Заряджання літій іонних акумуляторів у джерелах безперебійного живлення

У зв'язку з ракетним обстрілом росією нашої енергосистеми, електромережі працюють нестабільно. У умовах доводиться використовувати автономні джерела електроенергії. Все частіше для накопичення електроенергії застосовуються іонні літій акумулятори. (Про ефективність роботи літій іонних акумуляторів в ДБЖ, будь ласка, читайтетут). Вони підключаються до джерел безперебійного живлення або інверторів та забезпечують необхідним мінімумом електрики, коли його немає в мережі.

Більшість «безперебійників», перетворюють постійний струм 12v змінний з напругою 220v, мають у своїй конструкції зарядний пристрій, які розраховано на зарядку свинцево-кислотних акумуляторів.

Виникає питання: як реагує інвертор, якщо замість свинцево-кислотного акумулятора на 12 вольт до нього підключити літій іонну АКБ із такою ж напругою?

Відповідь: інвертору все одно, від якого типу акумуляторів він отримуватиме постійний струм. Головне, щоб напруга акумулятора знаходилася в його робочому діапазоні і сила струму була достатньою для перетворювача. І те й інше забезпечують літій іонні акумулятори з номінальною напругою 12v, навіть якщо їх ємність трохи менше, або набагато більше рекомендованих для конкретного ДБЖ свинцево-кислотних акумуляторів. Від ємності акумуляторів залежить час роботи ДБЖ за принципом: чим більше потужність акумуляторів, тим довше працюватиме автономна система енергопостачання. Теоретично, в ДБЖ можна використовувати літій іонні акумулятори в кілька разів більшої ємності щодо рекомендованої виробником.

Але тут ми упираємося під час зарядки акумуляторів, адже ДБЖ працює циклічно: коли в мережі є електроенергія, - заряджає акумулятори, коли енергії в мережі немає, забирає енергію з акумуляторів. Час заряджання акумуляторів залежить від їх ємності, ступеня розряду та сили струму зарядного пристрою. Припустимо, що сила струму зарядного пристрою, вбудованого в ДБЖ – 5.Ампер, а ви хочете використовувати літій іонний акумулятор на 60Ah. Якщо акумулятор до моменту початку заряду повністю розряджений, то заряджатися струмом 5 ампер він буде 12 годин (60 : 5 = 12). А якщо літій іонна АКБ має ємність 120 Ампер годин, то час заряду збільшиться вдвічі. Тоді, в умовах обмеженого часу подачі електроенергії, акумулятори можуть не встигнути зарядитись.

На практиці, час заряду струмом 5А для батареї 12v60Ah, складе не більше 10 годин, тому що для літій іонних акумуляторів з номінальною напругою 12 вольт, напруга заряду має бути 16.8v, а зарядки безперебійників м зарядні пристрої для автомобільних свинців в діапазоні 13.8 – 14.6v.

Тому вони не зможуть повністю зарядити літій іонну акумуляторну батарею на 12v. Справа в тому, що літій іонні батареї на 12v, - складаються з 4-х ліній елементів з номінальною напругою 3.7v і їх фактична номінальна напруга не 12v, а 14.8v. Ця конструктивна особливість не дозволить заряджати їх повністю заряджанням для свинцево-кислотних акумуляторів. Але в іншому зарядка літій іонних акумуляторів зарядними пристроями для свинцево-кислотних акумуляторів всіх типів (гелевих, AGM, автомобільних стартерних) цілком безпечна. Вона навіть продовжує ресурс літій іонних акумуляторів, що досягається якраз неповним зарядом.

Зарядний пристрій для свинцево-кислотних акумуляторів підійме напругу в літій іонної АКБ до 13.8 – 14.6v і потім перейде у режим очікування з мінімальним струмом підзарядки. Єдине, що необхідно переконатися при зарядці літій іонних акумуляторів, - що струм зарядного пристрою не перевищує максимально допустимого для цієї моделі АКБ. Якщо ж струм заряду менше, - не страшно, просто збільшиться час заряджання АКБ.

Висновки: в ДБЖ, а також для роботи з інверторами 12vDC/220vAC, можна застосовувати літій іонні акумулятори на 12v з фактичною номінальною напругою 14.8v. При відсутності зарядки для літій іонних акумуляторів на 12v, їх можна заряджати зарядними пристроями для свинцево-кислотних АКБ у складі ДБЖ, а також зарядками для автомобільних свинцево-кислотних акумуляторів на 12v, якщо сила їх струму . При такій експлуатації, ресурс літій іонних акумуляторів збільшиться, але ємність доступна для використання, буде меншою за номінальну на 20 – 30%. Щоб повністю використовувати їх ємність, потрібно придбати зарядку для літій іонних акумуляторів з напругою заряду 16.8v.

Все вищесказане стосується і комплектів, що складаються з інвертора, літій іонної акумуляторної батареї та зарядного пристрою для свинцево-кислотних акумуляторів на 12v.