Увеличение времени автономной работы ИБП с помощью внешнего автомобильного аккумулятора

Таким образом можно использовать ИБП хорошего качества (APC). У меня на данный момент работает два агрегата. Я использую их для разных целей, они подзаряжают мой мотоциклетный аккумулятор и аккумулятор, который у меня остался от предыдущей машины. ИБП APC — очень хорошие зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов (в конце концов, это одно из их основных назначений), и у меня поблизости есть магазин, где они раздаются бесплатно.

Устройство будет работать без остановок с любой батареей, и вы даже можете менять батареи во время работы от них. Автомобильный аккумулятор, возможно, не слишком счастлив, они не любят глубокого разряда, но если вы планируете сливать его до пола только раз в год, это не будет иметь большого значения.

Зарядка будет довольно медленной, так как устройство настроено на батарею, которая идет в комплекте. Аккумулятор внутри 600 ВА APC Back UPS имеет емкость 7 Ач, поэтому автомобильный аккумулятор будет заряжаться током 700 мА.

Я использовал внешние батареи на нескольких старых моделях ИБП с истекшим сроком гарантии более 15 лет, мощностью от 500 ВА до 1500 ВА (от 400 Вт до 1000 Вт). Я предпочитаю синусоидальные ИБП из-за их универсальности с небольшими трансформаторами и электромагнитными клапанами, но в большинстве компьютеров и периферийного оборудования используются импульсные источники питания, которые прекрасно работают с ИБП с модифицированной синусоидой (разновидность прямоугольных импульсов) — у меня тоже есть один из них.

У моего телевизора и приемника DISH есть ИБП с синусоидальной волной на 500 ВА, так как любой сбой питания заставляет приемник DISH тратить 5 минут на повторную синхронизацию со спутником. Это раздражает. Аккумуляторы AGM размером с кирпич, которые у меня сейчас есть в этом ИБП, будут работать в течение 15 минут или около того.

Иногда я добавлял крошечный термостат к основному внутреннему радиатору, чтобы управлять дополнительным вентилятором (внутри или снаружи, в зависимости от места) для увеличения времени работы. (Ищите ~95°F KSD9700 без термостатов, но некоторые из них НЕ электрически изолированы, поэтому они ничего не касаются.) Однако в моих обстоятельствах я редко использовал ИБП на полную номинальную мощность. Большая часть современной электроники потребляет мало энергии — обычно всего несколько ампер. Если вы собираетесь использовать ИБП на 25% (или около того) от его номинальной ВА (или ватт), вам, вероятно, не понадобится дополнительный вентилятор… хотя это и не помешает.

Самое главное — использовать батареи AGM, если вы можете себе это позволить, так как они имеют немного более высокое напряжение заряда примерно на 0,3 вольта по сравнению с залитыми (влажными) батареями, которые (согласно электронной почте производителя) должны поддерживать плавающий заряд при 13,5 В. Аккумуляторы AGM предпочитают около 13,8 В. AGM не так терпимы к перезарядке, как залитые аккумуляторы. Если вы используете залитые аккумуляторы, ИБП продолжит подзарядку после того, как аккумуляторы на самом деле заряжены на 100 %, что приведет к «выделению» дистиллированной воды из элементов. Залитые элементы хорошо переносят перезарядку, но тогда вы ДОЛЖНЫ добавлять дистиллированную воду каждые 2-3 месяца, чтобы предотвратить обнажение пластин - это смерть для залитого аккумулятора.

Поскольку производители ИБП не документируют, как настраивать свои цепи зарядки, и не предлагают селекторный переключатель AGM/Flooded (жаль), можно (для системы 24 В) добавить пару противоположных силовых диодов, чтобы снизить зарядное напряжение ИБП. на залитые аккумуляторы на 0,6В (по 0,3 на каждый аккумулятор). Для этого я построил промежуточный «сопоставитель заряда», но он слишком сложен, чтобы объяснять его здесь, и я не рекомендую его. Это был интересный проект, но лучше было бы вместо него купить аккумуляторы AGM за 100-300 долларов.

Я бы предложил цифровой вольтметр для каждой батареи и цифровой амперметр от ИБП до батареи (батарей). В идеале амперметр должен считывать как положительный (зарядка), так и отрицательный (разряд) ток с разрешением не менее 0,1 ампер. Это позволит вам контролировать скорость зарядки и состояние батареи. Я использовал светодиодные счетчики от Amazon, и до сих пор они работали нормально.

ВСЕГДА правильно предохраняйте батареи на случай короткого замыкания — большие батареи могут стать причиной возгорания. Мои имеют низковольтные автоморские предохранители на 50А и 100А соответственно. В системе 24 В размещение предохранителя в соединении между двумя батареями является хорошей идеей.

ВСЕГДА используйте батарейный отсек с залитыми ячейками. Тепловой датчик на аккумуляторных ящиках и датчики дыма поблизости - хорошая идея.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Залитые аккумуляторы могут выделять водород, а расположенная поблизости искра или источник тепла могут вызвать взрыв в элементе, который может разбрызгать аккумуляторную кислоту по комнате. Будьте предельно осторожны!

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! ИБП предназначен для обеспечения 120 В переменного тока, даже если он НЕ ПОДКЛЮЧЕН К розетке! Это напряжение может убить вас! Будь осторожен!

                              *     *     *

          HOW TO MEASURE 'TERMINAL CHARGE VOLTAGE' FOR A UPS

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

Выключите ИБП с помощью выключателя на передней панели, отсоедините его от сети и извлеките батареи, если они есть. На верстаке расположите оборудование следующим образом: ИБП, конденсатор и вольтметр, аккумулятор(ы). Подсоедините вольтметр к конденсатору с помощью зажимов типа «крокодил». Обратите особое внимание на полярность конденсатора! Используя удобный резистор ~ 1K, предварительно зарядите конденсатор от батареи (это важно для действительно больших конденсаторов), а затем подключите его к батарее (ам) с помощью зажимов типа «крокодил», которые могут выдерживать 10 ампер (подойдет провод 18 калибра) . Теперь используйте зажимы типа «крокодил», чтобы присоединить конденсатор к внутреннему разъему батареи ИБП или проводам, плюс к красному, минус к черному! Подключите ИБП и включите его на передней панели.

ИБП выйдет из спящего режима, проверит батареи, потребив от них несколько ампер, контролируя напряжение, а затем начнет нормальную работу, пытаясь зарядить батареи. По моему опыту, процесс пробуждения занимает менее 20 секунд, но дайте ему минуту или около того. Теперь отсоедините аккумулятор(ы). ИБП быстро зарядит конденсатор до того, что я называю «напряжением заряда на клеммах», и зарядный ток упадет до нуля. Вольтметр покажет вам, до какого напряжения ИБП попытается зарядить батареи. Поскольку он ожидает аккумуляторы AGM, это должно быть 13,8 В для одной батареи или 27,6 В для двух. Десятая доля вольта на аккумулятор в любом случае, скорее всего, приемлема — мой любительский опыт работы с аккумуляторами AGM ограничен. Но если он слишком высок, это сократит срок службы батареи AGM.

Дополнение: Наилучшим разъемом для подключения аккумуляторной батареи к ИБП является SB50. Серый — для систем 24 В, желтый — для систем 12 В. Каждый цвет набирается по-разному. Для данного цвета могут использоваться провода разного сечения, например, 4–6 или 8–10, поэтому выбирайте клеммы SB50 по своему усмотрению (корпус такой же). После припайки к проводу клеммы просто вставляются в разъем. В пластиковом корпусе имеется внутренняя плоская пружина, на которую можно нажать небольшой отверткой, чтобы снять каждую клемму. SB50 бесполые, поэтому вы получите две одинаковые штуки. Доступны более крупные версии SB50, такие как Anderson SB120 и SB175. Цифра - номинал усилителя.

                              *     *     *

Метод внешнего зарядного устройства

Если у вас есть хороший подержанный ИБП, который вырабатывает энергию, но перезаряжает или недозаряжает свои батареи, вы можете использовать внешнее зарядное устройство с низкой силой тока, предназначенное для вашего типа батареи и достаточно умное, чтобы не перезаряжать его. Чтобы ваш ИБП не пытался зарядить батарею (батареи), установите здоровенный диод (на соответствующем радиаторе), который будет пропускать питание от батареи (батарей) к ИБП, но не к ним от ИБП. Таким образом, только внешнее зарядное устройство может заряжать аккумулятор.

Вы также можете установить обходное реле с питанием от сети, чтобы при сбое питания размыкающие контакты шунтировали диод и обеспечивали полную мощность ИБП. Контакты должны быть рассчитаны на максимальный ток, который вы ожидаете потреблять, возможно, 30 ампер или больше. Катушка реле должна быть рассчитана на «непрерывную работу». Без обходного реле кремниевый диод и радиатор будут нагреваться из-за падения напряжения 0,6 В на нем и проходящего через него тока. V x I = Вт (т.е.: 0,6 В x 30 А = 18 Вт). Без реле вам понадобится охлаждающий вентилятор на радиаторе, так как со временем он может сильно нагреваться. Обратите внимание, что некоторые интеллектуальные ИБП могут жаловаться на слабую батарею из-за падения напряжения на 0,6 В, когда они периодически проверяют батарею, поэтому проверьте свою конструкцию на лабораторном столе, чтобы убедиться, что она будет работать для вас.

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

Если в ИБП используется обычная батарея SLA 12 В, вы можете заменить ее 12-вольтовой свинцово-кислотной автомобильной батареей или аккумулятором глубокого разряда. Все они являются обычными свинцово-кислотными аккумуляторами и должны работать одинаково.

Тем не менее, это плохая идея по нескольким причинам:

• Электроника ИБП, как указано в приведенной вами ссылке, не предназначена для работы в течение длительного времени. Типичные ИБП для дома/офиса имеют пассивное охлаждение и размещаются в плохо вентилируемых корпусах. Перегрев является большой проблемой, и вы легко рискуете пожаром. Вы можете сделать множество модификаций, чтобы добавить охлаждающие вентиляторы, радиаторы и т. д., но в этот момент вы можете просто купить более крупный ИБП.

• Автомобильные аккумуляторы оптимизированы для высокого пикового тока, не разряжаясь очень сильно, но могут быть повреждены, если регулярно разряжать слишком сильно. Батареи с глубоким разрядом — лучший выбор, если вы можете их достать.

• Схема заряда предназначена для зарядки аккумулятора меньшего размера. Зарядка большой батареи может занять очень много времени. Помимо того, что зарядка занимает гораздо больше времени, зарядное устройство может перегреться. Возможно, вы сможете дополнить встроенную схему зарядки зарядным устройством «Battery Tender», но если два зарядных устройства пытаются заряжать одну и ту же батарею одновременно, это может вызвать проблемы, поскольку ни одно из них не сможет правильно измерить напряжение батареи.

• Опять же, ИБП предназначены для работы в течение короткого периода времени. Как правило, у них достаточно мощности только для того, чтобы дать компьютеру достаточно времени для корректного выключения или для того, чтобы сократить время, необходимое для подключения генератора к сети, а электроника рассчитана на работу в течение этого относительно короткого периода времени. Более длительная эксплуатация может привести к повреждению.

Рассматривали ли вы покупку небольшого генератора, такого как Honda EU-серии , и подключение его к ИБП на случай продолжительного отключения электроэнергии?

У меня есть EU1000i , который выдает мощность переменного тока 1000 Вт (пиковая, 900 Вт непрерывная). В отличие от большинства других генераторов, где двигатель напрямую приводит в действие генератор (это имеет тенденцию производить «грязную» мощность, и многие ИБП не принимают эту мощность), в серии EU двигатель приводит в движение чисто синусоидальный инвертор, который производит полезное питание. класс, регулируемая мощность, которая будет идеально работать с ИБП и компьютерами. Они тихие, экономичные и хорошо работают.

(Я не имею никакого отношения к Honda, за исключением того, что в 2003 году у меня была одна из их машин, и в настоящее время у меня есть генератор EU1000i.)