Почему бесперебойники так быстро убивают аккумуляторы
Источники бесперебойного питания (ИБП) или просто «бесперебойники» мрут как мухи. Вернее не сами устройства, а аккумуляторы в них. Выходят они из строя очень быстро, хотя производитель порой заявляет что срок их службы может доходить до 10 лет. Вы видели, чтобы хоть один бесперебойник прожил столько времени без замены аккумуляторов? Лично я — нет.
Поработают они пару лет от силы и происходит непоправимое... в чём же дело? А дело всё в зарядке и несоблюдении температурных режимов работы. Как следствие трещины и вздутия корпуса, а внутри у нас «погремушка», так как пластины уже развалились.
Небольшой лафхак, как убедиться что батарее пришёл конец, если внешне она выглядит нормально? Попробуйте её потрясти. Внутри ничего не должно громыхать.
Рекомендации по условиям зарядки прописаны на корпусах аккумуляторных батарей (Constant voltage charge):
Standby use: 13.5-13.8V Cycle use: 14.4-15.0V Initial current: 3A MAX
- STANDBY USE — напряжение которое держит бесперебойник на полностью заряженном аккумуляторе, но пока не используется (на батарею подается слабый ток подзаряда);
- CYCLE USE — напряжение источника зарядного тока, которым заряжается батарея;
- INITIAL CURRENT. Начальный ток зарядки аккумулятора. Максимальный ток заряда зависит от емкости аккумулятора (Ампер/час, Ah).
Производители бюджетных моделей бесперебойников не всегда соблюдают эти рекомендации или просто не заморачиваются с выставлением нужных значений, хотя такая возможность и заложена в схемотехнике аппарата.
Так, в распространенном ИБП Powercom BNT-600 на плате есть подстроечный резистор VR1, которым можно выставить конечное напряжение заряда. У меня имеется два подобных бесперебойника, но разных годов выпуска. Так вот, на более старом напряжение зарядки выставлено 13,8V и аккумулятор до сих пор живой, а в новом оно составляло 14,5V и батарею пришлось заменить.
Не надо забывать и о второй проблеме с температурным режимом. На многих аккумуляторах пишут, что данный диапазон напряжений для обоих режимов справедлив при 20°C, но не секрет что бесперебойники (особенно самые дешёвые) греются на ровном месте как утюги.
Батареи в большинстве бесперебойников находятся в непосредственной близости от трансформатора, который может нагреваться на холостом ходу до 40-50°C, что резко снижает срок службы АКБ. По этой причине, в первую очередь, электролит высыхает в банках расположенных ближе к трансформатору.
Продлить срок службы аккумулятора, в данном случае, можно установкой вентилятора или «заколхозить» дополнительные отверстия в корпусе. Можно поступить более радикально и вынести АКБ за пределы корпуса на толстых проводах (так ещё делают при замене обычной батареи бесперебойника на автомобильный аккумулятор).
Комментариев: 10
температура и повышенное напряжение высушивают батарею, либо её рвёт давлением при выходе из строя зарядника внутреннего
Чушь, мой UPS отработал более 10 лет.
Роман, а пробовали делать аварию - вынуть шнур питания из розетки?
попробуйте ))
Согласен. Добавлю только один неописанный фактор - убыль воды из электролита в результате электролиза и превращения в водород и кислород. Правильная настройка напряжения окончания заряда несколько продлевает срок службы. Восполнить потерю воды из электролита можно при помощи дистиллированной воды (воды для инъекций) и шприца. Защитой для глаз при этом пренебрегать нельзя! Немало аккумуляторов удалось восстановить таким способом. Однако, если напряжение аккумулятора упало заметно ниже 10В, и еще это обнаружили не сразу - ни один доктор не поможет. На помойку. Лично мне это надоело и для себя собрал батарею из литий- железо- фосфатных аккумуляторов без платы балансировки. 3 года полет нормальный. Кто-то ставит ионисторы - не пробовал.
Аноним, не путайте напряжение циклического и буферного режима. Если свинец заряжать до 14,5В и оставлять с этим напряжением надолго, то АКБ больше года не протянет. А если снизить напряжение буферного режима до 13,5В, то на несколько лет хватит.
Всё правильно. Максимальное напряжение заряда кислотно-свинцовых аккумуляторов - 14,8 В; минимальное - 13,8 В, номинальное - 14,3 В, на которое настроены реле заряда автомобилей. Но есть ещё много факторов, влияющих на продолжительность жизни аккумулятора: температура, настройка ПО, стабильность питающей сети, и т.д., и т.п.
Месяц назад,вызвал мастера д,для ремонта ИБП.Мастер поступил более радикально и вынести АКБ за пределы корпуса,жду когда вернётся.----АКБ- Попробуйте её потрясти.ничего не должно громыхать.А со слабыми ручками,не обязательно самому трясти АКБ.Положите батарею в бетономешалку(там пусть трусится) и прислушивайтесь на здоровье.
Очень сильно зависит от качества батарей. У приличных производителей - Yaesu, CSB, Long, Panasonic,BB срок службы - порядка 5 лет. При работе в идеальных условиях - до 6-7 лет. Проверку состояния батарей можно сделать через три года.
Средний ценовой диапазон - DELTA, будут ходить около 3-4 лет. Проверку нужно сделать уже через два года после замены.
У неприличных производителей - это разного рода, Китай, батареи надо проверять ежегодно и выбрасывать все потерявшие емкость.
Чем ещё интересны китайцы. Noname-китайцы могут сделать в батарее только половину секций, а вторую половину - забить стеклом для веса. Даже исправный элемент имеет половину емкости. Единственный выход - закуп у проверенных поставщиков.
Батареи, используемые в ИБП - имеют AGM тип (Absorbed Glass Mat - Батарея с абсорбирующим стеклянным матом)
Батареи не предназначены для долгого лежания на складе. Срок установки для AGM батарей, составляет в среднем, полгода со дня даты производства (смотрите инструкцию).
При более длительном хранении возможна потеря свойств и преждевременный выход из эксплуатации.
Ещё одна особенность эксплуатации, связанная с конструкцией AGM - тепловой разгон. Ему подвержены все батареи, фактор риска - работа в жарком помещении (работа при температуре +30/+40С окружающего воздуха уменьшает ресурс вдвое) но особенно ему подвержены те, у которых подходит к концу срок эксплуатации.
Точные причины инженеры IEEE систематизировали, но до конца химия и физика процесса не совсем понятна.
При тепловом разгоне температура батареи начинает расти до 120-150 градусов. Электролит выкипает. Частично при этом производится сероводород, так что в серверной пахнет характерным тухлым запахом,
Но, что самое опасное - при этом процесс переходит на соседние элементы, а иногда и на соседние блоки.
В стандартной конструкции ИБП APC предусмотрено
8шт 12V*5Ah элементов в блоке, четыре блока соединяются в батарею (с выходом по постоянному напряжению 192-200V). Блоки объединяются параллельно до 10 штук.
Я видел до трех неисправных батарей расплавившихся за один раз (3 * 4 * 8 = 96 шт стандартных 12V*5Ah вышедших из строя одновременно)
ИБП, даже большое и дорогое - трехфазные APC (типа лидеры рынка) достаточно тупое устройство. Всё что он может - измерять ток и напряжение на присоединённой суммарной батарее постоянного тока. Обнаруживать неисправности на отдельных элементах - он не может. Мониторинг тока и температуры на ИБП - это считается дорогим решением.
Что могу сказать, как человек, восстанавливающий свой домашний аккум после 2 лет работы... Высох бедняга. Буферный режим 13,7В убивает не только бесперебойники, но и дальнобойники, которые катаются по 10-15часов непрерывно. Сульфатация однако, и при снижении рабочей площади пластины растёт ток заряда и выкипание. Первая батарея отслужила 6 лет, но упса была в порядке, и производила кратковременный разряд каждые 2 дня. Потом с ней приключилась неприятность и функция была утрачена. Я не заметил, что она перестала пищать время от времени, и спустя год оригинальный аккум дал дуба. Следующий(который счас восстанавливаю) аккум прослужил 2 года до высыхания. Ёмкость уже растёт, держит снова нагрузку до 250Вт, не теряет напругу, как раньше.
Восстановление очень простое: доливка водички дистиллированной, чтоп закрыть маты стеклянные белые, дальше LMкой 317, выставляю стабилизированный ток 0,01Сн. Дальше лечит время. За месяц, не порванную и осыпавшуюся батарейку вполне можно вернуть к нормальной жизни.
Я заметил несколько другое: "родные" АКБ служат достаточно долго, особенно на APC, а вот те, которые уже покупаются на замену - больше двух лет не выживают. Даже если всё выставлено правильно и температура в норме.
Рекорд был - 10 лет, в прошлом году сменил АКБ, новый сейчас держит комп всего 2 минуты, а поначалу держал почти 10.
На более поздних и дешёвых UPS и АКБ попроще - до 4-х лет "родные" живут, не больше.