Свинцово-кислотные батареи в ИБП (UPS)

[UDAV]

Нужно развязывать цепь выпрямитель/инвертор от аккумулятора диодом и делать отдельную зарядку. А потом уже с ней делать что угодно - выставлять любой алгоритм заряда и, если нужно, отключать совсем.

УПС  развязанный с батареей уйдет в аварийный режим (ByPass)  т.е. просто соединит вход и выход напрямую.   Логика проста.  Инвертор работает от батарей. Только от выпрямителя инвертор работать не может (как я понял - при резком изменении мощности нагрузки батареи играют роль буфера - конденсатора бесконечной емкости, не давая просесть\взлететь напряжению DC части при бросках мощности) соответственно как только вы отвязяываете батареи  упс это "видит" , понимает что инвертор работает только от выпрямителя,  защита нагрузки под угрозой,  и что бы сохранить питание нагрузки уходит в ByPass  - без батарей от отключения света все равно не защитит, а в ByPass хотя бы броски тока полезной нагрузки не страшны... из двух зол выбирает меньшее. 

Но даже если получится обойти защитный протокол упса (второй батареей малой емкости, например)    - на сколько целесообразно изготовление отдельного зарядного?  При условии регулярного контроля уровня электролита на штатном зарядном - на сколько вырастет срок службы АКБ при использовании Smart-зарядки? На 20%?

[Seva1964]

вопрос лишь  в выборе параметров отключения и обратного включения.  Порекомендуете, или отошлете графики изучать?

Разумеется, отошлю для начала построить график разряда током 0,3 Сном20. "Несколько секунд без розетки", это примерно 1/3 времени от начала разряда до примерного начала прямолинейного участка.

[UDAV]

[user]Seva1964[/user],

Необходимо свой график построить на реальных данных или  типовой (к примеру вот отсюда ttp://www.solarhome.ru/ru/basics/batteries/ab_params.htm )  график разряда подойдет?   До прямолинейного участка 1 минута +-  (практически при всех токах)  выходит  отбирать у упса кормило нужно секунд на 20.   А почему  треть?  (если это не платная военная тайна, конечно).

[Seva1964]

вот отсюда

Похоже на правду, но желательна ещё пара независимых источников.

А почему  треть?

Треть времени не позволит активной массе, вместо профилактики, схлопотать разрядный ток 0,3Сном20. Зарядное устройство ибп тоже не железное. 

[Alex_Soroka]

А я сразу в первом же вопросе темы написал - "отключать батареи от UPS нельзя" по условиям задачи.  Ибо упс  это не инвертор, он берет мощность с батарей постоянно (постоянно работающий инвертор).    Если отключить батареи - сработает защита и упс уйдет в ByPass режим.

   
Вам лично задание: в Инете наути работы посвященные теме "Работа генератора с буферной АКБ".
[b-b]Пока не прочитаете - нефиг умничать насчет "как работает онлайн упс"!!![/b-b]

[UDAV]

Треть времени не позволит активной массе, вместо профилактики, схлопотать разрядный ток 0,3Сном20. Зарядное устройство ибп тоже не железное.

Кажется я чего то не понимаю.  Разве разрядный ток 0,3С не потечет через батареи сразу с момента отключения внешнего питания упса?   Или мы говорим о разных вещах или у меня огромный пробел в знаниях школьного курса физики, о котором я даже не подозревал. 

Что касается зарядного устройства ИБП - вот оно как раз железнее не бывает.  Оно способно одновременно выдавать мощность, достаточную для питания нагрузки + еще столько же для быстрого заряда батарей,  т.е.  оно в 2 раза мощнее инвертора.  Примерно.    На моей памяти  кулер, который включается при нагреве выпрямителя не включался ни разу (исправен я проверил).  Т.е.  выпрямитель даже не вспотел (не нагрелся)     Там радиатор сантиметров 25 в длину, килограмма 2 алюминия на выпрямителе,  на ключах инвертора такой же.   Это характерно для всех упсов с _постоянным_ двойным преобразованием.  В железе это выглядит примерно так http://ru.aliexpress.com/item/High-Frequency-Online-6KVA-4200W-santak-UPS-technology-Long-Backup-time-type/457673979.html

[UDAV]

[b-b]Пока не прочитаете - нефиг умничать насчет "как работает онлайн упс"!!![/b-b]

Я работаю с онлайн упсами второй десяток лет, я знаю как они работают.   Если на ходу отсоединить батареи (не оставить ни одной)   упс  это моментально прочухивает и выдает  ахтунг   в виде контрольной лампы аварии, сообщении на LED дисплее и в веб-морду (а так же SNMP Trap если настроен)  о том что он потерял батарею.    Что APC  что Tripplite что турецкие поделки что китайская реплика SUNTAK и ему подобные.  Все ведут себя одинаково.  Батарею на ходу отбирать нельзя.  Некоторые смарты от APC  ведут себя аналогично.  Тубые беки - те да,  можно батареи отключать на ходу - не замечают.

А при чем тут буферная работа АКБ, мы же не про автомобиль речь ведем.

[Alex_Soroka]

Во втором случае  через батареи тока не будет, они смогут отстояться и завершить реакцию заряда (добивку)

все верно.
основная задача "паузы" как в процессе заряда так и разряда - в выравнивании плотности ионов в растворе электролита, в обедненные кислотой участки подойдет свежая кислота.

Я и сам размышлял об отключении внешнего питания но по другому поводу - обдумываю вариант с прямым подключением солнечной панели прямо на сборку АКБ.

извините но это глупость.
нужен промежуточный контроллер, потому что сами солнечные панели тупые и имеют высокое внутренее сопротивление, так что посредник необходим.

Вопрос лишь в том сколько неглубоких циклов (85%-90%-85%-90%) выдержат обычные AGM батареи...

по разным исследованиям - от 3000 до 100000 циклов
фирма FB вообще писала про 50000--100000 циклов при 5% просадке емкости на своих буферных АКБ которыми сглаживался старт-стопный режим в каком-то электробусе.

такой режим "мини-циклирования" для них скорее вреден или скорее полезен? 

полезен. Но все равно придется время от времени "переформатировать", при признаках мнимого заряда.
Добавлено 07 Ноя 2013 в 13:38:54

Я работаю с онлайн упсами второй десяток лет, я знаю как они работают.

по ходу не знаете, раз такие перлы пишете.

Если на ходу отсоединить батареи (не оставить ни одной)   упс  это моментально прочухивает и выдает  ахтунг   в виде контрольной лампы аварии, сообщении на LED дисплее и в веб-морду (а так же SNMP Trap если настроен)  о том что он потерял батарею.

а если АКБ отключить, но оставить параллельно "выключателю" резистор на 20-50кОм ?
Т.е. чтобы "потенциал напряжения" от АКБ был - а ТОКА НЕ ПРОХОДИЛО ?
Такой опыт вы не додумались сделать за вашу 20-и летнюю карьеру? 

А при чем тут буферная работа АКБ, мы же не про автомобиль речь ведем.

ну вот о чем с вами еще говорить после таких ваших заявлений ?

[UDAV]

[user]Alex_Soroka[/user]

В UPS АКБ штатно никогда не работают в буферном режиме.  Пока есть внешнее питание батареи получают ток строго в одном направлении - зарядный.  Это может быть ток поддержания или ток заряда,  но  ни-ког-да  UPS  не возьмет из батарей ни миллиампера, если его в ручную специально не заставить это сделать или пока внешнее питание не пропадет (чего бывает годами не происходит).  Классический буферный режим в моем понимании - двигатель в авто на холостом ходу, фары жрут батарею, обороты выросли - заряд пошел и так по кругу, цикличность, измеряемая минутами(часами в автономных солнечных инсталяциях) а не месяцами или годами - именно ее я понимаю под буферным режимом.

P.S.
Резистор да как то не пришло в голову подсовывать - это технически крайне неудобно - закрытые разъемы батарейных картриджей и напряжение DC в сотни вольт как то не располагали  к эксперименту с проводками и радиодетальками в серверной.

Что касается солнечных панелей
нужен промежуточный контроллер, потому что сами солнечные панели тупые и имеют высокое внутренее сопротивление, так что посредник необходим.
если гнаться за точкой максимальной мощности - да, желателен,  но вот беда они все 12\24\48  (и самые дорогие топовые модели до 60в)  а у меня DC  96, 192, 240в.     По этому план такой.   Точка максимальной мощности это примерно 70% от напряжения ХХ панелей +- .  Если набрать панелей на  150 вольт ХХ последовательно и посадить на батарейную сборку 110в (столько на них держит упс)  то  мощности снимем нормально.   Но это пока лишь моя теория.  Т.к. упс с _постоянным_ преобразованием - он по идее должен просто уменьшить ток выпрямителя и утилизировать ток с панелей.  Естественно эта схема предполагает что нагрузка на упсе больше чем мощность панелей.

[Seva1964]

Кажется я чего то не понимаю.  Разве разрядный ток 0,3С не потечет через батареи сразу с момента отключения внешнего питания упса? Или мы говорим о разных вещах или у меня огромный пробел в знаниях школьного курса физики, о котором я даже не подозревал.

Не кажется, а на самом деле не понимаете. Вместе с преподавателями школьного курса физики. С момента отключения внешнего питания упса и до примерного начала прямолинейного участка через батареи течёт сумма токов от двух принципиально разных источников.

[UDAV]

Кажется я чего то не понимаю.  Разве разрядный ток 0,3С не потечет через батареи сразу с момента отключения внешнего питания упса? Или мы говорим о разных вещах или у меня огромный пробел в знаниях школьного курса физики, о котором я даже не подозревал.

Не кажется, а на самом деле не понимаете. Вместе с преподавателями школьного курса физики. С момента отключения внешнего питания упса и до примерного начала прямолинейного участка через батареи течёт сумма токов от двух принципиально разных источников.

  И оба этих источника находятся внутри одной и той же банки АКБ?   Логика подсказывает,  что  первую минуту существует некая хим.реакция, которая "держит" повышенное напряжение  но ее описание мне не встречалось, в том числе и у сороки https://electrotransport.ru/index.php?topic=2103.0
Замерил сам, током 0.05С,  действительно график совпадает, с 13.2в равномерное падение до 12.9в за 2 минуты, потом флэт.  Есть повод задуматься.

И кстати о сороке

Идем дальше.
Постоянный "маленький подзаряд" токами до 300мА при 13.5В - как это делают УПСы и прочие "умные советчики", приводит к тому что когда кончается активная масса(губчатая) внутри акка - то начинается реакция в его электродах... т.е. свинец токоотводов на (+) становится коричневым(PbO2) а на (-) стает губчатым... Таким образом, при постоянном перезаряде, мы получаем разрушение токоотводов + "кипение" электролита с выделением водорода и кислорода, что приводит к увеличению концентрации электролита, что опять способствует разрушению электродов
Я писал про акки из УПСа после 3 лет - (+)пластины рассыпаются в порошок...

Я верно понимаю,  что фраза "когда кончается активная масса(губчатая) внутри акка "   означает 100%й заряд?

[tvigor]

В UPS АКБ штатно никогда не работают в буферном режиме.  Пока есть внешнее питание батареи получают ток строго в одном направлении - зарядный.  Это может быть ток поддержания или ток заряда,  но  ни-ког-да  UPS  не возьмет из батарей ни миллиампера, если его в ручную специально не заставить это сделать или пока внешнее питание не пропадет (чего бывает годами не происходит).  Классический буферный режим в моем понимании - двигатель в авто на холостом ходу, фары жрут батарею, обороты выросли - заряд пошел и так по кругу, цикличность, измеряемая минутами(часами в автономных солнечных инсталяциях) а не месяцами или годами - именно ее я понимаю под буферным режимом.

Аккумуляторы в упсе любом - это буферный режим работы (режим заряда значительно больше по времени чем разряд)
То что вы описали - это смешанный режим, кроме фар там стартер, двигатель системы охлаждения, вентиляция....

Пользуйтесь стандартными терминами и вас смогут понимать другие люди. 
Про 20 лет... Грустно на самом деле, я таких "Спецов" видел и не одного....  
 

[UDAV]

[user]tvigor[/user],

Ну упсы это от силы 5% моих задач, основное это Cisco CCIE  и *NIX.    "Буферный" режим в упсе - если внешнее питание пропадает регулярно.  Если упс месяцами не переходит на батареи - мое глубокое имхо - режим батареи в таком упсе правильнее называть "поддержание заряда" или "кипячение".   Наша задача как раз и состоит в том что бы заменить "постоянный подзаряд"  буферным режимом.  "Неглубоким циклированием" если угодно.

[tvigor]

Легко! Приходите утром на работу, рубильник, хрясь и вниз, чайку попили, хрясь и вверх. Вот и все не глубокое циклирование. Не ну можно программу написать что само дергалось, тоже вариант. 
"Поддержание заряда" и " Кипячение" это режимы работы зарядки!

[ДмитрийМver2.0]

На прежней работе был отдел УПСов (от десятков киловатт и выше) я у ребят там пасся выпрашивая сгоревшие и устаревшие платы и спрашивал про аккумуляторы. Они говорили что упс сам по программе (обычно ночью в период минимальных потребителей) периодически переходит в режим управляемого инвертора и снижая тиристорным выпрямителем сетевое входное начинает частично забирать мощность с аккумуляторов (глубина тестирования программируется но так что бы если в этот момент грохнется сеть УПС совсем не помер ) и строится разрядная кривая. По этой кривой процессор прогнозирует качество батарей и срок жизни, через какое-то время он начинает сигналить что банки уже не продержатся долго и надо менять. Меняют кстати все сразу и снова записывают тестировочную кривую в память.

[Alex_Soroka]

Они говорили что упс сам по программе (обычно ночью в период минимальных потребителей) периодически переходит в режим управляемого инвертора и снижая тиристорным выпрямителем сетевое входное начинает частично забирать мощность с аккумуляторов (глубина тестирования программируется но так что бы если в этот момент грохнется сеть УПС совсем не помер ) и строится разрядная кривая

сказочники...
а марку такого умного УПСа они не сказали ?
то что вами описано - мне встретилось всего один раз лет 10 назад, и то в очень умном и навороченном упсе... правда марку его я не вспомню

[Vechnick_coha]

а марку такого умного УПСа они не сказали ?

Например APC SUA1500I - имеет возможность программной настройки КТЦ АКБ.

[UDAV]

[user]ДмитрийМver2.0[/user],

Это называется "калибровка"

Легко! Приходите утром на работу, рубильник, хрясь и вниз,

UPSный софт хрясь сигнал On Battary  поднял,  не критичные сервера через 5 минут по этому сигналу хрясь в шатдаун  еще через 5 минут шеф с безопасниками прибегают  с вопросами  какого собственно свет в здании есть а упсы  рассылают алерты на смс и мылы  и узнав что это я такой добрый рубильником балуюсь мне по премии хрясь!    (Хорошо если не по роже  ).    Вы ж учитывайте специфику - сбой питания в некоторых случаях считается серьезной аварией.  У нас 2 ввода с автопереключением и 2 генератора (120 и 20 квт) с авто-стартом.  Если все это за 5 минут не вернуло свету - значит случилось что то из ряда вон.