Ошибки подключения акб к ибп. Способы подключения аккумуляторных батарей к ИБП. Параллельно и последовательно Правильное подключение 6 аккумуляторов к ибп

Устройство для заряда АКБ ИБП

Публикую статью моего читателя Александра , который проживает в Алексбурге, точнее – в Риге.

В статье подробно рассматриваются принципы работы аккумуляторов, процессы заряда и разряда, и приведены способы, позволяющие максимально использовать ресурс аккумуляторных батарей.

Таких капитальных трудов сейчас в интернете очень мало. Увидев статью, понял, что при должном оформлении она тянет минимум на магистерскую диссертацию! Сам почерпнул из неё много полезного, и рекомендую своим читателям!

НЕМНОГО ИСТОРИИ или с чего всё началось

В начале 2000-ых годов ко мне в руки попал старенький источник бесперебойного питания BACK-UPS 600I от басурманского производителя APC. Достался он мне бесплатно, так как батареи у него были дохлые. Конечно же я сразу его оттестил, купил рекомендованные басурманским производителем батареи и “оно у меня заработало”!

Про такой ИБП я писал в статье про использование .

Я тогда на него не мог нарадоваться. Как же – света нет, а комп с монитором работает.

Подписывайтесь! Будет интересно.

Но в один непрекрасный момент мою радость обломали.

И как Вы, Читатель, думаете кто?.. Грёбаные торгаши. Я в первый раз заменил две батареи 6В/7Ач на одну 12В/7Ач получилось немного дешевле. Но когда в течении года батарея опять сдохла, я задумался! Во-первых, батарею приходилось менять раз в год-два. Во-вторых, хотелось чтобы девайсы, подключенные к ИБП работали не несколько минут, для “корректного отключения питания”, а хотя бы до времени окончания просчёта на линейке Премьера от Адобов.

Вот тут-то у меня и начали возникать шаловливые мыслишки, а не подключить ли мне автомобильный аккумулятор на ампер 100 (чтоб уж надёжно) к моему ИБП. Тем более торгаши утверждали, что в ИБП нужно использовать только гелевые аккумуляторы, пугая Великими Карами того, кто попробует использовать гораздо более дешёвые аккумуляторы для автомобилей.

Но я человек достаточно грамотный и усвоил, что матчасть знать надо! Иначе что-то может пойти не так с большим бодабумом! А торгашам верить нельзя. Поэтому взялся за изучение матчасти! В результате моих изысканий родилось то, чем я доволен и по сей день. А именно – я сделал так, что теперь можно подключать автомобильный аккумулятор в ИБП. То есть, подружил ИБП и аккумулятор.

ВМЕСТО предисловия. Виды аккумуляторов

В источниках бесперебойного питания (ИБП) используются гелевые аккумуляторные батареи (АКБ). И тому есть веские причины. Я не буду перечислять их все, но основную поясню. Представьте себе офисную секретаршу с двадцатикилограммовым аккумулятором в руках. Смешное зрелище, не правда-ли?..

Технически грамотных специалистов, досконально знающих что такое электрический ток не так и много. А специалистов, знающих как работает импульсный блок питания, как инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное и того меньше. Простого пользователя компьютера это не интересует. Поэтому были созданы гелевые аккумуляторы. Внутри такого аккумулятора конечно не гель для волос или гелий, как можно подумать из названия неискушённой секретарше. Внутри та же самая серная кислота и тот же свинец, как и в обычном автомобильном аккумуляторе знакомом нам уже больше века. Только там ещё присутствует мелкая сетка с очень-очень мелкими ячейками из токонепроводящего материала, которая удерживает кислоту как губка в своих порах. Также такой аккумулятор не требует обслуживания.

Представьте ту же секретаршу с ареометром в руках, с банкой электролита и бутылкой дисцилированной воды на столе. Производители ИБП стремятся обезопасить себя от исков и претензий. Поэтому используют в своих устройствах наиболее безопасные аккумуляторы с точки зрения использования неискушённым потребителем. Но мы-то знаем матчасть:)).

Я не буду лезть в дебри и очень подробно касаться существующих типов АКБ, вопроса работы аккумуляторов в разных условиях (громадный пусковой ток, долговременная нагрузка, постоянный недозаряд, перезаряд, выкипание электролита, глубокий разряд, температура эксплуатации и т.д.), хотя кое-что из этих понятий разберу подробней дальше по тексту. Я просто гарантирую и ответственно заявляю исходя из своего практического опыта, что при определённых условиях использовать в ИБП дешёвые стартерные АКБ вместо дорогих гелевых можно! Итак, начнём!

ТЕОРИЯ аккумуляторов. Для изучения обязательна!

Здесь я буду касаться только теории по ОБСЛУЖИВАЕМЫМ кислотно-свинцовым стартерным АКБ, используемым в автомобилях и произведённым с соблюдением всех технологических норм производства (другими словами не выпускаемых в китайском подвале дядюшки Ляо или в дворницкой бывшего дома Ипполита Матвеевича в Старгороде). Они самые дешёвые но в то же время самые “наукоёмкие” в эксплуатации.

Если их правильно использовать и обслуживать, но самое главное правильно заряжать, они могут прослужить более 15 лет, либо выдержать более ЧЕТЫРЁХСОТ циклов 100% разрядки-зарядки или более ТЫСЯЧИ циклов 30-40% разрядки-зарядки! Это проверено, я гарантирую!

Принцип работы АКБ

АКБ имеет два крайних рабочих состояния – полностью разряжена и полностью заряжена. Коснусь более детально этих двух состояний. Любой автомобильный АКБ состоит из 6 “банок”. Это сленговое понятие сосуда, в котором находятся пластины и кислота. Пластины в этих сосудах соединены последовательно. Вот здесь есть первый фундаментально важный момент. Одна “банка” тоже имеет два крайних рабочих состояния – полностью разряжена с напряжением 2,00 вольт и полностью заряжена с напряжением 2,40 вольт.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Напряжение полностью разряженной АКБ – 12,00 вольт (6 х 2)
Напряжение полностью заряженной АКБ – 14,40 вольт (6 х 2,4)

Как же так, спросите вы? Ведь напряжение на АКБ никогда не бывает больше 13 вольт. И будете правы. Напряжение на полностью заряженной АКБ будет в пределах 12,75 – 12,80 вольт при плотности электролита 1,26 г/куб.см и при температуре 25 градусов по Цельсию. Но откуда 14,4 вольта?.. Во время зарядки и разрядки в АКБ происходят сложные химические процессы, длящиеся после отключения зарядного устройства или нагрузки какое-то время. Это можно назвать химической инерцией. Соответственно меняется плотность электролита.

Температура в АКБ тоже может быть разной (от -40 до +50). Когда в АКБ происходят какие-то процессы, меняются все её показатели. И они взаимосвязаны между собой. Напряжение 12,75 – 12,80 вольт – это “напряжение покоя” полностью заряженной АКБ. У полностью заряженной АКБ при подключении нагрузки напряжение упадёт. При отключении нагрузки напряжение снова будет стремиться к тем самым 12,75 – 12,80 вольтам. Но так как было отдано какое-то количество энергии напряжение (в зависимости от этого количества) до 12,75 – 12,80 вольт уже не поднимется.

АКБ считается разряженной на какое-то количество процентов. Соответственно при зарядке напряжение повышается, а когда зарядка прекращается (прекращаются и процессы внутри АКБ) напряжение снова стремится к напряжению покоя.

А вот здесь на подиуме появляется Его Величество Электрический Ток, измеряемый амперами. Чем больше ток нагрузки на АКБ, тем большее количество энергии за единицу времени батарея отдаст. И соответственно разрядится. На АКБ обычно пишут её электрическую ёмкость.

Электроёмкость АКБ это произведение постоянного тока разряда АКБ на время разряда при номинальном напряжении (для автомобильного АКБ это 12 вольт).

Соответственно за час АКБ электроёмкостью 60 Ач может отдать 60 ампер напряжением 12 вольт до её полной разрядки. Практически это выглядит так: если батарею нагружать током 60 ампер один час, её напряжение снизится с 12,75 – 12,80 вольт до 12,00 вольт. Это фундаментальная основа работы АКБ.

Практически же у АКБ есть одна очень неприятная особенность. Ток саморазряда. Причём этот ток увеличивается, если АКБ стоит на солнце и температура электролита в ней повышается. Но и ёмкость АКБ, соответственно, повышается. А вот зимой ток саморазряда уменьшается. Но и ёмкость АКБ соответственно уменьшается. Поэтому существуют стандарты на эксплуатацию, хранение, консервацию АКБ, учитывающие все эти факторы.

У новой АКБ электрической ёмкостью около 60 Ач ток саморазряда при температуре 25 градусов по цельсию обычно не превышает 20 миллиампер. Это значит, что при комнатной температуре АКБ может разрядиться наполовину своей электроёмкости за четыре-пять месяцев. При старении АКБ и при её интенсивной эксплуатации ток саморазряда повышается с каждым циклом разряд-заряд. При нагрузке на АКБ ток саморазряда и ток нагрузки суммируются. Но как же 14,40 вольт, опять настойчиво спросите ВЫ?… Вот здесь есть второй фундаментально важный момент.

Принцип зарядки АКБ

Существует два способа зарядки АКБ:

Зарядка постоянным током
Зарядка постоянным напряжением

Какой из них лучше однозначно сказать нельзя. Всё зависит от того, чего Вы хотите добиться. Быстроты зарядки или полной зарядки. Я предпочитаю заряжать АКБ вторым способом. И далее я обосную свою позицию.

Зарядное устройство постоянным током значительно проще схематически и дешевле в изготовлении. Зарядное устройство постоянным напряжением значительно сложней схематически и дороже в изготовлении. Те кто заряжал аккумуляторы старыми советскими зарядками (кстати очень замечательными по своим техническим парамерам и надёжностью исполнения и работы) знают теорию.

Если АКБ полностью разряжена – откручиваем пробочки на АКБ, подключаем АКБ к зарядке, высталяем ток в одну десятую от ёмкости АКБ и заряжаем 12 часов. Через 12 часов уменьшаем ток на половину (до одной двадцатой от ёмкости) и дозаряжаем час-два, пока электролит не начинает “кипеть”, отключаем зарядку. Кипение электролита это процесс выделения из него паров водорода. В идеале кипеть электролит не должен. Потому что потом придётся брать ареометр, мерить его плотность и добавлять дисцилированную воду. Поэтому нужно постоянно понижать ток.

Если АКБ потеряла свою ёмкость в процессе жёсткой эксплуатации, глубокого разряда или просто старения, она может зарядиться за пару часов. И электролит начнёт кипеть через час после подключения зарядки.

Зарядка постоянным током подразумевает, что при зарядке напряжение повышается. И как только напряжение превысит 14,40 вольт электролит закипит по-любому. Что делать в таком случае?.. Вариант первый – следить за процессом зарядки постоянно понижая ток, держа напряжение зарядки на отметке 14,40 вольт. Вариант второй – использовать автомат, который следит за этим сам. Но следит за напряжением, понижая ток заряда по мере надобности. Это и есть зарядка вторым способом – постоянным напряжением.

Второй фундаментально важный момент – правильная зарядка АКБ на ВСЕ 100 % электрической ёмкости:

ПОЛНОСТЬЮ ЗАРЯДИТЬ АКБ (НА ВСЕ 100% ЕЁ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЁМКОСТИ) БЕЗ ВЫКИПАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА МОЖНО ТОЛЬКО НАПРЯЖЕНИЕМ 14,40 ВОЛЬТ!

Я предпочитаю заряжать АКБ постоянным напряжением 14,40 вольт. Практика такова, что зарядить аккумулятор на 100 % достаточно сложно. Когда АКБ набрала свою ёмкость на 95 % ток её заряда очень маленький, а на 99% он просто мизерный и может быть всего 30 миллиампер. Я отмечу одну деталь – это всё на грани кипения электролита. Теоретически электролит начинает кипеть при напряжении заряда 14,41 вольт при условии, что АКБ сделана идеально, а при 14,40 не кипит. На практике это может быть и 14,38 вольт и 14,42. Всё зависит от изготовителя АКБ и индивидуально для каждой конкретной АКБ. Но суть, надеюсь Вы, дорогой читатель, уловили.

Недостатком зарядки по напряжению является время зарядки. Обычно АКБ набирает полную ёмкость заряда (100 %) за время более суток. Здесь очень важен ток зарядки на начальном этапе. Можно заряжать на начальном этапе и током в одну пятую от ёмкости. Тогда время зарядки сократится. Как и время службы АКБ, но незначительно. Теорию зарядки никто не отменял. Предпочтительней не выходить за рамки тока зарядки более одной десятой от ёмкости АКБ. Выбирать Вам, читатель.

Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП?

А теперь мы подошли к сути вопроса. Как использовать стартерный АКБ для автомобиля в ИБП. Мой ИБП BACK-UPS 600I подходит под это идеально!

Самые первые ИБП от APC серии Back UPS заряжали аккумулятор как раз по принципу зарядки АКБ постоянным напряжением. Там стоит микроконтролер управления зарядкой АКБ. Расчётная ёмкость АКБ для моего ИБП 7 Ач. Ток заряда 350 миллиампер на начальном этапе. На конечном ток падает до 10 миллиампер (фактически до тока чуть-чуть больше тока саморазряда). Более новые ИБП-шки заряжают по-другому. Я тестил более новую модель Back-UPS CS 650 (хотел даже купить), но – эта железная скотина держит напряжение на уровне 13,7 вольт. При токе заряда свыше определённого параметра эта гадость высвечивает на передней панели значок Replace Battery.

Его конечно тоже можно использовать с АКБ от автомобиля, но с АКБ большой ёмкости могут быть проблемы недозаряда. С ним придётся использовать внешнюю зарядку (этот вопрос я рассмотрю ниже, в разделе Практика). Да и напряжения 13,7 вольт недостаточно, чтобы зарядить АКБ на 100%. Поэтому мне такой UPS даром не нужен. А вот с моим ИБП BACK-UPS 600I можно использовать АКБ хоть 150 Ач. Да, при полной разрядке батареи заряжать током 350 миллимпер он её будет несколько суток. Но зато гарантированно зарядит на 100%. Но и из этого положения, чтобы сэкономить время, опять же можно выйти при помощи внешней зарядки.

ПРАКТИКА зарядки аккумулятора в ИБП. Изучаем матчасть

Итак, Читатель, мы подошли к самой сути вопроса. Рад представить то, во что превратился мой Back UPS 600I за 14 лет эксплуатации. 9 из них я эксплуатирую его со свинцово-кислотными АКБ для автомобиля.

Спешу сразу убедить скептиков с водородобоязнью. Оба отверстия для газоотвода по бокам АКБ у меня были заклеены латексом от презерватива (если что, он просто надуется). Пробки на банках тоже закручены наглухо. Но за 9 лет эксплуатации казусов не было. Поэтому сейчас они залиты силиконовым клеем. Использую две АКБ. Аккумуляторы подключены с общим минусом и коммутируемым плюсом. Изнутри это выглядит так:

На передней панели мы видим цифровой вольтметр, который показывает напряжение заряда 14,44 вольта и амперметр, который ничего не показывает. Это мой стандартный рабочий режим. Почему он ничего не показывает узнаем ниже.

Теперь опять совсем чуть-чуть истории. То что Вы, Читатель, видите на фото ниже – мои самые первые приборы для контроля ИБП. Это стрелочный вольтметр с растянутой шкалой (измеряет напряжение от 10 вольт до 15 вольт) и амперметр с самодельным шунтом. Мне нужно было видеть как ток при работе от АКБ, так и ток заряда. Если нужно заставить вольтметр показывать напряжение не от нуля, а с желаемого напряжения – шкалу можно растянуть с помощью делителей напряжения, схемы в интернете есть.

Сделаны они были много лет назад и служили верой и правдой до того как Алиэкспрес стал символом эпохи. Потом у меня появились замечательные и главное очень точные приборы (амперметр + шунт к нему и вольтметр) по недорогим ценам. Так выглядит ИБП с включенным амперметром:

Он показывает ток зарядки. Как видите ток не большой – всего 50 миллиампер. Это работает контролер зарядки АКБ UPS-а. Стоит отметить одну деталь. Только после того, как я поставил цифровой вольтметр такой точности стало видно, как работает контролер заряда. Стрелочный вольтметр этого зафиксировать не мог.

Напряжение заряда периодически меняется в пределах от 14,37 вольт до 14,47 вольт и может полчаса, а может 30 секунд быть на одном уровне. Ток зарядки зависит от подключенной АКБ. Если подключена АКБ ёмкостью 17 Ач, ток зарядки находится в пределах десяти миллиампер. Но тут уж точно сказать нельзя. Это на грани погрешности прибора. Может 14 миллиампер, может 6 миллиампер. Одно могу сказать точно – он различный для АКБ разной ёмкости.

А вот амперметр не так прост, как кажется. Его прелесть в том, что он может показывать электрический ток в двух направлениях. Он покажет ток зарядки и ток разрядки но со знаком “минус”. А теперь я подключу нагрузку около 180 ватт, чтобы забрать с АКБ 20 ампер. Сразу видно, как просело напряжение и как амперметр начал показывать разрядку АКБ с отрицательным значением:

ИБП я настраивал под себя исходя из того, что забирать от АКБ я буду ток не более 20 ампер. Нагрузка 90 ватт от 220 вольт нагружает АКБ в пределах 10-11 ампер. Но фактически на ИБП у меня сейчас два сервера, рутер и свитч. Всё это хозяйство потребляет около 30-ти ватт от 220 вольт, а от АКБ в пределах 4-5 ампер. Аккумулятор 58 Ач.

Гарантированно это всё может работать без электричества около 7-8 часов (в зависимости от нагрузки на сервера). Как только пропадает электричество мне приходит СМС-ка и я удалённо могу отключить серваки. Но этого думаю не потребуется. За семь часов я появлюсь и переключу на вторую АКБ:)), кнопочкой вручную. И пока это всё работает, сниму АКБ с машины и подключу вместо первой. Это ещё 7-8 часов. Ну а за сутки подачу электричества возобновят точно. Пока таких форс-мажоров не было. :)) Ну а если будут, разорюсь на 100 амперный АКБ. Правда в машину его не поставишь. Это кстати одна из причин, почему я не использую АКБ большей ёмкости, чем может “проглотить” моя машина. Хотя, как Вы видите, Читатель, система позволяет использовать АКБ ёмкостью хоть 1000 Ач.

Ну и показания через пару минут после того, как питание ИБП опять переключилось на 220 вольт. Как видите напряжение 13,08 вольт а ток зарядки 140 миллиампер:

Заряд после небольшого разряда

Схема подключения позволяет НЕЗАВИСИМО заряжать одну из батарей во время эксплуатации другой. Раз в полгода я переключаюсь между батареями, чтобы как-то сравнять процесс старения обоих АКБ. Провода 6 кв.мм.

Стоит отметить, что при длине проводов больше метра нужно использовать сечение большей площади. Для себя я рассчитал, что при рабочем токе от АКБ в 12-15 ампер и длине провода в 40 сантиметров напряжение падает на 0,008-0,015 вольта. Это около лишних 3-6 минут работы от АКБ. На 7 часов это незначительно. Соответственно чем провода от АКБ до ИБП короче и толще тем лучше, особенно при больших токах нагрузки.

Замечательная клавиша переключателя выбора АКБ позволяет подключить внешнюю зарядку. Также эта клавиша, при определённой сноровке позволяет переключить аккумуляторы во время работы ИБП от АКБ. Это тоже проверено. Современные импульсные блоки питания для компьютеров держат нагрузку, если напряжение в сети пропало на 0,8 – 1,2 секунды. А этого как раз хватает, чтобы при падении напряжения на АКБ до критического быстро “перещёлкнуть” клавишу на другую АКБ.

Амперметр и вольтметр потребляют очень маленький ток. Если отключить сведодиод подсветки дисплея, приборы потребляют около одного миллиампера (я даже померил специально, сколько потребляет вольтметр, вызвав на дисплее единицы – это меньшее количество сегментов ЖКИ), прибор потреблял 900 с хвостиком микроампер при напряжении питания 11,11 вольт. С горящим светодиодом (когда дисплей светится) около 3-ёх миллиампер. А это важно. Ведь он подключен к аккумулятору напрямую. Амперметр я вообще сделал отключаемым, потому что его питание подключено к выходу 220 Вольт ИБП. Тут хочу пояснить. Питание амперметра должно быть гальванически развязано от схемы, в которой он снимает показания. Его напряжение питания от 6,5 вольт до 15вольт. Я не нашёл для него подходящий блок питания. Как оказалось блок питания с параметрами 6-12 вольт, расчитанный на нагрузку в 10 миллиампер найти не так-то просто. А делать самому не было терпения. Уж очень хотелось быстрей подключить его вместо стрелочного, который был до этого. Поэтому я взял зарядку от телефона на 400 миллиампер и 7,5 вольт и подключил его к выходу ИБП 220 вольт и сделал его полностью отключаемым. Это чтобы снизить нагрузку на выход 220 Вольт ИБП когда он работает от аккумулятора. Клавиша контроля по вольтажу и амперажу отключает амперметр совсем, а у вольтметра отключает подсветку минимизируя потребление энергии аккумулятора. Ну вот в общем то и все пояснения по клавишам управления ИБП.

ЗАРЯДКА внешним зарядным устройством

Теперь я хочу отдельно коснуться правильной зарядки аккумулятора моего ИБП. Как я упоминал выше, я расскажу почему я предпочитаю зарядку АКБ постоянным напряжением. Коснусь этого вопроса на примере своей зарядки. Выглядит она так:

Схему её можно найти в журнале Радио. Огромная благодарность моему папе, который нашёл её а потом спаял и автору этой разработки – М.Шумилову за грамотный и очень полезный прибор изготовленный из компьютерного блока питания. Зарядка достаточно сложна в изготовлении и в настройке. Но после этого процесса она будет радовать своей точностью и простотой зарядки АКБ на гарантированных 100 % емкости. Индикатор показывает помимо тока, напряжения и мощности зарядки затраченные на зарядку ваттчасы. Так она у меня выглядит изнутри:

Напряжение заряда 14,40 вольт (юстируется при настройке). Именно чтобы было не 14,39 и не 14,41! Это важно. Ток зарядки ограничивается на тот диапазон АКБ, который вы планируете заряжать. У меня ток ограничен до 6,5 ампер. Для моих нужд это оптимальный ток.

Такой зарядкой можно заряжать АКБ ёмкостью от 20 Ач до 80 Ач. Конечно можно заряжать и АКБ в 150 Ач. Но время зарядки будет около двух суток. При подключенном аккумуляторе напряжение падает, ток зарядки максимальный. Тут следует обратить внимание на то, что если не ограничить ток зарядки, он может быть первые несколько секунд таким, какова ёмкость АКБ. По мере зарядки АКБ напряжение стремится к 14,40 вольтам а ток зарядки постепенно падает. Как только напряжение поднялось до 14,40 вольт – мы сможем увидеть один из главных параметров АКБ, который не так просто узнать – ТОК САМОРАЗРЯДА. По нему можно узнать, на сколько АКБ изношена и чего от неё ожидать зимой.

Также плюс такого метода зарядки в том, что Вы никогда не перезарядите АКБ. Она может стоять на зарядке хоть 3 месяца. Электролит никогда не закипит и она будет заряжена на 100%. К сожалению промышленные зарядки такого типа стоят очень дорого, да и встроенный амперметр с вольтметром – прямое доказательство того, что зарядка действительно не халтурная. В отличии от говнохреней Bosh и прочих Vart, где индикация контроля осуществляется светодиодами, которые загораются по какому-то там случаю метеоризма изготовителя. Теперь я точно и без непоняток объяснил цифру в 14,40 вольт.

После процесса зарядки нужно подождать около 2-6 часов (в зависимости от ёмкости АКБ) пока батарея придёт в состояние покоя. Напряжение будет около 13 вольт. И в течении суток-двух (когда все химические процессы внутри прекратятся полностью) напряжение батареи опустится до напряжения в 12,8 вольт. Начнётся процесс её саморазряда. Теперь, надеюсь, стало понятно, почему я заткнул отверстия в АКБ и не парюсь по поводу вредных испарений во время зарядки. Периодически, раньше раз в полгода, сейчас раз в пару лет, я тестирую и обслуживаю АКБ. Проверяю ареометром плотность электролита в банках и его уровень. Ну и соответственно дозаряжаю резервную АКБ внешней зарядкой.

О ТАБЛИЦЕ заряда и не только

Теперь, пожалуй стоит дать пояснения к таблице, которая характеризует степень заряда и разряда АКБ. С зарядкой всё объяснил выше. Теперь пояснения к разрядке.

Как видите у меня отмечено, что АКБ разряжена в ноль, когда напряжение на ней падает до восьми вольт. Это достаточно тонкий и тоже важный вопрос. Сразу поясню термин “глубокий разряд” используемый мною далее по тексту. АКБ переходит в состояние глубокого разряда когда напряжение покоя у неё ниже 11,35-11,40 вольт. Это верхний предел глубокого разряда. Как я говорил выше, после отключения нагрузки, напряжение на АКБ начинает повышаться. Очень важно, чтобы после 2-6 часов, в зависимости от ёмкости АКБ, это напряжение поднялось до 12,00 вольт. Это значит АКБ не ушла в “глубокий разряд”. Хотя по моему опыту даже если АКБ кратковременно разрядится до 11,90 – 11,85 вольт ничего страшного не будет, если её сразу поставить на зарядку. И производители часто пишут кратковременный пусковой ток рядом с ёмкостью. Такой ток мгновенно уводит АКБ в глубокий разряд, но, как видите, АКБ это выдерживает и служит в автомобиле 5-6 лет. Во время запуска стартера в автомобиле АКБ нагружается токами до 200 ампер и напряжение проседает до 9 вольт. Важно, сколько времени АКБ в глубоком разряде находится ПОД НАГРУЗКОЙ.

Нижний порог отключения производитель ИБП выставляет при полной нагрузке на АКБ. Поэтому в моём случае он около 7,55 вольт при нагрузке около 30-35 ампер. Я проверял на дохлом АКБ, когда тестил всю систему. При 7,55 вольт ИБП отключается от АКБ полностью и “гаснет”. И 8 вольт у меня в таблице указано на полную нагрузку. Это “памятка для себя”. Я не стал опираться на 7,55 вольт чтобы оставить какой-то подстраховочный буфер. Вообще, лучше не доводить разрядку АКБ до падения напряжения на такой низкий уровень. АКБ “проседает” по напряжению больше под полной нагрузкой, чем под нагрузкой в 50% или 30%. Как только нагрузка пропадает полностью, напряжение на АКБ скачком поднимается и потом продолжает подниматься всё медленней до напряжения фактического разряда.

Когда я тестил ИБП-шку, при 20-ти амперной нагрузке на АКБ, когда вольтаж просел до 8 вольт, я уменьшил нагрузку до 9 ампер, напряжение мгновенно поднялось до 10,6 вольт, продолжая при этом медленно понижаться. Вычисляется это опытным путём. Если разряжать аккумулятор нагрузкой в 10 ампер, соответственно и нижнее значение будет не 8 вольт, как у меня, а больше (оно может быть 8,4 вольт, к примеру, или 9,0 вольт) – повторюсь, это вычисляется опытным путём. Если нагрузка на АКБ от ИБП 10-20 % от расчётной, соответственно напряжение “проседает” меньше но на АКБ получается нагрузка долговременней. И соответственно АКБ находится в глубоком разряде под нагрузкой дольше. А вот это уже “убийственно” для АКБ. Поэтому нужно стараться не доводить АКБ до глубокого разряда и по возможности, если до этого дошло – сразу поставить на зарядку. И когда при пропаже электричества мы стараемся отключить от ИБП какие-то дополнительные приборы, увеличивая время работы ИБП от АКБ, тем самым мы заставляем дольше работать АКБ в глубоком разряде. Поэтому этот вопрос нужно решать кардинальней, заходя с другой стороны – подключать 150-ти амперную АКБ:)) и не давать ей разряжаться ниже расчитанного под определённый ампераж вольтажа.

Когда я описывал время работы своих потребителей (рутер, серверы и свитч) 7-8 часов, это фактически 2-3 часа АКБ будет работать в глубоком разряде. И соответственно время её жизни сократится достаточно существенно, но не на столько, чтобы не работать дальше. Но купить АКБ для автомобиля ёмкостью 58 Ач (время работы 2-3 часа) за 32-34 евро гораздо приятней, чем АКБ ёмкостью 7 Ач (время работы 5-10 минут) за 18-20 евро. Почувствуйте и посмакуйте разницу;))… И АКБ для авто ГОРАЗДО выносливей, серьёзней и аргументированней гелевой “батарейки”, которая идёт “в комплекте” с ИБП. Прямое доказательство – срок службы АКБ у меня:). Да и гелевая “батарейка” проработав 20-30 минут в глубоком разряде фактически умирает сразу – начинают разрушаться пластины внутри неё и её электроёмкость падает в разы в отличии от АКБ для авто, где потеря электроёмкости от работы при глубоком разряде 2-3 часа измеряется процентами.

Ещё хочется обратить внимание Читателя на один момент в эксплуатации именно этого ИБП. Комфортная работа с BACK-UPS 600I будет с нагрузкой до 200 Ватт от сети переменного тока 220 вольт. Соответственно от АКБ будет забираться около 25 Ампер. При большем токе начинает сильно греться керамический резистор. Если вы хотите обеспечить автономным питанием электроприборы до 500 ватт, вам нужен ИБП расчитанный на большую мощность. И хочу также обратить внимание, что инвертор ИБП-шек свыше 800 вольтампер работает от ДВУХ АКБ соединённых последовательно (12+12=24 вольта) в силу конструктивных особенностей. Я не встречал киловаттные ИБП питающиеся от одной АКБ 12 вольт.

ВОЗМОЖНО, ТОРГАШИ ГЕРМЕТИЧНЫМИ НЕОБСЛУЖИВАЕМЫМИ АККУМУЛЯТОРАМИ ДЛЯ ИБП, ПРОЧИТАВ ВСЁ НАПИСАННОЕ ВЫШЕ, БУДУТ НЕ ДОВОЛЬНЫ. У МЕНЯ ВСЕГО ОДИН АРГУМЕНТ, ЗАТО ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ – ЭТО ВСЁ СТАБИЛЬНО РАБОТАЕТ УЖЕ МНОГО ЛЕТ. АКБ ДЛЯ ИБП В ПОСЛЕДНИЙ РАЗ Я ПОКУПАЛ СЕМЬ ЛЕТ НАЗАД (ДВЕ ШТУКИ), ОДНА РАБОТАЕТ ДО СИХ ПОР, ВТОРАЯ СЕЙЧАС ТРУДИТСЯ В АВТОМОБИЛЕ ПОСЛЕ ТОГО, КАК ПЯТЬ ЛЕТ СЛУЖИЛА В ИБП.

От администратора блога СамЭлектрик.ру

Статья будет участвовать в конкурсе статей, который будет проводиться в конце 2016 года. Напоминаю, что условия конкурса, все статьи и итоги – .

Скачать

Теория и практика применения аккумуляторов. Виды аккумуляторов. Лучшее, что можно почитать по теме – / Теория и практика - подробно простым языком, pdf, 6.97 MB, скачан: 37 раз./
/ В книге изложено производство электрических аккумуляторов (свинцово-кислотных, щелочных, серебряно-цинковых и др.), даны необходимые сведения об устройстве, важнейшие электрические и эксплуатационные характеристики, pdf, 19.88 MB, скачан: 16 раз./
.

Пример переделки ИБП на авто АКБ

Читатель BoB4uk воспользовался советами, изложенными в статье, и собрал подобное устройство. Подробнее – в комментариях около 17 марта 2019.

Панель ИБП при разных режимах

Источники бесперебойного питания от фирмы APC весьма надежны, но, как и все бытовые бесперебойники, имеют малое время работы на штатной нагрузке - 10-20 минут. Поэтому было решено увеличить емкость аккумулятора использованного в ИБП путем замены его на автомобильный.

В качестве бесперебойника был использован верно отслуживший три года .

Рабочее напряжение батареи в этом бесперебойника 24 вольта, поэтому необходимо использовать два аккумулятора от автомобиля по 12 вольт. Автомобильные аккумулятры были взяты самые недорогие по соотношению цена/мощность из имеющихся на рынке - тюменские 6СТ60-АП3.

Штатный аккумулятор, состоящий их двух батарей, был удален из корпуса ИБП и вместо него подключены толстые трехжильные медные провода сечением 4 квадрата. Большое сечение провода необходимо, ибо ток от аккумуляторов к бесперебойнику может достигать 100 ампер и более тонкие провода будут греться и могут расплавить изоляцию. Провод был выведен через специально пропиленное отверстие в лицевой панели.

К аккумуляторам провод был подключен с помощью стандартных автомобильных клемм. Между собой аккумуляторы соединены последовательно с помощью короткого куска того же провода. При подключении аккумуляторов к бесперебойнику нужно строго соблюдать полярность и не перепутать плюс с минусом, что может привести к выходу всей конструкции из строя.

Бесперебойники не расчитаны на многочасовую работу, поэтому для дополнительного охлаждения к отверстиям на боковых поверхностях корпуса были примотаны два 12 вольтовых компьютерных вентилятора, соединенных последовательно для получения напряжения питания 24 вольта. Направление потока воздуха было выбрано разнонаправленое - один вентилятор дует внутрь корпуса ИБП, второй наружу. Вентиляторы подключены к проводам идущим из UPS к аккумуляторам.

Напряжение на полностью заряженных аккумуляторах в дежурном режиме соствляет 27.54 вольта по показаниям программы APC и 27.6 вольт по показаниям вольтметра на клеммах. Напряжение делится на оба аккумулятора равномерно и на один аккумулятор приходится 13.8 вольта. Это хорошее значение для автомобильной батареи, которая может очень долго проработать в таких условиях.

После пары циклов зарядки-разрядки была выполнена перекалибровка бесперебойника, которая показала время работы более 7 часов (434 минуты) на нагрузке 200 ватт (системный блок, хаб и WiFi точка доступа).

ребят а я вот хочу такую схему применить для получения в авто разетки в 220 вольт(в поездках удобно).кто нибудь пробывал?

UPS расчитаны на работу от сети 220в и при аварийном отключении электроэнергии моментально переходят в режим работы от АКБ.

В вашем случае гораздо проще приобрести авто инвертор.

Доброго времени суток.

Имеется некоторое количество APC SMART UPS 1000 и 1500.

Вопрос с выбором аккумуляторов, GEL или AGM ? Хотелось бы избежать паров…

Вот у меня стоит UPS Mercury 600 можно ли поставить один аккум. на 12 волт дабы увеличить время работы от UPSa

Доброго времени суток.

Какой ибп лучше для авто аккумулятора APC Back-Up CS 500 или APC Back BK650MI 650VA.

у меня такой же ИБП, и есть вопрос, при калибровке батареи, он показывает что батареям хана, при напряжении на них 24вольта. Как можно изменить этот порог отключения? Автомобильные аккамуляторы допускают просадку то 10,5 вольт при нагрузке, а тут 12 и все, тухнет (((Есть варианты?

http://www.apc-fix.com/ эта лучше http://saprjkin.narod.ru/upsdiag.htm оживлял и убитые прошивки… вообщем 2 сотки атласы работают уже год на smart i1000 установил доп вентилятор время зарядки 15-20 часов от ИБП не жалею что купил, кстати минут 5 назад электричество отключили вот сижу пишу, про страничку эту вспомнил… Комп правда со встроенным видео + сервак 2 процессорный третий пень с 2мя гигами маразма и 2мя винтами. модем ещё с коммутатором всё это на 8-9 часов работы больше не проверял.

4 часа без питания отработал…

Поделюсь своим опытом:

Имелся UPC APC 500 CS. Сделал из него зарядник для автомобильной АКБ (60А/ч), спасал неоднократно, т.к. обычным зарядником для авто-аккумулятора пока не обхавёлся, зато есть куча UPS.

Так-же целью было получение 220 вольт из 12 для зарядки фото,видео, и прочих маломощных гаджетов.

Для этого пришлось по колдовать с задней стенкой UPS, а конкретнее с разъёмами, дабы сделать всё цивильно и не сверлить корпус: провода от штатного аккумулятора припаял к разъёму типа «ПАПА», который раньше служил для выдачи 220 вольт от UPS , так-же был модифицирован тот-же самый кабель, который питал устройства от UPS, а конкретнее - отрезана вилка типа «ПАПА», и припаяны разноцветные «крокодилы» соблюдая полярность(Красный - Плюс, чёрный - минус). Кабель был выбран как можно толще, из тех, что был.

Потом купил себе инвертор, и места мало занимает, и более эстетично. А модифицированный UPS лежит в гараже, и иногда выручает.

Добрый день всем попался вот такой упс http://evrokom.com/UPS500VABackMiAPCBK500MII_3056.html скажите почему прри подклчении ЛСД телевизора 42 дйма потребление должно быть в районе 100 ват а упс его выбивает? и скажите при подклчении к нему более емкого акума его тоже как-то нужно калибровать?

ippon smart winner 1000 неплохо тоже, цена 6000 руб, чистый синус. минус слабый ток заряда- 0,5А -то есть питание примерно 5% оф лайн только можно,а плюсы цена и малый ток заряда) не вскипит акамулятор.

Сегодня в нашей лаборатории тестируется ИБП под торговой маркой . Компания эта необычайно скромна в описании своей истории, зато не гнушается заявить о своих достижениях, цитируем: "Инновационные технологии и разработки позволили KRAULER добиться абсолютного превосходства в области новых технологий ". Небольшое, но эффективное журналистское расследование выявило реального производителя этих ИБП. Китайская компания производит ИБП, инверторы, зарядные устройства и стабилизаторы напряжения с 1984 года. Продукция этой фирмы, применительно к ИБП, имеет своё "лицо". Элегантные корпуса с синенькими дисплеями смотрятся очень симпатично. Что скрывается за внешней привлекательностью, мы и попытаемся выяснить, на примере ИБП модели KRAULER UP-D650VA.Описание

Тестируемый ИБП является типичным представителем линейно-интерактивных ИБП с дисплеем. Всего доступно восемь моделей сходного дизайна, от 400 до 2000 ВА. Все ИБП KRAULER выдают аппроксимированную синусоиду.

Наш экземпляр поступил на тестирование без инструкции, поэтому технические характеристики были взяты с сайта компании:

Входное напряжение, частота	165-275 В без перехода на батареи
Выходное (при работе от батарей) напряжение, частота	220 В ±10% / 50 Гц
Автоматический регулятор напряжения
Выходная мощность	650 ВА / 400 Ватт
Форма выходного сигнала	аппроксимированная синусоида
Время автономной работы	до 15 минут
Функция запуска оборудования без подключения к электросети
Тип, напряжение и емкость батареи	12 В 7Ач - Необслуживаемая герметичная свинцово-кислотная батарея с загущенным электролитом
Время зарядки батарей до уровня 90% после разряда до уровня отключения нагрузки под полной нагрузкой.
Индикаторы	LCD дисплей
Звуковая сигнализация	Сигнал перехода в режим работы от аккумуляторов, особый сигнал исчерпания заряда батарей, сигнал перегрузки.
Самодиагностика	при включении и контроль программным обеспечением
Защита от перегрузок при работе от сети	Нет чётких данных
Защита линий передачи данных	Защита телефонии
Интерфейс
Мониторинг	Программное управление режимом электропитания
Размеры Ш×Д×В	85×330×150 мм

Выходные разъемы

ИБП поставляется в картонной коробке, оформленной в строгом фирменном стиле. Для удобства транспортировки коробка снабжена пластиковой ручкой. Судя по стикеру на коробке, тестируемый ИБП произведен в Китае.

Комплект поставки нашего образца включал в себя:

интерфейсный кабель для связи с ПК USB
телефонный кабель RJ-11 2 штуки
кабель для подключения нагрузки
кабель для подключения к сети

Качество комплектации неудовлетворительное, и соответствует предсерийному образцу. К сожалению, на российском сайте не было найдено ни инструкции по эксплуатации, ни драйверов. Международный сайт был более информативен, предлагается скачать драйвер под громким названием windows.rar и инструкцию с не менее интригующим названием download.doc . Занятно, что для ИБП UP-D650VA и UP-D1200VA предлагается к скачиванию инструкция от UPS-850GP.

Условия предоставления гарантии на изделия Krauler в публичном доступе отсутствуют.

Корпус ИБП выполнен из металла и имеет классическую компоновку, шасси, закрытое П-образной крышкой и пластиковой передней фальшпанелью. Качество изготовления и покраски хорошее. Симпатичная выштамповка логотипа KRAULER на боку, вентиляционные отверстия, ножки из мягкого пластика.

Передняя панель устройства, красива. ИБП будет прекрасно смотреться рядом с моддинговым корпусом. Увы, качество LCD-дисплея весьма невысокое - он контрастно читается под углом 10 градусов вверх по вертикали, но уже при 5 градусах вниз, изображение полностью пропадает.

Задняя панель типична для подобных устройств. USB-интерфейс в верхней части, блок из четырех розеток IEC320 по центру, одна из розеток предназначена для подключения мощной нагрузки и не обеспечивается батарейным питанием. В нижней части входная колодка с плавким предохранителем и пара RJ-11 разъемов для защиты телефонии.Внутреннее устройство

Внутренний дизайн ИБП традиционен. Верхнее расположение печатной платы, в задней части - трансформатор и инвертор. В передней - батарея и схемы управления и зарядки.

В ИБП применяется батарея фирмы , батарея произведена, как и большинство подобной продукции, в Китае.

Следует отметить, что батарея серии NP рассчитана на режим 20 часового разряда. При часовом режиме разряда ее емкость, по данным производителя, составляет всего 4,2 Ач. Типичное время разряда батареи при работе в ИБП составляет 10-30 минут. В таком режиме емкость составит менее 4 Ач.

Замена батареи требует полной разборки ИБП и производится в сервисном центре.

Вся основная электроника расположена на одной двухслойной печатной плате. Качество печатной платы очень хорошее, пайка аккуратная, элементы установлены ровно, подписано соответствие элементов принципиальной схеме. Монтаж элементов односторонний.

Фильтр от помех на плате разведен, но не установлен. Защита от перенапряжения в сети реализована с помощью варистора.

Коммутацию осуществляет реле, максимальный коммутируемый ток составляет 7 А, при напряжении 240 В, что в данном случае позволяет подключать нагрузку с максимальной пиковой мощностью до 1680 ВА.

Инвертор на четырех транзисторах , производства , формирует аппроксимированную синусоиду. Инвертор выполнен по обычной, низкочастотной схеме, с трансформатором. Потребляемая ИБП мощность, при работе от батарей без нагрузки составила 11 Вт. Транзисторы расположены попарно на двух небольших радиаторах площадью по 80 кв.см. каждый. Вид и качество формируемого сигнала при разной нагрузке хорошо видны на осциллограмме.

Тестирование

Тестируемый ИБП оснащен системой AVR - автоматическим регулятором напряжения, иногда называемого стабилизатором, который позволяет корректировать (повышать или понижать) входное напряжение, получаемое из электросети, не переходя на питание от батареи. Реализация данного модуля отличается в зависимости от модели и производителя, в данном случае AVR имеет одну понижающую ступень (для нормализации повышенного напряжения) и одну повышающую ступень (для нормализации пониженного напряжения питающей сети). Гистерезис AVR 6-9В. Нижеприведенный график иллюстрирует работу AVR.

По результатам тестирования, работу AVR можно считать неудовлетворительной. ИБП обеспечивает стабилизацию в пределах -14% +9%, это сильно выходит за пределы, установленные ГОСТ 13109-97 . Диапазон эффективной работы AVR 170-255 В.

Время срабатывания системы AVR определялось по осциллограмме при нагрузке 100 Вт. Переключение обмоток трансформатора заняло менее 1 mс. Это очень хороший результат.

При выходе напряжения в питающей сети за установленный диапазон, ИБП переходит на аккумуляторное питание, оповещая об этом пользователя посредством звукового сигнала периодичностью в три секунды. Работу ИБП с батареей, разряженной до критического уровня, сопровождает сигнал периодичностью в одну секунду.

Время перехода на батарею определялось по осциллограмме при нагрузке 100 Вт. Время перехода на батарейное питание составило менее 5 mс. Неплохой результат, но при детальном рассмотрении, обнаружен "артефакт" работы инвертора. Первые поериоды инвертор не выдает номинального напрpяжения. На нижеприведеной осциллограмме можно наблюдать процесс переключения на батареи при 100% нагрузке.

ИБП был протестирован на время работы от батарей при различном уровне нагрузки. Синтетические тесты проводились на нагрузке из резисторов в 40%, 50%, 60%, 80% и 100% от номинала ИБП. Выходное напряжение измерялось цифровым мультиметром . Во время работы без нагрузки оно составило 231 В.

Проценты

ИБП не обеспечивает работу на номинальной мощности, во время тестирования на 100% нагрузки, напряжение снизилось до 175 В. Температура транзисторов инвертора и трансформатора достигла 84°Цельсия. Рекомендуемая по результатам тестов мощность нагрузки ИБП составляет не более 200 Вт.

Для испытаний на реальной нагрузке использовался тестовый компьютер следующей конфигурации:

Всего было собрано четыре варианта конфигурации тестового компьютера:

Integrated SiS Mirage, БП 400 Вт с пассивным PFC: DIVX-SiS
ATI X700, БП 400 Вт с пассивным PFC: DIVX-ATI
ATI X700, БП 400 Вт с пассивным PFC: 3DM5-ATI
ATI X700, БП 550 Вт с активным PFC и автовольтажем: 3DM5-ATI-PFC

На диаграмме слева направо:

DIVX-SiS - Конфигурация со встроенным в материнскую плату видеоадаптером. Воспроизведение с жесткого диска HD фильма Шрек (1280?720?24?1700 kbps битрейт видео, AC3 дорожка 384 kbps). Загрузка процессора 17-25%.

DIVX-ATI - Воспроизведение с жесткого диска HD фильма Шрек (1280?720?24?1700 kbps битрейт видео, AC3 дорожка 384 kbps). Загрузка процессора 17-25%.

3DM5-ATI - Выполнялся тестовый пакет 3Dmark05 v1.1.0, 1024?768 в режиме GT1, что должно имитировать работу современной игрушки.

3DM5-ATI-PFC - Конфигурация с блоком питания мощностью 550 Вт, активный PFC, автовольтаж 127-230 В. Выполнялся тестовый пакет 3Dmark05 v1.1.0, 1024?768 в режиме GT1, что должно имитировать работу современной игрушки.

Параметры зарядки АКБ являются одним из важнейших факторов, влияющих на срок службы батареи, а, следовательно, и самого ИБП. Для применяемой батареи , производителем установлен максимальный зарядный ток 2,1 А. Учитывая важность режима зарядки батареи, было сделано два теста. В первом (жёлтая линия) ИБП был разряжен на нагрузку в 100% (400 Вт) до автовыключения, во втором (красная линия) после разряда на нагрузку в 50% (200 Вт), ИБП последовательно разряжался на меньшую нагрузку до полного разряда батареи.

Восстановление заряда после глубокого разряда заняло 20 часов. Полная зарядка батареи потребовала 35 часов, ток заряда в начале составил 750 mA. В течение первых 20 часов, ток заряда составлял в среднем 250 mA. Еще 15 часов потребовалось для достижения зарядного тока в 50 mA и напряжения 13,4 В. Восстановление 90% емкости батарей, после интенсивного разряда заняло шесть часов. По результатам измерений, работа схемы зарядки признана неудовлетворительной. К недостаткам следует отнести очень низкое конечное напряжение заряда, что приводит к уменьшению емкости батареи. В плюсе имеем увеличение срока службы батареи. При отклонении напряжения сети от номинала, зарядный ток менялся ±25%.

Для проверки системы "холодного старта" ИБП был подключен к нагрузке без подключения к сети. ИБП включился при полной номинальной нагрузке, но первые 0,7 секунды выдавалось напряжение 170 В. Работу с БП, оснащенными APFC с автовольтажем 90-240 В, тестируемый ИБП не поддерживает.

Для связи с компьютером у ИБП предусмотрен интерфейс USB2. Для проверки интерфейса связи с PC, ИБП был подключен к порту USB прилагаемым кабелем. ИБП не поддерживает стандарт Smart Battery, он автоматически определился в системе Windows XP, и в диспетчере устройств появились следующие устройства:

В нашем комплекте программного обеспечения не было. На англоязычной версии сайта можно скачать не самую последнюю версию UPSilon 2000. Это ПО рассмотрено в отдельной статье.Вывод

Тестируемое устройство является бюджетным ИБП, с неочевидной сферой применения. Мы не можем рекомендовать подобное устройство к использованию в силу имеющихся недостатков.

Достоинства

Металлический корпус
Большой и яркий LCD дисплей

Недостатки

Недобор половины от номинальной мощности
Неэффективная схема зарядки
LCD-дисплей имеет небольшие углы обзора
Замена батареи требует разборки ИБП
Нет поддержки Smart Battery

Источники бесперебойного питания могут работать на различном напряжении постоянного тока, на которое они настроены производителем. Как правило, чем больше мощность (далее ИБП), тем выше напряжение постоянного тока, на котором он работает. Обычно, напряжение цепи постоянного тока кратно 12 Вольтам. Наиболее распространенными являются ИБП, питающиеся от цепи постоянного тока 12, 24, 36, 48 Вольт. Как правило, это ИБП, с разрешенной нагрузкой до 3000 Ва. Однако, ИБП с мощностью более 3000 Ва могут быть рассчитаны на напряжение постоянного тока 96 , 192 Вольта и более. Это делается для повышения КПД бесперебойника, и для снижения потерь, возникающих там, где протекают высокие токи. Для обеспечения требуемого напряжения постоянного тока, как правило используются стандартные герметичные , с напряжением 12 Вольт.

Соответственно, для получения более высокого напряжения, Вам необходимо будет соединить батареи в цепь. Используя различные способы подключения, Вы сможете просуммировать либо напряжение батарей, либо их ёмкость. Давайте рассмотрим способы подключения аккумуляторных батарей к ИБП подробнее:

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ АКБ

При таком подключении, суммируется напряжение аккумуляторных батарей. Емкость системы остается такая же, как у одной из батарей данной цепи. Например: Вы подключили в цепь последовательно 3 аккумуляторные батареи напряжением 12 Вольт и емкостью 65 Ач. В итоге, на клеммах источника бесперебойного питания, Вы получите напряжение 36 Вольт, ёмкость системы составит 65 Ач. При данной схеме подключения не допустимо использование батарей различной ёмкости , разных типов, с разным напряжением зарядки. Мы рекомендуем Вам подключать по данной схеме только батареи одного производителя, желательно из одной партии, предварительно проверив, и при необходимости выровняв напряжение на всех батареях. Также, длина и сопротивление соединительных проводов, должны быть одинаковыми. Если не соблюдать данное условие, на клеммах аккумуляторов может возникнуть различное напряжение. Батареи с меньшим уровнем заряда будут чрезмерно разряжаться (при работе от батарей в режиме инвертора), а батареи с самым высоким уровнем заряда рискуют получить перезаряд при работе в сетевом режиме(напряжение заряда будет завышено, что приведет к повышенному износу батареи, или выходу ее из строя). Ниже, на видео, Вы сможете увидеть схему последовательного подключения ИБП к батарейной цепи 72 Вольта:

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ АКБ

Данный тип подключения позволит Вам увеличить ёмкость аккумуляторных батарей(а следовательно и время автономной работы вашего оборудования), не изменяя при этом напряжение цепи постоянного тока. Это будет полезно, если вы хотите подключить несколько аккумуляторных батарей к ИБП, который работает от 12 Вольт. Например: у Вас есть ИБП с цепью постоянного тока напряжением 12 Вольт, и у вас есть 4 аккумуляторные батареи ёмкостью 65 Ач. При параллельном подключении этих батарей, вы получите на клеммах ИБП напряжение 12 Вольт, при этом ёмкость системы составит 4*65=260 Ач. При таком типе подключения, можно использовать в одной цепи батареи различной ёмкости, без особого вреда для них . Но, тут нужно обращать внимание на величину тока зарядки. Поэтому, также не рекомендуем применять в одной цепи батареи с очень большой разницей в ёмкости (ток заряда, который будет приемлем для батареи 100 Ач, будет явно велик для батареи емкостью 7 Ач).

Для правильного подбора аккумуляторных батарей, выбора их типа, ёмкости и способа объединения в цепь, рекомендуем Вам проконсультироваться с менеджерами магазина ВольтМаркет. Мы подберем оптимальную для Вас конфигурацию ИБП + батареи, рассчитаем время автономной работы оборудования, предложим лучшую цену системы обеспечения автономного и бесперебойного питания!

На тот момент, когда я первый раз попробовал заменить в ИБП старый аккумулятор ёмкостью 7Ач на старый автомобильный аккумулятор номинальной ёмкостью 65Ач, я ещё не знал, почему этого нельзя делать, и как это может навредить здоровью аккумулятора, самому ИБП и людям, проживающим в одном помещении с ним.

Доработка бесперебойника не заняла много времени, но профит был заметен сразу же. Сто-ватная нагрузка в виде домашнего «сервера» продержалась порядка двадцати часов без внешнего питания, хотя раньше 10 минут - это был предел, которого хватало разве что на корректное завершение работы. Более длительных отключений за время эксплуатации данной модификации замечено не было, а подключение интернета по технологии GPON позволяло серверу оставаться в сети даже при масштабных отключениях электроэнергии.

Но это было давно. А год назад мне случайно попалось на глаза объявление о продаже нескольких бывших в употреблении ИБП APC 3000 за смешные деньги, 4000 рублей за штуку, без аккумуляторов, но рабочие. Немного подумав, решил что надо брать, причём сразу два, правда к моменту покупки цена успела подняться до 5000 рублей за штуку, но меня это не остановило, ведь в магазине за те же деньги предлагали лишь варианты на 1кВт, да и то от всяких noname фирм с не очень лестными отзывами и модифицированным синусом.

Без аккумуляторов ИБП включаться отказался, судя по информации из интернета, ему требовалось восемь аккумуляторов по 12 вольт, т.е. батарея на 96 вольт, но конденсаторы на входе батарей были номиналом 63 вольта. Оказалось, что в картридже две параллельно соединённых цепочки по четыре аккумулятора, по 5Ач каждый. Итого получается батарея на 48 вольт и 10Ач. И вот тут началось самое интересное.

Выбор АКБ

Настало время покупать аккумуляторы. Разница в цене между специализированным аккумуляторами для ИБП и обычными автомобильными была примерно раза в два при сопоставимой ёмкости. Зачем платить больше? Решил загуглить и нашёл несколько сайтов продающих АКБ для ИБП, которые почти под копирку приводили несколько доводов, почему стоит заплатить больше. В целом звучит правдоподобно, но давайте их рассмотрим поподробнее.

Итак, первая значительная разница - это различное напряжение постоянного тока в автомобиле и у источника автономного электроснабжения. У автомобильной батареи напряжение постоянного тока примерно равно 14-14.2 В, а у аккумулятора для источника бесперебойного питания оно составляет 13.5-13.8 В. Напряжение тока заряда у обычных автомобильных и специальных для ИБП рассчитано на различные значения. После того как Вы подсоедините автомобильный аккумулятор к системе резервного электропитания, то результат будет виден такой - постоянно батарея будет недозаряжена. Высокое внутреннее сопротивление имеется у максимально заряженной батареи, так как потребляется небольшой ток при работе с ИБП. С разряженными аккумуляторами дела состоят с точностью наоборот. В конечном итоге присоединение автомобильного аккумулятора может привести к кипению электролита, так как будет потребляться постоянно ток и аккумулятор не будет до конца заряжаться.

Заглядываем в статью википедии о свинцово-кислотных аккумуляторах и видим, что ЭДС заряженного аккумулятора 2.11-2.17В, для 6 банок это получается 12,66-13,02В. Смотрим на аккумулятор для ИБП и видим надписи о рекомендуемых значениях напряжений: в режим постоянного подзаряда 13.5-13.8В, в циклическом режиме 14.4-15.0В. Смотрим на полностью заряженный автомобильный аккумулятор, видим 12.7В, заводим двигатель, напряжение поднимается до 14.2. Получается что 14.2В - это не напряжение автомобильного аккумулятора, а напряжение которым его заряжает автомобильный генератор. Но разве в автомобиле предусмотрена какая-либо схема заряда аккумулятора? В общем мне показался данный довод несостоятельным.

Второе отличие - временной этап работы и равномерное выделение электрического тока за счет пластин, которые встроены внутри аккумуляторной батареи. Средняя толщина электрода (пластины) у автомобильного аккумулятора составляет примерно 1-1.2 мм, а у специализированных для ИБП 2-2.5 мм. Движение электронов происходит на менее толстой поверхности. Если подключить автомобильный аккумулятор к источнику бесперебойного питания, то пластины которые находятся внутри быстро разрушатся из-за длительного функционирования цикла.

Если бы в автомобиле не было сигнализации и магнитолы, то наверное можно было бы поверить в то, что автомобильный аккумулятор не способен длительное время отдавать малые или средние токи, но ведь они питаются от того же аккумулятора. И это не говоря о том, что автомобиль в принципе может некоторое время двигаться без генератора, только лишь на заряде аккумулятора, и после этого достаточно будет просто зарядить аккумулятор и он продолжит работать. По поводу толщины пластин сложно что либо сказать, разве что в аккумуляторах от ИБП некоторым попадаются нанотехнологические вставки из стекла. Стекло добавляет толщины пластинам и вес батареи, правда в химических реакциях не участвует.

И третье важное отличие - в процессе заряда аккумулятора выделяется водород. Когда батарея установлена под капотом автомобиля, то водород быстро улетучивается и не представляет никакой опасности. Так как источник бесперебойного питания установлен как правило в замкнутом пространстве, то газ начнет скапливаться, а смесь водорода с кислородом образует взрывоопасную смесь, которая может детонировать от любой искры (даже от включения света). Аккумулятор для ИБП полностью герметизирован, в процессе работы он не выделяет водород в атмосферу, а рециркулирует в пространстве батареи.

Данный довод мне сразу показался подозрительным, ввиду того, что мне не доводилось видеть герметичных аккумуляторов в ИБП. Если посмотреть на аккумулятор, то можно увидеть небольшие отверстия для отвода газов, в отличии от автомобильных аккумуляторов, они закрыты резиновыми колпачками и замурованы под пластиковые заглушки, но вовсе не герметично. Если снять пластиковые заглушки и поставить аккумулятор на зарядку, то некоторые резиновые колпачки весело улетят в неизвестном направлении. Значит вода всё таки распадается на кислород и водород, и простой резиновый колпачок не заставит их преобразоваться обратно в воду, а после определённого давления газы всё равно выйдут наружу. Впрочем ладно, если за несколько лет эксплуатации автомобильного аккумулятора в закрытом шкафу ничего не взорвалось, то в проветриваемом подвале и на балконе наверняка проблем с накоплением водорода не возникнет.

Автомобильные аккумуляторы имеют разбавленный электролит, а так как в жидкой среде все процессы протекают быстро, то срок службы этих батарей намного меньше чем у специализированных для ИБП. Внутри АКБ для источников бесперебойного питания находится губчатый материал, который пропитан электролитом. И поэтому ток самозаряда получается небольшим. И когда система перейдет на функционирование от аккумулятора, то батареи для ИБП проработают больше.

Действительно, в автомобильном аккумуляторе электролит находится в жидком состоянии, а в специализированных аккумуляторах для домашних ИБП им пропитан пористый материал, и если перевернуть его с открытыми заглушками, то ничего из него не выльется, это позволяет размещать его внутри ИБП в любом положении, хоть вверх ногами (хотя и не рекомендуется). Как это связано с током саморазряда, полностью электролита и скоростью протекания химических реакций - я не знаю, но вероятнее всего, что никак.

И не стоит забывать о том, что автомобильный аккумулятор работает в суровых условиях, от него несколько раз в день требуют больших токов, несколько месяцев в году это сопровождается очень низкими температурами, а несколько месяцев высокими, кроме того он испытывает вибрационные и ударные нагрузки во время движения автомобиля, а генератор заряжает его без какого либо контроля, и хорошо, если владелец следит за его состоянием.

Так же, некоторые высказывают сомнение по поводу того, что ИБП в состоянии зарядить автомобильный аккумулятор, ведь у него значительно большая ёмкость. Но ведь увеличив ёмкость, мы получаем увеличение длительности работы от батареи, странно ожидать, что последующая зарядка будет производиться за прежнее время.

Прочитав ещё несколько статей о вреде использования автомобильного аккумулятора в быту, стало понятно, что ничего не понятно. Но, учитывая предшествующий положительный опыт, было решено выбрать вариант с большей ёмкостью, т.е. автомобильные аккумуляторы. Для одного ИБП были выбраны самые дешёвые аккумуляторы от Тюменского Медведя на 75Ач, для второго АКБ фирмы BRAVO на 90Ач примерно за ту же стоимость. И вот сейчас, спустя почти год эксплуатации решил попробовать замерить ёмкость аккумуляторов, чтобы понять, насколько всё плохо.

Результаты замеров

Параметр	АКБ №1	АКБ №2
Модель	BRAVO 6CT-90VL	Tyumen Batbear 75
Ёмкость, макс. ток	90Ач, 760А	75Ач, 610А
Стоимость на момент покупки	2200 руб	2400 руб
Дата установки	9 ноября 2014	11 ноября 2014
ИБП	APC Smart-UPS 3000VA, 2700Вт, 230В, чистый синус 50Гц +-3 Гц
насос газового котла, насос тёплого пола, насос скважины с водой, морозильная камера, холодильная камера, освещение	освещение, холодильник
Циклов заряда-разряда	330+	10
Производилась калибровка	нет	да
Дата контрольного замера	31 августа 2015	1 сентября 2015
Контрольный разряд	4 часа 20 минут, 37.22Ач	9 часов, 55.7Ач
Напряжение после разряда	45.0В под нагрузкой, 48.7В без нагрузки	44.6В под нагрузкой, 46.3В без нагрузки
Контрольный заряд	9 часов, 37.32Ач	14 часов, 52.28Ач
Напряжение после заряда	55.4В, плюс-минус 0.02В на каждой батареи
Уровень электролита	Визуально не изменился, уровень выше пластин с запасом

Графики процесса разрядки-зарядки по данным самого ИБП можно посмотреть и . Одна линия показывает напряжение на батарее, вторая мощность нагрузки в процентах.

Хотя я не уверен, что правильно произвёл замер, но лучше способа, чем включить цифровой ватт-метр в разрыв между АКБ и ИБП, я придумать не смог. Сомнения в корректности замеров у меня возникли из-за того, что не смотря на постоянно включенную нагрузку, ИБП потреблял ток периодами (3-5 секунд потребление нарастает до номинала и опускается до нуля, 1-2 секунды потребления нет), возможно это связано с тем, что по аккумуляторному входу установлена пара ёмких конденсаторов, которые сглаживают нагрузку на АКБ. Зарядка производится примерно таким же образом (некоторое время подаётся ток, затем пара секунд перерыв). После полной зарядки ИБП продолжает периодически подавать ток на АКБ в районе 1А.

Не смотря на то, что один бесперебойник нещадно насиловал аккумуляторы каждый день почти полностью разряжая их, а затем вновь заряжая, а второй работал в штатном режиме и разряжал АКБ только при отключениях электричества, спустя год они по-прежнему работают и держат нагрузку. Специализированные аккумуляторы в ИБП, что стоящие с завода, что купленные в процессе эксплуатации не жили у меня даже этого времени, они просто высыхали и переставали держать заявленную ёмкость. В общем я не смог ответить для себя на вопрос, почему же автомобильные аккумуляторы не годятся для использования в ИБП, но через год я постараюсь повторить измерения и сравнить результаты.

P.S. Перед тем, как произвести замер ёмкости аккумуляторной батареи №2, я умудрился закоротить её плоскогубцами. Теперь они будут служить хорошим напоминанием о том, что так лучше не делать. Кстати, все картинки кликабельные.