Как проверить АКБ ИБП на работоспособность?
- Признаки неисправности ИБП
- Алгоритм проверки аккумулятора ИБП
- Осмотр
- Измерение напряжения
- Проверка под нагрузкой
- Диагностика через меню бесперебойника
- Контроль температуры
- Выводы
Аккумуляторная батарея – важнейшая часть источника бесперебойного питания. От ее работоспособности зависит, сможет ли ИБП выполнять свои задачи: обеспечивать резервное питание ответственной нагрузки. Часто в бесперебойниках используют необслуживаемые свинцово-кислотные АКБ напряжением 12 В и емкостью от 4,5 до 250 А·ч. В современных ИБП в роли источников питания применяются более эффективные литий-ионные АКБ.
При возникновении неполадок в работе бесперебойника в первую очередь проверяют аккумуляторную батарею. Она считается самым уязвимым местом, т.к. со временем исчерпывает свой ресурс, теряет в характеристиках и выходит из строя. Диагностика аккумуляторов позволяет определить их состояние и понять, какие меры нужны для восстановления рабочего состояния UPS – ремонт или замена аккумуляторного блока. При нормальной работе бесперебойника также нужно периодически проверять состояние его аккумуляторов, чтобы по возможности продлить срок их службы.
Признаки неисправности ИБП
Типичные симптомы неполадок с аккумуляторами бесперебойника – это:
- сигнал от самого UPS – например, с помощью индикатора «Replace Battery»;
- сокращение времени работы при отключении внешнего питания;
- проблемы с запуском;
- отключение сразу после запуска.
Причины неполадок бывают разными – от поломки зарядного устройства и превышения допустимой нагрузки на UPS до короткого замыкания в обслуживаемой сети и химической деградации аккумуляторов. Со временем в источниках питания любого типа происходят необратимые изменения. В свинцово-кислотных аккумах происходит сульфатация и разрушение пластин, их замыкание, изменение состава электролита. В литий-ионных моделях естественный износ сопровождается снижением способности электродов встраивать ионы лития, замедленным протеканием окислительно-восстановительных реакций, ростом дендритов.
Если батарея выработала свой ресурс, восстановить ее не получится. В таком случае нужна замена старого аккумуляторного блока. Если же аккумуляторы относительно новые, но почему-то стали работать хуже, необходимо провести их диагностику с последующим устранением обнаруженных неисправностей.
Алгоритм проверки аккумулятора ИБП
Перед тем как проверять аккумуляторы в ИБП, нужно отключить батарейный блок от устройства и извлечь его из корпуса. Есть несколько способов проверить состояние батарейного блока UPS: осмотр, изменение напряжения, проверка через меню UPS и контроль температуры.
Осмотр
Посмотрите, не вздулись ли аккумуляторы, иначе использовать их недопустимо. Вздутие происходит из-за перегрева, превышения допустимых токовых нагрузок, коротком замыкании или химической деградации накопителей энергии. Такие источники питания подлежат замене. Кроме того, при осмотре обратите внимание на герметичность корпуса, отсутствие следов коррозии, протечек и других дефектов.
При визуальном контроле свинцово-кислотных блоков проверьте их на эффект «погремушки»: слегка потрясите и послушайте, не гремят ли компоненты внутри корпуса. Такой эффект наблюдается при высыхании электролита и также свидетельствует о выходе батареи из строя.
Измерение напряжения
Возьмите мультиметр или вольтметр, измерьте общее напряжение батареи и каждого элемента питания в отдельности. Сопоставьте их со значениями рабочего диапазона. Для аккумуляторного блока на 12 В рабочий диапазон составляет от 10,5 до 13,5 В. Для Li-ion аккумуляторов рабочий диапазон составляет от 2,8 до 4,2 В на элемент, для моделей LiFePO4 – от 2 до 3, 65 В на ячейку.
Если измеренное напряжение ниже минимального значения, значит, аккумулятор глубоко разряжен. В результате UPS не запускается в работу. При критическом разряде накопителей энергии зарядить их не получится, т.к. во внутренней структуре произошли необратимые процессы старения и деградации.
Если измеренное напряжение в допустимых пределах, возьмите мультиметр и проверьте, одинаков ли вольтаж у разных ячеек сборки. Разбег не должен превышать 0,2–0,3 В, иначе одни из ячеек будут работать на износ, а другие – с меньшим расходованием емкости. Такой разбаланс снижает эффективность использования аккумуляторных блоков и приводит к их преждевременному выходу из строя.
Проверка под нагрузкой
Кроме напряжения, стоит проверить остаточную емкость аккумуляторов. Вначале отключите АКБ от нагрузки и зарядите ее исправным зарядным устройством с подходящими параметрами. Затем подключите нагрузку – небольшой и достаточно мощный потребитель энергии. В качестве нагрузки обычно используют автомобильную лампочку дальнего света. Чем мощнее тестирующая нагрузка, тем короче цикл разрядки, но и точность диагностики при этом снижается.
Проверьте, не просаживается ли напряжение АКБ при подключении лампочки, не падает ли ее яркость. Если такие симптомы есть, аккумуляторы необходимо заменить: их дальнейшее использование не будет эффективным. Время свечения лампочки, подсоединенной к исправной батарее, определяют по формуле: t=Q/(P/U).
Здесь Q – номинальная емкость источника питания, P – мощность потребителя энергии, U – выходное напряжение. Например, при работе от аккумулятора емкостью 5 А·ч и напряжением 12 В лампочка мощностью 50 Вт должна светить чуть дольше часа. Проходить весь цикл разряда не обязательно: если значительной просадки напряжения не наблюдается, аккумуляторы работоспособны.
Диагностика через меню бесперебойника
Если UPS имеет такую функцию и дисплей для вывода информации, вы можете быстро проверить напряжение элементов питания и всей сборки, их емкость, уровень заряда, ориентировочное время автономной работы и температуру аккумуляторов. Это поможет определить состояние аккумуляторного блока и выявить возможные неполадки, даже не отключая его. В «умных» бесперебойниках предусмотрена функция тестирования АКБ с информированием пользователя о результатах.
Контроль температуры
Проверить, не перегревается ли аккумуляторный блок, можно тактильно или с помощью специального прибора: контактного термометра, тепловизора или датчика температуры. Перегрев батареи (повышение ее температуры более чем на 10 °C) свидетельствует о ее неисправности и необходимости замены.
Когда аккумуляторы исправны, а токи заряда или разряда не превышают допустимые значения, они не должны перегреваться. Повышение температуры говорит об увеличении внутреннего сопротивления элементов питания, протекании необратимых процессов деградации в их структуре и небезопасности их дальнейшего использования.
Выводы
Проверить состояние аккумуляторного блока ИБП можно разными способами – от визуального мониторинга до использования специальных приборов, тестеров и нагрузочных стендов. Если аккумуляторы быстро теряют емкость, работают со значительными просадками напряжения под нагрузкой, не берут заряд при зарядке или перегреваются при работе, скорее всего, они выработали свой ресурс и восстановлению не подлежат. Таким накопителям энергии необходима замена.
Ранее в блоге VirtusTec вышла статья о правилах зарядки аккумуляторной батареи электроскутера
