Линии электропередач в сельской местности не блещут стабильностью: то мокрый снег оборвет провода, то сильный ветер повалит на них дерево, то в трансформаторе отключится автомат, не выдержав нагрузки теплых полов и прочих электроприборов отдыхающих.
Понятно, что в такие моменты можно завести генератор и на нем переждать отключение, но как быть, если электричество отключится ночью? Или, когда никого нет дома? В такие моменты спасет бесперебойник, который запитает маломощную, но важную технику, например, камеры видеонаблюдения, газовый котел и т.д. и т.п.
Но есть проблема, штатный аккумулятор источника бесперебойного питания обеспечивает малое время работы, например он "тянет" системный блок компьютера с монитором буквально минут 10 и это в лучшем случае.
Все дальнейшие тесты с бесперебойником я проводил на системном блоке с постоянно включенном монитором размером 23 дюйма.
Как продлить время работы бесперебойника? Очевидно, увеличив ёмкость подключенного к нему аккумулятора. Для эксперимента я приобрел аккумулятор увеличенной ёмкости:
Понятно, что в корпус UPS такой уже не поместится, поэтому подключил его проводами к клеммам UPS.
Время автономной работы UPS ожидаемо выросло раза в два. Но все равно, покрыть много часовые перерывы электричества оно не смогло.
Тогда, ввиду того, что аккумулятор в UPS и аккумулятор автомобильный схожи по принципу работы, они оба свинцово-кислотные, я подключил старый (2016 года выпуска) автомобильный аккумулятор 12v 60Аh к UPS и проверил, как будет работать эта связка.
Небольшая ремарка №1. В моем эксперименте принимал участие бесперебойник фирмы APС. Я считаю их одними из лучших и надежных. Почти эталоном по схемотехники, по конструктиву и по ремонтопригодности. Например, сейчас у меня в ремонте находится APC 2000 года выпуска.
Это и честная медь в трансформаторе:
Это и мощные радиаторы на силовых транзисторах:
Все детали распаяны как по линейке:
Для эксперимента я взял UPS Back-UPS 500, модель старая, но удачная, поэтому и выпускается поныне.
Для длительного питания моего системного блока с монитором этот UPS слабоват, но тем более было интересно проверить, как поведет себя именитый бренд в этом случае.
Небольшая ремарка №2. В бесперебойниках других фирм такой номер, как замена аккумулятора на более ёмкий, может и не пройти. Вариантов развития может быть два. Первый - это жестко заданное время работы на аккумуляторе. Например, заложено в аппаратную часть время работы в три минуты, и независимо ни от чего бесперебойник отключится через это заданное время, которое практически никак не изменить.
Делают это для того, чтобы режимы работы элементов UPS не выходили за заданные параметры. Иными словами это говорит о "хилости" конструкции, иначе UPS перегреется и выйдет из строя.
Второй вариант. Это перегрев деталей (ключевых транзисторов или трансформатора) и последующий выход UPS из строя. Опять таки, из-за экономии на комплектующих. Я не говорю, что это плохо, ведь при работе на штатном аккумуляторе проблем в работе UPS не будет, но запас прочности (как в случае с APC) иметь все-таки хочется.
Итак, в углу дома собрал такой стенд:
UPS нагрузил системным блоком и монитором, и оставил всё это постоянно и круглосуточно включенным на два месяца.
Поскольку я не знал, какой будет результат, то подключение проводов от аккумулятора к UPS сделал "быстросъемным":
Меня интересовали следующие моменты. Будет ли в принципе заряжаться такой ёмкий аккумулятор, не будет ли вскипание электролита от длительного нахождения аккумулятора под напряжением, температура корпуса UPS, время автономной работы, и достаточно ли будет тока заряда, после разряда аккумулятора. И, вообще, насколько жизнеспособна такое решение.
Испытание показало следующее.
Напряжение на аккумуляторе при работе от сети составляло 13.55 вольт:
Ток заряда при этом всего 20 мА:
То есть понятно, что от такого тока ни о каком вскипании электролита не может быть и речи, такой ток поддерживает лишь саморазряд батареи. Да и сухие крышки АКБ тому подтверждение:
При этом самый теплый участок корпуса UPS имел такую температуру:
То есть в режиме ожидания всё было хорошо и с UPS, и с аккумулятором, его температура была 25 градусов.
Теперь сами испытания. Я отключил сеть и UPS стал работать на аккумуляторе.
Напряжения на клеммах аккумулятора опустилось до 12.11 вольт:
Несложным подсчетом можно вычислить предполагаемое время работы UPS от аккумулятора под такой нагрузкой: 60Ah/3.85A = 15.5 часов. Неплохо!
За 15 часов точно дадут свет. Правда этого времени мне достичь не удалось. Через два часа корпус UPS разогрелся в районе трансформатора до 42-х градусов:
И UPS, высветив значок "Перегрузка", отключился. Тут я с ним согласен — системный блок с монитором для него великоват, но тем не менее, два часа он мне дал, а если снизить подключенную нагрузку, что я планирую позже и сделать, отправив его на чердак питать роутер с интернетом и видеонаблюдением, то часов десять протянуть без света на нём будет можно. А заодно и проверил, что в данном UPS есть система тепловой защиты трансформатора.
Теперь, если мы в городе, а на даче вдруг отключают свет, то удаленно можно будет посмотреть по камерам, всё ли в порядке. А для самоуспокоения это очень важно. Я как-то ехал ночью на дачу из города, из-за ложно сработавшего датчика сигнализации.
Теперь второй этап испытаний. Заряд разряженного аккумулятора. Максимальный ток заряда, который я видел — это 680 мА:
Таким током аккумулятор будет заряжаться около трех суток, что, в принципе, нормально, не каждый же день свет отключают. Главное, что зарядка идёт, и, как известно, АБК лучше заряжать малым током, это продлевает их ресурс.
За время зарядки UPS нагрелся до 55 градусов только в районе силовых транзисторов:
Трансформатор в процессе заряда АКБ не перегревался.
Получается, что замена на автомобильный аккумулятор, с точки зрения продолжительности работы UPS, вполне оправдана, и более того, несет в себе значительную экономию, так как более ёмкие батареи для UPS стоят дороже, чем АКБ для автомобиля, которые у автомобилистов и так часто валяются без дела. А тут можно их применить с пользой, ведь в такой схеме нормально будет работать даже непригодная для авто автомобильная АКБ.
И ещё замечу, (насчет перегрева UPS) что в моем примере UPS лежал на боку, в положении, в котором он плохо охлаждался, да и еще на теплом системном блоке. А можно было, например, сделать отверстия в корпусе, установить кулер, но лучше, конечно, выбирать для своих задач UPS сообразно подключаемой нагрузке.
Спасибо за внимание и до новых встреч на канале, а дополнения и критика принимаются в комментариях.