Jaki akumulator do UPS będzie najlepszy?

Jak dobrać odpowiedni akumulator do UPS-a? Okazuje się, że wybór przypadkowego ogniwa o relatywnie dużej pojemności nie wchodzi w grę. Co więcej, mówimy tu o urządzeniu awaryjnym, którego charakterystyka pracy jest zupełnie inna niż w przypadku np. akumulatora samochodowego.

Akumulator do UPS, a charakterystyka pracy urządzenia 

UPS nazywany również zasilaczem awaryjnym, jest urządzeniem, które musi pracować w dość specyficznych warunkach pracy, które definiuje konieczność:

• częstej pracy w trybie doładowywania baterii, gdy zasilanie z głównego źródła jest dostępne,
• szybkiego przełączania się z trybu online do trybu offline,
• szybkiej reakcji na zmiany w wartości napięcia oraz częstotliwości napięcia zasilającego,
• ładowania ogniw (w przypadku odzyskania napięcia) prądem o relatywnie dużej wartości.

Jaki akumulator wybrać do zasilacza UPS?

Do pracy w takich warunkach nadają się wyłącznie nowoczesne ogniwa żelowe. Co prawda można je zastąpić innymi rodzajami akumulatora 12V, ale na ogół nie sprawdzają się one przy obciążeniach zarówno małym, jak i dużym prądem. Przykładem są akumulatory kwasowe, które można spotkać np. w samochodach. Co prawda są one zdolne do "oddania" dużej ilości energii w niewielkim czasie (prąd rozruchowy), ale przy mniejszych obciążeniach ich sprawność jest stosunkowo duża. Poza tym nie można zapominać, że zewnętrzny system zasilania awaryjnego na ogniwach kwasowych, który dodatkowo poddany jest działaniu niskich temperatur, będzie generował relatywnie wysokie straty,

Akumulator żelowy - żywotność cyklicznego systemu ładowania

Wybór odpowiedniego akumulatora do zasilania awaryjnego UPS nie jest prosty. Do tego celu niezbędne jest ogniwo, które zachowa dużą żywotność, efektywność (sprawność), a także odporność na czynniki zewnętrzne, w tym duży prąd ładowania. 

Z technicznego punktu widzenia, najlepszym rozwiązaniem są akumulatory AGM, zwane również żelowymi. Są to ogniwa całkowicie bezobsługowe, które wyposażono w jednokierunkowe zawory bezpieczeństwa VRLA. Cechą charakterystyczną tych ogniw jest uwięzienie elektrolitu w specjalnych separatorach, które zostały wykonane z włókna szklanego. Dzięki temu ich obudowa jest całkowicie szczelna i nie stanowi zagrożenia dla osób znajdujących się w pobliżu (np. w biurze lub w domu). 

Podłączenie akumulatora żelowego do systemu zasilania awaryjnego UPS ma istotne znaczenie również ze względu na pojemność akumulatora w odniesieniu do jego rozmiaru. Akumulatory AGM charakteryzują się bardzo dużą gęstością energii, która pozwala na awaryjne podtrzymanie urządzeń przez dość długi czas. 

Źródło zasilania do UPS - akumulatory AGM z VRLA

Konstrukcja akumulatorów AGM ma również wiele innych zalet. Można ich używać w dowolnej pozycji - zarówno pionowej, jak i poziomej - dzięki czemu nie zajmują dużo miejsca. Co więcej, konstrukcja ogniw w postaci żelu pozwala na ich głębokie rozładowanie i to bez ryzyka ewentualnego zniszczenia w trakcie eksploatacji. 

Wybór akumulatora AGM jest zalecany również ze względu na:

• możliwość jego montażu w dowolnym pomieszczeniu (np. biurze, domu, magazynie) bez konieczności zastosowania wentylacji,
• brak wycieków, niezależnie od sposobu umieszczenia odpowiednio dobranego akumulatora w obudowie,
• niską rezystancję wewnętrzną, dzięki której najlepsze akumulatory ograniczają tempo samorozładowania,
• możliwości pracy cyklicznej oraz buforowej.

Akumulatory z elektrolitem żelowym (glass mat) sprawdzą się również przy częstej dostawie prądu w trybie offline. Liczba cykli ładowania dla ogniw żelowych może wynieść nawet kilka tysięcy i to niezależnie od tego, czy akumulator jest rozładowany do pełna, czy tylko częściowo. 

Akumulator do zasilacza awaryjnego - elastyczność w pracy buforowej

Akumulatory żelowe do zasilania awaryjnego wyróżnia nie tylko duża pojemność oraz możliwość głębokiego rozładowania bez negatywnego wpływu na parametry ogniwa. Zaletą technologii AGM jest również możliwość dowolnego łączenia modułów, tak aby uzyskać żądaną pojemność zasilacza UPS. Często łączy się je w moduły, które można naładować dużym prądem ładowania, co ma miejsce m.in. w układach trójfazowych. 

Akumulatory w zasilaczach awaryjnych, które wykorzystują energię zmagazynowaną w separatorach z włókna szklanego, mogą rozładowywać się szybko i przy dużym prądzie obciążenia. Jest to bardzo istotna cecha w przypadku sieci zasilania awaryjnego, w których odbiorniki dużej mocy muszą być podtrzymane przy bardzo krótkim czasie reakcji, wynoszącym na ogół mniej niż 4 ms. 

Wszystkie te cechy sprawiają, że najlepsze akumulatory do awaryjnych systemów zasilania UPS to ogniwa AGM, zwane potocznie żelowymi. Wyróżnia je duża wydajność, niewielki rozmiar w stosunku do pojemności, a także efektywność i możliwość podłączenia do odbiorników dużej mocy. Ogniwa AGM mogą być również dowolnie łączone w większe zestawy, zgodnie z wymogami projektowymi, co ma istotne znaczenie w kontekście konfigurowania specjalistycznych zestawów o ściśle określonym przeznaczeniu.