Как устроен аккумулятор для ИБП: конструкция и требования
Как устроен аккумулятор для ИБП: конструкция и требования
ИБП (источник бесперебойного питания) – это устройство, которое быстро заменяет напряжение, если в сети появляется перебой. В большинстве моделей ключевой компонент
– аккумулятор. Он хранит энергию, которую можно раздать в течение нескольких минут до часов. Давайте разберём, как выглядит аккумулятор, какие
требования он должен выполнять и как подобрать подходящий вариант.
1. Что такое аккумулятор ИБП и зачем он нужен
Аккумулятор – это преобразователь электролитической энергии в электрическую. В ИБП он работает распределением токов: при нормальном питании от сети аккумулятор заряжается,
а при отключении в сети начинает отдавать ток до тех пор, пока ИБП не переключится на автономный режим. Время работы
зависит от ёмкости батареи и нагрузки, которую вынуждает обслуживать ИБП.
2. Конструкция аккумулятора
Стандартный аккумулятор для ИБП – это соедиённый блок. Он состоит из нескольких параллельно соединённых ячеек, каждая из которых содержит анод, катод
и электролит. Подключаются к двум выводам – плюс и минимум. За электрохимическое образование отвечает реакция между электродом и электролитом. Внутри
корпуса находятся гальванические элементы, которые в итоге и дают нам напряжение.
3. Ещё важнее – требования к аккумулятору
3.1. Химический состав
Наиболее распространённые типы:
ТипНапряжение (V)Ёмкость (Ah)ПлюсыМинусы Свинцовый (AGM, Gel)2 VБыстрая зарядка, стойкость к удрамлениямНизкая цена, большой запас разрядовПлотность энергии ниже, более тяжёлый вес Литий‑ионный (Li‑Fe)3.6 VНизкий вес, высокий КПДБолее высокая цена, требуются системы защитыУязвимость к перегреву, кВт‑ч ограничен моментальный ток Никелевый – медный (NiMH)1.2 VНизкие издержки, долгий срок службыНизкая плотность энергии, нарушено при длительном хранении
3.2. Параметры, которым стоит уделить внимание
- Ёмкость – определяет время автономной работы. Вычисляется как V × Ah = Wh.
- Круги циклов – сколько раз аккумулятор можно разряжать/заряжать до снижения ёмкости на 20 %. Для ИБП важно минимум 1 000–2 000 циклов.
- Температура эксплуатации – от –20 °C до +50 °C. Суперпроводящие элементы могут деградировать.
- КПД – процент энергии, получаемой при разряде. В пределах 90‑95 %.
- Мощность разряда – максимальный ток, который может безопасно выдавать аккумулятор без перегрева.
4. Как подобрать аккумулятор к ИБП
При выборе используйте данные производителя: предполагаемое время работы, номинальное напряжение ИБП, тип нагрузки (непостоянная, постоянная). Рассчитаем пример:
1. ИБП – 1 кВт, нужна 1 ч автономия.
2. Оптимальное напряжение сети – 230 V, ИБП – 48 V. 3. Выручка от аккумулятора = 1 КВт × 1 ч = 1000 Вт·ч. 4. Номинальное напряжение аккумулятора 48 V. 5. Необходимая ёмкость = 1000 Вт·ч ÷ 48 V ≈ 20,8 Ah. Ещё добавьте 20 % запаса → 25 Ah. Выберите аккумулятор AGM 48 V × 25 Ah.
5. Схема подключения и защита
Батареи обычно подключаются последовательно для высшего напряжения и параллельно для повышения ёмкости. Руская схема: два 48 V AGM ячейки (12 V × 4) последовательно, затем
три параллельных блока одинаковой цепи. Важно добавить балансировочный регулятор, чтобы токи распределялись одинаково. Для литиевых ячеек в обязательном порядке ставим
BMS – систему мониторинга заряда, разряда, температуры и защиту от переполюсовки.
6. Правила эксплуатации и сервисный уход
- Проверьте балансировку разрядов: одинаковый уровень заряда у всех ячеек.
- Точность измерения напряжения – каждая ячейка не должна падать ниже 1,5 V (свинцовый) или 3,2 V (литий).
- Температура помещения. В жаркие месяцы используйте активный охлаждающий радиатор.
- Регулярно проверяйте состояние электролита – при AGMD можно отключить добавление новой воды. Для баттерий со стыковкой “сухой” стоит удерживать внутренний ток
под 500 mA для замедления деградации. - Перезаправляем только качественные реактивы, иначе зарядка может закончиться «плужкой».
7. Как выбрать в коммерческих и бытовых случаях
СитуацияРекомендация Домашняя система видеонаблюдения, 15–30 минут автономииAGM 12 V × 3,5 Ah. Батарея простая, хранится в обычной комнате. Малый бизнес – POS‑терминалы, 10–20 минут работыAGM 48 V × 20 Ah в компактном корпусе. Средний бизнес – офис датчиков, 1–2 ч автономииLi‑Fe 48 V × 30 Ah, преимущество ёмкости. Необходим BMS. Крупные объекты – управление доступом, 3–4 ч работСистемы «умных» аккумуляторов: 48 V × 60 Ah. Планируйте стандартную замену каждые 5 лет.
Чек‑лист перед покупкой
- Определите время автономной работы (ВАЧ), напряжение ИБП, тип нагрузки и среднюю мощность.
- Посчитайте необходимую ёмкость и выберите тип аккумулятора, учитывая цену и сопутствующую поддержку (BMS, регуляторы).
- Проверьте условия эксплуатации – температура, вентиляция, регулярность обслуживания.
- Спросите у партнёров о прибыле на долгосрочную работу: сколько аккумуляторов нужно менять, как быстро доступно новое оборудование.
- Резервируйте сервис, чтобы в случае отказа можно было быстро заменить элемент без простоя.
Базовые правила просты: батарея должна отдавать нужное напряжение на необходимую продолжительность без перегрева, оставаться надёжной в течение много разрядных циклов, причём
при всех типах климатических условий и с учётом особенностей установки. В большинстве случаев, даже бытовых систем, выбор AGMi‑свинцовых аккумуляторов обеспечивает
баланс цены и надежности. При более строгих требований к сроку работы, как в офисах и центрах мониторинга, стоит обратить внимание
на литиевые варианты, если на входе есть BMS и защита от экстремальных температур.
Если хотите подобрать конкретный аккумулятор, обратите внимание на раздел ИБП и аккумуляторы на сайте y-ss.ru. Там собраны рекомендации и
позиции оборудования, которые проверены на практике. Через несколько простых шагов вы сможете подобрать правильный комплект, сохраняющий работу ваших систем даже
в ночное время и без лишних хлопот.
Читать на сайте: https://y-ss.ru/blog_pro/elektrika/kak-ustroen-akkumulyator-dlya-ibp-konstruktsiya-i-trebovaniya/