Как продлить жизнь АКБ в UPS'ах

Автор pro100dimas, 28 Дек. 2010 в 11:43

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Ури

Ребята, li-ion или lifepo4 пойдут на замену штатного аккумулятора бесперебойника?
HD / 2х500вт, BAF_SWX02/MXUS_01С / 2хInfineon 6фет / 16S7P-30Q / обод-26д / макс-60км\ч

UDAV

Цитата: Ури от 17 Дек. 2016 в 16:08
Ребята, li-ion или lifepo4 пойдут на замену штатного аккумулятора бесперебойника?

При определенной доработке да,  но для СТАЦИОНАРНОГО применения свинина пока выгоднее.
Подпись ;)

Яков93

#92
Расскажу про переделку своего UPS  DNS Smart LCD 850VA. Бесперебойник дерьмовенький, дешевый и достаточно распространенный в том числе под другими названиями - вроде еще как Vivaldi его продают.
Из проблем - нагрев АКБ из-за все время горячего трансформатора стоящего рядом с АКБ.
Решил установкой вентилятора с простейшей схемой терморегуляции


Сейчас делаю прерывистый заряд АКБ чтобы он не стоял все время под одним и тем же буферным напряжением 13,8В. Собрал качели/моргалку на основе arduino pro mini



Написал простейший скетч с тремя режимами.
1. Если напряжение батареи ниже 13,05 В включается таймер и через 20 часов запускается заряд с морганием (6 сек. заряд,  1 сек. выкл. заряд).
2. Если напряжение на батарее снижается ниже 12,8В предполагается, что АКБ был использован и ему требуется быстрый заряд, значит включается просто постоянный заряд.
3. Если напряжение при моргании поднимается выше 14В моргание идет еще полчаса потом заряд отключается и ждем пока не включится первый режим. Если заряд был постоянным, то значит зарядить надо получше и при достижении 14В заряжаем еще час, потом также заряд отключается и ждем пока включится первый режим.

Вот какая платка получилась для smd резисторов и конденсаторов. На своем настольном фрезере вырезал  :ah:


А это уже в сборе


Вот как пока на время испытаний выглядит мой DNS




Подключение к UPS достаточно простое. Плюсовой провод от штатного питания был выведен с платы отдельным тонким красным проводком, который подсоединяется к толстому красному проводу от АКБ. Я вставил свою схему в разрыв этого провода, а минус схемы подключил к минусу на АКБ.
Во время работы от АКБ UPS должен получать информацию о напряжение на батарее, т.е. нужно чтоб была обратная связь. Такая связь успешно образована паразитным защитным диодом на силовом мосфете.

Что еще надо доделать.
К сожалению smd стаб 7805 в корпусе TO-223 конкретно греется при работе. При напряжении 15В схема потребляет около 40 мА с подключенным переходником для программирования. А если этот переходник еще и соединен с комповым USB ток фигашит до 100 мА. Че-то крутил-вертел эти стабы и так и сяк. Ставил в корпусе TO-220, ставил 7809 (на выход RAW ардуины) - греются оба стаба и 7809 и ардуинский.
Хороший результат показал стаб 7806 в корпусе TO-220. При работе без подключения к компу он греется не сильно, ардуинский стаб вообще почти не греется. При подключении к компу все напряжение для работы берется с компа (там оно немного выше получается) и стаб 7806 вообще не греется. Но такая схема не устроила и-за того что контрольное напряжение на ардуине слегка пляшет в зависимости от того подключен комп или нет. Соответственно и измеренные показания напряжения АКБ тоже пляшут. Можно использовать другое референсное напряжение ардуины для измерения, но я пошел по другому варианту и поставил очень маленькую DC-DC понижайку (она нижняя если что :) ) Теперь вообще ничего не греется и ток потребления при 15В стал 3-6 мА.


Ну еще я зря вывел затвор мосфета на D7 ардуины, надо было на какой-нть вывод с возможностью PWM чтоб напряжение регурировать. Хотя в принципе оно и так успешно регулируется обычным вкл/выкл раз в несколько секунд.

p.s. Т.к. я ни разу не электронщик и не программист желательно не пинать сильно за корявый код или схему  :ah:

p.p.s. Добавил калибровку по напряжению. Перед началом работы надо подать на вход для АКБ (клеммы +12V и -12V) ровно 14.00 Вольт, а потом один раз замкнуть D2 на плюс. Схему соединения исправил и скетч перезалил.

Vova_n

[user]Яков93[/user],  Отлично :wow: , только сильно намудрили но это каждый по своему с ума сходит ;-)
Блин не охото разбирать свой переделанный ИБП, но по позже залезу сфоткаю  :exactly:



Яков93

[user]Vova_n[/user], вроде старался сделать по-проще...
У Вас вроде на ОУ сделано, если я ни с кем не путаю. Но на ОУ не так просто сделать гибкий алгоритм с длительными таймерами и несколькими режимами, а мне хотелось именно гибкости при минимуме деталей. Плюс МК в возможности изменения и подстраивания алгоритма под конкретные хотелки без переделки схемы.

Vova_n

[user]Яков93[/user], Не не я сначала холел на ОУ сделать, но после увлёкся МК.
Да ясно, что ардуинка гибче, мне если захочу, что поправить вынимать тиньку и прошивать другой прошивкой или еепром править.

jam-yps

Цитата: Яков93 от 17 Фев. 2017 в 11:19
Во время работы от АКБ UPS должен получать информацию о напряжение на батарее, т.е. нужно чтоб была обратная связь. Такая связь успешно образована паразитным защитным диодом на силовом мосфете.
На паразитном диоде будет иметь место большое падение напряжения (0,4-0,6 В) - схема зарядки и контроля батареи будет работать неправильно.
Нужно сделать с микроконтроллера управление штатной зарядкой, скажем "понижать" ее выходное напряжение ниже на 1 вольт для предотвращения зарядки и возвращать на место при ее включении. Это, в большинстве случаев, и проще реализуется.

Яков93

Цитата: jam-yps от 17 Фев. 2017 в 12:54
Цитата: Яков93 от 17 Фев. 2017 в 11:19
Во время работы от АКБ UPS должен получать информацию о напряжение на батарее, т.е. нужно чтоб была обратная связь. Такая связь успешно образована паразитным защитным диодом на силовом мосфете.
На паразитном диоде будет иметь место большое падение напряжения (0,4-0,6 В) - схема зарядки и контроля батареи будет работать неправильно.
Нужно сделать с микроконтроллера управление штатной зарядкой, скажем "понижать" ее выходное напряжение ниже на 1 вольт для предотвращения зарядки и возвращать на место при ее включении. Это, в большинстве случаев, и проще реализуется.
Не спорю про падение напряжения на диоде, только 0,4-0,6В это не так уж и много. Не знаю точно при каком напряжении АКБ выключается мой UPS, допустим при 10 В под нагрузкой. Если он будет выключаться при 10,6В не так уж и страшно - АКБ целее будет. Если уж совсем заморачиваться можно поставить механическое реле и шунтировать мосфет во время разряда.

Схема зарядки на моем UPS вообще никак не завязана на напряжение АКБ - просто тупо шпарит все время работы напряжение 13,8В (немного регулируется вручную вверх/вниз). Ей без разницы сколько напряжение на АКБ и есть ли он там вообще - мой UPS и без АКБ спокойно включается.

У меня в УПСе зарядное напряжение подается и регулируется через LM317. В принципе неплохо было бы ее контролировать с помощью МК, помню даже искал какие-то схемы для этого, да чего-то как-то не сложилось. Может в следующих реализациях попробую такую схему.

Яков93


Яков93

UPS Powercom Imperial 525AP. Аппарат старый, но по-прежнему нормально работающий. Та же проблема что и в предыдущем DNS - трансформатор греющий АКБ и постоянное буферное напряжение 13,8В.
Нагрев убрал приколхозив вентилятор и терморегулятор по предыдущей схеме.
Для прерывания постоянного заряда собрал качели/моргалку почти аналогичную предыдущей.
Установил ее по такому же принципу как и в прошлый раз - в разрыв питающей цепи к АКБ. Благо искать ее долго не пришлось - также отдельный тонкий красный провод соединяющийся с толстым красным силовым проводом от АКБ.
Единственное отличие от предыдущей схемы все-таки установил для питания ардуины линейный стабилизатор 7805 по схеме увеличивающей напряжение с него до 6 вольт (подключаю к выводу RAW).  Так получается распределить нагрев на два стаба - внешний и ардуиновский, Еще нарисовал на печатной плате радиатор для стаба чтоб не перегревался.
Спойлер

Немного подправил скетч, исправил ошибки, поменял частоту моргалки на 5 Гц (75% заряд 25% остановка).

Следующим попробую сделать моргалку для другого UPS- Powercom Raptor. Там схема подключения должна быть другая, нет на виду никаких отдельных красных питающих проводков, в разрыв которых можно включиться.

jam-yps

Цитата: Яков93 от 17 Фев. 2017 в 13:23
У меня в УПСе зарядное напряжение подается и регулируется через LM317. В принципе неплохо было бы ее контролировать с помощью МК, помню даже искал какие-то схемы для этого, да чего-то как-то не сложилось. Может в следующих реализациях попробую такую схему.
Я как раз и имел данное ЗУ (штатное, на LM317) в ввиду - просто реализуется

В приведенном примере на базу VT1 через 10кОм - выход с микроконтроллера, при 1 на выходе - заряд прекращается, резисторами выводи напряжение на 0,5В БОЛЬШЕ, чем нужное на аккуме, примерно 14.4В, при работе от аккумулятора блокирующий диод нужно шунтировать полевикм, чтобы раньше времени не отрубался ИБП. R7 и прочее ненужное - исключаем.
Схема взята из Интернета.

Яков93

#101
[user]jam-yps[/user], я так думаю, что с выхода LM317 напряжение идет не только на зарядку АКБ, а и еще на кучу управляющих цепей. Во всяком случае на схеме моего УПСа нет других источников выдающих 12В для включения реле и диф. усилителя, а потом еще из этого же напряжения преобразуется 5В для МК. Если отключать (уменьшать напряжение) на LM317 весь УПС отрубится, к сожалению.

jam-yps

А вы пробовали именно по предложенному варианту? Питание идет ПОСЛЕ диода на всю схему, сбрасывать можно до 12.5 В, и ниче, все  работает. Испытывалось на нескольких БП, в том числе и с дополнительной внешней зарядкой  и большим аккумом.

Яков93

Цитата: jam-yps от 20 Фев. 2017 в 00:27
А вы пробовали именно по предложенному варианту? Питание идет ПОСЛЕ диода на всю схему, сбрасывать можно до 12.5 В, и ниче, все  работает. Испытывалось на нескольких БП, в том числе и с дополнительной внешней зарядкой  и большим аккумом.
Имеете в виду, что питание схемы при отключении стаба будет идти от АКБ? Мне вчера по-неволе пришлось испробовать работу УПСа со сгоревшим стабом правда без подключенного АКБ - ниче не работало.  Надо попробовать с подключенным АКБ, вероятно сработает.

Dunkel

Коллеги, подскажите - есть старый ippon 1400, внутри два AGM 7а/ч, на них постоянно 27,8В.
Живут батарейки в таком режиме не долго, 2-3 года. Недавно поставил новые и хочется продлить им жизнь.
Если взять ардуину и через релейный модуль просто отключать/подключать АКБ при достижении 27,8/27,0В, это поможет?
Многофункциональная облачная моргалка/логгер:
https://morgalka78.wordpress.com/

jam-yps

Цитата: Dunkel от 28 Фев. 2017 в 10:50
Коллеги, подскажите - есть старый ippon 1400, внутри два AGM 7а/ч, на них постоянно 27,8В.
Живут батарейки в таком режиме не долго, 2-3 года. Недавно поставил новые и хочется продлить им жизнь.
Если взять ардуину и через релейный модуль просто отключать/подключать АКБ при достижении 27,8/27,0В, это поможет?
Вентилятор включить на постоянку на малых оборотах и аккумы качественные ставить - лет 7 будут служить.

Dunkel

Ежели для борьбы с перегревом, то я могу просто вынести акки из корпуса и рядом поставить.
Меня больше интересует другой вопрос - постоянный заряд, который не очень-то и нужен. Имеет смысл делать отключение?
Многофункциональная облачная моргалка/логгер:
https://morgalka78.wordpress.com/

jam-yps

Цитата: Dunkel от 28 Фев. 2017 в 13:31
Ежели для борьбы с перегревом, то я могу просто вынести акки из корпуса и рядом поставить.
Меня больше интересует другой вопрос - постоянный заряд, который не очень-то и нужен. Имеет смысл делать отключение?
В ИБП, где аккумы не греются от инвертора/трансформатора и при их нормальном качестве в дежурном режиме выдерживают 5-7 лет, если идут рабочие циклы (ИБП переходит на работу от батарей)- тогда все таки упрется в их ограничение (циклов заряд-разряд). Для плохой сети 3 года вполне такой себе нормальный срок.