Передача, распределение и накопление электроэнергии

Батареи для ИБП: выбор и эксплуатация

28 декабря 2019 г. в 12:01

Если ИБП начинает работать хуже, то, вероятнее всего, причина в том, что аккумулятор исчерпал свой ресурс. Это означает, что наступило время выполнения штатной процедуры — замены батареи. Но как правильно выбрать батарею и как продлить срок её нормальной службы? Об этом подробнее.

Выбор батареи

Перед тем, как приступать непосредственно к выбору батареи, необходимо точно знать, для чего именно будет использоваться ИБП. Если его планируется установить в офисе для защиты компьютеров и оргтехники, то процесс перезарядки может длиться до 10 часов, а работа под нагрузкой не превышать получаса. В промышленных же системах, как правило, используются защитные устройства большой мощности и временем автономной работы, которое достигает нескольких часов.

Какую же батарею надо выбрать в каждом конкретном случае. Принять такое решение непросто, поскольку современный рынок предлагает пользователю несколько типов батарей для ИБП.

Свинцово-кислотные батареи

Традиционно пользуются высоким спросом, что объясняется, прежде всего, их относительно невысокой стоимостью. Тем не менее, такие аккумуляторы обладают целым рядом достоинств:

  • продаются практически везде,
  • работают в большом температурном диапазоне,
  • выдают достаточно стабильное напряжение,
  • отличаются низким саморазрядом,
  • их вторичная переработка неплохо отработана. 

Однако, недостатков у свинцово-кислотных батарей тоже много. Вследствие низкой плотности энергии, под которой понимается количество энергии на единицу объёма или массы, их вес превышает аналогичный показатель у большинства других аккумуляторов. Они очень не любят глубокого разряда, при использовании электролита требуют постоянного обслуживания, теряют до 30 % энергии при заряде, не хранятся в разряжённом виде на морозе и их выход из строя не поддаётся точному прогнозу.  

Литий-ионные аккумуляторы

Главная отличительная черта — длительное время эксплуатации, которое может достигать 10 лет. Таким образом, по совокупной стоимости владения они выигрывают даже у дешёвых свинцово-кислотных батарей. Обладают высокой плотностью энергии, низкой скоростью саморазряда. Батареи не требуют специального обслуживания и не подвержены эффекту памяти, под которым понимается обратимая потеря ёмкости при нарушении рекомендованного режима зарядки.

Но и они не лишены недостатков, главные из которых: высокая начальная стоимость и относительно узкий диапазон рабочих температур. К тому же, некоторые преимущества литий-ионных аккумуляторов проявляются только при определённых условиях. В частности, их длительное хранение возможно исключительно в заряженном виде.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

В настоящее время становятся всё более популярными. В основном они применяются в электронике благодаря лёгкости и компактности. Но эти качества оказались востребованы и при комплектации ИБП.

Никель-кадмиевые батареи дёшевы, имеют хорошую энергетическую плотность и низкий саморазряд, а также выдерживают до 1500 циклов перезарядки. Но говорить про достижение идеала пока рано — у них большая память и из-за включения в их состав высокотоксичных веществ стоимость утилизации изделий чрезмерно высока.

Стабильные никель-металлогидридные аккумуляторы с высокой плотностью энергии

Пока экзотика. Несмотря на неоспоримые достоинства, их отличает малая нагрузочная способность, большой саморазряд, ограниченный диапазон рабочих температур и дорогая эксплуатация. 

На практике чаще всего приходится выбирать из двух типов батарей: свинцово-кислотных и литий-ионных. Первые дешевле при покупке, вторые — в эксплуатации. Поэтому однозначного решения в данном случае быть не может. Оно принимается исходя из конкретной ситуации на предприятии.

Суперконденсаторы

В ряде случаев вместо аккумулятора целесообразно использовать суперконденсатор. В сочетании с ИБП они защищают оборудование в течение небольшого промежутка времени.

Чаще всего ИБП на суперконденсаторах применяются совместно с генератором для обеспечения энергоснабжения при его запуске. Также они используются как буферные устройства пиковых нагрузок для оборудования, в работе которого регулярно повторяются циклы максимального энергопотребления.

По сравнению с батареями суперконденсаторы не нуждаются в средствах охлаждения, могут служить до 20 лет и отличаются небольшим весом, а также обладают широким диапазоном рабочих температур. В экстремальных условиях эксплуатации они практически не имеют альтернативы.

Эксплуатация батареи

Какой бы аккумулятор ни был выбран, пользователь заинтересован в том, чтобы продлить срок его службы и тем самым снизить эксплуатационные расходы. Периодичность замены батареи зависит от ряда факторов, определяемых не только внешними условиями, но и возможностями устройства.

Как только ИБП перестанет отдавать электроэнергию подключённым к нему устройствам, стартует процесс зарядки батареи. После каждого такого цикла ёмкость аккумулятора снижается. Именно поэтому каждая модель рассчитана на определённое количество циклов заряда-разряда, после которых её ёмкость падает настолько, что дальнейшая эксплуатация становится невозможной.

Главный враг аккумулятора — непрерывная подзарядка, которая происходит при любой потери энергии. Это провоцируют эрозию пластин и приводит к деградации накопителя.

Решить эту проблему позволяет технология Eaton Advanced Batery Management (ABM), исключающая непрерывную подзарядку. Вместо этого в ИБП используется интервальная схема, при которой заряд восстанавливается только в случае необходимости. В результате срок службы батареи увеличивается примерно в два раза.

Есть у этой технологии один весьма полезный побочный эффект. Поскольку ABM-блок постоянно измеряет уровень заряда, то пользователь будет своевременно оповещён о необходимости замены батареи.

Итог

Условия эксплуатации батареи определяется прежде всего её типом. В частности, свинцово-кислотные аккумуляторы боятся глубокого разряда. Но есть и общие факторы, основной из которых — температурный режим. Номинальная ёмкость батареи рассчитывается при температуре +25 °C. Её превышение на каждые 8,3 °С приводит к тому, что срок службы накопителя уменьшается вдвое. Таким образом, следует постоянно контролировать этот фактор и принимать меры в случае перегрева аккумулятора.

Даже очень качественные ИБП нуждаются в регулярном регламентном техническом обслуживании. Это в полной мере относится и к герметичным батареям, в которых всего-навсего меняется электролит. Польза регулярных профилактических мероприятий заключается не только ов чистке контактов, но и в своевременном выявлении проблем, ведущих к выходу накопителя из строя.

Даже очень качественные ИБП нуждаются в регулярном регламентном техническом обслуживании

Но даже при тщательном соблюдении всех мер, рано или поздно батарею придётся менять. Вечных аккумуляторов человечество ещё не изобрело. Единственное, что может сделать в такой ситуации потребитель — максимально снизить расходы на обновление накопителей энергии. И отказываться от такой возможности не следует.

Источник: Корпорация Eaton

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

«Eaton – мировой лидер в области управления энергией, объем продаж которой в 2018 году составил 21,6 млрд долларов США. Наши энергосберегающие решения и услуги помогают клиентам управлять электрической, гидравлической и механической энергией более надежными, рациональными, эффективными, безопасными и экологичными способами. Компания Eaton стремится повышать качество жизни и окружающей среды путем использования технологий и услуг в сфере управления энергией. Компания Eaton насчитывает около 99…
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Источники бесперебойного питания (ИБП) Энергия для компьютеров

Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для защиты компьютеров, офисной техники и сопутствующей периферии. Оснащены встроенной аккумуляторной батареей, что позволяет корректно завершить работу операционной системы, при внезапном отключении электропитания. Встроенный стабилизатор релейного типа защищает от колебаний напряжения в сети, что особенно важно для сетей с нестабильным напряжением. Снабжены функцией «холодный старт», позволяющей принудительно включить ИБП при отсутствии сетевого напряжения. Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для стабилизации сетевого напряжения, а также обеспечения автономного электропитания потребителей при отключении централизованного электроснабжения. *Заявленная точность выходного стабилизированного напряжения 10% обеспечивается в диапазоне входных напряжений 170-280 В Модельный ряд: ИБП Энергия 600 (Мощность, ВА|Вт: 600|360) ИБП Энергия 800 (Мощность, ВА|Вт: 800|480) ИБП Энергия 1200 (Мощность, ВА|Вт: 1200|720) ИБП Энергия 1200 USB (Мощность, ВА|Вт: 1200 USB|720) ИБП Энергия 1500 (Мощность, ВА|Вт: 1500|900) ИБП Энергия 1500 USB (Мощность, ВА|Вт: 1500 USB|900) Преимущества -Встроенный стабилизатор напряжения -Интеллектуальное управление зарядом батареи -Универсальная батарея типа AGM, простая замена. -Автоматический предохранитель, защита от перегрузки и короткого замыкания -Световая индикация состояния -Евро-розетки типа «Shuko» Особенности -Форма выходного сигнала — модифицированная синусоида -Звуковая индикация -При отключении сетевого питания — включается короткий звуковой сигнал 1 раз в 6 секунд на протяжении 40 секунд. -При разряженной батарее звуковой сигнал подается раз в 2 секунды. -При критическом разряде батареи сигнал становится непрерывным. Виды защиты -При разрядке батареи: когда батарея разряжается ИБП самостоятельно контролирует ее состояние. Как только напряжение батареи упадет до предельно низкого значения, ИБП автоматически выключится. При возобновлении питания он включится...
Смолич Елена · НПК Электроэнергетика · 19 февраля · Россия · Московская обл
Источники бесперебойного питания (ИБП) Энергия для компьютеров

ПРОДАМ: Аккумуляторные батареи Delta для ИБП HR

Батареи DELTA серии HR являются свинцово-кислотными, герметизированными, необслуживаемыми аккумуляторами с системой рекомбинации газов (VRLA). Произведены по технологии AGM (электролит, абсорбированный в стекловолоконном сепараторе). Благодаря данной технологии аккумуляторы не требуют долива дистиллята на протяжении всего срока службы. Особенности: — Технология AGM позволяет рекомбинировать до 99% выделяемого газа; — Нет ограничений на воздушные перевозки; — Соответствие требованиям UL, IEC, Гост Р; — Легированные кальцием свинцовые пластины обеспечивают низкий саморазряд, высокую конструктивную прочность решетки; — Необслуживаемые. Не требует долива воды; — Высокая плотность энергии; — Корпус аккумулятора выполнен из пластика ABS,не поддерживающего горение. Срок службы — До 26Ач включительно – 8 лет. — Delta HR 12-40, HR 12-65, HR 12-100 – 10-12 лет. — Метод заряда: Заряд постоянным напряжением (25°С); — Циклический режим 2,35 – 2,4 В/эл; — Буферный режим 2,25 – 2,3 В/эл ПРИМЕНЕНИЕ — Источники бесперебойного питания; — Источники резервного энергоснабжения; — Медицинское оборудование; — Различные области приборостроения; — Системы солнечной и ветроэнергетики
Николаев Леонид · ЭНЕРГОПУСК · 16 февраля · Россия · г Москва
Аккумуляторные батареи Delta для ИБП HR

ПРОДАМ: Анализаторы аккумуляторных батарей

Анализаторы или тестеры аккумуляторных батарей являются универсальными высокоточными приборами, служащими для проведения сервисного обслуживания батарей, поддержания их рабочего состояния в соответствии с номинальными параметрами. С помощью анализаторов производится: — полный контроль АКБ; — ввод новых батарей в эксплуатацию; — исследование АКБ на предмет выявления дефектов, потери ёмкости и пр.; — тренировка БУ аккумуляторов с целью устранения «эффекта памяти»; — восстановление аккумуляторов. По результатам тестирования делается заключение о возможности продолжения эксплуатации батареи или целесообразности её списания. Регулярные тренировки АКБ с применением анализаторов гарантируют длительный срок их службы, а за счёт процедуры восстановления удается вернуть в строй значительное число непригодных к обычному использованию экземпляров.
Коваль Юлия · ПРОТЕХ · 14 февраля · Россия · г Москва
Анализаторы аккумуляторных батарей

ПРОДАМ: Аккумулятор MNB MM 100-12

Компания ЭЛМИКС поставляет аккумуляторные батареи свинцово-кислотные MNB. Герметизированная не обслуживаемая аккумуляторная батарея. Произведенная по технологии AGM. Срок службы: 10-12 лет. Напряжение, В: 12 Емкость, Ач: 100 Вес, кг: 30,80 Тип клеммы: B5(M6) Длина: 330 Ширина: 173 Высота: 217
Кауров Владимир · ЭЛМИКС · 22 января · Россия · г Москва
Аккумулятор MNB MM 100-12

ПРОДАМ: Источники бесперебойного питания Энергия для компьютеров

Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для защиты компьютеров, офисной техники и сопутствующей периферии. Оснащены встроенное аккумуляторной батареей, что позволяет корректно завершить работу операционной системы, при внезапном отключении электропитания. Встроенный стабилизатор релейного типа защищает от колебаний напряжения в сети, что особенно важно для сетей с нестабильным напряжением. Снабжены функцией «холодный старт», позволяющей принудительно включить ИБП при отсутствии сетевого напряжения. Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для стабилизации сетевого напряжения, а также обеспечения автономного электропитания потребителей при отключении централизованного электроснабжения. Преимущества: — Автоматическая зарядка в режиме работы от сети; — Интеллектуальное управление зарядом батареи; — Встроенный стабилизатор напряжения; — Длительное время работы от встроенной батареи; — Форма выходного сигнала – модифицированная синусоида; — Микропроцессорное управление; — Автоматический перезапуск; — Световая индикация состояния. Виды защиты: При разрядке батареи: когда батарея разряжается ИБП самостоятельно контролирует ее состояние. Как только напряжение батареи упадет до предельно низкого значения, ИБП автоматически выключится. При возобновлении питания он включится автоматически. От перезаряда: ИБП контролирует степень заряда батареи. Когда батарея будет полностью заряжена - зарядка прекратится. Защита от перегрузки и короткого замыкания: в случае превышения предельных значений нагрузки, или при коротком замыкании, устройство автоматически выключается.
Рыжов Сергей · ЭТК Энергия · 19 февраля · Россия · г Москва
Источники бесперебойного питания Энергия для компьютеров
ООО «Копос Электро» — представительство чешской корпорации KOPOS KOLIN а.s. в Российской Федерации. Основным видом производства компании является электромонтажные изделия для кабельных систем. Количество изделий в серийных линейках продукции бренда KOPOS превышает 8 тысяч наименований.