Методика подбора и замены аккумуляторных батарей ИБП (источников бесперебойного питания)

     Статья основана на 6-ти летнем опыте замены аккумуляторов в блоках бесперебойного питания (uninterruptible power supply, UPS) для персональных компьютеров (домашнего использования)

     Наиболее частая причина отказа источников (блоков) бесперебойного питания (ИБП), (по англ. uninterruptible power supply или UPS) - выход из строя аккумулятора (потеря емкости).

     В источниках бесперебойного питания (ИБП) как правило используются свинцовые герметизированные аккумуляторы с гелеобразным электролитом на основе серной кислоты. Они являются одними из самых дешевых типов аккумуляторов и в то же время достаточно эффективны - низкое внутреннее сопротивление; выше, чем у никель - кадмиевых (NiCd) и никель - металл - гидридных (NiMH) напряжение на элементе; относительно низкий саморазряд. Общий недостаток свинцовых аккумуляторов - они боятся глубокой разрядки. Чем больше он разряжен и чем дольше он находится в таком состоянии, тем больше он потеряет емкости.

     Факт - если новый свинцовый аккумулятор номиналом 12 В разрядить ниже 8 вольт, и в таком состоянии продержать 3 суток - его смело можно сдавать в утиль - никакими средствами он НЕ восстановится!

     Еще один недостаток свинцовых аккумуляторов для блоков бесперебойного питания - ограниченный срок службы, в большинстве случаев не превышающий 5 лет. Чем выше температура эксплуатации аккумулятора и чем чаще, продолжительней и глубже разряды, тем короче срок службы свинцового аккумулятора.

     В связи с этим некоторые продавцы, торгующие блоками бесперебойного питания, считают аккумуляторы расходным материалом и в случае выхода их из строя, по гарантии не меняют. Это не относится к большинству фирм-производителей, сервисные центры которых обязаны заменить аккумулятор, если он вышел из строя в гарантийный период. Это существенно снижает прибыль производителей блоков бесперебойного питания и они это пытаются компенсировать наценкой на замену аккумуляторных батарей в послегарантийный период. В этом им помогает старая добрая сказка о том что в тот или иной блок можно устанавливать только оригинальную аккумуляторную батарею производителя и ни в коем случае не другую.

     На счастье в подавляющем большинстве своем это полная чушь!

     Факт - ни один из производителей источников бесперебойного питания не занимается производством аккумуляторных батарей, а закупает их у сторонних производителей, печатая и наклеивая на них свои надписи и бирки, а иногда не делая даже этого.

     Еще одно подтверждение того - несколько раз по просьбе клиентов проводил из корпуса выводы для подключения внешнего аккумулятора, на которые цеплялись батареи вплоть до автомобильных. Все с успехом работало!

     Итак, 3 критерия, по которым выбираются аккумуляторы для блоков бесперебойного питания (UPS):

1. Габариты и напряжение. Аккумулятор больших габаритов не вставить в его отсек, а с меньшими не получить желаемого времени автономной работы, или даже отключение ИБП сразу после пропадания сетевого напряжения.


2. Бренд (фирма - производитель). Из лучших, с которыми никогда не было неувязок, рекомендую CSB, Delta, Exide (Tudor), Fiamm, неплохие Yuasa, из Bossman только серия Bossman Professional. Не рекомендую Sven, Panasonic (возможно мне попадались подделки).


3. Назначение батареи. Годятся батареи, либо специально предназначенные для блоков бесперебойного питания (CSB и Delta серия HR), или батареи общего назначения (CSB серия GP).

     Внимание! - еще выпускается серия свинцовых аккумуляторов тех же стандартных габаритов с длительным (20 - часовым) режимом разряда. Они НЕ ПОДХОДЯТ для использования в блоках бесперебойного питания (UPS) т. к. не предназначены для создания большого разрядного тока. В случае их использования в ИБП, они быстро выходят из строя, иногда нанося вред всему окружающему. Такие батареи в основном предназначены для использования в охранных системах и при соблюдении режима эксплуатации имеют срок службы до 20 лет. Попытка их использования в ИБП может привести к разогреву и разружению батареи с ее раздуванием, растрескиванием корпуса и вытоком кислоты (при температуре 55-70 ^оС из геля может выделиться кислотный электролит).

     При покупке аккумуляторных батарей обращайте внимание на дату изготовления - не более 6 месяцев до дня покупки, и по крайней мере на напряжение покоя - не менее 12,5 В. Если в ИБП идет несколько батарей, то замене подлежат все, а при закупке также необходимо обратить внимание на идентичность приобретаемых батарей: один и тот же тип, дата выпуска, номер партии и т. д.

     Типы ИБП, на которых была опробована установка аккумуляторных батарей общего назначения, например таких, как GP1272 12 В, 7,2 А/ч фирмы CSB:

     Как правило, батареи общего назначения подходят для установки в источники бесперебойного питания (ИБП), но есть ИБП, более критичные к типам батарей, в частности к внутреннему сопротивлению. Их неполный список:

     В такие ИБП рекомендую ставить батареи с пониженным внутренним сопротивлением (серия HR фирм CSB и Delta), например HR1234W. Такие батареи способны отдавать больший кратковременный ток в нагрузку, чем батареи общего назначения. В противном случае, особенно через 1-2 года работы появится такой эффект, как ошибка батареи в момент тестирования на старте. После включения ИБП переключается на 2-3 секунды на внутреннюю батарею для ее проверки. В момент переключения на внутреннюю батарею и срабатывает сигнал неисправности батареи, хотя батарея может быть и новая. Частично обойти это можно отключив потребителей от ИБП на момент тестировния батарей после включения, но это создает определенные неудобства в эксплуатации.

     Еще несколько советов:

1. Как уже отмечалось, если в блоке бесперебойного питания (UPS) установлены несколько последовательно включенных батарей (обычно 2 или 4), то в случае замены, меняются все на однотипные, одного производителя, одной серии и одной и той же даты выпуска. Это касается и внешних батарей.


2. Для повышения срока службы батареи и блока бесперебойного питания в целом, обеспечте доступ воздуха к ИБП, не загромождайте его, оставьте сантиметров по 10 с каждой стороны свободного пространства для лучшего охлаждения. Статистика такова - в среднем при повышении температуры батареи на 12 градусов, ее срок службы сокращается вдвое. Эта мера также продлит срок службы самого ИБП.

     В случае использования внешних батарей:

1. Выводы на внешние батареи делайте проводом сечения не менее 2,5 квадрата, лучше 4 или даже 6 квадратов, через предохранитель 20-63 А (обычно ставлю в разрыв вывода +). Конкретный номинал зависит от мощности блока бесперебойного питания (UPS) и суммарного напряжения батарей. Например, для KIN-1000AP напряжение батарей 24 В, 1000/24 = 41,66 А. Отсюда берем ближайшее большее стандартной значение - 50 А. Это и будет номинал предохранителя (ориентировочно).


2. Выводы на внешние батареи должны быть хорошо изолированы между собой и от корпуса блока бесперебойного питания (UPS).


3. Время зарядки увеличится в столько раз, во сколько суммарная ёмкость внешних и внутренних батарей больше емкости внутренних батарей.


4. Если потребуется сократить время зарядки, можно приспособить внешнее зарядное устоойство - автомат, с током зарядки не более 1/10 емкости внешней батареи. Хорошие результаты были получены с использованием в качестве зарядного, переработанного компьютерного блока питания ATX. Так, на APC Back-UPS 650VA, имеющем батарею 12 В 12 А/ч был навешен внешний автомобильный аккумулятор 6СТ55. Для ускорения его зарядки к нему подключили постоянно работающее зарядное из источника питания АТХ, которое имеет ограничение по току в 5 Ампер, пока выходное напряжение не достигнет 14,3-14,5 Вольт.