Источники бесперебойного питания могут предназначаться не только для защиты электрооборудования от перепадов напряжения в электросети и автономного электропитания при кратковременных отключениях электричества. Есть модели, рассчитанные на длительное время автономной работы. Через них можно подключить, как отдельный прибор-потребитель (например, газовый котел), так и весь дом или определенный перечень значимых электроприборов (холодильник, телевизор, циркуляционный насос, микроволновая печь и т.п.). Но для увеличения продолжительности автономного электроснабжения такие ИБП необходимо дополнительно комплектовать внешними аккумуляторами с проводным подключением к инвертору.
При построении системы можно пойти несколькими путями. Первый – использование меньшего количества батарей высокой емкости. Второй – использование увеличенного числа АКБ с несколько меньшей энергоемкостью. Первый экономит пространство. Достоинство второго – повышение общей надежности системы, поскольку при ее правильной компоновке выход из строя даже нескольких АКБ автономность снизит, но не существенно.
В зависимости от типа и характеристик устройства бесперебойного питания, числа батарей и требуемых параметров в сети, можно использовать несколько схем подключения аккумуляторов к ИБП. Оно может быть параллельным, последовательным или комбинированным. Каждая из них обладает определенным набором достоинств и недостатков, общая черта у всех одна – они достаточно простые в реализации и не требуют углубленных электротехнических знаний. Смонтировать и соединить корректно работающую сборку сможет любой внимательный человек, у которого есть правильно подобранное оборудование и минимальный набор инструментов.
Последовательное подключение аккумуляторов к ИБП
Последовательная схема подключения позволяет добиться суммирования значения тока всех батарей, тогда как ток остается равным общему значению в цепи. Это означает, что соединяя таким способом, например, три аккумулятора на 12 В и 100 А/ч каждый, вы в результате получаете итоговые характеристики, составляющие 36 В при 100 А/ч.
Данная схема подключения характеризуется наличием ряда достаточно жестких ограничений. В частности, все батареи должны быть на 100% идентичными между собой. Это означает, что они должны быть изготовлены одним и тем же производителем, иметь одинаковый процент износа и емкость. Также провода, с помощью которых выполняется подсоединение, должны быть одной длины. Несоблюдение этих требований часто приводит к возникновению разных значений напряжения на клеммах АКБ, в результате чего одни батареи разряжаются быстрее, другие – рискую получить избыточный заряд. В итоге из строя может выйти вся система.
Параллельное соединение
Это несколько более сложная схема, но ее реализация позволяет существенно повысить надежность и автономность источника резервного питания. Ее преимущество заключается в том, что напряжение в цепи с постоянным током здесь остается неизменным. И если вам нужно подключить несколько батарей к ИБП, работающему от 12 В, у вас получится в итоге система, в которой напряжение останется неизменным, зато ток суммируется, и в таком случае составит 300 А/ч. Именно за счет этого обеспечивается существенное увеличение времени, которое будет работать подключенное оборудование от источника автономного электропитания.
Комбинированное подключение батарей к ИБП
Максимальная автономность, которую может обеспечить источник бесперебойного питания, ограничивается не количеством и характеристиками подключенных к нему аккумуляторов, а предельной емкостью, с которой может работать выбранная вами модель. При этом также необходимо учитывать и нагрузку. Она может быть стабильной, но часто требуется не стандартное значение 12 В, а более высокое (обычно 24 В). Чтобы получить требуемый параметр тока в цепи, а также обеспечить максимальную емкость, можно использовать комбинированный способ подключения.
Мы помним, что:
- при последовательном соединении значения напряжений всех АКБ суммируются, а емкость остается одной для цепи;
- при параллельном – суммируются емкости, тогда как ток остается неизменным.
Таким образом, если нам необходимо получить 24 В, а также обеспечить предельную емкость для источника бесперебойного питания с максимумом в 150 А/ч, нам нужно взять шесть идентичных по характеристиках и состоянию аккумулятора, 12 В и 50 А/ч каждый. Следует соединить их в три парных последовательных цепочки, что позволит добиться постоянного тока на требуемом уровне в 24 В. К самому источнику бесперебойного питания эти звенья подключаются по параллельной схеме, благодаря чему соблюдается лимит на 150 В.
Комбинированная схема соединения аккумуляторов к ИБП на первый взгляд кажется, сложной. Но именно она является оптимальной, поскольку позволяет в полной мере раскрыть возможности системы бесперебойного питания, а также обеспечить максимально возможную автономность при стабильном напряжении в сети.
Возможно, Вас также заинтересует Система бесперебойного питания (ИБП) для дома.