Зарядка литий ионных аккумуляторов в источниках бесперебойного питания

В связи с ракетными обстрелами россией нашей энергосистемы,  электросети работают нестабильно. В этих условиях приходится использовать автономные источники электроэнергии. Все чаще для накопления электроэнергии применяются литий ионные аккумуляторы. (О эффективности работы литий ионных аккумуляторов в ИБП, пожалуйста читайте здесь). Они подключаются к источникам бесперебойного питания или инверторам и обеспечивают необходимым минимумом электричества, когда его нет в сети.

Большинство «бесперебойников»,  преобразующие постоянный ток 12v в переменный с напряжением 220v, имеют в своей конструкции зарядное устройство, которые рассчитано на зарядку свинцово-кислотных аккумуляторов.

Возникает вопрос: как реагирует инвертор, если вместо свинцово-кислотного аккумулятора на 12 вольт к нему подключить литий ионную АКБ с таким же напряжением?

Ответ: инвертору все равно, от какого типа аккумуляторов он будет получать постоянный ток. Главное, чтобы напряжение аккумулятора находилось в его рабочем диапазоне и сила тока была достаточной для работы преобразователя. И то и другое обеспечивают литий ионные аккумуляторы с номинальным напряжением 12v, даже если их ёмкость немного меньше, или же гораздо больше рекомендуемых для конкретного ИБП свинцово-кислотных аккумуляторов. От ёмкости  аккумуляторов зависит время работы ИБП по принципу: чем больше мощность аккумуляторов, тем дольше будет работать автономная система энергоснабжения. Теоретически,  в ИБП можно использовать  литий ионные аккумуляторы в несколько раз большей ёмкости, относительно рекомендованной производителем.

Но здесь мы упираемся  во время зарядки аккумуляторов, ведь ИБП работает циклически:  когда в сети есть электроэнергия, - заряжает аккумуляторы, когда энергии в сети нет, забирает энергию из аккумуляторов. Время зарядки  аккумуляторов зависит от их ёмкости, степени разряда и силы тока зарядного устройства. Предположим,  что сила тока зарядного устройства, встроенного в ИБП – 5.Ампер, а вы хотите использовать литий ионный аккумулятор на 60Ah. Если аккумулятор к моменту начала заряда будет полностью разряжен, то заряжаться током 5 ампер он будет 12 часов (60 : 5 = 12). А если литий ионная АКБ имеет ёмкость 120 Ампер часов, то время заряда увеличится вдвое. Тогда, в условиях ограниченного времени подачи электроэнергии, аккумуляторы могут не успеть зарядиться.

На практике, время заряда током 5А для батареи 12v60Ah, составит не более 10 часов, потому что для литий ионных аккумуляторов с номинальным напряжением 12 вольт, напряжение заряда должно быть 16.8v, а зарядки бесперебойников м зарядные устройство для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов дают напряжение  в диапазоне 13.8 - 14.6v.

По этой причине они не смогут полностью зарядить литий ионную аккумуляторную батарею на 12v.  Дело в том, что литий ионные  батареи на 12v, -  состоят из 4-х линий элементов с номинальным напряжением 3.7v  и их фактическое номинальное напряжение не 12v, а 14.8v. Эта конструктивная особенность не позволит заряжать их полностью зарядкой для свинцово-кислотных аккумуляторов. Но в остальном зарядка литий ионных аккумуляторов зарядными устройствами для свинцово-кислотных аккумуляторов всех типов (гелевых, AGM, стартерных автомобильных) вполне безопасна. Она даже продлевает ресурс литий ионных аккумуляторов, что достигается как раз неполным зарядом.

Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов подымет напряжение в литий ионной АКБ до 13.8 – 14.6v и затем перейдет в режим ожидания с минимальным током подзарядки. Единственное,  в чем необходимо удостовериться при зарядке литий ионных аккумуляторов, - что ток зарядного устройства не превышает максимально допустимого для этой модели АКБ. Если же ток заряда меньше, - не страшно, просто увеличится время зарядки АКБ.

Выводы: в ИБП, а также для работы с инверторами 12vDC/220vAC, можно применять литий ионные аккумуляторы на 12v  с фактическим номинальным напряжением 14.8v. При отсутствии зарядки для литий ионных аккумуляторов на 12v, их  можно заряжать зарядными устройствами для свинцово-кислотных АКБ в составе ИБП, а также зарядками для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов на 12v, если сила их тока не превышает рекомендованный ток заряда для используемых литий ионных аккумуляторов. При такой эксплуатации, ресурс литий ионных аккумуляторов увеличится, но емкость доступная для использования, будет меньше номинальной на 20 – 30%. Чтобы полностью использовать  их ёмкость, нужно приобрести зарядку для  литий ионных аккумуляторов с напряжением заряда 16.8v. 

Всё вышесказанное относится и к комплектам, состоящим из инвертора, литий ионной аккумуляторной батареи и зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов на 12v.