אל פסק Rostec 1200D - שאלה על קיבולת סוללה

[Ash Binary]

מנורת ליבון לוקחת כמה שהיא לוקחת... וזה באותו סדר גודל של מחשב. מחשב מתקדם יקח יותר מ 60W, אפילו ב idle

אני בכיוון של CFL (משהוא כמו 18W נניח) - זה נמוך גם בשביל UPS פשוט כמו 650, ואם הוא במצב טוב יכולה לעבוד עליו זמן דיי ארוך

[ag43]

כשרציתי להדגים למישהו עד כמה מחשב נייד לא צורך חשמל הראיתי לו איך אל פסק כמעט גמור מחזיק נייד בלי בעיה אבל נכבה אחרי 2 שניות של נורת 100W.

[Ash Binary]

ניתן להעריך את המטען שיש בסוללה (שהוא פרופורציוני ל "כמה קווים נשארו") מתוך המתח עליה

הקשר הוא לא ליניארי (1:1). כשמחברים לסוללה משהוא שצורך זרם קבוע, בהתחלה המתח עליה גבוה והוא יורד במהירות לערך ה "נורמלי", אחריי זה פחות או יותר יציב בערך ה "נורמלי", ולקראת הסוף (כשהסוללה מתרוקנת) שוב מתחיל לרדת במהירות. אם מישהוא כאן הספיק להתנסות בפנסים (רגילים על סוללות) אם נורת ליבון ולא לד, אני מניח שהוא מכיר את התופעה

הציר האופקי כאן הוא Ah, אבל ניתן לדמיין שהוא "קווים". באזור ההתחלה (כשהמתח על הסוללה מקס') ניתן להחשיב את הסוללה כ "טעונה למקס'", ובהתחלה של הירידה לקראת הסוף ניתן להחשיב את הסוללה כ "ריקה" (נכון שיש שם עוד קצת אנרגיה שניתן להוציא, אבל זה כבר לא כמות אנרגיה משמעותית, ואם מנסים ניתן להרוס את הסוללה)

הגרף שהבאתי הוא מסוללת ליתיום אבל הוא דיי אותו דבר לכל סוגי הסוללות. ההבדלים הקטנים - בסוללת UPS המתח הממוצע (באזור של המתח היציב) יהיה 12V ולא 13V כמו כאן, אוליי השיפוע יהיה קצת שונה, ומתח של 10V..10.5V בדרך כלל נחשב כ "סוללה ריקה"

ה UPS כשהוא עובד עוקב כל הזמן אחרי מתח הסוללה. ברגע שהמתח יורד ומגיע ל 10V (או מה שבחרו המתכננים של ה UPS הספציפי), מבחינתו הסוללה ריקה והוא נכבה

בזמן השימוש בסוללה יש 2 תופעות שאחראיות על ירידת המתח :

1. ירידת המתח בהתאמה לכמות האנרגיה שיש בסוללה, כמו בגרף

2. מתח שנופל על ההתנגדות של החוטים, האלקטרודות של הסוללה וכו' כשעובר זרם

ההתנגדות של החוטים (בהנחה שהם מהודקים טוב לחיבורים) נמוכה. בסוללה חדשה, ההתנגדות של האלקטרודות נמוכה, וההשפעה העיקרית על מתח הסוללה היא מתופעה 1 בלבד. מה שאומר שהמתח אותו רואה ה UPS משקף בצורה טובה את כמות האנרגיה שבאמת יש בסוללה

בסוללה ישנה, ההתנגדות של האלקטרודות גבוהה - ניתן לראות אותה כהתנגדות "בדרך" מהסוללה ל UPS. כלומר : יכול להיות שבתוך הסוללה טעונה עדיין כמות משמעותית של אנרגיה, והמתח "בפנים" עדיין דיי גבוה, אבל כשהזרם עובר מהסוללה ל UPS חלק מהמתח נופל בדרך - אז ה UPS מודד רק את מה שנשאר

מכיוון שהמתח שנופל בדרך תלוי ישירות בזרם, אם עובר זרם גבוה - יפול שם גם מתח גבוה....

נניח שיש לנו סוללה שהמצב שלה כבר לא משהוא - ההתנגדות של המוליכים היא 0.25 ohm (בהשוואה ל 0.025 בסוללה חדשה)

חיברנו מחשב נייד, המחשב + ה UPS עצמו לוקחים נניח 36W. הזרם יהיה 36W / 12V = 3A. תחת זרם של 3A על המוליכים של הסוללה נופלים 3A * 0.25ohm = 0.75V. כלומר, כשהסוללה עדיין דיי מלאה ויש "בפנים" 12V, ה UPS יראה 11.25V - פחות ממה שיש באמת, אבל מבחינתו ניתן עדיין לעבוד אם זה

חיברנו מנורה של 100W, המנורה + UPS לוקחים נניח 120W. הזרם יהיה 120W / 12V = 10A. תחת זרם של 10A על המוליכים של הסוללה נופלים 10A * 0.25ohm = 2.5V. כלומר, נניח שהסוללה בדיוק יצאה מטעינה ויש "בפנים" 13V, אבל ל UPS אם הנורה מגיעים רק 10.5V... מבחינתו כבר עכשו הסוללה גמורה, אז הוא נכבה

אם אחריי הניסוי אם הנורה לחבר את המחשב הנייד ולהפעיל את ה UPS מחדש, הוא ימדוד מתח גבוה יותר (כי בדרך נופלים רק 0.75V) ויעבוד....

(אני קצת מרמה בשביל לפשט את החישוב - בשביל למצוא את הזרם צריך לחלק את ה 36W או 120W במתח שה UPS מקבל במציאות ולא ב "12V", אבל בשביל למצוא את המתח צריך את הזרם.... אם מנסים לחשב "נכון" קורה "מילכוד". הדרך הנכונה לחשב את זה מסובכת יותר ולא מעניינת לצורך ההדגמה)

אם הזמן היה באמת משקף את צריכת החשמל, נניח שהמחשב היה צורך 20W (פי 5 פחות מ 100W), ה UPS היה אמור להחזיק אותו 10 שניות (פי 5 יותר מ 2 שניות)....

ולא תמיד ה 2 שניות הן לא הזמן שלוקח ל UPS לגמור את הסוללה. לפעמים כן, הם הזמן שלוקח למתח של הסוללה לרדת מהמתח ההתחלתי הגבוה יותר. ולפעמים הן פשוט הזמן שלוקח ל UPS למדוד את המתח ולהחליט לכבות את עצמו....

[אורי מ.]

למה יצרני ה-UPS לא מכניסים כיבוי פנימי כשהמתח על הסוללה קטן מנניח 11V. זה קיים בכל בקרי הטעינה של מערכות סולאריות (נקרא LVD - Low Voltage Disconnect). ככה משמרים את חיי הסוללה לכ-4 שנים.

[Ash Binary]

ב UPSים יקרים (במיוחד online, אבל גם כאלה שלא) יש כמה דברים שעושים והסוללות כן מחזיקות זמן ארוך

הבעיות הן בזולים, והשיקול בערך היחיד בתכנון שם הוא להוציא מקס' W למינ' $. על חשבון דברים כמו אמינות, אורך חיים, ובמידה מסויימת אפילו רמת ההגנה על המחשב. התכנון יוצא מהנחה שהפסקות חשמל יקרו לעיתים נדירות - פעם אחת או שתיים במשך כל תקופת האחריות של ה UPS, אז עד סיום האחריות הוא איכשהוא יסתדר.....

הסוללה היא הרכיב הפגיע ביותר ב UPS בדרך כלל. המקס' "הנורמלי" לסוללה 7Ah הוא כ 250W. על UPS 650VA ממוצע, שבו עומדת סוללה כזאת, כתוב 360W הספק יציאה (וכשמוציאים ממנו 360W, מהסוללה יוצאים 400W - חלק מההספק הולך ב UPS עצמו). יצרני ה UPSים בדקו ומצאו, שהסוללה עדיין מחזיקה מעמד ב 400W בלי להוציא עשן על המקום.... אז מבחינתם היא 400W, גם אם זאת תהיה הפסקת החשמל הראשונה והאחרונה שלה במאמץ כזה. הם לא הולכים לשים סוללה של 10Ah שבאמת בנויה להחזיק 400W, אם סוללה של 7Ah "תספיק"....

הרכיבים האלקטרוניים ב UPS גם הם לא בנויים להספק שכתוב עליו. התכנון הוא שבמאמץ כזה, הסוללה הקטנה תיגמר לפניי שהרכיב מספיק להישרף. ב UPSים מסוימים (נראה לי אדוויס PRPC ?) אפילו צלעות הקירור על הרכיבים הם לא בדיוק "צלעות", הם פשוט קוביית אלומיניום מלאה - שהקיבול התרמי שלה מספיק בשביל לספוג את החום כמה דקות (ולהגיע לטמפ' מקס' מסויימת), בדיוק עד שהסוללה תיגמר

אז ...

1. ב "אינקויזיציה" כזאת כנראה שמה שהורס את הסוללה הוא פשוט זרם הפריקה, ולא עומק הפריקה

2. בזרם כל כך גבוה נופל מתח משמעותי על ההתנגדויות הפנימיות של הסוללה (יותר ממה שתוכנן על ידי יצרן הסוללה). המתח שה UPS מקבל יכול לרדת ל 11V כבר בתחילת הפסקת החשמל פשוט בגלל העמסת היתר עליה, ולא בגלל שהוא באמת ירד ל 11V "בתוך" הסוללה. אבל היי, רוצים שה UPS ימשיך לעבוד עד כמה שניתן, לא שיכבה כשבסוללה עדיין יש אנרגיה....

3. גם במאמץ נמוך (בתחום ה 250W או פחות), לא בטוח שהוספת הגנה כזאת תאריך את אורך חיי הסוללה במציאות. ככל שהסוללה ישנה יותר ההתנגדויות הפנימיות גדולות יותר, ונופל עליהן יותר מתח. הכיבוי ב 11V יביא לכך שהסוללה תישמר במצב טוב יותר אם הזמן - נניח שאחריי 2 שנים היא תהיה במצב שהיא נופלת ל 11V, וסוללה ש UPS הרג ללא רחם וללא הגנה תהיה במצב שהיא נופלת ל 9V. אבל, ה UPS יתחיל להיכבות מייד כשהסוללה ב 11V, אז.... היא תחזיק את אותן 2 שנים בדיוק עד שה UPS יתחיל להיכבות והמשתמש יצתרך לזרוק אותה, רק שהוא יזרוק סוללה במצב טוב יותר, שבכל הפסקות החשמל שהיו החזיקה את המחשב זמן קצר יותר (כי ה UPS נכבה ב 11V במקום להוריד אותה ל 9..10....). אולי היה עדיף לנצל אותה יותר כשהיא עדיין עבדה....

4. ב UPSים זולים יכול להיות גם מטען גרוע שיהרוס את הסוללה בטעינת יתר בלי קשר לכלום. צריך לקוות שבדגם ספציפי של UPS שקונים אין את הבעיה הזאת....

מבחינתי, יש כמה מקומות אחרים להתערבות :

אם המקרה (חשיבות המחשב עליו רוצים להגן וכו') מצדיק זאת, לקנות UPS איכותי ולא "בסיסי". יש הרבה הבדלים, אבל גם בסוללות - פשוט בכמות ובקיבול. אותם 1500VA 900W, אצל APC ב UPS "מקוצועי" ל rack mount יש 4x7, אצל חברות אחרות ב UPSים פשוטים יש 2x9, ואצל איתן 2x7..... הקיבול הגדול יותר ב UPSים איכותיים משמעותו שכל סוללה מתאמצת פחות, אז צפויה להחזיק זמן ארוך יותר בהתאמה

להתעלם מנתון ה W שכתוב על ה UPS, לקחת כנתון W את נתוני הסוללה בפנים. אם ב 650VA עומדת סוללה שבנויה ל 250W, אז מבחינתי המקס' מה UPS הוא 250W ולא 360W. בשביל 360W צריך כבר UPS אחר

UPS שיש בו 2 סוללות יחזיק זמן ארוך יותר גם בגלל תופעת נפילת המתח : כשיש 2 סוללות הזרם מכל אחת הוא 1/2, נפילת המתח על כל אחת היא 1/2 בהשוואה למקרה של סוללה אחת. כלומר, אם במאמץ נופל 1V, עכשו זה 1 מתוך 24 ולא 1 מתוך 12

אם אין בעיות שמונעות את זה, כן להשתמש בתוכנת ניהול של ה UPS, וכן להגדיר כיבוי מחשב אוטומטי תוך זמן סביר (כזה שניתן להספיק לרוץ להרים מפסק שקפץ בלוח בלי שיתחיל כיבוי, אבל בלי להחזיק "x דקות" סתם כי ה UPS מאפשר). כך, ה UPS יכבה (או לפחות יעבוד ללא מאמץ) מייד ברגע שהמחשב ביצע כיבוי מסודר, כשהסוללה ב UPS עדיין לא ריקה

[צביקה - רוזטק]

שלום חברים

קצת סדר בבלגן ברשותכם

באשר לשאלת הראשונה שהועלתה בפוסט הרי שהאל פסק מבצע דגימה של זרם הטעינה של המצבר ומתרגם ומציג את התוצאה בתצוגה.

כנ"ל נעשה לשם הצגת העומס בו נתון המכשיר כאשר זרם המוצא מתורגם בתצוגה גרפית לאחוז העומס בו נתון המכשיר.

המצברים נטענים במתח קבוע של כ- 13.7 וולט (עבור מצבר 12 וולט) עם הגבלת זרם טעינה לכ- 10% מקיבול המצבר

כלומר עבור מצבר 7 א"ש זרם הטעינה הינו 700 מ"א.

זרם הטעינה משתנה ויורד עם הטעינה כאשר מצבר טעון מושך פחות מאחוז מהקיבול.

רוצה ללומר כי 10 שעות הטענה של מצבר אינן בהכרח מביאות את המצבר למלוא קיבולו.

כלל אצבע זה נלקח מתוך הבנה שמתח הרשת אצל הצרכן הסופי אינו נופל בתדירות גבוהה אלא מתרחשים מספר אירועים בודדים משך השנה בה נופל מתח הרשת.

קיבול המצבר שבמכשיר האל פסק אינו מתוכנן להשאיר את המחשב פועל למשך פרק זמן ארוך, אלא בא כדי לאפשר למשתמש פרק זמן קצר של מספר דקות (בתלות בעומס) כדי לסיים את עבודתו ולבצע סגירה מסודרת של המחשב.

עד לפריקת המצבר למתח של כ- 11.5 וולט האל פסק משמיע 'ביפ' כל פרק זמן ארוך ומתחת לרמת מתח זו ה'ביפ' הינו מהיר ובא לאותת למשתמש לבצע סגירה שכן במתח של 10.5 וולט המכשיר מכבה את עצמו כדי למנוע פריקה עמוקה של המצבר, דבר אשר מזיק למצבר ומקצר את ארך חייו, מה עוד שהקיבול שנותר במצבר מתחת לרמת מתח זו הינו זניח.

עבור צרכנים המבקשים פרק זמן ארוך של גיבוי יש סדרות של מכשירי אל פסק עם מצברייה חיצונית המאפשרת גיבוי לפרקי זמן ארוכים.

במכשירים אלה גם מובנה פנימית מעגל טעינה בהספק גבוה יותר שתומך במצברים בקיבול גבוה.

זמן הגיבוי הינו פונקציה של קיבול המצבר, ומכאן שלא משנה מי יצרן האל פסק ומה נצילות מעגל ההמרה ממתח המצבר למתח 220 וולט שהינה בסביבות ה- 90% (10% הפסד),

זמן הגיבוי אמור להיות זהה והפרחת מספרים באוויר שווה ל..

אורך חייו של המצבר החזוי של המצבר הינו 3-5 שנים.

ארך חיים זה נקבע למצבר העובד בתנאים אופטימליים.

האויב הגדול ביותר של המצבר הינו הטמפרטורה האופפת אותו.

ארך החיים החזוי הינו בעבודה בטמפרטורה של 20-25 מעלות.

כל עלייה של 8 מעלות מקצרת את אורך חיי המצבר בחצי !!!

מכאן שיש חשיבות למקום בו מוצב האל פסק ולאוורור הסביבה הקרובה אליו.

מארז מתכתי אמור להוליך טוב יותר את החום הפנימי שמפיק האל פסק בעת עבודתו מאשר מארז פלסטי.

גורם נוסף המשפיע על חיי המצבר הינו מספר מחזורי הפריקה טעינה שלו, אך בעבודה באל פסק עם נפילות מתח נדירות הדבר אינו בא לידי ביטוי.

מצבר בקיבול של 7 א"ש אמור להחזיק זרם פריקה של עד 30 אמפר למשך פרק זמן של כ- 5 דקות.

בדיקה פשוטה תגלה האם המכשיר שברשותך עומד במפרט וזאת על ידי העמסת המצוא בנורות ליבון, כאשר העמסה מעבר למפרט המכשיר אמורה להפעיל את הגנת העומס יתר.

זה היה שיעור מבוא לאל פסק ומצברים

צביקה