Компьютерные аккумуляторы 12 вольт

Как выбрать аккумулятор для ИБП компьютера: параметры, примеры моделей

Аккумулятор в источнике бесперебойного питания (ИБП) компьютера является наиболее дорогим элементом. Конечно, речь идёт о простом ИБП 12 вольт для персонального компьютера, а не о каких-то дорогих и сложных промышленных моделях. При этом аккумулятор в ИБП является расходным материалом. В зависимости от условий эксплуатации он служит от 1 года до 3─4 лет. Как правило, к этому моменту само устройство питания находится в рабочем состоянии, и встает вопрос о замене батарее. В этой статье рассмотрим, какие бывают виды аккумуляторов для ИБП, по каким параметрам выбирать и рассмотрим некоторые модели.

На какие параметры обратить внимание при выборе?

Рассмотрим несколько ключевых характеристик, которые нужно учесть при выборе АКБ для источника бесперебойного питания.

Ёмкость

Ёмкость аккумуляторной батареи является одним из важнейших параметров. От её величины зависит время, которое компьютер сможет функционировать от источника бесперебойного питания, когда будет отключена бытовая электросеть. Это как раз то время, которое отводится пользователю на сохранение всех данных, корректное завершение программ и штатное выключение компьютера.

По этой причине в ИБП вам нужно выбрать аккумулятор близкий по значению ёмкости к старому. Если возьмёте модель, существенно большую по ёмкости, то она просто не влезет на место. Если величина ёмкости будет значительно ниже, то время автономной работы уменьшится. Для разных моделей ИБП производители подбирают батарею в зависимости от времени автономной работы, которое она должна обеспечивать. Эти параметры связаны следующей формулой.

• T_{авт. работы} – время автономной работы, ч.
• U_акк – напряжение АКБ, вольт.
• C_акк – ёмкость АКБ, ампер-час.
• КПД_ибп – коэффициент полезного действия. От 0,8 до 0,95.
• К_гр – глубина разряда. От 0,8 до 0,9.
• К_де – коэффициент доступной ёмкости. Зависит от времени разряда: 0,7 (1 ч), 0,85 (2 ч), 0,95 (10 ч), 1 (20 ч).
• P_обор – суммарная мощность оборудования, подключенного к ИБП. Для компьютера обычно системный блок и монитор.

Т = (12 * 7 * 0,85 * 0,85 * 0,7) / 590 = 0,072 ч или 4,5 минуты.

С помощью этой формулы вы можете подобрать для своего компьютера ИБП с подходящим аккумулятором, исходя мощности оборудования и требуемого времени автономной работы.

Разрядный ток

Величина разрядного тока определяет оборудование какой мощности можно подключить к ИБП. Лучше брать с запасом. В этом случае аккумуляторная батарея будет работать в щадящих условиях. Как вычислить максимальный разрядный ток?

В приведённом выше примере общая мощность компьютера была 550 ватт. В этом случае I_{разр max} равен 550 ватт / 12 вольт. Это около 46 ампер. Максимальный разрядный ток ИБП должен превышать это значение примерно в два раза.
Вернуться к содержанию

Напряжение

Напряжение аккумулятора для компьютерного ИП обычно составляет 12 вольт. Это стандарт питания для компьютерных системных блоков. Существуют и другие модели источников бесперебойного питания. Например, 6, 9, 24 В.

В любом случае напряжение аккумулятора должно полностью соответствовать старой модели. В некоторых ИБП большой ёмкости может использоваться несколько АКБ. Если их соединяют последовательно, то напряжение нового аккумулятора должно соответствовать заменяемому старому.

Внутреннее сопротивление

Этот параметр редко указывается в документации, и вряд ли вы его сможете проверить при покупке. Чтобы его оценить потребуется оборудование. Однако это важное значение указывает на качество аккумуляторной батареи. Чем сопротивление ниже, тем лучше АКБ. Внутреннее сопротивление зависит от площади рабочей поверхности аккумуляторных пластин. Это определяет, насколько хороший контакт имеет электролит с электродами. Кстати, максимальный разрядный ток, о котором было сказано выше, у аккумуляторов с высоким значением внутреннего сопротивления, всегда ниже.
Вернуться к содержанию

Электрохимическая система

Чаще всего в составе ИБП для компьютера работают свинцово-кислотные аккумуляторы типа AGM. Их особенность заключается в том, что электролит находится здесь в качестве пропитки стекловолоконных матов. Этот материал окружает пластины электродов и является не только связующим для электролита, но и выступает в роли сепаратора.

Аккумуляторные батареи AGM для источников бесперебойного питания подходят лучше всего, благодаря тому, что имеют оптимальное соотношение цены и электрических характеристик. Подробнее о технологии AGM читайте в этом материале.

Они могут практически без последствий испытывать глубокий разряд (желательно не разряжать более чем на 80%). Если автомобильные стартерные батареи AGM стоит довольно дорого, то АКБ для ИБП имеют небольшую ёмкость и стоят в пределах 1─1,5 т. р. за среднюю модель.

Ещё одна разновидность свинцово-кислотных АКБ ─ это GEL. Здесь раствор серной кислоты переведён в гелеобразное состояние с помощью добавки диоксида кремния. Эти модели имеют свои преимущества и недостатки, но они не встречаются в распространённых моделях компьютерных ИБП.

Стоит также сказать, что аккумуляторы щелочного типа в «бесперебойниках» для компьютера не используется. Никель─кадмиевые и никель─металлогидридные аккумуляторы способны отдавать большой ток, но совершенно не предназначены для работы в таком режиме.

В последнее время появляются ИБП на литий-ионных аккумуляторах. Однако пока это ещё экзотика.

К плюсам литиевых аккумуляторных батарей стоит отнести высокую энергетическую плотность, быстрое восстановления заряда, высокий разрядный ток. К проблемам можно отнести сильную потерю емкости при отрицательных температурах. Но при использовании в помещении это не является проблемой.

При выборе аккумулятора советуем ориентироваться на таблицы совместимости, которые выпускают все уважающие себя компании, производящие ИБП. В них приведена информация по моделям и характеристикам АКБ, которые к ним подходят. Там же указаны аккумуляторные батареи, которые могут быть установлены в источник бесперебойного питания взамен штатной модели.
Вернуться к содержанию

Фирма-производитель

Сейчас подавляющее большинство компаний размещают производство в юго-восточной Азии. Поэтому АКБ для компьютерных ИБП, продаваемые под разными марками, вполне могут быть сделаны на одном и том же предприятии. Но всё равно имеет смысл ориентироваться на популярные марки, которые присутствуют на рынке уже давно. По крайней мере, у них хорошо работает отдел технического контроля и в продажу не попадает явный брак.

Среди менее популярных можно назвать вот такие.

Под некоторыми из этих марок также выпускаются линейки различных моделей ИБП. Например, Ippon.
Вернуться к содержанию

Как понять, что требуется замена АКБ?

Аккумулятор вырабатывает свой ресурс в основном по мере накрутки циклов заряда и разряда. Для AGM аккумуляторов этот ресурс составляет 400─500 циклов. По мере выработки ресурса батарея теряет ёмкость и из-за этого уменьшается время автономной работы компьютера от источника бесперебойного питания.

Производители рекомендуют менять АКБ, когда время автономной работы снизилось примерно на 25% от первоначального значения. К примеру, сначала время было около 6 минут, а стало 4,5 минуты. Но на практике пользователи меняют батарею, когда она потеряла более половины своей ёмкости. Если же проблем с отключением питания бывает немного, то люди просто забывают об этой проблеме и меняют аккумулятор, когда он полностью выходит из строя.

Если не хотите, чтобы ИБП подвёл вас в самый неподходящий момент и компьютер отключился, когда вы не успели сохранить данные, меняйте аккумулятор заранее.
Вернуться к содержанию

Обзор популярных моделей

Yuasa NP7-12

Модель Yuasa NP7-12 имеет ценник выше среднего (2,2─2,5 т. р.), но по отзывам владельцев служит не менее четырёх лет. В отдельных случаях даже больше. Аккумулятор работает в ИБП как в одиночку, так и при объединении в батареи из двух и более штук (например, в серверных моделях, устанавливаемых в стойки). Каких-то серьезных проблем при эксплуатации не возникает.

Кстати, эта модель с напряжением 12 в и ёмкостью 7 Ач пользуется спросом не только у владельцев компьютеров с ИБП. Часто эти аккумуляторные батареи устанавливают на детские игрушки с электродвигателем. Например, детские автомобили или малогабаритные электроскутеры. Там аккумулятор эксплуатируется в более жёстком режиме, поскольку постоянно сильно разряжается и заряжается. Но даже в этом случае 2─3 года при умеренной эксплуатации он выдерживает.
Вернуться к содержанию

Delta DTM 1207

Ещё один AGM аккумулятор, который имеет честные электрические характеристики. Электродные решетки изготавливаются из сплава свинца с кальцием, благодаря чему повышается прочность и стойкость к коррозии.

Корпус выполнен из ABS пластика, имеющего стойкость к механическому воздействию и агрессивным химическим веществам. Кроме этого, он является негорючим. Производитель заявляет, что срок службы изделия не менее 6 лет. Однако это преувеличение.

Ippon IP12-7

Доступная по цене модель, которая разрабатывается специалистами в Великобритании, а производится в Китае. Аккумулятор имеет номинальное напряжение 12 вольт, а ёмкость 7 ампер-час. Габариты составляют: 145 х 64 х 92 (ДхШхВ) мм. Конструкция аккумуляторной батареи герметичная. Но на крышке видны круглые вставки, которые держатся на клее. При необходимости их можно вскрыть. Под ними находится резиновые пробки, закрывающие доступ в банки, которых здесь шесть штук. Для подключения к ИБП аккумулятор имеет две клеммы типа F2.

Среди тех отзывов, что удалось найти про Ippon IP12-7, примерно 70% положительные, 10 ─ отрицательные и 20 ─ нейтральные. По сроку службы он не уступает более дорогим Delta и Yuasa. В среднем эта модель служит 4─4,5 года. Сообщения о производственном браке мне не попадались. Стоимость находится на уровне 1,5 т. р. Можно назвать Ippon IP12-7 оптимальным решением. Аккумулятор имеет хорошее соотношение качества и цены. Хорошо работает, как с родными ИБП Ippon, так и с устройствами сторонних производителей.
Вернуться к содержанию

APC RBC17

Эта модель номиналом 12 вольт имеет заявленную ёмкость 9 ампер-час. Аккумуляторные батареи, которые встречаются в наших магазинах, производятся во Вьетнаме. Если оторвать наклейку, то под ней вы найдете маркировку производителя Vision.

Некоторые владельцы APC RBC17 указывали в своих отзывах на поцарапанные клеммы новых аккумуляторов. По их мнению, это указывает на подержанные экземпляры. Но, мне думается, это просто следы от тестирования батарей в ОТК.

Среди особенностей можно назвать поставку этой аккумуляторной батареи в картонной коробке для защиты при транспортировке.

CSB GP 12120 F2

Модель CSB GP 12120 F2 имеет ёмкость побольше (10 Ач), чем вышеперечисленные модели. Для подключения здесь имеются клеммы типа F2, а размеры корпуса равны 151 x 101 x 98 мм. Производитель заявляет диапазон рабочих температур на уровне от минус 15 до плюс 50 градусов. Так, что при необходимости вполне можно установить компьютер с таким ИБП на чердаке или на улице. Корпус и верхняя крышка сделаны из пластика ABS. Поэтому внутренности аккумуляторной батареи надежно защищены.

Аккумулятор работает в среднем около четырёх лет при умеренной нагрузке. Имеется в виду эксплуатация с домашним компьютером. Если это офисный компьютер, который работает в режиме 24/7, то срок службы может сократиться. Отзывов об этой модели довольно много и можно с уверенностью сказать, что CSB GP 12120 без проблем функционирует с большинством марок источников бесперебойного питания.

Из недостатков владельцы CSB GP 12120 отмечают высокую стоимость. Действительно, ценник несколько завышен. Несмотря на несколько большую ёмкость, стоит аккумулятор значительно дороже моделей 7 Ач. Она может доходить до 3,2 т. р. Пожалуй, такая переплата неоправданна за 2─3 лишних ампер-часа.
Вернуться к содержанию

О чём нужно помнить при эксплуатации?

Срок службы аккумуляторной батареи в ИБП компьютера во многом зависит от конструкции, настроек, режимов заряда и разряда самого источника питания. К примеру, если аккумулятор часто будет подвергаться переразряду, то его ресурс работы значительно сократиться. То, что касается режима работы ИБП, пользователь практически не контролирует.

Необходимость вентиляции и охлаждения ИБП вызвана спецификой работы AGM аккумуляторов. Эти модели крайне чувствительны к перезаряду. При излишнем заряде начинается выделение кислорода и водорода из электролита.

Аккумуляторные батареи этого типа относятся к категории VRLA. По большому счёту это замкнутая система с рециркуляцией газов внутри. Но если давление становится слишком высоким, то открывается клапан и выполняется сброс давления. В этом случае аккумулятор частично теряет ёмкость.

Источник

Аккумулятор 12 вольт маленького размера

Многие электронные системы небольших габаритов, в независимости от назначения, предусмотрены для эксплуатации при питании источников постоянного тока, имеющих напряжение от 11 до 12,7 В. Нередко для слаботочных электроцепей и систем контроля выбирают маленький аккумулятор 12 вольт (В). Батареи небольшой мощности часто устанавливают в фонари, радиоприемники, ИБП. В характеристиках и тонкостях выбора таких устройств стоит разобраться подробнее. Это поможет понять, какие батареи можно использовать для бытовых приборов и переносной техники.

Типы маленьких аккумуляторов

Существует немалое количество техники, требующей напряжения 12 В. Множество бытовых устройств небольшого размера питается от аккумуляторов двух видов:

• кислотные батареи 12 В, которые содержат гелевый электролит;
• литиевые батареи.

Главным отличительным признаком гелевых и литиевых аккумуляторов является тип химического процесса, который ведет к увеличению энергии в ячейке. Это влияет на выбор источника питания для бытового пользования.

Устройство литиевых батарей

Из всех видов небольших аккумуляторов литиевые имеют наиболее сложное строение и высокий показатель удельной емкости. В их основе, вне зависимости от емкости, лежит единичный литий феррофосфатный компонент. Клеммы таких аккумуляторов имеют напряжение от 2,75 до 4,3 В. Поэтому для получения малогабаритной батареи понадобится соединить друг с другом четыре небольших единичных элемента. В результате получится прибор 12 В.

Типичный представитель таких источников питания – батарея обычного мобильника. Из подобных батарей получают небольшие сборки, обладающие напряжением 12 В. они предназначаются для приборов бытового назначения, создания ИБП. Их даже применяли при создании первых элеткрокаров.

Литиевые батареи способны работать до 500 циклов «зарядка/разрядка». При этом они отличаются небольшим показателем саморазряда. Этот показатель составляет всего 4% в месяц. Основным минусом таких устройств является одно требование – необходимо использовать специальный контроллер, который будет управлять небольшим током заряда-разряда. При этом учитывается показатель сопротивления ячейки.

Кислотные аккумуляторы

Устройство небольшого аккумулятора 12 В для приборов бытового назначения можно сравнить со строением батареи, которая есть в каждом автомобиле. Один из основных элементов – герметично запаянный пластиковый корпус. В него помещен загущенный электролит. Могут использоваться пропитанные жидкостью стекломаты. Принцип, по которому эксплуатируется небольшой аккумулятор 12 В, и его технические данные отвечают системе простой сернокислой батарейки. Для исключения разрушительного воздействия водорода и кислорода на корпус, внутрь помещают нейтрализатор, который способен связывать образующиеся газы, превращая их в воду.

Типичные модели

При необходимости создания ИБП для просты устройств бытового назначения с напряжением 12 В следует присмотреться к таким вариантам маленьких аккумуляторов:

• Стандартный выбор – батарея AGM-типа, выдающая 12 В.
• Китайского аккумулятора, отличающегося повышенной емкостью. При имеющемся показателе напряжения, равным 12 В устройство отличается показателем емкости 4,8 А*ч.
• Сборки, состоящей из четырех небольших батарей 18650.

Кислотные аккумуляторы

Обычный аккумулятор этой серии – Delta DT1208. Такие устройства обладают напряжением 12 В. При этом такие батареи выполняют относительно небольших габаритов. Их ширина составляет 6,6 см, длина – 9,7 см, а высота – 2,5 см. При таких показателях вес аккумулятора равняется 0,4 кг. Значение зарядного тока составляет не больше 100 мА.

Этот аккумулятор представляет собой самое маленькое устройство из серии DT. Его специально разрабатывали как вариант малогабаритных приборов, которые можно легко переносить. Использую такие устройства для питания эхолотов. Служат подобные приборы более 5 лет.

Отдельно выделена линейка аккумуляторов с напряжением 12 В, которые предназначены для использования в качестве стартеров. К примеру, Delta СT12026, обладающие емкостью 2,6 А*ч, могут использоваться как стартеры в квадроциклах и мотоциклах. Их можно отличить по оранжевому окрасу крышки корпуса.

Кроме аккумуляторов Дельта, довольно популярны среди потребителей изделия ENGY и RITAR. Их продукция реализуется со сроком гарантии 10 лет. RITAR является одним из тех производителей, которые продают источники питания для гражданской авиации и бесперебойников.

Кислотные модели гелевого типа имеют один серьезный недостаток. Если внутренний патрон, предназначенный для нейтрализации газов, выйдет из строя, корпус легко расколется от внутреннего давления. Такая же ситуация произойдет и при зарядке аккумулятора повышенным током. Возможен такой результат и при постоянном перегреве батареи. Поэтому температура стенок источника питания и геометрия корпуса должна постоянно контролироваться.

Элементы, имеющие округлившиеся стенки, следует изъять из эксплуатации. Иначе может произойти разрушение аккумулятора, а гель из него вытечет наружу. В этом случае оборудование, которое питается от батареи, выйдет из строя.

Бескорпусный литиевый аккумулятор

Кроме батарей кислотного типа, многие производители реализуют устройство большой емкости, имеющие напряжение 12 В. Этот прибор изображен на фотографии ниже. Характеристики небольшого литиевого устройства типа по габаритам и показателям емкости существенно превосходят изделия кислотного действия. Стоит рассмотреть прибор длиной 83 см, шириной 50 см и высотой 17 см. его емкость равняется 4,7 А*ч. Это в 5 раз превышает показатель кислотного аккумулятора со схожими габаритами.

Такая батарея весит около 200 г. В Китае такое устройство реализуется в комплекте с устройством для зарядки. В состав литиевого аккумулятора входит 6 небольших батарей, используемых в мобильных. Напряжение каждого из них составляет 4,1 В.

Сборки

Кроме батарей китайского производства кислотного типа и литиевых устройств, для техники небольших габаритов (камеры слежения, радиостанции), применяют различные сборки из батарей литиевого типа. Обычно такие аккумуляторы обладают напряжением в 3,7 В. Емкость подобных батарей равна 2-3,6 А*ч.

Для получения батареи, которая будет выдавать 12 В, все элементы соединяются последовательно. Они комплектуются устройством контроля. К ним прилагается зарядное устройство.

Нередко подобными устройствами оснащают ручные сканеры, фонари, видеокамеры. На основе устройств, имеющих большую емкость, создают сборки тяговых и проводных блоков, которые устанавливают на велосипеды.

Особенности выбора

В качестве основных параметров, на которые стоит обращать внимание при выборе аккумулятора, стоит выделить его габариты. Это важно, если батарея будет устанавливаться в мобильное устройство, которое постоянно перемещается. Ведь посадочное место будет определяться конструкцией используемой техники. Аккумулятор должен быть таких размеров, чтобы без проблем разместиться в ней.

При выборе батареи важно помнить о ее весе. Этот показатель прямо пропорционален значению емкости. Тем тяжелее аккумулятор, чем большей емкостью он обладает. Следует узнать и о способности источника питания переносить низкие и высокие температуры. Оптимальным является диапазон от -10 до +40 градусов. Обращают внимание и на такие характеристики:

• возможность эксплуатации в любом положении;
• небольшая масса;
• герметичность.

К примеру, для эхолота следует выбрать аккумулятор, обладающий напряжением 1,5 В * 8 – 12 В. Однако такой вариант отличается меньшим показателем экономичности, поскольку во время рыбалки следует всегда иметь под рукой несколько запасных источников питания. Кроме того, появляется необходимость самостоятельно создать герметичный контейнер, куда они будут помещены.

Для установки в ИБП оптимальный выбор – аккумуляторы емкостью 100 А*ч и напряжением 12 В. К примеру, одним из таких приборов является модель от компании «Энергия». Он носит название АКБ 12-100. Такое устройство способно работать с преобразователями инверторного типа. Он может обеспечить эксплуатацию котла отопления при отключении электричества в течение 8 часов.

Изготавливаются такие батареи по технологии AGM. Они способны кратковременно обеспечивать пусковой ток и могут служить 12 лет. Заряд аккумулятора требует ток силой 30 А.

Для бытового ИБП отлично подходят аккумуляторы, созданные по технологии AGM, и обладающие емкостью от 100 А*ч. Они отличаются оптимальным сочетанием цена-качество, а также безопасностью и долговечностью.

Выводы

Существенным недостатком малогабаритных литиевых аккумуляторов является их высокая цена. Например, единичный элемент 18650 продается за 4 доллара. Сборка будет стоить около 18 долларов. Если сравнивать, кислотные модели стоят около 10 долларов. Бескорпусные китайские аккумуляторы обойдутся в 20 долларов. При необходимости комплектации сложной охранной системы, в которой установлено большое количество камер наблюдения и датчиков, следует выбирать кислотные батареи RITAR или Delta.

Источник