Schema electrica, prezentat în figură, este convenabil de utilizat în țară și unde furnizarea de energie electrică este încă instabilă. Un dispozitiv simplu asamblat conform circuitului recomandat va asigura pornire automată iluminare de rezervă (sau altele sarcina activa putere de până la 10–12 W) în caz de pierdere a tensiunii de rețea 220 V.
Tranzistorul VT1 din seria KT825 (puteți înlocui pe cel indicat în diagramă cu tranzistorul KT825 cu indici de litere D și E) asigură o sarcină maximă de până la 25 W. Trebuie instalat pe un radiator cu o zonă de răcire de cel puțin 100 cm2. Dacă se plănuiește mai puțin sarcina puternica(până la 5 W), atunci este posibil să utilizați un tranzistor de control de tip KT818AM - KT818GM în circuit.
Ca sursă de alimentare de rezervă este folosită o baterie auto cu o capacitate de 55-190 A/h. Lămpile incandescente ale autovehiculelor sunt folosite ca lămpi de iluminat de rezervă.
Sursa de alimentare de la rețea (PSU) produce o tensiune redresată redusă de 13–14 V. PSU include un transformator descendente și o punte redresoare. Ondulurile acestei surse de alimentare sunt netezite condensator electrolitic capacitate mare C1. Tensiunea de la sursa de alimentare prin diodele VD1, VD2 și rezistorul de limitare R1 circulă liber către bateria conectată și o încarcă cu un curent slab. Cu un curent de încărcare de 80-110 mA baterie auto poate fi acuzat fără vătămare perioadă lungă de timp, până la aproximativ zece zile la rând. Căderea de tensiune pe dioda VD2 creează o polarizare inversă pentru joncțiunea bază-emițător a tranzistorului VT1. Tranzistorul este în stare închis și sarcina (EL1, EL2) este dezactivată. Comutatorul S1 este folosit pentru includerea forțată modul de urgență. Acest lucru poate fi necesar pentru a descărca bateria sau pentru a verifica sistemul de iluminare de rezervă (integritatea lămpii).
Aparatul nu necesită ajustare.
Când alimentarea de la rețea este oprită, sursa de alimentare staționară este dezactivată și curentul curge în circuitul de bază al tranzistorului VT1 prin rezistorul R2, tranzistorul se deschide și sarcina este alimentată de baterie. De îndată ce alimentarea cu energie a rețelei este reluată, tranzistorul VT1 se închide, sarcina este oprită și bateria este încărcată conform circuitului discutat.
Rezistorul R1 este de tip MLT-2, rezistorul R2 este de tip MLT-0.5. Bateria și lămpile de sarcină sunt conectate la dispozitiv folosind izolare multi-core fire de rețea cu o secțiune transversală de cel puțin 1 mm și o lungime minimă (pentru a reduce pierderile de energie în fire). Condensator C1 marca K50-24, K50-3B sau altul pentru o tensiune de cel puțin 25 V.
Cea mai bună opțiune pentru un transformator coborâtor al unei surse de alimentare de rețea este universală transformator de putere CCI 127/220-50-12.
Prin ce diferă o baterie de mașină de o baterie UPS?
De ce nu pot instala o baterie de mașină pentru a funcționa cu o sursă de alimentare neîntreruptibilă?
Întrucât o baterie de mașină este mult mai ieftină decât o baterie specializată pentru un UPS, aceste două întrebări sunt principalele la achiziționarea unei surse. sursă de alimentare neîntreruptibilă, alimentat de baterii externe.
Răspunsul la întrebare este deja conținut în numele bateriilor: acestea diferă în funcție de scop și condiții de funcționare. Bateria mașinii este amplasată într-un spațiu bine ventilat - sub capotă. Este conceput pentru a porni motorul folosind un demaror și alimentare curent electric pentru bujii la motoarele pe benzină. Acest proces nu durează mult; după pornirea motorului cu ardere internă, toate sistemele sunt alimentate de un generator în funcțiune. Chiar dacă ciclul este scurt, bateria necesită o cantitate mare de curent într-o perioadă scurtă de timp pentru a porni motorul. În timpul funcționării, bateria își pierde multă capacitate.
Bateriile reîncărcabile pentru UPS-uri sunt de obicei amplasate într-o zonă slab ventilată, iar sursele de alimentare neîntreruptibile cu astfel de baterii sunt destinate muncă îndelungată(până la câteva zile). Alegerea UPS-ului și a kit-ului de baterii este determinată de capacitatea bateriilor și de puterea încărcătorului dispozitivului. Bateriile UPS eliberează energie în mod uniform, dar acest proces durează mult. Prima diferență semnificativă— durata ciclului de funcționare și uniformitatea degajării curentului electric se realizează datorită grosimii plăcilor (electrozilor) din interiorul bateriei. U baterie auto Grosimea medie a electrodului este de 1-1,2 mm, pentru o baterie UPS este de 2-2,5 mm. Cu cât electrozii sunt mai subțiri, cu atât electronii se mișcă mai repede. Dacă o baterie de mașină funcționează într-un ciclu lung cu un UPS, plăcile acesteia se vor deteriora rapid. Cu toate acestea, electrozii mai groși ai unei baterii specializate nu vor putea furniza mai mult curent într-o anumită unitate de timp dacă sunt instalați într-o mașină. Au o durată de viață mult mai lungă în timpul utilizării pe termen lung.
Al doilea diferenta importanta se află în tensiune curent continuu la încărcătorul din mașină și la sursa de alimentare autonomă. Tensiunea circuitului DC al mașinii este de aproximativ 14-14,2 V, încărcător UPS-ul variază de la 13,5 la 13,8 V. Bateriile auto și specializate sunt proiectate pentru sensuri diferite tensiunea curentului de încărcare. Prin conectarea bateriei mașinii la sistem alimentare de rezervă, veți descoperi că este în mod constant subîncărcat. Dacă bateria nu este încărcată complet, atunci timpul durata de viata a bateriei va fi mai puțin decât cu o baterie încărcată. O baterie complet încărcată are un nivel ridicat rezistență internă, prin urmare, atunci când lucrați cu un UPS, acesta consumă un curent mic în timpul încărcării. O baterie descărcată are rezistență internă scăzută și consumă mai mult curent în timpul încărcării. Deoarece Când lucrați cu un UPS, bateria mașinii va consuma constant curent și nu va trece la incarcat complet, aceasta duce la fierberea electrolitului, care afectează negativ parametrii baterie.
A treia diferență Baterii: În timpul încărcării, bateria eliberează hidrogen. Când este instalat sub capota mașinii, spațiul din jurul bateriei este bine ventilat, iar hidrogenul eliberat se evaporă rapid. Dacă o astfel de baterie este instalată în interior, hidrogenul se poate acumula într-un spațiu restrâns. Un amestec de hidrogen și aer formează un amestec exploziv foarte periculos care poate detona din orice scânteie, de exemplu, la aprinderea sau stingerea unei lumini. Bateria pentru UPS este complet etanșată; în timpul funcționării, nu eliberează hidrogen în atmosferă, ci îl recirculează în spațiul bateriei.
La o baterie de mașină mare importanță curent de autodescărcare. De regulă, o baterie de mașină are un electrolit lichid (acid sulfuric diluat), iar într-un mediu lichid procesele chimice se desfășoară rapid, datorită căruia durata de viață a bateriei este mai scurtă decât într-o baterie UPS. O baterie neconectată se descarcă mai repede decât una specializată. Baterii pentru dispozitive alimentare de rezervă realizat folosind tehnologia AGM: între electrozi există un material burete impregnat cu electrolit, mai degrabă decât un electrolit lichid. Din acest motiv, curentul de autodescărcare este mic. Când sistemul de alimentare de rezervă trece la funcționarea de la baterii, chiar și bateriile auto încărcate complet vor funcționa mai puțin datorită curentului mare de auto-descărcare decât bateriile specializate de aceeași capacitate.
Un factor important este respectarea mediului înconjurător al echipamentului utilizat. Electrolitul bateriei se îndepărtează treptat, formându-se sub capacul bateriei. spatiu liber, care este umplut cu hidrogen exploziv. Nu este recomandat să folosiți astfel de baterii în zone rezidențiale, deoarece pot elibera hidrogen în atmosferă.
O baterie auto este mai ieftină decât o baterie specializată pentru un UPS de capacitate similară, dar economiile sunt vizibile doar la cumpărare. Foarte repede, economiile se vor transforma în pierderi. În medie, o baterie de mașină de 100 A/h costă 4.000 de ruble. (prețuri pe Yandex.Market) și durează 2 ani (cu UPS). O baterie pentru un UPS, de exemplu, 100 A/h costă aproximativ 8.000 de ruble, dar durează 10 ani. Constatăm că bateriile specializate sunt de peste 2 ori mai profitabile pe termen lung.
Când utilizați o baterie de mașină împreună cu o sursă de alimentare autonomă, există posibilitatea ca UPS-ul să nu mai funcționeze sau să nu pornească deloc. Pentru funcționarea fiabilă și pe termen lung a sistemului de alimentare de rezervă, este mai bine să cumpărați baterii specializate de la producători cunoscuți, realizate folosind tehnologia AGM, ca capacitate de curent electric.
Utilizare baterie de calitate- aceasta este cheia fiabilității sistemului de incendiu și securitate în Situații de urgență, de exemplu când oprire bruscă electricitate, ceea ce, din păcate, se întâmplă destul de des.
Nu există multe criterii atunci când alegeți o baterie: un furnizor de încredere, un produs certificat și cunoașterea caracteristicilor de bază.
În conformitate cu NPB-88-2001 „Instalații de stingere și alarmare a incendiilor. Standarde și reguli de proiectare”, receptoarele electrice ale instalațiilor automate de incendiu, din punct de vedere al gradului de asigurare a fiabilității alimentării cu energie electrică, aparțin categoriei 1.
În practică, în majoritatea cazurilor, există surse de alimentare de categoria 3. În acest caz, este permisă utilizarea bateriilor sau a surselor de alimentare neîntreruptibilă (UPS) ca surse de alimentare de rezervă (RPS).
ÎN în acest caz, vom vorbi despre bateriile reîncărcabile (AB), care determină în mare măsură performanța RIP și, în consecință, instalațiile automate de incendiu în general.
OPS folosește de obicei baterii plumb-acid fabricate folosind tehnologia AGM (Absorbed in Glass Mat), care conțin un electrolit absorbit într-un separator din fibră de sticlă. Durata de viață a acestora este măsurată în ani (de exemplu, Delta DTM - până la 5-7 ani). Utilizarea bateriilor produse cu tehnologia AGM se datorează faptului că nu este nevoie de întreținerea acestora (din cauza recombinării interne a gazelor), bateriile sunt complet etanșate, astfel încât scurgerea electroliților este imposibilă, iar raportul preț/calitate este cel mai bun. . Aceste baterii sunt optimizate pentru a funcționa atât în modul ciclic, cât și în modul tampon.
Capacitatea electrică a bateriei pentru RIP, măsurată în amperi/oră (Ah), se calculează pe baza curentului consumat de instalația automată de incendiu și a timpului de funcționare necesar instalației din RIP.
Trebuie reținut că RIP-ul trebuie să asigure timpul de funcționare necesar pe toată durata de viață a instalației automate de incendiu, adică cel puțin 10 ani.
Prin urmare, funcționarea corectă a bateriei, diagnosticarea și înlocuirea la timp sunt cheia funcţionare fiabilă instalatii automate de incendiu.
În RIP-urile moderne, bateriile sigilate plumb-acid sunt cele mai utilizate pe scară largă. Ele sunt, de asemenea, numite „fără întreținere”.
Acest lucru nu este în întregime corect, deoarece chiar și murdăria obișnuită de pe terminale poate duce la pierderea contactului, încălzirea conexiunii terminale și, eventual, la defectarea bateriei.
Aici este mai potrivit să vorbim despre simplitate și frecvența mare de întreținere.
Avantajele indubitabile ale acestor baterii includ și posibilitatea de descărcare pe termen scurt cu curent mare, până la 3C,
unde "C" - simbol curent de descărcare (încărcare), exprimat în valoare numerică capacitatea bateriei în A/h când bateria este descărcată timp de o oră.
Acest lucru este valabil mai ales pentru instalațiile de stingere a incendiilor, unde curent de pornire poate fi de zeci de ori mai mare decât curentul de așteptare.
Bateriile cu plumb-acid nu se tem de descărcarea profundă și își restabilesc rapid capacitatea electrică.
Au destule termen lung depozitare și funcționare.
Prin proiectare, bateriile plumb-acid sunt un set de baterii închise într-o carcasă de plastic,
pe care există bornele pozitive și negative și o supapă unidirecțională pentru a menține presiunea excesului de gaz în baterie la un anumit nivel.
Fiecare baterie are un set de plăci pozitive și negative plumb-staniu-calciu cu o masă activă de compuși chimici de plumb.
Între plăci există separatoare din fibră de sticlă neconductivă, rezistentă chimic.
O soluție de acid sulfuric este utilizată ca mediu conductor - electrolit. Ca rezultat al încărcării, energia este stocată în baterie sub formă de energie chimică printr-o reacție electrochimică. În acest caz, pe plăcile pozitive are loc o reacție cu eliberarea de oxigen, care este transferat în interiorul bateriei și absorbit de suprafața plăcilor negative. În timpul descărcării, are loc o reacție electrochimică inversă.
Cele mai utilizate baterii sunt bateriile cu trei și șase baterii, așa-numitele baterii de „șase volți” și „doisprezece volți”.
Caracteristicile electrice ale bateriei depind semnificativ de temperatura mediului ambiant.
Regimul de temperatură are cea mai mare influență pentru durata de viață a bateriei.
Intervalul de depozitare admisibil este în medie de la -35° la +60°C (trebuie să înțelegeți că producătorul, de regulă, indică caracteristicile maxime). Și tot păstrează
Sunt cele mai bune la temperaturi de la +10° la +20°C - aceștia sunt indicatori optimi pentru depozitare. Când utilizați bateria, trebuie să țineți cont de faptul că pentru fiecare creștere cu 10° a temperaturii față de normal (+20°C), durata de viață este redusă cu aproape jumătate. Acest lucru se datorează faptului că atunci când lucrați în temperaturi ridicate eliberarea gazelor crește datorită proceselor electrochimice mai active. Nu tot gazul are timp să se recombine și este eliberat prin supapă. Ca urmare, densitatea electrolitului crește și are loc sulfatarea plăcilor, ceea ce duce la o scădere a duratei de viață a bateriei.
Cu toate acestea, în funcționarea practică, este puțin probabil ca cineva să creeze un optim regim de temperatură Prin urmare, vom lua în considerare toate caracteristicile pentru condițiile camerei la temperaturi de la 18°C la 22°C și umiditatea relativă până la 85%.
Pentru selecție modul corect funcționarea bateriei, este necesar să înțelegem în ce dependență sunt acestea caracteristici electrice Baterie din diverse moduri de funcționare.
Cu aceeași capacitate de descărcare a bateriei, la curenți de descărcare mici materiale activeîn baterie funcționează mai eficient, astfel încât tensiunea finală de descărcare rămâne mai mare decât la curenți mari de descărcare.
Această dependență este prezentată în graficul 1 pentru o baterie de „doisprezece volți”.
Unul dintre cele mai importante conditii munca de succes baterii plumb acid - încărcare corectă. Prin urmare, trebuie să rețineți că curentul optim de încărcare pentru baterii este de -0,1 C. Atunci când alegeți un încărcător, asigurați-vă că acordați atenție dacă vi se potrivește în ceea ce privește curentul de încărcare sau nu.
Bateriile sigilate cu plumb-acid sunt foarte sensibile la supraîncărcare. Durata de viață scade rapid atunci când funcționează în modul de încărcare constantă și crește tensiunea sursei de alimentare și, prin urmare, curentul de încărcare. Și în cazul opus, cu subîncărcare constantă, nu recuperare totală mase active și plăci, ceea ce duce la creșterea vitezei de coroziune și sedimentare. În timp, sedimentele pot scurtcircuita plăcile și, ca urmare, bateria se defectează. Supradescărcările repetate reduc capacitatea de descărcare și reduc durata de viață. Aceleași modificări pot apărea atunci când bateriile sunt depozitate în stare descărcată pentru o perioadă lungă de timp.
Curentul de descărcare recomandat, la care nu apar modificări ireversibile ale caracteristicilor bateriei, se află în intervalul de la 1/20C la 3C.
Capacitatea de descărcare a bateriei depinde de curentul de descărcare.
Curentul optim de descărcare este de 1/20C și, pe măsură ce crește, capacitatea de descărcare scade, așa cum se arată în graficul 2 pentru o baterie de „doisprezece volți”.
La depozitarea unei baterii apare fenomenul de autodescărcare. Este recomandat să păstrați bateria complet încărcată. În timpul depozitării unei baterii cu plumb descărcate, sulfatul de plumb se recristalizează pe plăci. Cristalele de sulfat devin mai mari și pot bloca parțial accesul electrolitului adânc în structura poroasă a plăcilor. Acesta este începutul sulfatării bateriei, care duce la o scădere a duratei de viață și contribuie la îmbătrânirea acesteia.
Pe parcursul a 12 luni de depozitare, datorită autodescărcării, capacitatea de descărcare a bateriei scade la 50% față de cea originală, de aceea se recomandă reîncărcarea bateriei la aceeași frecvență. 
Trebuie reținut că în timp, caracteristicile bateriei se deteriorează ireversibil, chiar dacă bateria nu este în uz, ci în depozit. Capacitatea reziduală a bateriei poate fi estimată aproximativ prin măsurarea tensiunii la bornele bateriei cu sarcina oprită. Această dependență este prezentată în graficul 3 pentru o baterie de „doisprezece volți”. Nu se recomandă descărcarea bateriei la o tensiune sub 1,75 V per baterie.
Aceste caracteristici și dependențe sunt valabile pentru bateriile fabricate firme cunoscute unde sunt folosite materiale de calitate si respectate cu strictete proces tehnologic. Analogii ieftini ai acestor baterii pot avea caracteristici care diferă semnificativ în rău.
Există două moduri principale de utilizare pentru bateriile plumb-acid.
1. Bateria este sursa principală de alimentare, funcționând într-un mod ciclic de încărcare și descărcare.
Acest mod, datorită caracteristicilor sale, practic nu și-a găsit aplicație în sistemele automate de control al incendiilor.
2. Modul tampon, când bateria alimentează sarcina numai când sursa principală este oprită curent alternativ. Acest mod este cel mai răspândit.
În funcție de modul de utilizare al bateriei, există mai multe modalități de încărcare a bateriei.
În modul ciclic sunt utilizate următoarele metodeîncărca:
- întreținere tensiune DCîncărca. Aceasta este metoda cea mai preferată, deoarece permite bateriei să ajungă randament maxim. În acest caz, o tensiune de 2,45 V per baterie este furnizată bateriei pe toată durata de încărcare și se termină când Curent de încărcare are o valoare minimă constantă timp de 3 ore. Cu această metodă, este necesar să se controleze cu precizie tensiunea și timpul de încărcare, deoarece supraîncărcarea poate afecta negativ performanța bateriei. De regulă, timpul de încărcare cu această metodă este de 6-12 ore.
— menținerea unei tensiuni de încărcare constantă, limitând în același timp curentul de încărcare inițial. În acest caz, o tensiune de încărcare este furnizată bateriei la o rată de 2,45 V per baterie, iar curentul inițial este limitat la 0,4 C. Dacă bateria este suficient de profund descărcată, atunci stadiul inițial Este puțin probabil ca încărcarea să ofere tensiunea de încărcare necesară, dar ulterior mărimea acestei tensiuni și timpul de încărcare trebuie controlate strict. Acesta este un mod mai blând de a încărca bateria, dar durează puțin mai mult timp.
- Pentru încărcare rapidă poate fi utilizată o metodă cu două valori constante ale tensiunii. În stadiul inițial de încărcare, bateria este furnizată tensiune de încărcare bazat pe 2,45V per baterie și curent de încărcare de până la 0,8C. Când curentul de încărcare scade la 0,15-0,2C, este necesar să reduceți tensiunea de încărcare la 2,3V per baterie și să controlați constanta valorii minime a curentului de încărcare în același mod ca la punctul „a”. Cu această metodă, timpul de încărcare este redus de aproximativ 1,5 ori. Această metodă nu este recomandată a fi utilizată frecvent.
Când bateria funcționează în modul tampon are nevoie de o reîncărcare compensatoare. Desigur, dacă sursa perioadă lungă de timp funcționa cu o baterie și era descărcată, trebuie să utilizați una dintre metodele de încărcare de mai sus. Bateria poate fi conectată la sursa de alimentare în două moduri:
— Bateria este deconectată de la sarcină și este încărcată de la o sursă cu un curent scăzut doar pentru a compensa autodescărcarea. Bateria este conectată automat la sarcină numai atunci când alimentarea principală este pierdută.
— Bateria și sarcina sunt conectate permanent în paralel cu ieșirea redresorului. În acest caz, curentul de la ieșirea redresorului este distribuit între sarcină și baterie.
Deoarece curentul de sarcină se modifică constant în timpul funcționării instalației automate de incendiu, în modul de reîncărcare constantă trebuie monitorizate tensiunea și curentul de reîncărcare. Tensiunea de încărcare standard este calculată la 2,3V per baterie, iar curentul nu este mai mare de 0,15C. Cu toate acestea, într-un număr de RIP-uri, pentru a le reduce costul, astfel de circuite de control nu sunt utilizate, ceea ce, la rândul său, poate duce la supraîncărcarea bateriei și la reducerea duratei de viață a acesteia.
Companiile de vârf produc baterii tipuri variate pentru utilizare în diverse moduri. Acest lucru se reflectă de obicei în etichetarea modelului.
Pe baza celor de mai sus, putem formula mai multe recomandări practice privind selectarea și funcționarea bateriilor plumb-acid:
— Înainte de a cumpăra o baterie, trebuie să decideți în ce mod va fi utilizată. Pe baza acestui lucru, alegeți model specific Baterie Determinați parametrii de încărcare și descărcare.
— Atunci când cumpărați o sursă de alimentare, acordați prioritate celei în care există circuite de încărcare și descărcare potrivite pentru modelul de baterie selectat.
— Nu este recomandat să cumpărați baterii care au fost produse cu mai mult de un an în urmă.
— Înainte de a-l instala într-o sursă de alimentare, încărcați complet bateria.
— La calcularea capacității electrice necesare a bateriei, este necesar să se țină cont de faptul că o baterie standard în al 4-lea an, chiar și cu o funcționare corectă, pierde ireversibil de la 10% la 40% din capacitatea electrică, prin urmare, pentru a asigura timpul necesar de funcționare a instalației automate de incendiu de la o sursă de alimentare de rezervă de 4 -5 ani de la funcționarea acesteia, aceste pierderi trebuie incluse în calcule.
— În timpul funcționării este necesar:
- respectați regimul de temperatură,
- alegeți și utilizați corect încărcătorul,
- evita adânc sau descărcări rapide acumulator, precum și supraîncărcarea, deoarece aceste moduri critice, atunci când sunt repetate de mai multe ori, scurtează durata de viață a bateriei.
— În timpul funcționării, este necesară monitorizarea capacității reziduale a bateriei și, dacă aceasta scade sub valoarea critică, adică cu mai mult de 50%, înlocuiți bateria.
— Dacă este necesar să se asigure o capacitate electrică mare, se recomandă utilizarea unei baterii de mare capacitate în loc să conectați mai multe baterii de capacitate mai mică în paralel.
— Păstrați carcasa bateriei și bornele curate, împiedicați-o să cadă sau să intre în contact cu carcasa cu lichide agresive sau lumina soarelui. Nu se recomandă utilizarea bateriei la temperaturi ale aerului sub -15°C sau peste +60°C, precum și la umiditate ridicată a aerului. Eliminarea bateriilor trebuie efectuată în organizații specializate.
COMBATEA COROZIUNEA
Un alt motiv care reduce durata de viață este degradarea prematură a plăcilor pozitive atunci când funcționează în modul tampon. Aceasta implică coroziunea grătarelor și modificări ale masei active a plăcilor. Coroziunea grilajelor duce la întreruperea contactului cu masa activă și la creșterea rezistenței interne. Datorită creșterii volumului specific al substanței, mare tensiuni interne, deformarea plăcilor și a carcasei. Ca urmare, probabilitatea crește scurt circuit, masa activă plutește și cade. Acest efect apare mai des atunci când bateriile sunt încărcate după descărcare la temperaturi scăzute și la curenți de sarcină mari.
RESTAURAREA CAPACITĂȚII
Când adâncimea de descărcare se schimbă de la 20 la 100%, durata de viață a bateriilor sigilate cu plumb scade de cinci ori sau mai mult. Dacă după stocarea pe termen lung dispozitivul și-a pierdut mai puțin de 40% din capacitatea sa, atunci acesta poate fi restaurat parțial sau complet. Pentru a face acest lucru, bateria este încărcată și descărcată de mai multe ori cu curenți mici de aproximativ 10% din capacitate (de exemplu, Delta DTM 1207, cu o capacitate de 7 Ah - un curent de 0,7 A). Este optim să se efectueze 3 cicluri de încărcare-descărcare. Dacă bateria și-a pierdut mai mult de jumătate din capacitatea sa, restaurarea sa completă este de obicei imposibilă.
PREVENIREA DEFECTELOR
Este necesar să verificați periodic capacitatea cu un tester de baterie plumb-acid. Acest lucru va ajuta la corectarea defectelor care au apărut în timp util sau la prevenirea acestora. Și sfat final: cumpărați baterii doar de la furnizori de încredere, solicitați certificate și declarații de conformitate. Acest lucru vă va ajuta să evitați achiziționarea de produse contrafăcute și, prin urmare, să vă creați propria dvs securitate si alarma de incendiu de încredere.
Toate cele de mai sus sunt valabile nu numai pentru sursele de alimentare de rezervă pentru instalațiile automate de incendiu, ci și pentru toate celelalte sisteme de securitate.
Pentru a asigura funcționarea fiabilă a multor dispozitive staționare, este necesar să utilizați energie de rezervă. Cel mai adesea, o baterie este instalată în aceste scopuri, dar trebuie monitorizată, fără a permite o descărcare puternică, și reîncărcată în timp util. Este mai convenabil să încredințezi această responsabilitate automatizării.
Pentru a reîncărca bateria, aveți nevoie de un dispozitiv adecvat (intern sau extern). Încărcătorul poate fi realizat ca parte a unui sistem de alimentare neîntreruptibilă și poate automatiza complet procesul, adică se poate porni atunci când tensiunea bateriei scade sub un nivel de prag sau poate utiliza o încărcare „plutitoare”. Prin încărcare plutitoare înțelegem conectarea bateriei în paralel cu sarcina (Fig. 2.18), când sursa de alimentare servește doar la compensarea curenților de autodescărcare din baterii. În acest caz, schema se dovedește a fi cea mai simplă.
În aceste circuite, tensiunea de intrare de la transformator este selectată astfel încât curentul de încărcare care trece prin baterie să compenseze curentul natural de autodescărcare. Tensiunea necesară după redresor poate fi selectată experimental prin instalarea de diode suplimentare sau folosind prize din înfășurarea secundară a transformatorului (pentru unele transformatoare unificate, de exemplu din seria TH, TPP etc., este posibilă modificarea ușoară a tensiunii în circuitul secundar prin comutarea robinetelor din înfășurarea primară). În același timp, monitorizăm curentul din circuitul bateriei folosind un ampermetru. De obicei, valoarea curentului de încărcare flotant nu trebuie să depășească 0,005...0,01 din valoarea nominală a bateriei. Reducerea curentului de încărcare duce doar la o creștere a duratei procesului (în aceasta aplicație Timpul de încărcare nu contează - va fi întotdeauna suficient).
Astfel de scheme pot fi utilizate dacă rețeaua dvs. este suficient de stabilă și tensiunea de alimentare este în limitele de toleranță
Orez. 2.18. Circuite care asigură încărcarea flotantă a bateriei de rezervă
(în orașele mari monitorizează acest lucru). În caz contrar, între transformator și baterie sunt instalate un stabilizator de tensiune și o diodă, împiedicând trecerea curentului bateriei în stabilizator atunci când transformatorul nu este pornit (Fig. 2.19). Cipul KP142EH12 poate fi înlocuit cu un LM317 similar importat.
Orez. 2.19. Circuit de încărcare cu stabilizator de tensiune
Un circuit de încărcare mai avansat este prezentat în Fig. 2.20. Nu numai că menține tensiunea stabilă
baterie, dar dispune si de protectie de curent reglabila, care previne deteriorarea celulelor in cazul unui scurtcircuit la iesire (sau defectarea bateriei). Limitarea curentului este utilă și în cazurile în care este conectată baterie noua(neîncărcat încă sau descărcat puternic anterior). În acest caz, limitarea actuală este nivelul potrivit previne supraîncărcarea transformatorului rețelei de alimentare (poate fi de putere redusă - 14...30 W, deoarece în modul „Alarmă” curentul necesar poate fi furnizat cu ușurință chiar de baterie). În plus, în interiorul cipului există o protecție împotriva temperaturii care își oprește ieșirea atunci când este supraîncălzit, ceea ce elimină deteriorarea componentelor.
Pentru a asambla dispozitivul, puteți utiliza unilateral placă de circuit imprimat din fibră de sticlă prezentată în fig. 2.21, ea aspect prezentat în Fig. 2.22.
În timpul instalării, au fost folosite piese C1 - orice oxid, C2-C4 - din seria K10. Rezistor de tuns R4 - multi-turn SP5-2V. Puteți utiliza oricare dintre seriile K142EH3 sau K142EH4 ca microcircuit - au pini plani. Pentru a instala microcircuitul din partea conductorilor imprimați, în placă se realizează o fereastră de 15 x 10 mm și găuri pentru fixarea acestuia. Șaibe dielectrice sunt plasate între placa radiatorului a microcircuitului și placă, astfel încât cablurile să se afle direct pe pistele conductoare. Acest lucru va permite ca o placă de disipare a căldurii să fie atașată la întregul plan al microcircuitului.
Orez. 2.21. Topologie placă de circuit imprimatși aranjarea elementelor
Orez. 2.22. Aspectul elementelor de montare pe placă
Transformatorul (T1) poate fi înlocuit cu TP115-K9 - are 2 înfășurări de 12 V fiecare curent admisibil până la 0,8 A. La relanti, tensiunea de pe înfășurare va fi de 16 V, iar după rectificare și netezire cu un condensator - 19 V, ceea ce este suficient pentru ca stabilizatorul să funcționeze (de cele mai multe ori circuitul va funcționa în modul de rulare liberă).
Un alt circuit care funcționează similar este prezentat în Fig. 2.2,3- Se bazează pe microcircuitul L200 (nu există analogi domestici), care are pini (2 și 5) pentru monitorizarea curentului în sarcină. Pornirea normală a microcircuitului este tipică: curentul maxim în circuitul de sarcină depinde de valoarea rezistenței B2 (Lax = 0,45/R2) și tensiunea necesară stabilit de rezistența R3. Stabilizatorul poate furniza curent de ieșire de la 0,1 la 2 A și are protecţie internă de la supraîncălzire.
Orez. 2.23. A doua versiune a circuitului încărcătorului cu limitare de curent
Pentru a instala elementele celui de-al doilea circuit al încărcătorului, puteți utiliza placa de circuit imprimat prezentată în Fig. 2.24.
Despre configurarea tuturor circuitelor cu stabilizare. Veți avea nevoie de un miliampermetru, un voltmetru (de preferință digital) și un rezistor puternic care simulează sarcina. Toate acestea sunt conectate conform circuitului prezentat în Fig. 2.25.
Mai întâi, cu bateria deconectată, utilizați rezistența de reglare adecvată pentru a seta tensiunea la ieșirea stabilizatorului la 13 V. După aceea, utilizați comutatorul S1 pentru a porni rezistorul RH și verificați curentul de limitare. Poate fi instalat de oricine selectând o rezistență de curent părere- R3 în diagrama din Fig. 2,20 (de exemplu, pentru un curent de 220 mA - R3 = 3,9 Ohm; pentru 300 mA - R3 = 3,3 Ohm) sau R2 în circuitul din Fig. 2.23.
Orez. 2.24. Topologia PCB și aspectul instalării
Orez. 2.25. Suport pentru instalarea și testarea încărcătorului
Acum, în loc de rezistența RH, conectăm bateria GB1. Setăm curentul necesar în circuitul de încărcare (pentru capacitatea de energie a unei anumite baterii) prin reglarea tensiunii de ieșire. Instalarea finală trebuie făcută după ce bateria este complet încărcată - acest curent ar trebui să compenseze autodescărcarea1.
literatură suplimentară
1. Kadino E. Sisteme electronice Securitate Pe. din franceza - M.: DMK Press, 2001, p. unsprezece.
2. Shelestov I. P. Radioamatori: diagrame utile. Cartea 1. - M.: SOLON-Press, 2003, p. 84.
3. Shelestov I.P. Radioamatori: diagrame utile. Cartea 3. - M.: SOLON-Press, 2003, p. 133.
4. Site-ul companiei: http://www.dart.ru/index5.shtml?/cataloguenew/acoustics/oscillator.shtml
5. KhrustalevD. A. Bateriile. - M.: Izumrud, 2003.
fundal
În momentul în care am încercat prima dată să înlocuiesc UPS-ul baterie veche cu o capacitate de 7Ah pe o baterie de mașină veche cu o capacitate nominală de 65Ah, nu știam încă de ce nu ar trebui făcut acest lucru și cum ar putea dăuna sănătății bateriei, UPS-ului în sine și persoanelor care locuiesc în aceeași cameră Cu acesta.Finalizarea sistemului neîntreruptibil nu a durat mult, dar profitul a fost vizibil imediat. O sarcină de o sută de wați sub forma unui „server” de acasă a durat aproximativ douăzeci de ore fără alimentare externă, deși anterior 10 minute era limita, ceea ce era suficient doar pentru a opri corect lucrul. Nu s-au observat întreruperi mai lungi în timpul operațiunii acestei modificări, iar conexiunea la Internet folosind tehnologia GPON a permis serverului să rămână online chiar și în timpul întreruperilor de curent pe scară largă.
Dar a fost cu mult timp în urmă. Acum un an am dat din greșeală o reclamă pentru vânzarea mai multor UPS-uri APC 3000 uzate pentru bani ridicoli, câte 4.000 de ruble, fără baterii, dar funcționale. După ce m-am gândit puțin, am decis că trebuie să iau două deodată, deși până la cumpărare prețul urcase la 5.000 de ruble bucata, dar asta nu m-a oprit, pentru că în magazin pentru aceiași bani s-au oferit doar Opțiuni de 1 kW și chiar și atunci de la tot felul de companii noname cu recenzii nu foarte măgulitoare și un sinus modificat.
Fără baterii UPS a refuzat să se pornească, judecând după informațiile de pe internet, a avut nevoie de opt baterii de 12 volți, adică. bateria era de 96 de volți, dar condensatorii de la intrarea bateriei au fost de 63 de volți. S-a dovedit că cartușul conține două lanțuri conectate în paralel a câte patru baterii, fiecare de 5Ah. Totalul este o baterie de 48 volți și 10 Ah. Și aici a început distracția.
Selectarea bateriei
E timpul să cumperi baterii. Diferența de preț între bateriile UPS specializate și bateriile auto obișnuite a fost de aproximativ două ori cu o capacitate comparabilă. De ce să plătești mai mult? Am decis să caut pe google și am găsit mai multe site-uri care vând baterii pentru UPS-uri, care, aproape ca o copie carbon, au dat mai multe motive pentru care a meritat să plătesc mai mult. În general, sună plauzibil, dar să le analizăm mai detaliat.Deci, prima diferență semnificativă este tensiunea DC diferită din mașină și la sursa de alimentare autonomă. Pentru o baterie de mașină, tensiunea DC este de aproximativ 14-14,2 V, iar pentru o baterie pentru o sursă de alimentare neîntreruptibilă este de 13,5-13,8 V. Tensiunea de încărcare pentru UPS-uri obișnuite și speciale este proiectată pentru valori diferite. După ce conectați bateria mașinii la sistemul de alimentare de rezervă, rezultatul va fi văzut după cum urmează - bateria va fi întotdeauna subîncărcată. O baterie încărcată maxim are o rezistență internă ridicată, deoarece se consumă un curent mic atunci când funcționează cu un UPS. Cu bateriile descărcate, situația este exact inversă. În cele din urmă, conectarea bateriei unei mașini poate duce la fierberea electrolitului, deoarece curentul va fi consumat în mod constant și bateria nu va fi încărcată complet.
Ne uităm la articolul Wikipedia despre bateriile plumb-acid și vedem că EMF-ul unei baterii încărcate este de 2,11-2,17V, pentru 6 cutii se dovedește a fi 12,66-13,02V. Ne uităm la bateria pentru UPS și vedem inscripții despre valorile de tensiune recomandate: în regim de reîncărcare constantă 13,5-13,8V, în regim ciclic 14,4-15,0V. Ne uităm la o baterie de mașină complet încărcată, vedem 12,7V, pornim motorul, tensiunea crește la 14,2. Se dovedește că 14,2V nu este tensiunea bateriei mașinii, ci tensiunea care o încarcă generator auto. Dar mașina are vreun fel de circuit de încărcare a bateriei? În general, acest argument mi s-a părut de nesuportat.
A doua diferență este etapa de timp de funcționare și eliberarea uniformă a curentului electric datorită plăcilor care sunt construite în interiorul bateriei. Grosimea medie a electrodului (placii) pentru o baterie auto este de aproximativ 1-1,2 mm, iar pentru cei specializati pentru UPS-uri este de 2-2,5 mm. Mișcarea electronilor are loc pe o suprafață mai puțin groasă. Dacă conectați o baterie de mașină la o sursă de alimentare neîntreruptibilă, plăcile din interior se vor prăbuși rapid din cauza funcționării pe termen lung a ciclului.
Dacă mașina nu avea alarmă și radio, atunci probabil s-ar crede că o baterie de mașină nu este capabilă să furnizeze curenți mici sau medii pentru o perioadă lungă de timp, dar sunt alimentate de aceeași baterie. Și asta ca să nu mai vorbim de faptul că mașina, în principiu, se poate deplasa ceva timp fără generator, doar la încărcarea bateriei, iar după aceea va fi suficient să încărcați pur și simplu bateria și va continua să funcționeze. Este greu de spus ceva despre grosimea plăcilor, cu excepția faptului că unii oameni dau peste inserții de sticlă nanotehnologică în bateriile UPS. Sticla adaugă grosime plăcilor și greutate bateriei, deși nu participă la reacții chimice.
Și a treia diferență importantă este că hidrogenul este eliberat în timpul procesului de încărcare a bateriei. Când bateria este instalată sub capota unei mașini, hidrogenul se evaporă rapid și nu prezintă niciun pericol. Deoarece sursa de alimentare neîntreruptibilă este de obicei instalată într-un spațiu restrâns, gazul va începe să se acumuleze, iar amestecul de hidrogen și oxigen formează un amestec exploziv care poate detona de la orice scânteie (chiar și de la aprinderea luminii). Bateria pentru UPS este complet etanșată; în timpul funcționării, nu eliberează hidrogen în atmosferă, ci îl recirculează în spațiul bateriei.
Acest argument mi s-a părut imediat suspect, din cauza faptului că nu văzusem niciodată baterii sigilate într-un UPS. Dacă te uiți la baterie, poți vedea mici orificii pentru aerisirea gazelor, spre deosebire de bateriile de mașini, acestea sunt închise cu capace de cauciuc și pereți sub dopuri de plastic, dar deloc închise ermetic. Dacă scoateți capacele de plastic și încărcați bateria, unele dintre capacele de cauciuc vor zbura vesel într-o direcție necunoscută. Aceasta înseamnă că apa încă se descompune în oxigen și hidrogen, iar un simplu capac de cauciuc nu le va face să se transforme înapoi în apă, iar după o anumită presiune gazele vor ieși în continuare. Dar bine, dacă nimic nu a explodat într-un dulap închis timp de câțiva ani de funcționare a bateriei unei mașini, atunci într-un subsol ventilat și pe balcon probabil că nu vor fi probleme cu acumularea de hidrogen.
Bateriile auto au un electrolit diluat, iar din moment ce toate procesele au loc rapid într-un mediu lichid, durata de viață a acestor baterii este mult mai scurtă decât a celor specializate pentru UPS. În interiorul bateriei pentru surse de alimentare neîntreruptibile se află un material burete care este impregnat cu electrolit. Și, prin urmare, curentul de autoîncărcare este mic. Și când sistemul trece la funcționarea cu baterii, bateriile pentru UPS vor dura mai mult.
Într-adevăr, într-o baterie de mașină electrolitul este în stare lichidă, dar în bateriile specializate pentru UPS-uri de casă materialul poros este impregnat cu el, iar dacă îl răsturnați cu dopurile deschise, nu se va scurge nimic din el, acest lucru vă permite pentru a-l așeza în interiorul UPS-ului în orice poziție, chiar și cu picioarele în sus (deși nu este recomandat). Nu știu cum este legat de curentul de auto-descărcare, electrolitul complet și rata reacțiilor chimice, dar cel mai probabil nu are nicio legătură cu asta.
Și nu uitați că o baterie de mașină funcționează în condiții dure; curenții mari sunt necesari de la ea de mai multe ori pe zi; de câteva luni pe an acest lucru este însoțit de foarte multe temperaturi scăzute, iar de câteva luni este mare, în plus, suferă de vibrații și șocuri în timp ce mașina se mișcă, iar generatorul o încarcă fără niciun control și este bine dacă proprietarul îi monitorizează starea.
De asemenea, unii oameni se îndoiesc că un UPS este capabil să încarce o baterie de mașină, deoarece are o capacitate mult mai mare. Dar prin creșterea capacității, obținem o creștere a duratei de viață a bateriei; este ciudat să ne așteptăm ca încărcarea ulterioară să fie efectuată în aceeași perioadă de timp.
După ce am citit mai multe articole despre pericolele folosirii unei baterii de mașină în viața de zi cu zi, a devenit clar că nimic nu era clar. Dar, ținând cont de experiența pozitivă anterioară, s-a decis alegerea unei opțiuni cu o capacitate mai mare, adică. baterii auto. Pentru un UPS, cel mai mult baterii ieftine de la Tyumen Bear la 75Ah, la a doua baterie de la BRAVO la 90Ah cam la acelasi cost. Și acum, după aproape un an de funcționare, am decis să încerc să măsoare capacitatea bateriei pentru a înțelege cât de proastă este.
Rezultatele măsurătorilor
| Parametru | Bateria nr. 1 | Bateria nr. 2 |
|---|---|---|
| Model | BRAVO 6CT-90VL | Tyumen Batbear 75 |
| Capacitate, max. actual | 90Ah, 760A | 75Ah, 610A |
| Costul la momentul achiziției | 2200 de ruble. | 2400 de ruble. |
| data instalării | 9 noiembrie 2014 | 11 noiembrie 2014 |
| UPS | APC Smart-UPS 3000VA, 2700W, 230V, sinusoid pur 50Hz +-3 Hz | pompă cazan pe gaz, pompă încălzită prin pardoseală, pompă puț de apă, congelator, frigider, iluminat |
iluminat, frigider |
| Cicluri de încărcare-descărcare | 330+ | 10 |
| Calibrare în curs | Nu | da |
| Data măsurării testului | 31 august 2015 | 1 septembrie 2015 |
| Verifica cifre | 4 ore 20 minute, 37,22 Ah | 9 ore, 55,7 Ah |
| Tensiune după descărcare | 45,0 V sub sarcină, 48,7 V fără sarcină | 44,6 V sub sarcină, 46,3 V fără sarcină |
| Controlul încărcăturii | 9 ore, 37,32 Ah | 14 ore, 52,28 Ah |
| Tensiune după încărcare | 55,4 V, plus sau minus 0,02 V pe fiecare baterie | |
| Nivelul electroliților | Neschimbat vizual, nivelul este mai mare decât plăcile cu o marjă | |
Deși nu sunt sigur că am măsurat corect, dar o cale mai buna Nu mi-am putut da seama cum să conectez un wattmetru digital în golul dintre baterie și UPS. Am avut îndoieli cu privire la corectitudinea măsurătorilor datorită faptului că, în ciuda faptului că sarcina este permanent pornită, UPS-ul consumă curent în perioade (3-5 secunde consumul crește la nominal și scade la zero, 1-2 secunde nu există consum ), poate că acest lucru se datorează faptului că la intrarea bateriei sunt instalate o pereche de condensatoare încăpătoare, care netezesc sarcina bateriei. Încărcarea se face aproximativ în același mod (curentul este furnizat pentru o perioadă, apoi o pauză pentru câteva secunde). După încărcarea completă, UPS-ul continuă să furnizeze periodic curent bateriei în regiunea de 1A.
În ciuda faptului că o sursă de alimentare neîntreruptibilă a abuzat fără milă de baterii în fiecare zi, descarcându-le aproape complet și apoi încărcându-le din nou, iar a doua a funcționat Mod normalși au descărcat bateriile doar în timpul pene de curent, un an mai târziu încă funcționează și țin sarcina. Bateriile specializate în UPS-uri, fie cele din fabrică, fie cele achiziționate în timpul funcționării, nu au rezistat nici atât de mult, pur și simplu s-au uscat și au încetat să mai țină capacitatea declarată. În general, nu mi-am putut răspunde singur la întrebarea de ce bateriile auto nu sunt potrivite pentru utilizarea într-un UPS, dar peste un an voi încerca să repet măsurătorile și să compar rezultatele.
Adaugă etichete
