Меню

Что такое юпс аккумулятор

UPS, ИБП — вопросы и ответы

UPS, ИБП, источники бесперебойного питания — вопросы и ответы

UPS, ИБП, источник бесперебойного питания — что это такое?

1. Что такое UPS?

А нглийская аббревиатура UPS (произносится Ю-Пи-Эс от англ. Uninterruptible Power Supply или Uninterruptible Power Source) переводится на русский, как ИБП — источник бесперебойного питания. UPS — это источник питания, снабжающий ценное оборудование электрической энергией, даже если отключился основной источник электроснабжения — электрическая сеть. В русской речи обе аббревиатуры ИБП и UPS сейчас примерно равноправны, поэтому и у нас на сайте они используются вперемешку, успешно заменяя друг-друга.

2. Самый простой UPS — ИБП постоянного тока

Н аиболее просто решается проблема бесперебойного электропитания нагрузки постоянного тока. Выпрямитель питающий нагрузку с небольшими переделками (или даже без них) выполняет функцию зарядного устройства для свинцового кислотного аккумулятора (аккумуляторной батареи).

ИБП постоянного тока

К ИБП постоянного тока может подключаться система сигнализации, радиостанция или даже целый узел связи. Пока есть напряжение в сети, UPS постоянного тока питает нагрузку и заряжает свой аккумулятор. А когда сеть пропадает, аккумулятор поддерживает работу подключенного оборудования за счет накопленной энергии. Когда заряд аккумулятора заканчивается, ИБП постоянного тока отключает нагрузку, чтобы не вывести аккумулятор из строя.

3. UPS переменного тока

Д ля оборудования, питающегося переменным током, все немного сложнее. Постоянный ток от аккумулятора нужно преобразовать в переменный. С этой задачей справляется инвертор.

ИБП переменного тока

Н а самом деле UPS переменного тока устроены сложнее нашей простой блок-схемы. Часто — намного сложнее. Хорошие UPS умеют стабилизировать напряжение, исправляют искажения электрической сети, передают информацию о состоянии электрической сети компьютерам, в том числе по локальным или глобальным информационным сетям. Получив от UPS сигнал об отключении электрической сети, компьютер, например файловый сервер, может во-время безопасно отключиться, не потеряв важные данные.

Е сли в сети есть напряжение UPS питает нагрузку от сети (непосредственно или после преобразования), одновременно заряжая свой свинцовый аккумулятор (аккумуляторную батарею).

К огда сеть отключается, инвертор преобразует получаемый от аккумулятора постоянный ток в переменный ток, которым питается нагрузка. Если в электрической сети появляется напряжение, то нагрузка начинает питаться от сети. А если заряд аккумулятора заканчивается, то нагрузка отключается.

Источник



Все об аккумуляторах для ИБП

Все об аккумуляторах для ИБП

Простые источники бесперебойного питания, которые мы используем в быту, состоят из аккумулятора и инвертора напряжения. Более сложные источники имеют множество расширенных возможностей и аккумуляторов, соединенных между собой параллельно, за счет чего достигается их большая мощность, такими являются промышленные и серверные ИБП. Перемычки для соединения аккумуляторов применяются в источниках с более чем одним аккумулятором. Они обеспечивают соединение батарей в ИБП и увеличение его мощности.

Наиболее слабой частью ИБП является аккумуляторная батарея, так как для обеспечения ее продолжительной службы нужны идеальные условия, которые невозможно воспроизвести в быту. Именно аккумуляторные батареи определяют длительность резервного питания и мощность источника. ИБП без аккумулятора существовать не может. Поэтому важно грамотно подходить к выбору батарей для источников. В этой статье мы рассмотрим аккумуляторы для инверторов и ИБП: какие они бывают, когда требуется замена батареи UPS и какие АКБ лучше выбрать.

Виды батарей для ИБП

В современном мире выпускается много различных типов аккумуляторных батарей, вот некоторые из них: марганцево-цинковые, никель-водородные, литий-полимерные, литий-ионные, серебряно-цинковые, никель-кадмиевые, медно-литиевые, свинцово-кислотные. Каждый вид АКБ имеет различное предназначение, различные свойства, различную конструкцию и различную стоимость.

акб Итон.png

Литий-ионный аккумулятор для ИБП

Литий-ионные батареи обладают большой удельной емкостью, что позволяет использовать их для питания мощных потребителей. При этом Li-Ion батареи имеют компактные размеры и малый вес.

Достоинства литий-ионных аккумуляторов: низкая стоимость обслуживания, отсутствие потери емкости, низкая скорость саморазряда, высокая энергетическая плотность, высокая надежность работы.

Недостатки: требуются специальные зарядные устройства, обладают эффектом старения, хранение допускается только в заряженном виде, малый диапазон рабочих температур, высокая стоимость.

Свинцово-кислотный аккумулятор для ИБП

Данный вид батарей получил наибольшее распространение, и не только в компьютерных ИБП.

Достоинства: длительность циклов работы, расширенный диапазон рабочих температур, стабильность напряжения, высокая надежность, низкий саморазряд, низкая стоимость, совершение до тысячи циклов разряда-заряда.

Недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов: потеря работоспособности после глубоких разрядов, малая удельная емкость, большие габариты и вес.

свинцово-кислотный аккумулятор Итон.jpg

Никель-металлогидридный аккумулятор для ИБП

Ni-MH аккумуляторы не получили широкого распространения в связи со сложностями в эксплуатации.

Достоинства Ni-MH батарей: отсутствие снижения уровня емкости, большая энергетическая плотность, стабильная работа, высокая удельная емкость.

Недостатки: высокий уровень расходов на эксплуатацию, сложный процесс заряда, высокий уровень саморазряда, глубокие разряды губительно влияют на батарею, малая нагрузочная способность, малый диапазон рабочих температур, высокая стоимость, малое число циклов разряда-заряда.

Читайте также:  Какие есть российские аккумуляторы

Никель-кадмиевые аккумуляторы для ИБП

Ni-Cd аккумуляторы для компьютерных бесперебойников в последние годы приобретают все большую популярность за счет малых размеров и веса, благодаря этому их все чаще применяют в портативной электронике.Также они используются как АКБ для бесперебойника.

Достоинства: стойкость к температурным перепадам, простота эксплуатации, высокая надежность, низкая стоимость, низкий процент саморазряда, выдерживает до 1500 циклов перезарядки, высокая энергетическая плотность.

Недостатки: высокая стоимость утилизации и переработки, изготавливается из высокотоксичного вещества, потеря емкости, «эффект памяти».

Типы электролитов в АКБ

Также аккумуляторы могут различаться по типу используемого электролита: батареи по технологии AGM, батареи с жидким электролитом, батареи по технологии GEL. Ниже представлены описания каждого из них.

АКБ с жидким электролитом

Данный тип батарей получил наибольшее распространение и популярность. В качестве электролита используется раствор серной кислоты. Основным недостатком батарей такого типа является отсутствие у них герметичности, что негативно сказывается на экологии. Для обслуживания и зарядки требуются специальные нежилые помещения. Из-за этого они редко используются в ИБП. Однако такие батареи обладают низкой стоимостью.

Батареи по технологии GEL

Гелевые аккумуляторы для ИБП содержат в свое составе загуститель, который доводит электролит до желеобразного состояния. Во время работы данный тип аккумуляторов не выделяет никаких газов, за счет чего становится возможным изготовление герметичного корпуса. Специального обслуживания для таких аккумуляторов не требуется, при этом они безопасны для здоровья.

Гелевые аккумуляторы для бесперебойников обладают длительным сроком эксплуатации, высокой емкостью, широким диапазоном рабочих температур, высокой надежностью, однако такие батареи более дорогие и не выносят глубокого разряда.

Батареи по технологии AGM

Данный тип батарей является наиболее современным. Это усовершенствованная версия гелевых аккумуляторов. Электролит в таких батареях абсорбирован пористыми волокнами для придания ему желеобразной структуры. Эти батареи изготавливаются в герметичных корпусах и обладают уменьшенным электрическим сопротивлением, что положительно сказывается на их свойствах. В ИБП такой тип аккумуляторов используется все чаще. К достоинствам AGM батарей можно отнести продолжительный срок службы, низкую стоимость обслуживания, низкую себестоимость, большую эпикритическую емкость, высокую надежность.

Батарея AGM.jpg

Все аккумуляторные батареи со временем приходят в негодность, поэтому приходится искать куда сдать аккумуляторы от ИБП. Однако некоторые из них можно попытаться реанимировать. Но тут же встает вопрос: «Чем заряжать аккумулятор от бесперебойника?». Без специального зарядного устройства восстановить ИБП не получится. Мы с вами рассмотрели, какие аккумуляторы в бесперебойнике используются сегодня. Теперь можно идти в магазин за новым аккумулятором для ИБП, а старый утилизировать и не мучиться с его восстановлением.

Источник

Как устроены аккумуляторы в UPS

Все мы слышали об аккумуляторах, которые способны накапливать (аккумулировать) электрическую энергию, не так ли?

Что такое аккумулятор?

Аккумулятор – это первичный источник электропитания. К первичным источникам относятся, например, и литиевые элементы 2032, которые есть в каждом компьютере. Эти элементы питают микросхему CMOS, которая хранит настройки BIOS Setup компьютера. В отличие от аккумулятора, возобновить запас энергии в таких элементах невозможно.

Существуют и вторичные источники электропитания, к которым относится, в частности, блок питания компьютера. Вторичным источником компьютерный блок питания является потому, что выполняет преобразование первичного источника — сетевого переменного напряжения 220 В.

Энергия в аккумуляторе образуется в результате обратимого химического взаимодействия материала электродов и электролита. Восполнить израсходованный запас энергии в аккумуляторе можно, пропусти через него зарядный ток. Отметим, что существует несколько типов аккумуляторов. Например, в ноутбуках применяются литий-ионные, которые обладают лучшим соотношением энергия/вес.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотный аккумуляторВ источниках бесперебойного питания (UPS или ИБП) применяются свинцовые кислотные аккумуляторы.

Свинцовый кислотный аккумулятор представляет собой две пластины, содержащие в себе свинец и погруженные в электролит – раствор на основе серной кислоты.

Вся эта конструкция заключена в пластиковый корпус.

Она содержит несколько «банок», соединенных последовательно. Каждая «банка» после заряда имеет напряжение около 2,2 В, которое постепенно понижается в процессе эксплуатации.

В аккумуляторах для ИБП последовательно соединены обычно 6 элементов.

В течение некоторого времени можно наслаждаться жизнью. Напряжение в сети скачет или пропадает, ИБП периодически переключается на питание от аккумулятора. И мы, поплевывая с высокой башни, не видим для себя никаких неудобств.

Однако любая кислотная аккумуляторная батарея имеет ограниченное число циклов «заряд-разряд». Она постепенно стареет, и в ней со временем происходят необратимые изменения, в частности, сульфатация пластин электродов.

Технологические тонкости

Поэтому были придуманы специальные технологии утилизации выделяющегося при заряде кислорода. Чтобы утилизировать кислород, надо доставить его пузырьки к отрицательному электроду, где он ступит в реакцию со свинцом. Это достигается двумя способами:

  • использованием сепаратора с мелкими ячейками из специального синтетического материала,
  • загущением электролита специальными добавками.
Читайте также:  Сечение провода для аккумулятора шуруповерта

В последнем случае электролит принимает гелеобразное состояние и не вытекает, даже если перевернуть аккумулятор «вверх ногами». Сепаратор и гель удерживают воздух, и пузырьки кислорода благополучно достигают отрицательного электрода, так как диффузия в газе происходит намного быстрее, чем в жидкости.

Если выделившийся при заряде кислород утилизирован, потери воды в электролите не происходит и доливать ее не надо. Удобство обслуживания повышается, но количество циклов «заряд-разряд» все равно остается ограниченным.

Главный параметр аккумуляторной батареи — емкость

Емкость аккумулятора в ампер-часах

Аккумуляторы характеризуются таким параметром, как емкость.

Емкость аккумулятора – это способность накапливать электрический заряд. Она измеряется в ампер-часах (A*h). В ИБП наиболее широко применяются аккумуляторы с напряжением 12 В и емкостью 5, 7 и 12 A*h.

Значение емкости чаще всего приводится для времени разряда 10 или 20 часов. Так, батарея емкостью 7 A*h может обеспечить в течение 10 часов разрядный ток в 0,7 А. При этом аккумуляторная батарея разрядится до на напряжения примерно 1,7 В на элемент (или до напряжения около 10,4 В для всего устройства).

После этого в аккумуляторе остается еще энергия, и он может ее отдать. Но это будет уже режим глубокого разряда, что сильно сокращает срок жизни источника.

Фирма-производитель обычно оговаривает число циклов «заряд-разряд» при 100% разряде, т.е. до того времени, пока батарея не отдаст всю свою емкость (в данном случае – 7 A*h). При частичном разряде (т.е. когда он отдает не всю свою емкость, а меньшую величину) в каждом цикле — число циклов увеличивается. И это отрадный факт!

Следует отметить, что цифра емкости приводится именно для 10 или 20 часов разряда. При меньших временах разряда и, соответственно, бОльших разрядных токах он отдаст только часть своей емкости. И зависимость эта нелинейная.

Технические данные на батарею GP1272

Например, батарея GP1272 фирмы CSB емкостью 7,2 A*h при 10-ти часовом разряде (при температуре 25 С) способна отдавать ток 0,74 А.

Таким образом, ее емкость даже чуть больше заявленной – 7,4 А*h.

При часовом разряде батарея сможет отдавать ток 5,3 А, что соответствует емкости 5,3 А*h. При 15-ти минутном разряде батарея отдаст 15,1 А, что соответствует емкости 3,8 А*h, а при 5-ти минутном разряде – 29,6 А, что соответствует емкости 2,5 А*h.

Получается, что при малых временах разряда, когда аккумулятор должен отдавать большой ток (случай, наиболее интересный для нас), он может отдать меньше половины своей емкости. Это прискорбный факт!

Заканчивая первую часть статьи, отметим, что, когда в сети исчезает напряжение, ИБП работает от аккумулятора, потребляя (при наличии нагрузки более 100 Вт) более 10 А. При мощной нагрузке может потребляться ток в десятки ампер! Уж лучше было бы наоборот – при больших токах разрядки аккумулятор отдавал бы всю свою емкость, а при малых – часть…

Во второй части статьи мы завершим предварительное знакомство с аккумуляторами. А пока еще раз перечитайте первую часть, чтобы цифры отложились в голове.

Источник

UPS, ИБП — вопросы и ответы

UPS, ИБП, источники бесперебойного питания — вопросы и ответы

UPS, ИБП, источник бесперебойного питания — что это такое?

1. Что такое UPS?

А нглийская аббревиатура UPS (произносится Ю-Пи-Эс от англ. Uninterruptible Power Supply или Uninterruptible Power Source) переводится на русский, как ИБП — источник бесперебойного питания. UPS — это источник питания, снабжающий ценное оборудование электрической энергией, даже если отключился основной источник электроснабжения — электрическая сеть. В русской речи обе аббревиатуры ИБП и UPS сейчас примерно равноправны, поэтому и у нас на сайте они используются вперемешку, успешно заменяя друг-друга.

2. Самый простой UPS — ИБП постоянного тока

Н аиболее просто решается проблема бесперебойного электропитания нагрузки постоянного тока. Выпрямитель питающий нагрузку с небольшими переделками (или даже без них) выполняет функцию зарядного устройства для свинцового кислотного аккумулятора (аккумуляторной батареи).

ИБП постоянного тока

К ИБП постоянного тока может подключаться система сигнализации, радиостанция или даже целый узел связи. Пока есть напряжение в сети, UPS постоянного тока питает нагрузку и заряжает свой аккумулятор. А когда сеть пропадает, аккумулятор поддерживает работу подключенного оборудования за счет накопленной энергии. Когда заряд аккумулятора заканчивается, ИБП постоянного тока отключает нагрузку, чтобы не вывести аккумулятор из строя.

Читайте также:  Сколько заряжать аккумулятор автомобильный с нуля

3. UPS переменного тока

Д ля оборудования, питающегося переменным током, все немного сложнее. Постоянный ток от аккумулятора нужно преобразовать в переменный. С этой задачей справляется инвертор.

ИБП переменного тока

Н а самом деле UPS переменного тока устроены сложнее нашей простой блок-схемы. Часто — намного сложнее. Хорошие UPS умеют стабилизировать напряжение, исправляют искажения электрической сети, передают информацию о состоянии электрической сети компьютерам, в том числе по локальным или глобальным информационным сетям. Получив от UPS сигнал об отключении электрической сети, компьютер, например файловый сервер, может во-время безопасно отключиться, не потеряв важные данные.

Е сли в сети есть напряжение UPS питает нагрузку от сети (непосредственно или после преобразования), одновременно заряжая свой свинцовый аккумулятор (аккумуляторную батарею).

К огда сеть отключается, инвертор преобразует получаемый от аккумулятора постоянный ток в переменный ток, которым питается нагрузка. Если в электрической сети появляется напряжение, то нагрузка начинает питаться от сети. А если заряд аккумулятора заканчивается, то нагрузка отключается.

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.

Ёмкость на этих аккумуляторных батареях чаще всего обозначается в ампер-часах. Эта величина измеряется в режиме 20-часового разряда. Поэтому рядом с обозначением ёмкости часто стоит подпись C 20. В ИБП персонального компьютера чаще всего встречаются АКБ ёмкостью от 7 до 12 Ач. Увеличение ёмкости напрямую связано с габаритами и весом аккумуляторной батареи. Чем больше ёмкость, тем больше масса и размеры. 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 = (U акк * C акк * КПД ибп * К гр * К де) / P обор, где

  • 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.

[banner1] Пример для среднего компьютера. Мощность системного блока 550 ватт, монитора 40 ватт. Вычисление времени автономной работы для аккумулятора 12 В, 7 Ач. 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.

Напряжение

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.

Источник