02.09.2019 15:26
alex_alexdorf_net 120 14500 Источник


Данная статья будет интересна тем, кто хочет:

  • увеличить продолжительность работы ИБП от аккумулятора
  • увеличить выносливость автономного источника энергии при некачественном питании

Скептически настроенным читателям, задающим бестолковые вопросы типа:«зачем использовать внешнюю АКБ вместо внутреннего штатного AGM-аккумулятора» и тем, кто отсылает на разные ресурсы по принципу «это обсуждалось 100500+ раз», а также диванным теоретикам просьба проходить мимо и под кат не заглядывать! Ибо здесь не будет рассуждений о вредных газах, парах кислоты, «толщине пластин» и прочей ахенеи. Здесь будет только практика. В фотографиях, показаниях вольтметра, амперметра и обоснованиях. Также прошу проходить мимо Cпециалистов и ИТР, обеспечивающих питание дата-центров, банков, Рос-Мос-Гос-Прочее-энерго, Операторов мобильной связи и прочих организаций с лярдным бюджетом. Вам муравьиное копошение где-то там, внизу, в стремлении сэкономить пару рублей точно не интересно.

А вот Читателям вдумчивым, интересующимся проблемами работы ИБП класса SOHO, добро пожаловать под кат. (ОСТОРОЖНО, очень много фотографий!)

С чего всё началось


В начале нулевых годов ко мне в руки попал старенький источник бесперебойного питания BACK-UPS 600I от басурманского производителя APC. После пары лет эксплуатации и некоторого разочарования из-за дороговизны стандартного AGM-аккумулятора, я решил интегрировать в ИБП автомобильную АКБ. У меня всё получилось! Тогда "эти ваши интернеты" не были так развиты, как сейчас и ИБП с внешней стартерной АКБ тихо-мирно у меня трудился, защищая разное оборудование, в разные годы, от разных форс мажоров. И в 2016 году я созрел на то, чтобы поделиться с общественностью описанием того, как оно у меня работает. Статья была опубликована на другом ресурсе и её при желании можно найти в сети. Но в этой статье речь пойдёт о втором ИБП (от CyberPower), переделанном мною под стартерную АКБ. Модель CP900EPFCLCD.

Почему именно CyberPower CP900EPFCLCD
Посматривал я на эту модель очень давно. Прежде всего зацепил его дизайн. Как же достали коробчонки а-ля старые APC со своим говнодизайном — низкие, квадратные спереди и глубокие. Эта глубина занимает много места из-за чего хочется поставить девайс на морду вертикально. Также бесят разъёмы IEC C13 и C14 вместо обычной розетки. Особо поразил индикатор с тремя кнопками. Гожий, с возможностью программирования и очень большим количеством разной информации. Как раз то, что я уважаю. Но самое главное, что просто восхитило, помимо чистого синуса на выходе — реальных 900 Вольт-Ампер от одного аккумулятора 12 вольт. Таких ИБП единицы. Обычно более 800 ВА ИБП обеспечивают сборкой из двух аккумуляторов соединённых последовательно. Я всегда скептически относился ко всяким орвалдям, мустекам и прочим либертам со свексами в SOHO сегменте. Насмотрелся на них на работе. Само исполнение (внутренний монтаж, дизайн, качество литья пластмассы и т.д.) этих ИБП отдаёт подвальной китайщиной. Поэтому был приятно удивлён, когда удалось покопаться во внутренностях CP900EPFCLCD. Также порадовал русскоязычный сайт компании. Даже нашёл информацию по совместимости с NAS-ами. Сам не равнодушен к выпиливанию сайтишек для себя и друзей, поэтому эту сторону тоже оценил. Но цена!.. Печалька :((…

… и вот тут пришёл случай и этот ИБП достался мне гораздо дешевле, чем за него хотят торгаши. Причём даже был выбор из младших и средних моделей линейки. Средняя CP1300EPFCLCD питалась от 2 аккумуляторов соединённых последовательно. Поэтому не задумываясь взял младшую модель.


Первое разочарование


Первым и главным, но единственным разочарованием стал, конечно же, внутренний контролер заряда аккумулятора, заточенный на «поддержание» заряда. Производители аккумуляторов в своих даташитах иногда пишут такую хрень, что просто хочется их спросить — ребята, а вы понимаете вообще химию кислотного источника накопленной энергии и может вместо аккумуляторов вам заняться выпуском ночных горшков !?.. А производители ИБП ориентируются на даташиты производителей аккумуляторов. На лицо заблуждение! Я очень надеюсь, что это не сговор! То, что мы покупаем аккумуляторы для ИБП не раз в 10 лет, а раз в 2-3 года наводит на такую мысль! Кстати, только у российских производителей ИБП я видел подробную инструкцию по эксплуатации, в которой есть хоть какой-то раздел об особенностях работы и эксплуатации аккумуляторов.

Что такое «поддерживающий заряд». Я считаю его грубейшим нарушением технологии заряда АКБ. Так называемая «поддержка АКБ в заряженном состоянии» сводится к обычной «долбёжке» аккумулятора в состоянии недозаряда зарядным током с умышленно заниженным напряжением. Такая «долбёжка» держит аккумулятор в напряжённом состоянии где-то на уровне 80-90% заряда и не только бесполезна, но и вредна для аккумулятора. От этого всплывает куча болячек, которые убивают аккумулятор за 2-3 года. Этого момента более детально я коснусь далее, в разделе Теория. Ну а пока практика, с фотографиями готовой системы бесперебойного питания класса SOHO и комментариями к ним.

Практика


Замена штатных проводов


Выпаивать штатные провода нужно быстро и осторожно, чтобы не допустить отслаивания проводников от текстолита. Площадь сечения проводов достаточно большая, поэтому паяльник нужен соответствующей мощности. Прогреть их до температуры выпаивания нужно как можно быстрей. Я ставил паяльник на 400 градусов, после прогрева подцепив на него каплю олова и смазав место пайки проводов к плате флюсом KING BO RMA-218. Ни в коем случае не греть более 4-5 секунд. Если не получилось — подождать пока место выпивания остынет и повторить снова. Также при выпаивании не прилагать усилие по вытягиванию проводов. Они должны вытянуться без усилия.



Чищу плату от остатков олова и флюса. Самый лучший для этого компонент — спирт. Также можно это делать жидкостью для снятия лака для ногтей, но не каждой. После чистки оцениваю состояние отверстий, их диаметр. У меня на плате всё красиво — гильза, объединяющая слои платы целая, дорожки не отслоились. Значит всё в норме. Примечаю где плюс и где минус. Плюс идёт на три предохранителя по 40 ампер каждый, соединённых параллельно. Прикидываю какие расчётные токи проходят по проводам. Около 100 ампер.



Изучаю выпаянные штатные провода. Чёрный "-", красный "+". Видно: длинна каждого 30 см, общая длинна — 60 см; сечение 10AWG, что в переводе на родную СИ составляет 5,26 кв.мм. Подбираю ближайший по сечению провод в бoльшую сторону. Я взял советский в синей изоляции (на фото внизу) площадью 6 кв.мм. При этом я сделал их максимально короткими. У меня получилось по 20 см каждый! Итого — 40 см общая длинна. Производитель сделал провода так, чтобы они вытаскивались вместе со штатным AGM аккумулятором. Это нужно для того, чтобы можно было использовать AGM аккумуляторы с разной посадкой выводных клемм.



Изначально я поставил себе задачу сохранения возможности подключения штатного AGM-аккумулятора. Это не только Power Bank на 220 вольт с чистым синусом на выходе и на нагрузку больше 300 ватт! В дальнейшем это возможность подключить в схему ионистр (супер конденсатор) или блок высокоёмкостных конденсаторов параллельно внешней АКБ. Также можно попробовать встроить ЗУ для АКБ вместо штатного аккумулятора. В общем поле для экспериментов.



В этом ИБП штатный аккумулятор вставляется в «коробочку», которая в свою очередь вставляется в сам ИБП. Использую этот бонус от инженеров CyberPower для своих нужд. Провожу провода по коробочке и закрепляю их термоклеем. Если понадобится сделать такие же под другой AGM аккумулятор, это всё легко перемонтируется.



Стоит отметить, что у разных производителей однотипных аккумуляторов клеммы от края могут находится на разных расстояниях. Хотя производители AGM аккумуляторов стараются придерживаться стандартов по длине, ширине, высоте для аккумуляторов типично-стандартной ёмкости, попадаются экземпляры разных размеров. А вот клеммы могут «гулять» по расстояниям от краёв и между собой у разных производителей гораздо чаще, чем размеры самого аккумулятора. Так что это стоит учитывать. У меня провода получились толще и короче штатных. А на токах свыше 50 ампер это имеет очень большое значение! Этого момента я подробно коснусь в теоретическом обосновании.



Получилась вот такая конструкция. Стоит отметить, что советский провод оказался довольно жёстким. Количество жилок в нём меньше, но они толще. В моём случае это не было недостатком, а наоборот — стало достоинством. Провода стоят жёстко и не норовят «убежать». Поэтому при переворачивании ИБП аккумулятор встанет в контакты под собственным весом. Здесь пришлось выверять всё с точностью до миллиметра.



Провода по коробочке я монтировал после того, как впаял в плату клеммы. Теперь об этих самых клеммах. Для впайки клемм мне понадобился вот такой наборчик: клеммы под болт с гайкой М6. Красная и чёрная термоусадочная трубка. Медный провод диаметром 2,24 мм для обмоток статоров асинхронных электродвигателей. Взял самый толстый из своих загашников ( одна из моих специальностей — обмотчик коллекторных электродвигателей) марки ПЭТВ-2. Хочу обратить внимание на гайку. Она с засечками. Только такая и никак иначе! Такая гайка «уцепившись» не провернётся. Справа на трансформаторе стоит «сапожок». Я сделал один красный, другой чёрный.



Теперь я подошёл к самому главному — обеспечению хорошего контакта для внешней АКБ. Как у меня это получилось, при помощи наборчика, видно на этой фотографии. Для этого я сделал «полочки» для «сапожов». Все клеммы я отметил красной и чёрной термоусадочной трубкой. Площадь соприкосновения контактов большая. Клеммы гладкие и без погнутостей. Болт с гайкой М6 позволит крепко прижать все клеммы. Толщина клемм 3 мм. Внутрь клемм я вставил 4 провода ПЭТВ-2 диаметром 2,24 мм, предварительно очистив их от эмали, залил флюс, а потом жидкое олово. Когда всё остыло очистил от флюса и впаял в плату получившиеся контакты-полочки.



Делаю провода для внешнего АКБ. Подбирая клеммы и провода я учитывал то, что провод для внешнего АКБ будет как минимум 16 мм2. Подробней об этом будет рассказано в теории. Пока же смотрим, что получилось. Общая длина проводов от АКБ около 45 сантиметров. А это неожиданно хороший результат. Я долго думал, как реализовать правило:

"ЧЕМ КОРОЧЕ И ТОЛЩЕ — ТЕМ ЛУЧШЕ!"

Придумывал схемы с шунтом, реле, и кучей свистелок и перделок. Но решение оказалось элегантно и просто. Об этом чуть ниже. Провода для внешнего АКБ получились такими



Провода подготовлены. Осталось их закрепить к клемам-полочкам. Внизу «полочек» клеммы внутреннего AGM аккумулятора, вверху — провода для внешнего аккумулятора с клеммами-сапожками. Гайки с насечками позволят не пользоваться вторым ключом. Достаточно крутить винт головкой сверху, придерживая клемму рукой.



Теперь соединяю все провода вместе. Снизу клемм-полочек провода от штатного аккумулятора а сверху провода для внешнего АКБ.



Теперь остаётся последний штрих — вывод проводов для АКБ через корпус. Высверливаю в корпусе два аккуратных отверстия. При этом стараюсь чтобы отверстия совпали с выводами, провода не изгибались внутри ИБП (были максимально соосны относительно этих отверстий) и были без зазоров в боковой крышке корпуса. Сверло брал точного такого диаметра как диаметр провода. Провода вошли в отверстия плотно и коэффициент трения резиновой изоляции о стенки отверстия получился достаточно высоким. А это значит, что при рывках за провод будет маленькая нагрузка на клеммы-полочки в плате. Хотя можно поставить ограничители, из тех же пластиковых стяжек-хомутов с внутренней стороны стенки корпуса. Изнутри это выглядит так



И окончательно это выглядит так



ВНИМАНИЕ!!! НИКОГДА, НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ, НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ВМЕСТЕ ВНУТРЕННИЙ И НАРУЖНЫЙ АККУМУЛЯТОРЫ !!!

Проверка внутреннего аккумулятора


После того как все провода внутри подключил, через два отверстия вывел пробода для АКБ — собрал корпус. Все внутренние манипуляции закончены. ИБП готов питаться как от внутреннего, так и от наружного аккумулятора. Проверяю напряжение на штатном аккумуляторе НЕ ВКЛЮЧАЯ ИБП. 12,87 вольт — норма. Теперь включаю ИБП для самотестирования. Напряжение упало до 12,5 Вольт. Тоже в пределах нормы. Эта Юаса разряжена. Я её использую для разных экспериментов, поэтому точно это знаю.



Теперь тестирую штатный аккумулятор нагрузкой. Подключаю тест-досточку с лампами. Первая лампа 500 Вт, вторая и третья по 75 Вт. ИБП запустился, нагрузку держит. Напряжение упало до 12,05 вольт. Фактически ИБП с AGM-аккумулятора забирает около 80 ампер при нагрузке 540 Вт. А для такой маленькой ёмкости это практически КЗ. В даташите Юасы сказано, что её ёмкость при 20-ти часовом разряде до 10,5 вольт 8,5 АЧ, а при 10-ти часовои разряде до 10,8 вольт 7,42 АЧ. А вот под какой ток рассчитывается такое время они "стыдливо" умалчивают. Также там есть интересные цифры по максимальным токам разряда. 105 ампер — одна секунда, 42 ампера — одна минута. К этому вопросу я ещё вернусь в теории и обосную своё утверждение, что нас дурят как производители аккумуляторов, так и производители ИБП.



Далее проверяю внутренний контролер заряда ИБП. Сетевой шнур отключен. Подключаю вольтметр, амперметр, включаю ИБП кнопкой и смотрю ток холостого режима. Это сколько потребляет сама схема ИБП от аккумулятора (без потребителей 220 вольт). При 12,00 вольтах 2 с хвостиком ампера. Кстати индикатор самого ИБП показывает, что Юаса разряжена больше половины. Достаточно точно показывает. Выключаю ИБП кнопкой. Меняю местами провода на амперметре (чёрный мультиметр). Втыкаю сетевой провод. Вольтметр показывает 12,89 вольт а амперметр 610 миллиампер. Зарядка идёт. Забегая вперёд скажу, что максимальный ток заряда, который выдаёт контроллер заряда ИБП — чуть больше 700 миллиампер.



По мере повышения напряжения ток падает. Хочу отметить одну важную деталь! При выключеном ИБП (кнопкой на передней панеле) ток заряда больше, чем при включеном ИБП (когда ИБП находится в рабочем режиме) приблизительно на 170-180 миллиампер. Так что аккумулятор ИБП зарядит быстрее в выключеном состоянии. ИБП включен — напряжение заряда 12,96 вольт, ток заряда 340 миллиампер. Смотрим на фото: ИБП выключен — напряжение заряда сразу возросло до 13,04 вольта, ток заряда 540 миллиампер. По мере возрастания напряжения заряда ток падает. ИБП выключен — напряжение заряда 13,08 вольт, ток заряда 520 миллиампер. Не буду анализировать эти цифры, но главное ясно — ИБП аккумулятор заряжает.



После тестирования работы со штатным аккумулятором вынимаю его из ИБП!

Подключение внешней АКБ


По случаю заказал с Алишки специальные клеммы. Давно присматривался к ним. Казалось дороговато, но разорился. Их особенность — можно подключить несколько разных проводов. К примеру провод на аккумулятор, вольтметр и провод от зарядки. Очень удобно. Также к ним прилагается бонус в виде прозрачных изоляционных колпаков из оргстекла. Все винты под шестигранники разных номиналов. Два отверстия одинаковые под AWG8 (8,35 кв.мм), одно под AWG5 (16,8 кв.мм) и одно под AWG2 (33,6 кв.мм).



Перед подсоединением клемм АКБ к проводам надеваю вот эту хреновину на провод от минуса. Искушённый читатель сразу скажет, что это такое! Это кольцо — альтернатива ужасно неудобному шунту. И называется он датчик Холла. Работает по принципу токоизмерительных клещей, только на нагрузку постоянного тока. И это одна из трёх частей измерительного комплекса, который стал моим спасением от костылей, свистелок и перделок. Про него я расскажу далее.



Готовая система в рабочем состоянии. К ИБП подключены: компьютер, два монитора, свитч, часы и бухтелки Sven SPS-699. Всё это хозяйство потребляет около 237 ватт. Кстати, показания у индикатора ИБП очень точные. Нагрузка 2/5 от допустимой (видно на индикаторе ИБП). На аккумуляторе видна белая коробочка — вторая часть измерительного комплекса, подключаемая к датчику Холла. Это: амперметр, вольтметр, ваттметр, таймер, термометр, WiFi передатчик. В общем микропроцессорный измерительный комплекс с беспроводной передачей данных. Подробней о нём далее.



Контролируем разряд и заряд


Измерительный комплекс VAC8010F-80V я видел давно, но не мог предположить, что он настолько крут! Далее третья часть измерительного комплекса — дисплей. Дисплей состоит из ЖКИ-индикатора с подсветкой и радио модуля-приёмника. Потребляет он достаточно много — 110 миллиампер, но и держать включенным его постоянно не обязательно. Дисплей принимает и отображает данные с той самой белой коробочки на АКБ по радиоканалу. В сети есть достаточно хороший обзор его функциональности. Отмечу только одну деталь: мне повезло, комплекс мне достался с термопарой для измерения температуры. На Алишке продаются в основном без этой функции. Далее будем проводить тесты и смотреть как всё работает при помощи этого дисплея.





Прежде всего допиливаю измерительный блок комплекса. Измерительный блок (далее ИБ) может питаться как от подопытного аккумулятора, так и от внешнего источника питания. Вставляю в ИБ блок питания от сети на 12 вольт 350 миллиампер. ИБ потребляет всего 22 миллиампера при 12 вольтах, но при зарядке АКБ штатным контролером заряда ИБП на ШИМ-преобразователе VIPer22A эти 22 миллиампера ложаться на плечи этого самого штатного контроллера заряда. Пока всё настраивал заметил, что штатный контроллер заряжает АКБ ровно до 13,65 вольт вне зависимости от напряжения в сети. Если подключено что-то постороннее к АКБ, то напряжение понижается. Также напряжение понижается при включении дисплея ИБП. Поэтому исключаю всё, что может влиять на конечное напряжение заряда. Делаю питание ИБ от 220 вольт. Его втыкаю в одну из розеток самого ИБП. Гальваническая развязка присутствует. При необходимости можно переключиться на питание от подопытной АКБ.



А теперь небольшая ложка дёгтя. Прибор перестаёт фиксировать токи меньше 250 миллиампер, не смотря на заявленные китайскими товарищами 100 миллиампер. Отчасти это можно компенсировать подстроечными резисторами на датчике Холла. Но с некоторыми ограничениями. Я обошёл это ограничение другой возможностью прибора!

А теперь стартовый тест. ИБП выключен, но подключен к сети. Напряжение на АКБ 13,64 вольта. Температура на инверторе 29 градусов по цельсию. Потребляемый ток ноль. Ток зарядки ИБ не фиксирует, потому что он за пределами его возможностей. Я померил мультиметром. Мультик показал 18 миллиампер. НО!
Это мои предположения! Так как контролер VIPer22A достаточно продвинутый и является ШИМ-преобразователем, скорей всего зарядка производится импульсным током! А это другой расклад. У меня нет приборов, способных исследовать зарядный ток, поэтому пишу как есть! Возможно я не прав!

Включаю ИБП кнопкой на передней панеле. Напряжение на АКБ 13,41 вольт. Температура на инверторе 29 градусов по цельсию. Потребляемый ток ноль.



КРАШ-ТЕСТ. Тестирую на максимальной нагрузке. Для этого подключаю ту самую тест-досточку с лампами. Напряжение на АКБ 13,41 вольт. Температура на инверторе 29 градусов по цельсию. Потребляемый ток ноль. Включаю 500 ваттную лампу…

… напряжение на АКБ 11,53 вольта. Температура на инверторе 31 градус по цельсию. Потребляемый ток 67 ампер. Это очень большой ток! В нижнем правом углу цифры, отображающие время работы (сессия). Через четыре минуты работы напряжение 11,52, ток 73 ампера а температура 72 градуса. Мотаю на ус! Как видно для стартерной АКБ 70 ампер, что слону дробинка. Ей просто пох ;)). Она даже разряжаться не думает. Напряжение упало на 1 сотую вольта. А вот ёмкость она отдала: было 57,979АЧ, стало 53,359АЧ, итого 4,620 АЧ. Штатная батарея просто отключилась бы. Ловлю лулзы :)). Почему ток стал больше, хотя напряжение не упало и мощность такая же?.. Напрягаем мозг и вспоминаем школьный курс физики… Правильно, всё очень просто! Все компоненты нагрелись. Три предохранителя, дорожки на плате, инвертор, выходной трансформатор. Закон дедушки Ома ни кто не отменял. Возросло сопротивление всей схемы из-за существенного нагрева. Это на нагрузке в 500 ватт. ИБП способен держать нагрузку в 540 ватт. При такой нагрузке ток будет больше. И теперь пускай мне хоть один «диванный аналитег» скажет, что стартерную АКБ нельзя использовать в ИБП! Я предоставляю доказательство, что не только можно, но и нужно! Смотрим на показания прибора



Теперь тестирую на нагрузке в 150 ватт после краш-теста. 150 ватт для этого ИБП очень комфортная нагрузка! Напряжение на АКБ 12,89 вольт, зарядный ток около 400 миллиампер. Инвертор остыл до 46 градусов. Отключаю сеть. Жду… Через 5 минут напряжение 12,26 вольт, ток 15,4 ампера, температура 48 градусов. Оставшаяся ёмкость АКБ 52 АЧ (86 %), приблизительное время разряда на такой нагрузке около 3 часов, 22 минут, 47 секунд. Потребляемая мощность от АКБ 188 ватт. Жду… Через 20 минут напряжение 12,12 вольт, ток 15,7 ампер, температура 56 градусов. Оставшаяся ёмкость 80%, приблизительное время разряда 3 часа 4 минуты 23 секунды. Достаточно точно просчитывает. В конце разряда это время будет ещё точней. На фото показания после пяти и двадцати минут работ ИБП от АКБ при нагрузке 150 ватт.



Зарядку малым током комплекс не фиксирует, но зато позволяет вручную выставить два важных параметра. Ёмкость АКБ и процентный остаток заряда. Этими параметрами можно точно отъюстировать показания под имеющуюся АКБ, предварительно зарядив её внешней зарядкой. Кстати, провод внешней зарядки можно смело пропустить через датчик Холла. Прибор будет учитывать приходящий к АКБ ток от зарядного устройства. Но во избежании выхода из строя внутреннего контролера заряда ИБП во время заряда АКБ внешним ЗУ следует выключить ИБП кнопкой и отключить от сети!

Штатный AGM-аккумулятор, по заявлению производителя, способен держать нагрузку в 540 ватт одну минуту. За это время внутренние компоненты не успевают нагреться до критической температуры. При подключении внешней АКБ, для использования на полную мощность, необходимо переделывать, систему охлаждения компонентов ИБП, а некоторые компоненты, возможно, придётся заменить на более мощные!

ВНИМАНИЕ!!! КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕ РЕКОМЕНДУЮ НАГРУЖАТЬ ИБП CP900EPFCLCD ПОЛНОЙ НАГРУЗКОЙ 540 ВАТТ БОЛЕЕ 4 МИНУТ!!! !!!

Теория


Теперь я перехожу к обоснованию того, что было описано выше. Теория по книжкам, расчётам, формулам, наблюдениям и вдумчивом походе. Я отсмотрел много роликов на ютубах, мнений на форумах, откровенного разводилова на тематических ресурсах. Теперь немножко философии. Жилка «познания» в нашем человеке, воспитанном советским образованием все равно живёт! Советское образование учит МЫСЛИТЬ, а западное тестовое образование не позволяет выходить за рамки того, чему тебя научили. Это как дядя Миша Задорнов говорил — на западе специалист по правому уху не знает, что творится в левом ухе. А наш человек, которому рассказывали что творится в ОБОИХ ушах знает также, что творится в жопе в других органах! Я призываю как раз осмыслить то, что я написал выше и то, что я буду писать далее.

При подключении стартерной АКБ к ИБП обычно игнорируются три важных параметра:

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


Длина и сечение проводов


Предлагаю изучить таблички, которые ясно дают понять, на сколько важны длина и сечение провода при подключении внешней АКБ. Начнём с сечения. Таблица справедлива для длины медного, одножильного провода до 100 метров! На практике для электрического соединения используются 2 провода. Поэтому длину делим пополам.



Когда ИБП питает нагрузку 500 ватт по проводам идёт ток 73 ампера. Из таблицы видно, что сечение провода для такого тока должно быть как минимум 9 мм2. Если сечение провода меньше, он начнёт сильно нагреваться (вплоть до оплавления изоляции). 73 ампера безболезненно можно пропустить и по проводу площадью 8 мм2 Но длина не должна превышать один метр. Соответственно пара проводов — 50 сантиметров. И вот тут всё не так просто. Любой провод имеет сопротивление электрическому току. Медный имеет самое маленькое сопротивление, но оно всё равно есть! Из-за этого сопротивления мы получаем следующюю картину. На начале провода напряжение одно, а в конец провода приходит более низкое напряжение. И чем длиннее провод, тем больше разница в начале и конце провода. Эта разница называется падением напряжения и легко высчитывается по формуле дедушки Ома. 73 ампера — это не предел. Когда напряжение на АКБ падает ниже 10 вольт потребляемый ток возрастает по школьной формуле I=P/U (электрический ток в цепи равен мощности делённой на напряжение). Поэтому я расчитывал на предельный ток в 100 ампер. Провод должен быть для такого тока как минимум 16 мм2. Поэтому я приведу таблицу падения напряжения для сечения провода в 16 мм2.



Итак, что мы видим. Первая строчка под амперами то, что получилось у меня. Общая длина обеих проводов у меня получилась меньше 45 сантиметров. Вторая третья и нижняя строки, если АКБ удалить на 50 см, 1м и 2м от ИБП. Возьмём ток в 80 ампер. У меня падение 4 сотых вольта. На одном метре от ИБП (два провода по одному метру) 0,18 вольта. И на двух метрах 0,35 вольт соответственно. Посмотрим на прибор. В краш-тесте видно, что АКБ отдавала 73 ампера целых четыре минуты. Напряжение упало всего на одну сотую вольта. В тесте на 150 ватт АКБ отдавала 15 ампер 15 минут. Напряжение упало с 12,26 на 12,12 одна десятая вольта. Поэтому в АКБ сотая вольта очень существенна. Теперь опять смотрим в табличку по падению напряжения. Почти 4 десятых вольта. На нагрузке 150 ватт это один час работы. Для АКБ 4 десятых вольта, это половина заряда. Полностью заряженная АКБ имеет напряжение покоя 12,7 вольт, а полностью разряженная АКБ имеет напряжение покоя 12,00 вольт. И всю свою ёмкость, которая может достигать сотен ампер-часов, АКБ держит в разности потенциалов заряженного и разряженного состояния всего 0,7 вольта. И если на АКБ, к примеру, 11,5 вольт под нагрузкой, то ИБП будет считать, что на АКБ 11,1 вольт и отключится ГОРАЗДО раньше, хотя её ёмкость не будет израсходована даже наполовину!!! Из этого следует:

Чем больше площадь сечения проводов от АКБ к ИБП и чем короче эти провода — тем лучше!

Мощность ИБП и время работы от АКБ


Зачем вообще использовать внешнюю АКБ вместо внутреннего штатного AGM-аккумулятора!? Скептически настроенные граждане всегда задают этот вопрос. Отвечаю, Вам точно нeзачем! А людям вдумчивым и тем, кто не задаёт бестолковых вопросов может понадобиться в двух случаях. Первый — увеличение продолжительности работы при пропаже питания. Второй — выносливость при некачественном питании. Со вторым случаем всё понятно. АКБ будет работать в условиях, как в автомобиле. Включение на непродолжительное время (от нескольких секунд до минуты несколько раз в день) сродни работы авто в городских условиях. На работу, на обед, после работы в магазин. Всё это время запускаем стартер. Привычные условия работы АКБ и убийственные условия для штатной «батарейки». В случае требования к увеличию продолжительности работы ИБП от АКБ, нужен точный расчёт. ИБП в RACK стойку с возможностью подключения внешних батарейных блоков я не рассматриваю. Такое оборудование нужно сразу выбирать с возможностью подключения внешних АКБ и в силу своей дороговизны здесь не рассматривается.

В индивидуальном классе и SOHO-сегменте (самые дешёвые), по своему практическому опыту рекомендую, делить мощность ИБП в ТРИ раза. Получим мощность, которую ИБП потянет долговременно. В идеале — 25%! Теперь немного о мощности. Мощность ИБП измеряется параллельно в ваттах и вольт-амперах. Не буду цитировать здесь школьный учебник физики, а сразу коснусь коэффициента преобразования мощности в ИБП. Обычно в ИБП он в пределах 0,6-0,7. Редко 0,8. Чем больше этот коэффициент, тем лучше. А вычисляется он делением ваттов на вольт-амперы. При расчёте мощности следует ориентироваться на ватты. Вольт-амперы используются для расчёта нагрузки цепи (провода, предохранители, розетки, выключатели и т.д.). А вот ватты показывают активную мощность, потребляемую непосредственно оборудованием. Характеристики в ваттах и вольт-амперах могут различаться. Но могут и совпадать. Например у лампы накаливания они будут одинаковыми. А вот у электродвигателя различаются значительно! Импульсные блоки питания (сейчас используются в 95% оборудования) есть двух типов с PFC и без. PFC — коррекция коэффициента мощности (Power Factor Correction). Такие блоки питания имеют коэффициент мощности близкий к единице. Т.е. потребляемая ими мощность одинакова как в ваттах, так и в вольт-амперах. А вот в блоках питания без PFC коэффициент мощности находится в пределах 0,55-0,65. Поэтому нужно чётко всё рассчитывать.

ПРИМЕР: ИБП может держать нагрузку 540 ватт либо 900 вольт-ампер. Если к нему подключить блок питания с PFC, по вольт-амперным характеристикам блока питания в 700 ВА ИБП выдержит такую нагрузку. А вот по ваттным характеристикам не выдержит. Поэтому ориентируемся на ватты!

Кстати, различить блок питания с PFC достаточно просто. Если у блока питания нет переключателя с 220 вольт на 110, значит он с PFC. Я видел импульсные блоки питания способные работать от 90 до 270 вольт. В моём ИБП дисплей показывает как ватты, так и вольт-амперы. Если нужно выжать из ИБП хотя бы 80 % мощности для долговременной работы, безусловно, нужно переделывать систему охлаждения компонентов. У меня в CyberPower-е при отдаваемой мощности 500 ватт больше всего грелись: три предохранителя, инвертор, трансформатор. За 4 минуты работы инвертор нагрелся с 30 до 70 градусов. Трансформатор ввиду своей массы греется не так быстро, но до 120 градусов нагреется точно. Даже 3 предохранителя нагрелись свыше 60 градусов. Далее можно увидеть динамику разряда АКБ в реальных условиях, без тест-досточки с лампами, а с подключенной активной нагрузкой. Такая нагрузка обычно «плавает». Это зависит от конкретного энергопотребления в конкретный момент времени. Обычный компьютер потребляет не фиксированную а «плавающюю» нагрузку. Это зависит от единовременного обращения к диску, обращения к сетевому контролеру, нагрузки на процессор и т.д. Смотрим «плавающюю» нагрузку.

На первой фотографии 4 разных показания на дисплее ИБП: процентная загрузка в вольт-амперах от полной нагрузки, процентная загрузка в ваттах от полной нагрузки, потребляемая мощность в вольт-амперах и потребляемая мощность в ваттах во время 20-тиминутного тестирования. На второй фотографии 5 скриншотов с показаниями за 20 минут работы ИБП от АКБ. Зафиксировано через каждые пять минут работы. Были подключены: компьютер, два монитора, свитч, освещение (диодная лента), часы. Напряжение упало всего на 0,06 (шесть сотых вольта), температура на инверторе поднялась с 35 до 76 градусов цельсия, АКБ отдала 9,489 АЧ. Индикатор разряда АКБ на ИБП за эти 20 минут как показывал 100% заряда, так и показывает. Как мы видим по ваттным характеристикам ИБП нагружен на 44%. А вот по вольт-амперным на 33%. Как я уже отмечал, ИБП класса SOHO долговременно могут работать на 30-35%, в идеале 25% мощности в ваттах со штатным охлаждением, что и подтверждает измерительный комплекс.





Из этого следует:

Полная мощность недорогих ИБП класса SOHO рассчитывается для кратковременной работы! Без переделки охлаждения внутренних компонентов долговременно они могут держать нагрузку до 30-35 % своей расчётной мощности в ваттах!

Достоинства и недостатки одной и нескольких АКБ в ИБП


В мощных ИБП свыше 1000 ВА используются батарейные блоки из нескольких АКБ, соединённых последовательно. Это может быть сборка из 2, 3 или 4 AGM-аккумуляторов. Безусловное достоинство использования соединённых последовательно АКБ — меньшие токи в инверторе. К примеру в моём ИБП при нагрузке 500 ватт ток забираемый с АКБ 70 ампер. Если использовать инвертор на 24 или 48 вольт, ток по проводам будет около 35 ампер и около 17 ампер соответственно. Это существенно облегчает переделку конструкции ИБП под внешнюю АКБ. Тепловые и токовые нагрузки внутри ИБП уменьшаются. Такой ИБП может работать долговременно на 50-70 % от своей полной расчётной мощности. Также падение напряжения в проводах становится менее ощутимо. Особенно при 4-ёх АКБ, соединённых последовательно. Но использование нескольких АКБ создаёт дополнительные трудности. Все ИБП, способные питать нагрузку свыше киловатта используют блоки с несколькими аккумуляторами, соединёнными последовательно. Поэтому в таком случае от этих трудностей не уйти. Подобрать АКБ с близкими параметрами достаточно сложно. При старении одной из АКБ придётся менять все АКБ, которые находятся в «блоке» с постаревшей. Суть в том, что при последовательном соединении АКБ во время заряда одна из АКБ будет постоянно недозаряжаться, а какая-то перезаряжаться. Даже в блоке из двух АКБ, не говоря уже о блоке из трёх или четырёх АКБ. Потому что не может быть абсолютно одинаковых АКБ, даже в одной партии с завода, и даже произведёнными в одну смену. Одна из батарей будет стареть чуть-чуть раньше. Соответственно если сначала разница их характеристик мизерная, то через несколько лет эксплуатации ИБП разница может стать на столько ощутима, что один из АКБ будет «кипеть» а другой недозаряжаться. И если в «старый» блок поставить «свежую» АКБ она моментом постареет. Потому что если разница между старыми АКБ в блоке более-менее равномерная, то со свежей АКБ она будет гигантской. Бороться с этим, конечно, можно. Например заряжать каждый из АКБ отдельно. Использовать зарядку с балансировкой, ротировать АКБ между собой. Но я лично предпочитаю меньше «возни» по обслуживанию с одной АКБ, чем много с несколькими. Но мои запросы способен удовлетворить одноаккумуляторный ИБП. В любом случае блок из нескольких АКБ будет стоить дешевле, блока из AGM-аккумуляторов, но возникает дополнительная трудность по подбору АКБ с одинаковыми параметрами. Если бы мне пришлось эксплуатировать систему с двумя и более АКБ, я бы дополнительно поставил бы на каждую из АКБ по очень точному вольтметру. Отрегулировал бы их показания до высочайшей и одинаковой точности на одной из АКБ и дополнительно контролировал бы разность напряжений между всеми АКБ. Из этого следует:

При использовании ИБП с двумя и более AGM-аккумуляторами возникают дополнительные сложности по подбору АКБ и дальнейшему их обслуживанию, но серьёзно облегчается задача по переходу на внешнее питание от АКБ вместо штатных аккумуляторов. Также возможно использовать 40-70% (в зависимости от номинала инвертора) полной расчётной мощности долговременно против 30-35% у ИБП с одной АКБ.

О толщине пластин и технологии AGM


Вот теперь мы подошли к моему любимому вопросу о толщине пластин. Это один из «непроверяемых» параметров АКБ (второй — ток саморазряда). В сети мне частенько попадается информация о «толщине пластин». Вроде как толщина пластин в АКБ не такая толщинистая, как в AGM-аккумуляторах. В теории толщина намазки на токосъёмных электродах влияет на ёмкость аккумулятора. Чем толще намазка, тем бoльшую ёмкость можно получить в том же объёме. Но при этом в толстой намазке процессы диффузии идут медленнее (как при разряде так и при заряде). Поэтому АКБ с «толстыми» пластинами теоретически могут иметь бoльшую электроёмкость но отдавать мeньшее количество этой ёмкости за промежуток времени. Также такие АКБ более долго приходят в состояние покоя (я писал про напряжение покоя в своей первой статье — можно погуглить), т.е. химическая инерция у них больше, чем у АКБ с тонкой намазкой пластин. На практике всё как всегда кисло. Более толстая намазка даёт бoльшую механическую нагрузку на токосъёмные электроды, что приводит к отрыванию её от электродов при механических воздействиях (удары, тряска, взбалтывание, и т.д), более интенсивному её разрушению из-за недостаточной диффузии при химических процессах. А также, при газовыделении во время электролиза (уже при 13,5 в) толстая намазка легче отслаивается от токосъёмных электродов, как и при глубоком разряде. Разряженную АКБ вообще нужно поменьше взбалтывать. Производители АКБ идут по пути наименьшего финансового сопротивления, производя что-то среднее, а «тяговость» и «стартерность» используется только маркетологами, и реальные различия «тяговых» и «стартерных» АКБ настолько условные, что ими просто можно пренебречь! Но всё, что написано выше касается только АКБ с жидким электролитом!

Теперь посмотрим на технологию AGM — Absorbed Glass Mat. Полное название аккумуляторов, произведённых по этой технологии — Absorbed Glass Mat Valve Regulated Lead Acid. Лично меня даже название этой технологии настораживает — кислотная с абсорбирующими стекломатами и клапанным регулированием. Какое нахрен регулирование, какой в попу клапан! Эти шесть резиновых затычек в AGM-аккумуляторе нужны при возникновении проблем в процессе эксплуатации AGM-аккумулятора. Затычка вздувается выпуская в образовавшиеся щели водород при неправильной зарядке или пары воды при превышении температурного режима. Ни какого регулирования не происходит, а происходит прикрытие жопы нежных тылов производителя! Кстати, есть ещё один важный момент — проницаемость через щели между затычками и корпусом водорода при повышении давления внутри AGM-аккумулятора резко возрастает. Так как их корпус изготавливается из более прочных материалов, внутреннее давление внутри AGM-аккумулятора может быть выше. Поэтому и водород улетучивается из таких аккумуляторов гораздо ;) веселее. Также стоит обратить внимание, что «тяговые» аккумуляторы шире представлены в ассортименте AGM-аккумуляторов чем в ассортименте классических АКБ с жидким электролитом. В AGM-аккумуляторах можно добиться бoльшей толщины намазки, потому что она крепится к токосъёмным электродам «монолитом» в «рубашке» из стекловолоконной набивки. То есть производители аккумуляторов таким образом увеличивают ёмкость своих поделок. Но в таком случае остро всплывает проблема диффузии и высоких токов, отдаваемых мгновенно. Производители идут на хитрости: повышая концентрацию серной кислоты в электролите, меняя химию намазок и кучу других ухищрений вплоть до откровенного «разводилова» понижением в даташитах гарантийного срока эксплуатации. Теперь смотрим на открытый «развод» пользователей как производителями аккумуляторов, так и производителями источников бесперебойного питания. Если АКБ «тяговая» (с более толстыми намазками), значит она должна отдавать меньший ток большее время. Я коснулся этого вопроса выше и обещал вернуться к нему. В даташитах производители указывают ёмкость своих поделок смешными цифрами. Я уже писал выше про них. Теперь разберу подробно.

Смотрим в даташит Юасы (оригинальный AGM-аккумулятор для моего CyberPower).



самые главные параметры для использования в ИБП:

ёмкость при 20-ти часовом разряде до 10,5 вольт 8,5 АЧ,
при 10-ти часовом разряде до 10,8 вольт 7,42 АЧ
способность держать нагрузку в 105 ампер — одна секунда,
способность держать нагрузку в 42 ампера — одна минута

Получается, что производитель ИБП насилует штатный аккумулятор. По заявлению CyberPower CP900EPFCLCD может держать нагрузку в 540 ватт одну минуту. А это значит, что одну минуту с Юасы будет забираться ток около 70 ампер. Теперь возьмём 42 ампера, которые Юаса может отдавать одну минуту по даташиту. Это около 350 — 370 ватт. Такую нагрузку ИБП держит 3-4 минуты от штатного аккумулятора. Получается опять изнасилование Юасы. Производители ИБП дают максимально возможные параметры, на которые рассчитаны их поделки. Они надеются на то, что в среднем тех же самых 350 — 370 ватт не будут питаться от аккумулятора 3-4 минуты. А просто отработают «скачок» напряжения несколько секунд. Вот как раз на это и расчитаны все ИБП класса SOHO. Но тогда ТТХ в инструкциях для ИБП завышены!

Теперь вернёмся к ёмкости. Почему в даташите нету тока, который может отдавать Юаса эти самые 20 часов до напряжения 10,5 вольт и 10 часов до напряжения 10,8 вольт!?.. А вот тут как раз и кроется эпическое «разводилово»! Потому что токи будут мизерными и для ИБП непригодными. В Советском Союзе было всё просто. Ёмкость АКБ гарантируется по простой формуле — сколько написано, столько и есть! Т.е. если на АКБ написано, что её ёмкость 60 Ач, это значит, что АКБ способна питать нагрузку в 60 ампер ровно один час. При этом её напряжение покоя снизится с 12,75 до 12,00 вольт. Поэтому когда в даташитах ёмкость плавает без указания конкретных цифр отдаваемого тока — можно нести пургу. Можно впаривать такие аккумуляторы и как «стартерные» и как «тяговые».

Обычно для «тяговых» аккумуляторов используются токи 0,1 — 0,5 С (то есть от одной десятой до половины её ёмкости). Стартерная же АКБ предназначена отдавать ёмкости 1 — 5 С (то есть при запуске стартера требуются токи от 60 до 300 ампер). «Диванные аналитеги» любят упоминать толщину пластин. Вроде как толщина пластин в аккумуляторах для ИБП «толщинистее», чем в стартерных АКБ. Вернёмся к скриншотам выше. Если ИБП в среднем может держать нагрузку 200 — 300 ватт, а это 25-35 ампер, в ИБП ставят AGM-аккумулятор ёмкостью 9 АЧ в лучшем случае — считаем: максимальный «тяговый» ток 900 миллиампер — 3,5 ампера. Это никак не 30 ампер! И теперь возникает закономерный вопрос: так какого хрена в ИБП ставят аккумуляторы совершенно не подходящие для них, да ещё и пиз... нагло врут про толщину пластин !?.. AGM-аккумуляторы очень хорошо работают в охранных системах, пожарной защите — в любых условиях, где нагрузочный ток до одного ампера и где саморазряд источника питания играет важную роль, но никак не в источниках бесперебойного питания! В ИБП лучше всего использовать именно стартерные АКБ рассчитанные на отдачу больших токов. Хотя справедливости ради стоит отметить, что в ИБП с инвертором на 48 вольт 4 AGM-аккумулятора, соединённых последовательно, будут работать в более приемлемых для себя условиях, но никак не в идеальных. Как раз идеальные условия работы тут для стартерных АКБ! А ответ на закономерный вопрос, заданный выше, на поверхности: снять побольше бабла с пользователей, неся как можно меньше ответственности за свои поделки! Если AGM-аккумулятор «необслуживаемый», то и возможность контроля отсутствует! А при неконтролируемых процессах возможность перенести ответственность на пользователей гораздо выше.

Теперь я разрушу миф о «необслуживаемости» аккумуляторов, как AGM, так и жидкостных. По откровенно-наглой лжи производителей (или маркетологов, мне честно говоря пох, кто из них пи... врёт) AGM-аккумуляторов технические возможности абсорбирующего материала позволяют производить рекомбинацию газов внутри AGM-аккумулятора. Вроде как по порам абсорбирующего материала выделяющиеся в результате электролиза при зарядке водород и кислород попадают на противоположные электроды и снова превращаются в воду. Но это только в маркетинговой «лапше» на свободные уши недалёких покупателей. Есть отдельные предприимчивые деятели, которые продают пробки рекуперации водорода. Посмотрел я в инструкцию для этих пробок и просто офигел, как можно просто «снимать баблишко» на ровном месте. Я не буду сейчас тут разбирать тот бред сивой кобылы, который проквакан в их инструкциях. Просто скажу прописную истину: Для соединения кислорода и водорода в водичку нужен катализатор. Платина, к примеру. Конечно, получить воду смешиванием водорода с кислородом можно, но только НА АТОМАРНОМ УРОВНЕ!!! На молекулярном уровне это невозможно без катализатора или специальных установок! Конечно есть и второй способ — сжечь водород в кислороде. Тоже получится водичка в виде пара, если до её получения не бабахнет так, ;)) что водичка уже не понадобится. А возня с непонятными «рекомбинациями» и прочей лапшой на уши позволяет заработать баблишка на маркетинговых рoссказнях! AGM-аккумуляторы склонны к внезапным и катастрофическим отказам, очень критичны к температуре эксплуатации. Не смотря на их «необслуживаемость» AGM-аккумуляторы требуют очень точного соблюдения правил эксплуатации и продвинутого мониторинга состояния. При криворукой зарядке, глубоком разряде и других критических условиях эксплуатации в AGM-аккумуляторе также как и в АКБ возможно появление избыточного давления в корпусе и критического нагрева. Если обычная АКБ вытерпит такое надругательство и её можно как-то восстановить, то в AGM-аккумуляторе его «необслуживаемость» не позволит это сделать. Резиновые затычки, гордо именуемые производителями AGM-аккумуляторов «клапанами», под давлением растягиваются и всё равно выпускают водород из корпуса. Но долить воду и проконтролировать уровень электролита, а также его плотность в AGM-аккумуляторе без помощи сверла и Великого Ктулху невозможно. Любую аккумуляторную кислотную батарею можно назвать как обслуживаемой, так и необслуживаемой! Вся обслуживаемость зависит от условий эксплуатации! Если правильно заряжать, не допускать разряда ниже номинала и эксплуатировать при комнатной температуре ЛЮБАЯ АКБ становится необслуживаемой. А если эксплуатировать в критических условиях, постоянно недозаряжать, перезаряжать, разряжать ниже номинала — АКБ потребуется техническое обслуживание! И чем реже это обслуживание, тем короче срок эксплуатации. «Необслуживаемость» это маркетинговый ход производителей аккумуляторов для лентяев, которые не хотят изучать «неинтересные» вопросы про какой-то там электролит и вольты с амперами! Именно для таких и были придуманы АКБ с заглушкой вместо выкручивающихся из корпуса пробок и слoганом «необслуживаемая». Любой каприз за ваши деньги! Не хотите понимать — платите ;)). Лично я предпочитаю САМЫЕ ДЕШЁВЫЕ ОБСЛУЖИВАЕМЫЕ АКБ! Как в свою машину, так и для своих ИБП. Делаю вывод:

Не ведитесь на пи... рoссказни производителей и особенно торгашей, впаривающих Вам сказки с поглядыванием на Ваш кошелёк! Изучайте матчасть, думайте, спрашивайте, сопоставляйте, учитесь и проверяйте!

Заключение


При использовании стартерных АКБ в ИБП следует изучить теорию заряда, разряда и обслуживания кислотных свинцовых аккумуляторов. Свой первый ИБП я заставил работать от АКБ 14 лет назад. Трудится он до сих пор. ИБП от CyberPower работает от АКБ уже больше года. Хотел написать главу об обслуживании АКБ при работе в ИБП, но она получится очень большой. Поэтому на все вопросы по работе связки ИБП+АКБ отвечу в комментариях. Теоретическая часть данной статьи основана на книге:

М.А.Дасоян, В.В.Новодережкин, Ф.Ф.Томашевский — Производство электрических аккумуляторов. Издание 3-е. Москва, изд-во «Высшая школа». 1977 г.

Комментарии (120)


  1. rrust
    02.09.2019 19:34
    #20579561
    +5

    половина статьи как выбрать гемор мощный УПС с питанием 12В, вместо 24В, и мужественно преодолевать все сложности, связанные с падением напряжения на проводах, на внутреннем сопротивлении батареи, на переходах транзисторов и даже на печатных проводниках платы. Но за попытку респект!
    А энергетики не зря делают высоковольтные линии, они давно знают, что сечение провода и потери падают обратно квадратично напряжению.
    Поэтому дешевле и с лучшим КПД получаются УПС с 2-3 последовательными батареями. В более мощных легко увидеть 192В, набранных из 12В аккумуляторов. Но там сложнее схема балансировки.


    1. Ivanii
      02.09.2019 23:05
      #20580057
      +1

      Почему стоит использовать именно бесперебойник с 12 В батареей и автомобильные АКБ? По тому, что он дешевле, Б.У. батареи легко доставаемы и можно паралельно соединять батареи РАЗНОЙ емкости(даже новые батареи одной партии со временем будут иметь разную емкость и самая дохлая вынудит менять ВСЮ сборку). Для длительной работы нужно добавить вентилятор.


  1. rass5000
    02.09.2019 20:00
    #20579615

    Обычно для «тяговых» аккумуляторов используются токи 0,1 — 0,5 С (то есть от одной десятой до одной пятой её ёмкости).

    0.5С — одна вторая емкости?


    1. alex_alexdorf_net Автор
      02.09.2019 20:17
      #20579647

      rass5000, спасибо за внимательность. Да, я имел ввиду половину ёмкости. Поправлю в тексте


  1. nehrung
    02.09.2019 21:07
    #20579759
    +1

    Статья не понравилась своей заданностью. Автор на основе одних только цифр (верных, не спорю) уличает производителей во вранье, вешании лапши и маркетологических уловках — и никакого «но с другой стороны...». Полагаю, доведись автору влезть в шкуру конструктора этого оборудования, до него бы дошло, что там всё основано на компромиссах, причём не только технических. А главное — автор как бы не заметил, что ИБП в своей исходной конструкции за свою невеликую цену таки исполняет свою функцию. Где реальные бонусы от переделки?
    Что касается самой переделки — слишком длинно описано маловажное и слишком элементарное (переделка проводов), и ни слова о чуть более сложных, но куда более важных вещах, скажем, установке кулера для охлаждения нутра ИБП.


    1. alex_alexdorf_net Автор
      02.09.2019 21:56
      #20579873

      Первый реальный бонус от переделки — возможность питать небольшую нагрузку до 100 ватт очень длительное время.

      Второй реальный бонус от переделки — несколько десятков срабатываний за сутки на время от нескольких секунд до минуты при очень плохом электропитании. Штатный аккумулятор такого издевательства не выдержит. Это актуально в небольших посёлках и деревнях. Когда электричество вроде есть, но напряжение скачет в очень широких пределах какое-то определённое время. Ветер или погодные условия, вечерние часы или утренние часы, когда нагрузка на сеть питания зависит от времени суток.

      Соглашусь с Вами. Я достаточно подробно описал переделку проводов. Если для Вас это элементарно, то для других нет. Достаточно посмотреть ролики, когда АКБ к ИБП подключают проводами для «автомобильного прикуривания» посредством зажимов типа «крокодил» ;).

      Кулер для охлаждения нутра в этом ИБП присутствует.

      А вот насчёт залезть в шкуру конструктора, это вопрос интересный. Меня не интересуют «компромиссы». Меня интересует конечный готовый продукт как можно более дешевле. Почему тот же CyberPower может, а APC не может делать дешевле? Это риторический вопрос, если что. Почему советские производители в каждое изделие вставляли принципиальную схему и даже разводку плат, а буржуины не вставляют. Не думали об этом?.. Поэтому в шкуру конструкторов я лезть не собираюсь.


      1. nehrung
        02.09.2019 22:32
        #20579967

        Меня не интересуют «компромиссы». Меня интересует конечный готовый продукт как можно более дешевле.
        Вот в этом и есть наблюдаемое в статье противоречие. Если вы хотите как можно более дешевле, то первое, чем вам придётся заинтересоваться (даже против своей воли) — это компромиссы. Причём не только технические (повторюсь).
        И если конструктор вынужден идти на компромиссы, это вовсе не повод приклеивать ему ярлыки лжеца и маркетолога.


      1. wlr398
        03.09.2019 06:08
        #20580377

        Почему советские производители в каждое изделие вставляли принципиальную схему и даже разводку плат, а буржуины не вставляют.

        Не советские в те времена тоже схемы предоставляли из коробки.
        Своими глазами видел. Японцы, европейцы, телевизоры, магнитофоны.
        Но большинство современной электроники не ремонтопригодно в кустарных условиях.


        1. Dr_Faksov
          03.09.2019 07:37
          #20580517

          Подтверждаю, в 70-е схемы были. Потом отпали за ненадобностью.


          1. wlr398
            03.09.2019 19:07
            #20583367

            Кстати, отпали и в СССР. Покупал отечественный усилитель на стыке 80х и 90х. Схемы не было, было описание характеристик, небольшая инструкция по эксплуатации и гарантийный талон.
            Страниц 5 тетрадного формата.
            Хотя усилитель был ремонтопригоден на 100%.
            Правда, если сравнить с япошками, то это был ужас-ужас внутри, полнейшее отсутствие промышленного дизайна.


      1. Onewan
        03.09.2019 21:52
        #20583899
        +1

        Что вам мешало, при таком подходе, сменить предохранитель на внешний, соответствующего исполнения? Уберёте источник нагрева ближе к источнику питания — защитите свои клеммы/переходники от случайного замыкания и снизите нагрев. По правилам, при вашей длине проводов и возможности замыкания до предохранителя — вы обязаны были это сделать. ;)
        Мне лично, нравится конструктив "под болты", цена вопроса в пределах 100р.
        https://www.littelfuse.com/products/fuses/automotive-passenger-car/cable-fuses-and-pal-fuses/295.aspx при сомнениях в контакте, хорошо поддаются пайке. Всегда есть в нормальных автомагазинах.
        Существуют и специализированные решения: https://www.littelfuse.com/products/fuses/automotive-passenger-car/high-current-fuses/cf8.aspx


        Ну или хотя бы сменить имеющиеся ножевые на проверенный littelfuse, как в том же APC? Чуда не случится, конечно, но нагрев будет меньше и в рамках разумного.


        1. alex_alexdorf_net Автор
          06.09.2019 08:04
          #20592213

          Насчёт предохранителя — спасибо за наводку. Хороший совет. Принимаю :).
          Возможно даже переделаю по Вашему совету при необходимости. Но, не дай Бог такую необходимость, это значит прибегал коротыш :)).

          По тепловым режимам. Я специально выделил текст и обратил внимание читателей на то, что на полную нагрузку ИБП использовать нельзя. Потребуется переделывать конструкцию ИБП для более эффективного охлаждения, увеличивать радиаторы и допиливать систему активного охлаждения. Но самое главное потребуется замена выходного трансформатора. А вот это для меня уже нецелесообразно.


  1. 200sx_Pilot
    02.09.2019 21:18
    #20579783
    +4

    Выпаивать толстый провод из платы гораздо удобнее, срезав его покороче.
    Легко и быстро прогревается, выталкивается зубочисткой.


  1. fessmage
    02.09.2019 21:59
    #20579883
    +3

    Вот интересная статья, правда, и тема раскрыта хорошо.


    Но таким тоном написана, с таким апломбом, речевыми оборотами и фразочками в каждом абзаце… после каждой из которых хочется, уж простите, нах*ер послать (а при личном общении за такое и по мордасам дают). Можно было удержаться от этого? Впечатление о вашем материале тогда было бы гораздо положительнее.


    И всё-таки такое решение только для энтузиастов, ни домой простым пользователям такое не порекомендуешь, ни бизнесу, даже малому — проще повесить график замены и раз в 3 года менять расходники.


    1. alex_alexdorf_net Автор
      02.09.2019 22:26
      #20579951
      -2

      Спасибо за Ваше мнение. На будущее обязательно учту. Материал действительно злой получился, согласен.
      Когда заходишь на тематический ресурс и спрашиваешь о чём-то серьёзном, да о том же рабочем токе AGM аккумулятора, а тебя обвиняют в троллинге и отсылают учить матчасть по неволе станешь троллем. И так не один раз. Хотя видно, что человек даже не понимает что такое ток в 50 ампер.
      В общем Ваше мнение учту обязательно.

      По поводу бизнеса и энтузиазма. Тоже в точку. Моё решение имеет одну «неприятную» особенность. Нужно очень чётко знать что такое аккумуляторная кислотная батарея, как она работает и самое главное — как она обслуживается. И это действительно решение для энтузиастов. Это заставляет читать книги, изучать матчасть и работать головой.


      1. fessmage
        02.09.2019 22:32
        #20579969

        Ваше решение это как кастом среди мотоциклов — крутое, индивидуальная сборка, свою задачу решает лучше чем любой готовый из доступных вариант.


        1. Dr_Faksov
          03.09.2019 07:30
          #20580505

          Ваше решение это как кастом среди мотоциклов — крутое, индивидуальная сборка, свою задачу решает лучше чем любой готовый из доступных вариант.

          … но починить может только тот, кто этот кастом делал…


          1. EvgeniyNuAfanasievich
            03.09.2019 11:28
            #20581207
            +2

            и что самое главное, есть уже готовые отдельные инверторы/з.у., просто подбираешь под свои потребности, как и количество батарей. Но нет, тогда не выйдет сорвать покровы.


            1. Mogwaika
              03.09.2019 11:55
              #20581339

              А есть на 48 вольт зарядник и отдельно защита от переразряда? Чтоб на poe приделать.


              1. EvgeniyNuAfanasievich
                03.09.2019 14:21
                #20582021

                Ну подавать с АКБ в линию 48В звучит страшновато, но если уверены то на алишке есть модули защиты, которые снимают нагрузку, если напряжение меньше заданного (они не очень-то высокотоковые)


                1. Mogwaika
                  03.09.2019 14:54
                  #20582157

                  Как-то нездорово оно выглядит, проще самому такое сделать тогда…
                  А почему страшновато? КЗ, предохранителей плавких добавить?


                  1. EvgeniyNuAfanasievich
                    05.09.2019 09:00
                    #20588421

                    Потому, что POE это серия протоколов, а не просто 48В на коричневую пару витушки. Если вы сами можете спроектировать такое устройство защитного отключения и сделать его, зачем спрашивать про готовые реализации.


                    1. Mogwaika
                      05.09.2019 10:28
                      #20588793

                      А я и не предлагал просто подать питание на витую пару. У меня есть пара китайских PoE сивтчей, с дурацкими блоками питания от 220 вольт, и раз уж это всё хочется посадить на бесперебойник, то руки чешутся выкинуть эти БП.
                      Да, теоретически смогу спроектировать на ардуине с ацп, а может даже на операционниках или есть какая-то микросхема от TI в микроскопическом корпусе, но кучу раз накосячу, придётся десять раз переделывать, а потом окажется, что эта защита сама дофига жрёт электричества и высадит аккум. Если можно купить готовое хорошее и надёжное, то лучше куплю.


      1. engine9
        03.09.2019 11:22
        #20581183

        Потому что на другом конце сидит такой же «праведно злой» которому по 30 раз на дню пишут всякие нубы, тролли и школота. И всех посылает. Круговорот хамства в природе.


  1. sim2q
    02.09.2019 22:21
    #20579927

    Спасибо за труд, сам уже долго вожусь с доделкой доставшегося мне UPS (APFC, чистый синус, но 3x12V) и много прочёл, нарисовал и часть уже спаял по теме. Измерительный комплекс VAC8010F-80V — интересный, но довольно дорог, для себя реализовал похожее на рассыпухе. И так как хотелось не от 100мА а от хотя бы 10мА, то пришлось делать две отдельных цепи измерения тока зарядки и потребления.
    В статье ожидал увидеть побольше про заряд и поддержание, те UPS что я чинил, немного переделывал, все были очень простой зарядкой с константой напряжения и падением тока.
    Про химию много мнений, но я так и не понял до конца где суть. Одна из статей по теме есть и тут Свинцово-кислотные аккумуляторы: азбука импульсного заряда. В моём UPS вообще заявлен тестовый переход на аккумы каждый месяц с разрядом до какого-то уровня. Так долго он у меня ещё ни разу не работал:) Но если там реально такое прошито в моск и разряд будет глубокий, то придётся с этим бороться.
    Да и по тексту — если убрать эмоции и домыслы и оставить только технические факты и ужать в два раза, будет даже почти торт :)


    1. alex_alexdorf_net Автор
      03.09.2019 06:33
      #20580419

      Спасибо за интерес к моей статье. Именно для таких как Вы читателей я и опубликовал её.
      Да, статью упоминаемую Вами я читал. И именно она послужила катализатором для опубликования. Также я читал замечательную статью, которая попалась мне ранее — Кислотные аккумуляторы; чтобы больше не было отвратительно читать то что люди о них пишут.
      Про химию свинцовых аккумуляторов суть не ясна до сих пор. Потому что очень много побочных химических процессов. Кстати, упоминаемая Вами статья очень похожа на изыскания Алекса Сороки в сфере использования кислотных аккумуляторов. Погуглите, найдёте.
      Когда я переводил свой первый ИБП на работу от АКБ у меня была только упоминаемая в конце статьи книга. Другой информации не было. И не были так распространены кальцированные аккумуляторы.
      Теперь по Вашему вопросу о поддерживающем заряде и токе заряда. Здесь Вы можете прочитать мою первую статью о переделке APC Back UPS 600I. Там как раз рассмотрен принцип заряда АКБ. Статья опубликована в серьёзном журнале и в ней нет эмоций :). Кстати пользователь fessmage мне тоже, как и Вы об этом указал. Но Вы не представляете, как наболело! Поэтому столько «пафоса» и злого сарказма :). При возможности использовать аккумулятор около 10 лет мы получаем 2-3 ёх годичный цикл эксплуатации. В конце статьи есть ссылка, по которой я отвечаю на вопросы интересующихся людей.


      1. engine9
        03.09.2019 11:43
        #20581277

        «Такими как Вы» это только те, кто хвалит и не критикует?


        1. alex_alexdorf_net Автор
          05.09.2019 20:19
          #20591287

          это только те, кто хвалит и не критикует?

          это только те, кто интересуется переделкой и задаёт вопросы по существу переделки.


          1. Igor_O
            05.09.2019 23:59
            #20591851

            Ох уж…
            Я уже угробил пять или шесть лет своей жизни на битву в форумах IXBT…
            Не надо подключать стартерную АКБ к ИБП.
            Не надо!
            Если уж подключаете…
            Не надо брать для подключения стартерной АКБ ИБП рассчитаный на 30 секунд работы на полной нагрузке.
            Не надо!
            Не надо ставить стартерную батарею в помещение, где живут люди.
            Не надо!
            (если вы не хомо сапиенсы, у вас должны быть свои СП и САНПИНы, но не надо нам навязывать ваши!)
            У вас проблемы, что при выносе стартерной батареи за пределы помещения, где живут люди, слишком большое падение напряжения на кабелях от АКБ к ИБП? Вы где-то что-то сделали катастрофически неправильно!


            1. alex_alexdorf_net Автор
              06.09.2019 08:12
              #20592229

              … эх, где же Вы были 14 лет назад, когда я это сделал в первый раз.


              1. Igor_O
                06.09.2019 11:30
                #20592949

                эх, где же Вы были 14 лет назад, когда я это сделал в первый раз.

                Вы не поверите, но в архивах форума про ИБП на IXBT как раз за те годы можно найти много моих сообщений. В том числе в теме про подключение батарей большой емкости к не предназначенным для этого ИБП. Что интересно, у меня даже ник с тех пор не изменился.
                С тех пор мало что изменилось, кроме того, что пошла мода на бесперебойники у которых номинал заявлен 100500 гигавольтампер, но уже на нагрузке 200 Вт батарея работает по сути в режиме КЗ.


            1. Ivanii
              06.09.2019 09:35
              #20592439

              Это делается не от хорошей жизни, если есть деньги то проще купить все готовое и менять батарейки по расписанию.
              Единственное что не надо — не надо брать САМЫЙ дешевый бесперебойник и нагружать его на МАКСИМАЛЬНУЮ мощность.
              Поверкомы, Повермены и аналогичные недорогие бесперебойники с установленным вентилятором спокойно работают много часов выдавая более половины максимальной мощности, АПС гонял несколько часов почти на максимуме.
              У большинства стартерных батарей есть место под газоотводную трубку и при желании ее можно засунуть в бутылку с водой, если жилое помещение имеет нормальную вентиляцию то от 1 — 2х бесперебойников ничего накопиться не сможет.


              1. Igor_O
                06.09.2019 14:39
                #20593931

                Это делается не от хорошей жизни

                Да понятно все. Но с другой стороны, «жадность фраера сгубила». Есть уже опыт поколений, что если подключить к ИБП слишком большую батарею, эта батарея после пары разрядов теряет емкость настолько, что перестает отличаться от «обычной», при этом продолжая жрать электричество, выделять водород и аэрозоль серной кислоты.

                от 1 — 2х бесперебойников ничего накопиться не сможет.

                Водород вообще с трудом накапливается в обычных домах. А вот газоотводная трубка есть далеко не на всех стартерных аккумуляторах. А у которых есть, так и ценник, обычно, раза в два выше. Да и большинство самодельщиков забивают на такую «ерунду».

                Опять же, честный ИБП с подключением батарей до 200 Ач — стоит новый в рознице меньше 8000 рублей. И это чистый синус на выходе, честные 300 Вт мощности и прочие блага цивилизации. (или честные 480 Вт за 9000 рублей...)


                1. Mogwaika
                  06.09.2019 14:43
                  #20593947

                  Добавьте ссылочки на всякий случай на магазины.


      1. sim2q
        03.09.2019 18:48
        #20583291

        Тонкости установки более мощной батарейки вполне понятны. Почитал ещё немного, обновил свежим восприятием старые заблуждения:). И понял, что засмущали меня несколько уверенных комментов по теме, где товарищ утверждал, что надо периодически ощутимо разряжать аккумуляторы. И это мол — рекомендация от производителя. Встречал и «на просторах» такое мнение. Хотя в химию-физику процесса я не очень, но набор холостых циклов заряд/разряд насторожит любого. Посмотрел что там ещё в диалогах. И выяснилось, что это всё один ник и поиск по нему выдаёт не очень однозначное, хотя и по другому поводу:) Поэтому и ссылок не будет:)

        По поводу эмоций — понимаю. Переделывал как-то дешёвый UPS из сетевого магазина. Батарейка стоит рядом с трансформатором через который и осуществляется заряд обратным включением в сеть. Обмотки из алюминия, железо по массе раза в три меньше чем на ту же мощность от APC. При работе от аккумулятора до того как успеет разрядится батарейка — нагреваться до ~100-110C. А на +120С уже термопредохранитель который и сгорел. На холостых постоянно включенный трансформатор нагревался до ~60C и грел аккумулятор рядом. Поставил внутри отдельный fly back на заряд и питание схемы, а трансформатор от сети отключил.


  1. KorDen32
    03.09.2019 00:12
    #20580155
    +1

    Почему в даташите нету тока, который может отдавать Юаса эти самые 20 часов до напряжения 10,5 вольт и 10 часов до напряжения 10,8 вольт!?..
    … когда в даташитах ёмкость плавает без указания конкретных цифр отдаваемого тока — можно нести пургу...
    В даташитах на AGM для UPS у всех нормальных производителей есть таблица емкости при разряде постоянным током/мощностью за время X до напряжения Y/элемент.
    Пример - CSB HR1234W


  1. 5m1l3
    03.09.2019 00:53
    #20580217
    +1

    Все же подскажите плз, можно ли использовать ИБП с такой внешней батареей в слабопроветриваемых помещениях, а именно дома. Я переделывал APC Smart 650, подключал внешнюю батарею и ставил вентилятор для охлаждения, в принципе все работало, но аккумулятор весьма существенно потел в районе крышек для обслуживания. Раньше конструкция работала на балконе и я не парился, но теперь у меня остекленный балкон. Довольно долго гуглил, но так и не пришел к однозначному мнению. Пользуясь случаем прошу совета.


    1. arheops
      03.09.2019 02:46
      #20580283
      +1

      Нельзя, если батарея не полностью закрытого типа допустимого для помещений.
      Вообще всю эту переделку нельзя, в связи с пажароопасностью.
      Батареи для ИБП не просто так стоят в 5 раз дороже. Схема ИБП рассчитана на пару минут, там куча всего сэкономлено и никто не гарантирует, что не загориться за 2 часа подряд. Просто не тестировали ее на такое. Если вы поставите это гдето в квартире и загориться дом, то вы вполне неилюзорно можете присесть.


      1. 5m1l3
        03.09.2019 11:29
        #20581209

        Спс. С пожаром, всегда надо помнить, т.к. куча историй поставил аккум от авто заряжаться на ночь, проснулся в дыму. У меня это дело питало мини-серверную на балконе, но при отьезде на пару дней, я правда отключал все, а то как-то оно напрягало. В итоге разобрал и поставил обратно штатные батареи, т.к. у провайдера все равно падает канал при отключении света и смысла получается никакого в таком аптайме.


        1. arheops
          03.09.2019 11:52
          #20581319

          Просто при пожаре в жилом доме будет автоматом открыто дело с выяснением причин.
          Вы же не сами в нем живете, государство бдит.


    1. mtumanov
      03.09.2019 21:57
      #20583923
      +1

      можно ли использовать ИБП с такой внешней батареей в слабопроветриваемых помещениях, а именно дома.

      Не рекомендуется использовать автомобильные аккумуляторы в жилых помещениях.
      Они таки выделяют пары серной кислоты.
      Да, при правильном заряде необслуживаемого аккумулятора серной кислоты там выделяется немного, но всё равно, дома этого лучше не делать.


  1. Sap_ru
    03.09.2019 01:01
    #20580227
    +1

    "… три предохранителя по 40 ампер каждый, соединённых параллельно..."
    Какой будет ток срабатывания трёх предохранителей по 40 амер?


    1. sim2q
      03.09.2019 01:15
      #20580241

      С одной стороны — чуть меньше за счёт неоднородностей, но с другой — чуть выше за счёт лучшего охлаждения. Ну и они там от КЗ, а не миллиметры ловить


      1. Sap_ru
        03.09.2019 10:18
        #20580921

        Просто, правильный ответ может начинаться с 60 А и есть мнение, что это совершенно не та цифра, на которую рассчитывал автор.


  1. quwy
    03.09.2019 04:39
    #20580315

    Суть в том, что при последовательном соединении АКБ во время заряда одна из АКБ будет постоянно недозаряжаться, а какая-то перезаряжаться.

    Понимаете, тут такое дело… Как бы это сказать? Одна 12-вольтовая АКБ — это тоже 6 последовательно соединенных «банок». Вот ведь какая фигня…

    UPD В качестве не относящегося к статье курьеза знавал совсем отбитых товарищей. Они заявляют, что последовательно соединенные аккумуляторы работают в неравных условиях. Почему? Внимание! Ведь к первому аккумулятору подключен источник +24 вольта как есть, а ко второму он же, но уже через первый аккумулятор, а значит, фактически, только 12 вольт! Да-да, они еще на полном серьезе рекомендуют менять местами последовательно включенные аккумуляторы для компенсации этой вселенской несправедливости.


    1. ZlobniyShurik
      03.09.2019 05:26
      #20580341

      Ну, нет дыма без огня…
      У самого двухбатарейный ИБП. Так рано или поздно у батарей проявляется всё более прогрессирующий разбег параметров. В результате одна дохнет от недозаряда, а вторая выкипает. Хотя все рекомендации, вроде как, соблюдены — замена батарей только пАрами и из одной партии.
      В конце-концов, меня это достало, купил на али балансер стоимостью в пол-батарейки (самому паять лениво было) и прицепил его к ИБП. Прошёл год, пока разбег напряжения на батареях 0.01 вольта, если верить мультиметру. То есть, схема таки работает как задумывалось.


      1. quwy
        03.09.2019 05:44
        #20580365

        Всегда есть причина побанальнее. В вашем случае аккумуляторы наверняка просто по-разному нагреваются от несимметрично расположенных агрегатов внутри ИБП. И в этом случае балансер, выравнивая напряжение на уже фактически разных батареях, не факт, что делает лучше.


        1. ZlobniyShurik
          03.09.2019 05:52
          #20580369

          Как минимум, балансер ограничит перезаряд одной из батарей, спасая её от выкипания.


        1. sim2q
          03.09.2019 18:57
          #20583323

          У меня в UPS три батарейки. Две стоят горизонтально, а третья… — вертикально! (боком).
          А чё?:) Гелевая же!) Поработал от силы месяц и напряжение на ней уже отличается от пары «нормальных». Поставил рядом с корпусом горизонтально.


      1. JerleShannara
        03.09.2019 15:33
        #20582347

        Дыма без огня нет, собирая самостоятельно батарею АКБ надо подбирать пару АКБ с одинаковыми параметрами, ну хотябы провести пару циклов заряд-разряд и брать два с одинаковой ёмкостью по результатам этих испытаний. А для нагнетания обстановки ужОса — в свинцовой АКБ на 12 вольт на самом деле шесть последовательно включенных банок, которые тоже могут гулять по параметрам.


    1. GennPen
      03.09.2019 09:25
      #20580729

      Понимаете, тут такое дело… Как бы это сказать? Одна 12-вольтовая АКБ — это тоже 6 последовательно соединенных «банок». Вот ведь какая фигня…
      Все кислотные аккумуляторы — это набор последовательно соединенных банок по 2В


      1. Astroscope
        03.09.2019 09:42
        #20580791

        Вы хотели сказать "подавляющее большинство свинцовых (кислотных) аккумуляторных батарей состоит из шести последовательных элементов (индивидуальных аккумуляторов, банок)"?


      1. quwy
        03.09.2019 15:10
        #20582227

        Так я это и написал. С намеком на то, что шесть последовательно соединенных «банок» одной «батарейки», или двенадцать двух — не велика разница.


        1. JPEGEC
          06.09.2019 08:16
          #20592241

          Нет. Вы написали

          Все кислотные аккумуляторы — это набор последовательно соединенных банок по 2В
          А это не так.


          1. JPEGEC
            06.09.2019 08:47
            #20592291

            Виноват. Помутнение у меня в голове случилось.


  1. EGregor_IV
    03.09.2019 05:23
    #20580335

    Интересно, интересно.
    Вопросы-вопросики.
    А если вокруг датчика холла пару витков провода сделать, чувствительность не поднимется?
    А как насчёт сульфатации аккумулятора?
    А как быть с зарядными токами? Они ведь под ёмкость аккумулятора рассчитываются.


    1. AVX
      03.09.2019 08:37
      #20580633

      Зарядный ток таким и останется, если не переделывать схему. Ну и большой ёмкости аккумулятор будет намного дольше заряжаться.


  1. melodictsk
    03.09.2019 07:08
    #20580473

    В ИБП хорошо подойдут кальциевые АКБ, они легко допускают перезаряд и газов выделяется гораздо меньше. При последовательном соединении и без балансира будут жить долго.


    1. quwy
      03.09.2019 15:19
      #20582257

      А что, в продаже еще есть другие стартерные? Специально в большом магазине смотрел, кальциевые абсолютно все. И их проблема в том, что они сильно не любят, когда их разряжают до минимального напряжения. Стартером подрыгали и будет с них.


      1. JerleShannara
        03.09.2019 15:30
        #20582337

        Кальций для такого надо брать с припиской, что он для Старт-Стоп автомобилей, он живёт дольше.


  1. Artemis86
    03.09.2019 08:24
    #20580607
    +1

    Делали подобное. Купили обычный автомобильный аккумулятор, заблокировали цепь заряда диодом, аккумулятор заряжали ЗУ «Кедр». Схема работала, обычный UPS держался 20 минут, на автоаккумуляторе-2 часа, что для нас было достаточно.
    Потом эту конструкцию один из коллег использовал для поездки с семьёй на отдых для резервного питания телевизора и прочего.
    Хочу заметить что при кажущейся несуразности решения оно работает и выполняет свою функцию. В условиях когда надо продержаться без питания больше чем держит стандартный UPS это решение самое простое и дешёвое. Просто найдите UPS, который держится хотя бы 2 часа и посмотрите на цену. А тут аккумулятор, диод, автомобильное ЗУ, /dev/hands и проблема решена за 1 час.


    1. nehrung
      03.09.2019 11:57
      #20581345
      +1

      Понятно, что работает и выполняет свою функцию. Но зачем провода-то переделывать? Оно и с прежними проводами работало бы и выполняло.
      А насчёт 2 часов — это от нагрузки. Сделайте её слабее штатной, и можете хоть сутки гонять от аккума (хоть встроенного, хоть внешнего). А если нагрузка сравнима со штатной, то за время больше 2...3 минут ИБП перегреется. Чтобы этого избежать, надо продувать нутро кулером, о чём автор упомянул, но описывать не стал, хотя это поважнее проводов.


      1. Igor_O
        03.09.2019 15:19
        #20582253
        +1

        А насчёт 2 часов — это от нагрузки. Сделайте её слабее штатной, и можете хоть сутки гонять от аккума (хоть встроенного, хоть внешнего).

        Далеко не всегда.
        У многих ИБП с «квадратной синусоидой» на выходе — есть ограничитель максимального времени автономной работы. Вплоть до того, что некоторые дешевые ИБП при нагрузке меньше 10-20% (в зависимости от производителя и модели) выключаются через 5 минут всегда. У APC BackUPS с индексом EI в партномере — ограничитель то ли час, то ли 45 минут (что-то я уже забыл за давностью лет). С любой батареей.
        Так что, как ни не люблю я колхоз-монтаж с дохлыми стартерными батареями, но если собрались этим заниматься, нужно очень-очень внимательно читать мелкий шрифт в глубинах юзер-мануалов и спецификаций.


        1. JerleShannara
          03.09.2019 15:29
          #20582325

          EIшки старые после 45 минут всегда отключаются.


    1. JerleShannara
      03.09.2019 15:30
      #20582331

      Если так надо сутки на АКБ — то см. то, что я ниже написал — банально дешевле выйдет, чем новый говноупс переделывать.


  1. AVX
    03.09.2019 08:32
    #20580623

    Хм… Вроде же ничего нового? Будто никто раньше не догадывался поставить внешнюю АКБ в ИБП. Я как-то в APC BackUPS CS500 ставил внешний аккумулятор от автомобиля, когда у нас выгорела в микрорайоне подстанция в 40-градусный мороз. А дома все поголовно на автономном газовом отоплении, и в большинстве случаев — с насосом для циркуляции воды. Без электричества можно и замёрзнуть. Так пришлось бегом в магазин покупать клеммы, бежать на работу и на коленке собирать-паять провода. Ну в итоге с перерывами ИБП с этим аккумулятором работал полдня (часов 7-8), запитывая всю квартиру (конечно, я не включал мощные потребители, типа микроволновки), но компьютер, телевизор, насос, и освещение (светодиодное правда) — всё работало. Так что свои 300-350Вт ИБП вполне держал.

    И кстати,

    Кстати, различить блок питания с PFC достаточно просто. Если у блока питания нет переключателя с 220 вольт на 110, значит он с PFC.

    Неправда. У многих блоков нет давно таких переключателей, но и нет PFC (APFC). Его наличие нужно определять по маркировке, это всегда указывают. Верно обратное — если есть переключатель, то точно не будет PFC.


    1. alex_alexdorf_net Автор
      04.09.2019 00:18
      #20584245

      Верно обратное — если есть переключатель, то точно не будет PFC.

      Да, Вы правы, так будет вернее, согласен.


  1. NordicEnergy
    03.09.2019 08:56
    #20580665
    +6

    Зачем было писать вообще про диванных экспертов и МосГорПрочееЭнерго? Если статья исчерпывающая, то глупых вопросов не будет, это своеобразный индикатор качества. Не хотите чужих мнений? Не пишите сюда. Вот серьезно, вы своей водной статье украли из моей жизни 10 минут, даже половины не осилил, сплошная вода...


    1. alex_alexdorf_net Автор
      04.09.2019 00:16
      #20584235

      Не пишите сюда.

      Я уже это понял. К сожалению поздно, но это лучше, чем никогда. Больше не буду. Спасибо за Ваше мнение!


  1. Nomad1
    03.09.2019 09:56
    #20580843
    +2

    • Переделка — ок, выглядит добротно и надежно. Правда, не смог прорваться сквозь дебри текста в поисках того, сколько часов будет заряжаться АКБ в 10-20 раз большей емкости, чем штатная. При таких доработках еще и зарядник принято переделывать, с возможностью выставления точных напряжений и таймингов.
    • Датчик Холла вместо шунта — ну в целом тоже сойдет, если точность не очень важна или он идеально откалиброван. Судя по тому, что он у вас не меряют токи меньше 0.1А, о точности тут речи нет.
    • Использование стартерной батареи, «чтобы было дешевле», но при этом впиливание туда измерительной станции за 2500р — в целом странно, не говоря о трудозатратах. Но этот как раз классная тема для обсуждения на Хабре, не бывает на 100% совпадающих точек зрения и это было бы нормально обговаривать в комментах, если бы не последний пункт.
    • Статья — не ок. Вам написали выше почему. В статистике голосов видно, что многие просто ставят вам минус за стиль и высокомерие, да и влазить в обсуждение после такого тона не очень хочется — дерьмом польют и спасибо не скажут.


    1. alex_alexdorf_net Автор
      04.09.2019 00:41
      #20584271

      Статья — не ок. Вам написали выше почему. В статистике голосов видно, что многие просто ставят вам минус за стиль и высокомерие, да и влазить в обсуждение после такого тона не очень хочется — дерьмом польют и спасибо не скажут.

      Я уже это понял. Стиль и высокомерие. За всё, что я написал, я отвечу! Буду в дерьме.

      Использование стартерной батареи, «чтобы было дешевле», но при этом впиливание туда измерительной станции за 2500р — в целом странно, не говоря о трудозатратах. Но этот как раз классная тема для обсуждения на Хабре, не бывает на 100% совпадающих точек зрения и это было бы нормально обговаривать в комментах, если бы не последний пункт.
      Если Вы ответили, значит не всё так плохо ;) и не всё потеряно. Трудозатраты — вопрос относительный. Кому-то это даётся легко, кому-то сложней. Меня нищебродом некоторые читатели обозвали, а Вы про дорогую станцию. Это тоже вопрос субъективных возможностей. Есть альтернатива гораздо дешевле.

      Датчик Холла вместо шунта — ну в целом тоже сойдет, если точность не очень важна или он идеально откалиброван. Судя по тому, что он у вас не меряют токи меньше 0.1А, о точности тут речи нет.
      Обычно датчик Холла рассчитан на определённый диапазон тока. Я не видел датчика Холла, способного одновременно точно замерять как ток в 100 ампер так и ток в 10 миллиампер. Если подскажите такой буду благодарен.

      Переделка — ок, выглядит добротно и надежно. Правда, не смог прорваться сквозь дебри текста в поисках того, сколько часов будет заряжаться АКБ в 10-20 раз большей емкости, чем штатная. При таких доработках еще и зарядник принято переделывать, с возможностью выставления точных напряжений и таймингов.
      Использую внешнюю зарядку CV. Хотя штатный контроллер заряжает АКБ с реальной ёмкостью 50 АЧ около суток. С приблизительно 40% до 80 %.


  1. geher
    03.09.2019 10:00
    #20580861

    При такой доработке ИБП нужно все-таки внимательно относиться к выбору самого ИБП.
    Многие дешевые ИБП просто не выдерживают увеличившееся воемя заряда и разряда и элементарно "сгорают". Придется (если возможно) дополнительно колхозить систему охлаждения (или переделывать, если есть, но с таким не справляется).


    1. JerleShannara
      03.09.2019 15:28
      #20582319

      Самый гемор это охладить трансформатор, который в 1000ВА бывает с габариткой на 420.


      1. sim2q
        03.09.2019 19:17
        #20583397

        У меня на дешёвеньком UPS до переделки, транс с +55-60С холостых, при срабатывании как раз успевал нагреться до +100-110С до того как разрядится штатный аккум.


        1. JerleShannara
          03.09.2019 20:47
          #20583677

          А на дешевых упсах трансформаторы почти никогда не подходят для постоянной эксплуатации на заявленной мощности.


  1. homeles
    03.09.2019 10:12
    #20580889

    Очень покоробило описание мощностей в Вт и В*А («провода, выключатели, само оборудование»). Надеюсь, автор имеет понятие о активной-реактивной-полной мощностях, а данные примеры приведены для упрощения(?) понимания ?! А еще — 2 провода по 50см != 1 проводу в 1 метр…


  1. ice2heart
    03.09.2019 10:30
    #20580961
    +1

    Но стартерные акамуляторы потому и стартенрные, что выдают большой ток на короткое время и им плохо от постоянной нагрузки…


    1. jaiprakash
      03.09.2019 11:56
      #20581341

      С постоянной нагрузкой им нормально, плохо от глубокого цикла.


      1. JerleShannara
        03.09.2019 15:27
        #20582317
        +1

        Ага, самый дешевый АКБ стартерный на ИБП у меня вытерпел всего 50 циклов (ёмкость с 55АЧ рухнула до 10), после чего было решено, что нафиг эту экономию на спичках и даже для жмотов было принято решение искать стартстопы, они хотябы 150-300 циклов живут.


  1. p0gank
    03.09.2019 11:13
    #20581147

    А самое обидное, что про поддерживающий заряд ни слова не написали, кроме откровенной ерунды.


  1. nmi77
    03.09.2019 11:37
    #20581245
    +2

    Для тех кому нужна длительная работа от АКБ небольшой мощности, производители ИБП, тот же CyberPower, выпускают модели с подключение внешних батарей.
    Например CyberPower CPS1000E под одну АКБ с зарядным на 15А.
    Или CyberPower CPS1500PIE на две АКБ.
    Powercom INF-800 зарядный ток 10А одна АКБ.
    Powercom INF-1100 зарядный ток 15А две АКБ.
    Это линейно-интерактивные модели с чистой синусоидой
    Есть и онлайники, например Powerman Online 1000 Plus зарядный ток 6А две АКБ.
    У всех этих моделей есть активное охлаждение, которого нет у изделия топикстартера.
    Самая популярная сфера применения — котлы газовые и твердотопливные для отопления домов, домашняя солнечная энергетика и так далее.
    Производители AGM батарей для резервного питания выпускают не только самые распространенные номиналы в стандартных 5-7-9-12-18Ач используемые внутри корпусов ИБП, но и 26-33-40-55-65-75-100-150-200-230-250Ач для батарейных шкафов большой емкости со сроками службы 10-12 лет.
    То есть мастерить вот этот скворечник из, скажем, клея и палок было необязательно, продаются готовые решения, которые и дешевле аналогичных моделей со встроенными АКБ и разработаны заводскими инженерами.
    В защиту производителя Yuasa скажу что на ней есть маркировка 45Вт на ячейку 10 минут, то есть она держит кратковременную нагрузку 270Вт 10 минут, это отдача 3,75Ач емкости. Ну в идеале, скажем так (в реальной жизни 130Вт держит 17-18 минут, почему на такой проверял — я все батарею тестирую на такой мощности типового офисного ПК).
    Ничего удивительного в быстрой деградации батарей в мелких ИБП с одной батарей нет — разряды большими токами и зарядка большими токами, а так же перегрев делают свое дело. Особо отличается этим APC, которые даже в даташитах указывают время перезарядки 3-4 часа до 90% против 6-8 у других производителей.
    Зеркально и в том что автомобильная батарея, разряжаемая и заряжаемая малыми токами (относительно емкости) да еще на меньший % емкости по сравнению с мелкой батарей, служит гораздо дольше тоже не удивительно. А вот разрядить её десяток раз до 0% — остаток емкости у нее будет гарантированно меньше чем у батареи для резервного питания той же начальной емкости.


  1. Jogger
    03.09.2019 11:59
    #20581355
    +2

    Очень надеюсь что вам не сольют карму и вы напишете следующую статью про обслуживание АКБ. Отдельно надеюсь что в этой гипотетической следующей статье будет меньше вашего субъективного отношения к отдельным группам людей, и больше по делу.


  1. JerleShannara
    03.09.2019 15:24
    #20582293
    +1

    Пойду по пунктам (я не инжЫнегр электропитания цодов, но весьма себе разработчик с опытом).
    1) Изначально у вас выбрана весьма спорная модель УПСа. Не, конечно не полное дерьмище вида WOW-300 и иже с ними, но тоже порядком весёлая. Почему? Да вот смотрю я на стоящие рядом «СОХи» от гитлер-электрика (в прошлом APC), EATON и прочие и что-то не вижу там я моделей с >750VA и АКБ на 12В. Вот либо 24, либо 48, какраз из-за разрядного тока.
    2) Как результат львиная доля статьи идёт на тему «Как научить белку-летягу летать, а не планировать». Ну да, перегреваются эти УПСы, у APC на этот случай (для защиты от самоделкиных) в бэках мёртво вшит лимит времени работы на АКБ, у вашего — может такого и нет, хотя до вова, который и в штатном режиме на максимальной нагрузке прекрасно плавится и иногда горит, ему далеко. Кстати, а на какую мощность расчитан трансформатор в вашем ИБП?
    3) Зарядники — о как много было описано на эту тему. Тут можно и гитлеровцев матом покрыть, т.к. на этой части отыгрались маркетологи ещё в конце 90х годов. Как результат — либо медленно, либо даже штатные кипятим.
    4) Про испарения кислот и прочее — я на это сам забивал. Но вопрос — какой ресурс (в циклах заряд-разряд) заявлен у стартерной батареи, а какой у упсового (именно упсового, а не того говна, что сейчас даже АПЦ-Шнайдер суёт в бэки (хинт — сейчас часто суют батареи именно для всяких видеонаблюдений)) АГМа.
    5) По результатам предыдущего — если уж брать заливной кислотник, то брать для всяких новых вёдер с функцией старт-стоп, там с циклами всё лучше. Ну а ещё более вкусно (и проверено на практике) взять автомобильный AGM для этих самых поршей/мерседесов со стартстопом, живут ощутимо дольше.

    И как итог для тех, кому надо решение, которое идёт с минимумом доработок и получается дешевле (без учёта стоимости АКБ):
    Раз уж мы всёравно влезаем в потроха ИБП, то гарантию теряем. Тогда зачем нам вообще надо брать новый? Покупаем APC (белые, которые сделаны до 2003 года). Даже модели скажу — SU700XL или SU1000XL. Эти ИБП изначально расчитаны работу с внешними АКБ, а благодаря тому, что им скоро под 20 лет будет, ценник на них весьма демократический, купить можно за 1000-5000р (как повезёт). Схемотехника там на уровне, и за эти года там только электролиты надо поменять (+300р на детали), ну может ещё один стабилизатор надо будет поменять (+20р). Для полного феншуя можно запаять резистор термокомпенсации (+1р), пересчитать делитель (+2р на покупку двух резисторов) и вынести термодатчик на АКБ, или забить на это дело, т.к. АКБ в нашем случае самим УПСом не греется и компенсировать нечего. А далее на внешний разъем подключаем две батареи( и забываем про них на 3-10 лет в зависимости от говнистости АКБ, которые установили(ну или меньше, если тётя света пропадает на пару часов каждый день).
    Или, если надо потратить денег — смотрим в сторону солнечной энергетики и берём тамошние блоки заряда/инверторы.

    Ну и вопрос — в каких режимах и сколько ваша самоделка проработала? Проверялось ли, что будет, при 70% нагрузке в течении 10 часов работы на АКБ? Лично некоторые мои переделки некоторые уже с десяток лет живут, а одна спокойно оттарабанила сутки при 90% загрузке.


    1. sim2q
      03.09.2019 19:25
      #20583425

      Про 12V в статье — однозначно нафиг с такими токами. Но видимо сделано из того, что было. Или тогда полтекста выбросить :)


    1. alex_alexdorf_net Автор
      03.09.2019 23:53
      #20584203

      Изначально у вас выбрана весьма спорная модель УПСа. Не, конечно не полное дерьмище вида WOW-300 и иже с ними, но тоже порядком весёлая. Почему?

      Причины банальные и их две. Боюсь даже озвучить — засмеют. Ну, пускай смеются ;)… Индикатор, показывающий всё что мне нужно, и даже больше. Главное — количество эвентов. Не надо включать комп, чтобы увидеть,, что было с питанием в моё отсутствие. Индикатор отключаемый и программируемый. И второе — ЦЕНА. Достался он мне из СЦ по «блату» из восстановленных, от которых клиент отказался, как раньше говорили «за бутылку». Гарантию дали 3 месяца. Работает уже больше года.

      Кстати, а на какую мощность расчитан трансформатор в вашем ИБП?

      Думаю около 270-300 ватт, не более. Входная обмотка два конца, выходная три конца. Повышает с 9 вольт от инвертора до 190 и 220 соответственно. Железо по наружке 85х50 высота 70.

      Зарядники — о как много было описано на эту тему. Тут можно и гитлеровцев матом покрыть, т.к. на этой части отыгрались маркетологи ещё в конце 90х годов. Как результат — либо медленно, либо даже штатные кипятим.

      Внутренний я описал в статье. Наружный свой собственный формата СV. 14,4 В. Начальный ток 6,5А конечный ток отключения равен току саморазряда. Заряжаю только при вынутом из розетки ИБП. Раз в несколько месяцев, предварительно разрядив до 11,5 вольт нагрузкой в 15 ампер (раньше самодельной, теперь такой, заказал год назад, как СР купил)

      Про испарения кислот и прочее — я на это сам забивал. Но вопрос — какой ресурс (в циклах заряд-разряд) заявлен у стартерной батареи, а какой у упсового (именно упсового, а не того говна, что сейчас даже АПЦ-Шнайдер суёт в бэки (хинт — сейчас часто суют батареи именно для всяких видеонаблюдений)) АГМа.

      Тут сказать трудно. Сейчас сплошь СаСа. В ИБП Back UPS 600I, который я ещё 14 лет назад аналогично переделал АКБ был не кальциевый. Проработал 8 лет. И то по моей вине. Забил я на обслуживание, так получилось. Теперь жалею. Сейчас в обоих стоят СаСа. В APC 5 лет проработал, в СP чуть больше года. И вот здесь главная плюшка. Цена среднестатистического СаСа в нарисованных 66 АЧ и реальных чуть больше 50 АЧ опустилась до 38 еврорублей. 100 амперный AGM стоит около 200 еврорублей. Спрашивается зачем рисковать, покупая то, что не сможешь контролировать за 200, если есть за 40, куда можно заглянуть на пластины, увидеть уровень и даже померить плотность. Хотя плотность я уже давно не меряю. Незачем. Главное не кипятить и доливать воду. Уровень всё-таки падает. Причём заметил — чем чаще срабатывает, тем меньше вода испаряется. Но тесты на ёмкость делаю. Раз в несколько месяцев, как время появляется. И, таки да, падает ёмкость.

      Ну и вопрос — в каких режимах и сколько ваша самоделка проработала? Проверялось ли, что будет, при 70% нагрузке в течении 10 часов работы на АКБ? Лично некоторые мои переделки некоторые уже с десяток лет живут, а одна спокойно оттарабанила сутки при 90% загрузке.

      По результатам предыдущего — если уж брать заливной кислотник, то брать для всяких новых вёдер с функцией старт-стоп, там с циклами всё лучше. Ну а ещё более вкусно (и проверено на практике) взять автомобильный AGM для этих самых поршей/мерседесов со стартстопом, живут ощутимо дольше.

      Тут как раз всё просто. Первый от APC в основном работает в режиме много-много срабатываний за один час — иногда. Иногда 20-40 минут без света. Максимально было около 4 часов. Нагрузка около 20 ватт на него. Статью про него можно посмотреть здесь. Задуман он был изначально на нагрузку в 300 ватт до победного. Потом переделан на работу 8 часов на нагрузку в 20 ватт. Описанный в этой статье CP задуман на замену первому, но на нагрузку 50 ватт Сейчас как раз проходит ходовые испытания. Задача свести к минимуму обслуживание АКБ. Расчитываю на 5-6 лет работы от одной АКБ.


  1. ofmetal
    03.09.2019 15:56
    #20582443

    Не практичнее ли в 2019 году начать уже отказываться от свинца в пользу чего-то более молодёжного, чем изобретение 160-летней давности?
    И выгоднее по деньгам, и характеристики лучше, и в эксплуатации удобнее.
    Начинается на «Ли», заканчивается — по желанию — на НикельМарганецКобальт, ЖелезоФосфат или Титанат.


    1. JerleShannara
      03.09.2019 15:58
      #20582457

      Вещь хорошая, особенно если АКБ качественные (фиг знает, что китайцы могут начать клепать), вот только ценник там не хороший, плюс б/у ИБП этого вида пока очень мало.


      1. ofmetal
        03.09.2019 16:15
        #20582521

        В слове «АКБ», К — кислота.
        Литиевые — не кислотные.
        В 2019 по деньгам становится выгоднее литий, выбор богатый на али — можно собрать сборку с необходимыми характеристиками.
        Живут дольше, от больших продолжительных токов не дохнут так быстро как свинец, много циклов заряд-разряд, очень много (вплоть до 20000+ против 200+ у свинца).


        1. JerleShannara
          03.09.2019 17:25
          #20582883

          Литий выгоден, если мы берём долговременный (более 10 лет) период. Литий с али — чур чур чур, свинец пухнет и воняет, зажечь его сложно, а дешманский литий прекрасно помогает вейперам обновлять штаны, а фирменный увы стоит дороже.


          1. ofmetal
            03.09.2019 18:44
            #20583269

            У вейперов высокие токи.
            Оригинальные высокотоковые — дорогие. Много подделок. Напишут, что высокотоковый, возьмёшь потянешь из него чуть больше 2C — перегревается и дохнет.

            Для хранения/отдачи энергии хватит низкотоковых. А они в режиме 2C стабильно отдают всю энергию (заявлено 3Ач, 3Ач отдадут). После 100 полных циклов (100%-0%-100%) теряют около 7%, если память не изменяет. Цена ~$1.6 за 2.6Ач, ~$1.9 за 3Ач.

            Свинец вон, судя по комменту ниже, — лотерея. Заявленные Ач слабо коррелируют со временем работы.


    1. nmi77
      03.09.2019 16:32
      #20582599

      Ну это смотря с какой позиции на выгоду по деньгам смотреть. Если с позиции продавца — да, литий выгоднее, потому что значительно дороже.


      1. ofmetal
        03.09.2019 16:39
        #20582641

        Литий дешевле. По крайней мере за руб./(Вт*ч*циклы). И не сильно дороже (а иногда и дешевле) за руб./(Вт*ч).


        1. nmi77
          03.09.2019 17:21
          #20582861

          ИБП это буферный режим, смысл считать выгоду в циклах на 10-12 лет, если полную стоимость в литии платишь сейчас, а за свинец в несколько замен. А менять придется через такой срок и литий. И даже если за это время свинец три раза сменится, будет ли выгода по деньгам?


          1. JerleShannara
            03.09.2019 17:32
            #20582923

            Выгода точно будет в случае приличной мощности, а это обычно трехфазные ИБП с DC шиной (и аккумуляторной тоже получается) на 100-200 вольт или более, где различия в параметрах индивидуальной АКБ будут очень сильно гадить. Однако свинец, если входное питание нормальное, АКБ качественные и подобраны по параметрам ну и ИБП доработан по зарядке и температурному режиму, за эти 10-12 лет вполне вероятно будет заменён всего один раз (и у этой последней замены будет в запасе ещё несколько лет жизни).


          1. ofmetal
            03.09.2019 18:31
            #20583211
            +1

            Если ИБП для вида, раз в год пригождается, то с литием будет лень заморачиваться.
            А если используется часто, чтобы запасать энергию (от СЭС особенно) и отдавать регулярно и по-долгу (не полторы минуты как в комменте ниже, а весь рабочий день), то свинец — тухляк.


  1. nmi77
    03.09.2019 17:14
    #20582833

    Комментарий к вставке про количество батарей в ИБП и влияние вольтажа шины постоянного тока на автономную работу в начале года тестировал разные модели для участия в тендере где нужно было дешево и сердито дать 5 минут при нагрузке 400Вт. Проверять планировали лампочками, поэтому соорудил аналогичный стенд.

    1. Ippon Back Basic 850 1x9.0Ач 1:06 мин
    2. CyberPower UT1050E 2x5.0Ач 3:15 мин
    3. Powerman Back Pro 1000 2x7.0Ач 4:30 мин
    4. Ippon Back Office 1000 2x7.2Ач 5:20 мин

    Разрывы между моделями где 2 батареи прогнозируемы и относительно соответствуют разнице в автономности на одиночной батарее.
    А вот разница между одиночной 9Ач и двумя 5Ач под большой нагрузкой просто разгромная.


    1. JerleShannara
      03.09.2019 17:27
      #20582901

      Вот именно это и получается, одиночная АКБ приемлема, если с неё не тянуть адовы токи, т.е. брать 12в ИБП, если он на 500-600ВА максимум рассчитан. Или надо в такие ИБП ставить АКБ под 20-30Ач, от чего они могут слегка перегреться при долговременной работе, если защиты нет.


  1. safari2012
    03.09.2019 18:28
    #20583201

    Статья понравилась, прежде всего полнотой описания и технических деталей.
    Однако, автор, я Вам один вопрос задам, только Вы не обижайтесь: на кой так защищать обычный домашний комп? Я почему спрашиваю. Сам как-то пытался подобрать ИБП для защиты свежекупленного проектора, т.к. проектор при выключении несколько минут крутит вентилятором, охлаждая нагретую галогеновую лампу лампу ~240Вт. Как известно, полное выключение питания чревато для этой самой лампы, вплоть до летального исхода. Первый же опыт со свежекупленным ИБП (не помню вендора, давно это было) показал, что:
    1) ИБП не держит и проектор при пропадании питания всё равно вырубился. Потому ИБП сразу вернул в магазин.
    2) Лампа таки выжила, хотя, проектор после восстановления питания жалобно мигал индикатором «lamp» неприятно красного цвета.
    3) По истечению регламентного срока службы лампы, свет вырубался около десятка раз и ничего страшного с лампой так и не произошло.

    Сейчас в доме через DC-DC ИБП запитаны только роутер (на 12В) и сервер умного дома (на 5В). Ну, ещё кормушка для кота через обычный USB-павербанк.


    1. ZlobniyShurik
      03.09.2019 19:00
      #20583335

      Не автор, но рискну ответить…
      Иногда бывает, что домашний комп не совсем домашними делами занят :) Например, на моем домашнем сервере круглосуточно десяток виртуалок (www/ftp/mail/wsus/прочая_хрень) крутится помимо файлопомойки. А свет летом, к сожалению, пару-тройку раз в неделю пропадает от 30 секунд до часа-двух (и это не частный сектор или деревня, а центр крупного города).
      Так вот, благодаря упсу, все эти виртуалки благополучно отключаются по сигналу с упса без повреждений в БД и файловой системе. Соответственно, при появлении питания я уверен на 99%, что проблем нет и всё запустится штатно и не придется чекать дисковые массивы, восстанавливаться из бэкапа, убив кучу времени и нервов.
      А, да, главный игровой комп с того же упса запитан, так что можно неторопливо засейвится и не психовать «я два часа не сохранялся!» :)
      Единственный минус — при отключении электричества ночью бесперебойник будит своим писком всех домашних, но они уже привыкли.


      1. sim2q
        03.09.2019 19:31
        #20583441

        бесперебойник будит своим писком
        Неужели не отключить в меню? ps впрочем я тут же сам психанул достал пластелин и уже потом рубанул дорожку к пищалке:)


      1. ofmetal
        03.09.2019 19:41
        #20583467

        Мой ИБП запитывает комп часа 3, телек 55" — рабочий день проработал бы, микроволновку минут 20, электрокультиватор полчаса, электрокосилку минут 40 (делая весь садовый инструмент аккумуляторным, располагаясь в рюкзаке). Заряжается от 0 до 100% за полчаса с небольшим. Аккуму года 4 — ему хоть бы хны, не свинец же. Ещё столько же прослужит без значимого падения ТТХ. Для электровела был изначально, но в хозяйстве везде пригождается.


      1. jaiprakash
        03.09.2019 20:19
        #20583591

        Охлаждение лампы после выключения не в последнюю очередь нужно дабы пластмасса корпуса не поплавилась, и близкорасположенные компоненты не перегрелись.


        1. safari2012
          04.09.2019 14:48
          #20586151

          пока (тьфу-тьфу) ничего не расплавилось.


    1. alex_alexdorf_net Автор
      03.09.2019 22:16
      #20583965

      safari2012, обижаться на Вас не зачто :). Этот ИБП я готовлю на замену своему старому от APC. Если он выдержит все требуемые мной режимы, заменю им старичка. Нагрузка на него будет небольшая. Максимум 60 ватт. Питать он будет три NAS-а с нужными мне сервисами, рутер и свитч. Доступ к NAS-ам должен быть круглогодичным. У меня в доме стоит шкаф провайдера, в котором стоит ИБП, питающий их оборудование, которое обеспечивает доступ в интернет нескольким домам. Питание в доме настолько плохое, что провайдер пошёл на этот шаг. Соответственно теперь даже если в доме нет электричества — интернет есть. Иногда скачки такие частые (от половины до двух секунд), что APC-шка щёлкает несколько раз за минуту. Вот, собственно, и весь расклад.


      1. safari2012
        04.09.2019 14:45
        #20586141

        Ну вот, про что я и подумал. Практически все устройства типа NAS, router, switch, камеры и т.п. SOHO устройства имеют внешний источник питания. Имхо, нет ничего эффективнее, чем использовать для их защиты DC-DC UPS на элементах 18650. Они не греются, не шумят, занимают меньше места и стоят сущие копейки. У меня сервер умного дома на малинке запитан блоком питания со встроенным li-ion аккумулятором, uptime > 4 лет.


        1. alex_alexdorf_net Автор
          05.09.2019 06:39
          #20588221

          нет ничего эффективнее, чем использовать для их защиты DC-DC UPS на элементах 18650

          Абсолютно с Вами согласен. И за литием будущее. У меня даже зубная щётка переделана на литий, не говоря о мультиках, питающихся от крон. Контроллеры заряда для 18650, причём отличного качества китайские товарищи продают вёдрами за смешную цену.


          1. Mogwaika
            05.09.2019 10:29
            #20588809

            Для LiFePo4 18650?


            1. alex_alexdorf_net Автор
              05.09.2019 19:44
              #20591205

              Для LiFePo4 18650?

              Для Li-ion.


  1. DarkByte
    03.09.2019 21:21
    #20583797

    Никакой сложности в балансировке нескольких последовательно соединённых аккумуляторов нет. 1000руб (HA01) на два АКБ и 3000руб (HA02) на четыре. И не придётся подбирать идеально идентичные по ёмкости и внутреннему сопротивлению аккумуляторы.


  1. MSC6502
    03.09.2019 22:35
    #20584013

    Провода в клемму алишную вставляете без кабельного наконечника? При таких токах это может быть опасно.
    А вообще схемы на 100 Ампер нужно собирать не на печатной платке, а объемным монтажом.
    Знаю, знаю, в материнке тоже 100 ампер, но там около вольта и мощности 100-125 Ватт. А тут силовая схема с мощностями 500-1000 Ватт. Если вдруг что-то где-то пойдет не так, внешняя АКБ спокойно выдаст Iкз в сотни ампер с разрушением пластин. Всё-таки, подцеплялово не предусмотренного производителем аккумулятора не безопасно. Схема должна быть заранее рассчитана именно на АКБ стартерную или еще там какую и иметь соответствующее дубовое конструктивное исполнение.


  1. VT100
    03.09.2019 23:15
    #20584113

    Кратенько, почему минусанул. Верхоглядство и манипуляции. На этом фоне даже повышенная экспрессия как-то смазывается. Примеры:

    Полностью заряженная АКБ имеет напряжение покоя 12,7 вольт, а полностью разряженная АКБ имеет напряжение покоя 12,00 вольт. И всю свою ёмкость, которая может достигать сотен ампер-часов, АКБ держит в разности потенциалов заряженного и разряженного состояния всего 0,7 вольта

    Ни в какие ворота. И в книгах 60-летней давности и в документации на современные аккумуляторы без труда можно найти, что «покой» совершенно неверен и может коррелировать как с погодой на Марсе, так и с приливами на Байкале. И минимальное разрядное напряжение — 1.8 В на «банку» (10.8 В для конкретной Язы. И можно ещё немного ниже, если ресурс не так важен), а максимальное зарядное — 2.3-2.4 В (в зависимости от предполагаемого режима работы — «горячий резерв» или «циклический»).
    И не говорите, что автор просто ошибся, вычитая 1.8 из 2.4. Он относит эти 0.7 В ко всей батарее из 6 элементов.
    Манипуляция с подгоном к версии о совершенной необходимости толстых проводов. Вместо выбора напряжения аккумуляторов, соотвествующего желаемой мощности.

    В индивидуальном классе и SOHO-сегменте (самые дешёвые), по своему практическому опыту рекомендую, делить мощность ИБП в ТРИ раза. Получим мощность, которую ИБП потянет долговременно. В идеале — 25%!… а сразу коснусь коэффициента преобразования мощности в ИБП

    Во первых — не «коэффициента преобразования мощности в ИБП», а коэффициента мощности нагрузки (о чём автор и пишет через несколько предложений).
    А вот ватты показывают активную мощность, потребляемую непосредственно оборудованием

    А вот В*А — мощность, потреблённую с учётом этого самого коэффициента. И активную, пошедшую в дело. И реактивную, которая без толку бегала по цепям.
    Анекдот
    Который, как известно — и течёт по третьему проводу в 3-х фазных сетях. А по остальным двум — ток и напряжение, соответственно.


    1. alex_alexdorf_net Автор
      04.09.2019 00:59
      #20584303

      Ни в какие ворота. И в книгах 60-летней давности и в документации на современные аккумуляторы без труда можно найти, что «покой» совершенно неверен и может коррелировать как с погодой на Марсе, так и с приливами на Байкале. И минимальное разрядное напряжение — 1.8 В на «банку» (10.8 В для конкретной Язы. И можно ещё немного ниже, если ресурс не так важен), а максимальное зарядное — 2.3-2.4 В (в зависимости от предполагаемого режима работы — «горячий резерв» или «циклический»).
      И не говорите, что автор просто ошибся, вычитая 1.8 из 2.4. Он относит эти 0.7 В ко всей батарее из 6 элементов.
      Манипуляция с подгоном к версии о совершенной необходимости толстых проводов. Вместо выбора напряжения аккумуляторов, соотвествующего желаемой мощности.

      Принимается. Тогда скажите пожалуйста, если разряжать АКБ током 1 ампер до 10,8 Вольт и током 10 ампер до 10,8 вольт непрерывно, как поведёт себя аккумулятор в первом случае и во втором случае?

      Очень надеюсь разобрать с Вами все вопросы по порядку! Пока хочу увидеть Ваше мнение на первый.


      1. nmi77
        04.09.2019 09:29
        #20584895

        Потому что кривые на этой картинке не прямые
        image


        1. alex_alexdorf_net Автор
          04.09.2019 22:31
          #20587717

          nmi77, преогромное спасибо за красивую картинку! Как раз ярко демонстрирует, что ротация АКБ иногда имеет значение даже в последовательной цепи, особенно внутри корпуса ИБП! Когда один аккумулятор находится в аккурат возле транса, а другой возле вентилятора из-за криворукого проектировщика ИБП.


      1. VT100
        04.09.2019 11:47
        #20585439

        Позволю себе самоцитату, что-бы не «топтать батоны» попусту:
        habr.com/post/428710/#comment_19322594

        Во втором случае, рассчитанная по току и напряжению ёмкость будет ниже. Для акка на 60 А*ч — немного, для акка на 7 А*ч — существенно.


        1. alex_alexdorf_net Автор
          04.09.2019 22:13
          #20587675

          Ваша цитата то же самое, о чём я писал в разделе о толщине пластин. Почти даже слово-в-слово. Возможно Вы просто не дочитали. Ладно, это по крайней мере понятно.

          Теперь о вольтах на ячейку. Я практик. АКБ рассматриваю как одно целое, которое выдаёт напряжение 12 вольт. Ведь мерить вольты по ячейкам иногда просто затруднительно. Да и работа одной ячейки меня не интересует. Меня интересует работа АКБ в целом. Я сейчас последовательно, по пунктам изложу свою мысль.

          1. Имеем полностью заряженную АКБ любой гипотетической ёмкости. Напряжение на ней 12,75 вольт. Подключаем нагрузку. Напряжение понизилось до, к примеру, 12,5 вольт. Нагрузка работает 1 минуту. Когда отключаем нагрузку, напряжение сначала скачком поднимается до напряжения выше 12,5 вольт и потом постепенно, с замедлением стремиться к 12,75 вольт, но уже его не достигает (ведь была отдана какая-то часть ёмкости АКБ). И вот когда это напряжение перестанет «стремиться», т.е. стабилизируется я в статье называю его напряжением покоя. И после достижения этого напряжения покоя начнётся саморазряд АКБ. А вот само «стремление», до процесса саморазряда я называю химической инерцией. Вы с этим моим утверждением согласны?..

          2. Аналогичный процесс, только в обратную сторону, происходит при заряде АКБ. Если мы подключаем к АКБ зарядное устройство с напряжением 14,4 вольта с зарядным током чуть больше тока саморазряда этой АКБ, напряжение на АКБ через какой-то промежуток времени достигнет 14,4 вольт. При отключении зарядного устройства напряжение сначала скачком понизится и потом будет понижаться постепенно, с замедлением, пока не достигнет номинального напряжения полностью заряженной АКБ. Я называю это в своей статье напряжением покоя полностью заряженной АКБ. После того, как номинальное напряжение достигнуто, начинается процесс саморазряда АКБ. Вы с этим моим утверждением согласны?..

          3. Номинальное напряжение полностью заряженной АКБ около 12,75 вольт. Напряжение покоя полностью заряженной АКБ около 12,75 вольт. Вы с этим моим утверждением согласны?..

          4. При саморазряде АКБ напряжение на ней постепенно понижается. Если напряжение на АКБ понизилось до 12,0000 вольт только под воздействием тока саморазряда, без подключений каких либо нагрузок разряда, даже в 0,001 А, АКБ считается полностью разряженной и требует процесса зарядки во избежании деградации рабочей поверхности пластин АКБ. Вы с этим моим утверждением согласны?..


          1. VT100
            04.09.2019 23:13
            #20587791

            Ваша цитата то же самое, о чём я писал в разделе о толщине пластин. Почти даже слово-в-слово.

            Возможно.
            В теории толщина намазки на токосъёмных электродах влияет на ёмкость аккумулятора. Чем толще намазка, тем бoльшую ёмкость можно получить в том же объёме. Но при этом в толстой намазке процессы диффузии идут медленнее (как при разряде так и при заряде). Поэтому АКБ с «толстыми» пластинами теоретически могут иметь бoльшую электроёмкость но отдавать мeньшее количество этой ёмкости за промежуток времени

            Но вывод я вижу не в том, что «дурят», а в том, как соотносится скорость токообразующих химических реакций с скоростью потребления энергии в разрядной цепи (старый браузер на desktop'е не показывает ссылки — см. предыдущее сообщение от nmi77). Если нам нужна умеренная, но длительная токоотдача — мы делаем пластины с «толстым» активным слоем. Если кратковременная большая — с тонким. Фокус в том, что при одинаковом объёме аккумулятора, мы естественнмы образом получим меньшую площадь толстых платин (разменяем импульс тока на время работы в тяговом режиме) и большую — тонких (стартерный аккмулятор должен дать несколько импульсов большого тока, после чего в дело вступит генератор).

            1, 2 и 3

            Формально — может быть. Практически — нет.
            Попадалось такое понятие, как «равновесная ЭДС свинцово-кислотного аккумулятора». Более-менее связанная с его относительной заряженностью. Но она была обставлена кучей условий, которые можно для простоты свести к «2..3 дня после заряда или разряда». Что делает её неприемлемой для оперативного контроля.

            4

            Надо поискать первоисточник. Возможно.
            Но, если не модифицировать схему заряда в УПС'е, — неприменимо на практике.
            А опыты по модификации плохи тем, что не имеют достаточной повторяемости (кто-то сделает CV, другой CC-CV, третий — CV+«капельный заряд» и т.д.), кроме заявлений «зуб даю!».

            P.S.
            Я практик.

            Практика без теории — слепа. Теория без практики — мертва.


          1. nmi77
            05.09.2019 15:48
            #20590379

            3. Номинальное напряжение полностью заряженной АКБ около 12,75 вольт. Напряжение покоя полностью заряженной АКБ около 12,75 вольт. Вы с этим моим утверждением согласны?..

            Как быть с этими тремя АКБ, которые я зарядил две недели назад?
            image
            image
            image


            1. alex_alexdorf_net Автор
              05.09.2019 19:31
              #20591183

              … моя Юаса при полной зарядке показывает те же 13,25. И держаться это напряжение может несколько недель.

              :) Я прекрасно знаю, что в AGM VRLA напряжение покоя выше, чем в АКБ с жидким электролитом. И саморазряд у них гораздо ниже, чем в АКБ. Я вообще не рассматриваю этот тип аккумуляторов как один источник энергии для ИБП. Только начиная в последовательных связках от 4-ёх и выше. Только тогда они по отдаваемым токам будут работать в нормальных условиях.

              Речь шла о классической АКБ с жидким электролитом.


    1. alex_alexdorf_net Автор
      04.09.2019 22:45
      #20587747

      Манипуляция с подгоном к версии о совершенной необходимости толстых проводов. Вместо выбора напряжения аккумуляторов, соотвествующего желаемой мощности.

      Вы обвиняете меня в манипулировании, хотя я всего лишь оставляю за собой право использовать свой ИБП как для питания нагрузки в 50-60 Ватт долго временно, так и для питания нагрузки в 540 Ватт кратковременно от одного аккумулятора.