Переделка ups под автомобильный аккумулятор: Как переделать UPS под стартерную батарею своими руками

Содержание

Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП

Оглавление:

Учитываем нюансы

Размещение
Необходимость в переделке ИБП
Тип аккумулятора
Емкость батареи

Аргументы против
Насколько это удобно и корректно?

Периодические отключения света мало кого радуют, особенно, тех, кто «не успел сохраниться». Поэтому приобретение источника бесперебойного питания – вполне здравая мысль. Но при эксплуатации такого устройства многие понимают, что он обеспечивает только корректное завершение работы компьютера или недлительное освещение комнаты с помощью светодиодной лампы. Нужно больше. И тогда возникает мысль об автомобильном аккумуляторе – 7 А*ч не сравнить с 65 А*ч, к примеру. На первый взгляд, все просто и логично, но можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП?

Учитываем нюансы

Как показывает практика, это возможно, и многие это практикуют. Преимущества и выгоды очевидны, учитывая гораздо меньшую стоимость и большую емкость автомобильных АКБ.

Но нужно учитывать такие моменты, как:

грамотное размещение батарей, особенно, если их несколько;
необходимость в переделке ИБП;
тип аккумулятора;
его емкость.

Размещение

Главный аргументом «против» в вопросе можно ли использовать автомобильный аккумулятор ИБП дома является выделение водорода в процессе зарядки. Это действительно происходит, вода разлагается на водород и кислород, эти газы выводятся за пределы корпуса батареи. И в достаточной концентрации, при наличии искры, способны взорваться.

В автомобиле аккумулятор размещается в хорошо проветриваемом пространстве, поэтому газы быстро рассеиваются. Но что мешает разместить АКБ дома так, чтобы обеспечить хорошее проветривание? Например, на балконе – этого вполне достаточно. Кроме того, что бы ни заявляли производители аккумуляторов для ИБП, корпуса в них не такие и герметичные. И, тем не менее, качественные модели не взрываются. В этом смысле без проблем можно подключить автомобильный аккумулятор ИБП и наслаждаться его бесперебойной работой.

Необходимость в переделке ИБП

Действительно, просто так подключить автомобильный аккумулятор к источнику бесперебойного питания нельзя. Но найти инструкцию, схемы переделки не так уж сложно. Главное – предотвратить нагрев трансформатора в процессе зарядки, а нагрев будет. Для этого ИБП располагают либо в прохладном месте, либо подсоединяют к нему кулер, так, чтобы поток воздуха был направлен на трансформатор. С помощью кулера легко решается и проблема с концентрацией водорода возле ИБП.

Тип аккумулятора

Можно использовать стандартный кислотный, но для удобства и большей длительности эксплуатации рекомендуют приобретать гелевые. Они меньше склонны к саморазряду, так как электролит более густой, и все процессы в нем протекают медленнее. Кроме того, в гелевых моделях меньший риск протечки электролита, хотя при грамотной установке этот риск и без того минимален.

Емкость батареи

Ее следует выбирать, исходя из списка подключенных к ИБП устройств. Плюс – расчет времени питания, который должен обеспечиваться при отключении электричества. К примеру, б/у аккумулятор 100 Ач обеспечивает питание компьютера больше 1,5 часов.

Аргументы «против»

Конечно же, автомобильные батареи не предназначены для использования в источниках бесперебойного питания. И специалисты приводят несколько аргументов против такой эксплуатации.

Первый – малый срок службы батареи. Обусловлено это разной толщиной свинцовых пластин, у автомобильного АКБ они примерно в два раза тоньше. Но если сравнивать срок службы и стоимость батарей… Разница в цене существенна (в пользу автомобильной), а по сроку службы оба варианта не слишком отличаются. В среднем, 5 лет для «родной» и 3 года для автомобильной.

Второй – быстрый выход из строя после 10-15 циклов разряда. Да, это факт, ведь в машине полный разряд возникает не так уж часто. Но если ИБП запрограммировать на отключение при 20% заряда, проблема легко решается.

Последний аргумент – невозможность заряда АКБ из-за разницы в зарядном токе. Действительно, зарядный ток ИБП составляет около 14 В, а АКБ, номинально, 12В. Но напряжение в автомобиле не будет постоянным, оно меняется в диапазоне от 11В до 15В. Так что номинальная разница – не помеха.

Но влияет сила тока, у большей части источников бесперебойного питания она меньше, чем у генератора машины. Но это не делает зарядку невозможной – да, батарея будет заряжаться дольше, возможно, до нескольких суток. Но заряд будет 100%, а учитывая частоту отключения света в квартирах, этого вполне достаточно.

Насколько это удобно и корректно?

Задумываясь о замене «родной» батареи на автомобильную, нужно обладать не только теоретическими знаниями, но и понимать в электротехнике, иметь определенный опыт. Иначе «самоделка» приведет к полной порче ИБП, а в серьезных случаях и к пожару. Поэтому, если вы не имеете практического опыта, лучше не рискуйте.

Нужно учитывать и громоздкость получившейся конструкции – занимать она будет в два раза больше места. Плюс – эстетика. Да, бывают и вполне эстетичные «самоделки», но даже их стоит убрать из виду.

Удобство и безопасность эксплуатации. Тоже придется потрудиться, чтобы вся конструкция была достаточно удобной и функциональной, при этом не было риска пожара или ожога кислотой.

Что касается корректности, то выгода от использования автомобильного АКБ очевидна. Поэтому эту дилемму каждый решает сам. Наш интернет-магазин позаботился о том, чтобы вы смогли купить новый автомобильный аккумулятор, достаточно просто позвонить к нам или оставить заявку на сайте. Предоставляем исключительно сертифицированный товар от известных брендов, среди которого вы гарантированно сможете подобрать оптимальное решение для собственных целей. Доставку проводим по всей территории Украины.

Внешняя аккумуляторная батарея для ИБП

Достаточно часто в письмах или на сайте звучит вопрос пользователей о том какие именно аккумуляторные батареи выбрать для источника бесперебойного питания (ИБП) и можно ли использовать автомобильные аккумуляторы. Сама природа вопроса понятна. Автомобильные аккумуляторы стоят дешевле промышленных и создается иллюзия того, что можно существенно сэкономить.

Почему иллюзия? И можно ли к ИБП подключить автомобильный аккумулятор?

Давайте разбираться. В продуктовой линейке POWERCOM только одна серия ИБП не имеет внутренних батарей и может работать в связке с внешними 12В аккумуляторами, это серия INFINITY, на характеристики этих моделей можем подглядывать при необходимости.

Напряжение в бортовой сети автомобиля должно быть 14.2-14.4 Вольта. Это не зависит от марки, мощности двигателя и т.п. атрибутики вашего авто. Но при подключении этого же аккумулятора к ИБП будет подаваться не более 13,6 – 13,8 вольт, что на 5-6% меньше. На практике это приведет к тому, что автомобильный аккумулятор в связке с ИБП будет постоянно работать в режиме неполной зарядки, что, в свою очередь, сократит время автономной работы и срок службы самой батареи. Назовем это первым существенным критерием, заставляющим нас усомнится в экономичности такого решения.

Кроме этого, предназначение и характер работы автомобильных и промышленных аккумуляторов различаются. Так, автомобильные АКБ должны отдать большой ток быстро (в момент запуска автомобиля), а промышленные батареи, наоборот, рассчитаны на медленную отдачу малых токов. Это, безусловно, нашло свое отражение и в строении тех и других батарей. Толщина внутренних пластин различна, так для автомобильных АКБ нужны тонкие пластины, для промышленных аккумуляторов – толстые.

Что же произойдет при подключении автомобильного аккумулятора к ИБП с этой точки зрения? Более тонкие пластины автомобильного АКБ будут находиться под длительным воздействием небольших токов постепенно разрушаясь, так как они не предназначены для такого режима работы. На практике это сократит срок службы АКБ втрое. Промышленные батареи в большинстве своем рассчитаны на 7-10 лет работы, а автомобильные в таком режиме проживут не более 2-3 лет. Это еще один серьезный аргумент, который полностью опровергает экономичность использования автомобильного аккумулятора вместо промышленного.

И, наконец, наше здоровье. Не надо забывать, что автомобильные АКБ выделяют водород и не предназначены для домашнего использования или хранения. Тогда, как промышленные ИБП абсолютно герметичны и безопасны, что позволяет их использовать вместе с ИБП в любом помещении вашего дома.

Младшие модели INFINITY, мощностью 500 – 800ВА, могут работать с одной батареей 65-200Ач или с такими же батареями, подключенными параллельно. Старшие модели INFINITY, мощностью 1000-1500ВА, работают с напряжением шины 24В, что требует подключения минимум двух последовательно соединенных внешних батарей номинальным напряжением 12В каждая или комплекта из нескольких параллельных линеек. Рекомендуемая ёмкость подключаемых батарей 100-200Ач.

Расчетное время автономной работы в зависимости от емкости батареи и нагрузки можно посмотреть на страницах указанных моделей в каталоге.

Автомобильный аккумулятор — в ИБП! / Статьи и обзоры / Элек.ру

Представляем вашему вниманию статью Александра Ткачева из Риги, который в соавторстве с Александром Ярошенко (SamElectric.ru) расскажет о том, как можно использовать обычный автомобильный аккумулятор для резервного питания важного оборудования.

Источник бесперебойного питания (ИБП) является не просто защитником электропотребителей от скачков и перепадов питающего напряжения, но и полноценным источником накопленной энергии.

С постоянным совершенствованием электронных компонентов снижается и их стоимость. Если 10–15 лет назад ИБП мощностью 1000 ВА был достаточно дорогим прибором, то сейчас такой ИБП можно приобрести по доступной цене. В современных ИБП используются дорогие необслуживаемые свинцовые аккумуляторные батареи, произведенные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Суть технологии — использование вместо жидкого электролита токонепроводящего пористого материала с жидким электролитом в порах. Такой аккумулятор безопасен с точки зрения использования (может использоваться в положении «на боку» или «вниз головой») и не требует обслуживания, но имеет один существенный минус: высокая цена.

Обычная автомобильная стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) имеет жидкий электролит и стоит в 2–3 раза дешевле при такой же емкости, но накладывает на использование в ИБП некоторые ограничения. Поэтому производители ИБП предпочитают ставить в свои изделия именно AGM батареи.

Применение обычных АКБ существенно снизит стоимость, увеличит емкость накопленной энергии и продолжительность работы ИБП

Далее мы рассмотрим обслуживаемые кислотно-свинцовые АКБ, используемые в автомобилях, и покажем, как «обмануть систему» и применить АКБ в обычных ИБП.

Теоретическая часть

АКБ имеет два крайних рабочих состояния — полностью разряжена и полностью заряжена:

Внимательный читатель, а особенно автоэлектрик возразит: «Напряжение на заряженной АКБ не будет выше 13 вольт!» И будет прав! Напряжение на полностью заряженной АКБ будет в пределах 12,75–12,80 вольт при плотности электролита 1,26 г/см3 и при температуре 25°С. И называется оно напряжение покоя АКБ.

Напряжение покоя измеряется только после отключения АКБ от потребителей или зарядных устройств через как минимум 24 часа. Во время зарядки и разрядки в АКБ происходят сложные химические процессы, длящиеся после отключения зарядного устройства или нагрузки какое-то время. Это можно назвать химической инерцией.

Если АКБ отключить от нагрузки, ее напряжение начнет подниматься. А при зарядке, если отключить АКБ от зарядного устройства, напряжение будет снижаться

Во время зарядки АКБ набирает электрическую емкость. Это один из самых главных показателей АКБ. Электроемкость АКБ — это произведение постоянного тока разряда АКБ на время разряда при номинальном напряжении (для автомобильного АКБ это 12 вольт).

За час АКБ электроемкостью 60 А·ч может отдать 60 ампер напряжением 12 вольт до ее полной разрядки. Практически это выглядит так: если АКБ нагружать током 60 ампер один час, ее напряжение снизится с 12,75–12,80 вольт до 12,00 вольт.

Но откуда же 14,4 вольта? Далее мы детально рассмотрим процесс заряда АКБ и откуда берется это напряжение.

Принцип заряда АКБ

Существует два способа зарядки АКБ:

Зарядка постоянным током используется чаще всего. В начале заряда АКБ заряжается током, равным 1/10 от емкости АКБ, и напряжением, близким к номинальному напряжению заряда или чуть выше (обычно 14,50–14,80 вольт) до начала кипения электролита. Потом ток понижается до 1/20 от емкости АКБ и опять заряжается до начала кипения электролита. После этого процесс зарядки прекращается. Кипение электролита — это процесс выделения из него под воздействием электролиза паров водорода.

Зарядить АКБ до значения, близкого к 100% ее емкости, зарядкой постоянным током можно только постоянно понижая ток заряда. Сначала до 1/40, довести до кипения, потом до 1/80 довести до кипения, потом до 1/160 и так до 1/2000. Причем нужно следить, чтобы процесс кипения электролита не начинался, а только подходил к нему. Это достаточно кропотливая и нудная задача — нужно постоянно следить за процессом зарядки.

Зарядка постоянным напряжением подразумевает зарядку АКБ точным номинальным напряжением заряда (с точностью до сотых долей вольта) и плавным понижением тока зарядки без кипения электролита. Такие зарядные устройства достаточно сложны и дороги, но позволяют использовать ресурс АКБ по максимуму.

Рассмотрим второй способ заряда АКБ (постоянным напряжением), так как он обычно используется в ИБП при заряде АКБ. Такой способ не допускает кипения электролита и заряжает АКБ до реальных 100% емкости. Процесс зарядки АКБ логарифмичен (нелинеен), поэтому зарядить АКБ полностью на 100% — задача достаточно сложная. Если на начальных этапах зарядки для типичной АКБ емкостью 70 А·ч ток заряда 1/1 0 от емкости (7 А), то на конечных этапах зарядки (90–98%) ток равен 1/400 от емкости (175 миллиампер). И на этапах зарядки (от 98–100%) ток заряда должен быть чуть больше тока саморазряда АКБ. А это менее 1/2000 от емкости АКБ (менее 35 миллиампер).

Номинальное напряжение заряда для каждой АКБ индивидуально (производитель, материалы, технологии и даже смена, в которую АКБ изготавливался на заводе) и может колебаться в пределах от 14,35 до 14,45 вольт.

При выкипании водорода из электролита происходит увеличение его плотности. Поэтому в элек-тролит в таком случае нужно добавлять дистиллированную воду для компенсации его плотности до 1,26 г/ см3. На практике технологии производства стартерных АКБ за более чем 100-летний период производства отточены до совершенства и выпускаются с учетом номинального напряжения заря-да, близкого к 14,40 вольтам.

Полностью зарядить АКБ (на все 100% ее электрической емкости) без выкипания электролита можно только напряжением 14,40 вольт!

Теперь рассмотрим практическую часть зарядки постоянным напряжением на конкретных примерах. Так как АКБ набирает емкость заряда нелинейно, при подключении АКБ к зарядному устройству без ограничения тока заряда АКБ в течение первых секунд может потреблять ток заряда, равный своей емкости. Например, для АКБ емкостью 70 А·ч первые секунды ток заряда будет 70 А. Потом ток заряда плавно понижается с повышением внутреннего сопротивления АКБ.

20–30% своей емкости АКБ может набрать за 15–20 минут зарядки током 1/10 от своей емкости (в нашем примере 7 А).

Автомобилисты знают, что «прикуривать» от соседского автомобиля подсевшую АКБ достаточно минут 5–10, чтобы крутануть стартер, а если АКБ села «в ноль», времени понадобится немного больше — здесь мы и наблюдаем логарифмичность процесса зарядки.

Чтобы зарядить АКБ на 50% емкости, понадобится уже пару часов, а никак не 30–40 минут, так как ток заряда все время уменьшается. А вот чтобы зарядить АКБ на 80%, понадобится как минимум 6–7 часов. 80–85% емкости АКБ достигается, когда напряжение заряда поднялось до 13,60–13,80 вольт. Ток заряда на этом этапе будет меньше одного ампера, и продолжит понижаться. А при 14,20 вольтах АКБ заряжена до 90–95%. Фактически на этапе зарядки около 97–99% происходит прецизионная зарядка. При превышении напряжения зарядки даже на 0,01 вольт или тока зарядки на 10 миллиампер мы получим начало закипания электролита.

Практическая часть

Производители (в меньшей мере) и продавцы (в большей мере) ИБП очень часто критически относятся к использованию дешевых стартерных АКБ в ИБП. Потому что с AGM аккумуляторами меньше хлопот с пользователями, которые не представляют, как работает ИБП и как устроена АКБ. Хотя использовать стартерные АКБ в ИБП в большинстве случаев можно. А если использовать внешнюю схему зарядки АКБ — это отличное дешевое решение для любого ИБП. Поясним некоторые нюансы по-своему 15-летнему опыту использования АКБ с ИБП от APC Back UPS 600I.

Три наиболее частые ошибки при подключении внешних АКБ к ИБП заключаются в следующем:

малая площадь сечения проводов, которыми подключается АКБ к ИБП;
длина проводов от АКБ к ИБП;
нагрузка, которую хотят получить от ИБП при подключении внешней АКБ.

Разберем первый и второй пункт более подробно. Падение напряжения на проводах при передаче постоянного электрического тока в 12 вольт очень сильно зависит как от длины, так и от площади сечения этих проводов, а также от силы тока, протекающего по этим проводам. Наш ИБП при питании от АКБ на полной нагрузке в 600 ВА забирает с нее ток около 35 ампер. Если суммарная длина проводов (плюсового и минусового) от АКБ к ИБП не превышает 50–60 см, достаточно площади сечения под ток в 35 ампер около 16 мм2. А вот если АКБ находится на удалении 5 метров от ИБП (это общая длина проводов 10 метров), падение напряжения будет очень большим — 0,3 вольта. Электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена на половину.

При падении напряжения на АКБ по мере ее разрядки сила тока по закону Ома будет возрастать. При напряжении 9 вольт сила тока будет более 50 ампер. Соответственно будет возрастать и падение напряжения в проводах — до 0,5 вольта. ИБП будет отключаться гораздо раньше, чем если бы АКБ стояла в корпусе ИБП. Стандартные провода в ИБП, которыми штатная батарея подключена в схему, имеют сечение около 8 мм2 и длину около 30 см. Если подключить АКБ проводом такого же сечения, но длиной 10 метров, электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена полностью. Поэтому подключать АКБ к ИБП нужно как можно более толстыми и как можно более короткими проводами.

Теперь третий пункт. В обычные офисные ИБП ставятся АКБ емкостью 7–9 А·ч. При полной нагрузке на ИБП он проработает 1–3 минуты (зависит от производителя и модели). При подключении стартерной АКБ время работы возрастет в разы и может достигнуть одного часа. Но при этом внутренние силовые компоненты схемы могут выйти из строя от перегрева, поскольку они не рассчитаны на долговременную работу.

Поэтому, если использовать АКБ, ИБП должен работать не более чем на 50–60% его полной расчетной мощности. Либо потребуется принудительное охлаждение компонентов.

Пример переделки ИБП под стартерную АКБ

На основе АКБ и Back UPS 600I была собрана и более 10 лет эксплуатируется ИБП собственной конструкции:

На передней панели мы видим цифровой вольтметр, который показывает напряжение заряда или разряда, и амперметр, который показывает электрический ток в двух направлениях — заряд и разряд.

ИБП — всегда стационарные устройства и, как правило, в месте их установки имеется достаточно пространства, чтобы установить АКБ

При подключении нагрузки видно, как проседает напряжение и как амперметр показывает разрядку АКБ с отрицательным значением тока.

ИБП настраивался исходя из того, что забираемый от АКБ ток будет не более 20 ампер. Фактически данный ИБП питает два сервера, рутер и свитч. Гарантированно это все может работать без электричества около 7–8 часов (в зависимости от нагрузки на сервера). Схема подключения позволяет использовать две АКБ и независимо заряжать одну из батарей во время эксплуатации другой. Раз в полгода можно переключаться между батареями, чтобы сравнять процесс старения обоих АКБ.

О таблице

На передней панели ИБП приведена таблица, которая характеризует степень заряда и разряда АКБ. Как видно, АКБ разряжена в ноль, когда напряжение на ней падает до восьми вольт. Поясним термин «глубокий разряд», используемый далее по тексту. АКБ переходит в состояние глубокого разряда, когда напряжение покоя у нее ниже 11,35–11,40 вольт. Это верхний предел глубокого разряда. Как говорилось выше, после отключения нагрузки напряжение на АКБ начинает повышаться. Если в течение 2–6 часов, в зависимости от емкости АКБ, это напряжение поднялось до 11,90–12,00 вольт, АКБ не ушла в глубокий разряд. Но как следует из опыта, даже если АКБ кратковременно разрядится до 11,90–11,8 вольт, ничего страшного не будет, если ее сразу поставить на зарядку.

Производители АКБ указывают кратковременный пусковой ток рядом с емкостью. Такой ток возникает при запуске стартера, уводя АКБ в глубокий разряд с просадкой напряжения на АКБ до 9 вольт, но АКБ это выдерживает и служит в автомобиле 5–6 лет.
Нижний порог отключения производитель ИБП выставляет при полной нагрузке на АКБ. В нашем случае он около 7,55 вольт при нагрузке около 30–35 ампер. 8 вольт в таблице указано на полную нагрузку. Это «памятка для себя». Но лучше не доводить разрядку АКБ до падения напряжения на такой низкий уровень. АКБ «проседает» по напряжению больше под полной нагрузкой, чем под нагрузкой в 50% или 30%. Как только нагрузка пропадает полностью, напряжение на АКБ скачком поднимается и потом продолжает подниматься все медленней до напряжения фак-тического разряда (напряжения покоя).

Например, опытным путем установлено, что при 20-амперной нагрузке на АКБ, когда напряжение проседает до 8 вольт, можно уменьшить ток до 9 ампер, и напряжение мгновенно поднимется до 10,6 вольт, продолжая при этом медленно понижаться.
Если разряжать аккумулятор нагрузкой в 10 ампер, соответственно и нижнее значение будет не 8 вольт, как приведено в таблице на передней панели, а больше (оно может быть 8,4 вольт, к примеру, или 9,0 вольт).

Если нагрузка на АКБ от ИБП 10–20% от расчетной, соответственно напряжение «проседает» меньше, но на АКБ получается нагрузка долговременней. И соответственно АКБ находится в глубоком разряде под нагрузкой дольше. А вот это уже «убийственно» для АКБ. Поэтому нужно стараться не доводить АКБ до глубокого разряда и по возможности, если до этого дошло — сразу поставить на зарядку.

Штатная AGM батарея, проработав 20–30 минут в глубоком разряде, фактически умирает сразу — начинают разрушаться пластины внутри нее, и электроемкость падает в разы в отличие от стартерной АКБ, где потеря электроемкости от работы при глубоком разряде 2–3 часа измеряется процентами.

Стартерная АКБ гораздо выносливей «батареи в комплекте» с ИБП

Если их правильно использовать и обслуживать, но, самое главное, правильно заряжать, они могут прослужить более 15 лет либо выдержать более четырехсот циклов 100% разрядки-зарядки или более тысячи циклов 30–40% разрядки-зарядки! Это проверено на практике!

Уверены, что статья заинтересует читателей. Если хочется узнать больше — полная версия статьи приведена в блоге SamElectric.ru (статья «Аккумуляторы для ИБП»), там же — многочисленные комментарии и ответы на вопросы.

Источник: Александр Ткачев и Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru. Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок», №3 (87) 2019

Автомобильный аккумулятор в ибп — Аккумуляторы WESTA

Источники бесперебойного питания устанавливаются перед оборудованием, которое должно сохранить рабочие параметры после отключения сетевого питания. Устройство укомплектовано аккумулятором и электронной схемой контроля параметров и переключения на резервный источник. Можно ли подключить автомобильный аккумулятор к ИБП?

Типы ИБП и требования к аккумуляторам

Задачи, решаемые блоком, разнятся. Пассивные устройства устанавливаются в домашний компьютер. Линейно-интерактивные бесперебойники поддерживают напряжение перед потребителем 220 В, АКБ в сеть включен постоянно.

ИБП с двойным преобразованием постоянно работает от АКБ, зарядка батареи идет от сети.

Напряжение на выходе всегда стабильное, но оборудование сложное, требует охлаждения, устанавливается на особо ответственные потребители энергии.

Мощность бесперебойника определяется в вольт-амперах, а обслуживаемой техники – в ваттах. Соотношение: 1 ВА=0,6 Вт. При недостаточной мощности блока, сработает защита по току, ИБП отключится. Поэтому, подбирая устройство под потребителя нужно предусмотреть резервную емкость 30 %.

Стандартно в ИБП используют гелевые или AGM аккумуляторы. Отличия их по функциональности от автомобильных незначительны, но стоят они значительно дороже. Насколько оправдана модернизация ИБП, и насколько стартовый АКБ авто справится с задачей?

Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП

Здесь рассматриваются только пассивные и линейно- интерактивные ИПБ, применяемые в личных целях. К тому подвигла цена родного устройства и сходные по функции способности недорогих автомобильных и ИБП аккумуляторов. Возможна ли переделка защитного блока?

Есть в конструкциях принципиальные различия – в гелевой батарее ИБП выполнены толстые свинцовые пластины-накопители из чистого свинца. В стартовом АКБ электролит жидкий, свинцовые пластины тоньше, состав имеет примеси.

Автомобильный аккумулятор будет стоять рядом с блоком, загромождая помещение. Использование автомобильного аккумулятора в ИБП – апгрейд вынужденный.

Суммарные потери при эксплуатации аккумуляторной батареи и родного АКБ блока в итоге сопоставимы.

Перед тем как подключить АКБ от авто к ИБП, необходимо знать последствия:

тонкие пластины автомобильного аккумулятора быстро разрушаются, работая в режиме ИБП;
авто АКБ в сети ИБП постоянно недозаряжен, при восстановлении емкости при пониженном напряжении закипает;
выделение водорода в атмосферу помещения может привести к взрыву от искры, если достигнута критичная концентрация газа;
автомобильный жидкий АКБ разряжается быстрее гелевого от ИБП.

Автомобильный АКБ не гарантирует достаточной точности показателей батареи из нескольких банок, так как каждая из них влияет на суммарные показатели батареи.

Особые требования к батареям ИБП, которые невыполнимы для авто аккумуляторов:

совместимость с зарядным устройством с плавающим зарядом 13,6 – 13,8 В;
поддержка работы в буферном рнжиме с двойным преобразованием напряжения;
разряд без подзарядки длительное время.

Ибп под автомобильный аккумулятор

Однако умельцы все равно стремятся из автомобильного аккумулятора б/у собрать ИБП. Для работы необходимо:

обслуживаемая АКБ для авто в специальном футляре;
соединительный провод сечением 4 мм2;
клеммы, разъемы;
вентилятор охлаждения напряжением 12 В – 2 шт.;
инструменты для монтажа.

Выбрать аккумулятор, предусмотреть, чтобы разряд ограничивался 20 % от емкости. Необходимо предусмотреть меры безопасности. Работу вести на оборудовании, отключенном от линии питания с видимым разрывом. Как сделать ИБП линейки Back-UPS (APC) из автомобильного аккумулятора, предлагаем последовательность:

Убрать из гнезда комплектный АКБ, его можно будет в дальнейшем использовать.
Подготовленную, заряженную, в декоративном и устойчивом корпусе батарею установить около корпуса блока ИБП.
Подготовить провода, установить клеммы.
Вместо аккумулятора в блок поставить 2 вентилятора, на вытяжку и приток, соединить их с аккумуляторами через разъемы. Прорезать вентиляционные щели в корпусе.
Поместить проводку в защитный рукав, установить оборудование на место, так, чтобы был доступ к вентиляционным щелям. Соединить оборудование, вначале с ИБП, потом с батареей, соблюдая полярность, первым плюсовой провод.
Подключить потребителя и сеть.

Полезным будет посмотреть видео по теме.
Как применить автомобильный аккумулятор для ИБП газового котла

Если у вас в загородном доме стоит газовый котел, его сложная электроника несовместима с неустойчивыми сетевыми параметрами.

Без ИБП не обойтись, но можно ли использовать автомобильный АКБ в сборке? Специалисты не советуют использовать неродной накопитель энергии по перечисленным ранее причинам.

Они отмечают, 50 % дорогостоящей аппаратуры регулирования газовых котлов отказали именно из-за применения автомобильного аккумулятора.

В качестве внешних источников питания в схему можно включать автомобильные аккумуляторы, при условии, что для них устроен отдельный шкаф с вытяжкой. Это исключает образование взрывоопасной смеси в помещении.

Можно ли зарядить аккумулятор ИБП автомобильной зарядкой

Какими отличиями обладает зарядное устройство ИБП и можно ли его применять для зарядки автомобильного аккумулятора? Можно, если воспользоваться функцией постоянного тока. Тогда аккумулятор будет получать заряд долго, но зарядится полностью. Если воспользоваться постоянным напряжением, максимальное значение 13,8 В не позволит выполнить полную зарядку.

Точно также гелевый аккумулятор бесперебойника можно зарядить ЗУ от автомобильного АКБ. Но выставить нужно постоянный ток, равный 10 % от емкости. Примерное время накопления энергии около суток.

Перезаряд гелевой батареи недопустим, необходимо снять ее с зарядки до достижения 14,4 В.

Пред тем как зарядить аккумулятор ИБП зарядным устройством от автомобиля, нужно убедиться, что на корпусе устройства есть надпись rechargeable.

Зарядить автомобильный аккумулятор, используя ИБП можно, используя схему поочередного насыщения нескольких аккумуляторов, в схеме для газового котла. Тогда зарядное для автомобильного аккумулятора используется поочередно к накопителям, но тот прибор, что работает в паре с ИБП, не должен одновременно подзаряжаться.

На многочисленных форумах предлагают использовать ИПБ для зарядки автомобильного аккумулятора, выполнив электронную схему переключения своими руками. Важно чтобы была отсечка работы АКБ в схеме и подзарядкой. Если внешняя батарея одна, на время заряда автомобильным ЗУ защитный блок должен отключаться от потребителя должен отключаться.

Пользователи советуют использовать в схеме ИБП автомобильную батарею б/у или восстановленную. Так можно продлить срок службы автомобильной АКБ и научиться управлять процессом зарядки ИБП своими руками.

Автомобильный аккумулятор — в ИБП!

25 июня 2019 г. в 11:16
8312

В современных ИБП используются дорогие необслуживаемые свинцовые аккумуляторные батареи, произведенные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Суть технологии — использование вместо жидкого электролита токонепроводящего пористого материала с жидким электролитом в порах.

Такой аккумулятор безопасен с точки зрения использования (может использоваться в положении «на боку» или «вниз головой») и не требует обслуживания, но имеет один существенный минус: высокая цена.

Применение обычных АКБ существенно снизит стоимость, увеличит емкость накопленной энергии и продолжительность работы ИБП

Теоретическая часть

АКБ имеет два крайних рабочих состояния — полностью разряжена и полностью заряжена:

Если АКБ отключить от нагрузки, ее напряжение начнет подниматься. А при зарядке, если отключить АКБ от зарядного устройства, напряжение будет снижаться

Но откуда же 14,4 вольта? Далее мы детально рассмотрим процесс заряда АКБ и откуда берется это напряжение.

Принцип заряда АКБ

Существует два способа зарядки АКБ:

Зарядка постоянным током используется чаще всего. В начале заряда АКБ заряжается током, равным 1/10 от емкости АКБ, и напряжением, близким к номинальному напряжению заряда или чуть выше (обычно 14,50–14,80 вольт) до начала кипения электролита. Потом ток понижается до 1/20 от емкости АКБ и опять заряжается до начала кипения электролита. После этого процесс зарядки прекращается. Кипение электролита — это процесс выделения из него под воздействием электролиза паров водорода.

Зарядить АКБ до значения, близкого к 100% ее емкости, зарядкой постоянным током можно только постоянно понижая ток заряда.

Сначала до 1/40, довести до кипения, потом до 1/80 довести до кипения, потом до 1/160 и так до 1/2000. Причем нужно следить, чтобы процесс кипения электролита не начинался, а только подходил к нему.

Это достаточно кропотливая и нудная задача — нужно постоянно следить за процессом зарядки.

Зарядка постоянным напряжением подразумевает зарядку АКБ точным номинальным напряжением заряда (с точностью до сотых долей вольта) и плавным понижением тока зарядки без кипения электролита. Такие зарядные устройства достаточно сложны и дороги, но позволяют использовать ресурс АКБ по максимуму.

Если на начальных этапах зарядки для типичной АКБ емкостью 70 А·ч ток заряда 1/1 0 от емкости (7 А), то на конечных этапах зарядки (90–98%) ток равен 1/400 от емкости (175 миллиампер). И на этапах зарядки (от 98–100%) ток заряда должен быть чуть больше тока саморазряда АКБ.

А это менее 1/2000 от емкости АКБ (менее 35 миллиампер).

При выкипании водорода из электролита происходит увеличение его плотности. Поэтому в элек-тролит в таком случае нужно добавлять дистиллированную воду для компенсации его плотности до 1,26 г/ см3.

На практике технологии производства стартерных АКБ за более чем 100-летний период производства отточены до совершенства и выпускаются с учетом номинального напряжения заря-да, близкого к 14,40 вольтам.

Теперь рассмотрим практическую часть зарядки постоянным напряжением на конкретных примерах.

Так как АКБ набирает емкость заряда нелинейно, при подключении АКБ к зарядному устройству без ограничения тока заряда АКБ в течение первых секунд может потреблять ток заряда, равный своей емкости.

Например, для АКБ емкостью 70 А·ч первые секунды ток заряда будет 70 А. Потом ток заряда плавно понижается с повышением внутреннего сопротивления АКБ.

20–30% своей емкости АКБ может набрать за 15–20 минут зарядки током 1/10 от своей емкости (в нашем примере 7 А).

Автомобилисты знают, что «прикуривать» от соседского автомобиля подсевшую АКБ достаточно минут 5–10, чтобы крутануть стартер, а если АКБ села «в ноль», времени понадобится немного больше — здесь мы и наблюдаем логарифмичность процесса зарядки.

Ток заряда на этом этапе будет меньше одного ампера, и продолжит понижаться. А при 14,20 вольтах АКБ заряжена до 90–95%. Фактически на этапе зарядки около 97–99% происходит прецизионная зарядка.

При превышении напряжения зарядки даже на 0,01 вольт или тока зарядки на 10 миллиампер мы получим начало закипания электролита.

Практическая часть

Производители (в меньшей мере) и продавцы (в большей мере) ИБП очень часто критически относятся к использованию дешевых стартерных АКБ в ИБП.

Потому что с AGM аккумуляторами меньше хлопот с пользователями, которые не представляют, как работает ИБП и как устроена АКБ. Хотя использовать стартерные АКБ в ИБП в большинстве случаев можно.

А если использовать внешнюю схему зарядки АКБ — это отличное дешевое решение для любого ИБП. Поясним некоторые нюансы по-своему 15-летнему опыту использования АКБ с ИБП от APC Back UPS 600I.

Три наиболее частые ошибки при подключении внешних АКБ к ИБП заключаются в следующем:

малая площадь сечения проводов, которыми подключается АКБ к ИБП;
длина проводов от АКБ к ИБП;
нагрузка, которую хотят получить от ИБП при подключении внешней АКБ.

Если суммарная длина проводов (плюсового и минусового) от АКБ к ИБП не превышает 50–60 см, достаточно площади сечения под ток в 35 ампер около 16 мм2. А вот если АКБ находится на удалении 5 метров от ИБП (это общая длина проводов 10 метров), падение напряжения будет очень большим — 0,3 вольта. Электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена на половину.

Стандартные провода в ИБП, которыми штатная батарея подключена в схему, имеют сечение около 8 мм2 и длину около 30 см. Если подключить АКБ проводом такого же сечения, но длиной 10 метров, электроника ИБП будет считать, что АКБ разряжена полностью.

Поэтому подключать АКБ к ИБП нужно как можно более толстыми и как можно более короткими проводами.

Пример переделки ИБП под стартерную АКБ

На основе АКБ и Back UPS 600I была собрана и более 10 лет эксплуатируется ИБП собственной конструкции:

ИБП — всегда стационарные устройства и, как правило, в месте их установки имеется достаточно пространства, чтобы установить АКБ

ИБП настраивался исходя из того, что забираемый от АКБ ток будет не более 20 ампер. Фактически данный ИБП питает два сервера, рутер и свитч.

Гарантированно это все может работать без электричества около 7–8 часов (в зависимости от нагрузки на сервера).

Схема подключения позволяет использовать две АКБ и независимо заряжать одну из батарей во время эксплуатации другой. Раз в полгода можно переключаться между батареями, чтобы сравнять процесс старения обоих АКБ.

О таблице

Это верхний предел глубокого разряда. Как говорилось выше, после отключения нагрузки напряжение на АКБ начинает повышаться. Если в течение 2–6 часов, в зависимости от емкости АКБ, это напряжение поднялось до 11,90–12,00 вольт, АКБ не ушла в глубокий разряд.

Но как следует из опыта, даже если АКБ кратковременно разрядится до 11,90–11,8 вольт, ничего страшного не будет, если ее сразу поставить на зарядку.

Нижний порог отключения производитель ИБП выставляет при полной нагрузке на АКБ. В нашем случае он около 7,55 вольт при нагрузке около 30–35 ампер. 8 вольт в таблице указано на полную нагрузку. Это «памятка для себя».

Но лучше не доводить разрядку АКБ до падения напряжения на такой низкий уровень. АКБ «проседает» по напряжению больше под полной нагрузкой, чем под нагрузкой в 50% или 30%.

Как только нагрузка пропадает полностью, напряжение на АКБ скачком поднимается и потом продолжает подниматься все медленней до напряжения фак-тического разряда (напряжения покоя).

Например, опытным путем установлено, что при 20-амперной нагрузке на АКБ, когда напряжение проседает до 8 вольт, можно уменьшить ток до 9 ампер, и напряжение мгновенно поднимется до 10,6 вольт, продолжая при этом медленно понижаться.Если разряжать аккумулятор нагрузкой в 10 ампер, соответственно и нижнее значение будет не 8 вольт, как приведено в таблице на передней панели, а больше (оно может быть 8,4 вольт, к примеру, или 9,0 вольт).

Стартерная АКБ гораздо выносливей «батареи в комплекте» с ИБП

Если их правильно использовать и обслуживать, но, самое главное, правильно заряжать, они могут прослужить более 15 лет либо выдержать более четырехсот циклов 100% разрядки-зарядки или более тысячи циклов 30–40% разрядки-зарядки! Это проверено на практике!

Оживление старого аккумулятора от ИБП из 2000х — DRIVE2

Отдали мне старый ИБП, который валялся нерабочим с 2000х
Я люблю чинить всякий старый хлам — просто из интереса, это мое хобби, как у кого-то коллекционирование статуэток или радиоуправляемые самолетики. )
И вот отдали мне нерабочий источник бесперебойного питания от компа.
Если кто не знает — там внутри стоит инвертер и маленький аккумулятор на 12 вольт, и через этот ИБП включается в сеть комп и монитор, и если вдруг выключат свет, ИБП сам может питать монитор и комп несколько минут, чтобы успеть сохранить работу.
Я думал, может в ИБП сгорел транзистор и легко будет все починить.
Но увы, починить его оказалось невозможным.
Во-первых на аккумуляторе было 0 вольт! ))

Он был мертвый абсолютно. Зарядка его не видела, а если подключить его к блоку питания, он принимал 0 ампер — то есть не заряжался вообще.

Во-вторых, транзисторы там сгорели, даже два, но еще и сгорела самая ценная и дорогая деталь — трансформатор! ))

Полный размер

Трансформаторчик!

А он еще с кучей проводов — видимо там был еще встроенный релейный стабилизатор напряжения. Такой не купить, да и стоят трансформаторы очень дорого. Да и ИБП мне не нужен! ))

Ну чтож — такое только на помойку.
Ну хотя бы с его помощью снял фото про удобный инструмент — иглы для выпаивания деталей.
Однако, случайно я увидел ролик на YouTube про оживление аккумулятора от ИБП.
Смысл — снимается крышка, и внутрь заливается немного дистиллированной воды (некоторые советуют электролит заливать), а потом аккумулятор оживляется 30 вольтами. )
Правда у них аккумулятор показывал хоть что-то, а у меня было 0 вольт.
Но что я терял? )
Дистиллированная вода как раз была.
Вот такой аккумулятор там стоял:

Полный размер

Сбоку написано каким током и напряжением заряжаь

Крышечка приклеена, но легко снимается, если поддеть ее через отверстия для отвода газов, под ней находятся резиновые пробки:
Снял эти резиновые пробки, под ними видны пластины.

Полный размер

Фото сделано уже после заливки и зарядки

Между пластинами что-то вроде жестской ваты — видимо оно впитывает электролит, благодаря этому внутри ничего не плещется.
ВНИМАНИЕ: чтобы случайно вам в глаза не попал электролит, нужно надеть ОЧКИ!
Сначала я пытался лить воду в каждую ячейку, но она застревала в горлышке и воздух не давал ей заливаться внутрь.
Тогда я просто залил всю верхнюю поверхность водой (один фиг 0 вольт на нем!
Бесперебойник с автомобильным аккумулятором
Современные надежные и недорогие источники бесперебойного питания (ИБП) все же не лишены некоторых недостатков.
Малая емкость штатной аккумуляторной батареи совместно с небольшим сроком ее службы и дороговизной замены заставляет задуматься над использованием альтернативной АКБ.
Наиболее полно в розничной сети представлены автомобильные стартерные батареи, так что система из бесперебойника с автомобильным аккумулятором при ее привлекательной цене и большой емкости может на порядок превзойти специализированные решения.
Источники бесперебойного питания спроектированы грамотными инженерами, опыт производства безопасных и компактных ИБП накоплен у десятка авторитетных компаний.
Представленные на рынке изделия оптимально сбалансированы по потребительским параметрам: мощности, весу, цене, сроку службы.
Следовательно, улучшение какого-либо узла может привести к ухудшению общего удобства использования, будьте к этому готовы.
Замена батареи, предусмотренной изготовителем, на автомобильную батарею большой емкости ожидаемо приведет к увеличению времени работы подключенной нагрузки. Однако придется выделить дополнительное место для размещения большой и тяжелой АКБ, обеспечить условия ее эксплуатации и заряда, выполнять работы по обслуживанию системы.
Потребуется также продумать варианты размещения соединительных проводов, не нарушающие дизайн интерьера.
Перечень оборудования и материалов
Рекомендуем заранее приобрести все комплектующие для замены, в этом случае процедуру можно провести за минимальное время. Вам понадобятся:
- Источник бесперебойного питания;
- Обслуживаемая кислотно-свинцовая стартерная аккумуляторная батарея;
- Желательно приобрести аккумуляторный ящик под размер батареи;
- Провод соединительный гибкий, сечением не менее 4 кв. мм;
- Клеммы для присоединения проводов к аккумулятору и источнику, разъемы для подключения вентиляторов к аккумулятору;
- Вентиляторы охлаждения ИБП с питанием 12 В, рекомендуется две штуки — приточный и вытяжной.
Читайте так же: Большой обзор ИБП с внешними аккумуляторами
Перед покупкой оборудования внимательно изучите характеристики вашего ИБП, от номинального напряжения его батареи будут зависеть параметры и количество всех остальных элементов схемы.
Дополнительное охлаждение ИБП потребуется в связи с увеличением времени работы трансформатора на заряд батареи большой емкости. Возможно, дополнительно потребуется изготовление вентиляционных отверстий в корпусе источника.
Способ прокладки соединительных проводов выбирайте по кратчайшему расстоянию, в случае увеличения длины провода придется увеличить его сечение.
Выбор аккумуляторной батареи
До установки АКБ необходимо прояснить ряд особенностей, которые будут сопутствовать нестандартным условиям ее применения:
- Срок службы АКБ. По сравнению с типовым использованием в машине, в схеме работы с ИБП срок службы батареи несколько сократится. Это обусловлено различиями в конструкции аккумуляторных банок. Тем не менее, при большей стоимости время работы штатной батареи источника сопоставимо со временем работы автомобильной АКБ.
- Полный разряд АКБ. Автомобильные аккумуляторы не допускают полного разряда, а в работе с ИБП это вполне может случиться. Решением проблемы должна стать настройка источника питания, при которой он отключится при падении заряда до 20-25% от полной емкости.
- Испарения кислоты и водорода. Принцип действия аккумуляторных батарей предусматривает выделение в воздух водорода и паров кислот. Данное условие характерно, кстати, и для батарей, идущих в комплекте с ИБП. Многочисленные замеры показывают, что количество кислоты и водорода, полученное в процессе работы и заряда АКБ от источника бесперебойного питания, ничтожно и не представляет вреда для человека при соблюдении техники безопасности.
- Взрывоопасность. При работе и заряде ИБП концентрация водорода в объеме стандартного помещения не достигает опасного отношения к кислороду, поэтому взрывоопасной смеси не возникнет.
Практический пример
Собрать собственную систему бесперебойного питания большой емкости с использованием автомобильного аккумулятора поможет следующая небольшая пошаговая инструкция. В качестве примера взят самый распространенный ИБП линейки Back-UPS производства APC.
Читайте так же: Разберем типы аккумуляторов для ИБП
Рабочее напряжение батареи составляет 12 В постоянного тока.
При производстве работ соблюдайте правила безопасности для электроустановок! Все работы проводите на отключенных от сети устройствах!
1. Отсоедините штатную аккумуляторную батарею источника бесперебойного питания, и если она исправна, ее можно использовать в дальнейшем.
2. Очистите от загрязнений и полностью зарядите автомобильную аккумуляторную батарею. Проверьте уровень электролита, при необходимости долейте дистиллированную воду. Снимите заливные пробки, прикройте их декоративным кожухом, не препятствующим газообмену. Примите меры по предотвращению опрокидывания батареи, надежно закрепив ее или установив в специальный ящик.
3. Провода необходимой длины нужно оконцевать соответствующими клеммами. Для проводов большого сечения применяйте обжимные клещи.
4. Установите вентиляторы дополнительного охлаждения на корпус ИБП, предварительно просверлив вентиляционные отверстия. Рекомендуется использовать два вентилятора — на приток и на вытяжку воздуха. Электропитание системы охлаждения выполняется от проводов аккумулятора через разъемы.
5. Разместите ИБП и автомобильную АКБ на рабочих местах. Уложите провода в кабелепровод. Обязательно убедитесь, что вентиляционные отверстия не заблокированы посторонними предметами или стенками мебели.
6. Соблюдая полярность, подключите провода к ИБП, затем к батарее. При подключении к батарее первым присоединяйте плюсовой провод.
7. Подключите нагрузку к ИБП, включите ИБП в сеть. Настройте бесперебойник так, чтобы он отключался при падении заряда до 20-25% от полного.
Сборка схемы закончена. Полезным будет посмотреть следующее видео на эту тему
Техника безопасности
При сборке схемы и эксплуатации соблюдайте правила работы с электрическими устройствами. Убедитесь, что электрические провода уложены в кабелепровод (короб, труба) и надежно закреплены.
При заряде батареи не допускайте образования искры или открытого огня рядом с батареей, не забудьте снять заливные пробки. Всегда первым отсоединяйте отрицательный полюс, затем положительный.
Не допускайте попадания металлических предметов на клеммы аккумулятора.
Электролит батареи содержит кислоту и крайне ядовит. Не допускайте выплескивания электролита из АКБ, надежно закрепите батарею на рабочем месте. После снятия заливных пробок будьте особенно внимательны, при попадании электролита на кожу промойте ее большим количеством воды, обратитесь к врачу.
Техническое обслуживание
Периодичность и состав обслуживания собранной схемы не сложнее аналогичного для автомобильного АКБ.
Регулярно проводите осмотр и очистку всех элементов системы, предварительно отключив их от сети.
Периодически контролируйте уровень электролита в АКБ, при необходимости долейте дистиллированную воду.
Заключение
Значительно повысить время работы ответственных электропотребителей при отсутствии основной сети поможет несложная и недорогая система бесперебойного питания на основе стандартного ИБП и автомобильного аккумулятора.
Соблюдая простые правила безопасности и условия эксплуатации, с предложенной схемой можно добиться весьма хороших результатов, и вопрос «Можно ли к бесперебойнику подключить автомобильный аккумулятор?» не вызовет сомнений.
Авто аккумуляторы в ИБП
     Зачастую возникает вопрос – а можно ли в системах и источниках бесперебойного питания (ИБП) использовать обычные автомобильные аккумуляторы?
     Да, в принципе, можно.
     Однако, перед тем как принять решение об их установке в систему резервного (бесперебойного) питания рекомендуем Вам ознакомиться с некоторыми особенностями их использования.
     Аккумуляторы SLI (Starting, Lightning&Ignition) создавались для автомобильных систем старта, освещения, зажигания. Решаемая ими задача – выдать большой ток для пуска двигателя, в то время как подзарядка батареи может производиться только в течение коротких промежутков времени, когда двигатель выдает необходимую частоту вращения.
     Герметичные необслуживаемые аккумуляторы (VRLA), предназначенные для систем бесперебойного питания, работают в других режимах. Они “выдают” сравнительно небольшой ток (обусловленный мощностью нагрузки) и заряжаются постоянно стабильным током. Оба процесса протекают в течение длительного времени.
     Эти различия в режимах работы обусловили их конструктивное построение (толщина свинцовых пластин) и качество материала. Решетки SLI-аккумуляторов изготавливаются из пористого (переработанного из старых батарей) свинца, а в VRLA – из свинца первой плавки.
     Главное достоинство SLI-аккумуляторов – сравнительно низкая цена. Однако этим и ограничиваются их достоинства при использовании в системах резервного (бесперебойного) питания.
Дело в том, что:
- Автомобильные аккумуляторы заполнены жидким электролитом, который не поддерживает процесс рекомбинации. Это создает проблемы с безопасностью и требует дополнительных расходов на создание систем вентиляции.
- Эти АКБ требуют регулярного долива воды, что увеличивает эксплуатационные расходы. Более того, так как используется жидкий электролит – то в случае повреждения корпуса возможно вытекание электролита.
     Перечисленных недостатков лишены VRLA-аккумуляторы. Однако цена “кусается”.
     В качестве примера можно привести продукцию компании C&D Technologies. У этого производителя есть прекрасная линейка аккумуляторов Dynasty UPS High Rate/ UPS High Rate Max довольно дорогих.
     Учитывая, что вопрос стоимости батарей для систем резервирования питания все-таки остается одним из основных, то в серии Dynasty разработаны батареи типа HPS (High Power Serie), которые отвечают самым высоким стандартам качества (ISO 9001). При этом, они существенно дешевле АКБ Dynasty UPS High Rate / High Rate Max, но более надежны в сравнении с SLI-аккумуляторами при использовании их в системах резервирования питания, охранно-пожарной сигнализации, телекоммуникации и т. д..
     На графике приведена зависимость, которая наглядно характеризует эксплуатационные характеристики SLI— и VRLA-аккумуляторов..
     Нетрудно видеть, что по сроку службы VRLA-аккумуляторы в 3-4 раза превышают аналогичные показатели SLI— аккумуляторов..
Источник Информации — Компания «C&D Technologies» — Джеймс Росс.
Подключил источник бесперебойного питания к автомобильному аккумулятору
Всем доброго дня!
Стоит ли использовать источник бесперебойного питания-ИБП, для своих устройств?
Скорее да, чем нет. Ведь, он не только обезопасит вас от нештатных ситуаций, таких как отключение электричества, или скачки напряжения, но и сохранит ваше оборудование от выхода из строя, которое стоит немалых средств.
За счёт чего, ИБП обеспечивает поддержание электропитания? Знаете, конечно, что в нём имеется встроенный аккумулятор, который имеет свой срок использования. И вот, через пару-тройку лет, ваш ИБП, уже не работает должным образом, а потом совсем перестаёт функционировать.
И встаёт вопрос о замене данного аккумулятора, а он стоит, чуть ли не половину самого ИБП. Кто-то покупает новый аккумулятор, а кто-то покупает сразу новый ИБП.
У меня тоже была такая ситуация, что ИБП перестал быть ИБП. И встал вопрос о замене аккумулятора. Цена на него было большая, а приобрести в нашей местности, его не было возможности.
И для своего ИБП, я приспособил б/у автомобильный аккумулятор, который был снят с автомобиля, вследствие окончания срока годности. И к моей великой радости, автомобильный аккумулятор для работы к ИБП вполне подошёл, и работает уже три года! Он прослужил на автомобиле 5 лет, и 3 года на ИБП, и ещё работает. Для работы ИБП, не нужно больших нагрузок, и он вполне может работать.
Подключение ИБП к аккумулятору
Ведь, в чём суть ИБП? Это выдержать скачки напряжения, и временных отключений электричества, которые иногда могут внезапно случаться, по разным причинам. Ведь, даже короткое отключение электричества приводит к отключению всей вашей подключенной технике.
Я имею ввиду, самое главное, это компьютер и монитор. Для компьютера такое отключение, чревато различным сбоям. А при работающем ИБП, кратковременное отключение не будет страшным, а при длительном, будет время для полноценного завершения всех работающих программ, и правильному отключению.
Характеристики: 12В, 55Ач
Мой аккумулятор имеет следующие характеристики: 12В, 55Ач. И он подключен стандартно, согласно полярности на штатном ИБП, только его размеры конечно великоваты, и он поэтому стоит рядом.
Они стоят вместе
Я подключил его при помощи удлинённых проводов, к штатному месту подключения. Провода я подобрал потолще, и обмотал их изолентой. Провода к аккумулятору я закрепил при помощи стандартных свинцовых клемм, а к ИБП припаял зажимы штекеры, типа «папа-мама», как были на родном ИБП.
Провода от ИБП вывел наружу и соединил при помощи штекеров
Вот такая модернизация моего бесперебойника, позволяет мне быть защищённым, от нештатных ситуаций с электричеством. Если вам понравилось моя модернизация, то ставьте Лайк! Жду ваших комментарий к статье! Всем Удачи, и Подпишитесь на Канал!
Самодельные простецкие слесарные тиски. Жму всё подрядСобрался в лес за валежником
Можно ли в бесперебойнике использовать автомобильный аккумулятор?
Нам часто Клиенты задают вопрос: “Можно ли вместе с источником бесперебойного питания использовать автомобильный аккумулятор?”.
На этот вопрос можно ответить двояко, с одной стороны да можно – автомобильный аккумулятор такой же элемент питания, как и герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи для источников бесперебойного питания, но с другой стороны его использование в циклических системах бесперебойного питания крайне нежелательны для самой аккумуляторной батареи. Обо всем подробнее мы расскажем ниже.
Почему не рекомендуется использовать автомобильные аккумуляторы в источниках бесперебойного питания?
Во-первых, несмотря на то, что автомобильный аккумулятор отличный источник электрического питания, терпит большие пусковые моменты и токи, но есть один важный момент – он не любит разряда ниже 70% в связи с низким циклическим ресурсом заряд-разряд, а также глубоких разрядов – до 20-30% от номинальной емкости, что в системах бесперебойного питания происходит весьма часто. При использование его в машине, он всегда находиться на постоянной подзарядке от генератора автомобиля, средний срок службы в таком случае у него 5-7 лет. Работая же в системах бесперебойного питания из-за низкого количества циклов заряд-разряд автомобильный аккумулятор протерпит в лучшем случае 1-2 года в зависимости от частоты и глубины циклов заряд/разряд.
Во-вторых, при использовании в ИБП автомобильного аккумулятора помимо сильного падения срока службы падает и его номинальная емкость по мере использования, а также количество отдаваемой электрической энергия от него. Если допускать частые глубокие разряды будет происходить сульфатация пластин которая как правило является необратимым процессом и в дальнейшем аккумулятор будет невозможно зарядить из-за упавшей емкости.
В-третьих, большинство автомобильных аккумуляторов не герметичные и по мере использования будут выделят водород, что весьма опасно в закрытых и жилых помещениях.
В-четвертых, при наличие плохого зарядного устройства в источнике бесперебойного питания, может происходить перезаряд автомобильной батареи, что будет приводить к кипению электролита в батареи, а также к его вытеканию. Также время от времени необходимо будет доливать дистиллированную воду в батарею. Что весьма неприятно.
Какую лучше использовать аккумуляторную батарею в источнике бесперебойного питания?
Выше мы рассмотрели основные недостатки автомобильных аккумуляторов при использование их в источниках бесперебойного питания. Всех этих недостатков лишены герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи.
Циклический ресурс этих батарей намного выше чем в автомобильных аккумуляторах – составляет от 400 циклов и выше.
Их можно размещать в жилых помещениях, из-за отсутствия выделения водорода, а также они не требуют периодического заливания дистиллированной воды.
Да, цена их выше – но в перерасчете на период использования, они выигрывают, средний срок службы их будет составлять 6-9 лет. Примеры из жизни:
Один клиент купил 4 автомобильных аккумулятора bosch silver s3 емкостью 56 ач, они проработали у него с ибп 2 года, а потом начали отказывать один за другим. Цена одного аккумулятора на тот момент была 100$ (раньше 800 грн).
Второй клиент по совету инженера-консультанта приобрел 4 аккумулятора для ибп с меньшей емкостью 33ач, но герметичных необслуживаемых с большим циклическим ресурсом, они уже работают 5 год. Цена батареи была на момент покупки 110$ (880 грн).
Рекомендации от специалиста
Если у Вас уже есть аккумуляторы, и они автомобильные, используйте их, но учитывайте их недостатки: не допускайте глубокого разряда, размещайте их в нежилых проветриваемых помещениях.
Тем, кто только планирует покупку батареи для бесперебойника, сделайте выбор в сторону герметичных необслуживаемых аккумуляторных батарей для источников бесперебойного питания типа AGM или GEL, они предназначены для этой работы.
Да они выйдут дороже, но в пересчете на продолжительность срока службы и более безопасное использование они у Вас выйдут дешевле и надежнее. Вы сможете найти их в разделе – Аккумуляторные батареи для ИБП.
Полезно прочитать также: А вы готовы к веерным отключениям электроэнергии в Украине в 2015/2016 году: наше мнение

Доработка и переделка бесперебойника

ИБП – это очень выгодный прибор. Пока он работает, у пользователя нет проблем с электроснабжением. Но на этом функциональность данного прибора не заканчивается. Простейшая доработка бесперебойника дает возможность создать на его базе такие устройства как преобразователь, блок питания и зарядка.

Как бесперебойник переделать в преобразователь напряжения 12/220 В

Преобразователь напряжения (инвертор) превращает постоянный 12-вольтовый ток в переменный, попутно повышая напряжение до 220 вольт. Средняя стоимость такого устройства – 60-70 долларов США. Однако даже у владельцев изношенных бесперебойников с функцией старта от батареи есть вполне реальный шанс получить работоспособный преобразователь фактически даром. Для этого нужно сделать следующее:

Вскрыть корпус ИБП.
Демонтировать аккумулятор, сняв с клемм накопителя два провода – красный (на плюс) и черный (на минус).
Демонтировать спикер – устройство звуковой сигнализации, похожее на сантиметровую шайбу.
Припаять к красному проводу предохранитель. Большинство конструкторов советуют использовать предохранители на 5 ампер.
Соединить предохранитель с контактом «входа» ИБП – гнезда, куда вставлялся кабель, соединяющий бесперебойник с розеткой.
Соединить черный провод со свободным контактом гнезда «входа».
Взять штатный кабель для подключения ИБП к розетке, срезать вилку. Подключить разъем в гнездо входа и определить цвета проводов, соответствующие красному и черному контактам.
Подсоединить провод от красного контакта к плюсу аккумулятора, а от черного – к минусу.
Включить ИБП.

Внутреннее устройство ИБП Eaton 5P 1150i

Такую трансформацию допускают только бесперебойники с функцией старта от батареи. То есть ИБП должен изначально уметь включаться от аккумулятора, без подключения к розетке.

Если у ИБП есть штатная розетка – 220 вольт можно снимать с ее контактов. Если таковой розетки нет – ее заменит удлинитель, подключенный к гнезду «выхода» бесперебойника. Вилка удлинителя удаляется, после чего провода припаиваются к контактам гнезда «выхода».

Основные недостатки подобных преобразователей:

Рекомендуемое время работы такого инвертора – до 20 минут, поскольку ИБП не рассчитаны на длительную работу от аккумуляторов. Однако этот недостаток можно устранить, врезав в корпус ИБП компьютерный вентилятор, работающий от 12 В.
Отсутствие контроллера заряда аккумулятора. Пользователю придется периодически проверять напряжение на клеммах накопителя. Для устранения этого недостатка в конструкцию преобразователя можно врезать обычное автомобильное реле, припаяв красный провод за предохранителем к 87 контакту. При правильном подключении такое реле разомкнет подачу энергии при падении напряжения на аккумуляторе ниже 12 вольт.

Как из бесперебойника сделать блок питания

В этом случае из всей конструкции бесперебойника понадобится только трансформатор. Поэтому решившемуся на подобную переделку ИБП пользователю придется либо распотрошить весь ИБП, оставив только корпус и трансформатор, либо снять эту деталь, заготовив для нее отдельный корпус. Далее действуют по следующему плану:

С помощью омметра определяют обмотку с самым большим сопротивлением.Типовые цвета – черный и белый. Эти провода будут входом в блок питания. Если трансформатор остался в ИБП, то этот шаг можно пропустить – входом в самодельный блок питания в этом случае будет «входное» гнездо на торце ИБП, связующее прибор с розеткой.
Далее на трансформатор подают переменный ток на 220 вольт. После этого с оставшихся контактов снимают напряжение, подыскивая пару с разностью потенциалов до 15 вольт. Типовые цвета – белый и желтый. Эти провода будут выходом из блока питания.
Вход в блок питания формируют из проводов, по одну сторону от сердечника. Выход из блока формируют из проводов, расположенных с противоположной стороны.
На выходе из блока питания ставят диодный мост.
Потребители подключаются к контактам диодного моста.

Трансформатор

Типовое напряжение на выходе из трансформатора – до 15 В, однако оно просядет после подключения к самодельному блоку питания нагрузки. Вольтаж на выходе конструктору такого устройства придется подбирать путем экспериментов. Поэтому практика использования трансформатора ИБП как основы блока питания для компьютера – это далеко не самая лучшая идея.

Переделка бесперебойника под зарядку

В этом случае не нужна минимальная трансформация, похожая на описанную абзацем выше. Ведь у бесперебойника есть своя батарея, которая заряжается по мере надобности. В итоге для превращения ИБП в зарядное устройство нужно сделать следующее:

Обнаружить первичный и вторичный контур трансформатора. Этот процесс описан абзацем выше.
Подать на первичный контур 220 вольт, врезав в цепь регулятор напряжения – в качестве такового можно использовать реостат для лампочек, заменяющий традиционный выключатель.
Регулятор поможет откалибровать напряжение на обмотке выходе в пределах от 0 до 14-15 вольт. Место врезки регулятора – перед первичной обмоткой.
Подключить к вторичной обмотке трансформатора диодный мост на 40-50 ампер.
Соединить клеммы диодного моста с соответствующими полюсами аккумулятора.
Уровень заряда аккумулятора контролируется по его индикатору или вольтметром.

Лабораторный блок питания из бесперебойника своими руками, переделка UPS под автомобильный аккумулятор

Простой инвертор из бесперебойника своими руками

Все мы знаем как неприятно, когда внезапно отключают свет. Это может случиться в любой момент — дома или на даче. Жителям сельской местности не позавидуешь вдвойне, тем более, если в такие моменты работает инкубатор или циркуляционный насос. Внезапное выключение света может привести к гибели будущего выводка или остановке насоса для отопления.

Есть отличное решение этой проблемы – нужно всего-навсего купить автомобильный инвертор с 12-на 220 в. Однако цены на них очень велики, не каждый сельский житель сможет позволить себе купить такую дорогую вещь.

Что же делать – где можно недорого приобрести источник бесперебойного питания для освещения дома, теплицы, дачи т. д.? Конечно же, попробовать сделать его своими руками! А интернет нам в этом поможет.

Оказывается, есть более простое и дешевое решение – нужно всего лишь навсего, переделать бесперебойник в инвертор.

Для этой цели нам понадобится рабочий источник бесперебойного питания от компьютера, который можно купить буквально за копейки на «блошиных» рынках или через объявления местных газетах по продаже б/у компьютерной техники. Однако для наших задач бесперебойник не совсем подходит и требует небольшой переделки. Все, кто умеет работать с паяльником, без особого труда справятся с такой работой.

Переделав бесперебойник на инвертор, на выходе мы получим:

стабилизатор напряжения;
зарядное устройство;
и конечно инвертор.

После нашей переделки, если бесперебойник на 300 Вт, то на него можно нагрузить Вт 200. Конечно, чем мощней бесперебойник, тем больше можно увеличить на него нагрузку.

В некоторых бесперебойниках попадаются места, где можно дополнительно усилить мощность. Эти места называются транзисторными ключами. Стоит их допаять, как мощность бесперебойника увеличится.

Производители порой не допаивают такие транзисторы, чтобы удешевить изделие. Транзисторы нужно такого же номинала, как и установлены.

Так же следует увеличить сечение проводов от разъёма платы до АКБ на крокодилы.

От трансформатора вторичной обмотки до клем платы,

нужно добавить в параллель ещё по одному проводу для увеличения сечения.

Трансформатор пришлось немного расковырять, чтобы добраться до выхода вторичной обмотки. Этих проводов выходит три штуки.

Чтобы бесперебойник не пищал каждую минуту, мы должны выпаять круглую пищалку.

Далее в корпусе я коронкой по гипсу или по дереву высверлил отверстие для вентилятора и расположил его так, чтобы он дул на ключи транзисторов и радиаторов.

На задней стенке удалил ненужные разъёмы и оставил отверстие от них для выхода воздуха.

От этих клем находим два провода питания 220 вольт – выход с платы после преобразователя и эти провода выводим наружу, закрепляем свою розетку.

Наш инвертор из бесперебойника почти готов. Для контроля разряда батареи автомобильного аккумулятора можно встроить цифровой вольтметр. Я на всякий случай ещё подключил термодатчик для контроля температуры на транзисторных ключах. Термопару от мультиметра закрепил на радиаторе транзистора полевика.

Немаловажный момент: инвертор из бесперебойника должен иметь запуск холодного включения – это функция, когда он может включаться без внешнего питания от бытовой розетки 220 вольт. В некоторых моделях кнопка включения холодного пуска имеет двойное нажатие с разным интервалом времени.

Вот и все переделки. Такой инвертор можно брать с собой в поездку – на пикник, рыбалку, дома – через него можно подключать лампы, ноутбук, заряжать телефоны, фонарики, на даче и в сельской местности – подключать инкубатор, освещение теплицы и т. д., но не более 70% мощности от нашего изделия.

Для освещения лучше использовать диодные лампы, они мало тянут и ярко горят. Так же я подключал паяльник на 80 Вт, даже телевизор работает без проблем.

Алекс Олейник

В быту иногда возникает острая необходимость в бесперебойном питании различных устройств. Это могут быть аварийное освещение, инкубаторы, аквариумное оборудования или простой усилитель, с которым компания вырвалась на природу. Современные бюджетные компьютерные источники бесперебойного питания способны проработать не более получаса от автономного питания, а те которые могут и специально для этого предназначены, стоят совсем других денег. Автомобильные инверторы на выходе не всегда выдают частоту в 50 Гц. Если нужна автономность на несколько часов, тогда в голову сразу приходит мысль, можно ли запитать UPS от обыкновенного автомобильного аккумулятора. На этот вопрос мы и постараемся сегодня дать ответ, сделаем инвертор из ИБП своими руками.

Инвертор из бесперебойника

Для переделки в инвертор мы выбрали UPS Mustek Power Must 800 USB (номер платы 098-17615-00-S1), этот UPS как будто создан для того, что бы его переделали, тем более нагрузка в 500 Вт для бытовых целей не такая уж и малая.

Переделка ИБП под автомобильный аккумулятор будет разбита на несколько этапов:

Отключение функции Green Power
Установка активной системы охлаждения
Реальные тесты

Green Power в UPS – некая хитрая фишка, которая не дает бесперебойнику достаточно долго работать от АКБ. В разных аппаратах проявляется и реализуется по-разному, в одних она отключает UPS, который работает без нагрузки через 5-10 мин, в других аппаратах Green Power не дает работать UPS более 25-30 мин в независимости от его нагрузки. Иногда эту функцию можно отключить с помощью специального резистора, но бывает, что процесс отключения зашит в микроконтроллер UPS, и тут уже ничем ему особо не поможешь.

Первым делом открываем корпус и для себя делаем фотографию его внутренностей, это нужно сделать для того, что бы в дальнейшем не возникало вопросов, что и куда подключать при обратной сборке.

Поле чего отключаем все провода и достаем плату управления, номер платы 098-17615-00-S1.

Если рассмотреть плату поближе можно увидеть, что на ней нанесены таблицы меняющие режимы работы бесперебойника.

Нас интересует резистор R15A, который отвечает за функцию Green Power. Аккуратно выпаиваем резистор с платы, а для любителей тишины еще можно произвести небольшие манипуляции с бузером. Если хочется полностью избавиться от писков, которые издает ИБП можно отпаять перемычку JP82 или выпаять сам бузер, а для тех, кто хочет приглушить звук достаточно впаять небольшой резистор на 100-300 Ом, вместо этой перемычки.

Следующим шагом станет установка 80мм вентилятора и небольшая доработка корпуса UPS.

Вентилятор отлично крепится к пластиковым перемычкам, которые уже есть внутри корпуса.

Как видим вентилятор размещается по центру корпуса, что дает возможность обдувать воздухом не только трансформатор, но и радиаторы транзисторов, расположенные в верхней части корпуса.

Можно придумать массу способов, как запитать вентилятор в UPS. Но мы выбрали самый простой и доступный для повторения. Питание вентилятора можно взять с платы лицевой панели, на которой размещена кнопка питания и светодиоды. Кнопку включения ставим на положение выкл. и тестером прозваниваем выводы разъема, находим, куда приходит плюс и минус от АКБ (у нас это вывод: вывод 7 — плюс, 5 – минус). Уже по дорожке или с помощью тестера отслеживаем плюс АКБ к кнопке питания и после кнопки (он возвращается через вывод 8 на плату). Значит, питание вентилятора можно взять с выводов: 5 – минус; 8 – плюс. При таком включении вентилятор у нас будет работать на полную мощность, когда кнопка питания будет включена, т.е. и при работе от сети (зарядке) и при работе от АКБ.

Дальнейшим этапом станет незначительная доработка корпуса. Первым делом делаем отверстия для притока свежего воздуха к вентилятору. Если портить лицевую панель жалко, можно наделать отверстий в днище, высота ножек позволит спокойно проходить небольшому потоку воздуха.

Также немного удивили декоративные пластиковые накладки, которые имеют перфорацию для вентиляции, но в самом корпусе в этих местах отверстий нет. Это все решается с помощью небольшого сверла и дрели.

Последним этапом перед сборкой станет фиксация трансформатора. При переноске UPS без штатного АКБ трансформатор буквально гуляет в своих посадочных местах, он с легкостью может из них выскочить и повредить основную плату.

Подключаем теперь провода с клеммами, вместо штатной батареи. Для дополнительной изоляции лучше надеть специальные силиконовые колпачки. Провод для подключения к UPS автомобильного аккумулятора нужно брать с сечением как можно больше, а сам провод должен быть максимально коротким.

И так, немного погоняем и протестируем наш инвертор из бесперебойника.

Как видим сделать инвертор из бесперебойника совсем не сложно, пришла пора реальных тестов. UPS на холостом ходу, ток потребления около 1 А.

Поставим на зарядку ноутбук, ток потребления поднялся до 5 А.

UPS нагружен лампочкой в 60 Вт, ток потребления почти 8 А.

К стати, ток зарядки не подымается выше 1 А, по мере заряда постепенно снижается.

Напряжение зарядки данного ИБП составляет 13,7 В.

Не трудно догадаться, что чем более емкая у Вас батарея, тем такой инвертор из бесперебойника проработает дольше, но и заряжаться от сети будет тоже весьма немалое время.

Данные фото и рекомендации даны для платы 098-17615-00-S1 от UPS Mustek Power Must 800 USB. При переделки других ИБП, вполне возможно данные рекомендации только частично останутся актуальными т.к. конструктив и схемы будут отличаться. Важно детально ознакомится с метками и таблицами, которые обозначены на плате, следовать рекомендациям производителя и не пытаться проводить эксперименты без знаний и навыков, т.к. можно вывести из строя не только сам UPS, но и аппаратуру, подключенную к нему. Главное помнить, что при работе UPS присутствует опасное для жизни напряжение.

Можно ли подключать автомобильный АКБ к UPS?

Мнения на этот счет двояки, но кардинально разные. Зачастую, по разным отзывам автомобильные аккумуляторы вполне справляются с данной задачей и работают стабильно. Основные проблема: газы, которые будут выделяться при зарядке АКБ и перегрев трансформатора, силовых ключей. От последней проблемы можно, хоть частично избавиться, используя дополнительные вентиляторы и т.п. А вот то от газов при зарядке никто никуда не денется. При зарядке выделяется не только взрывоопасный водород, но и другие газы, а это далеко не витамины. Если инвертор из бесперебойника используется в автомобиле, то и этот вопрос отпадает сам собой. Также важно помнить, что от сети зарядка АКБ происходит довольно небольшим током и процесс зарядки может растянуться на длительное время, от этого можно спокойно уйти если заряжать АКБ отдельно от UPS, например, для этих целей можно использовать самодельное зарядное устройство из блока питания компьютера. Использовать ли автомобильный АКБ в UPS решать нужно только Вам.

ИБП для микросервера своими руками с использованием автомобильного аккумулятора

Плата стабилизатора установленная на самодельной шине

Вдохновившись своим успехом в отношении создания небольшого источника бесперебойного питания с выходом на 12 Вольт, я решил слегка расширить границы и обеспечить нормальным бесперебойным питанием не только свой интернет центр, но и микросервер вкупе с активным свичом.

Микросервер выполняет у меня функции хранилища для записей видеонаблюдения под управлением Xeoma, на нем дополнительно запущены Transmission, Resilio и некоторые другие сервисы. Свитч же не только является центральной точкой по раздаче почти всех Ethernet каналов по дому, но еще и питает несколько IP-камер при помощи технологии PoE. Кушают оба собрата достаточно, дабы отказаться от использования маленького аккумулятора от ИБП или даже двух таких. Задача — обеспечить как можно более длительный срок работы устройств в случае отсутствия внешнего питания. Отключают «свет» в деревне частенько, даже зимой. Иногда без электричества приходится сидеть по несколько часов, а старожилы рассказывают, что временами «блэкаут» доходил аж до трех дней.

У моей нагрузки потребляемое напряжение питания различается. Микросервер питается 12 вольтами от внешнего адаптера питания, а внутри стоит плата преобразователь — прародитель PicoPSU. Для свича, из-за его функции PoE, необходимо питание в 54 вольта.

В процессе обработки корпуса. К месту пришлась микродрель и маленькие отрезные круги

В качестве резервного источника напряжения я приобрел самый дешевый из доступных в магазине аккумулятор на 55 А*ч. Им оказался «Курский аккумулятор» модели 6СТ-55N. У аккумулятора обратная полярность выводов, что вылилось в торчащие за габарит аккумулятора стандартные клеммы. Споры в сети в отношении возможности использования стартерных автомобильных аккумуляторов в качестве источников тока для ИБП не замирают ни на микросекунду. Одни заявляют, что использовать автомобильные аккумуляторы для ИБП нельзя, так как режимы работы автомобильных и аккумуляторов для ИБП отличаются и автомобильные аккумуляторы очень быстро выходят из строя. Их оппоненты возражают и приводят примеры, когда специализированные аккумуляторы выходят из строя очень быстро, а при грамотном использовании и автомобильные работают годами. Углубляться в технические подробности и залезать в электрохимию с ее безопасными потенциалами, реакциями двойного слоя, электрической проницаемостью, ионной и электронной проводимостью, диссоциацией и прочим темным лесом, я не буду, но скажу лишь то, что по наблюдениям, многие, в том числе и мои соседи, вполне успешно используют автомобильные аккумуляторы в связке с ИБП и их опыт достоен внимания. А поскольку стоимость сопоставимого по заряду автомобильного аккумулятора иногда в разы ниже, чем специализированного от ИБП, то даже более частая их замена будет в целом дешевле, чем использование того источника тока, который подразумевается штатно. Кстати, более низкая цена именно на стартерные батареи обуславливается не какой-то более простой конструкцией, а более широким рынком сбыта и конкуренцией между производителями.

Первая версия внутренностей самодельного ИБП

Для обеспечения конвертации сетевого напряжения в постоянный ток, а также для зарядки аккумулятора я нашел интересное устройство производства Chux. Модель SC-180-12 работает от переменного тока в широком диапазоне, начиная от 100 и до 264 вольт (есть переключатель между европейским стандартом напряжения и американским). Имеет два выхода. На первом выдает 12 вольт и держит нагрузку до 13.5 ампер, на втором выдает 13.8 вольт и может отдавать 1.5 ампера. Напряжение на первом канале дополнительно регулируется подстроечным резистором на плате устройства. Максимальная мощность, о которой заявляет производитель составляет 180 ватт. Именно то, что мне требуется для питания моих устройств (пиковое потребление у которых может доходить до 120 ватт).

Поскольку китайский блок сразу же дает 12 вольт, я решил их использовать для питания микросервера. А вот для получения 54 вольт пришлось использовать повышающий стабилизатор с чудным названием IGMOPNRQ. Продавец обещал 400 Вт выходной мощности, 15 А максимального тока. Потребление с 8,5 вольт и до 50 вольт, при входе с 10 вольт и до 60 вольт. У устройства есть два массивных радиатора, а также два подстрочных резистора обеспечивающих подстройку выходного напряжения и максимального тока.

Все три устройства, а именно, блок от Chux, плата от IGMOPNRQ и аккумулятор из Курска, были собраны в единую схему и работали в таком состоянии месяца два. Не было особо ни времени ими заниматься, ни желания. Однако, уже ближе к осени, все устройства все же были собраны в рамках единого металлического корпуса. В качестве корпуса взял обыкновенный ящик для автоматов. Установил в него свои шины, нарезал отверстий под датчики и провода. Установил все на стену и подключил нагрузку.

Поначалу все вроде бы работало, но потом меня не настигло сразу несколько разочарований.

Во-первых, я сжег один из вольтметров, просто подав на него высокое напряжение. Пришлось заказывать новый. А жизнь ИБП без дополнительного вольтметра лишена какой-либо осмысленности.

Во-вторых, датчик тока на 100 А не видел мою нагрузку от слова совсем. Итого, остался только вольтметр электросети.

В-третьих, в закрытом корпусе температура быстра поднималась до 38 градусов, что явно не очень здорово, особенно когда температура воздуха в помещении около 20 градусов.

В-четвертых, через некоторое время Chux начинал подавать на аккумулятор 14.3 или 14.4 вольта. Я связался с производителем, но он меня заверил, что так и должно быть. Напряжение, на мой взгляд, высоковато для кислотного аккумулятора, тем более родом из Курска. Но никаких настроек на Chux для изменения напряжения нет. Без нагрузки подобного поведения за Chux замечено не было. А вот с нагрузкой… Не знаю, сколько протянет аккумулятор в таком режиме.

В-пятых, при переключении на аккумулятор, ну, когда пропадает сетевое напряжение, Chux никак его не стабилизирует. Просто подает, что есть на аккумуляторе на выход. В результате микросервер аварийно отключался, так как вовсе не желал работать от 13.8 вольт, что шли напрямую с аккумулятора прямо в момент отключения.

Добавленные кнопки и капсула для предохранителя

Поэтому настала пора реализовывать вторую ревизию устройства. Первым делом пришлось отказаться от бесполезной катушки датчика тока, так как, что с ней, что без нее, нулевой результат гарантирован. Следующим шагом был доустановлен новый вольтметр, взамен погибшего по моей вине. Далее пришлось насверлить в корпусе дополнительных отверстий для вентиляции. Отверстия уютно примостились на верхней и на нижней кромках металлического корпуса. Пока выполнялись все эти работы, с далекой родины коронавируса прибыл еще один блок для стабилизации выходного напряжения в 12 вольт.

Внутренности ящика ИБП в финальной ревизии

Прибором для стабилизации оказалось устройство с не мене интересным наименованием – RCNUN. На единственном шильдике красуется номенклатура стабилизатора RC8-40S1206, работает он от напряжения в диапазоне 8-40 вольт, что полностью укладывается в допуски автомобильного аккумулятора и китайского Chux (хочется надеяться, что Chux будет отключать питание с аккумулятора при его разрядке до критического уровня). Металлический литой корпус с оребрением и неразборная конструкция наводят на мысли о залитых компаундом внутренностях, а его номинальная мощность в 72 ватта с лихвой покрывает потребности микросервера. RCNUN пришлось установить с обратной стороны шины, так как спереди места совсем не осталось.

Дополнительно установил кнопки-выключатели на подключение аккумулятора и на сетевое питание. Кнопки с индикацией: 12-ти вольтовая со светодиодом, а 220-вольтовая с миниатюрной неоновой лампой внутри. И вишенкой на торте конструирования оказался разъем для установки плавкого стеклянного предохранителя на цепь в 220 вольт. На цепь 12 вольт, на плюсовом проводе от аккумулятора, так же установлен плавкий флажковый-предохранитель.

Внешний вид ИБП и его аккумулятора. Корпус успел заляпаться.

В итоге, пока проводились все переделки, окрашенный корпус ящика весь исцарапался и пришлось его еще раз покрасить. После установки, буквально на следующий день, электрики, по своей давней привычке взяли и вырубили электричество. К сожалению, в тот момент я отсутствовал у самодельного ИБП и не мог проконтролировать как быстро произойдет разряд аккумулятора. Отрадно, что переключение на резервную мощность произошло совершенно штатно, ни микросервер, ни свитч не почувствовали никаких изменений и продолжили работать в своем штатном режиме.

Немного позже, собравшись силами, я все же запустил испытания на долговечность питания микросервера, свитча и камер от самодельного ИБП на автомобильном аккумуляторе. Предыдущим днем, электроэнергию уже отключали, правда ненадолго, поэтому хотелось надеяться, что аккумулятор в устройстве будет заряжен на все 100%, однако, как показали измерения он оказался недозаряжен и стартовал, фактически, с 80% заряда.

Разряд аккумулятора от времени под нагрузкой

Зато эти 80% он держал до обидного долго — практически пять часов и только на шестом часу испытания, напряжение на аккумуляторе понизилось до 75%.

График разряда аккумулятора под нагрузкой

Попутно я записывал не только изменение напряжения на аккумуляторе, но и температуру в ящике ИБП, благо там установлен термометр. При температуре окружающего воздуха в 21 градус Цельсия, температура в ящике, на пятый час испытаний понизилась на 7 с лишним градусов. Из чего можно сделать вывод, что основным генератором тепла в системе является как раз китайский Chux, а не китайские же платы преобразователи.

И подводя итог. Устройство получилось работоспособным. Свои функции выполняет. Однако, недопонимание уровня напряжения заряда у Chux все еще не покидает меня. С одной стороны, напряжение в 14.4 вольт является рабочим напряжением активной стадии зарядки аккумулятора, с другой стороны, такая стадия не может длиться неделями. Соответственно остается открытым вопрос — как же долго автомобильный аккумулятор сможет протянуть в таком режиме и не сильно ли потеряет в емкости, если вообще не скончается смертью храбрых.

Upd.24.06.20: К сожалению счастье длилось не так долго. Однажды в теплую летнюю ночь в доме вырубило электричество. На следующее утро выяснилось, что электричество отключило УЗО. И оно старательно продолжало его отключать, даже когда были отключены все потребители и снята вообще нагрузка с распределительного щита. Дело становилось ясным, что где-то либо нейтраль легла на «землю», либо кто-то на землю дает небольшой потенциал. Спустя два часа перекоммутации и отключения линий в распределительном щите удалось выяснить, что помеху выдает ни что иное, как собранный ИБП на основе автомобильного аккумулятора. Хотя сам ИБП и был отключен от фазы сети кнопкой, он продолжал работать от аккумулятора и исправно питал подключенную нагрузку. При отключении «земли» от ИБП ситуация должна была исправиться и все заработало, УЗО перестало отключать питание. Но, как только я включил кнопкой подачу высокого напряжения на ИБП, так произошло микроскопическое шоу фейерверков. Сгорел предохранитель в ИБП на 5А и пошел легкий запах поджаренных электронных компонентов. Но ИБП усердно продолжал питать нагрузку постоянным током и судя по индикаторам она ни на йоту не изменилась, несмотря на все попытки ИБП выйти из строя окончательно.

Мой сгоревший предохранитель на 5А

Пришлось переключить подключенную нагрузку на другой источник постоянного тока, а самодельный ИБП раскрутить и постараться найти, что там вышло из строя. Исходя из приведенных симптомов, из строя вышла плата от Chux.

Плата ИБП Chux

Как видно на фотографии, проблема кроется где-то наверху. После детального рассмотрения был выявлен выход из строя MOSFET-транзистора, двух резисторов возле него, а так же микросхемы ШИМ-контроллера.

Сгоревший транзистор и резисторы обвязки.

Вероятно, что события происходили следующим образом. Ночью сгорел транзистор, его корпус разрушился и произошло замыкание на корпус ИБП, а тот в свою очередь соединялся с корпусом металлического ящика. С учетом того, что все они заземлены, то и происходило короткое замыкание либо фазы на землю (скорее всего), либо нуля на землю (тоже вероятная причина отключения УЗО).

Затем, когда я отключил «землю» от ИБП и подал на него же высокое напряжение, тогда и произошел второй фейерверк. УЗО не отключилось, т.к. на земляной провод уже ничто не попадало и высокое напряжение шло спокойно на сгоревшие микросхемы. Вероятно, что тут и сгорел уже ШИМ-контроллер, хотя все могло быть и наоборот. Примечательно, что на ИБП Chux есть целых два стеклянных предохранителя. Но ни один из них так и не сгорел (один на 10А, второй на 5А). Ну, что же. Причина выяснена, необходимо восстанавливать работоспособность устройства. Чинить Chux я не буду, но постараюсь заменить его целиком.

И сразу у меня встала дилемма выбора. Либо заказать на том же «быстром Алике» очередной Chux, подождать три месяца пока его доставят, либо попробовать применить какой-то его аналог. Порывшись в сети, удалось найти вполне достойную альтернативу в виде устройства от Mean Well. Последние зарекомендовали себя как известный производитель более качественных электронных изделий, нежели мало кому известный Chux. У Mean Well есть целая линейка модулей для ИБП и среди них мне больше всего приглянулась модель AD-155A.

Внутренности Mean Well AD-155A

Модуль AD-155A является самым мощным изделием, выдающим 23 вольта. По характеристикам он способен давать порядка 150 Вт на 12 вольтах. Этой мощности, после корректировки показаний, мне должно быть вполне достаточно, даже с учетом небольшого апгрейда микросервера.

AD-155A выполнен в точно таком же форм-факторе, что и отправившийся к праотцам Chux, поэтому особой возни по его замене не было. Открутил и выкинул одно, вкрутил и подключил другое. Если взглянуть на плату Mean Well, то схематически она напоминает плату от Chux. Конденсатор там же, реле, предохранители. Однако, в глаза бросаются и различия. Так большой электролитический конденсатор у MeanWell только один, но зато он на 400 вольт. Транзисторов же на узкой полосе радиатора у него две, против одного у Chux. В целом плата у AD-155A выглядит более голой, на ней явно меньше элементов. Но это впечатление обманчивое, вся мелочевка собрана на обратной стороне платы.

Функционально AD-155A проигрывает изделию от Chux. Тут нет никакого выносного индикатора состояния. Только один светодиод отображает состояние того, что устройство работает. Аналогично обошлись с зарядкой аккумулятора. Никакой умной схемы тут нет. Плата постоянно выдает 13.8 вольт с током в 0.5 ампера на зарядку аккумулятора и все. Никакой автоматической или ручной регулировки не предусмотрено. Да, аккумулятор будет заряжаться медленнее, чем с применение схем с регулировкой напряжения, но при использовании модуля для резервного питания, когда переход на питание от батареи может случиться и раз в год, данный факт не является критичным.

При первом осмотре модуля меня немного насторожило, что при легком потряхивании или покачивании из устройства доносится легкое металлическое лязганье. Все попытки выяснить, что же это там громыхает, не увенчались успехом. Локализовать источник звука так и не удалось. Впрочем, на работоспособности звук никакого влияния не оказал. Все работает штатно. Аккумулятор заряжается, резервное питание подается, все работает так, как и должно быть.

Кстати, Mean Well пришлось закупать в российских магазинах. Разница с AliExpress оказалась совсем смешной и составила всего 800₽. Тем более, что Mean Well дает 2-х летнюю гарантию, а заодно обещает 20-ти летнюю работоспособность устройства (сомнительно, но поверить можно).

Опубликовано 29.02.2020 автором kvv в следующих категориях:
DIY железо статья

Поделиться ссылкой:

Аккумуляторы

— Увеличение времени автономной работы ИБП с внешним автомобильным аккумулятором

Я использовал внешние батареи в нескольких старых моделях ИБП, на которые не распространяется гарантия, более 15 лет, в диапазоне от 500 ВА до 1500 ВА (примерно от 400 Вт до 1000 Вт). Я предпочитаю синусоидальные ИБП из-за их универсальности с небольшими трансформаторами и соленоидными клапанами, но в большинстве компьютеров и периферийного оборудования используются импульсные источники питания, которые отлично работают с ИБП с модифицированной синусоидальной волной (разновидность прямоугольной волны) — у меня тоже есть один из них.

Мой телевизор и приемник DISH оснащены ИБП с синусоидальной волной на 500 ВА, так как любой сбой питания заставляет приемник DISH тратить 5 минут на повторную синхронизацию со спутником. Это раздражает. Аккумуляторы AGM размером с кирпич, которые у меня сейчас есть в этом ИБП, проработают систему в течение 15 минут или около того.

Иногда я добавлял к основному внутреннему радиатору крошечный термостат, чтобы управлять дополнительным вентилятором (внутри или снаружи, в зависимости от места) для увеличения времени работы. (Ищите термостаты KSD9700 N.O. с температурой ~ 95 ° F, но некоторые из них НЕ имеют гальванической развязки, поэтому они не могут ни к чему прикасаться.) Однако в моих обстоятельствах я редко использовал ИБП на полную номинальную мощность. Большая часть современной электроники потребляет мало энергии — обычно всего несколько ампер. Если вы собираетесь использовать ИБП на 25% (или около того) его номинальной мощности (или ватт), вам, вероятно, не понадобится дополнительный вентилятор… хотя это не повредит.

Самое важное — использовать аккумуляторы AGM, если вы можете , возможно, себе это позволить, так как они имеют немного более высокое напряжение заряда, примерно на 0,3 В по сравнению с залитыми (мокрыми) аккумуляторами, которые (согласно электронной почте производителя) должны заряжаться плавно. в 13.5В. Аккумуляторы AGM предпочитают около 13,8 В. AGM не так терпимы к перезарядке, как залитые батареи. Если вы используете залитые батареи, ИБП продолжит непрерывную зарядку после того, как батареи будут фактически заряжены на 100%, что приведет к выделению дистиллированной воды из ячеек. Залитые элементы хорошо переносят перезарядку, но тогда вы ДОЛЖНЫ добавлять дистиллированную воду каждые 2-3 месяца, чтобы пластины не подвергались воздействию — это смерть залитой батарее.

Поскольку производители ИБП не документируют, как регулировать свои схемы зарядки, или не предлагают селекторный переключатель AGM / Flooded (жаль), можно (для системы 24 В) добавить пару противоположных силовых диодов, чтобы отключить зарядку ИБП. напряжение на залитые батареи на 0.6В (по 0,3 на каждую батарею). Я создал для этого промежуточный «сопоставитель зарядов», но здесь это становится слишком сложно объяснять, и я не рекомендую его. Это был интересный проект, но вместо этого вам лучше купить батареи AGM за 100-300 долларов.

Я бы предложил цифровой вольтметр для каждой батареи и цифровой амперметр от ИБП до батареи (ов). В идеале амперметр должен показывать как положительный (зарядный), так и отрицательный (разрядный) ток с разрешением не менее 0.1 ампер. Это позволит вам контролировать скорость зарядки и состояние вашей батареи (ов). Я использовал светодиодные индикаторы от Amazon, и пока они работают нормально.

ВСЕГДА предохраняйте батареи соответствующим образом в случае короткого замыкания — большие батареи могут вызвать возгорание. У меня есть низковольтные морские предохранители на 50А и 100А соответственно. В системе на 24 В хорошей идеей является установка предохранителя в перемычку между двумя батареями.

ВСЕГДА используйте батарейный отсек с залитыми элементами. Тепловой извещатель на батарейных ящиках и извещатели дыма поблизости — хорошая идея.

ВНИМАНИЕ! Залитые батареи могут выделять водород, а ближайшая искра или источник тепла могут вызвать взрыв в элементе, который может распылить аккумуляторную кислоту по комнате. Будьте предельно осторожны!

ВНИМАНИЕ! ИБП рассчитан на обеспечение 120 В переменного тока, даже если НЕ ПОДКЛЮЧЕН К розетке! Это напряжение может убить тебя! Будь осторожен!

  * * *

          КАК ИЗМЕРЯТЬ НАПРЯЖЕНИЕ НА КОНЕЧНОМ ЗАРЯДКЕ ИБП

Как узнать, до какого напряжения данный ИБП будет заряжать свои батареи? На самом деле это довольно легко определить.Вам понадобится конденсатор большой емкости, не менее 4700 мкФ. Мой оказался размером 36 000 мкФ и размером с банку для супа. Вам также понадобятся одна или две батареи — в зависимости от требований вашего ИБП. Они не обязательно должны быть новыми или большими, но должны обеспечивать, скажем, 10 ампер в течение нескольких секунд. И цифровой вольтметр.

Выключите ИБП с помощью переключателя на передней панели, отсоедините его от сети и извлеките батареи, если они есть. На рабочем столе расположите оборудование следующим образом: ИБП, конденсатор и вольтметр, аккумулятор (и).Подключите вольтметр к конденсатору с помощью зажимов типа «крокодил». Обратите особое внимание на полярность конденсатора! Используя удобный резистор ~ 1 кОм, предварительно зарядите конденсатор от батареи (ов), что важно для действительно больших конденсаторов, а затем подключите его к батарее (ам) с помощью зажимов типа крокодил, которые могут выдерживать ток 10 ампер (подойдет провод 18 калибра). . Теперь используйте зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить конденсатор к разъему или проводам внутренней батареи ИБП: положительный к красному, отрицательный к черному! Подключите ИБП и включите его на передней панели.

ИБП проснется, проверит батарею (батареи), потребляя от них несколько ампер, контролируя напряжение, а затем начнет нормальную работу, пытаясь зарядить батареи. По моему опыту, процесс пробуждения занимает менее 20 секунд, но дайте ему минуту или около того. Теперь отсоедините аккумулятор (ы). ИБП быстро зарядит конденсатор до того, что я называю «клеммным напряжением заряда», и зарядный ток упадет до нуля. Вольтметр покажет, какое напряжение ИБП попытается зарядить батареи.Поскольку он рассчитан на батареи AGM, это должно быть 13,8 В для одной батареи или 27,6 В для двух. В любом случае, десятая часть вольта на батарею, скорее всего, нормально — мой любительский опыт работы с батареей AGM ограничен. Но если он будет слишком высоким, это сократит срок службы батарейки AGM.

Приложение: Лучшим разъемом для подключения аккумуляторной батареи к ИБП является SB50. Серый — для систем на 24 В, желтый — для систем на 12 В. Каждый цвет обозначен по-разному. Для одного цвета можно использовать провода разного калибра, например, 4-6 или 8-10, поэтому выберите клеммы SB50, которые вам нужны (корпус такой же).После того, как клеммы припаяны к вашему проводу, просто вставьте в разъем. В пластиковом корпусе есть внутренняя плоская пружина, которую можно нажать небольшой отверткой для снятия каждой клеммы. SB50 бесполые, поэтому вы получите две одинаковые штуки. Доступны более крупные версии SB50, такие как Anderson SB120 и SB175. Число — это рейтинг усилителя.

  * * *

Метод подвесного зарядного устройства

Если у вас есть хороший подержанный ИБП, который вырабатывает электроэнергию, но перезаряжает или перезаряжает свои батареи, вы можете использовать внешнее зарядное устройство с малым током, предназначенное для вашего типа батареи и достаточно умное, чтобы не перезаряжать его.Чтобы ИБП не пытался заряжать аккумулятор (-ы), установите здоровенный диод (на подходящем радиаторе), который позволит потоку питания от аккумулятора (-ов) к ИБП, но не с на от них. ИБП. Таким образом, только внешнее зарядное устройство может заряжать аккумулятор.

Вы также можете установить байпасное реле с питанием от сети, чтобы во время сбоя питания нормально замкнутые контакты обходили диод и обеспечивали полное питание ИБП. Контакты должны быть рассчитаны на максимальный ток, который вы ожидаете потреблять, возможно, 30 ампер или более.Катушка реле должна быть рассчитана на «непрерывный режим». Без байпасного реле кремниевый диод и радиатор будут нагреваться из-за падения 0,6 В на нем и прохождения тока через него. V x I = Вт (т.е .: 0,6 В x 30 А = 18 Вт). Без реле вам понадобится охлаждающий вентилятор на радиаторе, так как со временем он может сильно нагреваться. Обратите внимание, что некоторые интеллектуальные ИБП могут жаловаться на то, что батарея разряжена из-за падения 0,6 В, когда они периодически проверяют батарею, поэтому проверьте свою конструкцию на лабораторном стенде, чтобы узнать, подойдет ли она для вас.

Тщательно проектируйте и тестируйте, так как ваш ИБП будет работать в ваше отсутствие.

Кто делает лучшие сменные батареи для ИБП? Как часто вы меняетесь?

Из-за нагрузки и тепла мы эксплуатируем аккумуляторы 2-3 года и заблаговременно их заменяем. У нас есть таблица блоков ИБП, серийных номеров, в которых указывается дата изготовления, даты замены батарей и т. Д. Мы обращаемся к ней каждый год, чтобы заменить блоки ИБП возрастом около 10 лет и обновить батареи через 2-3 года. Мы также заменяем ИБП по истечении 10 лет.Мы используем батареи с маркировкой OEM. Как я объясню ниже, огромный риск в противном случае не стоит для нас. Другая причина для замены до того, как блоки сообщат об этом, состоит в том, чтобы предотвратить «выключение / перезагрузку» подключенного оборудования, когда батарея окончательно не проходит самотестирование, поскольку оборудование не подается во время еженедельного теста.

Виндсо просто не совершил «катастрофически» никакого правосудия, когда это может привести к болезни и смерти. Самостоятельная замена батареи с использованием других деталей увеличивает риск теплового разгона батареи.Блоки ИБП плохо спроектированы (или вообще не разработаны) для обнаружения и остановки теплового разгона. Аккумулятор выходит из строя, зарядному устройству все равно, и он продолжает сбрасывать ток в аккумулятор. Неправильный аккумулятор. Та же проблема. Ну и что? В худшем случае батареи выделяют h3S, сероводород, газ, который вызовет у вас тошноту или убьет вас и сотрудников офиса. Большинство офисных сотрудников не знают или даже не ожидают, что столкнутся с запахом тухлых яиц, не знают, что это опасно, и пытаются продолжать работать.Серьезно включите пожарную тревогу, если возникнет такая ситуация, поскольку люди будут пытаться заработать премию Дарвина, не желая уезжать, потому что они не понимают опасности, а у вас нет времени объяснять свое невежество.

Нам пришлось закрыть здание на 2 дня, чтобы проветрить его над небольшим ИБП, выходящим из-под теплового разгона из-за выбросов газа h3S, несколько человек вышли из строя на пару дней, включая некоторых пожарных, и у нас была страховка. претендовать на это. Да, мы собираемся взять на себя всю ответственность за OEM-аккумуляторы, а не за ночную компанию.OEM-производители достаточно плохи, когда они EPIC терпят неудачу. Наблюдая за тем, как люди не хотят покидать здание, я решил, что в будущем пожарная сигнализация будет использоваться для подобных ситуаций, даже если пожарная команда уже в пути.

Хотя я предпочитаю APC из-за их долговечности по сравнению с другими брендами с нашим интенсивным использованием (4 раза сбоя питания или более в год плюс отказ генераторов), я бы мгновенно переключился, если бы Eaton предоставил технологию, такую как датчик температуры батареи, на отключите запруженное зарядное устройство до того, как тепловой разгон станет серьезной проблемой, как у нас выше.Этот интерес проявляется к автономным моделям 750/1500, которые мы используем для питания одиночных коммутаторов POE. Мы готовы доплачивать за безопасность. Я мог бы легко продать это с прошлым страховым заявлением …

Связанная ветка о том, как долго прослужат ИБП, подробно обсуждалась здесь (и я сделал аналогичный комментарий):

https: //community.spiceworks. com / topic / 724367-question-how-long-do-ups-devices-last? page = 1

Как проверить батарею

Из предыдущего поста мы узнали об электролите в батарее и о том, насколько он важен для создания тока, который питает наши машины / системы / приложения.Теперь мы готовы протестировать нашу батарею, чтобы убедиться в ее оптимальной производительности.

Тестирование батареи (кое-что интересное…)

Есть много способов проверить батарею, но наиболее распространенными и точными являются измерение удельного веса и напряжения батареи.

A Ареометр — это прибор, который измеряет удельный вес жидкости по отношению к плотности воды. Когда мы используем ареометр для проверки свинцово-кислотной батареи, мы фактически измеряем количество серной кислоты в электролите.После некоторого использования батареи вы можете получить заниженные показания ареометра. Это означает, что нам не хватает химического вещества, которое производит электроны.

Аккумуляторный ареометр

Так куда же делась сера?

На самом деле он никогда не покидал нашу батарею, так как химическое вещество просто остается на пластинах батареи, и как только вы перезаряжаете батарею, сера возвращается в электролит, чтобы снова производить электроны!

Количество серной кислоты в электролите

Чтобы измерить напряжение аккумулятора воспользуемся вольтметром (мультиметр / см. Рисунок ниже).

Мульти-тестер

Чтобы проверить любой аккумулятор, сначала его необходимо полностью зарядить. После зарядки необходимо удалить поверхностный заряд, что можно сделать, например, ненадолго включив фару, а затем оставив батарею на пару часов. После этого аккумулятор готов к обоим тестам.

Другой способ тестирования батареи — это нагрузка тест , и мы используем для этого тестер нагрузки.Амперы снимаются с батареи во время нагрузки (запуск двигателя является примером нагрузки, как и все, что требует электричества для работы). Производители аккумуляторов обычно маркируют свой продукт с указанием амперной нагрузки для тестирования.

: Тестер нагрузки аккумулятора

Для оценки проведенных тестов необходимо отметить следующее:

Показания ареометра не должны отклоняться от более чем на 0.05 между ячейками.

Показания вольтметра

также должны находиться в следующих пределах:

Состояние зарядки	Удельный вес	Напряжение
		12В	6 В
100%	1,265	12,7	6,3
75%	1,225	12,4	6,2
50%	1.190	12,2	6,1
25%	1,155	12,0	6,0
Выпущено	1,120	11,9	6,0

Само собой разумеется, что если вы не уверены в состоянии своей батареи, вам следует поручить это профессионалу. То есть на всякий случай.

Статьи по теме:

Свинцово-кислотный аккумулятор

Как рассчитать емкость аккумулятора

Изобретатель свинцово-кислотной батареи, Гастон Планте

Заменить аккумулятор ИБП, когда он включен?

Заменить аккумулятор ИБП, когда он включен? — Ошибка сервера

Сеть обмена стеком

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

0
+0
Авторизоваться Зарегистрироваться

Server Fault — это сайт вопросов и ответов для системных и сетевых администраторов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 8 лет, 10 мес назад

Просмотрено 49к раз

Опасно или не рекомендуется менять батарею ИБП, когда она подключена к электросети? У нас есть APC Smart-UPS 1500, и нам нужно заменить его батарею.У меня есть новая батарея, но ИБП питает несколько машин, которые я не хотел бы выключать для процедуры замены.

Может ли случиться что-то плохое, если я просто заменю его, пока он все еще подключен и включен?

Создан 02 июл.

Сийм КСийм К

56733 золотых знака99 серебряных знаков1616 бронзовых знаков

Согласно инструкции:

Замена аккумуляторного модуля
Этот ИБП легко заменяется, батарейный модуль с возможностью горячей замены.Замена — безопасная процедура, изолированы от поражения электрическим током. Вы можете оставить ИБП и подключиться оборудование для этой процедуры.

Создан 02 июл.

Иосиф Иосиф

3,7772424 серебряных знака3333 бронзовых знака

Аккумулятор Smart-UPS 1500 поддерживает горячую замену.Перед заменой батареи не нужно отключать ИБП от сети или выключать его.

Конечно, необходимо обратиться к документации продукта и принять все необходимые меры для защиты от поражения электрическим током или поражения электрическим током, связанных с находящимися под напряжением батареями и зарядным оборудованием. При правильных (неправильных) обстоятельствах даже свинцово-кислотная батарея на 12 В может вызвать смертельный удар.

Создан 02 июля ’12 в 17: 302012-07-02 17:30

Скайхок

13.11k 33 золотых знака4949 серебряных знаков9393 бронзовых знака

I «Горячая замена» 3 батарей APC Smart UPS 1500 на трех разных электростанциях здесь, в южной Калифорнии. Эти системы ИБП используются для питания CAISO RIG (удаленного интеллектуального шлюза независимого системного оператора Калифорнии). Это критически важная система для нашей электросети в штате Калифорния.На выполнение этой задачи у меня ушло меньше десяти минут! Это первый раз, когда мне приходилось менять батарею в системе ИБП. Я использовал только одну отвертку Phillips

. sysadmin1138 ♦

2,113 золотых знаков168168 серебряных знаков294294 бронзовых знака

Создан 02 сен.

Фактически, замена батареи при отключении или выключении ИБП все еще в порядке, за исключением следующих случаев: — ИБП не заряжается или зарядное устройство ИБП сломано.Как только аккумулятор будет удален, ИБП немедленно отключится. — Неправильная работа или провода аккумулятора касаются крышки ИБП Будьте осторожны при использовании «горячей» замены! Некоторые ИБП позволяют легко использовать горячую замену с высокой безопасностью.

Создан 26 июн.

По-видимому, большинство ИБП APC, не только «умные», поддерживают горячую замену батарей.

В руководстве для Back-UPS ES 525 указано:

Не заменяйте батарею, когда ИБП работает от батареи (желтый индикатор горит).

— но это глупое предупреждение, очевидно, применимо и к «умным» ИБП.

В руководстве говорится:

ПРИМЕЧАНИЕ: При подключении батареи могут возникнуть небольшие искры. Это обычный.

— не могу вспомнить, разлетаются ли искры во время автономного подключения батареи ИБП.

Создан 27 апр.

Не тот ответ, который вы ищете? Посмотрите другие вопросы с тегами ups battery или задайте свой вопрос.

Ошибка сервера лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Пять основных причин выхода из строя батареи ИБП

Выход из строя батареи является основной причиной большинства аварий ИБП.Но, несмотря на уязвимость аккумуляторов к преждевременному выходу из строя, вам не обязательно становиться жертвой. Мы рассмотрим пять основных причин преждевременного выхода батареи из строя и способы их предотвращения.

Батареи ИБП

— это электрохимические устройства, способность которых накапливать и отдавать электроэнергию постепенно снижается со временем. Независимо от того, насколько хорошо вы обслуживаете, храните и используете свои батареи, они все равно будут нуждаться в замене по истечении срока их службы.

Общий срок службы стандартной свинцово-кислотной батареи с клапанной регулировкой (VRLA) составляет от трех до пяти лет.Однако существует ряд факторов окружающей среды, химических веществ и факторов, связанных с пользователем, которые могут существенно повлиять на срок службы батареи. Это основные ошибки, которых следует избегать, чтобы максимально продлить срок службы батареи вашего ИБП.

Факторы, вызывающие преждевременный выход из строя аккумуляторной батареи

Ничего нельзя сделать, чтобы предотвратить окончание срока службы батареи. Однако избегание следующих ошибок поможет продлить срок службы.

1. Плохое хранение неиспользованных батарей. — Даже если батарея не используется, ее срок службы начинает сокращаться.Это потому, что свинцово-кислотные батареи автоматически разряжают небольшое количество энергии.

Чтобы продлить срок службы аккумулятора, мы рекомендуем заряжать его каждые три-четыре месяца хранения. Если вы этого не сделаете, вы можете увидеть необратимую потерю мощности всего за шесть месяцев. Вы также можете продлить срок хранения неиспользованной батареи, храня ее при температуре 50 ° F (10 ° C) или ниже.

2. Высокая температура окружающей среды. — Номинальная емкость каждой батареи основана на температуре окружающей среды 77 ° F (25 ° C).Любые колебания, особенно повышение температуры, могут повлиять на производительность и срок службы. Как правило, на каждые 15 ° F выше рекомендованной температуры окружающей среды ожидаемый срок службы батареи сокращается на 50 процентов. Регулярные профилактические проверки могут помочь обнаружить горячие точки и проверить надлежащую вентиляцию.

3. Избыточное количество циклов — после того, как ИБП работает от батареи во время сбоя питания, батарея заряжается для будущего использования, это событие называется циклом разряда. Когда батарея установлена, ее емкость составляет 100 процентов от номинальной.Однако каждая разрядка и последующая подзарядка немного уменьшают емкость аккумулятора.

4. Неправильное напряжение холостого хода — Каждый производитель аккумуляторов указывает диапазоны зарядного напряжения для своей конструкции элемента. Если аккумулятор постоянно заряжается за пределами этих параметров, это может привести к значительным повреждениям.

Недозаряд или низкое напряжение могут вызвать образование кристаллов сульфата на пластинах аккумулятора. Эти кристаллы со временем затвердеют и уменьшат доступную емкость батареи.

Избыточная зарядка при слишком высоком плавающем напряжении может вызвать чрезмерное количество водорода и кислорода и может привести к внутреннему высыханию, которое при ускорении может вызвать тепловой разгон, что приведет к отказу или даже к возгоранию и взрыву.

5. Неправильное применение батарей. — Батареи ИБП изготавливаются специально для ИБП, так же как другие батареи изготавливаются специально для соответствующих устройств. Батареи ИБП рассчитаны на очень высокую мощность в течение короткого времени, обычно до 15 минут.

И наоборот, другие батареи, такие как батареи для телекоммуникационных и распределительных устройств, предназначены для работы в течение более длительных периодов времени, обычно от четырех до восьми часов. Если пользователь запускает телекоммуникационное приложение с батареей ИБП, это заставит батарею работать намного дольше, чем по назначению. Это может привести к перегреву пластин аккумулятора и выходу его из строя.

Наиболее распространенным видом отказа батареи VRLA является обрыв цепи, чаще всего вызванный высыханием элементов. Системы ИБП обычно имеют систему батарей, подключенную ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, для обеспечения высокого тока системной шины постоянного тока ИБП.Если одна ячейка в строке открывается, это прерывает ток во всей строке. Короче говоря, всего одна вышедшая из строя аккумуляторная батарея может вывести из строя всю вашу инфраструктуру.

Как регулярные проверки обслуживания ИБП предотвращают выход из строя батареи

Профилактическое обслуживание включает в себя визуальный осмотр, проверку напряжения аккумуляторной батареи, сканирование теплового изображения для проверки на наличие высоких или ненормальных условий, а также повторную проверку крутящего момента на клеммах аккумуляторной батареи. Если тесты показывают какие-либо отклонения, мы можем определить, насколько критична ситуация и есть ли смысл заменить батареи.

Регулярное обслуживание и обслуживание аккумуляторов имеют решающее значение для обеспечения надежности вашего ИБП. Профилактическое обслуживание не только помогает соединениям и устраняет коррозию, но также позволяет выявить неисправную батарею до того, как она выйдет из строя.

Вы не можете заставить батарею ИБП работать вечно, но при правильном хранении, уходе и техническом обслуживании вы можете увеличить ее срок службы и поймать вышедшую из строя батарею до того, как случится катастрофа.

Готова ли ваша резервная батарея? Узнайте больше о тестировании, обслуживании и замене аккумуляторов.Свяжитесь с QPS сегодня.

В лаборатории: замена батарей Eaton 5PX и EBM

В лаборатории StorageReview Enterprise Lab мы используем различные инструменты для управления питанием и резервного копирования батарей. Если центр обработки данных не вырабатывает собственную электроэнергию или имеет достаточное количество резервных генераторов, перебои в подаче электроэнергии неизбежны (в вышеупомянутых случаях перебои все еще возможны). Для наших тестовых сред мы используем оборудование Eaton от 5PX UPS для управления подмножеством систем до BladeUPS и его способность питать несколько стоек.ИБП 5PX работает в нашей лаборатории более 5 лет, и, наконец, пришло время провести плановое обслуживание его и подключенного EBM (расширенного батарейного модуля). В этой лабораторной работе мы рассмотрим шаги, необходимые для замены батарей в ИБП и замены EBM.

В лаборатории StorageReview Enterprise Lab мы используем различные инструменты для управления питанием и резервного копирования батарей. Если центр обработки данных не вырабатывает собственную электроэнергию или имеет достаточное количество резервных генераторов, перебои в подаче электроэнергии неизбежны (в вышеупомянутых случаях перебои все еще возможны).Для наших тестовых сред мы используем оборудование Eaton от 5PX UPS для управления подмножеством систем до BladeUPS и его способность питать несколько стоек. ИБП 5PX работает в нашей лаборатории более 5 лет, и, наконец, пришло время провести плановое обслуживание его и подключенного EBM (расширенного батарейного модуля). В этой лабораторной работе мы рассмотрим шаги, необходимые для замены батарей в ИБП и замены EBM.

Источники бесперебойного питания (ИБП) работают, немедленно обеспечивая питание в случае сбоя.Как и большинство современных ИБП, представленных на рынке, в 5PX используются свинцово-кислотные аккумуляторные блоки. Преимущество этого состоит в том, что их больше и они экономичны. Основным недостатком является то, что, как и автомобильные аккумуляторы, их нужно менять время от времени, в среднем срок службы в центре обработки данных составляет 3-5 лет. Литий-ионные аккумуляторы выходят на рынок в более крупных форм-факторах, но все еще являются довольно новой и довольно дорогой технологией. Поскольку наш Eaton 5PX начинает показывать свой возраст, мы решили пойти дальше и заменить батарею, в которой раньше был сбой, из-за которого мы теряли время или тест (в некоторых случаях тестирование может занять несколько дней, и нет ничего хуже, чем последние несколько минут очень большого теста, а затем отключение электричества сводит на нет всю работу).

Замена внутренней батареи ИБП — довольно простой процесс. Передние пластиковые крышки легко снимаются без использования инструментов. Когда центральная крышка и левая пластиковая крышка сняты, вы видите кабель разъема аккумулятора и металлическое место перед аккумулятором. Отсоедините соединительный кабель и удалите два винта с головкой под крестовую отвертку, удерживающие металлическую пластину на месте. Сдвиньте металлическую крышку немного вправо, затем вытяните ее, осторожно продев конец кабеля питания через отверстие на передней панели.После этого вы просто выдвигаете батарейный отсек и вставляете на его место новый.

Сдвиньте металлическую крышку на место так, чтобы кабель проходил через центр, снова подсоедините разъем аккумуляторной батареи, закрутите металлическую пластину на место и снова защелкните пластмассовые крышки.

Eaton EBM — это более простая замена. Заменяется весь блок на его оконечном конце, поэтому при замене отсоединяется кабель питания сзади, а также кабель связи RJ11 и заменяется этот блок стойки.Новый EBM возвращается, силовые кабели и кабели данных снова подключаются, и система снова возвращается в нормальное состояние.

Eaton уделяет большое внимание не только созданию простых в развертывании решений по электропитанию для центров обработки данных, но и упрощению их обслуживания и обслуживания после того, как они были изначально спроектированы. Хотя наши блоки Eaton BladeUPS намного больше, они так же просты в обслуживании, хотя и имеют немного больший вес в батареях SLA.

Обсудить историю

Различные типы батарей ИБП

В источниках бесперебойного питания используются три основных типа батарей: никель-кадмиевые , свинцово-кислотные и литий-ионные .Не существует единственной «лучшей» аккумуляторной технологии ИБП — выбор следует делать в каждом конкретном случае.

Свинцово-кислотные батареи ИБП

Свинцово-кислотные батареи

зарекомендовали себя как надежные при использовании в системах бесперебойного питания. В приложениях с большой мощностью, где вес не является решающим фактором, они представляют собой наиболее экономичный выбор.

Эта экономическая эффективность сочетается с другими характеристиками, такими как низкий внутренний импеданс и высокая устойчивость.

Свинцово-кислотные батареи

бывают двух разных типов:

Также известный как герметичный свинцово-кислотный (SLA), это наиболее распространенный тип, встречающийся в современных системах ИБП. Обычно они имеют расчетный срок службы 5 или 10 лет и лучше всего хранить в сухом помещении с контролируемым климатом при температуре 20-25 ° C.

Батареи

VRLA запечатаны внутри корпуса, в котором есть клапан, который выпускает газ, если внутреннее давление становится слишком большим, отсюда и термин «регулируемый клапаном».

Поскольку они герметичны, их можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально, поэтому они подходят для использования в аккумуляторных отсеках, лотках для монтажа в стойку или внешних шкафах.Кроме того, они не нуждаются в каком-либо прямом обслуживании, например, в регулярном доливе воды.

В батарее ИБП VRLA используется два основных типа состава электролита: абсорбированный стеклянный мат (AGM), где электролит удерживается в сепараторе из пористого микроволоконного стекла; и гель, который сделан из смеси серной кислоты и кремнезема.

Технология

AGM является нормой для батарей ИБП из-за ее более низкой стоимости, более низкого внутреннего сопротивления и более высокой скорости заряда / разряда.

Для сравнения: VRLA с гелевым наполнением имеет более высокое внутреннее сопротивление, что делает его менее подходящим для высокоскоростной разрядки, характерной для ИБП. Он предлагает преимущества с точки зрения более широкого диапазона рабочих температур (от -40 ° C до + 55 ° C) и увеличенного срока службы.

Эти батареи, также известные как «затопленные», имеют пластины, залитые электролитной кислотой. Они имеют длительный расчетный срок службы (до 20 лет) и обычно используются в крупных установках, требующих высокого номинала в ампер-часах (Ач).

Поскольку они не герметичны, любой образующийся водород улетучивается прямо в окружающую среду. Это означает, что установки, использующие батареи VLA, требуют более мощных систем вентиляции и могут представлять большую угрозу безопасности.

Чтобы избежать этих рисков, батареи VLA должны быть размещены в специальном помещении с оборудованием для смыва на случай утечки кислоты. Поскольку они вентилируются сверху, их также необходимо держать в вертикальном положении, при этом уровень воды доливается вручную.

Их нельзя использовать в шкафах или стойках, а это значит, что они не подходят для офисных помещений или центров обработки данных.Батареи VLA также дороже, чем альтернатива VRLA.

Никель-кадмиевые батареи ИБП

Никель-кадмиевые (NiCd) батареи

раньше были популярным вариантом для телекоммуникационных установок, но до сих пор используются для ИБП в местах с очень высокими температурами окружающей среды, особенно на Ближнем Востоке.

Электроды батареи состоят из гидроксида никеля на положительной пластине и гидроксида кадмия на отрицательной пластине.

NiCds обладают такими преимуществами, как 20-летний расчетный срок службы, способность работать в широком диапазоне температур окружающей среды (от -20 ° C до + 40 ° C), длительный срок службы и устойчивость к глубоким разрядам.

С другой стороны, никель-кадмиевые батареи для ИБП намного дороже, чем более традиционные батареи VRLA. А поскольку никель и кадмий являются токсичными материалами, это делает процессы утилизации и переработки в конце срока службы непомерно дорогими.

Это особенно актуально в странах со строгой экологической политикой и правилами, например в Великобритании.

Литий-ионные батареи ИБП

Литий-ионные (Li-Ion) батареи

уже давно используются в электронных устройствах, таких как ноутбуки и смартфоны, а теперь они являются ключевыми элементами в развитии электромобилей.Но в последнее время они становятся все более жизнеспособным вариантом для источников бесперебойного питания и других систем хранения энергии, таких как использование энергии от технологий возобновляемых источников энергии, таких как ветер или солнце.

Преимущества Li-Ion включают более высокую надежность, чем традиционные батареи VRLA / SLA, благодаря встроенным системам мониторинга и управления батареями, которые проверяют каждую отдельную ячейку на предмет любых изменений в производительности.

Еще одним преимуществом литий-ионных батарей для ИБП является то, что они значительно меньше и легче из-за значительно более высокой плотности мощности.У них также более быстрое время зарядки, более длительные циклы и как минимум вдвое больший срок службы по сравнению с VRLA / SLA.

Несмотря на то, что стоимость литий-ионных аккумуляторов ИБП за последние годы снизилась, они по-прежнему являются гораздо более дорогим начальным выбором, чем другие варианты.

Однако более длительный срок службы компенсирует более высокие первоначальные капитальные затраты. Литий-ионные аккумуляторы выделяют меньше тепла и могут работать при более высоких температурах, а это означает, что им не требуется столько кондиционирования воздуха, что может снизить затраты на охлаждение.

Некоторые ИБП Riello поддерживают совместимость с литий-ионными аккумуляторами, включая Multi Power и NextEnergy.