Аккумуляторные батареи выключатели аккумуляторных батарей

Подключение аккумуляторных батарей к ИБП

При покупке ИБП многие стремятся сэкономить на самом изделии или на аккумуляторных батареях. Однако экономия любым из указанных способов – решение в корне неверное.

Использование недорогих низкофункциональных моделей ИБП не только снижает уровень защиты нагрузки, но и в ряде случаев ставит под угрозу её функционирование. Самостоятельный подбор и подключение батарей к ИБП вообще является крайне рисковым мероприятием – почему именно, разберемся в нашей статье.

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.

Полезная мощность: влияние на разрядную емкость и напряжение при различных нагрузках

Как уже говорилось, для большинства аккумуляторных батарей номинальная мощность указывается с учетом 20-часового цикла разряда. На приведенном ниже рисунке показана диаграмма для свинцово-кислотной батареи, например, если бы это была батарея 100 Ач, и время разрядки составляло бы 20-часов, то можно увидеть, что рейтинг батареи 0,05C означает следующее: 100 × 0,05 = 5 Ампер в течение 20 часов = 100 Ач, пока батарея не станет полностью пустой. Поскольку мы используем только 50% батареи, мы можем видеть, что напряжение все равно будет 24В при 50% DOD и нагрузке 5А в течение 10 часов, и поэтому мы можем потребить только 50 Ач при номинальном напряжении.

Увеличение тока (как показывают графики ниже) может повлиять на доступную мощность и напряжение батареи. Этот эффект снижения емкости известен как эффект Пекерта. Чем больше нагрузка на свинцово-кислотную батарею, тем больше нужно увеличить емкость аккумулятора, чтобы снизить этот эффект. Однако при использовании лития, при нагрузке даже в 10 раз больше 0,5С, на клеммах все еще можно снимать напряжение 24В при 80% DOD / 20% SOC, не требуя увеличения номинальной мощности батареи. Именно это делает литий-феррофосфатные аккумуляторы (LiFePO4 ) особенно подходящей химической композицией для больших нагрузок.

Примечание:На графиках ниже показана степень разряда батареи по отношению к предельному напряжению. Обычно вы видели графики батарей AGM (GEL TROJAN, DELTA) как соотношение времени разряда и напряжение на клеммах. Причина, по которой мы использовали степень разряда (вместо времени разряда) состоит в том, что у литий-железо-фосфата более высокое и стабильное напряжение на клеммах, чем в батареях AGM, поэтому построение кривых со степенью разряда дает более точное сравнение химических компонентов. Такой график хорошо показывает, что Li ion увеличивает доступную мощность при более высоких нагрузках, а также обеспечивает более высокие и стабильные предельные напряжения. Хотя, вы можете считать это не точным способом (частично также из-за разного внутреннего сопротивления батарей), это, пожалуй, единственный верный способ сравнить технологии. Это дополнительно показано на графиках ниже.

Литий-ионная (Li -ion) АКБ – степень разряда по отношению к предельному напряжению:

Свинцово-кислотная батарея — степень разряда по отношению к предельному напряжению:

Полезная мощность (литиевая аккумуляторная батарея):

Полезная мощность (свинцово -кислотная батарея):

Что такое электробус и почему LTO?

Для начала разберемся в статье и «выудим» нужные нам данные

Но в мире нет пока семилетних электробусов, чтобы опереться на практический опыт, а потому приходится верить расчетам на бумаге. В частности, никто не берется предсказать, как просядет емкость с годами и сколько раз за день придется подключать к сети уже не новую машину.