Как переделать ибп под автомобильный аккумулятор

Текущее время: Сб мар 16, 2024 01:31:20

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Переделка ИБП под Автомобильный АКБ

Страница 1 из 1

[ Сообщений: 16 ]

Заголовок сообщения: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Вс сен 30, 2018 13:26:36

Всем привет, в этих делах я не понимаю что куда, везде говорят что нужно впаять дополнительный вентилятор для более лучшего охлаждение, и понизить ток для автомобильного аккумулятора он не подходит. Кипеть будет говорят , для этих целей тиристор необходимо впаять, а вот какой и куда, вообщем нужна ваша помощь объяснить что и куда, чайнику .

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Вс сен 30, 2018 14:04:22
Sehyd писал(а):

везде говорят что нужно впаять дополнительный вентилятор для более лучшего охлаждение, и понизить ток для автомобильного аккумулятора он не подходит. Кипеть будет говорят

Говорят что кур доят.
Для подключения автомобильной АКБ нужно будет вывести из бесперебойника толстые провода, т.к. такая батарея внутрь точно не поместится и поставить предохранитель.
Ну и в случае разряда она заряжатся будет в разы дольше, допустим наиболее распространённые АКБ в бюджетных бесперебойниках ёмкостью 7А/ч, а автомабильные АКБ от легковушки в среднем 45 А/ч — 65 А/ч, а от грузовика 120 А/ч а то и все 300 А/ч, так что считайте сами время заряда, не знаю какая у вас там батарея.

_________________
ZA НАРОДОВЛАСТИЕ а не дерьмократию!
Суверенным и независимым может считаться только то государство, против которого англосаксонские разносчики кланово-олигархической дерьмократии и еврогейских «ценностей» со своими пособниками ввели санкции!

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 13:14:29

Прорезались зубы

кипят они от постоянного заряда Тоже думаю как напряжение снизить, но пока ничего толкового..

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 18:35:27

Открыл глаза

Думаю, вопрос будет в тему. Вот обсуждали тут с коллегой, какую мощность отдает зарядное устройство при зарядке акб. На жк дисплее электронный показометр показывает 14В 3А и высчитывает сам мощность — 42Вт. Мой коллега говорит, что расчет показометр ведет не верно — простым перемножением, а должно быть так: напр заряда минус напряжение на акб и умножить все это на ток — (Uz — Ub)* Iz = P — получим мощность, которую отдает при заряде, скажем блок питания. Так ли это?

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель.

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 18:43:24

Не путайте полную мощность зарядного и мощность рассеяния зарядного. Вот рассеяния и вычисляется путём отнимания напр АКБ от всего напряжения. Да, получается на дисплее считается полная мощность, потребляемая ЗУ с АКБ.

Если на дисплее показывается напряжение именно на клеммах АКБ, то да — это мощность заряда именно АКБ.

Но так как считаются ампер-часы, мощность не несёт полезной информации. Важнее мониторить ток, его изменение со временем.

_________________
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное — ждать когда нагреется паяльник!

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 18:44:46

нет не так мерить мощность там бессмыслено надо мерить энергию или передаую емкость
формулы там софсем другие но главный компанент время
а циферка можности там просто мгновеное потребление насри и забудь

_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 18:49:31

Открыл глаза

Не путайте полную мощность зарядного и мощность рассеяния зарядного. .

Я почему спросил. Мне нужно зарядное устройство с выходным напряжением 300В (!) Соответственно, если мы будем 300В* на 5А, то получим 1500Вт! А если будем вычитать начальное напряжение акб, скажем 220В, то мощность при том же токе будет значительно меньше)) Вот отсюда и рождается вопрос: на какую мощность «лепить» зарядное))

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 19:03:22

Тут ваще всё не правильно.

Но двумя словами скажу : мощность полная 1500Вт. По мере заряда батареи ток будет падать и общая мощность ЗУ тоже.

ЗУ не измеряют Ваттами, поймите. Мощность, это то что ЗУ будет кушать из розетки, а сколько выдаст — сколько АКБ потребует.

_________________
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное — ждать когда нагреется паяльник!

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 19:07:30
акум емкосно активная медленая нагрузка. отсудпа фся физиохимиохерня

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 19:27:38

Открыл глаза

Надо просто понять, какой мощности, к примеру, трансформатор должен быть в ЗУ, чтобы он не греясь до 80 град мог зарядить акб 12В с максимальным её током 5А. Не возьмет она ток больше — точно! Разряжена она до 10 Вольт, хочет 5А, зарядное выдает стабилизированные 15Вольт. Сколько мы будем кушать из розетки — фиолетово.
Решите мне задачку

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 19:36:27

акб возмет и 50 а легко тока дай и 100а возмет естествено это боле тяжелый режим и нужна следить за температурой электролита
в авто в началный момент ток доходит до 80а но быстро падает до 10-20 затем педлено до 1а.
менше там не бывает обычно
такой режим в юпэс невозможенибо зарядник дорогой выйдет
в ряде реверсивных упсов болшая часть тока шла через ключи в роли выпрямителя и давала десятки ампер на малых напряжениях но момент дозаряда всеравно шел малых токоф

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 19:44:21

Открыл глаза

акб возмет и 50 а легко тока дай
такой режим в юпэс невозможенибо зарядник дорогой выйдет
в ряде реверсивных упсов болшая часть тока шла через ключи в роли выпрямителя и давала десятки ампер на малых напряжениях но момент дозаряда всеравно шел малых токоф

Спасибо за информацию) Я знаю как работают УПСы и домашние и промышленные. Про доп ключи тоже знаю. Про отдельные зарядные и регулируемые выпрямители, которые питают инвертор и одновременно заряжают АКБ тоже знаю. Правда логика там странная, но сейчас не об этом, я про это не спрашивал. Об этом и сам рассказать могу

Ответьте мне просто на последний вопрос с трансформатором и я отстану

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 20:01:45

так в чем ваш вапрос то конкретно? а то никак не вьедув ваши проблемы у меня лет 15 работает куча бесперебооеф от 2 запаралеленгых автоакумоф работают и горя не знгают а зардка после пропажи питани сделана тупа от транса и 2 диодофи 2 тиристороф дает до 25а на время заряда до 13в несколко часоф потом схема отключается и идет штатный дозаряд схемой упса несколко суток включение этой приблуды ручное. так безопаснее

Добавлено after 4 minutes 56 seconds:
благо что питание отключается не часто но задача быстро востановить хотяб 75% емкости батаре после включения весма актуална(а вдруг снова отрубитца сеть) но при таких ток водород выделяется и нужна вытяжка!
хотя разумне комбо из упс и генератора с автозапуском который стартуект за время работы от уюпээс свыше 5 минут а протом бероет все на себя

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Чт окт 04, 2018 20:09:31

Открыл глаза

Мой самый первый вопрос))
Вот обсуждали тут с коллегой, какую мощность отдает зарядное устройство при зарядке акб. На жк дисплее электронный показометр показывает 14В 3А и высчитывает сам мощность — 42Вт. Мой коллега говорит, что расчет показометр ведет не верно — простым перемножением, а должно быть так: напр заряда минус напряжение на акб и умножить все это на ток — (Uz — Ub)* Iz = P — получим мощность, которую отдает при заряде, скажем блок питания. Так ли это?

Я не хочу городить огород из доп трансформаторов, тиристоры и проч. Мне надо понять какой мощности должно быть зарядное устройство (не зависимо от топологии построения), чтобы оно заряжало аккумуляторы напряжением 15В и максимально возможным током 5А? Напряжение стабилизировано Все))
Даже лишнего писать не буду, дабы не сбивать с мысли)

Добавлено after 3 minutes 59 seconds:

задача быстро востановить хотяб 75% емкости батаре после включения весма актуална(а вдруг снова отрубитца сеть) но при таких ток водород выделяется и нужна вытяжка!
хотя разумне комбо из упс и генератора с автозапуском который стартуект за время работы от уюпээс свыше 5 минут а протом бероет все на себя

Да, с геной разумнее всего, пока геннадий запускается, нагрузка висит на аккумуляторах. Это все в будущем с АВР, но пока работаем над ибп

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Пт окт 05, 2018 04:50:32

Мощность ЗУ независимо от топологии определить нельзя, т.к. разный кпд.
Импульсное — мощность 15В*5А=75 Вт (с учётом кпд, напр, до 80 Вт).
Обычный трансформатор — если считать минимум 20 В входного напряжения, чтобы стабилизировать 15 В, то 100 Вт и чуть больше, если аналоговая схема, и чуть меньше, если тиристорная.
Т.е. порядок 100 Вт. Это мощность, потребляемая от сети.
Считаем, что мощность на аккум одинаковая, а мощность, которая рассеивается на элементах схемы ЗУ — разная, в зависимости от топологии.

Заголовок сообщения: Re: Переделка ИБП под Автомобильный АКБ
Добавлено: Пт окт 05, 2018 17:38:40

Открыл глаза

В общем, я весь день над этим думал, даже экспериментировал и пробовал, так сказать, внатуре. Честно говоря, получилось черти-что. Пришел сейчас домой, поставил вариться картошечку (с котлетками — они уже готовы), открыл грибочки, открыл икорку, врезал под это все стопочку и понял, что надо рассчитывать бустер под полную мощность и не ипать себе и людям голову)) Я правильно говорю? Потому что вся эта теория меня уже откровенно затрахала. (врезал вторую стопочку)) ) Ты вроде бы задаешь людям простой вопрос, а тебе в ответ переписывают учебник: про мощность из сети, про сопротивление аккумулятора, про мощность рассеяния и прочее.
Ребята! Огромное вам спасибо за участие! Это бузусловно всё полезная и нужная информация! Нет, правда, я даже кое что почерпнул для себя. Но, блин, мне сейчас лишняя информация не нужна. Если что я за ней обращусь)
В общем, раз надо делать на 2 с лихуем киловатта, значит будем делать. Пока бустер работает до 3кВт активной нагрузки вместе с инвертором в одной упряжке (с инвертором, кстати, мягче работает!) Температура при не особо сильной протяжке воздуха не достигает и 40 град у транзисторов, диода и шунта. Температура дросселя порядка 55град — это про бустер. Инвертор греется градусов до 60. В общем, что-то уже получается.
Тут интересная штука вышла)) Помните, как в бриллиантовой руке «И я по совету друзей» поставил между бустером и инвертором дроссель — послушал — дубина. В общем инвертор пришлось перепаивать заново из-за пробоя ключей, видимо, доп дроссель сыграл роль еще одного увеличителя напряжения, до какого именно — можно только гадать. Но бустер при этом не сгорел))

Страница 1 из 1

[ Сообщений: 16 ]

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 26

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024

Бесперебойник от автомобильного аккумулятора

Идея использования тандема – ибп и автомобильный аккумулятор – отнюдь не является каким-то ноу хау.

Споры и дискуссии на эту тему прочно обосновались в сети и на многих форумах. Причина этого ясна как белый день – стоимость аналога «родного» аккумулятора ибп в разы выше стоимости автомобильной батареи той же емкости. И как любое актуальное и рациональное предложение, вопрос на тему «зарядка автомобильного аккумулятора от ибп» оброс разными мыслями и домыслами. Какие из них являются реальными, а какие – мифическими? Попробуем разобраться.

Естественно, что периодические отключения электроэнергии приносят множество огорчений всем пользователям сети. Се ля ви – тут ничего не поделаешь, кроме как обзавестись дополнительным мощным источником автономного питания. Желательно – дешевым источником. Как вам вариант – автомобильный аккумулятор для ибп? На первый взгляд – все очень просто. И это действительно доказано многими умельцами, успешно практикующими подобный тандем. Но какие подводные камни могут встретиться и какие нюансы желательно учесть?

Крайне важно грамотно разместить батареи, тем более, если их – несколько единиц.
Приобрести правильный инвертор
Необходимо переделать немного ИБП.

Если очень захотеть – можно в космос полететь. И тем более, соорудить бесперебойник или инвертор из автомобильного аккумулятора. Конечно, придется немножко постараться – переделка «ибп – автомобильный аккумулятор» требует определенных схем и инструкций. Но сегодня для любого юзера – это не проблема. Главное – это понимать, как важно предупредить нагревание трансформатора, которое в любом случае будет происходить. Как вариант – можно обеспечить бесперебойнику поступление холодного воздуха, например, от кулера.

Вывод: у неумелого – руки не болят. Делаем – и переделываем ибп из автомобильного аккумулятора.

Правильно подобрать тип и емкость и купить автомобильный аккумулятор.

В принципе, можно все устроить с помощью стандартного кислотного аккумулятора. Благодаря густому электролиту он меньше склонен к саморазряду, к тому же, все процессы в нем происходят несколько медленней. Также у кислотных акб ниже вероятность утечки электролита, а при правильном использовании этой вероятности практически не существует.

Что касается емкости акб – она определяется существующими нуждами и потребностями подключенных к бесперебойнику устройств. Также берется в расчет необходимое время электропитания. Например, поддержанный акб 100 А/ч приблизительно обеспечит питанием компьютер не менее пяти часов.

Другие контраргументы к варианту «автомобильный аккумулятор к ибп»

В реальности: разница в цене (автомобильный акб – значительно дешевле) с лихвой покрывает этот недостаток.
Искать более экономный вариант – это тенденция нашего времени.
Желание сэкономить
Но в данном случае действительно есть возможность реально экономить, применив автомобильный аккумуляторы или грузовой аккумулятор с большой емкостью.

Таблица потребления аккумулятора

В реальности: ситуацию решит программирование ИБП на самостоятельное отключение при достижении определенного уровня заряда (например 10,8v или 25%). Таким образом можно избежать/отложить полный разряд/полный цикл.
Существует мнение, что зарядить АКБ не удастся через существующие различия в потребляемом зарядном токе и в силе тока. Нужно приобрести зарядное устройство
В реальности: номинальная разница зарядного тока не станет на преграде подзарядки, как и сила тока. Даже если цикл зарядки АКБ станет длиннее (возможно, и в несколько суток), то достичь уровня 100% — все равно реально. А для дополнительного и страховочного варианта питания этого более, чем достаточно

Эпилог. Что нужно учесть при реализации проекта «ибп – автомобильный аккумулятор»

Если вы решились на подобное приспособление для своего ИБП, то важно взвешенно и разумно подойти к принятию окончательного решения. Объективно оцените уровень своих теоретических знаний, практических навыков, общие познания в сфере электротехники и личный опыт в подобных работах. Любой недочет, как минимум, грозит вам порчей вашего имущества (ИБП – это точно), как максимум – возгоранием и пожаром. В любом случае, лучше – не рисковать!

Также стоит приготовиться к тому, что вряд ли ваша конструкция будет выглядеть эстетично и/или симпатично. Что можно точно ожидать – так это довольно громоздкого сооружения, размещение которого в городской квартире – не самая удачная мысль. Другое дело, если этот вариант вы планируете использовать, например, на мини-заводе, предприятии или же просто на территории частном доме, разместив его в гараже или в хозяйственном сооружении. Это снимает большинство вопросов по устройству и расположению вашего ИБП.

В общем, чтобы созданное вами приспособление было удобным в использовании и безопасным в эксплуатации – тут уж придется и постараться, и потрудиться. Как говорится, без труда – не вымешь и рыбку из пруда. А тем более, мощный, дешевый и безопасный источник бесперебойного питания. Удачи всем, кто дерзнет!

А выбрать из широкого ассортимента качественную модель и купить автомобильный аккумулятор вы всегда можете в нашем интернет-магазине «Топстар».

Автомобильный аккумулятор — в ИБП!

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

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

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

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

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

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

Теоретическая часть

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

Заряд АКБ

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

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

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

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

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

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

Принцип заряда АКБ

Существует два способа зарядки АКБ:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Практическая часть

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

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

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

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

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

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

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

Пример переделки ИБП под стартерную АКБ

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

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

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

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

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

О таблице

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

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

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

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

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

Стартерная АКБ гораздо выносливей «батареи в комплекте» с ИБП

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

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

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

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Опыт использования автомобильных АКБ с UPS

Мысли использовать автомобильные АКБ с UPS бродят по просторам интернета очень давно. Плюсы очевидны — стоимость ампер*часа автомобильных АКБ на порядок ниже, чем у родных АКБ для UPS. Многие даже успешно подключили. Я же только обобщил опыт из разных источников.

Предпосылки

Старый UPS на 1400 вольт*ампер у меня валялся уже очень давно. Необходимость использования его в квартире уже пропала, АКБ в нем безвозвратно умерли. Вспомнил о нем я в феврале 2020 года, когда в честь пандемии переехал в деревню и стал работать удаленно. Если в квартире в Москве на моей памяти самое длительное отключение электроэнергии было минут на пять, то в деревне с завидной регулярностью можно остаться без электричества часа на четыре. Как раз перед этим АКБ на личном автомобиле пришёл срок замены — не смог завестись на морозе. 8 лет для АКБ — хороший срок. Поэтому просто купил пару новых (у меня под капотом два АКБ) и поменял.

В результате у меня был UPS, пара полудохлых автомобильных АКБ по 69 ампер*часов, убить которые было совершенно не жалко, и желание их подружить.

Ограничения

Прежде чем приступать к подключению автомобильных АКБ к UPS нужно учесть следующее:

Подавляющее большинство UPS не расчитано на долговременную работу инвертора при полной нагрузке. Обычно — минут 5. При более продолжительном времени система охлаждения просто не справится, инвертор перегреется и безвозвратно выйдет из строя. Мой UPS перестал заметно греться только при нагрузке ниже 30% от номинальной.
Автомобильные АКБ не любят глубокого разряда. Известны случаи, что буквально после двух-трех разрядов АКБ до 20% емкости он выходил из строя. В моем UPS регулировку момента отключения, предохраняющую АКБ от глубокого разряда, я не нашел. Поэтому приходится контролировать это вручную.
Длина проводов к автомобильным АКБ получается в несколько раз большей, чем к внутренним АКБ. Поэтому, для уменьшения потерь, при подключении автомобильных АКБ следует использовать провод с существенно большим сечением. Я использовал провод с сечением 16 мм^2.
Для того, чтобы использовать старые полудохлые АКБ их сначала надо реанимировать. Об этом подробней ниже.

Подготовка

Прежде чем подключать АКБ следует их проверить, обслужить и зарядить. В случае использования новых заряженных АКБ из магазина этот пункт можно пропустить.

В моем же случае были разряженные полудохлые АКБ. Сначала проверил уровень электролита. Если бы хоть в одной банке он оказался ниже минимальной отметки, то потребовалось бы долить дистиллированной воды до минимальной отметки. Затем зарядил АКБ в течении суток малым током (4А) от автомобильного ЗУ. После зарядки замерил плотность электролита по банкам. Получилось:

Первый АКБ: 1,21; 1,29; 1,29; 1,29; 1,28; 1,22
Второй АКБ: 1,06; 1,30; 1,30; 1,02; 1,30; 1,21

Нормальная плотность электролита в заряженном АКБ должна быть 1,27. Отсюда делаем вывод, что две банки в первом АКБ и три во втором требуют десульфатации. На этом этапе доливаем только дистиллированную воду. Причем те банки, где плотность электролита выше 1,27 — до получения плотность 1,27, но не выше максимального уровня. А в те банки, где плотность электролита ниже 1,27 ничего пока не доливаем.

Реализация

Используя многожильный провод сечением 16 мм^2 подключил автомобильные АКБ к UPS. На период десульфатации ток разряда АКБ не должен быть больше 4-5А. Так как у меня два АКБ последовательно, то нагрузил UPS только 100 Вт. Это будет нагрузка для десульфатации.

В любом случае, на начальном этапе нужно внимательно следить за температурой UPS. В моем случае нагрузка была меньше 10% от номинальной и никакого нагрева не происходило. При более слабом UPS перегрев инвертора при длительной работе вполне реален. Так что пока не определите при какой нагрузке перегрева точно не происходит, не оставляйте конструкцию без присмотра во включенном состоянии.

Автомобильные АКБ не любят напряжения заряда свыше 14 вольт. В моем UPS я нашел подстроечник, которым выставил максимальное напряжения заряда в 26,6 вольт (два АКБ последовательно). Именно при таком напряжении максимальное напряжение на одном АКБ у меня стало не выше 13,8 вольт. Уж слишком разное у них было изначально состояние.

Десульфатация АКБ

Начну с того, что не могу утверждать, что способ, примененный мной, самый оптимальный и правильный. Однако он дал результат с минимумом трудозатрат. Альтернативные способы в комментариях только приветствуются. Надеюсь, они будут лучше моего.

Десульфатацию я произодил следующей последовательностью:

Полностью заряжаю АКБ в UPS. Так как мой UPS изначально был расчитан на АКБ 7-12 ампер*часов, то ток зарядки в нем не превышал 2 ампер. Это важно. Зарядку при десульфатации следует производить током 1-2 ампера. Не выше.
Выключаю полностью UPS и позволяю АКБ просто постоять в течении 8 часов.
Произвожу контроль плотности и уровня электролита в банках. Если плотность электролита в банке стала выше 1,27 то следует долить в банку дистиллированную воду, но не выше максимального уровня. Если в какой-то банке уровень электролита ниже минимальной отметки — тоже доливаем дистиллированную воду до минимальной отметки.
Опять полностью заряжаю АКБ в UPS.
Отключаю сеть от UPS, заставляя разряжаться АКБ на нагрузку 100 Вт. Как было сказано выше, ток разряда АКБ не должен быть больше 4-5А.
Как только напряжение на любом из АКБ падает ниже 9 вольт, опять подаю сетевое питание на UPS и переходим к пункту 1.

После нескольких (6-7) циклов десульфатации выяснилось, что во всех банках кроме одной, плотность электролита стала 1,26-1,28. Одна банка принципиально отказалась десульфатироваться и плотность там сохранилась 1.02.

В большинстве умных статей категорически не рекомендуют добавлять концентрат электролита в таких случаях. Но из всех правил есть исключения. Дело в том, что десульфатация происходит только тех кристаллов (белого налета), который на пластинах АКБ. Если же кристалл вырос до такого размера, что он просто отвалился от пластины и лежит теперь на дне банке, то никаким зарядом-разрядом на этот кристалл уже не повлиять.

Поэтому, только убедившись, что циклы десульфатации на банку не повлияли, я отсосал сколько мог оттуда электролита и долил концентрата, доведя плотность до 1,10. После еще трех циклов плотность в этой банке повысилась аж до 1,20. Финальным отсасыванием и доливкой я довел плотность до 1,25. Сейчас, через год, плотность в этой банке 1,27, что я считаю совершенно нормальным.

Результат

Через год после вышеописанного колхоза, UPS на убитых автомобильных АКБ держит нагрузку в 120 Вт (пик до 180 Вт) в течении пяти-шести часов. Да, это меньше половины емкости новых, но для АКБ, которым альтернативная дорога была только в пункт приема цветных металлов — это, IMHO, очень хороший результат.

Как переделать ибп под автомобильный аккумулятор