Как заменить аккумулятор в ИБП?
В отличие от большинства аккумуляторных устройств, ИБП большую часть времени работают от сети, и плачевное состояние АКБ может долго оставаться незамеченным. Но при очередных перебоях в работе основной электросети бесперебойник с неработоспособным аккумулятором отключается практически сразу, без положенного времени автономной работы. Чтобы избежать таких сюрпризов, нужно систематически проверять состояние аккумуляторного блока.
Как проверить состояние батареи ИБП?
Если у вас «умный» UPS, он сам периодически тестирует аккумулятор под нагрузкой, выясняет оставшийся ресурс и сообщает вам о необходимости замены АКБ. В обычном бесперебойнике эта функция не предусмотрена и диагностику нужно делать самостоятельно. Для исправной батареи такая проверка просто поможет убедиться в ее хорошем рабочем состоянии. Если же аккумулятор проработал уже более 2–3 лет, периодическая диагностика убережет вас от неприятных сюрпризов и поможет своевременно заменить неисправный аккумуляторный блок.
Чтобы проверить, справляется ли ИБП со своими задачами, достаточно смоделировать ситуацию с отключением питания и посмотреть, сколько он проработает. Например, если UPS подключен к компьютеру, нужно выдернуть вилку питания бесперебойника, а ПК оставить включенным. На некоторых моделях UPS предусмотрена кнопка «Тест», выполняющая аналогичную проверку. Конечно, перед таким тестированием необходимо сохранить документы и завершить выполнение важных компьютерных программ.
Если UPS отключается преждевременно, причиной его неисправности может быть не только нерабочая АКБ, но и плохой контакт на клеммах или проблемы с электроникой. Чтобы выяснить причину неполадок, нужно:
- Выключить UPS и отсоединить его от сети.
- Открыть корпус. Обычно для этого нужно снять крышку – взять длинную отвертку и отвинтить винты на нижней стороне устройства или аккуратно рассоединить защелки.
- Проверить чистоту клемм и плотность их прижима. Если обнаружен налет, почистить клеммы. Если при покачивании клеммы болтаются, поджать их плоскогубцами.
- Извлечь батарею из корпуса и визуально оценить ее состояние. Если АКБ вздулась или имеет потеки, ее однозначно придется заменить. Дальнейшее использование таких накопителей бессмысленно и опасно. Замена потребуется и в случае, если напряжение на клеммах ниже 12 В. Если же батарея относительно новая, визуально с ней все нормально, и измеренное мультиметром напряжение не ниже номинала, ее нужно протестировать самостоятельно или отнести на диагностику в мастерскую либо сервисный центр.
- Для тестирования нужно воспользоваться специальным тестером с нагрузкой 10–15 А или хотя бы автомобильной лампочкой. Если напряжение под нагрузкой оказывается ниже 9 В или свет лампочки вскоре блекнет, это говорит о необходимости замены аккумуляторов в АКБ.
Если в бесперебойнике 2 батареи, и одна из них выработала ресурс раньше другой, менять нужно обе. Они соединяются последовательно и работают как одна АКБ на 24 В. Поэтому для эффективной работы обоих аккумуляторов важно, чтобы они были идентичными по всем параметрам. Аналогично обстоит дело и с накопителями на 48 В или другого вольтажа, когда последовательно соединено несколько аккумов по 12 В.
Как выбрать новую АКБ?
Чаще всего в бытовых источниках бесперебойного питания стоят необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы в герметичном пластиковом корпусе, со связанным в стекловолокне электролитом на основе серной кислоты. Но старую свинцовую АКБ можно поменять на литиевый аналог с лучшими характеристиками. Это может быть батарея Li-ion или LiFePO4, близкая к штатному накопителю энергии по номинальному напряжению и размерам, а также имеющая такое же расположение клемм (чтобы не пришлось их менять). С размерами нужно быть особенно внимательными, чтобы новая АКБ без проблем поместилась в отсек, не пережимая при этом провода и не контактируя с элементами схемы. Исключение составляют внешние аккумуляторы, которые выбирают независимо от параметров батарейного отсека.
Благодаря большой удельной энергоемкости, литиевые аккумуляторы для UPS при идентичных размерах обеспечивают лучшую автономность. В среднем после перехода со свинца на литий время резервного питания от батареи бесперебойника возрастает в 2–3 раза. К тому же, аккумы LiFePO4 более долговечны (служат до 5–10 лет), быстрее заряжаются и устойчивы к глубоким разрядам.
Такие АКБ можно купить, собрать на заказ или сделать самостоятельно из отдельных элементов. Важно, чтобы они были абсолютно одинаковыми. Например, АКБ номинальным напряжением ≈12 В можно собрать из 4 последовательно соединенных ячеек LiFePO4. Ее номинальный вольтаж будет равен 4 х3,2 В = 12,8 В, а промежуток рабочих напряжений – от 10 до 14,6 В (от 2,5 до 3,65 В на ячейку). Для контроля рабочих параметров и поддержания условий безопасной работы батареи Li-ion и LiFePO4 обязательно снабжают BMS платой. Удобнее всего следить за рабочими характеристиками и контролировать состояние АКБ, если она оснащена Smart BMS.
Процедура замены АКБ в ИБП
Для замены аккумуляторной батареи ИБП нужно выполнить следующие шаги:
- Отключить бесперебойник от сети.
- Открыть блок UPS – открутить болты или рассоединить защелки.
- Отсоединить разъемы и аккуратно извлечь старую АКБ, если это не было сделано раньше. От нее понадобится только корпус и крышка с контактами.
- Установить вместо старой новую батарею.
- Соблюдая полярность, подключить провода к клеммам. Замерить напряжение на клеммах.
- Собрать блок беспребойника.
- Подключить его к сети и протестировать. А если UPS имеет функцию холодного старта, можно запустить его, не подключая к сети.
Если при замене аккумулятора вы перешли на другой тип химии, желательно учесть различия в рабочем напряжении. Так, свинцово-кислотные АКБ номинальным вольтажом 12 В работают в диапазоне от 11,8 до 13,8 В. Если же вместо СКА вы установили батарею LiFePO4, собранную по схеме 4S, ее рабочий диапазон составит от 10 до 14,6 В (от 2,5 до 3,65 В на банку).
Соответственно, UPS, рассчитанный на работу со свинцово-кислотной батареей, будет использовать возможности литий-железо-фосфатной АКБ не на полную мощь. Точнее – при верхней границе 13,8 В вместо 14,6 В она будет заряжена на ≈ 75% вместо 100%. Чтобы адаптировать бесперебойник под новое рабочее напряжение, используют подстроечные резисторы (при их наличии в корпусе) или меняют штатный резистор на соответствующую альтернативу. Если этого не сделать, UPS все равно будет работать, но время обеспечиваемого им резервного питания будет меньше.
Читайте в предыдущей статье блога VirtusTec.ru о том, как выбрать источники питания для систем видеонаблюдения.
