Как правильно и чем заряжать аккумулятор от бесперебойника

Источник бесперебойного (резервного) питания (ИБП) выполняет две важные функции. Во-первых, он стабилизирует колебания сетевого напряжения и, во-вторых, при отключении (пропадании) сети продолжает обеспечивать потребителя электропитанием от аккумулятора. Этот переход осуществляется автоматически. На рисунке 1 показан пример расположения аккумулятора внутри ИБП средней мощности.

Характеристики аккумулятора определяют мощность и длительность работы бесперебойника. При работе UPS при наличии сети аккумулятор находится в щадящем режиме (на подзарядке), пока не исчезнет сетевое электропитание. По истечении гарантийного срока или по другим непредвиденным обстоятельствам потребуется его восстановление, до замены новым. Рассмотрим, как можно зарядить аккумулятор от бесперебойника от различных источников постоянного тока.

Какие аккумуляторы стоят в источниках бесперебойного питания

В ИБП применяются герметичные (необслуживаемые), в основном 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью от 5 до 250 А·ч с выходными клеммами (ножевые) Faston 187/250 (F2). В ИБП используются следующие типы аккумуляторов;

• с технологией AGM;
• гелевые батареи.
• никель-кадмиевые.

Аккумуляторы для ИБП выпускают такие бренды, как;

• IPPON — Великобритания;
• Delta — Китай;
• Энергия — Россия;
• CSB — Тайвань;
• B.B. Battery — Гонконг;
• Fiamm — Италия;
• Leoch — Китай;
• C&D Technologies — США;
• Yuasa — Япония;
• Sonnenschein — Германия;
• SVEN — Китай;
• Tudor — Португалия.

Все модели аккумуляторов для ИБП имеют герметичную конструкцию и не нуждаются в обслуживании. В качестве материала корпуса используется ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) пластик, который обладает стойкостью к механическим, химическим воздействиям и относится к негорючим материалам. Батареи для ИПБ располагаются как внутри бесперебойника, так и снаружи, в зависимости от мощности ИПБ. Один из распространённых размеров батарей для внутренней установки в ИБП является 151х65х94 (мм). В таблице 1 показаны габариты батарей в зависимости от ёмкости.

При большой выходной мощности ИПБ требуются аккумуляторы большой ёмкости, до 250 А·ч. С учётом их размера и веса они устанавливаются снаружи. В таблице 2 показаны характеристики некоторых аккумуляторов для источников большой ёмкости.

Картинка	Наименование	Вес (кг)	Страна-производитель	Ёмкость (A/h)	Размеры (мм)	Напряжение	Тип
	SB HRL 12280W	28,50	Тайвань	70	261x168x210	12	AGM
	Delta HRL 12-100	33	Китай	100	330х171х215	12	AGM
	LogicPower SILVER LP-MG 12-250	69	Украина	250	522x268x220	12	AGM
	Fiamm 12FGL150	46.2	Италия	150	483x171x220	12	AGM

Табл. 2. Характеристики мощных аккумуляторов.

Перед окончанием гарантийного срока работы аккумулятора или когда начинаются сбои в работе бесперебойника, необходимо проверить его энергетическую ёмкость, показывающую способность разряжаться в режиме постоянной мощности в течение небольшого времени (до 15 минут).

Конструкция ИБП предусматривает самостоятельную замену батареи. При замене необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с аккумуляторными батареями. Для сохранения рабочих характеристик ИПБ при замене должны использоваться однотипные накопители (тип и ёмкость).

Правила первой зарядки и дальнейшей эксплуатации

Для надёжной работы аккумулятора в период гарантийного срока службы, производитель на этикетке указывает ограничительные данные;

• Rechargeable — перезаряжаемая.
• Do not recharge — не перезаряжать (не заряжается).
• Initial current ХХ.Х А — ток зарядки (не больше).
• Floating (Standby) use ХХ В. — максимальное напряжение, при котором батарея может находиться долгое время (буферный режим).
• Cycle use — максимальное напряжение в циклическом режиме (заряд-разряд).
• Risk of fire, explosion, or burns — риск (опасность) пожара, взрыва или ожога.
• Do not short circuit the battery — не закорачивайте батарею.
• Do not disassemble, heat above 40 °С or incinerate — не разбирайте, не нагревайте выше 40 °С и не сжигайте.
• Recharge after use — перезарядить после использования.

На рисунке 2 изображён пример этикетки (трафарета) на аккумуляторе ИПБ.

Режим работы, указанный на корпусе вашего накопителя, должен поддерживаться всё время. В исправном бесперебойнике поддерживается такой режим. Для проверки работоспособности зарядки для аккумулятора ибп, нужно разобрать блок и мультиметром измерить напряжение на клеммах батареи (без отключения от сети). Оно должно составлять (Floating use) 13–14 В. Если оно меньше, то, скорее всего, неисправна схема управления зарядкой блока и он не заряжался. Рассмотрим, как правильно самостоятельно заряжать и проверять его работоспособность.

Перед установкой нового аккумулятора его необходимо подзарядить (несколько часов), так как он теряет заряд за время хранения (от даты выпуска до даты продажи). При потере заряда на 25 % батарею нужно подзарядить простым ЗУ с напряжением не более 14 В, а при более глубоком разряде (напряжение батареи ниже 10 В) использовать автоматические (умные) ЗУ с тремя стадиями зарядки. Напряжение на клеммах измеряется мультиметром.

Важно. Все переключения производить при отключённом сетевом напряжении.

Перед эксплуатацией нового аккумулятора необходимо провести контрольно-тренировочный цикл для батареи (разряд-заряд). Для этого необходимо;

• Установить, закрепить и подключить аккумулятор (красный +, черный -).
• Отключить нагрузку от ИПБ.
• Включить бесперебойник в сеть. Дальнейшее восстановление ёмкости будет производиться в штатном режиме, внутренней схемой ибп под управлением контроллера.
• Выключить ибп через несколько часов (до 24 часов).
• Подключить к ИБП нагрузку. Можно включить эквивалент нагрузки — электрическую лампочку, электроплитку и такого типа, но по мощности не больше мощности ИБП.
• Отсоединить от сети и включить ибп. Когда накопитель разрядится, ибп отключится, а зелёный индикатор замигает, и будут издаваться частые гудки.
• Повторить цикл 2 или 3 раза.
• Если сбоев нет, подключить штатную нагрузку, и можно пользоваться устройством.

Инструкция по зарядке и восстановлению

Перед зарядкой снятого аккумулятора необходимо осмотреть его внешний вид. Если есть деформация (вздутость) и подтёки на корпусе, то, возможно, неисправна зарядная часть схемы ИБП, и такая батарея восстановлению не подлежит, или есть надпись do not recharge.

Необходимо устранить неисправность в ибп до установки другой батареи. На рисунке 3 изображён аккумулятор для ИБП малой ёмкости со снятой крышкой.

Для попытки восстановления потребуется;

• Аккуратно снять верхнюю крышку, по периметру подрезать ножом.
• Вскрыть 6 резиновых пробок.
• Залить в каждую банку два–три миллилитра дистиллированной воды с помощью медицинского шприца. Заливка проводится аккуратно, без повреждений пластин. Визуально через отверстия проверить их влажность.
• Заряжать нужно через часа два после заливки, чтобы пропитались сепараторы. Напряжение зарядки должно составлять Cycle use (14 В), а ток — не более 1/10 части от ёмкости (не более Initial current).

Специалисты советуют заряжать аккумуляторы технологии AGM умными зарядками. В них заложены последние достижения в технологии метода зарядки. Например:

• ПЛАВНЫЙ СТАРТ (SOFT START).
• ДИАГНОСТИКА (ANALYSE).
• ОСНОВНАЯ ЗАРЯДКА (BULK).
• ПОГЛОЩЕНИЕ (ABSORPTION).
• ВОССТАНОВЛЕНИЕ (RECOND).
• БУФЕРНЫЙ РЕЖИМ (FLOAT).
• ДЕСУЛЬФАТИЗАЦИЯ (DESULPHATION).
• ИМПУЛЬСНАЯ ЗАРЯДКА (PULSE).

В основном, автоматические ЗУ выполняют зарядку за 3 этапа.

• Заряд постоянным током.
• Постоянным напряжением.
• Поддерживающий режим.

На рисунке 4 графическое изображение изменения напряжения и тока в процессе зарядки.

Все эти этапы можно выполнить и вручную, но это потребует постоянного вашего присутствия для контроля тока заряда и напряжения на аккумуляторе, что займёт много времени, и не исключены ошибки. В интеллектуальных ЗУ все эти этапы взаимосвязаны. Процесс зарядки происходит без повреждений и без перезаряда.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросВ экстренных случаях зарядить аккумулятор бесперебойника можно от зарядного устройства для автомобильных АКБ. Важно при этом не превышать значения напряжения и тока, чтобы не перегревать батарею.

Но в случаях, если батарея сильно разряжена и не принимает ток, ЗУ не сможет её восстановить, так как работает по правилам. Тогда можно будет попробовать реанимировать (восстановить) в ручном режиме.

В случаях, когда батарея не принимает заряд, можно попробовать варварский метод, типа раскачки. Зарядка батареи начинается с постепенного увеличения напряжения, превышающего значение Cycle use (14,7), и может достигать более 30 В. Такое напряжение можно взять, например, от лабораторного регулируемого блока питания или самодельного БП, собранного по схеме, изображённой на рисунке 5. Блок питания выдаёт напряжение от 1,2 В. до 30 вольт и ток до 10 ампер. Т1 установлен на радиатор.

При этом нужно постоянно контролировать ток и напряжение. Процесс восстановления батареи выполняется по пунктам;

• Постепенно повышать напряжение (от 12 В) до тех пор, пока ток не начнёт расти.
• При таком напряжении подождать, пока ток не вырастет до 0,5 ампера.
• Если ток продолжает расти, постепенно уменьшать напряжение.
• При напряжении 13 вольт оставить батарею на зарядке, пока ток не начнёт падать.
• При токе 0,1 А отключить батарею от ЗУ.
• Подключить к батарее автомобиля лампочку мощностью 10,20 W для малой ёмкости, а для большой — лампочку от фары, на время, пока не разрядится до 10 вольт.
• Повторить зарядку при напряжении 13 В.
• Если батарея принимает зарядку, то она восстановилась.
• Дать постоять сутки, и если напряжение сильно не упадёт, то ещё какое-то время его можно использовать.
• Колпачки и крышку установить на место.
• Процесс заряд–разряд можно повторить.

Если ток при большом напряжении не растёт, то батарея, к сожалению, восстановлению не подлежит. Чтобы продлить жизнь разряженному накопителю, в качестве зарядки можно воспользоваться подручными средствами, такими как:

• Блок питания ноутбука.
• Блок питания для компьютера.
• Адаптеры на 12 В (для светодиодных лент).

При восстановлении батареи важно определить причины потери ёмкости.

Процесс зарядки не должен прерываться до полного заполнения ёмкости батареи. Большие токи или напряжение при зарядке губят agm аккумуляторы. Если не указаны эксплуатационные характеристики, то нужно придерживаться стандартных.