Как продлить жизнь АКБ в UPS'ах

[Дм.]

Можно как-нибудь от заводов, дворцов, пароходов вернуться обратно к теме бытовых ИБП и простым способам улучшить работу в них АКБ?

[Кass]

[user]Дм.[/user], так вроде все уже обсудили. Если речь о довольно дешевом ИБП, то дешевле всего раз в год купить АКБ за 500 рублей и забыть о нем еще не год. Ибо не окупятся затраты даже в 500 рублей по материалам и потраченное время тоже что то стоит. Ну к примеру потратили два дня в купе. Если взять хотя бы 2000 рублей за рабочий день, то общие затраты будут 5000 рублей. Это 10 АКБ для ИБП. В чем смысл то?

Имеет смысл заморачиваться только для ИБП, где АКБ либо дорогие, либо их там много. Я бы просто сделал банальные качели на Ардуино с фетом и все. Можно сделать еще дешевле и проще, на спаренном компараторе. но тут нужны навыки по разводке и травлению плат.

[Griig]

Планируется закупка небольшой партии простеньких офисных интерактивных ИБП для ПК. Никто не знает какие сейчас более менее нормальные, в каких АКБ живут дольше всего? Возможно переделка зарядной части в  будущем. Где можно почитать обсуждение  ИБП разных производителей? Не нашел подходящей темы.

[Яков93]

Разговор про "ИБП первой категории" перенес в замечательную специальную тему

[Кass]

[user]Griig[/user], у простеньких все примерно одинаково.

[Griig]

у простеньких все примерно одинаково.

Одинаково плохо?
Кандидаты на закупку:
APC Back-UPS 650VA
Ippon Back Basic 650

[Vova_n]

[user]Griig[/user], Обратите внимание на PowerCom.
Там двух ступенчатый заряд, на плате есть подстрочник который смещает напряжение.
Я себе на работе скрутил до 13,5низ, верх стал 13,98 при заряде.

[Branimir]

Имею в качестве примера некоторое наблюдение.

Долгое время использовали на фирме много ИБП совершенно однотипных моделей в одинаковых условиях (нагрузки, температура, сработки при отключениях, время установки на дежурство):

1. APC BACK UPS1100 (BX1100CI-RS) 1100ВА/660вт - 2шт АКБ (12v-7,2Ah) ток заряда мах=0,72А

1. APC BACK UPS RS1100 (BR1100CI-RS) 1100ВА/660вт - 2шт АКБ (12v-7,2Ah) ток заряда мах=0,22А

Алгоритм заряда у обеих моделей одинаковый (две стадии: до 28,7-28,8v и потом поддержка на U=26,9-27,2v зависимо от температуры АКБ,
т.к. есть термокомпенсация заряда по термодатчику), время полного заряда отличается сильно (после полного разряда).
Трансы внутри одинаковые, нагрев тоже (т.к внутр. структура корпуса и перегородок-ограждений + расположение АКБ тоже однотипное, хотя с особенностями).

Нагрузку (примерно одинаковые по мощности компы на рабочих местах) держали одинаково по времени, т.е. токи разряда от АКБ были похожие.

Но вот на одних моделях АКБ сдыхали стабильно в два раза быстрее (через 2,5-3,5 года),
а на другой держались 5-5,5 лет (катриджи были родные RBC на обеих моделях)...
Удивляет, конечно, что тут нет сознательного конструкторского решения от производителя, т.к обе модели выпущены в одно время...
Но:
Как думаете на какой модели АКБ держались дольше?

[Серик]

Уважаемый Branimir, Здравствуйте!
У Вас очень большая практика переполюсовок "упсовых" ( и не только ) аккумуляторов, вопрос хороший.
В целом, можно сказать, что аккумулятор, который заряжался меньшим током дольше продержался.
Но хотелось бы точный ответ получить от Вас, очень интересно получить точный ответ от знающего/практикующего человека!
Мне только  известно ( из материалов форума ), что постоянный/не отпускающий/длительный "наддув" разрушает "упсовые" аккумуляторы ( следовательно зу с большим током заряда быстрее превратит его в "печенье"-2 года-типичный срок выхода из строя ), ну а то что держат нагрузку одинаково, значит у слабого зу должно быть (надо полагать) достаточно времени зарядить и провести выравнивающий заряд/дозаряд ( на более слабом "наддуве" ).

[Branimir]

...
В целом, можно сказать, что аккумулятор, который заряжался меньшим током дольше продержался.
Но хотелось бы точный ответ получить от Вас, очень интересно получить точный ответ ...

Ваши предположения верны: на ИБП с малым зарядным током АКБ держались дольше.
На обеих моделях АКБ высыхали.
На обеих моделях я проверял АКБ побаночно (засверливался, заряжал, доливал, делал КТЦ) с целью понять причину выхода из строя.

Выводы такие (но это лишь мое мнение и, возможно, ошибочное):

1. на ИБП с бОльшим током заряда разбаланс по банкам в АКБ наступал быстрее и один из АКБ умирал в перезарядах
(т.к. на нем какие-то из банок дохли быстрее, поднимали общее сопротивление АКБ и это создавало на нем повышенное/пониженное напряжение заряда в паре).
Один или оба из пары АКБ часто оказывались с выпученными банками или просто нарушенной геометрией
(следить за ними было сложно, т.к. в этой модели ИБП АКБ устанавливаются внутрь путем разбора всего корпуса ИБП)
Т.е. после 2,5-3,5 лет эксплуатации ни один АКБ из этого типа ИБП не удалось откачать...
банок с емкостью более 30-40% там было мах по 2-3 шт.

2. на ИБП с мЕньшим током заряда АКБ также оказывались здорово высохшими, тоже разбалансированными (с разным НРЦ)
и один из пары был, как правило, с мизерной емкостью, а второй убитый сульфатацией (но без явных нарушений геометрии).
Но после дозаряда-доливки и побаночного КТЦ (до 7-10 шт) один АКБ из пары еще имел остаточную емкость до 50-70%
(по емкости самой слабой банки!!!) и
мог отдавать большие токи и держал вилку 100А 5 сек при Umin=~8,5-10v
(хотя внутр. сопротивление АКБ не удавалось снизить до уровня даташита)
и он все-равно оставался инвалидом, т.к. слабая банка не заряжалась нормально в составе всего АКБ после разряда.
Второй АКБ в паре уже имел необратимые изменения деградации в 1-2 банках
(похоже они побывали в переполюсовке или сильно опускались по U при разрядах) и их емкость была 10-15%.

...
ну а то что держат нагрузку одинаково, значит у слабого зу должно быть (надо полагать) достаточно времени зарядить и провести выравнивающий заряд/дозаряд ( на более слабом "наддуве" )...

Малые зарядные токи, видимо, дают возможность банкам в АКБ более равномерно заряжаться и это предотвращает нарастание дисбаланса и побаночного и в последовательной цепочке из двух АКБ.

Собственно, я получил этому реальные доказательства в результате экспериментов с АКБ, имеющими разбаланс (слабые банки):
разряжал АКБ целиком очень низкими токами до 11,2-11,5v до 35-40 часов и заряжал тоже малым током по 20-25 часов.
Емкость АКБ вырастала, параметры по тестеру тоже.
Банки, правда не излечивались ...
Поэтому лучше побаночно лечить, если это необходимо.
Добавлено 02 Ноя 2018 в 13:10

...
Мне только  известно ( из материалов форума ), что постоянный/не отпускающий/длительный "наддув" разрушает "упсовые" аккумуляторы ( следовательно зу с большим током заряда быстрее превратит его в "печенье"-2 года-типичный срок выхода из строя )...

По этому поводу имею немного иное мнение.
Недавно разбирал 12 рабочих катриджей 2010г.в. (по 8шт АКБ 5Ah в каждом) от серьезного ИБП 10кВа POWERWARE - типа пришел срок.
Был страшно удивлен: параметры всех АКБ (за исключением 8шт) по тестеру были хорошими.
После дозаряда, долива и КТЦ получил на всех остаточную емкость 80-90% (за исключением тех восьми).
За семь лет наддува АКБ в идеальном состоянии...
Токи разряда на этом ИБП относительно емкости установленных АКБ были не высокими.

А вот два катриджа 2014г.в. (по 8шт АКБ 5Ah в каждом) от серьезного ИБП APC SURT6000XLI
(где не было доп-батарейных блоков и токи разряда были высокими, относительно установленной в них емкости АКБ)
АКБ оказались почти все убиты (за исключением 6шт АКБ с остаточной емкостью 60-70%).

Для меня - это подтверждает, что наддув не самое большое зло.
Для АКБ думаю основная беда - это высокие токи разряда (1,5-3С) и глубина разрядов.
Это их убивает быстрее...

[Серик]

Здравствуйте, Уважаемый Branimir!
Благодарю за очень подробный, обстоятельный ответ!

Малые зарядные токи, видимо, дают возможность банкам в АКБ более равномерно заряжаться и это предотвращает нарастание дисбаланса и побаночного и в последовательной цепочке из двух АКБ.

Согласен, рекомендуемый ток разряда для свинцовых акб 0,2-0,3С, но бесперебойники совсем другое/очень важное дело!  Так как они запечатаны в корпус, доступ затруднен, понимаю. С бесперебойниками дела не имел, не могу что либо написать про них.
Малые зарядные токи, видимо, дают возможность банкам в АКБ более равномерно заряжаться-это очень важно!
В тяговой поэлементной сборке обнаружить разбаланс, по сравнению с упакованным аккумуляторным блоком, конечно, намного проще, (все на виду, на уровне рабочего стола ) типа ток в цепи одинаковый, а напряжение на банках разное, следовательно, не весь одинаковый ток в цепи одинаково идет в электрохимию. Приемистость ( если можно так выразиться ) у разных банок разная. Стараемся проводить заряд и КТЦ по возможности без излишнего перенапряжения отдельных банок ( лучше, если есть возможность, по условиям самой слабой банки, или индивидуально поработать ). Ну и так  далее.

По этому поводу имею немного иное мнение.
Недавно разбирал 12 рабочих катриджей 2010г.в. (по 8шт АКБ 5Ah в каждом) от серьезного ИБП 10кВа POWERWARE - типа пришел срок.
Был страшно удивлен: параметры всех АКБ (за исключением 8шт) по тестеру были хорошими.
После дозаряда, долива и КТЦ получил на всех остаточную емкость 80-90% (за исключением тех восьми).
За семь лет наддува АКБ в идеальном состоянии...
Токи разряда на этом ИБП относительно емкости установленных АКБ были не высокими.

Хорошая работа, респект!

Для АКБ думаю основная беда - это высокие токи разряда (1,5-3С) и глубина разрядов.
Это их убивает быстрее...

Что поделать, такова цена эксплуатации.
Говорят, основные материалы не дешевеют, а электроника дешевеет-когда же появится АКБ-оника?

[Alex_Soroka]

За семь лет наддува АКБ в идеальном состоянии...
...
Для меня - это подтверждает, что наддув не самое большое зло.

фото сборки аккумов после длительного наддува




В соседней ветке говорили о необходимости на каждый(!) АКБ 12в ставить нежесткий балансир.
Это сильно поможет в продлении срока службы АКБ в УПС.

[Дм.]

1. APC BACK UPS1100 (BX1100CI-RS) ... ток заряда мах=0,72А
1. APC BACK UPS RS1100 (BR1100CI-RS) ... ток заряда мах=0,22А
...
Но вот на одних моделях АКБ сдыхали стабильно в два раза быстрее (через 2,5-3,5 года),
а на другой держались 5-5,5 лет (катриджи были родные RBC на обеих моделях)...
Удивляет, конечно, что тут нет сознательного конструкторского решения от производителя, т.к обе модели выпущены в одно время...

Об отсутствии какого "конструкторского решения" речь? Потребителю предложены варианты ИБП - кому что ближе:
- с "типовым временем перезарядки" = 8 часов и сроком службы АКБ = 3-5 лет;
- или с "типовым временем перезарядки" = 24 часа и сроком службы АКБ = 4-6 лет.

Недавно разбирал 12 рабочих катриджей 2010г.в. ...
За семь лет наддува АКБ в идеальном состоянии...
Токи разряда на этом ИБП относительно емкости установленных АКБ были не высокими.

А вот два катриджа 2014г.в. ... токи разряда были высокими, относительно установленной в них емкости АКБ) ... АКБ оказались почти все убиты ...

Для меня - это подтверждает, что наддув не самое большое зло.
Для АКБ думаю основная беда - это высокие токи разряда (1,5-3С) и глубина разрядов.
Это их убивает быстрее...

Чтобы уверенно говорить о силе и глубине разряда как первопричине отказа АКБ, хорошо бы прояснить примерное кол-во разрядов пережитых указанными картриджами.

[Branimir]

...
Чтобы уверенно говорить о силе и глубине разряда как первопричине отказа АКБ, хорошо бы прояснить примерное кол-во разрядов пережитых указанными картриджами.

1. На ИБП APC SURT6000XLI стоял только штатный катридж (из двух кассет по 8 шт. АКБ-5Ah в каждой, т.е. цепочка последовательно включенных 16 шт 12v-АКБ на 192v). 
т.е суммарная емкость всех АКБ на этом ИБП составляла 5Ah (х192v)
Нагрузка на нем была не выше 2,5кВт.
2. На ИБП 10кВа POWERWARE стояли кроме штатных двух катриджей 5Ahх192v (каждый из двух кассет по 8штх12v-5Ah в каждой)
еще два доп-батарейных блока по два катриджа 5Ahх192v (каждый из двух кассет по 8штх12v-5Ah в каждой),
т.е суммарная емкость всех АКБ на этом ИБП составляла 30Ah (х192v).
Нагрузки на нем было мах до 4кВт.
Сработок за последние 3 года серьезных (почти в ноль) было 3шт.  и непродолжительных до 5-10 минут не более десятка.
Более раннюю историю не могу сообщить.

Если не учитывать потери на преобразовании в ИБП и рост тока на АКБ при снижении напряжения на АКБ во время разряда,
то примерный ток разряда (расчетно-теоретически) для АКБ
- из первого ИБП составлял от 13А (т.е. >2,6С)
- из второго ИБП составлял от 20А (т.е. >0,7С)

Отсюда я и сделал свои выводы, приведенные мной выше.

[Дм.]

Сработок за последние 3 года серьезных (почти в ноль) было 3шт.  и непродолжительных до 5-10 минут не более десятка.
Более раннюю историю не могу сообщить.

Одни картриджи отслужили 4 года, другие - 8 лет. Если предположить, что полная история их работы была подобна последним 3-м годам, то эти разряды - как слону дробина, и причина не в них.

[Branimir]

Одни картриджи отслужили 4 года, другие - 8 лет. Если предположить, что полная история их работы была подобна последним 3-м годам, то эти разряды - как слону дробина, и причина не в них.

Вполне возможно.
Я лишь выдвинул свою версию.

Есть, конечно и различие в самих АКБ - они разные в каждом из ИБП.
Те, что прослужили 4 года, были VISION CP1250 (12v 5Ah)
Те, что прослужили более 7 лет были CSB HR1221W F2
Я не сравнивал их параметры по даташитам.

Также мне неизвестен алгоритм и параметры заряда в этих ИБП (и я не проверял его).
Возможно, в POWERWARE (где-то я читал это ранее) действительно применен хитрый алгоритм поддержания и "отпускания" АКБ.

[UDAV]

Ваши предположения верны: на ИБП с малым зарядным током АКБ держались дольше.

Я уже 100500 раз объяснял здесь принцип.   Самый щадящий заряд - 20-часовой.   Однако  это  долго, по этому долговечность АКБ   сознательно приносится в жертву конструкторами ИБП,   которые сокращают время полного заряда до 10,  до 5,  в тяжелый случаях до 4х часов.       Есть у упсов такой параметр как  время  необходимое для набора запасенной энергии, позволяющей  говорить  о  готовности  UPSа  к повторному отключению питания.  Чем меньше - тем лучше.   
По этому для упсов проф-серий (в телекоммуникациях, например)  это время 5 часов,  зарядный ток  4Х    а  для бытовых упсов  10-20 часов,   что, собственно и отражено в  характеристиках различных серий этих устройств.   Не всегда  супер-пупер  упс с работы  будет полезен дома......  такие дела.

[xeus]

Однако  это  долго

А месячный заряд под ЗУСом не долго?????