Бесперебойник с автомобильным аккумулятором: Статьи о стабилизаторах напряжения, ИБП и другой продукции ГК «Штиль»

Содержание

Бесперебойник из автомобильного аккумулятора

Инверторы серии Энергия ПН созданы специально для построения систем бесперебойного питания с использованием автомобильных аккумуляторов. Они снабжены интеллектуальным блоком заряда аккумулятора, который автоматически, при необходимости, включается в режимы заряда, тренировки или устранения сульфатации пластин, что позволяет использовать аккумуляторы максимально возможное время. К одному инвертору можно подключить несколько автомобильных АКБ, что позволяет наращивать время автономной работы бесперебойника (чем не может похвастаться ни один бесперебойник со встроенными АКБ). Кроме того, инверторы снабжают потребителей питанием с чистой синусоидой, что очень важно, например, для газовых котлов. Другой особенностью этих бесперебойников является наличие встроенного стабилизатора напряжения. Т.е. при работе от сети данные инверторы стабилизируют напряжение до установленных ГОСТом 220 ± 10 %. К преимуществам этой марки можно также отнести качество отечественных разработки и производства, невероятно высокую 

скорость переключения на автомобильный аккумулятор при пропадании напряжения — всего 5 мс, очень низкую цену, с учетом всех их возможностей.

Сортировка: По умолчаниюНазвание (А — Я)Название (Я — А)Цена (низкая > высокая)Цена (высокая > низкая)Рейтинг (начиная с высокого)Рейтинг (начиная с низкого)Модель (А- Я)Модель (Я — А)

Показать: 15255075100

  • Инвертор Энергия ПН-1000 используется для защиты автоматики распашных, откатных и подъёмных ворот, мощных газовых котлов и для обеспечения их длительным бесперебойным питанием в случаях отключения электричества. Присутствующая электронная стабилизаторная система оснащёна специальным расширенным д..

    12900 руб

  • Преобразователь напряжения Энергия ПН-500 используется для построения систем бесперебойного питания газовых котлов и другого маломощного оборудования. Помимо того, в отличие от обычных бытовых источников непрерывного питания, подобные инверторы способны выдавать необходимое синусоидальное напряже. .

    7900 руб

  • Инвертор Энергия ПН-750 применяется, как правило, для защиты газовых котлов, автоматики въездных ворот, и других маломощных потребителей, для которых важно обеспечить защиту и беспрерывный режим работы в условиях отключения электроэнергии. Помимо этого, в отличие от многочисленных остальных источ..

    9200 руб

ИБП для микросервера своими руками с использованием автомобильного аккумулятора

Плата стабилизатора установленная на самодельной шине

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

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

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

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

В качестве резервного источника напряжения я приобрел самый дешевый из доступных в магазине аккумулятор на 55 А*ч.

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

Первая версия внутренностей самодельного ИБП

Для обеспечения конвертации сетевого напряжения в постоянный ток, а также для зарядки аккумулятора я нашел интересное устройство производства Chux. Модель SC-180-12 работает от переменного тока в широком диапазоне, начиная от 100 и до 264 вольт (есть переключатель между европейским стандартом напряжения и американским). Имеет два выхода. На первом выдает 12 вольт и держит нагрузку до 13.5 ампер, на втором выдает 13.8 вольт и может отдавать 1.5 ампера. Напряжение на первом канале дополнительно регулируется подстроечным резистором на плате устройства.

Максимальная мощность, о которой заявляет производитель составляет 180 ватт. Именно то, что мне требуется для питания моих устройств (пиковое потребление у которых может доходить до 120 ватт).

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

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

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

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

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

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

В-четвертых, через некоторое время Chux начинал подавать на аккумулятор 14.3 или 14.4 вольта. Я связался с производителем, но он меня заверил, что так и должно быть. Напряжение, на мой взгляд, высоковато для кислотного аккумулятора, тем более родом из Курска.

Но никаких настроек на Chux для изменения напряжения нет. Без нагрузки подобного поведения за Chux замечено не было. А вот с нагрузкой… Не знаю, сколько протянет аккумулятор в таком режиме.

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

Добавленные кнопки и капсула для предохранителя

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

Внутренности ящика ИБП в финальной ревизии

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

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

Внешний вид ИБП и его аккумулятора. Корпус успел заляпаться.

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

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

Разряд аккумулятора от времени под нагрузкой

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

График разряда аккумулятора под нагрузкой

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

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

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

Мой сгоревший предохранитель на 5А

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

Плата ИБП Chux

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

Сгоревший транзистор и резисторы обвязки.

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

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

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

Внутренности Mean Well AD-155A

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

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

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

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

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


Опубликовано автором kvv в следующих категориях:
DIY железо статья

Поделиться ссылкой:

Ибп с автомобильным аккумулятором

28.09.2012 Электронная техника

В этом видео продемонстрировано, как вернуть работу источника бесперебойного питания для компьютера, применяя два способа. Нередкие неисправности в нём — выход из строя аккумулятора. Происходит это скоро, в течении года. Само собой разумеется, возможно новый аккумулятор, делая это фактически ежегодно.

Но лучше постараться его вернуть, поскольку аккумулятор, время от времени достаточно добавить в него дистиллированную воду и зарядить. Таковой метод действен в 30 процентов случаях. В случае если удастся вернуть аккумулятор кроме того наполовину, то его возможно применять для других целей.

Имеется метод поднять мощность ИБП, об этом тут.

Второй способ пребывает в создании гибридного ИБП с применение автомобильного аккумулятора, что в некоторых случаях может оказаться предпочтительнее не только восстановления по первому способу, но и нового бесперебойника.

Сперва разглядим первый способ с заливкой воды

Перед заливкой воды аккумулятор нужно зарядить. Если вы извлекли его из трудящегося блока, то он уже имеет заряд. Разбирается легко, нужно снять с крышки резиновые колпачки , надетые на каждое отверстие. Отверстия мелкие, и комфортно заливать дистиллированную воду при помощи громадного шприца. Принципиально важно не перелить воду.

Достаточно, в случае если вода будет чуть видна в сливное отверстие. Дистиллированная вода продается в автомагазинах. Дабы было лучше видно воду внутри, комфортно применять фонарик.

Воду направляться додавать понемногу, сперва по 10 миллилитров, после этого по 20 миллилитров. В то время, когда она залита, возможно собрать аккумулятор.
Амперметр продемонстрировал 10,3 вольт. Так и должно быть. Но будет ли держать заряд восстановленное устройство, продемонстрирует опыт в поле, об этом ниже.
Крышка сдержалась на клее, нанесенном точками. Кроме этого необходимо осуществить и нам, применяя клей момент. Сейчас возможно поставить аккумулятор на место, включить блок, аккумулятор обязан зарядиться.

Не переворачивайте блок, поскольку кислота может вытечь и повредить управляющую плату.
ИБП простоял 10 часов на подзарядке. Проверка нагрузкой не продемонстрировала нужного режима. Оказалось, что эта акб не может поддерживать достаточно долгое время необходимое напряжение.

Исходя из этого для него отыскано второе использование, а решать поставленную изначально задачу придется вторым способом.

Источник бесперебойного питания плюс авто-аккумулятор

В случае если поразмыслить, то основное свойство источника бесперебойного питания — как возможно продолжительная работа, в то время, когда напряжение из сети отключено. Для восстановления блока было решено подсоединить ветхий автомобильный аккумулятор. Его емкость превосходит имеющийся многократно. По данной причине устройство может трудиться на нем существенно продолжительнее. По размерам он весьма велик, в ИБП он не уместится. Исходя из этого нужно будет вывести раздельно толстые провода 4 либо 6 квадратных миллиметров.

Аккумулятор будет пребывать рядом с блоком. В случае если место для этого достаточно, то это не принципиально. Но будет хороший замечательный бесперебойник.
Так было узнано, что время от времени, в случае если батарея не входит в число радостных 30 процентов, способных к восстановлению, то ненужно восстанавливать мелкие батарейки, а лучше приобрести новые либо соединить ИБП с более замечательной батареей.

По окончании проверки под нагрузкой блок продемонстрировал себя идеально. В случае если новый бесперебойник держит заряд по окончании выключения сетевого напряжения в течение 5 мин., то самодельныйна основе автомобильного аккумулятора вот, трудился 30 мин., по окончании чего мастер его, не ждя окончательного разряда.
Данный блок возможно применять и как преобразователь с 12 на 220 вольт. Его возможно применить для питания ноутбука в автомобиле.

Случайные записи:

Бесперебойник (ИБП, UPS) и автомобильная АКБ 12В. Часть 1.


Похожие статьи, которые вам понравятся:

12-220 или бесперебойник в машине – Поделки для авто

Издавна многие зрители мне задают вопрос – можно ли питать бесперебойник от автомобильного аккумулятора, и какие риски или проблемы могут возникнуть.

Источник бесперебойного питания или ИБП (UPS) по своей природе ничто иное, как двухтактный преобразователь напряжения, бюджетные варианты малой и средней мощности как право делаются по схемам пуш-пул (со средней точкой), в мощных и дорогих вариантах как право используют полноценные мостовые схемы.

Любой бесперебойник имеет

1) Источник питания в лице стационарного, как право свинцового аккумулятора.
2) Блок формирования импульсов (задающий генератор)
3) Силовые транзисторы (как право N-канальные полевые ключи)
4) повышающий трансформатор

ИБП как право работают довольно надежно, поскольку предназначены в основном для кратковременной работы (те, к которым мы подключаем компы), напичканы защитами, так, что спалить их непросто. Но зато аккумулятор выходит из строя не редко, а новенький аккумулятор скажем на 9 А/ч стоит столько же, сколько б/у бесперебойник целиком.

Поэтому очень актуальный вопрос – можно ли подключать к бесперебойнику автомобильный аккумулятор. Вообще-то можно и будет работать установка гораздо дольше, чм от родного аккумулятора, но тут есть свои подводные камни.

Автомобильный аккумулятор – стартерный, предназначен для отдачи больших токов на короткое время, в момент старта, а  бесперебойниках как право стоят стационарные аккумуляторы, поэтому использовать обычный автомобильмый аккумулятор в мощных бесперебойниках под нагрузкой скажем 500 и выше ватт не рекомендуется, аккумулятор может откинуть копыта за короткое время.

Другое дело, если бесперебойник пользовательского класса и мощность в среднем составляет 200-350 ватт либо подключенная к нему нагрузка имеет мощность указанную мощность или меньше.

Также стоит запомнить то, что обычные бесперебойники рассчитаны на малое время работы (не более 10-15 минут под максимальной нагрузкой). Помимо малого резерва внешнего аккумулятора есть еще одна причина – бесперебойник имеет не самое лучшее охлаждение силовой части, транзисторы имеют радиаторы малых размеров, а повышающий трансформатор нагревается до критичных температур, что может повредить лаковое покрытие проводов образуя сгорание обмотки, короткое замыкание и выход из строя силовых транзисторов, а если такое произойдет в ваше отсутствие, то последствия могут быть печальными…

Для того, чтобы избежать всего этого очень советуется

1) Увеличить площадь радиаторов силовых ключей, либо использовать кулер для их отдува
2) Использовать кулер также для отвода теплого воздуха из-под корпуса бесперебойника.

Только так можно увеличить время безопасной работы источника бесперебойного питания.

И ещё хочу отметить один момент, если вам нужно покрасить один элемент, то стоит обратиться в отличный технический центр. Профессионалы своего дела, сделают так, что вы навряд ли найдёте хоть какое отличие.

Надеюсь было интересно- Касьян Ака.

Продление резервного времени работы ИБП с внешним автомобильным аккумулятором

В течение 15 лет я использовал внешние батареи на нескольких старых, бесполезных моделях ИБП, в диапазоне 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 большинство компьютеров и периферийного оборудования используют импульсные источники питания, которые хорошо работают с модифицированными синусоидальными (разновидностью прямоугольных) ИБП — у меня тоже есть один из них.

У моего телевизора и приемника DISH синусоидальный ИБП 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 есть на этом ИБП, будут работать систему в течение 15 минут или около того.

Я иногда добавлял крошечный термостат к основному внутреннему радиатору, чтобы управлять дополнительным вентилятором (внутри или снаружи, в зависимости от пространства) для более длительного времени работы. (Посмотрите на ~ 95 ° F KSD9700 НЕТ термостатов, но некоторые НЕ электрически изолированы, поэтому они ничего не могут коснуться.) Однако в моих обстоятельствах я редко использовал ИБП с полной номинальной мощностью. Большинство современной электроники потребляют мало энергии — обычно всего несколько усилителей. Если вы собираетесь использовать ИБП на 25% (или около того) от номинальной ВА (или Вт), вам, вероятно, не нужен дополнительный вентилятор… хотя это не повредит.

Самое главное заключается в использовании AGM батареи , если вы можете , возможно , позволить себе, так как они имеют немного более высокое напряжение заряда примерно на 0,3 вольт по сравнению с затопленных (мокрыми) батарей , которые (по электронной почте завода — изготовителя) должен подзаряда на 13,5В. Аккумуляторы AGM предпочитают около 13,8 В. AGM не так терпимы к перезарядке, как затопленные батареи. Если вы используете залитые батареи, ИБП продолжит непрерывную зарядку после того, как батареи достигнут 100%, что приведет к «выделению газа» из дистиллированной воды из элементов. Залитые ячейки хорошо переносят перезарядку, но тогда вы ДОЛЖНЫ добавлять дистиллированную воду каждые 2-3 месяца, чтобы не допустить обнажения пластин — это смерть затопленной батареи.

Поскольку производители ИБП не документируют, как отрегулировать свои зарядные цепи или не предлагают селекторный переключатель AGM / Flooded (к сожалению), можно (для системы на 24 В) добавить пару силовых диодов с противоположной стороной для снижения зарядного напряжения ИБП. к затопленным батареям на 0,6 В (0,3 для каждой батареи). Я сделал для этого вставной «механизм сопоставления зарядов», но он слишком сложен, чтобы объяснять здесь, и я не рекомендую его. Это был интересный проект, но вам лучше купить батарейки 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 (зарядный), так и отрицательный (разрядный) ток с разрешением не менее 0,1 А. Это позволит вам контролировать скорость зарядки аккумулятора (ов) и состояние здоровья. Я использовал светодиодные измерители от Amazon, и они до сих пор работали нормально.

ВСЕГДА плавко заряжайте батареи в случае короткого замыкания — большие батареи могут вызвать возгорание. У меня есть автомобильные предохранители низкого напряжения 50A и 100A соответственно. В системе 24 В хорошая установка предохранителя в соединении между двумя батареями является хорошей идеей.

ВСЕГДА используйте батарейный блок с затопленными элементами. Тепловой датчик на батарейных отсеках и детекторы дыма поблизости — хорошая идея.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Залитые батареи могут выделять водород, а соседняя искра или источник тепла могут вызвать взрыв в элементе, который может распылять кислоту батареи по комнате. Будьте предельно осторожны!

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! ИБП рассчитан на подачу 120 В переменного тока, даже если НЕ подключен к розетке! Это напряжение может убить тебя! Быть осторожен!

                              *     *     *

          HOW TO MEASURE 'TERMINAL CHARGE VOLTAGE' FOR A UPS

Как узнать, до какого напряжения данный ИБП будет заряжать свою батарею (батареи)? Это на самом деле довольно легко определить. Вам понадобится большой конденсатор, не менее 4700 мкФ. Мой оказался 36 000 мкФ и был размером с суповую банку. Вам также понадобится одна или две батареи — все, что требуется вашему ИБП. Они не должны быть новыми или большими, но должны обеспечивать, скажем, 10 ампер в течение нескольких секунд. И цифровой вольтметр.

Выключите ИБП с помощью переключателя на передней панели, отсоедините его от сети и извлеките аккумулятор (ы), если они есть. На рабочем месте установите оборудование следующим образом: ИБП, конденсатор и вольтметр, аккумулятор (ы). Подключите вольтметр к конденсатору с помощью зажимов типа «крокодил». Обратите особое внимание на полярность конденсатора! Используя удобный резистор ~ 1 кОм, предварительно зарядите конденсатор от аккумулятора (ов) — что важно для действительно огромных конденсаторов — и затем подключите его к аккумулятору (ам) с помощью зажимов типа «крокодил», которые могут выдержать 10 ампер (провода 18 калибра должны подойти) , Теперь используйте зажимы типа «крокодил», чтобы присоединить конденсатор к внутреннему разъему батареи ИБП или провода, положительный на красный, отрицательный на черный! Подключите ИБП и включите его на передней панели.

ИБП проснется, проверит аккумулятор (ы), вытащив из них несколько ампер при контроле напряжения, а затем начнет нормальную работу, пытаясь зарядить аккумуляторы. 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 «Напряжение заряда клеммы», и зарядный ток упадет до нуля. Вольтметр покажет вам, какое напряжение ИБП будет пытаться зарядить батареи. Поскольку он рассчитан на аккумуляторы AGM, это должно быть 13,8 В для одной батареи или 27,6 В для двух. Десятка вольта на батарею в любом случае вполне приемлема — мой опыт работы с аккумулятором AGM ограничен. Но если он слишком высокий, это сократит срок службы батарей AGM.

Приложение: Лучшим соединителем 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 различные проводные датчики, например, 4-6 или 8-10, поэтому выберите желаемые клеммы SB50 (корпус такой же). После того, как паяется на провод, клеммы просто вставьте в разъем. В пластиковом корпусе имеется внутренняя плоская пружина, которую можно нажать небольшой отверткой, чтобы снять каждую клемму. SB50 бесполые, поэтому вы получите две одинаковые части. Доступны более крупные версии SB50, такие как Anderson SB120 и SB175. Число является рейтингом усилителя.

                              *     *     *

Метод навесного зарядного устройства

Если у вас есть хороший ИБП, который вырабатывает электроэнергию, но заряжает или перезаряжает 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 аккумулятор (ы), установите здоровенный диод (на соответствующем радиаторе), который позволит передавать энергию от аккумулятора (ов) к ИБП, но не к ним от ИБП. Таким образом, только внешнее зарядное устройство может заряжать аккумулятор.

Вы также можете установить байпасное реле с питанием от сети, чтобы во время сбоя питания контакты NC обходили диод и обеспечивали полную мощность для ИБП. Контакты должны быть рассчитаны на максимальный ток, который вы ожидаете потреблять, возможно, 30 А или более. 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 него и на усилители через него. V x I = Вт (то есть: 0,6 В x 30 А = 18 Вт). Без реле вам понадобится охлаждающий вентилятор на радиаторе, поскольку со временем он может сильно нагреваться. Обратите внимание, что некоторые умные ИБП могут жаловаться на то, что батарея разряжена из-за падения напряжения на 0,6 В при периодической проверке батареи, поэтому проверьте свою конструкцию на лабораторном стенде, чтобы увидеть, будет ли она работать на вас.

Разработайте и протестируйте с осторожностью, так как ваш ИБП будет работать, когда вас нет рядом.

Подзарядка автомобильного аккумулятора в домашних условиях

Подзарядка аккумулятора, установленного в легковом автомобиле, – занятие нечастое. Как правило, она осуществляется только в тех случаях, когда аккумуляторная батарея (АКБ) частично либо полностью разряжена, в результате чего завести двигатель не представляется возможным. Это происходит обычно тогда, когда автовладелец забывает выключить какой-либо прибор в автомобиле, а устройством автоматического выключения таких приборов машина не оснащена.

Разрядка аккумуляторной батареи может также произойти, если автомобиль долгое время не эксплуатировался. К слову, если период простоя машины превышает несколько недель, то АКБ лучше всего снять и хранить его в гараже или на своем балконе. При этом после длительного хранения аккумуляторную батарею рекомендуется проверить и подзарядить при необходимости.

Итак, независимо от причины разрядки батареи, разряженной она будет считаться в том случае, если показания вольтметра ниже 12,5 вольт (см.фото 1). Такого напряжения, естественно, будет недостаточно для запуска стартера и, следовательно, двигателя.

В данной статье в качестве примера подзарядки АКБ марки «Аком 55», номинал которой составляет 55 ампер/часов (одна из наиболее слабых батарей) и с силой пускового тока в 460 ампер, использовано зарядно-предпусковое автоматическое устройство «Орион PW 325» (см. фото 2).

Подзарядку аккумулятора удобнее всего осуществлять в теплом помещении, например, в отапливаемом гараже. Если такового нет, то допускается подзаряжать АКБ на собственном балконе, предварительно ограничив доступ к этому месту для других членов семьи. Дело в том, что аккумулятор содержит в себе электролит, вдыхание паров которого небезопасно для здоровья.

В первую очередь нужно проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее. Как правило, на любом аккумуляторе есть соответствующие метки на корпусе, в верхней части АКБ (минимальный и максимальный уровни). Если уровень жидкости меньше минимального, тогда в аккумулятор нужно долить дистиллированной воды.

ВАЖНО! Использовать для доливки обычную воду вместо дистиллированной нельзя, поскольку содержащиеся в ней соли и минералы могут повредить пластины аккумулятора и привести к его порче.

Дистиллированная вода доливается через соответствующие отверстия, в обычных условиях закрытые крышками (см.фото 3). В любом случае перед началом подзарядки АКБ эти крышки рекомендуется выкрутить, поскольку электролит может незначительно испаряться.

Подзарядное устройство следует подключать к соответствующим выводам аккумулятора в отключенном состоянии, строго соблюдая полярность клемм. Ручка регулировки силы тока должна быть поставлена на минимум. Для подзарядки аккумулятора обычно выставляется одна десятая от номинала силы тока, то есть если номинал составляет 55 ампер/часов, то силу тока следует выставлять около 5,5 ампер (см.фото 4). Подзарядка должна осуществляться непрерывно в течение 12 часов при одной десятой силы тока. Если аккумулятор старый, то рекомендуется его подзаряжать на токах малой силы, например, не более 2,5 ампер. При этом соответственно увеличивается и время подзарядки (до 24 часов).

ВАЖНО! При наличии под рукой инструкций по эксплуатации аккумулятора и (или) подзарядного устройства, рекомендуется следовать данным, указанным в них.

После того, как клеммы будут подсоединены к АКБ, подзарядное устройство включается в сеть. После окончания подзарядки нужно сперва отключить от сети подзарядное устройство, а только затем снимать клеммы. Напряжение на выводах аккумулятора после подзарядки должно составлять не менее 13,5 вольт.

Затем необходимо убедиться в том, что электролит перестал выделять пузырьки, то есть испаряться. Иногда для окончания его «кипения» может понадобиться оставить аккумулятор на несколько часов. Только после этого следует закручивать пробки заливных горловин и устанавливать АКБ в машину.

 

Как ухаживать за аккумулятором для ИБП?

Источники бесперебойного питания – ИБП – одна из важных составляющих всех систем безопасности, домашней сигнализации, пожарной системы зданий и других подобных.

Аккумуляторная батарея – один из самых важных и достаточно дорогостоящих элементов в устройстве любого источника бесперебойного питания. Именно поэтому от состояния аккумулятора зависит работоспособность всей системы, безопасность имущества и жизни людей.

Большинство владельцев автомобилей имеют некое представление о том, как необходимо обслуживать аккумуляторы. Однако, между АКБ для ИБП и автомобильным аккумулятором существует приличная разница в обслуживании.

Главным отличием автомобильных батарей от аккумуляторов, устанавливаемых в системы бесперебойного питания, является их полная герметичность. Это условие необходимо для того, чтобы отработанные газы не скапливались в помещении и не привели к последующей детонации.

Именно поэтому у владельцев источников бесперебойного питания не существует необходимости следить за чистотой корпуса батареи. Однако, иногда убирать накопившуюся пыль и грязь все же рекомендуется.

Главным правилом ухода за аккумуляторами для источников бесперебойного питания является их правильный и своевременный заряд.

Аккумулятор для ибп в большинстве случаев продается в разряженном состоянии для того, чтобы сохранить потенциал батареи на более длительный срок. При использовании незаряженной батареи ее эффективность будет крайне низкой и может привести к определенным техническим проблемам в работе самого источника бесперебойного питания.

Некоторые аккумуляторы для ибп оснащаются функцией самотестирования, что позволяет показывать уровень заряда батареи. Однако, подобной системой обычно отличаются только более дорогие модели. В бюджетных вариантах подобная функция не предусматривается.

Заряжать аккумулятор для ИБП необходимо определенным способом, о котором будет подробно рассказано в следующей статье.

Купить или заказать аккумулятор для ибп, автомобиля, мотоцикла, катера и любого другого транспортного средства вы можете на нашем официальном сайте или в одном из розничных магазинов.

Всю представленную в каталоге на сайте продукцию также можно приобрести в одном из наших магазинов или заказать с доставкой в любое удобное для вас место в пределах Нижнего Новгорода.

Адреса магазинов:

  • г. Нижний Новгород, ул. Березовская, 96а
  • г. Нижний Новгород, ул. Деловая, д.7, к.5
  • г. Нижний Новгород, проспект Кирова, 12

Все вопросы вы можете задать одному из наших специалистов по телефону горячей линии: (831) 416-13-13.

легковые, грузовые автомобили, автобусы, тяжелое оборудование от PowerStream, включая преобразователи постоянного / постоянного тока, разделители аккумуляторов, изоляторы аккумуляторов, реле разделения заряда, источники бесперебойного питания постоянного тока, свинцово-кислотные зарядные устройства и легкие балласты на входе постоянного тока

Контроллер ИБП ИБП постоянного / постоянного тока Комплект

Прицеп контроллеры, интерфейс 12В и 24В автомобили и прицепы

от 24 В до 12 В и от 12 до 24 В для использования в военных или европейских странах автомобили или прицепы с напряжением 12 В или 24 В автомобили

Интеллектуальная батарея 12 В Изолятор со сквозным током более 150 А и полупроводниковым управлением

Изолятор батареи позволяет заряжать вспомогательную батарею системой автомобиля, но не участвуют в запуске двигателя.Это также предотвращает разрядку пусковой батареи вашим оборудованием, когда двигатель выключен.

Преобразователи постоянного / постоянного тока с 12 В в 16 В для Высокопроизводительная автомобильная электроника

Преобразователи 12 В постоянного тока в 16 В постоянного тока при 17,5 А

Преобразователь постоянного / постоянного тока из 6В в 12В для старинные автомобили

8А 13.Непрерывный выход 6 В с входом от 5 В до 8 В

Резервная батарея для легковые — 3Amp

Этот модуль заряжает внешнюю батарею при 400 мА и действует как ИБП постоянного тока на 36 Вт, обеспечивая работу оборудования даже в автомобиле. при отключении питания транспортного средства. Это контроллер для автомобильного аккумулятора. система резервного копирования.

Аккумулятор резервного питания для автомобилей — 5 Усилитель с выходом состояния


A DC / DC на 12 В, 5 А приложения включают драйверы для светодиодов или реле, указывающих состояние операция.

Резервная батарея для легковые автомобили — 12Ампер с выходом состояния

Этот модуль заряжает внешнюю батарею при 400 мА в широком диапазоне входных напряжений и действует как ИБП постоянного тока мощностью 120 Вт для держать оборудование в транспортном средстве работающим даже при отключении питания транспортного средства.

Контроллер резервного аккумулятора для автомобилей 24В

A и система резервного питания от аккумулятора автомобиля для использования в автомобилях, грузовиках и тяжелом оборудовании 24 В

4 порта USB для зарядки и удлинитель

Подключается к разъему питания прикуривателя автомобиля и дает четыре USB-порта для зарядки, плюс дублирует автомобильный порт.

Маленький, автономный 12В Резервная батарея постоянного тока 1,2 Ач

Малая резервная батарея постоянного / постоянного тока емкостью 1,2 Ач батарея и максимальный пропускаемый ток 5A или 12A

Маленький, автономный 12В Резервный аккумулятор постоянного тока 2,4 Ач для автомобилей

Резервная батарея постоянного / постоянного тока немного большего размера, имеющая 2. Аккумулятор 4AH и 5A или 12A пропускают ток

Маленький, автономный 24В Резервный аккумулятор постоянного тока 1,2 Ач для автомобилей

Версия резервного питания постоянного / постоянного тока на 24 В с блоком питания 1,2 Ач аккумулятор и 12А проходят через

Автономный 12V 5AH резервный аккумулятор

Надежный резервный аккумулятор на 5 ампер-часов на 12 вольт автомобили

Автомобильный адаптер для ноутбуков

Несколько качественных автомобильных адаптеров потребительского класса для ноутбуки

свинцово-кислотный вход постоянного тока зарядные устройства

Эти обвинения герметичные свинцово-кислотные, SLA, гелевые элементы и VRLA или даже заливные свинцово-кислотные батареи от автомобилей 12 или 24 вольт, аккумуляторов, вилочных погрузчиков и т. д.

Регулировка постоянного тока от 6 до 12 вольт Преобразователи постоянного тока

Две модели преобразуют положительную или отрицательную землю 6 вольт автомобилей на 12 вольт отрицательное заземление 12 вольт отрицательное заземление для использования современных электроника.
PST-SR700-6
PSTC-0624012
Автосалон аккумулятор, для работы автомобильной электроники, когда основной аккумулятор отключен В салонах автосалонов часто приходится отключать аккумулятор автомобиля из соображений безопасности.Этот чехол толщиной 6 дюймов катится под автомобилем. и имеет выводы для подключения к электронике автомобиля, чтобы электроника автомобиля можно продемонстрировать.

5 Вольт, 3 А и 5 А на выходе с широким диапазоном входного напряжения.

Разработан для работы в широком диапазоне температур От -40 ° C до 75 ° C (от -40 ° F до 167 ° F) и надежные электрические характеристики

12 вольт на 8.5 вольт постоянного тока преобразователи для PS2

Для запуска игровых приставок PS2 с напряжением 8,5 В в 12 вольт автомобили

12 вольт и 24-вольтовый интеллектуальный изолятор аккумуляторной батареи с прохождением более 80 ампер и полностью твердотельный

Делитель, предохранитель или изолятор батареи на 80 А

Люминесцентная лампа с входом постоянного тока балласты

ПРА 12 В и 24 В постоянного тока для 20 Вт и 40 Вт трубчатые лампы

Компьютер в стиле ATX с входом 12 В постоянного тока Блоки питания

Для запуска компьютера от машины, лодки, солнечной батареи панельный или автодом. Диапазон ввода 9-18 вольт.

Тестер нагрузки батареи на 800 А

Этот нагрузочный тестер предназначен для проверки свинцово-кислотных аккумуляторов и герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы до 800 ампер. Это позволяет быстро и легко тестирование подозрительных аккумуляторов и систем зарядки в условиях, которые имитировать автомобильный стартер.

Компьютер с входом 24 В постоянного тока ATX Блоки питания

Для управления компьютером от автомобиля 24 В, например как грузовик, автобус, катер или землеройное оборудование.

Широкий вход преобразователи постоянного тока для электромобилей 100V-400V вход, 12V, 24V, 48V или 72V выход

Принимает широкий диапазон входных напряжений, поэтому может выдерживать большие перепады напряжения батареи.

12В аккумулятор Зарядные устройства для электромобилей

Эти зарядные устройства могут заряжать аккумулятор на 12 В. банка высоковольтных аккумуляторных батарей электромобиля, например 100-400 В и 110 В постоянного тока, 250 В постоянного тока или 300 В.

24 В Зарядные устройства для электромобилей с входом 100-400 В

Принимает широкий диапазон входных напряжений 100-400 В для зарядки аккумулятора 24 В
, включая Canbus

24 Вольт Зарядные устройства для электромобилей

Для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов 24 В постоянного тока от Автомобили, краны или лодки с напряжением 110, 250 или 300 В постоянного тока.

Преобразователь постоянного / постоянного тока из 12 В в 9 В постоянного тока

Для эксплуатации 9-вольтового оборудования в автомобиле, автобусе, или лодка, с максимальной мощностью 1,2 А.

Больше DC / DC преобразователей для Транспортные средства

Подробнее DC / DC преобразователи для автомобилей

от 12 до 4 вольт, постоянная преобразователь тока для производства водорода
Преобразователь постоянного тока DC / DC пытается поддерживать выходную мощность 30 А как температуру и концентрацию электролита меняется.

Porsche 924 головная шпилька комплект для снятия инструмента

позволяет без проблем снимать шпильки головки и ремонт на месте сломанных шпилек головок для Porsche 924S, 944, 951, 968 и 928 двигателей

ИБП «Сделай сам» (или, если необходимо, «Гетто»)

Первоначально опубликовано 2001 в Атомарно: вычисления максимальной мощности
Последнее изменение 03 декабря 2011 г.

Вы знаете, что такое источник бесперебойного питания похоже, да? Это тяжелая бежевая коробка с розеткой IEC на одной. конец, одна или несколько трехконтактных розеток на другом, несколько лампочек и кнопок.

Что ж, может быть.

Или может выглядеть так.

Эта штуковина работает в основном так же, как обычное «двойное преобразование». UPS.Рядом с компьютером большой толстый блок питания постоянного тока с аккумулятором. сидя на нем. Этот блок питания подключен к сети по одному сбоку и к аккумулятору и инвертору (коробка справа), параллельно, с другой. Блок питания заряжает аккумулятор и запускает инвертор, пока есть питание от сети.

Инвертор преобразует низковольтный постоянный ток обратно в переменный ток с эффективностью. более 85% — 100 Вт постоянного тока на входе, около 90 Вт переменного тока на выходе.Если пропадает питание от сети, инвертор просто работает от аккумулятора, а компьютер (и следить) продолжайте грузить. Чуть больше часа с этим нетребовательным настольный ПК и малогабаритный аккумулятор.

Многие стандартные ИБП могут обеспечивать питание только в течение нескольких минут — долго достаточно, чтобы сохранить вашу работу и выключиться. Все модели, кроме самых дешевых, имеют последовательное соединение с ПК и программное обеспечение, позволяющее компьютеру отключиться вниз, если вас нет рядом, когда ИБП делает свое дело, а заряд батареи становится низко.

Однако с таким ИБП Franken-UPS у вас может быть столько же батареи резервное копирование, которое вы можете разместить в своем компьютерном зале.

ИБП с двойным преобразованием, как этот, постоянно управляет инвертором. Большинство ИБП этого не делают. Вместо этого они являются «резервными источниками питания», в которых инвертор работает только при пропадании сетевого питания. В остальное время они просто пропустите сетевое питание на выход, может быть, с хорошей фильтрацией, может и без. Резервный дизайн делает ИБП более эффективным, а также позволяет дешевым агрегатам иметь инверторы более низкого качества, потому что инвертор почти никогда ничего не нужно делать.

Существуют также «линейно-интерактивные» ИБП, которые запускают инвертор на все время, хотя и не на полную мощность; они также передают сетевое питание через, пока он доступен. При сбое питания уже работающий инвертор просто компенсирует слабину.

ИБП с двойным преобразованием, или «on-line», обеспечивают лучшую фильтрацию мощности из трех разновидностей ИБП и не имеют задержки отключения, если сеть терпит неудачу. Но для бытовых нужд особой разницы, кроме цены, нет. между тремя.

Этот ИБП, сделанный своими руками, может иметь двойное преобразование, но он примерно такой же элегантный. как это выглядит. Большинство людей этого не захотят.

Однако позволяет увидеть, что находится внутри обычного моноблочного ИБП. Все компоненты в этой настройке — просто автономные версии основные биты внутри обычного ИБП.

Аккумулятор

ИБП

требует большой емкости аккумуляторов, и не обязательно свет. Поэтому они используют свинцово-кислотные батареи.

Стандартные ИБП — ну, те, которые достаточно малы, чтобы их можно было носить с собой, в любом случае — используйте «гелевые ячейки», которые являются наиболее распространенным видом герметичного свинца. Кислотные (SLA) аккумуляторы. Обычно, когда кто-то ссылается на батарею SLA, они речь идет о гелевой ячейке.

Эти батареи дешевые, они не протекают, они очень стандартизированы и их можно купить в любом магазине электроники, и они обладают приемлемой производительностью за деньги.

Желейный электролит в гелевой ячейке плохо справляется с газом. пузыри, которые развиваются быстро, если он перезаряжен, и медленно, даже если он просто постоянно пополнялся.Пузырьки испортят электролит. к пластинам аккумулятора, что снижает емкость.

Дешевые батареи SLA также определенно построены на низкой цене. Ваш обычный 12-вольтный блок SLA «семь ампер-час» может работать как большая мощность, как и следовало ожидать от этого рейтинга, даже при более слабом токе с двумя батареями Конфигурация 24 В, которую используют многие ИБП. Не ожидайте большего, чем пару лет жизни без батарей SLA по выгодной цене в дешевом ИБП.

Для большой емкости и отличных сильноточных характеристик, «мокрый» свинцово-кислотный батареи с обычным жидким сернокислотным электролитом — способ идти. Вы не хотите их сбивать, вы не хотите их нести наверх по лестнице, вы хотите убедиться, что вентиляция достаточна, чтобы водород производство во время зарядки не делает вашу компьютерную жизнь неожиданной захватывающе, и да, им нужно время от времени пополнять, если вы хотите, чтобы они продолжались хорошо. Но даже небольшой автомобильный аккумулятор даст вам 25 настоящих ампер-часов в течение для питания компьютеров. Только ваше умение перевозить тяжелые предметы ограничивает емкость, которую вы можете получить от мокрых батарей параллельно.

Автомобильные аккумуляторы можно купить дешево, но они не любят полностью выписан. Как и обычные гелевые клетки. Разрядите любую свинцово-кислотную батарею и оставьте в таком состоянии достаточно долго, и пластины сульфатируются, батарея бесполезна.

Более дорогие аккумуляторы «глубокого разряда» созданы для лучшей работы с этим; у них нет огромной мгновенной текущей емкости «заводной» аккумулятор, если вы хотите запустить двигатель, но вы можете запустить их через полные циклы снова и снова без вреда. Их по-прежнему не должно быть ушел, хотя.

Эта батарея не является обычной влажной ячейкой или гелевой ячейкой. Это спасательный круг GPL-1300 от Concorde Battery Корпорация, которая производит аккумуляторы для всего, от гоночных яхт до истребители. Это герметичная конструкция с регулируемым клапаном и жидкостью. электролит впитался на стекловолоконный мат между плотно прилегающими пластинами — лучший способ сделать батарею SLA. Стеклянный мат придает ему производительность влажной батареи и непроливаемость гелевого элемента.

GPL-1300 — самая маленькая батарея Concorde — она ​​весит меньше семи килограммы. Но он рассчитан на запуск двухлитрового морского дизеля и имеет подлинная емкость 13 А · ч для приложений ИБП.

Однако вы смотрите примерно на 250 австралийских долларов за один из них. Это куплю у вас гораздо более емкая обычная влажная батарея.

Блок питания

ИБП нужно что-то для зарядки аккумулятора и запуска инвертора, когда сеть не вышла из строя. Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов через «постоянную напряжение »метод прост. Зарядить их колодец несколько сложнее.

Если вы подключаете свинцово-кислотную батарею к источнику питания, который настроен на такое же напряжение, какое может держать аккумулятор, когда он полностью заряжен, вы заряжайте аккумулятор, и вы не перезарядите его. Это называется «поплавок». заряжать; это не самый быстрый способ зарядить аккумулятор в ампер-часах, но Вы можете оставить зарядное устройство подключенным навсегда, не поджаривая аккумулятор.

К сожалению, плавающий заряд никогда не сможет полностью зарядить аккумулятор. А также если вы оставите свинцово-кислотную батарею на плаву навсегда, она будет медленно сульфатироваться, как если бы его ненадолго оставили плоской. «Допустимый заряд» около 2,4 вольт. на элемент (14,4 В для батареи 12 В) требуется примерно каждые шесть месяцев, для максимального срока службы батареи.

Схема зарядки в действительно классных коммерческих ИБП может периодически высокие расходы, но не ожидайте их от дешевого устройства.

Для батареи Lifeline, которую я использовал, напряжение холостого хода составляет от 13,2 до 13,4 вольт, в зависимости от температуры — температура выше, напряжение ниже. Я предоставил это с помощью моего настольного источника переменного напряжения на 25 ампер, установленного на это напряжение.

Невозможно произвести автоматическое пополнение заряда с помощью этой штуки, но есть ничто не мешает крутить ручку до 14.4 вольта на несколько часов каждые полгода. И постоянный номинальный ток этого источника питания 25 А означает он может выдавать 300 Вт при 12 вольт. Учитывая эффективность 85-95% инверторы текущей модели, это означает, что вы можете использовать резистивный резистор мощностью не менее 255 Вт. load (о котором подробнее …) из него.

Однако такой блок питания не из дешевых. Это Jaycar Electronics MP-3088, который списки за 359 австралийских долларов. Обычные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов со скидкой в ​​вашем регионе место автозапчастей, намного дешевле чем это.

Если вам нужна допустимая токовая нагрузка 25 А, вы не получите ее просто одно дешевое зарядное устройство. Вместо этого вам придется взять несколько одинаковых зарядных устройств. и подключите их к батарее параллельно. Это примерно так же элегантно, как сделать плату на 24 розетки из двойных переходников, но она будет работать, если ваши зарядные устройства не пытаются делать ничего умного. Какие дешевые не будут; некоторый из них нет даже предохранителя . Важно, чтобы зарядные устройства быть идентичным; дешевые и противные зарядные устройства, которые означают быть точно таким же не обязательно.Желательно сделать несколько разумных зондирование мультиметром, чтобы увидеть, не треснули ли различные положительные выводы все параллельные установки имеют одинаковый потенциал, когда они работают.

Дешевые зарядные устройства могут или не могут позволить батарее разряжаться через них, наоборот, при отключении электроэнергии; худший сценарий здесь — разрушение зарядного устройства, хотя более вероятна простая потеря заряда аккумулятора. Лавка поставки, вероятно, этого не сделают — мои, конечно, нет.Как и большинство скамей питания, имеет хорошую защиту от обратного тока и перегрузки по току.

Если у вас есть зарядное устройство без схемы предотвращения обратного тока, хотя тогда вам понадобится какой-то изолятор батареи — причудливый для многоаккумуляторных автомобилей или просто большой толстый диод. Дешевые зарядные устройства могут плохо справляется с падением напряжения от диодного изолятора; они будут должны подавать больше вольт для достижения того же тока заряда, и они могут возникнуть забавные мысли о состоянии заряда аккумулятора.

Оценки дешевых зарядных устройств в целом довольно оптимистичны, но три Зарядные устройства на «10 ампер» должны обеспечивать непрерывную работу на 25 ампер. Четыре конечно будет, если только они не от очень захудалого производителя .

Если напряжение аккумуляторной батареи при полной зарядке незначительно превышает допустимое плавающее напряжение, тогда вы можете оставить свои дешевые зарядные устройства подключенными навсегда. Если выше, то аккум будешь медленно варить; если ниже, то у вас будут проблемы с ранней сульфатацией.

Но эти зарядные устройства действительно дешевые.

Инвертор

Это инвертор от 12 до 240 вольт на 300 вольт для пожилых людей. дизайн, с не очень большой номинальной импульсной мощностью — количество мощности, которое он может доставить на короткое время.

Вт может равняться вольт, умноженному на ампер, но только для цепей постоянного или переменного тока. работа исключительно с резистивными нагрузками, такими как обогреватели или лампы накаливания. Компьютеры и мониторы не являются резистивными нагрузками.Технически говоря, у них довольно противная «сила фактор ». Инвертор на 300 ВА может потреблять всего около 210 Вт. стоимость оборудования для ПК; может даже меньше. Подробнее об этом применительно к компьютеру ИБП, ознакомьтесь с официальным документом APC в формате PDF по этой теме, здесь.

Однако то, что в компьютере установлен блок питания мощностью 300 Вт, не означает, что он нуждается в инвертор 430 ВА. Это понадобится только в том случае, если он полностью загрузит каждый из своих Выходные шины блока питания, чего почти наверняка нет.

В наши дни вы можете получить инвертор на 300 ВА с номиналом перенапряжения 900 ВА и эффективность выше 90% примерно за 160 австралийских долларов — у Jaycar есть один, MI-5062, по этой цене. Менее чем вдвое дороже вы можете получить 600 ВА постоянного тока, Инвертор перенапряжения 1500 ВА, которого достаточно для работы практически любого ПК, и его монитор.

Рейтинг перенапряжения имеет значение, потому что многие устройства потребляют намного больше тока при запуске, чем при запуске. Лазерные принтеры и холодильники, например, у вас есть такие огромные текущие требования к запуску, что вам, очевидно, инвертор с сильно завышенными характеристиками, если вы хотите их запустить.Компьютеры не это плохо, но мониторы с ЭЛТ все еще могут быть проблемой.

Компьютер, который я питал от этой установки, представляет собой скромную коробку Celeron с 15 дюймовый монитор. ПК без монитора потребляет пиковый ток около 8,5 ампер. от аккумулятора через инвертор при запуске. Затем становится меньше чем шесть ампер.

Схема размагничивания монитора, однако, потребляет больше, чем пиковая мощность. мощность инвертора.

Поскольку практически все ЭЛТ автоматически размагничиваются при включении вверх, это проблема. Еще один 15-дюймовый аппарат, который я пробовал, просто привязал иглу. мой амперметр на мгновение включился, а потом сидел там в режиме ожидания.

К счастью, старый монитор Mitac на картинке все еще может запуститься когда он пытается размагнитить себя и терпит неудачу. Он просто рисует красивую устойчивую восьмерку усилители, без страшного всплеска. Таким образом, ПК с монитором имеет пиковую потребляемую мощность. меньше постоянной выходной мощности инвертора, а затем стабилизируется примерно до 70% емкости.

Примечание: если вы не знаете, какой толщины использовать провод, скажем, для 20 ампер (чтобы обеспечить приличный запас прочности), это хороший признак того, что вы не совсем готов к этому проекту.

Решение проблемы перенапряжения монитора, конечно же, заключается в использовании более современный инвертор с большим номиналом перенапряжения или использовать более низкую мощность монитор, как ЖК-экран. 15-дюймовые ЖК-дисплеи (у которых площадь экрана больше, чем у «15-дюймовый» ЭЛТ) потребляет менее 40 Вт и не имеет никаких скачков при запуске, чтобы говорить из. Так что они отличные кандидаты для приложений «альтернативной энергетики».

Формы сигналов инвертора

«Форма волны» инвертора — это то, как изменяется выходное напряжение инвертора. поскольку он проходит через свои положительные / отрицательные циклы переменного тока. В частота колебаний для всех австралийских инверторов 220/240 вольт должна быть те же 50 Гц (циклов в секунду), что и обычная электросеть в этой стране, но график зависимости напряжения от времени на выходе инвертора может быть совершенно другим. от сети.

Если, например, напряжение повышается практически мгновенно до полного положительного значения, держится там половину цикла, затем практически мгновенно падает до полного отрицательного для другого полупериода вы смотрите на «прямоугольную волну».

Нормальное сетевое питание чередуется плавной синусоидой — ну, когда Во всяком случае, он не загрязняется скачками, провалами и скачками. Эта синусоидальная форма волны, показанная на этом рисунке зеленым цветом, точно имитируется только более дорогие «синусоидальные» инверторы. Вы можете купить ИБП с синусоидальной волной. инверторы — вы смотрите, может быть, 900 австралийских долларов за интерактивную линию 750 ВА. один. Вы также можете купить синусоидальные инверторы как отдельные изделия.

Но

ПК в них не нуждаются. Они отлично работают с модифицированной прямоугольной волной. мощность — это красный сигнал на картинке. Инверторы, которые выводят это форма волны дешевле, чем единицы синусоидальной волны.

Большинство двигателей переменного тока — например, электроинструменты — будут нормально работать после изменения мощность прямоугольной волны также, но они могут потреблять примерно на 20% больше энергии чем вы ожидаете, и может раздражать.Вещи со схемой, которая полагается на чистой синусоидальной энергии — электрические часы, хлебопечки, некоторые зарядные устройства, двигатели с «экранированным полюсом», используемые потолочными вентиляторами, скорее всего, будут плохо себя вести.

Синяя форма волны на картинке, кстати, представляет собой простую прямоугольную волну. Сейчас довольно сложно найти простые прямоугольные инверторы. Который хорошо, потому что ты, вероятно, не хочешь этого. Они могут запускать некоторые, но не все, двигатели, и они прекрасно справляются с лампами накаливания.Но даже мощность компьютера не гарантируется, что расходные материалы будут работать должным образом на этом чрезвычайно «грязном» мощность.

Зачем делать самому?

Для чего нужна самостоятельная установка ИБП, кроме изготовления смотришь все технично и грамотно?

Ну, если хотите, у вас будет чудовищная емкость аккумулятора.

Вы не можете заменить батареи большей емкости на большинство стандартных ИБП. Дело не только в том, что батареи большего размера не поместятся в коробке; стандарт схема зарядного устройства также вряд ли справится с большей емкостью.Если заряд занимает больше времени, чем должен, или ток заряда слишком велик, ИБП может предположить, что с аккумулятором что-то не так.

У лучших коммерческих ИБП есть стандартный разъем расширения батареи; некоторые дешевые устройства будут работать с большей емкостью батареи, но у вас есть припаять кабель расширения к соответствующим клеммам внутри, чтобы это произошло. Не делайте ставку на то, что это возможно с Дж. Хотя случайный ИБП.И чем больше мощности вы добавляете, тем меньше вероятность это работать.

О, и если ваш дешевый ИБП не ожидает большей емкости аккумулятора, он тоже не будет ожидать большего времени выполнения. Так он может перегреться и умереть, если вынужден работать на почти полной мощности намного дольше стандартного аккумулятор мог обойтись.

Используйте глупое зарядное устройство, например, мой блок питания постоянного тока и специальный инвертор. приемлемого качества, и у вас не будет этих ограничений.Ты должен следите за своей батареей, и вы должны тщательно установить напряжение. Но вы также можете использовать банк аккумуляторов для грузовиков для питания вашего ПК в течение недели. без сети, если хотите.

ИБП с раздельными ящиками также полезен для большего, чем моноблок. Маленькая герметичная батарея в этой установке имеет более чем достаточно тычка, чтобы начать моя машина, например, которая больше, чем может выдержать кирпич SLA 7Ah.

(у меня есть , использовал небольшую батарею SLA для запуска автомобиля, один раз, но только косвенно; Взял свежезаряженный SLA и подключил параллельно с разряженным аккумулятором автомобиля, и просто оставил его там на полчаса, чтобы вставьте немного заряда в вещь.Потом я un подключил SLA, и завел машину от теперь уже слегка заряженной основной аккумуляторной батареи.)

Настольный блок питания тоже вообще полезная вещь. Я использую все свое время, когда я создаю и тестирую что-то, или когда мне просто хочется поджечь карандаш.

И инвертор можно подключить к автомобильному аккумулятору в любом месте для питания различные гаджеты.

(Примечание — езда по городу с пассажиром, показывающим 240 стробоскопическая вспышка для ничего не подозревающих пешеходов не приветствуется и не поощряется, автор.И даже несмотря на то, что дождь выглядит действительно круто, пожалуйста, сделай не стоять под дождем, держа стробоскоп.)

Если, конечно, ни одно из этих преимуществ вам не нравится, то нет причина для вас купить эти отдельные компоненты. Они не дадут вам высшего класса система зарядки (во всяком случае, если вы не потратитесь на зарядное устройство высшего класса), они никак не взаимодействуют с компьютером, и вряд ли они и аккуратный раствор.

Но если вы ищете ИБП промышленной мощности, не как цены на варианты без привязки, это может быть проще, чем вы думаю свернуть свой собственный.

Источник бесперебойного питания (ИБП) — Infineon Technologies

С ростом осведомленности и стремления к сокращению выбросов углерода во всем мире, относительно более строгие требования, впоследствии увеличивающие угрозу более высоких затрат на электроэнергию, стимулируют рынок ИБП с более высокой эффективностью. На рынке также наблюдается тенденция к тому, что клиентам требуются ИБП меньшего размера, обеспечивающие такой же уровень защиты.Тенденция обусловлена ​​нехваткой места и стоимостью владения. Чем меньше занимаемая площадь ИБП, тем легче он становится, тем меньше затраты на его эксплуатацию и тем больше места доступно для основной деятельности или процесса. Сочетание сильных сторон модулей питания Easy, которые устанавливают эталон низкой паразитной индуктивности, с мощностью MOSFET-транзистора Infineon 1200 В CoolSiC ™ позволяет нашим клиентам не только значительно снизить системные и эксплуатационные расходы, но и помогает использовать невиданные ранее возможности. уровни КПД и удельной мощности.

Технические тенденции:

Такие приложения, как серверы, центры обработки данных и промышленная автоматизация, требуют топологии ИБП с двойным преобразованием. Системы ИБП подают питание на подключенное оборудование в двухэтапном процессе . Сначала они преобразуют входящую мощность переменного тока в мощность постоянного тока, а затем преобразуют мощность постоянного тока в кондиционированную мощность переменного тока с чистой синусоидой. Во время сбоя системы ИБП преобразуют накопленную мощность батареи постоянного тока в мощность переменного тока. Кроме того, они автоматически обходят внутренние компоненты и подают питание непосредственно на подключенное оборудование в случае внутренней неисправности или перегрузки.

Система DC-AC преобразует постоянный ток в кондиционированное переменное чисто синусоидальное напряжение. На этом этапе предпочтительна топология уровня 2 или уровня 3 NPC 1 / NPC 2 . В частности, level 3 NPC 1 / NPC 2 широко используется из-за своей более высокой эффективности. Уровень 3 NPC 1 позволяет использовать устройства , 600 В, и оптимальную топологию для работы с частотой коммутации более 20 кГц , а также для моделей ИБП с высоким выходным напряжением. Уровень 3 NPC 2 использует устройства 600 В и 1200 В , наилучшая топология для работы с частотой коммутации менее 20 кГц, а также для моделей ИБП с низким выходным напряжением.

Infineon Технология MOSFET CoolSiC ™ , 1200 В открывает разработчикам инверторов новую возможность придерживаться простой двухуровневой топологии, чтобы использовать еще большую эффективность и удельную мощность, чем сложная трехуровневая топология.

Подробнее:

Вам нужен ИБП или инвертор?

И инверторы, и блоки бесперебойного питания (ИБП) могут вырабатывать переменный ток из источников постоянного тока, и по этой причине их часто путают. Однако ИБП — более сложное устройство с большим количеством функций, и на самом деле он использует инвертор в качестве одного из своих внутренних компонентов.

Проще говоря, инвертор получает электроэнергию от источников постоянного тока (DC), таких как батареи или солнечные панели, и обеспечивает переменный ток (AC), используемый большинством приборов. ИБП также имеет эту функцию, но у него есть дополнительные функции, такие как мгновенный отклик и накопление энергии.


Убедитесь, что ваши устройства имеют надежную систему резервного питания.


ИБП и инверторы можно сравнить с кондиционерами и компрессорами.Подобно тому, как компрессор не может обеспечить охлаждение помещения сам по себе, автономный инвертор не может выполнять все функции ИБП.

Как работает инвертор?

Основная функция инвертора — преобразование электроэнергии из постоянного тока в переменный, как обсуждалось выше. Обратите внимание, что инверторы только преобразуют электроэнергию и не могут генерировать или накапливать электроэнергию сами по себе. Если вы отключите инвертор от источника постоянного тока, подача переменного напряжения прервется.

  • Инверторы, как и любое электрическое оборудование, имеют номинальную мощность.Например, в большинстве жилых солнечных энергетических систем используются инверторы мощностью менее 10 кВт, в то время как в коммерческих установках среднего размера, вероятно, будет более 100 кВт.
  • Помимо номинальной мощности, инверторы предназначены для работы в определенном диапазоне напряжений по току как на стороне постоянного, так и переменного тока.

Преобразователи частоты (VFD) часто называют «инверторами», потому что многие модели вырабатывают трехфазное питание переменного тока от входа постоянного тока. Однако такая практика именования вызывает путаницу, поскольку целью частотно-регулируемого привода является управление скоростью двигателя путем регулировки напряжения и частоты.Как и ИБП, частотно-регулируемый привод использует инвертор в качестве одного из внутренних компонентов, но имеет дополнительные функции.

Как работает ИБП?

Источник бесперебойного питания или ИБП имеет понятное название — он обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии, особенно во время отключений электроэнергии и сбоев в электросети. Однако бесперебойное питание возможно только при соблюдении двух условий:

  • Накопитель энергии, который используется ИБП при отключении электроэнергии.Функция накопления энергии обычно обеспечивается батареями и контроллером заряда.
  • Мгновенный отклик, чтобы все оборудование, подключенное к ИБП, могло продолжать работать при отключении электроэнергии. Например, блоки ИБП используются в центрах обработки данных для защиты информации и оборудования при возникновении проблем с электросетью.

Обратите внимание, что инверторы также могут использоваться в качестве резервных источников питания в сочетании с системами хранения энергии. Однако обычный инвертор не может обеспечить плавный переход, предлагаемый ИБП.Инверторы могут реагировать менее чем за одну секунду, но они недостаточно быстрые, чтобы предотвратить потерю данных в ИТ-приложениях. С другой стороны, ИБП работают намного быстрее, реагируя за считанные миллисекунды.

Инвертор

и ИБП: основные отличия

УСТРОЙСТВО ИНВЕРТОР ИБП
Основная функция Преобразование постоянного тока в переменный. Резервное питание без перебоев.
Накопитель энергии Нет, но многие модели инверторов могут использовать внешние накопители. Да, включает встроенное хранилище и дополнения для увеличения времени работы от батареи.
Скорость отклика Около 500 миллисекунд. Менее 10 миллисекунд.
Потребляемая мощность Только постоянный ток, требуется контроллер заряда для зарядки аккумуляторов переменным током. варианты переменного и постоянного тока.
Выходные соединения Только клеммы переменного тока. Обычно включает розетки для прямого подключения приборов.

При той же номинальной мощности ИБП обычно дороже инвертора с учетом его дополнительных компонентов и функций. Блоки ИБП необходимы в приложениях, требующих непрерывного питания во время отключения электроэнергии, но инверторы с внешними батареями экономически эффективны, когда эта функция не требуется. Например, вы не хотите оставлять центр обработки данных без питания (ИБП), но можно допустить кратковременное отключение вашей системы освещения (инвертор + накопитель энергии).

Когда вы заряжаете аккумуляторы с помощью основной электросети, происходит два преобразования энергии. Источник переменного тока сначала преобразуется в постоянный ток для зарядки батареи, а выходная мощность батареи преобразуется обратно в переменный ток. Для зарядки аккумулятора требуется питание постоянного тока, а при использовании входа переменного тока вам понадобится выпрямитель. Блоки ИБП включают этот компонент, но требуется внешний контроллер заряда, если у вас есть батареи, подключенные к инвертору.

Объединение ИБП и инверторов

Поскольку ИБП более дорогие, не имеет смысла рассчитывать их на часы работы без источника питания.Более разумный подход состоит в том, чтобы иметь кратковременную мощность ИБП, дающую время более крупной системе инвертор + аккумулятор, чтобы взять на себя нагрузку.

  • Инвертор с накопителем энергии может использоваться в качестве прямого источника питания для менее критических нагрузок, таких как освещение и вентиляция.
  • Нагрузки ИБП
  • могут оставаться подключенными во время длительного отключения электроэнергии, и вы можете просто зарядить батареи ИБП с помощью выхода инвертора.

Обратите внимание, что меры по повышению энергоэффективности позволяют дольше работать с резервным питанием.Например, если вы замените люминесцентные лампы эквивалентными светодиодными продуктами, которые потребляют на 50% меньше энергии, они могут прослужить вдвое дольше с резервным питанием.

Наилучшая конфигурация меняется в зависимости от нагрузок, имеющихся в вашем здании. Например, в офисе с большим количеством компьютеров и коммуникационного оборудования обычно требуется большой ИБП. С другой стороны, в складских помещениях, где используются только вентиляция и освещение, можно без проблем использовать обычный инвертор. Проведя профессиональную оценку ваших установок и оборудования, вы сможете определить оптимальную конфигурацию.

Система бесперебойного питания — обзор

6.4 Выпуск автомобильных аккумуляторов AGM

На протяжении многих лет аккумуляторы AGM используются в стационарных условиях, например, в телекоммуникациях и системах бесперебойного питания. Учитывая их успешный послужной список, использование этой технологии в дорожных транспортных средствах рассматривалось еще в 1990-х годах [7]. В одном из первых случаев наиболее перспективным оказалось сочетание двух свинцово-кислотных аккумуляторов.Одна серия автомобилей, родстер от ведущего немецкого производителя, оснащалась двумя батареями вместо одной, соединенной переключателем. Одна небольшая залитая батарея специальной конструкции использовалась исключительно для запуска двигателя, в то время как другая батарея (AGM) покрывала все велосипедные приложения. Если по какой-либо причине основная батарея будет сильно разряжена, небольшая стартерная батарея сможет самостоятельно запустить двигатель [3,8]. Основным стимулом для этой системы с двумя аккумуляторами было ожидаемое сезонное использование автомобиля, которое могло привести к глубокому разряду аккумулятора.Специальная отдельная стартерная батарея позволила избежать проблем с запуском двигателя.

Еще одним стимулом для автомобильных аккумуляторов AGM было их использование в качестве обходного пути при создании сетей для глобального соединения компьютеров. Аналогичным образом было решено подключить все электронные устройства и блоки управления в автомобилях. Первые автомобили, которые были полностью подключены, обернулись катастрофой. Когда они не используются, все устройства обычно переходят в спящий режим, чтобы минимизировать потребление энергии. К сожалению, в некоторых случаях система режимов пробуждения и сна не работала удовлетворительно при подключении через шинную систему.Следовательно, (залитая) батарея иногда полностью разряжалась после короткого периода выключения. Даже если после этого машина все еще могла заводиться, циклическая нагрузка на аккумуляторы была колоссальной. Замена стандартных залитых аккумуляторов аналогами AGM помогла свести к минимуму сбои, вызванные неоптимизированной электрической системой автомобиля. Сегодня сетевые системы транспортных средств технически зрелы.

Такси, машины скорой помощи и другие автомобили экстренной помощи — другие важные примеры, в которых аккумуляторы AGM служат в качестве долговременной замены обычных залитых аккумуляторов. В такси многие устройства работают даже при выключенном двигателе, например, вентиляция, радио и освещение (внутри пассажирского салона, а также габаритные огни). Залитые батареи часто демонстрируют короткий срок службы — всего 6 месяцев в таких суровых условиях эксплуатации. Напротив, аккумуляторы AGM способны выдерживать нагрузку до 3 лет и позволяют владельцам автопарков оправдать премию, установленную на аккумуляторы.

Еще одна причина для замены обычных, заливных стартерных батарей — это более высокая пусковая способность батарей AGM при холодном пуске.Конструкция батареи AGM не требует резервуара для раствора электролита, поэтому высота пластины больше, чем у затопленных конструкций. Следовательно, высокоскоростные характеристики улучшаются из-за большей площади поверхности электродов. Эта концепция также называется «уменьшением габаритов», поскольку она позволяет использовать батареи меньшего размера с такими же быстродействующими характеристиками, например, для автомобилей с большим рабочим объемом двигателя, но ограниченным пространством для стартерной батареи.

Варианты батарей для источников бесперебойного питания

Свинцово-кислотная батарея была изобретена французским физиком Гастоном Планте в 1859 году и является одной из старейших технологий аккумуляторных батарей.Более 150 лет он был опорой, когда требовалась батарея высокой энергоемкости, и составляет 70% вторичных (перезаряжаемых) батарей, используемых во всем мире. Даже сегодня, с появлением аккумуляторов с более высокой удельной мощностью и малым весом, свинцово-кислотные аккумуляторы во всех их формах являются наиболее часто используемым типом аккумуляторов.

Высокотемпературная батарея VRLA 12 В, 95 А / час от CSB Battery Co. 14 Это основа источников бесперебойного питания (ИБП) и автомобильной промышленности.В первую очередь это связано с его высокими энергетическими возможностями и очень низкой стоимостью. Свинцово-кислотные батареи доступны в различных топологиях конструкции, таких как затопленные SLI, тяговые и стационарные типы, свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном (VRLA или SLA), абсорбируемый стеклянный мат (AGM) и типы рекомбинации гелевых элементов.

В индустрии ИБП используются стационарные типы SLI с залитым питанием и их герметичный аналог — батарея VRLA. Из-за опасностей, связанных с утечкой, и выбросов газообразного водорода, связанных с затопленными батареями, они в основном используются с большими стационарными системами ИБП в постоянных фиксированных местах.

Зарядка и разряд

Основная конструкция залитого элемента состоит из положительного электрода, изготовленного из диоксида свинца, и отрицательного электрода, изготовленного из высокопористого губчатого свинца. Оба электрода непрерывно погружены в раствор воды и серной кислоты. Сурьма добавляется в электроды для увеличения производительности батареи. Ниже приведены подробные сведения об электрохимии заряда и разряда батареи.

Процесс зарядки осуществляется путем принудительного удаления электронов с отрицательного электрода и их принудительного введения в положительный электрод.

Реакция отрицательного электрода:

PbSO 4 (s) + H + (вод. ) + 2-e → Pb (s) + HSO-4 (водн.)

Реакция положительного электрода:

PbSO 4 (s) + 2H 2 O (l) → PbO 2 (s) + HSO-4 (aq) + 3H + (aq) + 2-e

По мере того, как ячейка приближается к полностью заряженному состоянию , большая часть PbSO 4 была преобразована в Pb или PbO 2 , а затем напряжение элемента увеличивается до напряжения газовыделения примерно 2.39 Вольт. За пределами этого состояния заряда начинается реакция перезарядки, приводящая к образованию водорода и кислорода. Вода из внутренней батареи также теряется из-за того, что она превращается в водород и кислород и выводится из батареи. В случае значительного перезаряда может возникнуть коррозия положительного электрода и даже коробление пластины, что приведет к необратимому повреждению аккумулятора.

Процесс разряда вызван проводимостью электронов от положительного электрода обратно в ячейку на отрицательном электроде.

Реакция отрицательного электрода:

PbSO 4 (s) + H + (водн. ) + 2-e → Pb (s) + HSO-4 (водн.)

Реакция положительного электрода:

PbSO 4 (s) + 2H 2 O (l) → PbO 2 (s) + HSO-4 (aq) + 3H + (aq) + 2-e

Рисунок 1. Диаграмма жизненного цикла VRLA. Номинальное напряжение одного элемента в свинцово-кислотной батарее составляет 2 вольта. Например, автомобильный аккумулятор на 12 В состоит из шести ячеек. При разрядке глубиной менее 80% (1.7 В постоянного тока на ячейку), это может привести к повреждению ячейки. Возникающий в результате деструктивный процесс называется чрезмерным сульфатированием или кристаллизацией сульфата свинца. В основном свинец попадает в раствор электролита, кристаллизируется и покрывает пластины (электроды) батареи.

Срок службы залитых аккумуляторов, заявленный производителем, зависит от класса и качества аккумуляторов. Заявленный срок службы зависит от поддерживаемого уровня воды, а также от того, правильно ли заряжена батарея и установлена ​​в месте с постоянной температурой окружающей среды от 20 до 30 ºC (от 68 до 86 ºF). Доступны залитые аккумуляторные батареи с заявленным сроком службы от трех до более 20 лет.

Свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном

Рис. 2. Срок службы в зависимости от температуры. Наибольшее количество проданных типов ИБП — это небольшие портативные разновидности. Обычно их номинальная мощность колеблется от 100 ВА до 10 кВА. Таким образом, основная масса батарей, используемых в ИБП, — это батареи типа VRLA. Батареи VRLA идеально подходят для портативных приложений, поскольку они включают в себя сброс давления, который герметизирует элементы батареи и предотвращает утечку электролита.Они включают в себя повторно закрывающиеся вентиляционные отверстия, которые обычно закрываются, чтобы предотвратить проникновение кислорода, и, что не менее важно, удерживают газообразный водород, чтобы поддерживать баланс процесса рекомбинации.

В семействе батарей VRLA иммобилизация электролита осуществляется двумя разными способами. Первый заключается в использовании гелеобразного электролита, который часто называют гелевым элементом. Гель пропитан листом микропористого материала, который действует как разделитель между положительным и отрицательным электродами.Как и в случае залитых батарей, гелевый электролит содержит воду и серную кислоту. Вторая конструкция называется Absorptive Glass Mat (AGM). Дизайн почти идентичен типу геля, за исключением того, что материал сепаратора — AGM из стеклянных микроволокон.

При использовании обычной залитой батареи водород и кислород теряются за пределами батареи. Баланс водорода и кислорода не является проблемой, так как батарея может потерять добавленную воду. Однако в батарее VRLA близко расположенные электродные пластины разделены пористым стекломатом.Ячейка заполнена электролитом, достаточным для покрытия поверхности электродных пластин и отдельных стеклянных нитей разделительного материала. Это создает состояние недостатка электролита и обеспечивает гомогенный перенос газа между пластинами, что облегчает рекомбинацию газов водорода и кислорода обратно в воду при перезарядке аккумулятора. При нормальных условиях перезарядки вентиляционное отверстие ячейки остается закрытым и поддерживает давление в ячейке, помогая процессу.

Топология электрода батареи VRLA обычно бывает двух видов: цилиндрической намотки или плоско-призматической.Цилиндрические батареи VRLA могут выдерживать более высокое внутреннее давление. Таким образом, их вентиляционные отверстия рассчитаны на открытие при давлении от 25 до 40 фунтов на квадратный дюйм. Однако батареи призматического типа с плоской пластиной могут иметь давление сброса от 1 до 2 фунтов на квадратный дюйм.

При хранении и залитые батареи, и батареи VRLA со временем саморазряжаются и, если не перезаряжать, становятся чрезмерно разряженными. Кроме того, скорость саморазряда увеличивается, когда температура хранения превышает идеальную температуру 25 ºC.Производители аккумуляторов рекомендуют полностью зарядить аккумуляторы перед хранением и заряжать их через определенные промежутки времени в зависимости от температуры окружающей среды, в которой хранятся аккумуляторы. Например, производитель может рекомендовать выполнять подзарядку каждые шесть месяцев при хранении при температуре 25 ºC, а при хранении при температуре 60 ºC может потребоваться подзарядка каждые две недели.

Работа в экстремальных условиях

Эксплуатация аккумуляторов в условиях высоких температур значительно сокращает срок их службы.При более высоких температурах химический состав внутри батареи может стать очень активным и увеличить скорость коррозии сетки и внутреннего износа. Типичный срок службы призматической батареи VRLA составляет от трех до пяти лет при температуре окружающей среды 25 ºC. Большинство производителей батарей VRLA заявляют, что срок службы батарей составляет менее года при 50 ºC. Низкие температуры ниже 0 ºC обычно влияют на емкость аккумулятора. При понижении рабочей температуры внутреннее сопротивление батареи увеличивается.Внутреннее сопротивление типичной свинцово-кислотной батареи может увеличиваться на 50% при температуре от 30 до -18 ºC.

Есть и другие факторы, влияющие на срок службы батареи. Свинцово-кислотные батареи имеют номинальный срок службы (рис. 1). Увеличение количества циклов разрядки и перезарядки в течение года сокращает срок службы батареи. Даже при использовании в идеальном температурном диапазоне большинство призматических батарей VRLA страдают от медленной потери газов водорода и кислорода, что отрицательно влияет на процесс рекомбинации, вызывая высыхание аккумуляторных элементов со временем.Однако цилиндрические конструкции VRLA с металлическим корпусом включают в себя вентиляционные отверстия под более высоким давлением и сверхчистый свинец, что продлевает срок их службы. Некоторые производители предлагают цилиндрические батареи VRLA с заявленным сроком службы 10 лет при 25 ºC. Заявленный диапазон рабочих температур составляет от -60 до 80 ºC.

Китайская компания по производству аккумуляторных батарей (CSB) недавно начала предлагать свою линейку призматических батарей VRLA XTV (рис. 2) с заявленным сроком службы 12 лет (при 25 ºC).Еще более примечательно то, что CSB заявляет, что срок службы батарей составляет четыре года при использовании в окружающей среде 50 ºC (122 ºF). CSB хранит детали конструкции батарей XTV в секрете, и более подробной информации нет.

Поскольку производители ИБП делают большие успехи в разработке систем, которые обеспечат многолетнюю надежную работу, во многих системах батареи часто являются самым слабым звеном. В некоторых случаях они могут выйти из строя без предупреждения, если их не поддерживать и не проверять периодически.Очень важно хорошо понимать, подходит ли аккумулятор для конкретного применения.

Эта статья написана Майклом А. Стаутом, вице-президентом по техническим вопросам компании Falcon Electric, Inc., Ирвиндейл, Калифорния. Для получения дополнительной информации щелкните здесь .


NASA Tech Briefs Magazine

Эта статья впервые появилась в майском выпуске журнала NASA Tech Briefs за май 2012 года.

Прочитать больше статей в этом выпуске здесь.

Другие статьи из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ

Какой ИБП (источник бесперебойного питания) будет лучшим в 2021 году?

1. AmazonBasics Standby UPS 400 ВА

Бюджетный ИБП, идеально подходящий для игровых консолей

  • Мощность : 255 Вт
  • Батарея : заменяемая
  • Срок службы батареи : неизвестно (ожидается 1–364 года)
  • Регулировка напряжения : Нет
  • Гарантийный срок : 1 год
  • Интерфейс : USB