Wysokie wymagania dotyczące pewności dostaw energii elektrycznej do odbiorników o znaczeniu krytycznym, zmuszają projektantów do projektowania układów zasilania wyposażonych w zasilacze UPS. W zasilaczach tych ważnym elementem są baterie akumulatorów, które eksploatowane w niewłaściwy sposób stwarzają zagrożenie wybuchowe. Od poprawności ich doboru zależy czas eksploatacji oraz poprawne funkcjonowanie systemu zasilania gwarantowanego.
W referacie zostały przedstawione podstawowe wymagania eksploatacyjne dla baterii akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS jako magazyny energii, których spełnienie gwarantuje utrzymanie sprawności przez zakładany okres eksploatacji.
Akumulatory stosowane w zasilaczach UPS stanowią magazyn energii i w zależności od typu zasilacza przeznaczone są do pracy cyklicznej (zasilacze typu VFD) lub do pracy buforowej (zasilacze typu VFI). W przypadku pracy cyklicznej akumulator najpierw jest ładowany a następnie odłączany od prostownika i przyłączany do zasilanych odbiorników. W przypadku pracy buforowej zasilanie odbiornika realizowane jest z przekształtnika, który jednocześnie ładuje baterie akumulatorów. W tych warunkach akumulator pozostaje w gotowości do przejęcia obciążenia na wypadek zaniku napięcia w obwodzie zasilającym prostownik, pozostając w stanie pełnego naładowania. Uproszczone układy współpracy baterii akumulatorów z prostownikiem zasilacza UPS przedstawia rysunek 1.
Rysunek 1. Układy współpracy akumulatorów z prostownikiem zasilacza UPS: a) praca cykliczna b) praca buforowa.
W zasilaczach UPS stosowane są akumulatory klasyczne o gęstości elektrolitu 1,24 kg/l lub akumulatory wykonane w technologii VRLA (Vavle Regulated Lead Acid), czyli akumulatory regulowane z zaworem jednokierunkowym umożliwiającym usuwanie nadmiaru wodoru, o gęstości elektrolitu (1,25 – 1,3) kg/l. Akumulatory VRLA produkowane są w dwóch podtechnologiach:
- AGM, w której elektrolit jest umieszczony w separatorze międzypłytowym wykonanym z włókna szklanego o dużej porowatości, które eliminuje niebezpieczeństwo wycieku elektrolitu oraz zabezpiecza przez możliwością powstania zwarcia pomiędzy płytami dodatnią i ujemną,
- SLA, w której elektrolit jest zestalony w postaci żelu, stanowiącego tiksotropową odmianę dwutlenku krzemu (SiO2).
