Источники бесперебойного питания с внешним аккумулятором

Часто задаваемые вопросы

Что такое ИБП с внешними аккумуляторами?

ИБП с внешними аккумуляторами — это источник бесперебойного питания, аккумуляторная система которого размещается отдельно от основной силовой части ИБП.
Внешние батареи могут устанавливаться в батарейных модулях, шкафах или других предусмотренных производителем конструкциях.
Главное преимущество такого решения — возможность подобрать аккумуляторную систему под требуемое время автономной работы, а не ограничиваться ёмкостью батарей, помещающихся внутри корпуса ИБП.

Когда имеет смысл выбирать ИБП с внешними АКБ?

Такой ИБП целесообразен, если требуется продолжительная автономная работа — например, десятки минут или несколько часов.
Модели со встроенными аккумуляторами чаще рассчитаны на сравнительно короткое резервирование. Если необходимо существенно увеличить время работы нагрузки, используются ИБП, конструктивно рассчитанные на внешние батареи.
Продолжительность автономии определяется мощностью нагрузки, ёмкостью и характеристиками аккумуляторной системы, а также параметрами конкретного ИБП.

Чем ИБП с внешними аккумуляторами отличается от ИБП со встроенными АКБ?

Основное отличие заключается в размещении и возможностях аккумуляторной системы.
У ИБП со встроенными АКБ батареи находятся внутри корпуса, поэтому их количество и ёмкость ограничены его конструкцией.
У моделей с внешними аккумуляторами батарейная система располагается отдельно, что позволяет создавать более ёмкие конфигурации и получать длительную автономность.
При этом внешние АКБ требуют дополнительного пространства, правильного подбора батарейной цепи, кабелей, защиты и условий эксплуатации.

Можно ли подключить внешние аккумуляторы к любому ИБП?

Нет.
ИБП должен конструктивно поддерживать подключение внешней аккумуляторной системы. Необходимо учитывать:
- номинальное напряжение батарейной шины;
- допустимую конфигурацию аккумуляторов;
- ток зарядного устройства;
- тип батарей;
- разъёмы или клеммы подключения;
- ограничения производителя.

Можно ли подключить к ИБП любой аккумулятор 12 В?

Нет.
Отдельный аккумулятор действительно может иметь номинальное напряжение 12 В, но батарейная система ИБП часто состоит из нескольких таких АКБ, соединённых последовательно для получения требуемого общего напряжения.
Поэтому выбирать АКБ только по обозначению «12 В» нельзя. Нужно знать требуемое напряжение всей батарейной цепи конкретного ИБП.

Что такое напряжение батарейной шины ИБП?

Напряжение батарейной шины — это номинальное постоянное напряжение, которое должна обеспечивать подключённая к ИБП аккумуляторная система.
Например, если ИБП рассчитан на батарейную цепь 48 В, она может быть сформирована из четырёх последовательно соединённых аккумуляторов по 12 В.
Для более мощных ИБП батарейная шина может иметь значительно более высокое напряжение.
Количество последовательно соединённых АКБ нельзя произвольно увеличивать или уменьшать: оно определяется конструкцией конкретного ИБП.

Как увеличить время автономной работы ИБП?

Автономность увеличивают за счёт увеличения запаса энергии аккумуляторной системы в пределах конфигураций, разрешённых производителем.
Это может выполняться:
- использованием аккумуляторов большей допустимой ёмкости;
- подключением дополнительных параллельных батарейных цепочек;
- установкой дополнительных батарейных модулей или шкафов.
Конкретный способ зависит от конструкции ИБП.
При этом добавление батарей увеличивает время автономной работы, но не увеличивает мощность самого ИБП.

Можно ли подключить к ИБП сколько угодно внешних аккумуляторов?

Нет.
Количество АКБ ограничивается не только доступным пространством, но и:
- напряжением батарейной шины;
- допустимым количеством параллельных цепей;
- током зарядного устройства;
- максимальной поддерживаемой ёмкостью;
- временем восстановления заряда;
- допустимым током батарейных кабелей;
- требованиями производителя ИБП.
У разных моделей ограничения различаются.

Как подобрать ёмкость внешних аккумуляторов для ИБП?

Сначала определяют:
1) мощность защищаемой нагрузки;
2) требуемое время автономной работы;
3) напряжение батарейной системы ИБП;
4) допустимый тип и диапазон ёмкости аккумуляторов.
После этого выполняется расчёт с учётом КПД ИБП, характеристик разряда выбранных АКБ и допустимой глубины разряда.
Чем выше нагрузка, тем больший запас энергии требуется для того же времени автономии.
Для точного расчёта следует использовать данные конкретного ИБП и разрядные характеристики конкретных аккумуляторов, а не простую универсальную формулу.

Почему нельзя рассчитывать автономность только по формуле В × А·ч / Вт?

Такая формула может использоваться лишь для очень грубой предварительной оценки.
Реальное время работы зависит от:
- КПД ИБП;
- величины нагрузки;
- разрядной характеристики аккумуляторов;
- тока разряда;
- температуры;
- возраста и состояния батарей;
- напряжения отключения ИБП.
При высокой мощности фактически доступная ёмкость аккумулятора может отличаться от номинального значения, указанного для другого режима разряда.
Поэтому для точного подбора автономности используются таблицы или кривые разряда производителей и расчётные данные конкретного ИБП.

Что важнее для времени автономной работы — мощность ИБП или ёмкость аккумуляторов?

Это разные параметры.
Мощность ИБП определяет, какую нагрузку источник способен питать.
Ёмкость аккумуляторной системы определяет, какой запас энергии доступен для автономной работы.
Поэтому установка ИБП 10 кВА вместо 5 кВА сама по себе не означает, что оборудование будет работать дольше. Аналогично добавление батарей увеличивает время работы, но не позволяет превышать номинальную мощность силовой части ИБП.

Влияет ли зарядное устройство ИБП на выбор внешних аккумуляторов?

Да.
Зарядное устройство должно соответствовать ёмкости и характеристикам аккумуляторной системы. Если батарей становится значительно больше, увеличивается и время их восстановления после разряда.
Кроме того, неправильное соотношение зарядного тока и характеристик батарей может отрицательно влиять на их работу и ресурс.
Поэтому нельзя увеличивать батарейную систему, не проверяя возможности зарядного устройства конкретного ИБП.

Почему после увеличения ёмкости АКБ аккумуляторы дольше заряжаются?

Чем больше электрический заряд необходимо восстановить после разряда, тем больше времени требуется зарядному устройству при одинаковом зарядном токе.
Например, две батарейные системы одной конструкции, но разной суммарной ёмкости, после одинаковой глубины разряда будут восстанавливаться разное время.
Поэтому при проектировании длительной автономности необходимо учитывать не только продолжительность работы без сети, но и то, успеет ли система полностью зарядиться между повторными отключениями.

Можно ли соединять внешние аккумуляторы последовательно и параллельно?

Да, но только по схеме, предусмотренной для конкретного ИБП.
Последовательное соединение используется для получения требуемого напряжения батарейной шины. Параллельное соединение батарейных цепей может применяться для увеличения общей ёмкости и автономности.
Однако нельзя самостоятельно менять количество АКБ в последовательной цепочке или произвольно создавать параллельные ветви.

Можно ли добавить новые аккумуляторы к уже работающим старым батареям?

Такое решение нежелательно без проверки состояния существующих АКБ и рекомендаций производителя.
Аккумуляторы разного возраста и состояния могут иметь разную фактическую ёмкость и внутреннее сопротивление, из-за чего батарейная система работает неравномерно.

Где размещают внешние аккумуляторы ИБП?

Внешние аккумуляторы могут размещаться в специальных батарейных шкафах, модулях или на предусмотренных для этого стеллажах.
При размещении необходимо учитывать:
- массу батарей;
- допустимую температуру;
- вентиляцию;
- доступ для обслуживания;
- длину и сечение батарейных кабелей;
- аппараты защиты;
- расстояние до ИБП.
Для мощных систем батарейные шкафы являются самостоятельной частью установки и проектируются вместе с ИБП. Производители таких систем отдельно задают монтажные зазоры, рабочую температуру и требования к подключению шкафов.