Доработка ИБП APC Back-UPS CS 650

[mike-y-k]

Consul, для UPS готовность к следующему отключению весьма чувствительная характеристика и при долгом заряде и частых отключениях он просто перестанет выполнять свою функцию.

kop, Вы бы подробнее описали задачу создания такого устройства.
Длительность отключения, минимальный период между отключениями,…
Для чего-то конкретного нужно достаточно много цифр.
Иначе, из-за просчётов на этапе ТЗ, полученный результат создаст больше проблем при использовании, чем принесёт пользы.

[kop]

Спасибо всем откликнувшимся!
Ну, если кратко, то смысл переделки заключается в следующем ("Помните, о чём бы не шла речь, речь всегда идёт о деньгах"). Есть некий узловой коммутатор, от которого запитаны ещё некоторое количество оконечных коммутаторов. Отключение питания оконечника не критично, в отличии от отключения узлового, так как в этом случае "отвалятся" и все остальные, что уже не есть хорошо. Новая штатная АКБ в этом ИБП вытягивает узел 1,5-2 часа. Отключения питания по разным причинам могут длиться до 8 часов. Вот и пришла идея экономить на закупке штатных батарей и подключать к ИБП батарейку около 40Ач. В нете нашёл примерную формулу расчёта времени работы ИБП в зависимости от ёмкости и напряжения АКБ и мощности нагрузки. Ну и получалось, что мои потребности с лихвой могут быть закрыты. Отключения питания происходят, как правило, в дневное время и длятся не более 8 часов. На одном и том же узле такие отключения могут быть на протяжении одной рабочей недели всего раз в год. То есть время на подзаряд АКБ между соседними отключениями может составлять около 12-16 часов. Сейчас приходится тащить на узел (резервный для таких случаев) ИБП 1,5кВА, а он, собака, тяжёлый. В Back-UPS CS 650 нет возможности воткнуть SNMP-карту, и как следствие, не могу отслеживать момент пропадания питания. Была идея реализовать это через Ардуину с LAN-портом (всё дешевле, чем ИБП 1,5кВА+SNMP-карта). Этим и обуславливалась программа-максимум. А так, расчёт на минимальные вложения в схему, чтобы не бегать на узел и обратно с пудом свинца. АвтоАКБ не жалко раз в два-три года менять.
Как человек, весьма далёкий от электроники, крайне затрудняюсь определить хотя бы порядок цены на такую проработку схемы, и тем более обидеть спецов предложением своего бюджета, скажем до 10тр...
В общем, если вдруг кому-то эта тема будет интересна, готов к общению.

[=pcb=]

При этом ток-то всё равно ограничивается

Вопрос в способе ограничения, если ЭДС аккума и зарядника почти равны, соответствующий ток будет протекать. Один из вариантов в простых ибп.
Другой вариант - импульсный зарядник с обратной связью по току и напряжению.

Вот и пришла идея экономить на закупке штатных батарей и подключать к ИБП батарейку около 40Ач.

У меня на старом сайте была статейка про ИБП.
На нем сравнивали лифепо4 10Ач, свинец на 7.2(новье, после пары циклов) и аккуму от авто.

Насчет работы от аккума нагрузки, есть экспонента Пекерта, гуглите в ту сторону.

ЗЫ, я не понимаю, почему эта тема в разделе работа.

[kop]

Потому как предлагаю это реализовать за вышеобозначенное вознаграждение. Сам точно не смогу реализовать, в силу отсутствия необходимых знаний. Паять умею.

[john197300]

нет, напряжением - буферный режим

Именно так, в стуктуре ИБП очень часто собран простейший флайбэк на 3843 или подобном. Собственно, "дохнуть" от подключения разряженной автомобильной АКБ может именно узел подзаряда (от перегрева по большому длительному току) с последующим отказом ИБП по самотесту. Надо вводить вторую петлю ОС по току (полно схем зарядных устройств на 3842/43 с шунтом и ОУ), либо ставить узел ограничения на 317 или подобном
ЗЫ - костыли по совету ув. genao самые беговые)), но это будет чуть сложнее

[john197300]

В общем, если вдруг кому-то эта тема будет интересна, готов к общению.

Как вы хотите - делать категорически нельзя, хотя бы по соображениям пожарной безопасности и последующему общению с инспектором надзора. Если возгорание офисного ИБП (не предназначенного для длительной работы от АКБ!!!) приведет к пожару, нештатная АКБ станет шикарнейшим поводом повесить всех мыслимых и немыслимых собак. Это дома так можно сделать.
Смотрите в сторону хотя бы Инелт Монолит киловаттных мощностей, они хорошо зарекомендовали себя в практической эксплуатации в промышленных условиях. Что самое важное, в Монолитах есть СЕРТИФИЦИРОВАННЫЕ модели, изначально предназначенные для работы с внешними АКБ больших емкостей.

[mike-y-k]

kop, из изложенного в описании можно сделать некоторые выводы.
Узловой коммутатор работает с сателлитами наверное таки с использованием POE.
И тут вопрос. А сам узловой коммутатор питается напрямую от AC220-240V или там стоит промежуточный блок питания?
Для второго варианта преобразование в AC можно исключить и питать его DC напрямую.
Для первого варианта уже немного сложнее, но тоже решается без всякого UPS - инвертор на 50W не очень большая проблема (можно просто купить за небольшие деньги) или вскрытием разобраться со штатным БП на питание от постоянного напряжения.
Для остального потребуются:
- AC/DC на 48V 100W;
- контроллер заряда (можно в составе МК), лучше отдельно на каждую АКБ;
- контроллер разряда (в составе МК);
- коммутатор шин питания, для повышения скорости переключения может быть выполнен с отключением АКБ на время их заряда с помощью реле и диодной развязкой шин питания;
- некоторое устройство на МК, контролирующее состояние всего, с выходом в LAN и стеком TCP/IP с реализацией нужного SNMP функционала.

Реализация большей части решается отдельными блоками, покупаемыми уже в готовом виде, и вопрос с выбором МК тоже решаем.

По прикидочнм расчётам при 4-х (последовательно) используемых в том UPS АКБ (9Ah) время автономной работы вырастет до 6-8 часов.
Если увеличить их ёмкость до следующего значения (12Ah) то время автономной работы вырастет примерно в 1,3 раза и составит 8-10,7 часов.
При увеличении ёмкости до 14,6Ah автономность составит 9,7-13 часов. Последний вариант позволит достаточно спокойно и планово менять батареи реже чем раз в 3-5 лет (ну и данные мониторинга тут многое покажут).

Формально полученное будет представлять из себя специализированный UPS с малой мощностью и большим временем автономной работы, оптимизированный по характеристикам под конкретную задачу (по аналогии с блоками автономного питания у охранных систем).

Автомобильные АКБ изначально рассчитаны на несколько более высокие токи и при 4,2A могут отдать меньшую ёмкость. По этой причине автономные устройства в автомобилях с малым потреблением оптимальнее делать с отдельной батареей и схемой контроля ее заряда.

Могу помочь с консультациями, ТЗ, постановкой, но за исполнение сейчас пока не возьмусь.