт имеет электролит с электродами. Кстати, максимальный разрядный ток, о котором было сказано выше, у аккумуляторов с высоким значением внутреннего сопротивления, всегда ниже.
Вернуться к содержанию

Электрохимическая система

Чаще всего в составе ИБП для компьютера работают свинцово-кислотные аккумуляторы типа AGM. Их особенность заключается в том, что электролит находится здесь в качестве пропитки стекловолоконных матов. Этот материал окружает пластины электродов и является не только связующим для электролита, но и выступает в роли сепаратора.

Аккумуляторные батареи AGM для источников бесперебойного питания подходят лучше всего, благодаря тому, что имеют оптимальное соотношение цены и электрических характеристик. Подробнее о технологии AGM читайте в этом материале.

Они могут практически без последствий испытывать глубокий разряд (желательно не разряжать более чем на 80%). Если автомобильные стартерные батареи AGM стоит довольно дорого, то АКБ для ИБП имеют небольшую ёмкость и стоят в пределах 1─1,5 т. р. за среднюю модель.

Ещё одна разновидность свинцово-кислотных АКБ ─ это GEL. Здесь раствор серной кислоты переведён в гелеобразное состояние с помощью добавки диоксида кремния. Эти модели имеют свои преимущества и недостатки, но они не встречаются в распространённых моделях компьютерных ИБП.

Стоит также сказать, что аккумуляторы щелочного типа в «бесперебойниках» для компьютера не используется. Никель─кадмиевые и никель─металлогидридные аккумуляторы способны отдавать большой ток, но совершенно не предназначены для работы в таком режиме.

В последнее время появляются ИБП на литий-ионных аккумуляторах. Однако пока это ещё экзотика.

К плюсам литиевых аккумуляторных батарей стоит отнести высокую энергетическую плотность, быстрое восстановления заряда, высокий разрядный ток. К проблемам можно отнести сильную потерю емкости при отрицательных температурах. Но при использовании в помещении это не является проблемой.

При выборе аккумулятора советуем ориентироваться на таблицы совместимости, которые выпускают все уважающие себя компании, производящие ИБП. В них приведена информация по моделям и характеристикам АКБ, которые к ним подходят. Там же указаны аккумуляторные батареи, которые могут быть установлены в источник бесперебойного питания взамен штатной модели.
Вернуться к содержанию

Фирма-производитель

Сейчас подавляющее большинство компаний размещают производство в юго-восточной Азии. Поэтому АКБ для компьютерных ИБП, продаваемые под разными марками, вполне могут быть сделаны на одном и том же предприятии. Но всё равно имеет смысл ориентироваться на популярные марки, которые присутствуют на рынке уже давно. По крайней мере, у них хорошо работает отдел технического контроля и в продажу не попадает явный брак.

Среди менее популярных можно назвать вот такие.

Под некоторыми из этих марок также выпускаются линейки различных моделей ИБП. Например, Ippon.
Вернуться к содержанию

Как понять, что требуется замена АКБ?

Аккумулятор вырабатывает свой ресурс в основном по мере накрутки циклов заряда и разряда. Для AGM аккумуляторов этот ресурс составляет 400─500 циклов. По мере выработки ресурса батарея теряет ёмкость и из-за этого уменьшается время автономной работы компьютера от источника бесперебойного питания.

Производители рекомендуют менять АКБ, когда время автономной работы снизилось примерно на 25% от первоначального значения. К примеру, сначала время было около 6 минут, а стало 4,5 минуты. Но на практике пользователи меняют батарею, когда она потеряла более половины своей ёмкости. Если же проблем с отключением питания бывает немного, то люди просто забывают об этой проблеме и меняют аккумулятор, когда он полностью выходит из строя.

Если не хотите, чтобы ИБП подвёл вас в самый неподходящий момент и компьютер отключился, когда вы не успели сохранить данные, меняйте аккумулятор заранее.
Вернуться к содержанию

Обзор популярных моделей

Yuasa NP7-12

Модель Yuasa NP7-12 имеет ценник выше среднего (2,2─2,5 т. р.), но по отзывам владельцев служит не менее четырёх лет. В отдельных случаях даже больше. Аккумулятор работает в ИБП как в одиночку, так и при объединении в батареи из двух и более штук (например, в серверных моделях, устанавливаемых в стойки). Каких-то серьезных проблем при эксплуатации не возникает.

Кстати, эта модель с напряжением 12 в и ёмкостью 7 Ач пользуется спросом не только у владельцев компьютеров с ИБП. Часто эти аккумуляторные батареи устанавливают на детские игрушки с электродвигателем. Например, детские автомобили или малогабаритные электроскутеры. Там аккумулятор эксплуатируется в более жёстком режиме, поскольку постоянно сильно разряжается и заряжается. Но даже в этом случае 2─3 года при умеренной эксплуатации он выдерживает.
Вернуться к содержанию

Delta DTM 1207

Ещё один AGM аккумулятор, который имеет честные электрические характеристики. Электродные решетки изготавливаются из сплава свинца с кальцием, благодаря чему повышается прочность и стойкость к коррозии.

Корпус выполнен из ABS пластика, имеющего стойкость к механическому воздействию и агрессивным химическим веществам. Кроме этого, он является негорючим. Производитель заявляет, что срок службы изделия не менее 6 лет. Однако это преувеличение.

Ippon IP12-7

Доступная по цене модель, которая разрабатывается специалистами в Великобритании, а производится в Китае. Аккумулятор имеет номинальное напряжение 12 вольт, а ёмкость 7 ампер-час. Габариты составляют: 145 х 64 х 92 (ДхШхВ) мм. Конструкция аккумуляторной батареи герметичная. Но на крышке видны круглые вставки, которые держатся на клее. При необходимости их можно вскрыть. Под ними находится резиновые пробки, закрывающие доступ в банки, которых здесь шесть штук. Для подключения к ИБП аккумулятор имеет две клеммы типа F2.

Среди тех отзывов, что удалось найти про Ippon IP12-7, примерно 70% положительные, 10 ─ отрицательные и 20 ─ нейтральные. По сроку службы он не уступает более дорогим Delta и Yuasa. В среднем эта модель служит 4─4,5 года. Сообщения о производственном браке мне не попадались. Стоимость находится на уровне 1,5 т. р. Можно назвать Ippon IP12-7 оптимальным решением. Аккумулятор имеет хорошее соотношение качества и цены. Хорошо работает, как с родными ИБП Ippon, так и с устройствами сторонних производителей.
Вернуться к содержанию

APC RBC17

Эта модель номиналом 12 вольт имеет заявленную ёмкость 9 ампер-час. Аккумуляторные батареи, которые встречаются в наших магазинах, производятся во Вьетнаме. Если оторвать наклейку, то под ней вы найдете маркировку производителя Vision.

Некоторые владельцы APC RBC17 указывали в своих отзывах на поцарапанные клеммы новых аккумуляторов. По их мнению, это указывает на подержанные экземпляры. Но, мне думается, это просто следы от тестирования батарей в ОТК.

Среди особенностей можно назвать поставку этой аккумуляторной батареи в картонной коробке для защиты при транспортировке.

CSB GP 12120 F2

Модель CSB GP 12120 F2 имеет ёмкость побольше (10 Ач), чем вышеперечисленные модели. Для подключения здесь имеются клеммы типа F2, а размеры корпуса равны 151 x 101 x 98 мм. Производитель заявляет диапазон рабочих температур на уровне от минус 15 до плюс 50 градусов. Так, что при необходимости вполне можно установить компьютер с таким ИБП на чердаке или на улице. Корпус и верхняя крышка сделаны из пластика ABS. Поэтому внутренности аккумуляторной батареи надежно защищены.

Аккумулятор работает в среднем около четырёх лет при умеренной нагрузке. Имеется в виду эксплуатация с домашним компьютером. Если это офисный компьютер, который работает в режиме 24/7, то срок службы может сократиться. Отзывов об этой модели довольно много и можно с уверенностью сказать, что CSB GP 12120 без проблем функционирует с большинством марок источников бесперебойного питания.

Из недостатков владельцы CSB GP 12120 отмечают высокую стоимость. Действительно, ценник несколько завышен. Несмотря на несколько большую ёмкость, стоит аккумулятор значительно дороже моделей 7 Ач. Она может доходить до 3,2 т. р. Пожалуй, такая переплата неоправданна за 2─3 лишних ампер-часа.
Вернуться к содержанию

О чём нужно помнить при эксплуатации?

Срок службы аккумуляторной батареи в ИБП компьютера во многом зависит от конструкции, настроек, режимов заряда и разряда самого источника питания. К примеру, если аккумулятор часто будет подвергаться переразряду, то его ресурс работы значительно сократиться. То, что касается режима работы ИБП, пользователь практически не контролирует.

Необходимость вентиляции и охлаждения ИБП вызвана спецификой работы AGM аккумуляторов. Эти модели крайне чувствительны к перезаряду. При излишнем заряде начинается выделение кислорода и водорода из электролита.

Аккумуляторные батареи этого типа относятся к категории VRLA. По большому счёту это замкнутая система с рециркуляцией газов внутри. Но если давление становится слишком высоким, то открывается клапан и выполняется сброс давления. В этом случае аккумулятор частично теряет ёмкость.

Источник