Как продлить период работы устройства?
Несмотря на то что гелевая АКБ 12 Вольт является необслуживаемой, продлить срок ее службы можно. Реанимировать вздутый аккумулятор нельзя, его утилизируют. Гель в таком случае отделяется от пластин, выработка энергии становится невозможной. Обнаружить внутренние повреждения сложно. К ним относят износ стекловолокна, электродов или электролита.
При подсыхании наполнителя восстановление возможно. Для этого удаляют пластиковую крышку, снимают резиновые клапаны. С помощью шприца в каждую банку вливают по 2 мл очищенной воды. Жидкость должна незначительно закрывать пластины. После увлажнения геля излишки воды выкачивают шприцем. Колпачки и крышку возвращают на место.
Как проверить работу генератора
Аккумулятор в автомобиле — важный элемент системы, который отвечает за обеспечение бортовой сети машины электричеством. Генератор используется для зарядки АКБ во время её активности. Нестабильная работа устройства, генерирующего электроэнергию, становится причиной просадки напряжения в сети и отсутствия восстановления ёмкости источника питания.
Под нормальной производительностью генератора понимается своевременное и полноценное восполнение уровня заряда аккумуляторной батареи, который под нагрузкой уменьшается. Проверка величины зарядки аккумулятора от генератора проста и может быть выполнена владельцем авто самостоятельно.
Диагностика автомобильного устройства, генерирующего энергию, включает в себя визуальный осмотр агрегата, его элементов и сопутствующих деталей, а также осуществление замеров напряжения и силы тока. Как минимум два раза в год следует проверять натяжение ремня приводов, чрезмерное ослабление которого приводит к уменьшению работоспособности генератора, а иногда может повлечь за собой и поломку устройства. Раз в год можно осуществлять проверку элементов оборудования — креплений, диодного моста, регулятора напряжения и других. Гарантией отсутствия проблем будет и своевременное обслуживание аккумулятора — чистка клемм, добавление дистиллированной воды.
Диагностика таких показателей, как напряжение, сила тока, сопротивление, необходима также два раза в год. Для её осуществления вам понадобятся специальные приборы — вольтметр, мультиметр или нагрузочная вилка.
Самостоятельная проверка генератора
Самый простой способ — проверить предохранитель. Если он исправен, осматривается генератор и его расположение. Проверяется свободное вращение ротора, целость ремня, проводов, корпуса. Если ничего подозрений не вызвало, проверяются щетки и контактные кольца. В процессе работы щетки неизбежно изнашиваются, их может заклинить, перекосить, а канавки токосъёмных колец забиться графитовой пылью. Явный признак этого — избыточное искрение.
Нередки случаи полного износа или поломки, как подшипников, так и поломка статора.
Самая распространенная механическая проблема генератора – износ подшипников. Признак данной неисправности — вой или свист при работе агрегата. Конечно, подшипники нужно немедленно заменить, предварительно осмотрев посадочные места. Ослабление натяжения приводного ремня также может быть причиной слабой работы генератора. Одним из признаков может быть высокий по тону свист из-под капота, когда автомобиль газует или разгоняется.
Для проверки обмотки возбуждения ротора на короткозамкнутые витки или обрывы, нужно подключить мультиметр, переключенный в режим измерения сопротивления, к обоим контактным кольцам генератора. Нормальное сопротивление — от 1,8 до 5 Ом. Показания ниже свидетельствует о наличии короткого замыкания в витках; выше – прямой обрыв обмотки.
Для проверки обмотки статора на «пробой на массу», их нужно отсоединить от выпрямительного блока. При показаниях сопротивления, выдаваемых мультиметром, имеющих бесконечно большое значение можно не сомневаться в отсутствии контакта статорных обмоток с корпусом («массой»).
Для проверки диодов в блоке выпрямителя используется мультиметр (после полного отсоединения от обмоток статора). Режим проверки — «проверка диодов». Плюсовой щуп подсоединяется к плюсу или минусу выпрямителя, а минусовой – к выводу фазы. После этого щупы меняют местами. Если при этом значения показаний мультиметра сильно отличаются от предыдущих — диод исправен, если не отличаются — неисправен. Еще одним признаков, свидетельствующим о скорой „кончине“ диодного моста генератора — окисление контактов, а причина этого – перегрев радиатора.
Диагностика неисправностей
На современных автомобилях использование «дедовского» способа диагностики путем скидывания с клеммы аккумулятора может привести и к серьезной поломке множества электронных систем автомобиля. Значительные перепады напряжения бортовой сети автомобиля способны вывести из строя почти всю бортовую электронику. Именно поэтому современные генераторы всегда проверяются только путем замера напряжения в сети или диагностики самого снятого узла на специальном стенде. Сначала производится замер напряжения на клеммах аккумулятора, пускается двигатель и снимаются показания уже при работающем моторе. До запуска напряжение должно быть около 12 В, после запуска — от 13,8 до 14,7 В. Отклонение в большую строну свидетельствует, что идете «перезаряд», что подразумевает неисправность реле-регулятора, в меньшую — что ток не поступает. Отсутствие тока подзарядке свидетельствует о неисправности генератора или цепей.
Характеристики при зарядке
Для зарадки литий-ионных аккумуляторов важнно два параметра:
- Ток зарядки. В батарее ток заряда начинает хим.реакции. Реакции варьируются от количества задействованой массы на пластинах и ее толщины, поверхности электродов, термального диапазона, незапланированного процесса электролиза воды. Слабый ток не активирует весь объем намазки электрода, а лишь его самый поверхностный слой.
- Напряжение. Напряжение на токовыводах не будет выше 12,5-12,6 Вольт. Такие аккумуляторы смогут полностью зарядить только специалисты. Рабочие напряжения современного аккумулятора, ниже которого не рекомендуется разряжать 10,8 В и выше которого точно нельзя подымать при зарядке 14.4 В.
Срок службы
Срок службы АКБ является одним из главных показателей и характеризуется числом циклов «заряд-разряд». Количество циклов при эксплуатации в первую очередь зависит от того насколько глубокому разряду подвергаются АКБ, от температуры эксплуатации, от напряжения и тока заряда.
Допустимое напряжение заряда АКБ характеризуется величиной: «предельное напряжение заряда» — это число вольт на элемент, которым может безопасно производится заряд батареи для максимального продления ее срока службы. При заряде высоким током и короткой продолжительности работы в режиме разряда допускается более низкое значение предельного напряжения заряда, тогда как при заряде низким током и продолжительном разряде требуется более высокое значение предельного напряжения заряда.
Необходимо убедиться в том, что задано надлежащее напряжение в соответствии с рекомендациями производителя АКБ. Слишком высокое напряжение усиливает коррозию положительных пластин и сокращает срок службы аккумуляторной батареи. Слишком низкое напряжение приводит к сульфатации пластин, что, в свою очередь, вызывает снижение емкости и, в конечном счете, сокращает срок службы батареи.
Как было сказано ранее при нормальных эксплуатационных параметрах, а именно: при 20 ℃~30 ℃ осуществлять компенсацию напряжения для рабочих температур не требуется
Однако, чтобы обеспечить максимальное продление срока службы батареи следует принимать во внимание температурную компенсацию для рабочих температур, находящихся за пределами данного интервала
Температурная компенсация зарядного напряжения батареи:
- При работе в буферном режиме: Vt = V-0,003(t-25)
- При работе в режиме «заряд-разряд»: Vt = V-0,005(t-25) (V – используемое для заряда напряжение при 25 ℃, t – температура, Vt – напряжение заряда при t ℃)
Срок службы батареи, используемой в режиме «заряд-разряд» (характеризуется отключением зарядного устройства после окончания заряда) в значительной мере зависит от глубины разряда, которому она подвергается в течение каждого цикла. Отношение различного числа циклов к глубине разряда продемонстрировано на рис. 4.
Рис. 4 – отношение числа циклов и емкости в зависимости от глубины разряда.
Период эксплуатации в буферном режиме заряда (когда процесс заряда не останавливается, постоянно поддерживая уровень заряда АКБ близким к полному) в значительной степени зависит от температуры, при которой он осуществляется. Период эксплуатации в буферном режиме будет очень продолжительным при низкой температуре заряда (10~20 ℃), однако при высокой температуре срок службы АКБ сокращается.
Рис. 5 – Отношение периода эксплуатации к температуре
Классификация ассоциации EUROBAT, объединяющей ведущих производителей аккумуляторов, подразумевают следующие категории по расчетному сроку службы:
- срок службы 3-5 лет — Standart Commercial (стандартные коммерческие)
- срок службы 6-9 лет — General Purpose (общее назначение)
- срок службы 10-12 лет — High Performance (высокая производительность)
- срок службы 12 лет и выше – Long Life (длительный срок службы)
В ИБП общего назначения применяются стандартные коммерческие аккумуляторы
При этом конструкция ИБП зачастую предусматривает самостоятельную замену их пользователем с соблюдением мер предосторожности при работе с аккумуляторными батареями
Во избежание снижения рабочих характеристик при замене должны использоваться одинаковые аккумуляторы соответствующего типа и емкости. Поскольку в процессе эксплуатации технические характеристики аккумуляторов, в частности внутреннее сопротивление, существенно меняются, не допускается использовать старые батареи с новыми в составе одной группы. Не рекомендуется подключать параллельно более 4 групп аккумуляторов, поскольку из-за разброса характеристик значительно разнятся зарядные токи, что приводит к сокращению срока службы аккумуляторов.
Общие моменты
Электродвижущая сила отвечает за нормальное прохождение тока по цепочке, дает запрограммированную разность выводных частей источника питания – то есть АКБ. Искомая величина рассчитываться будет как разница потенциалов.
Электродвижущая сила равна расходуемой на перенос заряда между выводами энергии. Значения токовых сил, напряжений связаны друг с другом неразрывным образом. Когда внутри батареи данная сила не возникает, отсутствует ток и на выводящих частях.
Также важно понимать, что при ЭДС вольты есть и без прохождений тока по цепи.
Когда цепные связи размыкаются, ток отсутствует, но в аккумуляторе начинает возбуждаться электродвижущая сила, в зоне выводов появляется движение.
Для измерения обеих величин используются вольты. Электродвижущая общая сила в автоаккумуляторе развивается в результате электрических и химических процессов, протекающих внутри него. ЭДС всегда больше напряжения в аккумуляторе на величину, равную падению внутреннего напряжения.
Для замеров применяются вольтметры с мультиметрами. В аккумуляторе для авто размеры ЭДС будут зависеть от плотности, температурных значений электролита.
В случае роста плотности электролитного вещества растет и показатель тока, ЭДС.
Точных сведений по вопросу того, какое значение для батареи питания идеальное, нет
Специалисты во внимание принимают оптимальные показатели пуска для старта моторного механизма. Если АКБ новый, заряженный, данное значение должно быть 12,6–12,7 вольта. Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы
Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы.
Например, сразу после зарядки АКБ ее ток при замерах будет выше на 0,5 вольта реального, и при итоговых подсчетах это нужно учитывать. 13,0–13,2 вольта – цифра, которая превышает допустимые значения напряжения, но для некоторых моделей батарей она является нормальной.
Близкие к рекомендованным значениям данные батарея показывает спустя пару часов после зарядки.
Критическим для АКБ считается 12 вольт и менее. Если значение меньше этой цифры, нужна срочная зарядка. Использовать элемент питания на ресурсном пределе нельзя, поскольку в данном случае запустится процесс сульфатации пластин. В будущем от последствий сульфатации избавиться проблематично, и придется покупать новую батарею.
При этом 12,1 вольта достаточно для старта мотора, проблемы возникают на 11,6 вольта и ниже. Это все цифры, о которых нужно знать и учитывать их во время работы. В большинстве случаев значение напряжения заряженного аккумулятора автомобиля находится на отметке в 12,2–12,5 вольта.
Таблица заряда
Чтобы не упустить момент, когда заряд батареи упадет до предельно критического уровня, используйте таблицу заряда АКБ. Если измерить U на клеммах, можно рассчитать общий заряд.
Также в таблице вы найдете значения плотности электролита, температурных значений, при которых он может замерзать зимой. Ознакомиться с основными значениями можно в таблице заряда аккумулятора автомобиля по напряжению.
Fiamm
Итальянские аккумуляторы Fiamm производятся с 1942 года. Компания специализируется на всех типах батарей, охватывая широкий круг покупателей: от обычных частных лиц до представителей автомобильной отрасли и разработчиков систем телекоммуникаций. Заводы компании находятся в Италии, США, Чехии, Индии, Бразилии, Китае и Тайване. В 2017 году поглощена корпорацией Hitachi Chemical. Представительство в РФ – FIAMM Industrial RUS.
Особенности продукции
Ассортимент включает преимущественно изделия по AGM технологии (6 серий), однако есть и линейки GEL (4 серии). Ниже описаны несколько из них, заслуживающие внимания при установке в ИБП для газового котла:
- FLB Highlite. Напряжение 6 или 12 В, емкость от 26 до 210 А*ч. Срок службы до 12 лет.
- FGL/FGHL. Напряжение 12 В. Емкость с 17 до 205 А*ч.Срок службы до 10 лет.
- FG/FGH/FGC. Напряжение 6 или 12 В, емкость от 1,2 до 70 А*ч. Срок службы до 5 лет.
| Характеристики | 12FGL42 | 12FGL70 | 12FGL100 |
|---|---|---|---|
| Технология | AGM | ||
| Напряжение, В | 12 | ||
| Емкость, А*ч | 42 | 70 | 100 |
| Масса, кг | 13,6 | 22,4 | 32,1 |
| Срок службы, лет | 10 | ||
| Примерная цена, руб. | 8500 | 14000 | 18600 |
Вывод: учитывая то, что Фиамм на данный момент находится под управлением той же корпорации, что и CSB, качество продукции у них примерно одинаковое. При этом АКБ Fiamm немного дешевле. Если вы купите свежую оригинальную батарею, которую хранили должным образом, то Fiamm не разочарует вас своей долговечностью.
Как самостоятельно приготовить электролит для аккумулятора
Если средства индивидуальной безопасности, измерительные приборы и материалы приготовлены, можно приступать к смешиванию компонентов. Готовую жидкость рекомендуется сразу залить в АКБ, в крайнем случае – отнести в гараж. Разумеется, первый вариант предпочтительнее, поскольку хранение батареи без электролита приводит к деградации и разрушению активной массы электродов.
Рассмотрим, как приготовить электролит для кислотно-свинцовых аккумуляторов
Помещение, в котором вы будете работать, должно быть вентилируемым, температура не должна превышать 25° С. Аккумуляторы, используемые в легковом транспорте – это 55–60-амперные батареи, в которые помещается до 3.7 литра электролита (при желании эту цифру можно уточнить на сайте производителя). Чтобы перестраховаться, изготавливаем жидкости на 300–400 мл больше требуемого. До начала приготовления раствора необходимо определиться с его плотностью. Выше мы указали допустимый диапазон, а конкретное значение зависит от климата региона, в котором вы проживаете. Если это юг, то значение должно быть близким к минимальному порогу, с продвижением на север начальная плотность должна расти.
Так, для Крайнего Севера, где зимой возможны 50-градусные морозы, плотность должна соответствовать значению 1.27 г/см3, причём после заливки и зарядки батареи она поднимется до 1.29 г/см3. В средних широтах делаем электролит плотностью 1.28 г/см3.
Как и плотность, пропорции состава электролита для аккумуляторов будут зависеть от региона. Так, для юга, чтобы получить плотность 1.24 г/см3, нам потребуется на 1 литр дистиллированной воды 330 мл серной кислоты.
Алгоритм приготовления раствора для свинцовых аккумуляторов в домашних условиях:
- наливаем в подготовленную ёмкость необходимое количество дистиллированной воды;
- тонкой струёй начинаем добавлять кислоту, одновременно помешивая жидкость стеклянной палочкой;
- после окончания процесса производим замер плотности и оставляем раствор на 12 часов для окончательного перемешивания компонентов. Измеряем плотность повторно, если имеется расхождение с расчётной величиной, добавляем соответствующий компонент;
- готовый электролит заливаем в банки АКБ, которую предварительно желательно промыть. Снова замеряем плотность и при необходимости производим корректировку, доливая воду или кислоту.
Окончательный замер производится на полностью заряженном аккумуляторе.
Процесс приготовления электролита на щелочной основе
Щелочной электролит может продаваться в виде готового раствора или в гранулах. Последние засыпаются в дистиллированную воду, и жидкость стеклянной палочкой размешивается до полного растворения щёлочи. В какой пропорции брать компоненты, обычно указывается на этикетке аккумулятора, наклеенной на его боковой грани.
Ситуация с плотностью щелочного электролита аналогична кислотному: чем ниже температура эксплуатации автомобиля, тем выше должна быть долевая часть более тяжёлой щёлочи. Так, при температуре до 20 градусов ниже нуля практикуется использование раствора плотностью 1.21 г/см3.. При его приготовлении необходимо добавить 20 г гранул на литр щёлочи.
Если предполагается использование АКБ при температурах до -40 градусов, плотность электролита нужно повысить до 1.28 г/см3.
Приведём распространённые рецепты приготовления щелочного электролита:
- для плотности в пределах 1.17–1.19 г/см3 необходимо взять на одну часть щёлочи четыре части дистиллированной воды;
- плотность 1.19–1.21 г/см3 достигается при пропорциях 1 часть щелочи к двум частям воды;
- плотность 1.27 г/см3, которая позволяет получить жидкость, не застывающую при очень низких температурах, достигается при смешивании воды и щёлочи в одинаковых пропорциях.
Чтобы правильно приготовить щелочной электролит, после смешивания его необходимо выдержать в течение 6–8 часов для полноценного перемешивания в закрытой крышкой ёмкости. Контакт с атмосферным воздухом нежелателен – он оказывает деградирующее воздействие на электролит. Незначительная часть щёлочи обычно не растворяется, выпадая в осадок. В аккумулятор следует заливать только прозрачную жидкость, без примесей, которые становятся причиной замыкания пластин и увеличения тока саморазряда.
Отличия
Так как одноразовые и аккумуляторные батарейки внешне похожи, отличить их сложно. Из-за этого можно неправильно выбрать элемент питания. Можно сравнить цену – аккумуляторы стоят дороже, так как у них высокая емкость. Но некоторые обычные батарейки (литиевые) тоже стоят дорого. Поэтому нужно знать другие способы. Чтобы отличить батарейку от аккумуляторной батарейки, рекомендуется изучить надписи, маркировку, узнать напряжение.
Отличия аккумуляторных и обычных батареек.
Надписи на корпусе
Различить эти элементы питания можно по информации от производителя на корпусе. Для этого нужно знать английский язык или разбираться в электрических параметрах.
| Разновидность | Надпись | Что обозначает |
| Простая | do not recharge
Alkaline Zinc Chloride, Leclanche Lithium Silver Oxide дата |
не перезаряжать
щелочная солевая литиевая с оксидом серебра срок хранения батарейки |
| Аккумулятор | Rechargeable или Recharge
Chargement rapide, normale или Quick Ni-Cd, Ni-Mh, Li-Ion mAч 1000 times |
перезаряжаемый
зарядка нормальная или быстрая тип элемента питания емкость количество циклов зарядки |
Напряжение и емкость
Отличить аккумуляторные батарейки от обычных можно по обозначению емкости и напряжения. У АКБ напряжение бывает 1,2 Вт, а у батарейки – 1,5 Вт. У литиевых источников питания более высокое напряжение: 3 Вт у одноразовых и 3,7 Вт у АКБ. Если нет такой маркировки, можно измерить напряжение вольтметром самостоятельно или у продавца в магазине.
Внешний вид
Отличить батарейку от аккумулятора можно по размеру. Они стандартные. Обозначаются буквами АА – пальчиковые и ААА – мизинчиковые.
| Тип | Обозначение | Ширина, мм | Высота, мм |
| Пальчиковая | АА (03) | 14,5 | 50,5 |
| Мизинчиковая | ААА (6) | 10,5 | 44,5 |
Несмотря на то, что АКБ предназначены для таких же бытовых приборов, они могут отличаться формой, диаметром или длиной. Обычно на корпусе есть гнездо для зарядки – порт microUSB. Но некоторые производители выпускают аккумуляторы, которые не отличить от батареек. Для них требуется специальное зарядное устройство.
Маркировка
Еще один признак, по которому можно отличить обычную батарейку от аккумуляторной – это маркировка. Если остальные надписи на корпусе могут отсутствовать, она должна быть обязательно. Производители пользуются традиционной маркировкой, принятой в ЕС.
Узнать, что батарейка аккумуляторная, можно по таким обозначениям:
- HR – никель-металлогидридный. Заряжать нужно, когда полностью исчерпана емкость. Быстро теряют заряд, но лучше других держат на морозе.
- KR – никель-кадмиевый. Самый дешевый аккумулятор. Быстро разряжается при низкой температуре и при длительном хранении
- ZR – никель-цинковый. У них самое большое напряжение и энергоемкость среди остальных аккумуляторов. Но небольшой ресурс – мало циклов заряда.
Для одноразовых источников питания используется другая маркировка:
- R – солевая. Самые недорогие, но быстро разряжаются. Подходят для простых приборов.
- LR – щелочная. Подходят для больших нагрузок, работают на холоде.
- SR – серебряно-цинковая. Характеризуются высокой энергоемкостью и длительным сроком эксплуатации.
Маркировка батареек по типу.
Буква R в международной маркировке обозначает, что батарейка цилиндрическая. Цифры после этих символов обозначают размер или диаметр элемента питания в миллиметрах.
Вывод
Запомнив эти параметры, можно легко узнать, что батарейка аккумуляторная. На это указывают такие надписи:
Проверка напряжения батарейки мультиметром.
- Rechargeable или Recharge;
- емкость в mAч;
- количество циклов перезарядки — 1000 times;
- тип элемента питания Ni-Cd, Ni-Mh или Li-Ion;
- напряжение 1,2 Вт или 3,7 Вт;
- цена в 7-10 раз дороже одноразовых.
Какой уход требуется гелевому аккумулятору?
Нельзя пользоваться транспортным средством до полного разряда батареи. При снижении заряда элемент питания функционировать не прекращает. Однако емкость снижается, из-за чего АКБ не сможет принимать нужное количество энергии. Необходимо приобрести мультиметр и всегда держать его при себе. Это поможет вовремя обнаружить разряд аккумулятора, подключить ЗУ и произвести подзарядку.
Дополнительно рекомендуется выполнять такие действия:
- регулярно очищать корпус батареи от пыли и грязи;
- раз в 3 месяца полностью разряжать и заряжать АКБ;
- контролировать правильность подключения клемм.
Ограничения эксплуатации
При соблюдении условий эксплуатации сульфат свинца, образующийся на пластинах в результате процесса разряда аккумулятора, при заряде распадается без проблем. Однако, если оставить на долгое время разряженный аккумулятор, то сульфат свинца образует нерастворимую кристаллическую форму с повышенным электрическим сопротивлением (этот процесс называется сульфатирование или сульфатация). Таким образом площадь взаимодействия (пропитанного электролитом стекловолоконного материала с пластинами) уменьшается и АКБ приходит в негодность. По этой причине аккумуляторные батареи необходимо всегда хранить в заряженном состоянии. Поддерживать заряд в АКБ может быть проблематично из-за так называемого эффекта саморазряда. При этом эффекте аккумулятор разряжается без воздействия внешней нагрузки. Температура хранения оказывает непосредственное влияние на этот процесс (рис. 2). В следующей таблице приведена зависимость промежутка времени между полным зарядом АКБ и температурой хранения для сохранения необходимого минимального уровня заряда:
| Температура хранения | Рекомендуемый период перезаряда батарей |
| 20℃ или ниже | 9 месяцев |
| 20~30℃ | 6 месяцев |
| 30~40℃ | 3 месяца |
Рис. 2 – график зависимости потерь в емкости AGM АКБ от времени и температуры хранения.
Номинальной емкостью аккумулятора называется емкость, гарантированная заводом изготовителем при заданных условиях разряда. Зарядной емкостью называется количество электроэнергии, сообщаемое аккумулятору при заряде. Зарядная емкость приблизительно на 10-12% больше разрядной из-за необратимых процессов, протекающих при заряде и разряде. После окончания длительного хранения АКБ их емкость может опустится ниже номинальной. Полную емкость можно восстановить с помощью проведения нескольких циклов «заряд-разряд».
Температура так же влияет на работу свинцово-кислотных АКБ (рис. 3). Комнатная температура 20-23°С является оптимальной для их эксплуатации. Более высокая температура увеличивает интенсивность коррозии пластин, что уменьшает срок службы аккумулятора (каждые 10 градусов сокращают срок эксплуатации в 2 раза, но при этом увеличивают емкость). При низкой температуре происходит охлаждение электролита в аккумуляторе, что ведет к снижению скорости протекания электрохимических процессов и соответственно уменьшению емкости аккумулятора (примерно 1% емкости при уменьшении температуры от нормы на 1°С).
Рис. 3 – график зависимости емкости AGM АКБ от температуры работы, где СА – номинальная емкость от которой высчитывается зарядный ток хСА (х — коэффициент)
При избыточном заряде свинцово-кислотного аккумулятора повышенным током после окончания процесса распада сульфата свинца начинает происходить электролиз воды. При этом водород и кислород приобретают газообразное состояние и происходит так называемый процесс «кипения». Во время этого процесса вода преобразуется в пар и увеличивается плотность электролита, что может привести к деформации корпуса АКБ и выходу его из строя. Уровень напряжения в 2,4В на элемент при котором начинается процесс электролиза воды называют «напряжением газообразования». С целью предотвращения подобных разрушительных процессов в AGM аккумуляторах используются:
- зарядные устройства с автоматическим регулированием по напряжению, которые обеспечивают уменьшение зарядного тока при приближении к полному заряду батареи
- ограничение значения максимального напряжения заряда на уровне 2,35 В на элемент
- загущенный электролит, заключенный между пластин в стекловолоконном материале, который обладает значительно меньшей интенсивностью газообразования при кипении
- герметичный пластиковый корпус с регулируемым клапаном, удерживающий образовавшийся газ и гарантирующий его рекомбинацию (в случае образования избыточного давления водорода автоматический клапан выпускает излишки газа)
Благодаря вышеописанным свойствам потребление воды из электролита сильно ограниченно, поэтому в течении нормального срока службы АКБ замеры вязкости электролита и добавление воды не требуются. Этим обеспечивается простота эксплуатации, а также возможность установки ИБП с такими аккумуляторами в помещении, где работают или проживают люди. Именно безопасность использования делает батареи, построенные по технологии AGM или гель, прекрасным выбором для эксплуатации дома и в офисе.
Отличие ИБП (UPS) от накопителей
Постараюсь подробно объяснить разницу между ИБП и накопителем энергии. Для качественной оценки придется делать сравнение по всем характеристикам, данные которых решил свести в таблицу.
| Характеристики | Источник бесперебойного питания | Накопитель энергии |
| Типы применяемых АКБ |
|
Литий-ионные (Li-ion):
|
| Срок жизни АКБ в циклах | от 300 до 3000 циклов в зависимости от типа и глубины разряда | 5000 циклов при глубине разряда 90%, 7000 циклов при глубине разряда 70% |
| Срок жизни АКБ, в годах | 0,8-8 лет | 13-20 лет |
| Частота подзарядки | Всегда 100% дозарядка | При необходимости или в случае саморазряда |
| Глубина разряда / КПД | до 60% (превышение критично) | до 90% (глубокий разряд не критичен) |
| Время работы | 5-15 мин | 2-4 часа при 100% нагрузке (базовые модели) |
| Максимальный ток зарядки | 0,2-0,3С | 1-2С |
| Номинальная емкость хранения энергии | от 500 Вт. Чем выше емкость, тем дороже | от 1 кВт. Чем больше емкость, тем дешевле |
| Максимальная мощность | ограничена | неограниченна (модульная система) |
| Источники потребления, предназначение | одно устройство | группа, этаж, дом, здание, поселок |
| Время срабатывания | 5-20 мс | от 18мс до 5 с |
| Энергетическая плотность | 15–50 кВт*ч/кг | 70–260 кВт*ч/кг |
| Цена | относительно недорого | дорого |
| Температура работы | 0-40С | 0-40С |
Теперь приведу небольшие пояснения по таблице.
Срок службы свинцово-кислотных батарей в ИБП составляет в среднем 1-2 года, при заявляемых производителем 3-7 лет. Дело в том, что срок жизни батарей измеряется не годами, а циклами.
Источники бесперебойного питания (UPS) подключают к потребителям по нескольким схемам (их рассмотрим в других статьях). Схема с двойным преобразованием энергии наиболее распространенная. По ней к ИБП можно подключить от 1-6 устройств, например, системных блоков от компьютеров. На вход ИБП подают 220В (шнур питания подключают к розетке), на выходе и в случае пропадания электричества или отклонения от допустимых значений (например, < 180 В или > 260 В) электропитание поступает от аккумуляторов.
https://youtube.com/watch?v=QUyKHvLwk0A
Аккумуляторы в бесперебойниках заряжаются всегда — это уменьшает срок их службы.
Достоинства ИБП:
- сглаживают импульсы;
- просадки;
- повышенное, пониженное напряжение;
- отсутствие энергии;
- скачки;
- быстрое время срабатывания (5-20 мс)
- стабилизирует синусоиду.
Достоинства накопителей:
- большая емкость;
- повышенный энергоресурс;
- поставил и забыл (нет необходимости в обслуживании);
- время автономной работы;
- возможно подключить дом, этаж, объект;
- вес, размеры.
Каждое устройство предназначено для определенной задачи. Приведу аналогию. Легковой автомобиль нужен для скорости, грузовой для перевозки грузов. И также с ИБП и накопителем энергии. Источник бесперебойного питания необходим для одного устройства, накопитель энергии для всего дома.
Как понять, что требуется замена АКБ?
Аккумулятор вырабатывает свой ресурс в основном по мере накрутки циклов заряда и разряда. Для AGM аккумуляторов этот ресурс составляет 400─500 циклов. По мере выработки ресурса батарея теряет ёмкость и из-за этого уменьшается время автономной работы компьютера от источника бесперебойного питания.
Для подобных моделей частым явлением бывает вздутие из-за избыточного выделения газов внутри. Такое может происходить, если АКБ часто подвергается перезаряду или чрезмерному нагреву. Например, ИБП находится в непроветриваемом помещении с повышенной температурой или задвинут в угол (шкаф и т. п.), где нет вентиляции. Если не хотите, чтобы ИБП подвёл вас в самый неподходящий момент и компьютер отключился, когда вы не успели сохранить данные, меняйте аккумулятор заранее.
CSB
Торговая марка CSB Battery основана в 1986 г, с 2015 г. принадлежит концерну Hitachi Chemical. Основное производство в Тайване, есть заводы во Вьетнаме и на Филиппинах. Качество продукции признано во всем мире. Именно такие батареи устанавливают в свое оборудование APC, Eaton, MGE и др. производители ИБП. У CSB есть официальные дистрибьюторы по всему миру, в РФ это компания Выбор.
Особенности продукции
На момент написания обзора представлено 13 линеек АКБ для ИБП. Подавляющее большинство представлено батареями по технологии AGM. Для ИБП к газовому котлу наиболее привлекательными являются следующие модификации:
- GP. Это стандартная серия общего применения, наиболее распространенная, поэтому не проблема подобрать. Емкость в пределах от 4,5 до 100 А*ч, напряжение 6 или 12 В. Срок службы 5 лет.
- GPL. Емкость в диапазоне от 7,2 до 100 А*ч. Напряжение 12 В .Срок службы увеличен до 10 лет.
- HRL. Емкость в диапазоне от 8,5 до 132 А*ч. Напряжение 12 В. Срок службы 10 лет.
- EVX. Емкость от 7,2 до 75 А*ч. Напряжение 12 В. Стойки к полному разряду – до 400 циклов. Срок службы 8 лет.
Производитель предлагает конструкции батарей, адаптированные для работы в буферном или циклическом режимах – от 260 до 400 циклов.
| Характеристики | GPL12400 | GPL12750 | GPL121000 |
|---|---|---|---|
| Технология | AGM | ||
| Напряжение, В | 12 | ||
| Емкость, А*ч | 40 | 80 | 100 |
| Масса, кг | 14,5 | 25,6 | 33,5 |
| Срок службы, лет | 10 | ||
| Примерная цена, руб. | 8800 | 15000 | 20100 |
Вывод: это одно из лучших предложений по соотношению цены и качества. Бренд широко представлен в СНГ. Выше вероятность, что попадется оригинал, если покупать не на рынке. Однако при покупке нужно быть внимательным – часто подделывают. Широкий ассортимент позволяет подобрать модель под строгие эксплуатационные запросы.
B.B. Battery
B.B. Battery – китайский бренд, под которым выпускаются батареи VRLA. Компания работает с 1992 г. Продукция поставляется в США, Азию и Европу. Сайт представителя в СНГ можно посмотреть тут.
Особенности продукции
На сегодняшний день компания предлагает 17 линеек AGM аккумуляторов и 3 – гелевых. Емкость варьируется от 7 до 230 А*ч при напряжении 12 В. Также есть модели на 2, 4 и 6 В.
Продукцию этой компании очень часто подделывают, встречаются мимикрирующие под B.B. Battery аккумуляторы
Например, с виду одинаковый корпус может отличаться расположением клемм и даже надписью: вместо B.B может быть B.P – несведущий не обратит внимание на такую мелочь. Но при этом емкость подделки будет в 2 раза меньше
Модели от B.B. Battery
| Характеристики | BPL40-12 | BPL85-12 | BPL110-12 |
| Технология | AGM | ||
| Напряжение, В | 12 | ||
| Емкость, А*ч | 40 | 85 | 110 |
| Масса, кг | 14,6 | 31,2 | 40 |
| Срок службы, лет | 10 | ||
| Примерная цена, руб. | 10500 | 19500 | 23000 |
Вывод:
выбор батарей B.B. велик, и при покупке нужного аккумулятора обязательно еще раз сверьтесь с рекомендациями производителя вашего ИБП. При этом внимательно изучайте маркировку – встречаются подделки.
Как выбрать аккумулятор для бесперебойника
При выборе и сравнении форм-фактора основное внимание уделяется тому, где вы собираетесь его использовать. Настольный или компактный ИБП может незаметно прятаться под столом
Башня или мини-башня будут иметь приятный эстетический дизайн, позволяющий сидеть на столе или столе. ИБП в стойке хорошо работает в серверных комнатах.
Критерии выбора
Какой тип ИБП мне нужен?
Составьте список ваших наиболее распространенных проблем с питанием из приведенных выше определений и используйте приведенную ниже таблицу, чтобы выбрать, какая топология решает ваши проблемы.
Вот пример списка оборудования, чтобы проверить нагрузки:
Как только вы рассчитали свою нагрузку, посчитайте количество сетевых шнуров, которые вы хотите подключить к ИБП. Ваша система ИБП должна иметь достаточно розеток для покрытия количества шнуров питания. Помните, что свинцовый аккумулятор не всегда лучше гелиевого.
Рейтинг лучших моделей АКБ
| Категория | Наименование | Цена |
|---|---|---|
| Лучшие свинцово-кислотные аккумуляторы | Mutlu Calcium Silver 60 | 5 000 |
| VARTA D59 Blue Dynamic | 5 200 | |
| Тюмень Premium 6СТ-60 | 3 500 | |
| Topla Energy 60 | 4 970 | |
| Exide Excell EB602 | 4 600 | |
| BOSCH S4 005 Silver | 5 300 | |
| Лучшие аккумуляторы AGM | VARTA D52 Silver Dynamic AGM | 12 000 |
| Bosch AGM S5 A05 | 10 000 | |
| Tudor AGM | 8 800 | |
| Banner Running Bull | 9 700 |
