Kami menambah waktu pengoperasian UPS. Pilihan Baterai

Musim gugur akan datang dan masalah listrik semakin dekat. Ini adalah situasi yang khas ketika pemanas belum dinyalakan, dan semua tetangga mulai dipanaskan oleh perapian listrik dan berbagai pemanas, menghambur-hamburkan jaringan yang sudah dimuat. Badai mematahkan kabel, kabel putus, peralatan tanpa daya. Menyelamatkan catu daya tanpa gangguan atau UPS membantu. Tetapi apa yang harus dilakukan ketika kecelakaan di telepon berlangsung lebih dari satu jam, dan baterai yang tidak terputus menghasilkan seluruh sumber daya dalam waktu puluhan menit? Bangun kapasitas baterai internal. Cara melakukan ini dengan benar dan aman, serta cara memilih baterai yang diperlukan, saya akan memberi tahu Anda hari ini dengan contoh nyata.




Beberapa hari yang lalu tugas yang agak sepele tetapi menarik muncul. Untuk waktu yang lama, rak server dengan sejumlah kecil peralatan dan perkiraan konsumsi 250-400 W dilengkapi dengan IPPON Smart Winner Pro 2000 UPS . Masa pakai baterai sekitar satu jam, dan jika kekurangan daya yang lebih lama, generator gas yang dipasang di jalan dimulai secara manual. Tujuan: untuk menyediakan setidaknya 6 jam masa pakai baterai dengan biaya minimum.

Kesimpulan segera muncul untuk melengkapi generator dengan semacam sistem start otomatis, seperti ini. Kelebihannya adalah biaya perubahan seperti itu adalah sekitar 13 ribu rubel, dan minusnya adalah pemeliharaan dan pengisian bahan bakar generator secara teratur. Faktor manusia ditambahkan, yang berarti bahwa keandalan keseluruhan sistem berkurang.

Metode kedua, yang dipilih untuk kesederhanaan dan keandalan, adalah meningkatkan kapasitas baterai. Dalam hal ini, cukup dengan hanya meningkatkan kapasitas baterai, karena dalam hal ini paket baterai jauh dan dihubungkan oleh kabel terpisah. Karena baterai standar memiliki kapasitas 9 Ah dan dirakit menjadi baterai 48 V, cukup untuk menggantinya dengan baterai gel serupa dengan kapasitas 40-50 Ah. Karena unit pengisian daya dilengkapi dengan sistem pendingin paksa, beban seperti itu tidak akan menjadi kritis dan hanya akan mempengaruhi waktu pengisian baterai.

Dan apa yang harus dilakukan untuk mereka yang konsumsinya jauh lebih tinggi dan persyaratan untuk masa pakai baterai sangat berbeda. Misalnya, rak 1-1,5 kW dan membutuhkan otonomi hingga 24 jam. Dalam hal ini, paling mudah untuk menginstal catu daya yang tidak pernah terputus selama 10 menit operasi dan generator yang kuat dengan sistem start otomatis, yang akan mulai 5 menit setelah daya dimatikan. Seluruh sistem ini menghabiskan banyak uang, tetapi kadang kala itu membayar stabilitas.

Saya ingin mempertimbangkan opsi perantara untuk kantor kecil atau rumah pribadi ketika cadangan untuk beban variabel diperlukan, dengan puncak 6 kW dan konsumsi rata-rata hingga 1 kW untuk waktu yang lama tanpa mengisi ulang eksternal. Mungkin penambahan generator, maka sistem menjadi sepenuhnya otonom.

Sebagai tidak terputus untuk diri saya sendiri, saya memilih opsi rack-mountUPS dari MicroART perusahaan. Untungnya, kejadian seperti itu bekerja cukup waktu dan menunjukkan operasi yang bebas masalah. Selain itu, ia memiliki berbagai pengaturan, memungkinkan Anda untuk menghemat masa pakai baterai dan mengoperasikannya dengan benar.

Penjelasan: Semua UPS kantor menggunakan baterai gel, yang memiliki banyak keunggulan: mereka disuplai terisi, tidak memerlukan perawatan, dan elektrolitnya dalam keadaan menebal, yang berarti tidak akan pernah tumpah. Tetapi semua catu daya yang tidak terputus mendukung tegangan tinggi pada baterai, yang memungkinkan Anda untuk menggunakan 100% dari kapasitas dan mengisi daya mereka secepat mungkin. Berikut ini hanya dua poin terakhir yang secara signifikan mengurangi masa pakai baterai, menyebabkan angka 2-3 tahun gagal.

Saya ingin 5-7 tahun, tetapi lebih baik semuanya 10 tanpa mengganti baterai. Dan kemudian kita sampai pada pilihan jenis baterai.

Jenis baterai
AGM


Teknologi AGM menggunakan pengisi berpori yang diimpregnasi dengan cairan-elektrolit di dalam kompartemen rumah dari fiberglass. Mikropori dari bahan ini tidak sepenuhnya diisi dengan elektrolit. Volume gratis digunakan untuk menggabungkan kembali gas.
Ketat, bebas perawatan, tidak memerlukan ruang berventilasi untuk pemasangan. Baterai AGM berfungsi dengan baik dalam mode pengisian ulang (mode buffer) dengan masa pakai hingga 10-12 tahun. Jika digunakan dalam mode siklik (mis., Terus-menerus mengisi daya, setidaknya 60% -80% dari kapasitas), maka masa pakai mereka berkurang hampir dua hingga tiga kali lipat. Kehidupan pelayanan dengan otonomi penuh hingga 3 tahun. Disarankan untuk mencadangkan catu daya yang tidak pernah terputus.

GEL

Zat yang didasarkan pada silikon dioksida (SiO2) ditambahkan ke elektrolit cair, sebagai akibatnya terbentuk massa padat yang menyerupai jeli dalam konsistensi. Massa ini mengisi ruang antara elektroda di dalam baterai. Dalam proses reaksi kimia, banyak gelembung gas muncul dalam ketebalan elektrolit. Dalam pori-pori dan cangkang ini, molekul hidrogen dan oksigen bertemu, yaitu rekombinasi gas. Hampir semua uap kembali ke akumulator dan ini disebut rekombinasi gas. Pemisah dalam baterai gel juga tidak biasa - mikroporous duroplastic, karena aditif aluminium, ia memiliki ketahanan tinggi dalam lingkungan yang agresif, memiliki stabilitas suhu tinggi dan kekuatan mekanik; yang terakhir memberikan ketahanan getaran yang tinggi dan ketahanan benturan pada struktur.Dalam produksi baterai gel, timbal dengan kemurnian tinggi digunakan - ini meningkatkan kinerja baterai beberapa kali. Kehidupan pelayanan dengan otonomi hingga 4 tahun, dengan daya cadangan hingga 12 tahun. Disarankan untuk mencadangkan catu daya yang tidak pernah terputus.

Baterai seperti GEL dan AGM hampir tidak dapat dibedakan secara eksternal dan memiliki karakteristik yang hampir sama. Lebih menarik.

Lapis Baja


Basis pelat cangkang adalah penutup (cangkang) yang terbuat dari plastik mikropori non-woven dalam bentuk serangkaian tabung paralel. Massa aktif tertutup di dalam tabung. Bagian yang membawa arus dari pelat adalah bingkai inti yang ditekan ke dalam massa aktif dan dilemparkan dari paduan timbal-antimon. Kerangka inti dicetak di bawah tekanan, yang menghilangkan pembentukan bak cuci dan cacat coran lainnya di batang hilir, secara signifikan meningkatkan masa pakai. Karapas mikro yang andal melindungi massa aktif positif dari pelepasan dan perayapan selama seluruh periode operasi baterai. Disarankan untuk otonomi penuh dan / atau sistem cadangan. Umur servis baterai tipe-shell dalam kondisi otonom setidaknya 10 tahun dengan operasi yang benar (atau 1500 siklus dari 80% pelepasan), atau 15-17 tahun dengan daya cadangan.Dikirim dengan biaya kering.

Lithium iron phosphate (LiFePo4):



Baterai tertutup yang diproduksi menggunakan teknologi lithium iron phosphate. Disarankan untuk otonomi penuh dan / atau sistem cadangan. Masa pakai baterai lithium-besi fosfat dalam otonomi adalah hingga 20 tahun dengan penggunaan yang tepat (atau 5000 siklus 70% pelepasan), atau 25-30 tahun dengan daya cadangan. Lengkap dengan BMS. Baterai ini memiliki sejumlah keunggulan penting dan merupakan baterai yang paling menjanjikan di dunia.

Pilihan
Semuanya berbicara untuk baterai Lithium-besi-fosfat (LiFePo4), tetapi investasi awal cukup besar, meskipun keuntungannya tidak dapat dipungkiri: tidak ada asam, disegel, bebas perawatan dan biaya siklus debit-biaya terendah. Dengan segala kelebihan dan kekurangannya, saya memutuskan untuk tetap menggunakan baterai lapis baja yang kering.

Persiapan dan perakitan baterai



Karena baterai shell yang saya pilih dipasok dalam kaleng 2V, dan saya perlu mendapatkan 24V, saya perlu merakit baterai 12-piece sendiri. Langkah pertama adalah pengisian bahan bakar elektrolit. Prosedur ini dikaitkan dengan risiko kesehatan, sehingga perlu menggunakan peralatan pelindung: kacamata atau masker mata, respirator, sarung tangan karet, sepatu bot karet. Saya juga menambahkan jas hujan jika percikan elektrolit, yang mengandung asam. Juga, baterai sebaiknya dituangkan di atas tikar karet atau plastik, sehingga jika terjadi tumpahan elektrolit, tidak ada jejak yang tertinggal di lantai.

Untuk mengisi elektrolit, saya menggunakan pompa tangan tahan asam ini .



Pengisian daya baterai itu sendiri cukup sederhana, tetapi dengan memperhitungkan 12 kaleng dibutuhkan banyak waktu. Soda dalam bingkai tidak adil. Dari kursus kimia, diketahui bahwa jauh lebih efisien untuk tidak membilas asam dengan air, tetapi untuk menetralkan soda, jadi untuk alasan keamanan lebih baik menyimpan sebungkus soda terbuka di dekatnya.



Setelah mengisi baterai dengan elektrolit, baterai harus diisi ulang selambat-lambatnya setelah 3 jam. Prosedur pengisian itu sendiri harus dilakukan oleh pengisi daya yang sesuai dengan arus 10% (0,1C) dari kapasitas baterai. Misalnya, jika kapasitasnya 210 Ah, maka arus pengisian maksimum tidak boleh lebih dari 21 A. Jumper tebal digunakan sehingga tidak menjadi hambatan ketika arus mulai besar mengalir. Selain itu, ketika arus mengalir melalui kabel tipis, mereka terasa memanas, yang dapat menyebabkan keausan baterai dini atau kebakaran. Lagi pula, memanaskan baterai dari +25 hingga +35 derajat akan mengurangi masa pakai baterai.



Langkah selanjutnya, yang memungkinkan kami untuk membuat baterai rendah perawatan atau sepenuhnya bebas perawatan dari baterai yang diservis, adalah pemasangan colokan pemulihan. Hidrogen dilepaskan selama pengisian, naik ke steker seperti itu, bergabung dengan oksigen dan mengalir kembali ke baterai. Sebelum memasang colokan semacam itu, baterai harus diisi penuh dan dibiarkan selama beberapa hari, karena pertama kali mungkin ada peningkatan generasi gas, di mana recuperator semacam itu tidak dirancang. Jika situasi ini diabaikan, hasil yang menyedihkan mungkin terjadi: penukar panas terlalu panas.



Akibatnya, baterai telah memperoleh formulir ini dan hanya akan memerlukan pemeriksaan preventif dari perbedaan tegangan antara bank baterai setahun sekali, dan periksa level elektrolit setiap 6 tahun. Jika tegangan baterai yang berbeda mulai “menanjak”, maka perlu untuk melakukan pengisian daya yang menyamakan (pengisian dengan peningkatan voltase). Jika tingkat elektrolitnya lebih rendah - tambahkan saja air suling.

Inilah keuntungan dari solusi semacam itu: untuk baterai tertutup (GEL dan AGM), hidrogen, terlepas dari pemulihan internal, juga tetap menguap perlahan, tetapi tidak mungkin lagi untuk menambahkan air dan perlu membuang baterai yang disegel seperti itu jauh lebih awal.



Energi yang tersimpan dari rakitan khusus ini adalah 5040 Wh * h, dan tanpa banyak kehilangan kesehatan baterai, Anda dapat menghabiskan setengahnya. Artinya, dua atau tiga laptop dalam operasi normal dapat bertahan selama sehari dan masih akan ada pasokan energi. Jika Anda menambahkan generator eksternal atau panel surya untuk ini, sistem menjadi sepenuhnya otonom dan akan memungkinkan Anda untuk bekerja selama lebih dari satu tahun.

Kesimpulan
Inverter dengan paket baterai eksternal ternyata lebih besar daripada UPS kompak standar dengan baterai internal, tetapi kapasitas baterai eksternal yang hampir tak terbatas dapat secara signifikan meningkatkan masa pakai baterai. Dan jika waktu catu daya darurat dari UPS adalah beberapa menit atau puluhan menit, maka ketika menggunakan inverter dengan baterai eksternal, masa pakai baterai dipertimbangkan dalam beberapa jam atau hari.

Jika ini menarik, saya dapat membandingkan dua perangkat di dahi: Powercom Smart King SMK-2000A-RM-LCD UPS dan SIN Energy Pro HYBRID inverter MAP dengan paket baterai eksternal.

Source: https://habr.com/ru/post/id382955/