Современные
герметичные свинцовые кислотные аккумуляторы предоставляют наилучшие возможности
для создания стационарных аккумуляторных батарей длительного использования.
Они недороги, неприхотливы в эксплуатации и практически не требуют обслуживания. Одно из основных их применений -
аккумуляторы для UPS (UPS - uninterruptible power supply, русский аналог: ИБП - источник бесперебойного питания).
Использование свинцово-кальциевых сплавов позволило уменьшить коррозию решеток. Сепараторы
из стекломатов (или гелевый электролит) обеспечили полную внутреннюю рекомбинацию образующихся газов и исключили
их выделение аккумулятором. В результате, старение
аккумуляторов для UPS замедлилось, батареи UPS можно длительно эксплуатировать в буферном режиме, не подвергая
тренировкам. Для аварийных ситуаций (несоблюдение режима зарядки) аккумуляторы для UPS оснащены предохранительным
клапаном, открывающимся при повышении давления в аккумуляторе. Практически же (при соблюдении режимов эксплуатации)
аккумуляторы герметичны.
По этой причине аккумуляторы для UPS могут эксплуатироваться не только в вертикальном
положении, но и на боку. Современные герметичные свинцовые кислотные аккумуляторы могут быть (хотя и ограниченное
число раз) восстановлены после глубоких разрядов (падения напряжения на аккумуляторе ниже рекомендованного производителем).
Две технологии аккумуляторов для UPS
Практическая герметичность современных кислотных аккумуляторов (англ.: VRLA Betteries -
Valve Regulated Lead Acid Batteries; рус.: свинцовые кислотные аккумуляторы с предохранительным клапаном) достигается за счет
полной рекомбинации образующихся при зарядке аккумулятора газов. Известны и применяются две технологии, обеспечивающие полную рекомбинацию:
AGM и Gel.
Первая из них - AGM (англ.: absorbent glass mat; рус.: абсорбирущий сепаратор из
стекломата) основана на том, что в сепараторе из тонких стеклянных нитей задерживаются (не поднимаясь к поверхности)
пузырьки газа, формируя полости для диффузии кислорода.
Другая технология - Gel (по русски - гель) достигает образования таких же пузырьков
(полостей) непосредственно в объеме электролита, загущенного до желеобразного (гелеобразного) состояния с помощью силикагеля.
Обычно рассматривают два режима работы аккумуляторных батарей: буферный и циклический.
Буферный режим работы аккумуляторных батарей
При буферном режиме работы батарея постоянно подключена к зарядному устройству и к нагрузке
(при использовании аккумулятора для UPS нагрузкой является инвертор UPS). Если в электрической сети есть напряжение, то после
зарядки,
батарея в течение длительного времени находится под действием конечного напряжения зарядки. Слабый ток, протекающий
через батареи, компенсирует саморазряд батареи и постоянно поддерживает батарею в полностью заряженном состоянии. В случае
отключения напряжения в электрической сети, батарея разряжается на подключенную к ней нагрузку.
В старых открытых аккумуляторах такой режим эксплуатации приводил к постепенному разложению
воды, входящей в состав электролита, и к необходимости периодической доливки воды в аккумулятор. Современные свинцовые
аккумуляторы в этом не нуждаются - продукты разложения воды рекомбинируют внутри аккумулятора и потери жидкости не происходит.
Циклический режим работы аккумуляторных батарей
При циклическом режиме работы батарею заряжают, а затем отключают от зарядного устройства. Разряд
батареи производится по мере необходимости.
В большинстве UPS (не только в on-line UPS) аккумулятор работает в буферном режиме. Однако в
некоторых UPS зарядное устройство отключают после полной зарядки аккумулятора - аккумулятор UPS в этом случае ближе к
к циклическому режиму работы. Производители декларируют увеличение срока службы аккумуляторов в таких UPS. Буферный режим работы
характерен также для систем бесперебойного питания постоянного тока, которые широко применяются для коммуникаций (связи),
систем сигнализации, электростанций и других непрерывных производств.
Циклический режим работы
аккумуляторных батарей используется при работе различных
переносных или перевозимых устройств: электрических фонарей, средств коммуникаций, измерительных приборов.
Производители аккумуляторов иногда указывают в перечне технических характеристик, для какого
режима работы предназначен тот или иной аккумулятор. Но в последнее время, большинство герметичных
свинцовых кислотных аккумуляторов могут применяться и в буферном и в циклическом режимах.
Аккумуляторы для всех
Самые распространенные герметичные свинцовые кислотные аккумуляторы - это 5-летние аккумуляторы
общего применения. Они могут использоваться для буферного и циклического режима работы, имеют расчетный ресурс 5 лет. Они могут
применяться как аккумуляторы для UPS или других систем резервного питания. Другое их применение - для моделей, переносных приборов,
игрушек, вроде детского мотороллера. У фирмы CSB они имеют марку GP (от англ. general purpose - общего назначения). Аккумуляторы
GP неприхотливы, практически герметичны (допускается использование в любом положении, кроме зарядки аккумулятора
клеммами вниз). Как аккумуляторы для UPS, они могут работать от 2 до 7 лет, в зависимости от условий эксплуатации (прежде всего, температуры).
HR аккумуляторы для UPS
Некоторые аккумуляторы специально позиционируются производителем, как аккумуляторы для UPS. При
той же массе (а иногда и тех же размерах) эти аккумуляторы во время коротких (10-30 минут) разрядов отдают большую
емкость, чем обычные аккумуляторы. Прирост времени работы UPS может быть больше 50% (при временах
разряда около 10 минут). При длительных разрядах эти "аккумуляторы для UPS" не имеют преимуществ по сравнению с обычными.
У фирмы CSB и некоторых других производителей такие аккумуляторы имеют обозначение HR (от английского
high rate - высокий темп, большая мощность). Эти аккумуляторы можно, конечно, использовать не только, как аккумуляторы для UPS.
Их выгодно применять во всех случаях, когда требуется компактная система питания с небольшими временами работы от батареи.
L аккумуляторы. Для UPS и не только.
Наиболее распространены аккумуляторы со сроком службы в буферном режиме 5 лет. Но выпускаются также
аккумуляторы со сроком службы увеличенным до 10 лет. Они часто имеют те же размеры и вес, что и 5-летние батареи, но заметно
дороже. В их названии часто есть буква L (от англ. Long - продолжительный). В частности у фирмы CSB есть серия 10-летних
аккумуляторов GPL. Батареи UPS, составленные из таких аккумуляторов, действительно работают заметно дольше - их старение замедлено.
Но, как любые аккумуляторы для UPS (или других систем питания) GPL любят правильную зарядку, не любят
повышенные температуры и частые разряды.
Перед установкой аккумулятора в UPS.
Приобретая аккумулятор, убедитесь, что на его верхней поверхности . имеется такая наклейка. Она является
свидетельством предпродажной проверки аккумулятора тестером аккумуляторов. Наклейка является гарантией
того, что в момент продажи аккумулятор полностью исправен и при правильной эксплуатации прослужит многие годы.