Как полностью разрядить ибп

Обновлено: 04.07.2024

Вы здесь: Главная страница Железо Введение в эксплуатацию новой аккумуляторной батареи в UPS

Введение в эксплуатацию новой аккумуляторной батареи в UPS

Источник бесперебойного питания (ИБП, англ. UPS - Uninterruptible Power Supply) - это очень хорошая штука, которая всегда (ну или почти всегда) защтит Ваш комп от перебоев электропитания. Принцип работы прост: есть аккумулятор, который заряжается от сети и когда питание пропадает, он питает нагрузку энергией этого самого аккумулятора. Но что Вас точно ожидает даже когда сам UPS не загибается - это износ и выход из строя аккумуляторной батареи. В этом случае вы сделаете самое логичное - замените её.

Тут приведу пару моментов, которые нужно бы учесть, чтобы сделать это корректно. Речь пойдёт о свницово-кислотных аккумуляторах, о тех которыми мы часто и пользуемся в этих самых ИБП.

Момент 1. Извлечение старой батареи

Перед извлечением старой батареи удостоверьтесь, что нагрузка отключена и сам ИБП выключен. Для извлечение батареи может понадобиться разобрать сам ИБП, но этого не стоит пугаться, так как для этого нужна лишь отвёртка. В этом процессе лучше не прикасаться голой рукой к металлическим частям (в том числе и клемам), от груха подальше. Если при отсоединении батареи проскакивает искра - ничего страшного, если в воздухе нет легковоспламиняющихся газов. Нужно учитывать, что старая изношенная батарея может иметь повреждения на корпусе, поэтому нужно быть внимательным, чтобы не облить себя электролитом.

Момент 2. Установка новой батареи

Установить новую очень просто, если предварительно извлечь старую. Логика подскажет как её установить обратно. Если нет, то читаем инструкцию или гуглим. Единого рецепта под всё UPS нету. При подключении батареи в UPS между клемами проскакивает искра, что значить в батареи есть начальный заряд. Всё нормально. Нужно включить бесперебойник, чтобы он её определил и сообщил, что всё норм (если он на Вас яростно не пищит, то всё нормально).

Момент 3. Начальный цикл заряда-розряда

Теперь нужно зарядить батарею. Оставляем ИБП включённым, втыкаем его в сеть электропитания и уходим куда-то часов на 12 (может быть и больше), пока она полностью не зарядится. Если в ИБП есть порт для связи с копом или индикатор заряда можно сверятся с ним, но не стоит ему слишком доверять. Короче держим не менее 12 часов.

Когда зарядка завершится, подключаем к ИБП нагрузку (желательно статическую, чтобы потребляемая мощность не прыгала). Потреблять она должна гдето в районе 30% от мощности ИБП. Отключаем от сети электропитания и разряжаем пока не потухнет. Можно замерять время, чтобы прикинуть сколько держится заряд. За вермя разряда он может изрядно "выпищать" все уши, поэтому если на нём можно выключить звук, то лучше так и сделайте (но только не путём подключения к сети).

Момент 4. Контрольный цикл заряда-разряда

Снова ставим на зарядку часов на 12. Заряжаем как и в предыдущем случае. Когда зарядится, снова разряжем той же нагрузкой. Если замеряете время можете заметить, что разрядилась батарея немного быстрее. Это ИБП откалибровался по батарею и выставил границы заряда и разряда. Также можно заметить, что о критеском состоянии он стал сигнализировать гораздо позже (уже ближе к полному разряду). Итак аккумулятор разряжен.

Момент 5. Отправка в продакшн

Перед отправкой в продакшн нужно снова полностью зарядить батарею. Опять часов 12, не меньше. По завершении выключаем его, потом вынимаем с розетки. Ну а далее доставляем его на поле боя, подключаем в включаем. Всё, можно наслаждаться.

Согласно таким рекомендациям была заменена батарея в ИБИ APC BK500-RS, отлично рабоает, держит нагрузку порядка 150 Ватт на протяжении 45 минут, при этом батарея у нас 12 В, емекость 9 Ампер-часов.

Подавляющее большинство из нас использует такое крайне полезное устройство, как источник бесперебойного питания. Качество питания не везде идеальное, да и просто мельчайшие проблемы с электропитанием иногда могут дорогого стоить. Потери данных это всегда неприятно, а иногда просто таки фатально. Устройство куплено, установлено под стол, подключено и владелец его находится в полной уверенности, что в любом случае при перебое в электропитании он успеет корректно завершить работу, а может быть и сделать бэкап на флешку. Время идет, бесперебойник периодически дает о себе знать — как заправский сторожевой пес он подает голос при малейших отклонениях в параметрах электросети. Хозяин спокоен и все хорошо. Но в один из дней перебой таки случается и в этот раз ИБП не просто подает голос и сразу переключается с батареи на сеть, в этот раз свет выключили на долго. Мы спокойно копируем файлы (ведь в запасе у нас минут 15, не меньше) и тут бесперебойник начинает пищать совсем часто и все выключается. Как так? Ведь бесперебойник же должен был нас защитить от подобных ситуаций, а он только вселял нам ложную уверенность в нашей безопасности! Почему так произошло?

Все дело в аккумуляторных батареях, от которых наш бесперебойник и кормит все наше железо, когда внешняя сеть отключается. Но батареи эти, увы, не вечны, они деградируют, емкость их снижается, а вместе с ней и время автономной работы. Вплоть до нуля. К сожалению процесс, этот, зачастую никем не контролируется, хозяин пребывает в уверенности, что он защищен, а в это время аккумулятор уже не совсем аккумулятор, а так — муляж.

Как быть, что делать и куда бежать?

Почему деградируют аккумуляторы? Причин много. От интенсивного использования наступает сульфатация пластин, от перегрузок осыпается активные вещества и так далее. В ИБП стоит необслуживаемый аккумулятор, но в нем все равно есть электролит и электролит этот на основе воды. Находясь постоянно в буферном режиме, в режиме медленной подзарядки, вода это постепенно испаряется и электролит уже не выполняет своих функций. Батарея приходит в негодность. Как этого можно избежать? Избежать этого можно корректными механизмами зарядки аккумулятора, контролем его характеристик, но все это нам не подвластно — это удел производителей ИБП.

Так случилось, что интернет в моих местах только беспроводной, для его работы на крыше установлена устрашающего вида антенна, а для уменьшения потери сигнала в кабеле его длина минимизирована. Сервер, который раздает потом интернет (еще один сервер и свич) — установлены на чердаке. Для этой небольшой связки нужно бесперебойное питание. Даже без учета потерь данных — бегать загружать сервер при малейшем чихе (а у нас они случаются часто) — удовольствия мало. Бесперебойность должна быть и желательно побольше. Я купил бесперебойник на 1100ВА, не новый (новый стоит дороже чем те сервера) и конечно не надеялся на аккумуляторы — они зачастую поношены. Ну купил и купил. Поставил, все вроде бы как окей. В панели управления ИБП мне бодренько говорили про почти час работы от батарей (нагрузка порядка 70 ВА была). Решил я это проверить. Отключил питание и через две минуты, примерно, все благополучно выключилось. Аккумуляторы «мертвые». Как раз тот случай с ложной защитой. Делать нечего, надо покупать новые батареи. Поставил резервные аккумуляторы (так случилось, что от электровелосипеда есть и они бездействуют), по 12ВА. А дохленькие родные спустил вниз.

Я слышал, что электролит в аккумуляторах ИБП часто просто высыхает. Что не сульфатация, не выкрашивание пластин причина смерти аккумуляторов ИБП, а именно высыхание электролита. Попытка, как говорится, не пытка. Аккумуляторы все равно на выброс, а тяга к ковырянию не давала шансов. Для проведения экспериментов мне понадобились:

— Дистиллированная вода (ни в коем случае НЕ электролит!). Продается в автомагазине.
— Шприц, лучше с иглой — с иглой проще дозировать. Продается в аптеке.
— Нож для ковыряния, покрепче.
— Скотч для сборки (для эстетов, конечно ТОЛЬКО синяя изолента должна быть!).
— Фонарик.

На аккумуляторе приклеена крышка, которая закрывает банки. Ее я аккуратно поддел ножом (для ковыряния). Пришлось пройтись по кругу — приклеена она была в нескольких местах.

Под крышкой — банки, накрытые резиновыми колпачками. Колпачки эти, вероятно, нужны для стравливания паров воды, водорода и других вещей, которые могут создавать избыточное давление в банке при работе батареи. Такой себе ниппель, который выпускает газ наружу, но ничего не пропускает внутрь.

Колпачки не приклеены, просто снял их, поддев ножом.

Под колпачками, если заглянуть внутрь банки — ничего интересного. Совершенно. Для заглядывания нужен фонарик.
Взял шприц, набрал в него дистиллированную воду (Главное без грязи. Чтобы все чистенько!) и залил по кубику воды в каждую банку.

Вода благополучно впиталась, практически моментально. Повторил это еще раз. Потом еще раз 5 или 7, не помню. Вода не должна бултыхаться в банке, но и «брать» воду банка тоже не должна. Лучше присвечивать фонариком и посматривать. Главное не переливать.

После заливки воды я накрыл резиновыми крышечками банки и поставил батарею заряжать. А заряжал отдельно, большим зарядным, но думаю это не обязательно — можно заряжать просто в бесперебойнике. Если аккумуляторы разряжены ниже 10В, то зарядить их таким образом не удастся, есть сведения, что такие батареи тоже можно «раскачать», но для этого надо на начальных этапах подавать на них высокое напряжение (порядка 35В на 12В батарею) с контролем тока. Не пробовал, ничего конкретного сказать не могу. Рекомендовать этот способ так же не могу.

Первый момент — если вы перелили воды — она вернется из под крышки. Ее надо собрать шприцем и вылить в канализацию.

Второй момент — если вы накрыли банки крышками, то в процессе зарядки давление в банке немного поднимается и крышечки будут с характерным чпоком разлетаться по всей комнате. Это забавно, но только один раз. Я проверял дважды — во второй раз уже не весело. Я прикрывал крышки родной пластиковой крышкой, а на нее ставил груз.

После зарядки я немного разрядил аккумуляторы автомобильной «переноской», порядка получаса, измерял остаточное напряжение, прикинул емкость. Зарядил снова и опять немного разрядил.

Проделал тоже самое со второй батареей — в бесперебойнике их пара. После всего заклеил скотчем отковырянные крышки, поставил аккумуляторы на место.

За 10 минут при нагрузке в 110ВА аккумуляторы разрядились до 79 процентов. Время работы на батарее несколько менялось, в конце софт говорил о почти 29 минутах + 10 уже прошедших выходит почти 40 минут. Меня такое положение вещей устраивает. Вполне хватит, чтобы пойти и запустить генератор. Когда он у меня будет :). А по пути еще и чаю заварить. И выпить его.
Если исходить из 79% — это 21% за 10 минут или 47 минут работы от батарей. Где-то в районе того, что обещает софт.
Другой вариант расчета — полная емкость батарей 12В * 7Ач * 2шт = 168 Ватт/часов. Это в идеале. При нагрузке в 110Вт заряда должно хватать на 1,5 часа. Но в реальности даже на новых батареях такого времени работы не будет — разрядный ток великоват и отдаваемая емкость будет ниже. Сложно однозначно сказать на сколько восстановилась емкость, но очень похоже, что процентов до 80 от номинальной. На мой взгляд — совсем не плохо для одного шприца, банки дистиллята и часа времени.

Мораль сей басни такова:
— Проверяйте периодически время работы от батарей. Свинью они вам могут подложить в самый неприятный момент.
— На свой страх и риск даже видавшие виды аккумуляторы можно восстановить малой кровью. А нет, так всегда успеется купить новые.

И вот отдали мне нерабочий источник бесперебойного питания от компа.

Если кто не знает — там внутри стоит инвертер и маленький аккумулятор на 12 вольт, и через этот ИБП включается в сеть комп и монитор, и если вдруг выключат свет, ИБП сам может питать монитор и комп несколько минут, чтобы успеть сохранить работу.

Я думал, может в ИБП сгорел транзистор и легко будет все починить.

Но увы, починить его оказалось невозможным.

Во-первых на аккумуляторе было 0 вольт! ))

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

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

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

Ну чтож — такое только на помойку.

Ну хотя бы с его помощью снял фото про удобный инструмент — иглы для выпаивания деталей.

Однако, случайно я увидел ролик на YouTube про оживление аккумулятора от ИБП.

Смысл — снимается крышка, и внутрь заливается немного дистиллированной воды (некоторые советуют электролит заливать), а потом аккумулятор оживляется 30 вольтами. )

Правда у них аккумулятор показывал хоть что-то, а у меня было 0 вольт.

Дистиллированная вода как раз была.

Вот такой аккумулятор там стоял:

Крышечка приклеена, но легко снимается, если поддеть ее через отверстия для отвода газов, под ней находятся резиновые пробки:

Снял эти резиновые пробки, под ними видны пластины.

Между пластинами что-то вроде жестской ваты — видимо оно впитывает электролит, благодаря этому внутри ничего не плещется.

ВНИМАНИЕ: чтобы случайно вам в глаза не попал электролит, нужно надеть ОЧКИ!

Сначала я пытался лить воду в каждую ячейку, но она застревала в горлышке и воздух не давал ей заливаться внутрь.

Тогда я просто залил всю верхнюю поверхность водой (один фиг 0 вольт на нем! 😆), и так оставил на пару часов:

Потом шприцом еще потолкал, и вода стала проваливаться.

Лил, не кубик, или как там советуют (о чем я прочитал позже 😆), а до тех пор, пока вода не дошла до горлышка! ))

Потом откачал по ячейки шприцом и так оставил на часик.

Такой дохлый аккум естественно, не видели обычные зарядки.

Поэтому для оживления я использовал блок питания, на котором можно выставить напряжение и ток.

Увы, один только залив воды ничего не дал — на обычном напряжении аккум все так же не принимал ток вообще.

Тогда я поставил ограничение тока на 1 ампер и выкрутил ручку на максимум!

Он стал потреблять 0.032 ампера! ))

Ток медленно но верно рос!

Постепенно он вырос до пол ампера:

И вот пришел момент когда уже ток превысил 1 ампер, и блок питания стал снижать напряжение:

Все это было не быстро, я несколько раз ставил ограничение в 0.6 ампер и уходил.

И так со временем дошло напряжение до 13 вольт при токе 1 ампер:

Кстати, при зарядке выделяется газ (который, кстати, говорят вреден), поэтому нужно оставлять резиновые крышечки открытыми — иначе их срывает давлением образовавшегося газа, и они подлетают вверх, и могут потеряться! )

В нормальном режиме при зарядке крышечки держит приклеенная сверху крышка, а для выхода газа есть специальные дорожки и два малетньких отвестия в крышке.

Уже можно отключать БП и использовать обычную автомобильную зарядку, подумал я!

Мой чудесный Bosch C3 за 2500р теперь увидел аккумулятор, включил зарядку, но тут же показал что аккумулятор полностью заряжен, и отключил зарядку, хотя напряжение на аккуме было всего 11.5 вольт!

Тогда я вспомнил, что у меня есть другая зарядка — iMax B6, и там вроде есть режим для свинцовых аккумуляторов.

И он там оказался! )

Зарядка увидела аккум, и стала заряжать.

Я выбрал режим на 6 банок:

В инструкции сказано, что нет способов хорошо контролировать зарядку свинцовых аккумуляторов.

По идее нужно заряжать, пока аккумулятор не перестанет принимать ток.

Но эта зарядка в целях безопасности отключалась каждые 2 часа.

Потом я включал ее снова, и так до вечера.

Наконец, ток упал до 0.1 ампер.

После этого я выбрал режим разрядки, разрядил до 12 вольт и зарядил снова, потом еще раз.

Ночь аккумулятор постоял.

Напряжение не упало.

Чтобы проверить нагрузку, рекомендуют подключить 50 ваттную лампочку головного света на несколько минут, и последить за напряжением.

Все, что у меня нашлось — лампочка поворотника на 27 ватт:

Несколько минут я ее держал включенной, потом выключил, и напряжение вернулось в норму (около 12.8).

И таким оно остается уже несколько дней — то есть сам по себе аккум заряд не теряет, и его вполне можно использовать.

Увы, нельзя набрать электролит и проверить его плотность, чтобы узнать истинное состояние аккума.

У меня даже есть ареометр, но во-первых он тупо не пролезет в крышку, но если бы и пролез — там просто не наберется столько жидкости для него, она вся впитана в вату между пластин! )

Конечно, такой аккумулятор уже не подойдет для ИБП или питания чего-либо, но очень часто нужно 12 вольт с большим током для чего-нибудь, что от моего импульсного блока питания не работает, или работает неправильно.

У меня есть большой аккумулятор от Крайслера для этого, но он очень тяжелый и неудобный — провода тянуть. А этот — в самый раз на стол поставить.

Или вынести его куда-то — например, привод для ворот при настройке нужно еще до подключения подкрутить в нужную сторону до нужного положения — мотор можно подсоединить к этому аккумулятору.

А как потеплеет, я попробую его подсоединить к регулятору напряжения, и посмотреть как долго от него проработает, например, ESP8266, постоянно подключенный к Wi-Fi.

В общем, весело я провел денек, оживляя этот аккумулятор, и если у вас валяется что-то подобное — рекомендую попробовать — отличное развлечение! )

При грамотном и своевременном сервисном обслуживании эксплуатационный ресурс источников бесперебойного питания намного превосходит срок службы аккумуляторных батарей. По этой причине через 3–5 лет работы практически всем владельцам ИБП приходится сталкиваться с необходимостью замены АКБ. Если для отдельных моделей эта процедура не вызывает трудностей, то установка новых батарей на бесперебойники АРС и ряда других производителей не дает желаемого результата, продолжительность автономной работы не увеличивается. Это связано с особенностями оборудования и применяемого программного обеспечения. Для устранения этой проблемы потребуется дополнительная калибровка источника бесперебойного питания.

В чем заключается сущность калибровки ИБП

Если говорить простым языком, то процесс калибровки позволяет сообщить источнику бесперебойного питания о том, что была установлена новая аккумуляторная батарея, следовательно, поменялась ее емкость, что влияет на продолжительность работы устройства в автономном режиме.

Современные ИБП работают под управлением специального программного обеспечения, которое контролирует все параметры, в том числе и состояние АКБ. Для всех батарей свойственно постепенное снижение емкости, и по достижению минимально допустимого показателя бесперебойник подает сигнал о необходимости замены. Сведения о состоянии АКБ сохраняются в нулевом регистре памяти устройства. При установке новой батареи информация не обновляется в автоматическом режиме. Оборудование все так же воспринимает новый аккумулятор, как старый, и применяет к нему те же критерии. В результате продолжительность работы в автономном режиме остается прежней.

Эта проблема решается изменением данных, которые хранятся в нулевом регистре, что и осуществляется в процессе калибровки.

Стоит ли выполнять калибровку бесперебойника самостоятельно

Если у владельца ИБП есть опыт в обслуживании оборудования этого класса, то калибровка может быть выполнена и самостоятельно, для этого можно применять целый ряд специальных программ. Но не рекомендуется выполнять такие работы без соответствующих знаний. Это связано с тем, что существующее ПО позволяет менять значительный перечень параметров работы, причем отдельные изменения могут быть необратимыми. Некомпетентное вмешательство приводит к выходу бесперебойника из строя, и в отдельных случаях ремонт будет невозможен.

Практика показала, что при проведении калибровки следует менять информацию только в нулевом регистре. Никакие другие показатели трогать не следует. А наиболее правильным решением станет обращение за помощью к квалифицированному специалисту, знающему все нюансы работы с определенной моделью источника бесперебойного питания.

Какие способы калибровки ИБП существуют

Чтобы добиться максимальной продолжительности автономной работы UPS, на практике применяют несколько способов. Обратим внимание на основные из них.

Наиболее трудоемким и сложным считается вариант с корректировкой информации в ячейках FLASH EEPROM при помощи специальных программаторов. Для решения задачи потребуется выпаять микросхему EEPROM, откорректировать информацию в ячейках в режиме перепрограммирования. Самостоятельно такие работы любителю выполнить вряд ли удастся, по этой причине такой способ получил самое минимальное применение.
Перепрограммирование регистра при помощи терминальных программ. Чаще всего используют Teletype, HyperTerminal, установка которых не вызывает затруднений. Благодаря этому, ПО удается получить доступ к информации, хранящейся в нулевом регистре и изменить ее через порт COM, который есть у ИБП. При этом выпаивать микросхему памяти, использовать программаторы не потребуется. Обратите внимание — для подключения бесперебойника к компьютеру или ноутбуку с таким программным обеспечением потребуется специальный шнур типа DB9. Стандартные RS232m-RS232f, USB-кабели для этой цели не подойдут.

Общая схема работ в таком случае будет следующей:

Соединяют источник бесперебойного питания, устанавливают необходимые параметры связи.
Переводят ИБП в режим мониторинга, контролируют рабочие параметры.
Переводят бесперебойник в режим программирования, входят в «регистр 0», устанавливают константу, соответствующую табличным значениям.

Информацию о величине показателя можно найти в таблицах на сайте производителя. Если такой возможности нет, рекомендуют устанавливать максимальное значение «FF». По завершении калибровки программное обеспечение самостоятельно изменит значение на необходимое.

Наиболее простым способом считается применение специализированных программ, таких как APCFIX, APC DIAG. Отметим, что второе ПО бесплатно, а по своим возможностям ни в чем не уступает первой.

В процессе калибровки осуществляется проверка емкости аккумуляторной батареи при работе на нагрузку. В ходе процедуры АКБ разряжается до установленного показателя. На основании полученной информации рассчитывается коэффициент, которые и прописывается в нулевой регистр FLASH EEPROM. В результате удается увеличить продолжительность работы в автономном режиме в 2-3 раза, а в отдельных случаях даже больше.

Обратите внимание — при установке совместимых, а не оригинальных батарей, штатные утилиты, предлагаемые производителем ИБП, не справляются с калибровкой. Потребуется подбирать подходящее ПО или менять информацию в регистре вручную. Это только усложняет решение задачи и делает невозможным самостоятельно устранение проблемы.

Общая схема калибровки ИБП после замены АКБ

Перед началом калибровки новые аккумуляторные батареи заряжают на 100%, для чего потребуется включение ИБП на 10–12 часов в зависимости от емкости АКБ. Для разряда аккумулятора используют нагрузку в пределах 35–40% от номинальной. Для этой цели стоит использовать набор обычных ламп накаливания с необходимой мощностью, который позволят установить необходимый уровень нагрузки. Кроме того, эти устройства без проблем выдержат резкое отключение питания и не выйдут из строя.

На практике получила применение следующая схема выполнения калибровки:

Устанавливаем новые АКБ и подключаем в схему.
Запускаем все службы, заходим в консоль управления, меняем дату установки батарей на актуальную.
Заряжаем АКБ, подключаем нагрузку, запускаем процедуру калибровки, определяем продолжительность работы от аккумуляторов до перехода на основной источник электроснабжения.
Проверяем значение константы, которое установится в нулевом регистре. Для этого запускаем выбранное ПО, переходим в режим программирования.
При необходимости меняем имеющееся значение, устанавливая табличный или максимальный показатель.
Если потребуется, повторяем процедуру калибровки, в результате, в нулевом регистре должно сохраниться значение, максимально соответствующее нормативному.

Процедура калибровки позволит согласовать режимы работы источника бесперебойного питания с реальными характеристиками аккумуляторной батареи. Благодаря этому, удается увеличить не только период автономной работы, но и сам срок службы АКБ. Для получения максимально эффективного варианта рекомендуем доверять эти работы специалистам, владеющим методикой проведения калибровки.

С примером выполнения работ по замене аккумулятора с последующей калибровкой ИБП можете ознакомиться в следующем видео:

Итак, Читатель, мы подошли к самой сути вопроса. Рад представить то, во что превратился мой Back UPS 600I за 14 лет эксплуатации. 9 из них я эксплуатирую его со свинцово-кислотными АКБ для автомобиля.

Спешу сразу убедить скептиков с водородобоязнью. Оба отверстия для газоотвода по бокам АКБ у меня были заклеены латексом от презерватива (если что, он просто надуется). Пробки на банках тоже закручены наглухо. Но за 9 лет эксплуатации казусов не было. Поэтому сейчас они залиты силиконовым клеем. Использую две АКБ. Аккумуляторы подключены с общим минусом и коммутируемым плюсом. Изнутри это выглядит так:

На передней панели мы видим цифровой вольтметр, который показывает напряжение заряда 14,44 вольта и амперметр, который ничего не показывает. Это мой стандартный рабочий режим. Почему он ничего не показывает узнаем ниже.

Теперь опять совсем чуть-чуть истории. То что Вы, Читатель, видите на фото ниже – мои самые первые приборы для контроля ИБП. Это стрелочный вольтметр с растянутой шкалой (измеряет напряжение от 10 вольт до 15 вольт) и амперметр с самодельным шунтом. Мне нужно было видеть как ток при работе от АКБ, так и ток заряда. Если нужно заставить вольтметр показывать напряжение не от нуля, а с желаемого напряжения – шкалу можно растянуть с помощью делителей напряжения, схемы в интернете есть.

Стрелочные приборы для измерения тока и напряжения Стрелочные приборы для измерения тока и напряжения

Сделаны они были много лет назад и служили верой и правдой до того как Алиэкспрес стал символом эпохи. Потом у меня появились замечательные и главное очень точные приборы (амперметр + шунт к нему и вольтметр ) по недорогим ценам. Так выглядит ИБП с включенным амперметром:

Он показывает ток зарядки. Как видите ток не большой – всего 50 миллиампер. Это работает контролер зарядки АКБ UPS-а. Стоит отметить одну деталь. Только после того, как я поставил цифровой вольтметр такой точности стало видно, как работает контролер заряда. Стрелочный вольтметр этого зафиксировать не мог.

Напряжение заряда периодически меняется в пределах от 14,37 вольт до 14,47 вольт и может полчаса, а может 30 секунд быть на одном уровне. Ток зарядки зависит от подключенной АКБ. Если подключена АКБ ёмкостью 17 Ач, ток зарядки находится в пределах десяти миллиампер. Но тут уж точно сказать нельзя. Это на грани погрешности прибора. Может 14 миллиампер, может 6 миллиампер. Одно могу сказать точно – он различный для АКБ разной ёмкости.

А вот амперметр не так прост, как кажется. Его прелесть в том, что он может показывать электрический ток в двух направлениях. Он покажет ток зарядки и ток разрядки но со знаком “минус”. А теперь я подключу нагрузку около 180 ватт, чтобы забрать с АКБ 20 ампер. Сразу видно, как просело напряжение и как амперметр начал показывать разрядку АКБ с отрицательным значением:

ИБП я настраивал под себя исходя из того, что забирать от АКБ я буду ток не более 20 ампер. Нагрузка 90 ватт от 220 вольт нагружает АКБ в пределах 10-11 ампер. Но фактически на ИБП у меня сейчас два сервера, рутер и свитч. Всё это хозяйство потребляет около 30-ти ватт от 220 вольт, а от АКБ в пределах 4-5 ампер. Аккумулятор 58 Ач.

Гарантированно это всё может работать без электричества около 7-8 часов (в зависимости от нагрузки на сервера). Как только пропадает электричество мне приходит СМС-ка и я удалённо могу отключить серваки. Но этого думаю не потребуется. За семь часов я появлюсь и переключу на вторую АКБ :)), кнопочкой вручную. И пока это всё работает, сниму АКБ с машины и подключу вместо первой. Это ещё 7-8 часов. Ну а за сутки подачу электричества возобновят точно. Пока таких форс-мажоров не было. :)) Ну а если будут, разорюсь на 100 амперный АКБ. Правда в машину его не поставишь. Это кстати одна из причин, почему я не использую АКБ большей ёмкости, чем может “проглотить” моя машина. Хотя, как Вы видите, Читатель, система позволяет использовать АКБ ёмкостью хоть 1000 Ач.

Ну и показания через пару минут после того, как питание ИБП опять переключилось на 220 вольт. Как видите напряжение 13,08 вольт а ток зарядки 140 миллиампер:

Схема подключения позволяет НЕЗАВИСИМО заряжать одну из батарей во время эксплуатации другой. Раз в полгода я переключаюсь между батареями, чтобы как-то сравнять процесс старения обоих АКБ. Провода 6 кв.мм.

Зависимость падения напряжения от длины провода и его сечения можно посмотреть здесь .

Замечательная клавиша переключателя выбора АКБ позволяет подключить внешнюю зарядку. Также эта клавиша, при определённой сноровке позволяет переключить аккумуляторы во время работы ИБП от АКБ. Это тоже проверено. Современные импульсные блоки питания для компьютеров держат нагрузку, если напряжение в сети пропало на 0,8 – 1,2 секунды. А этого как раз хватает, чтобы при падении напряжения на АКБ до критического быстро “перещёлкнуть” клавишу на другую АКБ.

Амперметр и вольтметр потребляют очень маленький ток. Если отключить сведодиод подсветки дисплея, приборы потребляют около одного миллиампера (я даже померил специально, сколько потребляет вольтметр, вызвав на дисплее единицы – это меньшее количество сегментов ЖКИ), прибор потреблял 900 с хвостиком микроампер при напряжении питания 11,11 вольт. С горящим светодиодом (когда дисплей светится) около 3-ёх миллиампер. А это важно. Ведь он подключен к аккумулятору напрямую. Амперметр я вообще сделал отключаемым, потому что его питание подключено к выходу 220 Вольт ИБП. Тут хочу пояснить. Питание амперметра должно быть гальванически развязано от схемы, в которой он снимает показания. Его напряжение питания от 6,5 вольт до 15вольт. Я не нашёл для него подходящий блок питания. Как оказалось блок питания с параметрами 6-12 вольт , расчитанный на нагрузку в 10 миллиампер найти не так-то просто. А делать самому не было терпения. Уж очень хотелось быстрей подключить его вместо стрелочного, который был до этого. Поэтому я взял зарядку от телефона на 400 миллиампер и 7,5 вольт и подключил его к выходу ИБП 220 вольт и сделал его полностью отключаемым. Это чтобы снизить нагрузку на выход 220 Вольт ИБП когда он работает от аккумулятора. Клавиша контроля по вольтажу и амперажу отключает амперметр совсем, а у вольтметра отключает подсветку минимизируя потребление энергии аккумулятора. Ну вот в общем то и все пояснения по клавишам управления ИБП.

Цифровые вольтметр и амперметр с отключенной подсветкой Цифровые вольтметр и амперметр с отключенной подсветкой

ЗАРЯДКА внешним зарядным устройством

Теперь я хочу отдельно коснуться правильной зарядки аккумулятора моего ИБП. Как я упоминал выше, я расскажу почему я предпочитаю зарядку АКБ постоянным напряжением. Коснусь этого вопроса на примере своей зарядки. Выглядит она так:

Как выглядит схема зарядного устройства на основе компьютерного блока питания Как выглядит схема зарядного устройства на основе компьютерного блока питания

Напряжение заряда 14,40 вольт (юстируется при настройке). Именно чтобы было не 14,39 и не 14,41! Это важно. Ток зарядки ограничивается на тот диапазон АКБ, который вы планируете заряжать. У меня ток ограничен до 6,5 ампер. Для моих нужд это оптимальный ток.

Такой зарядкой можно заряжать АКБ ёмкостью от 20 Ач до 80 Ач. Конечно можно заряжать и АКБ в 150 Ач. Но время зарядки будет около двух суток. При подключенном аккумуляторе напряжение падает, ток зарядки максимальный. Тут следует обратить внимание на то, что если не ограничить ток зарядки, он может быть первые несколько секунд таким, какова ёмкость АКБ. По мере зарядки АКБ напряжение стремится к 14,40 вольтам а ток зарядки постепенно падает. Как только напряжение поднялось до 14,40 вольт – мы сможем увидеть один из главных параметров АКБ, который не так просто узнать – ТОК САМОРАЗРЯДА. По нему можно узнать, на сколько АКБ изношена и чего от неё ожидать зимой.

Также плюс такого метода зарядки в том, что Вы никогда не перезарядите АКБ. Она может стоять на зарядке хоть 3 месяца. Электролит никогда не закипит и она будет заряжена на 100%. К сожалению промышленные зарядки такого типа стоят очень дорого, да и встроенный амперметр с вольтметром – прямое доказательство того, что зарядка действительно не халтурная.

В отличии от говнохреней Bosh и прочих Vart, где индикация контроля осуществляется светодиодами, которые загораются по какому-то там случаю метеоризма изготовителя. Теперь я точно и без непоняток объяснил цифру в 14,40 вольт.

После процесса зарядки нужно подождать около 2-6 часов (в зависимости от ёмкости АКБ) пока батарея придёт в состояние покоя. Напряжение будет около 13 вольт. И в течении суток-двух (когда все химические процессы внутри прекратятся полностью) напряжение батареи опустится до напряжения в 12,8 вольт. Начнётся процесс её саморазряда. Теперь, надеюсь, стало понятно, почему я заткнул отверстия в АКБ и не парюсь по поводу вредных испарений во время зарядки. Периодически, раньше раз в полгода, сейчас раз в пару лет, я тестирую и обслуживаю АКБ. Проверяю ареометром плотность электролита в банках и его уровень. Ну и соответственно дозаряжаю резервную АКБ внешней зарядкой.

О ТАБЛИЦЕ заряда и не только

Теперь, пожалуй стоит дать пояснения к таблице, которая характеризует степень заряда и разряда АКБ. С зарядкой всё объяснил выше. Теперь пояснения к разрядке.

Важные точки процессов заряда и разряда аккумулятора Важные точки процессов заряда и разряда аккумулятора

Как видите у меня отмечено, что АКБ разряжена в ноль, когда напряжение на ней падает до восьми вольт. Это достаточно тонкий и тоже важный вопрос. Сразу поясню термин “глубокий разряд” используемый мною далее по тексту. АКБ переходит в состояние глубокого разряда когда напряжение покоя у неё ниже 11,35-11,40 вольт. Это верхний предел глубокого разряда. Как я говорил выше, после отключения нагрузки, напряжение на АКБ начинает повышаться.

Очень важно, чтобы после 2-6 часов, в зависимости от ёмкости АКБ, это напряжение поднялось до 12,00 вольт. Это значит АКБ не ушла в “глубокий разряд”. Хотя по моему опыту даже если АКБ кратковременно разрядится до 11,90 – 11,85 вольт ничего страшного не будет, если её сразу поставить на зарядку. И производители часто пишут кратковременный пусковой ток рядом с ёмкостью. Такой ток мгновенно уводит АКБ в глубокий разряд, но, как видите, АКБ это выдерживает и служит в автомобиле 5-6 лет. Во время запуска стартера в автомобиле АКБ нагружается токами до 200 ампер и напряжение проседает до 9 вольт. Важно, сколько времени АКБ в глубоком разряде находится ПОД НАГРУЗКОЙ.

Нижний порог отключения производитель ИБП выставляет при полной нагрузке на АКБ. Поэтому в моём случае он около 7,55 вольт при нагрузке около 30-35 ампер. Я проверял на дохлом АКБ, когда тестил всю систему. При 7,55 вольт ИБП отключается от АКБ полностью и “гаснет”. И 8 вольт у меня в таблице указано на полную нагрузку. Это “памятка для себя”. Я не стал опираться на 7,55 вольт чтобы оставить какой-то подстраховочный буфер. Вообще, лучше не доводить разрядку АКБ до падения напряжения на такой низкий уровень. АКБ “проседает” по напряжению больше под полной нагрузкой, чем под нагрузкой в 50% или 30%. Как только нагрузка пропадает полностью, напряжение на АКБ скачком поднимается и потом продолжает подниматься всё медленней до напряжения фактического разряда.

Когда я тестил ИБП-шку, при 20-ти амперной нагрузке на АКБ, когда вольтаж просел до 8 вольт, я уменьшил нагрузку до 9 ампер, напряжение мгновенно поднялось до 10,6 вольт, продолжая при этом медленно понижаться. Вычисляется это опытным путём. Если разряжать аккумулятор нагрузкой в 10 ампер, соответственно и нижнее значение будет не 8 вольт, как у меня, а больше (оно может быть 8,4 вольт, к примеру, или 9,0 вольт) – повторюсь, это вычисляется опытным путём. Если нагрузка на АКБ от ИБП 10-20 % от расчётной, соответственно напряжение “проседает” меньше но на АКБ получается нагрузка долговременней. И соответственно АКБ находится в глубоком разряде под нагрузкой дольше. А вот это уже “убийственно” для АКБ.

Поэтому нужно стараться не доводить АКБ до глубокого разряда и по возможности, если до этого дошло – сразу поставить на зарядку. И когда при пропаже электричества мы стараемся отключить от ИБП какие-то дополнительные приборы, увеличивая время работы ИБП от АКБ, тем самым мы заставляем дольше работать АКБ в глубоком разряде. Поэтому этот вопрос нужно решать кардинальней, заходя с другой стороны – подключать 150-ти амперную АКБ :)) и не давать ей разряжаться ниже расчитанного под определённый ампераж вольтажа.

Прямое доказательство – срок службы АКБ у меня :). Да и гелевая “батарейка” проработав 20-30 минут в глубоком разряде фактически умирает сразу – начинают разрушаться пластины внутри неё и её электроёмкость падает в разы в отличии от АКБ для авто, где потеря электроёмкости от работы при глубоком разряде 2-3 часа измеряется процентами.

Ещё хочется обратить внимание Читателя на один момент в эксплуатации именно этого ИБП. Комфортная работа с BACK-UPS 600I будет с нагрузкой до 200 Ватт от сети переменного тока 220 вольт. Соответственно от АКБ будет забираться около 25 Ампер. При большем токе начинает сильно греться керамический резистор. Если вы хотите обеспечить автономным питанием электроприборы до 500 ватт, вам нужен ИБП расчитанный на большую мощность. И хочу также обратить внимание, что инвертор ИБП-шек свыше 800 вольтампер работает от ДВУХ АКБ соединённых последовательно (12+12=24 вольта) в силу конструктивных особенностей. Я не встречал киловаттные ИБП питающиеся от одной АКБ 12 вольт.

ВОЗМОЖНО, ТОРГАШИ ГЕРМЕТИЧНЫМИ НЕОБСЛУЖИВАЕМЫМИ АККУМУЛЯТОРАМИ ДЛЯ ИБП, ПРОЧИТАВ ВСЁ НАПИСАННОЕ ВЫШЕ, БУДУТ НЕ ДОВОЛЬНЫ. У МЕНЯ ВСЕГО ОДИН АРГУМЕНТ, ЗАТО ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ – ЭТО ВСЁ СТАБИЛЬНО РАБОТАЕТ УЖЕ МНОГО ЛЕТ. АКБ ДЛЯ ИБП В ПОСЛЕДНИЙ РАЗ Я ПОКУПАЛ СЕМЬ ЛЕТ НАЗАД (ДВЕ ШТУКИ), ОДНА РАБОТАЕТ ДО СИХ ПОР, ВТОРАЯ СЕЙЧАС ТРУДИТСЯ В АВТОМОБИЛЕ ПОСЛЕ ТОГО, КАК ПЯТЬ ЛЕТ СЛУЖИЛА В ИБП.

Читайте также: