Литиевый аккумулятор для ИБП: как мелкая недоработка чуть не убила хорошее решение

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Обзор | Корпуса, БП, ИБП, охлаждение, сетевые фильтры

В обзоре речь пойдёт о замене свинцового аккумулятора в источнике бесперебойного питания (ИБП) на литиевый.

Необходимый для этого литиевый аккумулятор можно собрать самому (все ингридиенты в продаже имеются), а можно купить готовый (для ленивых).

Вот именно последнее решение и будет рассмотрено.

В обзоре будут приведены результаты тестов аккумулятора в составе ИБП, а также осциллограммы типовых рабочих циклов работы бесперебойника с тестируемым аккумулятором.

Выбор типа аккумуляторов

Блоки бесперебойного питания — очень нужная и полезная вещь, способная спасти итоги долгого многочасового труда при проблемах с сетевым питанием.

Но есть у них внутри «слабое звено» — это их свинцовые аккумуляторы.

Хотя в состоянии «боевой работы» (когда пропадает напряжение в сети) они находятся едва ли один час в году, они всё равно постепенно теряют ёмкость и выходят из строя; и не сказать, чтоб это происходило медленно.

Уж я их душил-душил, простите, менял-менял, а они всё равно не хотели жить долго и счастливо.

Вот именно из-за этого у меня мой любимый UPS уже несколько лет пылился без дела....

Но жизнь систематически напоминала мне, что полагаться на стабильность сетевого питания не стоит; и, тем самым, заставила обратиться к его оживлению.

Но снова ставить тяжелые и недолговечные свинцовые аккумуляторы не хотелось; тем более, в продаже в Поднебесной уже имеются литиевые аккумуляторы в тех же габаритах, что и стандартные свинцовые аккумуляторы для бесперебойников.

Они бывают двух типов: «обычные» литий-ионные аккумуляторы и литий-железо-фосфатные (LiFePO4).

У последних есть один «минус» и один «плюс».

Минус — меньшее номинальное напряжение (3.2 В против 3.7 В) и, соответственно, меньшая плотность энергии на единицу объёма. А в «плюсах» — больший срок службы (по крайней мере, теоретически). Вот этот жирный «плюс» и сподвиг меня на покупку аккумуляторной батареи для UPS-а на основе LiFePO4-элементов. Установить и забыть!

Литиевые аккумуляторы, если изготовлены без брака, то, независимо от типа элементов, при небольшой нагрузке живут очень долго (а в ИБП наибольшее время именно под такой нагрузкой они и находятся).

Из личного опыта: купленный 20 (!) лет назад в комплекте с видеокамерой литий-ионный аккумулятор Panasonic до сих пор жив и здоров, видеокамера с ним работает! Правда, новых записей с её помощью я давно уже не делаю в связи с моральным устареванием сего аппарата.

 

Технические характеристики, внешний вид и комплектация литий-железо-фосфатного аккумулятора для ИБП

Основные технические характеристики — в следующей таблице:

Тип аккумулятораЛитий-железо-фосфатный (LiFePO4)
Номинальное напряжение12.8 В
Номинальная ёмкость*10.5 А*ч
Габариты64 * 98 * 150 мм
Масса1.3 кг
Ток непрерывного разрядадо 10 А
Ток заряда2 А (стандартный), 5 А (быстрый)
Температура эксплуатации (разряда)-20...+60°С
Температура зарядки0...+45°С

 * Примечание. Продавец на странице товара указал, что ёмкость аккумуляторов номиналом 10.5 А*ч повышена до 12 А*ч. Как ни странно, это подтвердилось.

Аккумулятор по внешнему виду и габаритам соответствует стандартному свинцовому аккумулятору для ИБП на напряжение 12 В ёмкостью 7 А*ч:

Габариты были замерены штангенциркулем, они оказались равными 65.4 * 94.6 * 151.2 мм.

Вес оказался равным заявленному производителем:

 Кстати, вес стандартного свинцового аккумулятора такого же типоразмера — 2.4 кг. Почувствуйте разницу!

На боковой поверхности приклеена этикетка с основными реквизитами изделия:

Здесь надо обратить внимание на строчку: «Charging method: CC — CV».

Сокращение CC — CV расшифровывается как Constant Current — Constant Voltage и означает, что аккумулятор рекомендуется заряжать постоянным по величине током и затем, по достижении уровня полной зарядки, поддерживать на нём постоянный уровень напряжения.

 К счастью, именно такой метод применяется в типовых ИБП. Так что, кроме почти полного совпадения со свинцовыми аккумуляторами по номинальному напряжению, есть ещё и совпадение по методу зарядки в ИБП. Хорошая примета!

В комплекте к аккумулятору было приложено зарядное устройство на 14.6 В с током 2 А для случаев применения аккумулятора вне ИБП; а таких случаев может быть много: переносное освещение, резервное питание офисных АТС, автономное питание радиоэлектронной аппаратуры и т.п.

На верхней стороне зарядного устройства имеется светодиодный индикатор со стандартным алгоритмом работы: в течение зарядки светится красным, по её окончании — зелёным.

Кроме зарядного устройства, в комплекте приложены кабели с крокодилами для его подключения к аккумулятору, а также и наоборот: кабели для питания внешних устройств от этого аккумулятора.

Для включения зарядника в евророзетку в комплекте есть переходник с плоских штырей на круглые.

Первоначально я разбирать аккумулятор не планировал, но тесты показали, что это сделать надо. Фотки частично разобранного аккумулятора будут в последующих разделах обзора.

 

«Академический» тест литиевого аккумулятора для ИБП

Первый тест был проведён в очень мягких условиях: при небольшом разрядном токе (около 1.8 А с постепенным падением по мере падения напряжения на аккумуляторе).

Этот тест предназначался для определения «чистой» ёмкости аккумулятора и его поведения при разряде до низкого напряжения. Если плата защиты отключит аккумулятор от нагрузки для предотвращения переразряда — то хорошо. А если нет — то, соответственно, плохо.

Для съёма осциллограмм использовался осциллограф DSO150. Этот осциллограф — примитивный, но с одним полезным свойством: у него есть возможность установить сверхмедленную развёртку до 500 с / деление, что есть далеко не у всех его «старших» собратьев.

Тест проходил долго. Вот его главный результат (ёмкость аккумулятора):

Ёмкость составила почти «тютелька в тютельку» заявленные производителем 12 А*ч (заявлено это было в комментариях на странице продавца, на самом аккумуляторе было указано 10.5 А*ч).

Когда напряжение на аккумуляторе упало до 9.4 В, он автоматически отключился (сработала защита от переразряда). И это — хорошо!

А вот осциллограммы начала и конца процесса разряда:

Под конец процесса разрядки происходило значительное увеличение скорости падения напряжения на аккумуляторе. Это — вполне нормально для такого типа аккумуляторов; но владельцу надо иметь в виду, что когда питаемое устройство начнёт сигнализировать об истощении аккумулятора, то времени на корректное завершение работы останется не много.

 

Тест аккумулятора в составе ИБП

Вот теперь переходим к главному тесту.

Для тестирования использовался мой древний ИБП марки APC Smart-UPS V/S 650 (модель снята с производства):

Особенность данного ИБП — работа только от одного аккумулятора с номинальным напряжением 12 В (многие другие бесперебойники требуют последовательного подключения двух — четырёх аккумуляторов общим напряжением 24 — 48 В).

Конфигурация компьютера, который в тесте работал от ИБП: процессор AMD Ryzen 3 3100, материнка Gigabyte B550M S2H, ОЗУ 8 ГБ, SSD 1 ТБ, видеоадаптер начального уровня.

ИБП подключался к компьютеру в двух вариантах нагрузки: легкая и средняя. Тяжелую нагрузку создавать было нельзя: максимальный ток аккумулятора — 10 Ампер, т.е. выходная мощность при его номинальном напряжении 12.8 В — только 128 Вт.

Под лёгкой нагрузкой имеется в виду стандартная нагрузка «офисного» типа — чтение анекдотов, интернет-сёрфинг, просмотр фильмов, работа с документами DOC и XLS и т.п.

Замеры с помощью ваттметра показали, что в таком режиме сам компьютер потребляет 55-65 Вт, но при подключении через бесперебойник суммарно эта система потребляет 75-85 Вт (к потреблению компьютера добавляется потребление бесперебойника «для собственных нужд»).

А средняя нагрузка — это запуск на компьютере нагрузочного теста OCCT v. 6.2.2. В этом случае собственное потребление компьютера возрастало до 90-100 Вт, а потребление с бесперебойником возрастало до 120-130 Вт.

Сначала посмотрим на осциллограммы короткого теста — типового цикла работы компьютера с бесперебойником, снятые с помощью осциллографа Fnirsi 1013D с развёрткой 50 с/ деление (комментарии будут под осциллограммой):

Желтая линия — напряжение на аккумуляторе (нулевая линия находится в самом низу экрана), масштаб 2.5 В / деление.

Голубая линия — ток аккумулятора (нулевая линия — посередине экрана). Осциллограмма тока снималась с помощью шунта, общее сопротивление которого с соединительными проводами составляло 20 миллиом. Положение осциллограммы ниже нуля означает, что происходит не разряд, а заряд аккумулятора.

На осциллограмме отмечены следующие точки:

1 — подключение бесперебойника к питающей сети;

2 — самопроверка бесперебойника (кратковременное подключение нагрузки);

3 — отключение бесперебойника от питающей сети (переход к автономной работе);

4 — запуск на компьютере нагрузочного теста OCCT;

5 — выключение теста OCCT;

6 — подключение питающей сети.

Теперь переходим к «длинным» тестам (до полного истощения заряда аккумулятора). Для съёма осциллограмм снова использовался DSO150 с медленными развёртками.

Первый из длинных тестов — с лёгкой нагрузкой (компьютер с запуском приложений, не сильно повышающих его потребление).

Осциллограммы делались с развёрткой 500 с / деление. Нулевая линия — в самом низу экрана. Поскольку на один экран весь цикл не поместился, приведены две осциллограммы — начало и конец цикла полного разряда с последующим подключением бесперебойника к питающей сети:

 На первой осциллограмме заметно довольно сильное падение напряжения на аккумуляторе в момент его включения в работу (чуть более 1 В).

На второй осциллограмме заметно ускорение падения напряжения в конце цикла разряда аналогично приведённому выше «академическому» тесту (в момент пика вниз бесперебойник полностью отключился).

Сразу после выключения бесперебойника напряжение на аккумуляторе слегка подскочило вверх вследствие снятия нагрузки.

Через 5 минут после самоотключения бесперебойника на него было подано сетевое питание, с этого момента на осциллограмме заметно постепенное повышение напряжения.

На этих осциллограммах — всё хорошо, кроме падения напряжения на аккумуляторе в момент его включения на разряд. Оно — явно великовато, и к этому вопросу ещё придётся вернуться.

Общее время теста — 1 часа 46 минут, что очень неплохо для работы компьютера под бесперебойником даже с лёгкой нагрузкой.

Ток, отдаваемый аккумулятором составлял от 5.2 А в начале теста и до 6.9 А в конце. Увеличение тока в конце теста — естественное явление, т.к. аккумулятор должен был отдать ту же мощность при меньшем напряжении.

Теперь — второй из длинных тестов — со средней нагрузкой (под тестом OCCT).

Тест делался с развёрткой на осциллографе 200 с / деление. Осциллограмма этого теста тоже не поместилась на одном экране, поэтому будет представлена в виде двух осциллограмм (начало и конец процесса).

Длительность теста до самоотключения бесперебойника составила 1 час 2 минуты, неплохой результат для такой нагрузки.

Ток аккумулятора менялся по ходу теста от 11.8 А до 14 А, т.е. практически в течение всего теста превышал допустимые производителем 10 А. Вроде бы, аккумуляторные ячейки применены сильнотоковые и мощные (допустимый ток — до 40 А), и вроде бы ничего плохого случиться не должно было. Тем не менее, повод для «разбора полёта» создался.

На осциллограммах картина, в принципе, аналогичная лёгкому тесту; но падение напряжения в момент включения аккумулятора в работу — ещё выше.

Кроме того, во время теста в некоторых местах верхняя крышка аккумулятора сильно грелась: инфракрасный термометр Benetech-531 показал на отдельных участках крышки температуру до 84 градусов!

Такой сильный нагрев потребовал разбирательства, нет ли внутри повреждений вследствие перегрева, для чего верхнюю крышку надо было снять.

Крышка оказалась приклеенной на совесть, из-за чего при её снятии края были сильно погнуты; но обошлось без трещин.

Вот что оказалось внутри аккумулятора:

 Итак, внутри оказалось 12 цилиндрических аккумуляторов LiFePO4 типоразмера 26700 (диаметр — 26 мм, длина — 70 мм).

Плата защиты оказалась завёрнутой в пергаментную бумагу (её я потрошить не стал).

 С обратной стороны на одном из аккумуляторов оказалось возможным прочесть его номинал: 3.2 В, 4000 мА*ч:

Таким образом, ёмкость существенно превосходит ёмкость свинцового аккумулятора таких же габаритов.

Но самое главное на этих фотографиях другое. Это — неприлично тонкие провода, идущие от контактов на верхней крышке аккумулятора к его электронной начинке.

Вот теперь понятны и большое падение напряжения на аккумуляторе в момент его включения в работу, и высокий нагрев крышки аккумулятора. Все эти «удовольствия» обеспечили тонкие проводники внутри аккумулятора.

Чтобы лучше осознать масштаб бедствия, сравните толщину внутренних проводников аккумулятора и внешних проводников, идущих от аккумулятора к электронике бесперебойника (вот они сделаны «как надо»):

Давать совет потребителям вскрыть аккумулятор после покупки и провести его доработку по замене проводников я не буду.

Как я уже упоминал, операция вскрытия — довольно травматичная для аккумулятора. У меня всего лишь погнулись края крышки по периметру, но у кого-то может треснуть и крышка в целом или основная часть корпуса аккумулятора.

В связи с этим ограничусь советом использовать данный аккумулятор только в системах относительно небольшой мощности без превышения тока в 10 А, указанного производителем как предельно-допустимый.

Кстати, на последней фотке обратите внимание, что корпус аккумулятора довольно плотно набит начинкой: производитель установил в корпус аккумуляторные элементы по максимуму (полное использование объёма). В принципе, это было бы очень хорошо, если бы этот гламур не был испорчен тонкими проводниками.

 

Зарядка аккумулятора после разряда и реакция на короткое замыкание

Зарядка аккумулятора в составе бесперебойника после полного разряда проходила током около 1.3 Ампера (задаётся самим бесперебойником) и продолжалась около  10 часов. С точки зрения скорости заряда это, конечно, не комильфо; но зато такой мягкий заряд будет способствовать долгой жизни аккумулятора.

По окончании заряда на аккумуляторе в составе ИБП поддерживалось напряжение 13.8 В силами самого ИБП.

Важно, что при этом бесперебойник никак не «ругался» на аккумулятор. Он принял его «как родного», и никакой переделки бесперебойника под литий не потребовалось.

Зарядка аккумулятора от комплектного зарядного устройства тоже была не быстрой. В начале зарядки ток составил почти 2 А; затем произошел относительно быстрый рост напряжения на аккумуляторе, после чего процесс заряда перешел в плоскую и долгую часть с током заряда 1.2 — 1.5 А.

Начало и конец процесса заряда можно увидеть на двух следующих осциллограммах:

На самом финише процесса заряда заметен относительно быстрый подъём напряжения, который закончился на уровне 14.6 В с падением зарядного тока до нуля (сработала защита от перезаряда).

В самом конце этого теста было отключено зарядное устройство, в результате чего напряжение на аккумуляторе, лишившись «подпорки», упало до 14.1 В.

Кстати, о способах зарядки аккумулятора. Не следует пытаться зарядить аккумулятор «обычным» блоком питания: в лучшем случае у него сработает защита от короткого замыкания, а в худшем — не сработает, и тогда много чего может погореть.

Для быстрой зарядки аккумулятора вне ИБП можно использовать лабораторные блоки питания, имеющие возможность ограничения выхода как по напряжению, так и по току (и то, и другое не должно превышать предельно-допустимые значения).

Например, так идёт зарядка от лабораторного блока питания Longwei LW-K3010D при задании тока 4 Ампера:

В ходе тестов аккумулятора я ухитрился аж дважды учинить ему короткое замыкание (не преднамеренно). При этом плата защиты успешно предотвратила угрозу для аккумулятора: он остался жив и здоров.

Но есть нюанс: после снятия короткого замыкания напряжение на аккумуляторе не восстановилось автоматически. Потребовалось полностью отключить аккумулятор от схемы, после чего секунд через 10 напряжение восстановилось до номинала.

 

Итоги, выводы, рекомендации по применению литий-железо-фосфатного аккумулятора на 12 В в ИБП и для других целей

Начну с «лирического отступления».

В Китае умеют делать много хороших вещей, и делать качественно. Но иногда хорошую вещь портят какой-нибудь мелкой недоработкой.

Так произошло и с протестированный литиевым аккумулятором для ИБП (и других целей).

Теоретически, он мог бы отдавать очень высокую мощность и работать в бесперебойнике, нагруженном на игровой компьютер или сервер в небольшой организации. Но из-за мелкой недоработки (тонких проводников внутри аккумулятора) он годится только для применения совместно со слабо нагруженным компьютером.

Главный плюс протестированного аккумулятора — возможность установки в ИБП без какой-либо переделки последнего. Просто вставил, и всё работает. По крайней мере, это касается ИБП марки APC с конструкцией под установку одного аккумулятора.

Естественно, не исключается его применение и для других целей, кроме ИБП. Но и в этом случае рекомендуется не превышать максимального заявленного тока выхода (10 А). А ещё лучше, ограничиться на уровне около 8 А или менее.

Купить аккумулятор можно на Алиэкспресс в официальном магазине Kanavano. Цена протестированного аккумулятора в комплекте с зарядным устройством — около $70; на распродаже 11.11 — чуть ниже. Реклама. ООО «АЛИБАБА.КОМ (РУ)» ИНН 7703380158

Аккумулятор на 7 А*ч стоит около $45; на 18 А*ч — около $93.

Дополнительно следует напомнить, что подобного рода аккумуляторы (на основе литиевых элементов) нельзя соединять последовательно (т.к. из-за их разбаланса возможен преждевременный выход из строя).

Параллельно соединять такие аккумуляторы можно, но строго после выравнивания их напряжения; иначе перетекающий при их соединении ток может натворить много бед.

В случае, если пользователю необходим аккумулятор в аналогичном конструктиве, но с большим выходным током, более надёжным способом получения такого аккумулятора представляется самостоятельное изготовление. Вся необходимая комплектация, включая пустые корпуса стандартных типоразмеров, на китайских площадках есть. Важно соблюсти совместимость комплектующих: например, для LiFePO4 аккумуляторов должна быть плата защиты, рассчитанная именно под них.

Некоторые продавцы на Алиэкспресс (в т.ч. российские) берутся также изготовлять аккумуляторы на заказ, но что там окажется внутри — неизвестно.

Всем спасибо за внимание!

Реклама:
Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158 erid: 2SDnjepLmN8

77 комментариев

avaddon
раз в 5 лет то ладно бы… а вот когда через 2-3 а то и через год менять приходится…
С
Не вижу смысла покупать CSB с тех пор как в России появилась Yuasa :-)
С
Я, видимо, не такой просветлённый, меня устраивают и семимесячные. И в UPS и в мотоцикл :)
DAY_MEN
Вроде в статье написано, что грелись слишком тонкие провода. Я слишком внимательно читал?
n
Delta — китайский OEM мусор.
T
У меня со свинцом другая проблема — обычно у них рабочие температуры до +40, а у меня летом частенько +38 в тени. Перегрев, замена.
Впрочем, пока спасаюсь морскими — литий ставить не хочу, ибо у пары друзей пожары уже были из-за электробайков. Горят они только в путь.
S
Решаю ту-же проблему покупкой самых дешевых аккумуляторов и плановой заменой раз в 2 года. Более дорогие (в 2-4 раза) имеют срок эксплуатации до 3 лет (в аналогичных условиях).
Литий в таких температурных режимах лучше не использовать.
C
И ещё некоторые бюджетные линейно-интерактивные ИБП буквально запекают аккумуляторы. Так у меня случилось на работе с Ippon, который как оказалось, постоянно работал на повышающей ступени AVR (напряжение в сети ~210В), грелся как печка и зажарил аккумуляторы так, что из них вытек электролит.
B
У меня таже проблема. Особенно в последнии годы. Лето длится уже до Ноября, вчера было +36 в тени. Кондик гоняю, перепады температуры резкие, свинец долго не живет. Решил попробовать LifePo4. Время покажет.
p
Обхожусь бывшими в употреблении автомобильными стартерными АКБ. После пары недель десульфатации служат годами, хоть и отдают 25-40% номинальной емкости. В любом случае, даже если 60А*ч АКБ отдает 15А*ч, это лучше, чем штатные 12А*ч. Зато бесплатно, так как полностью убитые АКБ покупают по той же цене, как и убитые наполовину. А наполовину убитым АКБ зимой в мороз можно и не завестись. Вот и доживают они у меня свой век на UPS.
w
Статейку бы на эту тему. Думаю многим будет интересно прочитать про тонкости и особенности таких замен.
p
Уже написал, но на хабре: https://habr.com/ru/post/552580/
s
Я тоже уже много лет использую автомобильные. Живут по 2-3 года после автомобиля. Правда после разрядки приходится заряжать отдельной зарядкой (штатная UPS будет неделю заряжать)
Z
В общем, в нормальный ИБП сие чудо не годится абсолютно.
Ни по току (у свинцовых тех же габаритов импульсный разрядный ток до 100A, долговременный около 40A), ни по напряжению — датчики бесперебойника тупо не откалиброваны на разрядную кривую такого аккумулятора (UPS думает, что времени ещё навалом, а аккум вдруг внезапно вырубается вовсе).
Z
Не, гибернация по первому чиху — это оверкилл в большинстве случаев. Большинство неприятностей по напряжению длятся секунд 5-10, после чего 220 восстанавливаются до приемлемых значений. Соответственно, первые секунд 20-30 на переход UPSа на батарею реагировать не стОит, только в лог записать, да, быть может, сообщение на мыло админу сбросить.
Если прошло секунд 30-60, а 220 так и не появилось, вот тогда надо давать сигнал на отключение. Неторопливо гасятся сервисы в правильной последовательности, отрубается комп, вырубается UPS.
А если UPS вдруг выдал «от батарейки осталось фиг да маленько», то инициируется аварийная последовательность отключения — принудительно убиваются все ещё живые сервисы, ибо ждать их некогда и отрубается комп. В идеале, надо хотя бы успеть корректно вырубить все файловые системы.
Z
это оверкилл в большинстве случаев.
В большинстве случаев это сохранённые данные и нервы.

Угу, у меня сотня виртуалок на серваке крутится, сотни тысяч коннектов с других серваков. И я внезапно начинаю всё это хибернейтить (все 100500 гигабайт оперативки) по одному случайному всплеску в сети, который уже исчез за горизонтом. Неа, даже не просите… :)
А то, что вы тут описываете похоже на острый понос посреди многолюдной улицы. Я ж грю, обычная гибернация — решение всех проблем.
К сожалению, понос случается… И батарейка в УПСе может внезапно оказаться дохлой или не успевшей зарядиться с прошлого броска напряжения. Писать в этот момент что-то на диск, кроме сброса буферов файловой системы — это для камикадзе (всю инфу спасти всё равно не успеете, а вот файловую и убить можно).
Z
Для серьёзного сервера — конечно же нет… :) Я лишь пытался донести до человека мысль, что простые решения (немедленный гибернейт) не всегда правильные.
Для домашнего сервера — задумался на секунду, пока до параметров этого эрзац-аккумулятора не дочитал… :D
Z
Да мне перпендикулярно на вас, параллельный вы мой...
Есть проверенный десятилетиями и миллионами инсталляций правильный подход, который работает и на серверах, и на рабочих станциях и на геймерских компах.
И есть ваш подход, который имеет смысл только для ненагруженной печатной машинки.
Z
Парашют? Какой такой парашют? :)
Везде NUT стоит последние лет 20. Плюс комплект скриптов на баше, которые и в лог напишут, и письмо отправят, и сервисы погасят в правильном порядке (а если что не так, прибьют зависший сервис после заданного таймаута) и с правильным таймингом.
И никаких тебе парашютов…
p
Тут смотря какие задачи. У меня на удаленке в деревне электричества может не быть несколько часов. Поэтому мне нужно кормиться 5-6 часов от UPS, что и происходит порой. Благо кормить мало: уличный LTE модем, монитор и ноутбук с докстанцией. Это, примерно, 120 Вт нагрузки с редкими пиками до 180 Вт.
Поэтому знание разрядной кривой мне важно. Так как именно ориентируясь на предупреждение UPS я переключаюсь на инвертор в автомобиле. С автомобилем отдельная история. Так как на крыше кунга солнечная панель, то днем можно долго кормиться от него не заводя двигатель.
P
Такой акум 120 ватт никогда не потянет, сечение кабеля видел? И я очень сильно сомневаюсь что у тебя есть 120 ватт нагрузки, у меня 2 больших монитора и мощный комп потребляет в среднем 100 ватт при небольших нагрузках
p
А кто-то сказал, что такой АКБ? У меня это тянут два старых стартерных АКБ по номиналу в 70A*ч, а по факту в районе 30-40А*ч каждый.
Что касается нагрузки, то извините, мне работать надо. При сборке проекта ноут и внешние HDD кушают не слабо.
6 часов АКБ держат на пределе. Отрубаю на 11 вольтах. Замер потребляемой энергии на АКБ показывает за 6 часов 720-750 Вт*ч.
S
Дизельный/бензиновый генератор лучше подойдёт для такого сценария. UPS — это история на 5-10-20 минут, пока не запустится резервный генератор.
p
Ну у меня уже третий год на паре полусдохших старых стартерных АКБ и древнем UPS IPPON 1400 такой сценарий вполне себе работает. Бюджет и гимоорой несравним с бензогенератором.
p
А как же компьютерный у меня в таком режиме третий год пашет? )))
Просто надо отдавать себе отчет, что тут нужен или трех-четырех кратный запас мощности ИБП, или дополнительное принудительное охлаждение инвертора. Для моей нагрузки в 180 Вт в пике, ИБП на 1400 В*А хватает с избытком на часы работы. Не греется. Контролирую.
p
IPPON 1400 у меня валялся без дела уже лет 10. Красная цена ему без АКБ — 1-2 тыс. руб. Пара АКБ под капотом честно отслужили 8 лет. Цена = 0 руб.
Вы можете продать мне промышленный ИБП на 250-300 В*А с АКБ на 5-6 часов работы за 2 тыс. руб.?
Если нет, то кто из нас предлагает использовать микроскоп для колки орехов? )))
Ключи в инверторе компьютерного ИБП расчитаны на 5-10 минут работы только на максимальном номинальном токе исключительно для удешевления системы охлаждения. Если же ток через них, в моем случае, раз в семь ниже максимального номинального, то датчик температуры даже вентилятор не включает, если в помещении не случается летней жары свыше 30 градусов, как этим летом.
Но Вам что-то даже не дает осознать, что у этих ключей есть даташит, в котором указаны и термические сопротивления, и зависимость сопротивления ключа в открытом состоянии от температуры. И если заглянуть туда, не надо быть семи пядей во лбу, чтобы рассчитать и переделать охлаждение так, чтобы инвертор компьютерного ИБП смог часами работать даже под максимальной нагрузкой, оставаясь в штатном температурном режиме.
V
Откуда от ноута и монитора даже 120 Вт? Если только это не здоровенный ЭЛТ-монитор :))
p
Ноуты бывают разные. У сына вообще NVIDIA GeForce RTX 3070 с 8ГБ видеопамяти на борту. Одна она способна в ноуте больше 120 Вт сожрать. Поэтому у HP Omen и БП 200Вт.
У меня дискретная видеокарта послабее, больше 120Вт даже в пике не жрет, поэтому и остается еще на 27" монитор (20-30 Вт), LTE модем (5-15Вт) и докстанцию с двухтерабайтным HDD, мышью, клавиатурой и гарнитурой (5-10Вт).
S
Из-за частых подзарядок литиевые аккумуляторы протянут еще меньше, чем свинцовые. Кстати насчет недолговечности последних. Вот интересно, почему у меня в автомобиле при постоянном жестком использовании при температурах от -30 до +35 штатный аккумеулятор живет уже 7 лет, а работающие в тепличных условиях и почти не используемые аккумуляторы в ИБП дохнут через 2-4 года? Неужели качественные аккумуляторы для ИБП никто не делает?
x
он там при каждом старте автомобиля разряжается на ощутимые проценты, и потом в движении дозаряжается. Зимой, при отсутствии длительных поездок аккум вообще почти всегда разряжен наполовину.
А в ибп он большу часть времени стоит на постоянном перезаряде.
Вобщем в машине — хороший цикл для аккума, в ибп — плохой
S
Понятно. Да, мне всегда казалось, что не хорошо постоянно так заряжать аккумулятор, как делает ИБП. Вот сделали бы чтобы аккумулятор не заряжался, если заряд более 80% например (а лучше, чтобы этот порог настраивался).
И, кстати, в таком режиме литиевые аккумуляторы вообще должны по идее за полгода убиться, там число циклов заряда очень сильно ограничено.
p
Не совсем так. На такси и фурах хорошие АКБ тоже служат годы, несмотря на то, что бОльшую часть времени они тоже заряжаются от генератора. Тут важнее другое. Стартерный АКБ, даже зимой в мороз, редко отдает даже половину емкости. А обычно стартер берет 300-400 А в течении 1-2 секунд. То бишь — 10-15 А*ч. Таких «циклов» свинцовый АКБ выдерживает тысячи. А вот циклов разрядки до 20% емкости — десятки.
А вот в чем Вы правы, так это в том, что очень многие ИБП действительно перезаряжают АКБ, в отличии от регулятора напряжения в автомобиле, поддерживающего ~80% заряда АКБ. Полностью зарядить автомобильный АКБ можно только зарядным устройством, но никак не автомобильным генератором с регулятором напряжения.
Если еще учесть, что свинцовый АКБ вообще не рекомендуется разряжать ниже 20% емкости из-за проблем с сульфатацией, то реально в стартерном АКБ используется только ~60% емкости. Если бы производители ИБП эксплуатировали АКБ в таком же режиме (от 80 до 20% заряда), то и заявленное время работы от АКБ пришлось бы сократить на 40%. Почти в 2 раза! А не хочется. Маркетинг.
e
А обычно стартер берет 300-400 А в течении 1-2 секунд.

Уверены? ЕМНИП в моем фокусе на схеме нарисован предохранитель стартера номиналом всего 150А
p
Не уверен. Явно взял завышенное значение, подходящее даже для тяжелого дизеля. У себя предохранителя стартера я не нашел. Мощность стартера 2.2КВт. Будем считать 180А. Предохранитель калильных свечей 80 А. Предохранитель подогрева топливной магистрали и охлаждающей жидкости — 50 А. В сумме 310 А на 2.5 литровый дизель. Предполагаю, что старт более тяжелого дизеля вполне может сожрать до 400А.
Суть сообщения была не в этом, а в том, что при старте автомобильный АКБ отдает не более, чем 10-15 А*ч, после чего сразу же начинает заряжаться от генератора.
П
Сори за некро, но у Вас математика уехала) ток 400А даст 400Ач за час. а за пусть даже 10 секунд, он даст лишь 1/360 от 400Ач, т.е. примерно 1Ач всего при тугом старте. Но надо не забывать, что в таком режиме работы аккум новый то отдаст 20% емкости) а старый боюсь, не линейно меньше. А вот как Вы их используете — это хорошо) для стартерного аккума ток в 10А это так, «дежурка» ) поэтому отдаёт намного больше, чем уже может отдавать в машине.
J
В этот аккумулятор обязательно нужно ставить плату BMS и защиты!
J
Это вы про что-то завёрнутое в бумагу? Ладно, а BMS?
102644949492122863803@google
Господа специалисты — такое впечатление, что разобранного UPS никто не видел. Гарантия смерти вашего свинцового аккумулятора — это постоянно подключенный трансформатор рядом. Очень нехолодный… А у некоторых ещё и напряжение — не 13,6 а 14,0 и выше.
Лет 10 назад поехал в Юлмарт покупать для бесперебойника себе (второй раз) аккум. Кажется, целился на Дельту 7ач.
И вернулся со скидочным нононеймом 18ач аналогичной конструкции. Возможно, с половиной стекла внутри вместо свинца… Он был свинтовой клеммой, кстати — оставалось только сделать выкидыш 4мм2 и найти для него место. С тех пор все описанные автором проблемы меня не касались…
x
нет, даже если вы вынесете батарею во вне, все равно сдохнет изза:
1) постоянного подзаряда который делают ВСЕ обычные ИБП
2) просто срока службы аккума
kilblinton
Автор совершенно не в теме, неповторяйте его опыты они безполезны. Ставить LiIn без BMS не рекомендуется и обязательно BMSдолжен быть с балансиоовкой.
x
Автор не знает матчасть.
Увы ВСЕ обычные ИБП расчитаны на работу ТОЛЬКО со свинцовокислотными акб.
ИБП постоянно подзаряжает аккумулятор во время своей работы. И собственно выход из строя акб со временем связан именно с этим фактом — постоянной подзарядкой. Зачастую даже напряжение выставлено чуть выше номинального, чтобы гарантировать подзарядку даже почти мертвых акб.
Теперь представте что будет если поставить литий вместо свинцовокислотного, которому на небольшую постоянную подзарядку в целом пофиг.
Литийиионный — сдохнет через короткое время, вероятнее всего с фейрверком изза внутреннего пробоя (велком пожарные).
Литий железофосфатный — сдохнет через сходное время без фейрверка.
Литий титанатный — не сдохнет, но его удельная (на массу или объём) емкость гораздо меньше чем у свинцовокислотных.
Попытка вставить плату защиты между батарей и ИБП приведёт к уходу ИБП в ошбику по батарее изза отключения её платой защиты на регулярных перезарядах.
Поэтому переделка имеет смысл только с переделкой схемотехники, либо нужно использовать ИБП который изначально умеет работать с литиевыми аккумуляторами и не подзаряжать их просто так после полного заряда.
P.S. Отсылка некоторых комментаторов к слаботочности железофосфатных в наше время нерелеватна, они вполне сильноточные уже.
x
нет, скорее всего неисправность ИБП, если тот что на фото, вы в него можете мертвый акк вставить с таким же успехом
либо косячит «защита» и ничего не защищает, для железофосфатных это незаметно, пока они из строя не выйдут.
K
Попытка вставить плату защиты между батарей и ИБП приведёт к уходу ИБП в ошбику по батарее изза отключения её платой защиты на регулярных перезарядах.

О каких перезарядах речь?
У заряженных ячеек LiFePO4 напряжение 3.3 В где-то и их ставят 4 штуки. Напряжение, при котором большинство BMS их балансирует — 3.6-3.7 в. Значит, напряжение заряженной сборки 13.2 В. Для балансировки ячеек по напряжению их надо заряжать до 14.4-14-8 В.
А в УПСах напряжение в основном 13.6 В. Это 3.4 В на ячейку. Откуда перезаряд возьмется?
B
Как раз таким же пользуюсь уже больше года, покупал там же. Проблема основная: При резких перепадах напряжения в сети, например во время молний, или если нагрузка превышает допустимую, БМС-ка блочит батарею, нужно открывать и сбрасывать клемму. Пришлось колхозить и приделывать дополнительную кнопку на корпус ИБП для размыкания цепи.
K
«Железные» в ИБП бестолковы из-за низкой токоотдачи

Да нормальная у них токоотдача. У меня на электровеле ячейки 32700 ток 20+А переваривают. За год уже циклов 200 наверно. А в упс если в параллель две ветки поставить будет 40+ А легко. При напряжении 12в 12*40= 480 Вт. Чего достаточно для большинства современных компов.
117007600911737667669@google
Свинец в хорошем ИБП работает по пять лет. И обеспечивает хорошие разрядные характеристики. Литий в бесперебойниках уже применяют, только стоят они немерено, а вес в данном случае не проблема — упсы за спиной в рюкзаке никто не таскает.
I
А никто не пробовал использовать AGM аккумуляторы российского производства фирмы «Болид»? У которых срок службы 15 лет!
https://bolid.ru/production/reserve/rechargeable-batterys/bolid_ab.html
d
На прошлой неделе купил один такой аккум. Похоже, китайцы сделали работу над ошибками. На корпусе теперь указан максимальный разрядный ток в 12А. ИБП держал тестовый системник в 100-110Вт 1ч 17 м, ток всё это время был 8-10А. После этого я осмотрел аккум через тепловизор — видны были нагретые банки (до 45 градусов), крышка нагрелась равномерно и довольно умеренно (до 50 градусов).
N
чтобы не заморачиваться выравниванием напряжения между банок
можно поставить активный конденсаторный или индукционный балансир.
а вообще очень жаль, что нет в продаже литеевых ИБП из коробки
это в то время, когда литеевый аккумулятор от электовелосипеда стоимостью 10к ₽
по ёмкости превосходит автомобильный. эго хватает на 3 часа беспрерывной работы ПК с потреблением 160вт
t
Спасибо за подробный разбор полетов!
kilblinton
Афтар похоже бухгалтер по жизни. Ни одна проблема в данном обзоре не прозвучала, я уж не говорю про схемы подключения. Я проводил подобный опыт с APS, всё работало, но после полного разряда аккумулятора зарядка не начиналась приходилось, толкать аккумулятор внешним источником. Выбор LiFePO4 очень неплох, 3V на банке в конце это ещё не срабатывает BSP, но аккумулятор практически разряжен, то есть теоретически используется 100% ёмкости, для свинца 12 V это 50% разряда

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор игрового ноутбука Maibenben X757? Разборка мощной модели с дискретной видеокартой и RGB-иллюминацией

Насколько же хорош новый игровой ноутбук от Maibenben? А именно, модель X757 на базе мощного процессора и дискретной видеокарты, предназначенная для тяжелых приложений и игр. Интересный...

Обзор электронной книги OnyxBoox Kant 2: идеальная читалка в дорогу

OnyxBoox Kant 2 это компактная читалка которая будет идеальным вариантом для тех, кто проводит много времени вне дома и ценит небольшой вес. Хотя и для дома эта читалка так же подойдёт, но я...

Кондиционер: изобретение, которое изначально не предназначалось для поддержания комфортной температуры

Кондиционер — это одно из бытовых устройств, ставших привычным и обыденным в наших реалиях, но изначально изобретенное для решения немного другой задачи. Автор: Kandinsky 2.1 Источник:...

Изогнутые трубки на ящиках под пассажирскими вагонами: зачем они нужны

Всем нам приходилось ездить на поездах, и многие, пока шли к своему вагону, видели большие ящики около колесных тележек вагонов, оснащенные изогнутыми трубками. Эти устройства вызывают различные...

Провисание и прилипание натяжных потолков: причины и решения

Возможно, вы знакомы с этим чувством: стоит только чему-то в вашем доме выглядеть идеально, как внезапно находится неприятный сюрприз, испортить впечатление. Натяжные потолки — не...

Смарт-диагностика в стиральной машине: как устроена и стоит ли доплачивать за эту функцию

Производители стиральных машин, заботясь о своих покупателях, предлагают инновационные решения, которые повышают (по мнению производителей) комфортное пользование изделием. Например, закладывается...