Estendendo o tempo de execução de backup de um no-break com uma bateria de carro externa

Estou procurando uma maneira simples / barata de ter um tempo de backup de energia mais longo.
Meu primeiro pensamento foi colocar 2 no-breaks baratos em paralelo. Mas rapidamente descobri que não é assim tão simples. Você precisaria de outro dispositivo que sincronize as ondas, caso contrário ... boom !!.

Então pensei em conectá-los em série, mas li em algum lugar que isso não funcionaria porque a saída de um no-break no modo de backup não é uma verdadeira onda senoidal. Assim, alimentar um segundo no-break com essa onda falsa faria pensar que a energia acabara e também passaria para o modo bateria.

Então pensei: e se eu pudesse usar uma bateria de carro como uma extensão da bateria interna do no-break? E eu achei isso instrutível que mostra exatamente como fazê-lo.

O artigo fornece o aviso importante de que um no-break não deve funcionar com a capacidade total da bateria por um longo período de tempo (apenas pelo tempo que a bateria dura, que é de alguns minutos); portanto, você deve escolher um no-break com o dobro da energia como você vai precisar.

Tendo isso em mente, é seguro fazer isso?
É tão simples quanto colocar uma bateria de carro no lugar da interna e esperar que ela funcione sem aparência? O no-break poderá carregar a bateria do carro, considerando que é muito maior do que o no-break?

UPS de boa qualidade (APC) pode ser usado assim. Eu tenho duas unidades funcionando no momento. Eu os uso para diferentes propósitos, eles carregam a bateria da minha motocicleta e a que resta do carro anterior. Os no-breaks da APC são ótimos carregadores de armazenamento para baterias de chumbo-ácido (afinal, esse é um dos seus principais objetivos) e eu tenho uma loja próxima dando-os gratuitamente.

A unidade funcionará sem parar com qualquer bateria, e você pode até trocar as baterias enquanto estiver usando elas. A bateria do carro pode não ser muito feliz, porém, eles não apreciam descarga profunda, mas se você planeja drená-la para o chão apenas uma vez por ano, não fará muita diferença.

O carregamento será bastante lento, pois a unidade está ajustada para a bateria que vem com ela. A bateria dentro do no-break de 600 VA APC Back é de 7 Ah, então a bateria do carro será carregada com corrente de 700 mA.

Usei baterias externas em vários modelos antigos de UPS fora da garantia por mais de 15 anos, variando de 500VA a 1500VA (cerca de 400 watts a 1000 watts). Prefiro UPSs de onda senoidal por sua universalidade com pequenos transformadores e válvulas solenóides, mas a maioria dos computadores e equipamentos periféricos usa fontes de alimentação comutadas que funcionam bem com UPSs de onda senoidal modificada (uma espécie de onda quadrada) - eu também tenho um deles.

Minha TV e o receptor DISH têm um no-break de onda senoidal de 500VA, pois qualquer falha de energia faz com que o receptor DISH gaste 5 minutos em ressincronização com o satélite. Isso é irritante. As baterias AGM do tamanho de tijolos que eu tenho atualmente naquele no-break funcionariam o sistema por 15 minutos ou mais.

Às vezes, adicionei um pequeno termostato ao dissipador de calor interno principal para operar um ventilador adicional (interno ou externo, dependendo do espaço) por períodos mais longos. (Procure termostatos com temperatura ~ 95 ° F KSD9700, mas alguns NÃO são isolados eletricamente para que não possam tocar em nada.) No entanto, nas minhas circunstâncias, raramente usei um no-break com sua capacidade nominal máxima. A maioria dos eletrônicos modernos consome pouca energia - geralmente apenas alguns amplificadores. Se você estiver operando um no-break com 25% (mais ou menos) do seu VA (ou watts) classificado, provavelmente não precisará de um ventilador adicional ... embora não doa.

A coisa mais importante é usar baterias AGM se você pode , possivelmente, dar ao luxo de, como eles têm uma tensão de carga ligeiramente superior em cerca de 0,3 volts em comparação com baterias inundadas (molhadas), que (por e-mail do fabricante) deve flutuar carga em 13.5V. As baterias AGM preferem cerca de 13,8V. Os AGMs não são tão tolerantes a sobrecargas quanto as baterias inundadas. Se você usar baterias inundadas, o no-break continuará carregando lentamente depois que as baterias estiverem realmente a 100%, resultando em 'desgaseificação' da água destilada das células. As células inundadas toleram sobrecarregar bem, mas você DEVE adicionar água destilada a cada 2-3 meses para evitar que as placas sejam expostas - isso é a morte de uma bateria inundada.

Como os fabricantes de no-break não documentam como ajustar seus circuitos de carga ou oferecem uma chave seletora AGM / Inundada (pena), é possível (para um sistema de 24V) adicionar um par de diodos de energia voltados para o oponente para diminuir a tensão de carga do no-break às baterias inundadas em 0,6V (0,3 para cada bateria). Eu construí um "carregador de correspondência" interposto para fazer isso, mas fica muito complexo para explicar aqui e eu não o recomendo. Era um projeto interessante, mas seria melhor comprar de US $ 100 a US $ 300 em baterias AGM.

Eu sugeriria um voltímetro digital para cada bateria e um amplificador digital do no-break para a (s) bateria (s). O medidor de amp deve, idealmente, ler corrente positiva (carga) e negativa (descarga) para uma resolução de pelo menos 0,1 amperes. Isso permitirá que você monitore as taxas de carregamento e a saúde da bateria. Eu usei medidores de LED da Amazon e eles funcionaram bem até agora.

SEMPRE funda as baterias adequadamente em caso de curto-circuito - baterias grandes podem iniciar incêndios. As minas têm fusíveis auto-marinhos de baixa tensão 50A e 100A, respectivamente. Em um sistema de 24V, colocar o fusível no link entre as duas baterias é uma boa idéia.

SEMPRE use uma caixa de bateria com células inundadas. Um detector de calor nas caixas da bateria e nos detectores de fumaça nas proximidades é uma boa idéia.

ATENÇÃO! As baterias inundadas podem liberar hidrogênio e uma faísca ou fonte de calor próxima pode causar uma explosão em uma célula que pode pulverizar o ácido da bateria pela sala. Tenha muito cuidado!

ATENÇÃO! Um no-break foi projetado para fornecer 120VCA, mesmo quando não estiver conectado à tomada! Essa tensão pode te matar! Seja cuidadoso!

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          HOW TO MEASURE 'TERMINAL CHARGE VOLTAGE' FOR A UPS

Como você sabe para qual voltagem um determinado no-break carregará sua (s) bateria (s)? Na verdade, é bastante fácil de determinar. Você precisará de um capacitor grande, pelo menos 4700uF. A minha era de 36.000uF e era do tamanho de uma lata de sopa. Você também precisará de uma ou duas baterias - o que o UPS precisar. Eles não precisam ser novos ou grandes, mas devem ser capazes de fornecer, por exemplo, 10 amperes por alguns segundos. E um voltímetro digital.

Desligue o no-break com o interruptor do painel frontal, desconecte-o e remova a (s) bateria (s), se houver alguma. Em uma bancada, organize o equipamento da seguinte forma: UPS, capacitor e voltímetro, bateria (s). Conecte o voltímetro ao capacitor com fios jacaré. Preste muita atenção à polaridade do capacitor! Usando um resistor útil de ~ 1K, pré-carregue o capacitor da (s) bateria (s) - importante para capacitores realmente grandes - e conecte-o à (s) bateria (s) com clipes de jacaré que podem lidar com 10 amperes (o fio de bitola 18 deve fazer) . Agora use pontas de jacaré para conectar o capacitor ao conector ou aos fios internos da bateria do no-break, positivo para vermelho, negativo para preto! Conecte o no-break e ligue-o no painel frontal.

O no-break acorda, testa a (s) bateria (s) utilizando alguns amplificadores enquanto monitora a tensão e, em seguida, inicia a operação normal tentando carregar as baterias. O processo de ativação leva menos de 20 segundos na minha experiência, mas aguarde um minuto. Agora desconecte a (s) bateria (s). O no-break carregará rapidamente o capacitor com o que chamo de 'tensão de carga terminal' e a corrente de carga cairá para zero. O voltímetro mostrará a que voltagem o no-break tentará carregar as baterias. Como ele espera baterias AGM, isso deve ser 13,8V para uma bateria ou 27,6V para duas. Um décimo de volt por bateria de qualquer maneira provavelmente está bom - minha experiência amadora com a duração da bateria do AGM é limitada. Mas se estiver muito alto, reduzirá a vida útil da (s) bateria (s) AGM.

Adendo: O melhor conector da bateria para o no-break é o SB50. Cinza é para sistemas de 24V, amarelo é para sistemas de 12V. Cada cor é digitada de maneira diferente. Uma determinada cor pode usar diferentes bitolas, como 4-6 ou 8-10, então escolha os terminais SB50 que você deseja (a caixa é a mesma). Uma vez soldados no fio, os terminais simplesmente empurram o conector. Há uma mola plana interna na carcaça de plástico que pode ser pressionada com uma pequena chave de fenda para remover cada terminal. Os SB50s não têm sexo, então você receberá duas peças idênticas. Existem versões maiores do SB50 disponíveis, como o Anderson SB120 e SB175. O número é a classificação do amplificador.

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O método do carregador externo

Se você tiver um bom no-break usado que gera energia, mas sobrecarrega demais as baterias, você pode usar um carregador externo de baixa amperagem destinado ao seu tipo de bateria e inteligente o suficiente para não sobrecarregá-lo. Para impedir que o seu no-break tente carregar a (s) bateria (s), instale um diodo robusto (em um dissipador de calor apropriado) que permita que a energia flua da (s) bateria (s) para o no-break, mas não a partir do no-break. Assim, apenas o carregador externo pode carregar a bateria.

Você também pode instalar um relé de derivação que seja alimentado por linha, para que, durante uma falha de energia, os contatos do NC ignorem o diodo e permitam energia total ao no-break. Os contatos devem ser classificados para a corrente máxima que você espera consumir, talvez 30 amperes ou mais. A bobina do relé deve ser classificada para "serviço contínuo". Sem o relé de derivação, o diodo de silício e o dissipador de calor esquentam devido à queda de 0,6V e os amplificadores através dele. V x I = watts (ou seja: 0,6V x 30A = 18 watts). Sem o relé, você precisará de um ventilador no dissipador de calor, pois ele pode ficar bastante quente com o tempo. Observe que alguns no-breaks inteligentes podem reclamar que a bateria está fraca devido à queda de 0,6V ao verificar periodicamente a bateria; portanto, teste seu design em uma bancada de laboratório para ver se isso funcionará para você.

Projete e teste com cuidado, pois seu no-break funcionará quando você não estiver presente.

Supondo que o no-break use uma bateria comum de 12V SLA, você pode substituí-lo por um carro de 12V ácido-chumbo ou bateria de descarga profunda. Todos são baterias de chumbo-ácido comuns e devem funcionar de forma idêntica.

Dito isto, é uma má ideia por vários motivos:

• Os componentes eletrônicos do no-break, como o link que você menciona, não foram projetados para operar por longos períodos de tempo. Os no-breaks domésticos / comerciais típicos são resfriados passivamente e em gabinetes com pouca ventilação. O superaquecimento é uma grande preocupação e você corre o risco de um incêndio facilmente. Você pode fazer muitas modificações para adicionar ventiladores, dissipadores de calor, etc., mas, nesse momento, é melhor comprar um no-break maior.

• As baterias de carro são otimizadas para alta corrente de pico sem serem muito descarregadas, mas podem ser danificadas se forem descarregadas regularmente muito profundamente. As baterias de descarga profunda são uma escolha melhor se você as conseguir.

• O circuito de carga foi projetado para carregar uma bateria menor. Pode levar muito tempo para carregar uma bateria maior. Além de levar muito mais tempo para carregar, o carregador pode superaquecer. Você pode complementar o circuito de carregamento interno com um carregador "Battery Tender", mas ter dois carregadores tentando carregar a mesma bateria ao mesmo tempo pode causar problemas, pois nenhum deles conseguiria medir corretamente a voltagem da bateria.

• Novamente, os no-breaks são projetados para operar por um curto período de tempo. Eles normalmente têm apenas energia suficiente para dar ao computador tempo suficiente para desligar normalmente ou reduzir o tempo necessário para um gerador ficar online e os eletrônicos são dimensionados e projetados para operar por um período relativamente curto. Uma operação mais longa pode causar danos.

Você já pensou em comprar um pequeno gerador, como o Honda EU-series , e conectá-lo ao seu no-break em caso de falta de energia prolongada?

Eu tenho um EU1000i que produz energia CA de 1000W (pico, 900W contínuo). Diferentemente da maioria dos outros geradores, nos quais o motor aciona diretamente o gerador (isso tende a produzir energia "suja" e muitos no-breaks não aceitam essa energia), a série EU tem o motor acionado por um inversor de onda senoidal pura que produz energia elétrica. energia regulada e de alto nível que funcionará perfeitamente com no-breaks e computadores. Eles são silenciosos, economizam combustível e funcionam bem.

(Eu não tenho nenhuma conexão com a Honda, exceto que eu possuía um de seus carros em 2003 e atualmente tenho um gerador EU1000i.)