Аккумуляторы для квартирных бесперебойников. Существует ли сейчас оптимальный вариант?

[igor k.]

Ну, звісно. Якась кореляція є. Якщо заряджений акумулятор в безперебійнику (напруга 13,8 В, струм заряджання майже нульовий) при увімкненні ніби звичного для нього навантаження одразу чи протягом кількох секунд просідає до 10,8 В або нижче, або навіть до нуля, то тут і без ваттметра ваш інвертор може зробити висновки, що акумулятор треба викинути.
До речі, так само робить, наприклад, централь охоронної системи. Я сам з цим зіткнувся: сигналізація від фірми DSC кожні 10 хвилин припиняє подавати зарядну напругу на акумулятор та дає йому навантаження. Якщо протягом 10 сек напруга просідає нижче 10,8 В, то централь починає лаятися на погану батарею.
Але якщо акумулятор живий та здоровий, та має певну серйозну ємність, то точно й упевнено виміряти його ємність можна лише зарядивши його та розрядивши на якесь навантаження.

Добрий день!
Зробив деякі експерименти, отримав результати.
Перевірка ємності акумулятора Ventura-200 в реальних умовах - навантаження 370 Вт (максимальна потужність для мого безперебійника - 500 Вт) дала наступні результати.
Розрахункова потужність, яка може бути забезпечена цим акумулятором:
200А*год х 12В х 0,85 (к.к.д.) = 2040Вт*год;
розрахунковий час використання:
2040 Вт*год : 370 Вт = 5,5 год.
Прогнозований безперебійником час використання при навантаженні 370 Вт = 360 хв (6 год).
Реально зафіксований час використання при навантаженні 370 Вт (до самовідключення безперебійника) = 5 год.

Для акумулятора LP 100 Аг, який експлуатувався вже ~ 10 р. при тому ж навантаженні 370 Вт розрахунковий час використання не може перевищувати 5,5 год/2=2,75 год.
Прогнозований безперебійником час використання при навантаженні 370 Вт = 340 хв (5,67 год).
Реально зафіксований час використання при навантаженні 370 Вт = 2 год. (напруга зменшилась до 10,8 В і безперебійник звуковими сигналами сповістив про це).

Можна зробити наступні висновки:
- Phantom UPS-0512 більш-менш нормально прогнозує час використання нових акумуляторів (тільки при наближенні навантаження на них до максимального для даного безперебійника (500 Вт);
- хоча б приблизно прогнозувати час використання старих акумуляторів даний безперебійник (і, скоріше за все - всі інші) не спроможний;
- коефіцієнт, що характеризує співвідношення між реальним часом використання нового акумулятора Ventura-200 (5 год.) та розрахунковим (5,5 год.) становить 0,91, з чим +/- можна погодитись. Цей же коефіцієнт для акумулятора LP 100, який експлуатувався вже ~ 10 р. становить 0,73. Останнє говорить про те, що при помірній кількості циклів акумулятора (у нас у приватному секторі - не більше 10 відключень на рік) даний безперебійник більш-менш нормально виконує свою функцію збереження акумулятора (буферний режим) при тривалому використанні.

 

[igor k.]

Можливо новий акумулятор потребує кілька циклів розряду/заряду щоб відновити закладену ємність.
Також можливо треба подивитись мануал, чи ваш ups підтримує такі ємністні акумулятори, може їх коректно заряджати та експлуатувати.
Та може бути брак, маркетинг, або бу

Так, можливо. Зробив певну перевірку і описав її у сьогодняшній відповіді Дмитрий Засядько. Мабуть є сенс повторити їі через 1-2 міс. (якщо будуть відключення електроенергії = перезаряджання акумулятора)

​

 

[igor k.]

Ох,блатное у вас ,я попроще поступил ,есть комп.безперебойник ,к нему докупил ещё 2 гелевых аккума на 7.5+7.5+9 ампер.и баста.отдельно с безперебойника вывел провод с аккума напрямую и зарядку юсб от прикуривателя ,все.система отлично себя зарекомендовала.у меня в марте не было света полмесяца,так хватило этих 3-х аккумов,ещё осталось

У меня электроника газ. котла потребляет ок. 100 Вт, + лампочка-экономка + подзарядить телефон + питание для ноутбука - в итоге аккум. 200 Ач может розрядиться где-то за сутки. Не известно, что ждать этой зимой, потому и доукомплектовался.

 

[igor k.]

А насправді напруга на обох однакова. бо вини з'єднані паралельно. І зростає теж однаково. А ось струм буде різний

Так все ж-таки можна з'єднувати чи ні? Я поки з'єднав з безперебійником новий акумулятор 200 Аг, а старий, повністю заряджений, тримаю у резерві на випадок дуже тривалого відключення.

 

[ashim1963]

Так все ж-таки можна з'єднувати чи ні? Я поки з'єднав з безперебійником новий акумулятор 200 Аг, а старий, повністю заряджений, тримаю у резерві на випадок дуже тривалого відключення.

Паралельно - спокійно.

 

[igor k.]

Паралельно - спокійно.

Не пам'ятаю формулу - але здається, що при паралельному з'єднанні ємность дорівнює сумі ємностей окремих акумуляторів?

 

[ashim1963]

Не пам'ятаю формулу - але здається, що при паралельному з'єднанні ємность дорівнює сумі ємностей окремих акумуляторів?

Так.

 

[Дмитрий Засядько]

при паралельному з'єднанні ємность дорівнює сумі ємностей окремих акумуляторів

І при послідовному з'єднанні також. Але є нюанси.
При паралельному з'єднанні збільшується ємність в ампергодинах, а напруга лишається тією самою. Наприклад, був акумулятор 12 В 40 Аг. Додали новий 12 В, 60 Аг. напруга лишилася 12 В, а ємність буде 40+60=100 Аг.
А при послідовному з'єднанні напруга збільшується, а ємність в ампергодинах дорівнюватиме ємності найслабшого акумулятора. Тобто в нашому прикладі буде напруга 24 В та ємність 40 Аг.
А ще ємність акумуляторів можна вимірювати у ваттгодинах. Для цього напругу треба помножити на ємність в ампергодинах. Так можна порівнювати ємність акумуляторів з різною напругою. Наприклад, акумулятор 6 В 4 Аг має 24 Вт*год, а акумулятор 12 В 4 Аг має 48 Ватт*год, тобто вдвічі більшу ємність.

 

[igor k.]

Конечно можно.
Только перед этим напряжения на них подравнять, чтоб не было больших токов при первом параллельном соединении.
И еще важный момент, о котором здесь никто не упомянул.
Новый аккумулятор нужно обязательно зарядить при комнатной температуре до 14,2-14,8 вольт (сколько конкретно - написано на самом аккумуляторе) и уже после этого можно отдать на попечение бесперебойнику.
Увы, 13,8 вольт не обеспечивает полный заряд для свинцового аккумулятора, хоть сколько долго поддерживай такое напряжение.

Это ценное уточнение. У меня была такая мысль - спросить о том, почему разработчики Phantom UPS-0512 настоятельно рекомендуют применять буферный режим (для Ventura-200 он в пределах 13,6-13,8 В), а на аккумуляторе еще приведен и циклический (14,3-14,7 В). Понятно, что заряд до большего напряжения приведёт к увеличению ёмкости. Скорее всего, именно поэтому реальное время работы у меня составило 5 ч., а расчётное =5,5 ч. Эти полчаса, скорее всего теряются за счет неполного заряда при буферном режиме. Не представляю - поможет ли сейчас временный переход на циклический режим поднять ёмкость нового аккумулятора, когда он уже пару недель заряжался в буферном режиме? Может химия сделала свое дело и ёмкость безвозвратно снизилась?
Но с другой стороны, как пишут, буферный режим продлевает срок жизни свинцовых аккумуляторов. Пока я не могу понять, если при отключениях эл. энергии на 1-2 ч. аккумулятор разряжается, но далеко не до своего нижнего порогового напряжения - то это больше соответствует циклическому или буферному режиму?

 

[nvr4d]

Но с другой стороны, как пишут, буферный режим продлевает срок жизни свинцовых аккумуляторов

Это не совсем правда. Батарейка, постоянно подключенная к зарядному напряжению, будет потихоньку выкипать и разрушаться.
Правда, кальций-карбоновые батарейки, которые появились недавно, этим уже не страдают.

то это больше соответствует циклическому или буферному режиму?

Циклический режим. Но циклические режимы бывают разные, в зависимости от глубины цикла.

 

[Дмитрий Засядько]

Буферний режим - акумулятор постійно стоїть під зарядною напругою 13,8 В, іноді розряджається частково або повністю, потім знову заряджається. В такому режимі рекомендують макс. напругу заряджання 13,8 В.
Циклічний режим - акумулятор стоїть без зарядної напруги. Розряджається за потреби. Заряджається при можливості. В такому режимі рекомендують макс. напругу заряджання 14,2 В. До речі, це значить "довели напругу до 14,2 В, а зарядний струм майже до нуля, після чого прибрали зарядний пристрій"

 

[igor k.]

Это не совсем правда. Батарейка, постоянно подключенная к зарядному напряжению, будет потихоньку выкипать и разрушаться.
Правда, кальций-карбоновые батарейки, которые появились недавно, этим уже не страдают.

Циклический режим. Но циклические режимы бывают разные, в зависимости от глубины цикла.

Когда покупал свой аккумулятор, попутно знакомился с рекламой карбоновых. Там было много привлекательного (по сравнению с обычными гелевыми), но купить не решился - остановила информация на сайтах некоторых продавцов: такие аккумуляторы не рекомендованы именно для бесперебойников.
По циклическому режиму: нигде не встречал информации о том, как считать количество циклов? Например у купленного мною производитель задекларировал их 1000. Один раз я сделал полный цикл, максимально разрядив аккумулятор во время тестирования. Было отключение эл. энергии на 5 ч. (бесперебойник работал при умеренной нагрузке 100 Вт +/-). Было отключение на пару часов (нагрузка та же). Достаточно часто у меня срабатывает на 5-6 с. входное реле, запрограмированное на экстремальные скачки входного напряжения. Естественно, бесперебойник в этот период отбирает энергию у аккумулятора (нагрузка в этот момент может быть в диапазоне от 5 до 100 Вт). Все ли эти периоды можно считать циклами (и отнимать их количество от 1000, т.о. определяя приблизительный срок жизни аккумулятора)? Или существует иной алгоритм определения их жизнеспособности?

 

[igor k.]

Буферний режим - акумулятор постійно стоїть під зарядною напругою 13,8 В, іноді розряджається частково або повністю, потім знову заряджається. В такому режимі рекомендують макс. напругу заряджання 13,8 В.
Циклічний режим - акумулятор стоїть без зарядної напруги. Розряджається за потреби. Заряджається при можливості. В такому режимі рекомендують макс. напругу заряджання 14,2 В. До речі, це значить "довели напругу до 14,2 В, а зарядний струм майже до нуля, після чого прибрали зарядний пристрій"

В нашій ситуації (коли ел. енергію відключають декілька разів на місяць) було б корисно зрозуміти - який режим краще задати для безперебійника: циклічний чи буферний? Тобто, який з режимів краще збереже акумулятор, а який приведе через деякий час до більшої незворотної втрати ємності?

 

[Дмитрий Засядько]

Безперебійник працює у буферному режимі. Там підтримується 13,8 В на акумуляторі завжди, коли є електрика у мережі. До речі, напруга на батареї, яка нікуди не підключена, буде приблизно 12,7 В. Чому треба саме 13,8 В, коли власна напруга акумулятора 12,7 В мені ніхто не зміг пояснити. Кажуть, що це для компенсації саморозряджання. Але ж сучасні акумулятори начебто мають дуже малий струм саморозряду.

Система "зарядник+батарея+інвертор" працює у циклічному режимі. Нема електрики - підключили інвертор, користуємося струмом з акумулятора. З'явилася електрика - вимкнули інвертор, під'єднали зарядний пристрій, зарядили акумулятор. Зарядка йде до 14,2 В, після чого обов'язково відключається. Тримати довго напругу 14,2 В неможна.

 

[nvr4d]

По циклическому режиму: нигде не встречал информации о том, как считать количество циклов?

Это не очень просто, но просто.
В даташите к аккумулятору, если производитель не совсем *****, есть красивое семейство графиков, в котором рисуется зависимость остаточной ёмкости от количества циклов при различной глубине разряда.
То есть, если АКБ начала разряжаться, а потом зарядилась обратно - это цикл. Но циклы с разной глубиной разряда по-разному влияют на время жизни АКБ. Те же карбоновые, например, выдерживают 6000 или более циклов при глубине разряда в 30% до потери 20% ёмкости. Но всего 2000 при глубине в 80%.
А хорошему литий-железному аккумулятору на глубину разряда почти наплевать.

 

[igor k.]

Подумал о параллельном соединении аккумуляторов (в моём случае - разной ёмкости и сильно отличающиеся по периоду эксплуатации). Вроде бы запретов на это нет, но - удваивается количество циклов. При сравнительно непродолжительном отключении эл. энергии можно ограничиться использованием энергии одного из аккумуляторов и потом его дозарядить (а второй будет в резерве). Если же два соединены параллельно, то каждый из них постареет на 1 цикл.

 

[Дмитрий Засядько]

но - удваивается количество циклов.

Так, але зменшується глибина розряджання. А чим менше глибина розряджання, тим краще для здоров'я свинцевого акумулятора.

 

[igor k.]

Именно так.
А с учетом того, что нынешние свинцовые аккумуляторы имеют свойство приходить в негодность даже просто постояв на полке несколько лет, даже будучи периодически подзаряжаемы или находясь в буферном режиме - то конечно выгодно соединять их параллельно, а не использовать второй, когда будет полностью разряжен.

Спасибо, теперь все мои сомнения развеялись. Получается, что более слабый аккумулятор, отдав запасённую в нём энергию, потом просто поддерживается за счёт более ёмкого, который одновременно питает нагрузку.
Сожалею, что при покупке не уделил должного внимания карбоновым аккумуляторам, которые дороже свинцовых, но не радикально (может и нашёл бы вариант, совместимый с бесперебойником). О литий-железных, наверное, стоит только помечтать - судя по их продвинутости их цена должна находиться в той же пропорции, что и цена Мерседеса по сравнению с рядовой иномаркой.

 

[Дмитрий Засядько]

В мене літій-залізо-фосфатні акумулятори вже років десять в електровелосипеді працюють. У порівнянні зі свинцевими AGM вони були просто чудовими. Але дуже дорогими. Зараз ємність їхня майже не змінилася, але "тяговитість" помітно зменшилася. Під серйозним навантаженням сильніше падає напруга, ніж раніше, тож вгору велосипед їде повільніше, ніж коли вони були нові.
Але я не бачу сенсу купувати LiFePO4 батареї для стаціонарного використання, бо їхні переваги (легка вага, "тяговитість" та здатність заряджатися великим струмом) для стаціонарного безперебійника несуттєві. Хіба що вам треба переносний пристрій типу "супер-мега-повербанк", щоби приїхати на дачу, "нагодувати" купу електроприладів, а потім поїхати додому.
До речі, в мене родич намагається подібними девайсами торгувати, звісно, на звичайному Li-ion, без заліза. Але там ціна для побутового використання "космічна". Наприклад, найбільший безперебійник 2 кВт (пік 4 кВт) з ємністю 2160 Втгод (у перерахунку на 12 В для порівняння це 180 Агод або трохи більше, бо це літій, він краще "віддає" енергію, ніж свинець) коштує десь 100 тис. грн.
Але він важить всього лише 19,5 кг та має розміри 39х31х27 см. Це разом все: інвертор, зарядник та сам акумулятор.
Уявіть собі: акумулятор 180 Аг разом з інвертором та зарядним можна спокійно взяти в одну руку та донести, наприклад, з хати до машини.
А ще там вбудований контролер для сонячної батареї.
Ну, звісно, є й менш потужні варіанти з меншою ємністю батареї, за меншу ціну. Якщо кому треба - телефонуйте +380506345779

 

[Флудимир]

Посоветуйте какой бесперебойник стоит взять чтобы минимально обеспечить себя электричеством на случай очередного блекаута? Котлов и подобной техники у меня нет, пожалуй основное что нужно это возможность зарядить ноут с батареей на 55Втч несколько раз, освещение подключить итп, в общем больше 100Вт мощности не нужно, но запас батарей хотя бы на 200Втч