Jak vybrat vhodnou baterii do měniče a jak dlouho vydrží bez dobíjení?

Energetickým základem moderních systémů záložního napájení jsou specializované bezúdržbové (nevyžadují doplňování) vysokokapacitní dobíjecí baterie vyrobené technologií GEL (gel) nebo AGM (sklolaminát). Navenek jsou podobné autobateriím (jen větší). Ale ve skutečnosti je v tom velký rozdíl.

• Proč nejsou vhodné běžné startovací baterie
• Výhody specializovaných baterií
• Optimální baterie pro záložní napájení
• Schéma připojení baterie ke střídači
• Nabízené vybavení
• Obecný ceník a balíčky se slevou na balíček

Proč nejsou vhodné běžné startovací baterie

Mnohým je zřejmé, že levné, provozuschopné startovací baterie nejsou určeny k vybavení invertorových záložních napájecích systémů pro chaty a chalupy. Méně zřejmé je, že dražší bezúdržbové autobaterie (vyrobené stejnou technologií AGM!) jsou pro záložní napájení také málo použitelné.

A nejde o to, že by byly „špatné“ nebo „horší“ než specializované baterie pro nepřerušitelné napájení. Jde o zásadně jiný účel!

Autobaterie musí poskytovat vysoký proud po dobu několika sekund k ovládání startéru, který musí roztáčet masivní vnitřní části motoru. Je zřejmé, že nabití baterie mírně klesá a mělo by mít čas na úplné obnovení i při krátké cestě.

Při dlouhých cyklech vybíjení (a to je normální režim záložního napájení) startovací baterie rychle selhávají. Zkušení řidiči vědí, že pokud se baterie vybije na nulu několikrát za sebou, nebude již normálně fungovat. Nezáleží na tom, proč se to stalo, existuje pouze jedna cesta ven – nová baterie. Je jasné, že s takovými údaji se autobaterie nehodí pro záložní napájení chaty.

Výhody specializovaných baterií

Rozhoduje provozní režim záložního napájecího systému Hlavním požadavkem na baterie je, že musí vydržet hluboké vybití.

Na rozdíl od autobaterií si specializované baterie lépe zachovávají svou funkčnost po hlubokém vybití. Mohou vydávat energii po dlouhou dobu (hodiny a dokonce i dny) až do bodu, kdy je rezerva energie (označovaná jako „úroveň nabití“ SoC – Stav nabití) klesne na 20-30% počáteční hodnoty (to znamená, že DoD /Deep of Discharge/ dosáhne 70-80%). Navíc po nabití baterie téměř úplně obnoví svou pracovní kapacitu.

Hluboké vybití baterie samozřejmě nezmizí úplně bez zanechání stopy. A Hlavním rozdílem mezi specializovanými bateriemi je počet cyklů hlubokého vybití, které vydrží bez výrazného zhoršení energetické náročnosti. Na základě tohoto parametru se bezúdržbové baterie pro záložní napájení běžně dělí do dvou kategorií:

Abychom vysvětlili rozdíly mezi nimi, ujasněme si nejprve obecně přijímanou terminologii:

• DoD hloubka vybití — Hloubka vybití, hodnota opačná ke stupni nabití SoC (DoD=100 % — SoC)

• Hluboké vybití – jedná se o vybití s ​​DoD více než 40-50% plné jmenovité kapacity baterie.

• Vyrovnávací režim (typické pro záložní zdroj) – baterie jsou plně nabité a připravené začít pracovat, ale k takovým startům dochází zřídka a externí napájení je obnoveno před úplným vybitím baterií (hloubka vybití DoD obvykle není větší než 30 %, ale pro „extrémní případy“ je povoleno maximálně – až 80 %).

• Cyklický režim (typické pro autonomní napájení) – neustálé střídání hlubokých (DoD výboj 40-50%, případně až 80%) výbojů a nabíjení.

• Nominální životnostŽivot — počet let od zahájení provozu, po který si baterie zachová svou kapacitu na úrovni alespoň 80 % jmenovité hodnoty při provozu v režimu vyrovnávací paměti a za ideálních podmínek (t=20-25C, konstantní dobíjení).

Obecně platí, že krajní mez provozu baterie je do zbytkové kapacity ~60 % jmenovité hodnoty. Graf úbytku kapacity je ale nelineární, takže i po 80% hranici lze baterii stále používat, ale pak kapacita klesá zrychleným tempem.

• Cykly do selhání Životnost cyklu – reálná životnost, počítaná v cyklech vybití-nabití, které baterie vydrží, dokud kapacita neklesne na 80 % jmenovité hodnoty. Přepočet na „roky“ se provádí vydělením počtu cyklů počtem výpadků za rok.

Pokud jsou výpadky vzácné a počet let v cyklech je dokonce větší než jmenovitá životnost, musíte se zaměřit na jmenovitou životnost, protože je určeno přirozeným „stárnutím“ materiálů baterií a nelze jej překonat.

• Životnost cyklů versus hloubka vybití Životnost cyklů vs DoD — závislost počtu cyklů vybití-obnovení až do „smrti“ baterie na „hloubce vybití“.

O vlastnostech životnosti musíte pochopit následující – tyto hodnoty jsou podmíněné: jmenovitá životnost platí pouze pro nereálné provozní podmínky a počet cyklů podle hloubky vybití je problematické předvídat , protože výtlak při každé odstávce může být jiný.

Nicméně „Nominální životnost“ a „Životnost cyklu v závislosti na hloubce vybití“, ačkoli nám neumožňují přesně předpovědět dobu výměny baterie, umožňují vzájemně porovnávat různé baterie.

Optimální záložní baterie

Rozdíl mezi AGM a GEL, stejně jako bateriemi pro všeobecné použití a bateriemi s hlubokým cyklem, dokládá Tabulka závislosti počtu cyklů na typických hloubkách vypouštění*:

* údaje výrobce z popisů odpovídajících řad baterií (skutečné, na základě zkušeností, mohou být méně!)

Baterie s hlubokým cyklem na první pohled vážně překonávají běžné baterie. Ale taková převaha má samozřejmě svou cenu – bezúdržbové baterie Deep Cycle jsou znatelně dražší než stejné univerzální baterie.

Podívejme se na baterie pro všeobecné použití z pohledu skutečné praxe použití v moskevské oblasti (koneckonců stále máme lepší stabilitu napájení než kdekoli v horských oblastech).

Výrobci univerzálních baterií, deklarující životnost 10-12 let, spoléhají na vyrovnávací režim provozu. Například v podmíněné situaci, kdy dochází k výpadkům týdně (50x ročně) a kapacita baterie je zvolena tak, aby se stihla vybít maximálně na 50 %, než se obnoví napájení ze sítě. V tomto případě vydělíme ~500 dostupných cyklů 50krát za rok a získáme požadovaných 10 let.

Ano, v reálném životě není všechno tak dokonalé. Je snadné si představit situaci, kdy se baterie po dlouhé době používání začnou nabíjet, nestihnou dosáhnout 100% kapacity a síť se opět vypne. V praxi hloubka vybití překročí hodnoty vyrovnávací paměti a baterie bude muset být vyměněna dříve, než je její jmenovitá životnost.

Ale i když se zaměříme na hloubku vybití 80 %, je to 250 – 300 cyklů, než se baterie vybije. A to znamená mnoho a mnoho let práce, během kterých si na existenci záložního napájecího systému s bezúdržbovými bateriemi ani nevzpomenete.

Shrnutí baterií pro typické záložní systémy je tedy následující:

• ДPro realitu Moskvy jsou univerzální baterie GEL optimální z hlediska poměru cena/charakteristika-pohodlnost . Zároveň je lepší nebrat levnější baterie třídy „5 let“, protože budou muset být vyměněny před bateriemi třídy „10–12 let“, a to i v případě zjevně vzácných výpadků („5 let staré“ se obvykle nacházejí v kancelářských UPS a slouží dobrému účelu při ospravedlnění rozpočtů na IT, ale to není to, co od baterií potřebujeme, že?).
• Baterie AGM jsou cenově dostupné pouze pro krátké výpadky nebo v kombinaci s generátorem. Poskytují určitou úsporu ceny, ale pouze v případě, že jste si naprosto jisti rychlou obnovou sítí ve vaší lokalitě, nebo pokud máte generátor, protože Baterie AGM po hlubokém vybití vyžadují okamžité (nejlépe plné) nabití.
• Baterie s hlubokým cyklem jsou příliš těžké dělostřelectvo pouze pro účely zálohování napájení (kromě situací ve velmi „ekologicky šetrných“ koutech s napojením na slabé venkovské elektrické sítě, kde je záloha téměř konstantní). Hluboké vybíjení má smysl používat pro kombinované napájení (síť spolu s alternativními zdroji) a pro autonomní napájení o „víkendu“. S určitými výhradami jsou také vhodné pro systémy autonomní napájení pro trvalý pobyt.

Schéma připojení baterií ke střídači

1. Pro získání napětí baterie rovného jmenovitému výkonu měniče jsou jednotlivé 12V baterie zapojeny do série – do jednoho řetězce.
2. Pro zvýšení kapacity baterie jsou po sobě jdoucí řetězce baterií zapojeny paralelně.
3. Doporučuje se připojit kabely od měniče k „diagonálním“ (viz obrázek) vývodům baterie sestavené podle paralelního sériového obvodu.

Při posuzování kapacity a napětí výsledné baterie musíte mít na paměti, že:

• se sériovým připojením u baterií se sečte napětí (V), ale kapacita (Ah) se nemění;
• v paralelním zapojení Kapacita (Ah) baterií/bateriových řetězců se sečte, ale napětí se nemění.

Toto pravidlo ukazuje, jak snadno může být parametr Kapacita baterie (Ah) zavádějící bez uvedení napětí baterie (což je někdy případ popisů levných sad v nespecializovaných internetových obchodech). Skutečná energetická rezerva baterie odráží její energetickou kapacitu, tedy součin napětí a kapacity. Níže uvedená tabulka ukazuje, že baterie se stejnou kapacitou Ah bude znamenat zcela jiný počet baterií (a samozřejmě i úložiště energie) pro střídače s různými jmenovitými napětími:

Nabízené vybavení

V současné době nabízíme uzavřené bezúdržbové baterie od Haze Battery (anglická značka Opar, továrna v Číně) и Delta (Čína). Oba výrobci jsou dobří (tzv. „státní“) Čína: Haze je oficiálním dodavatelem pro Megafon a MTS, Delta také dodává obrovské množství baterií regionálním telekomunikačním operátorům. Baterie Haze/Delta gel a AGM kombinují vysoké výkonové charakteristiky (spolehlivost, odolnost) a nízkou cenu.

Pro záložní napájecí systémy založené na nejvýkonnějším modelu Outback VFX3048 nejčastěji Používají se následující sady baterií :

• 4 kus. Baterie 12V x 200 (220) Ah — baterie 48V x 200 (220) Ah / hmotnost ~280 kg
• 8 kus. Baterie 12V x 200 (220) Ah — baterie 48V x 400 (440) Ah / hmotnost ~560 kg
• 12 kus. Baterie 12V x 200 (220) Ah — baterie 48V x 600 (660) Ah / hmotnost ~840 kg
• 16 kus. Baterie 12V x 200 (220) Ah — baterie 48V x 800 (880) Ah / hmotnost ~1120 kg

Na vyžádání dodáváme i bezúdržbové GEL baterie. Trojský (USA) kategorie DeepCycle, které mnohem lépe fungují v režimech cyklického nabíjení-vybíjení a mají delší životnost.

Všechny dodávané baterie jsou vyrobeny podle mezinárodních norem, certifikovány, testovány a jsou 100% vhodné pro použití v systémech záložního napájení.

Ve svém posledním příspěvku na blogu (zatím bez vyhledávání na Googlu) jsem se dotkl lehce kontroverzního tématu týkajícího se Autoinvertorů. Aniž by tomu skutečně rozuměl, kladl otázky. Chtěl bych slyšet odpovědi na následující otázky?: Který si mám koupit? Jak moc škodí autu? Jakou moc? Je to vůbec nutné? a tak dále. Jak se říká, povídali jsme si a šli každý svou cestou. =) A teď už hledám na Googlu. Po půlhodinovém hledání jsem narazil na velmi pěkný článek a několik fór zabývajících se těmito otázkami. Možná to bude ještě někoho zajímat. Tučně zvýrazním body, které jsou podle mého názoru skutečně důležité.

Zde je aktuální článek:
“——- Jak vybrat správný měnič do auta pro můj notebook?
Odpověď: — Záleží na spotřebě energie vašeho notebooku. Pokud napájecí napětí ve Voltech vynásobíme spotřebovaným proudem v Ampérech (jsou napsány na zdroji nebo na obalu notebooku níže), dostaneme maximální možnou spotřebu ve Wattech. Právě na tuto (jako nejhorší možnost) byste se měli zaměřit při výběru auto-invertoru. Jeho Jmenovitý výkon je třeba volit tak, aby minimálně o 20 – 25 procent převyšoval vámi vypočítaný. (Žádné zařízení by nemělo být provozováno na maximální výkon, i když jsou naše měniče vybaveny ochranou proti přetížení výstupu.)

———Jak dlouho vydrží nabití autobaterie, když notebook běží na auto-invertor a motor je vypnutý?
— Pokud předpokládáme, že baterie je nová a plně nabitá a má např. kapacitu 60 Ah a pokud váš notebook spotřebuje např. 80 W (to je u většiny nejběžnějších notebooků. Jak vypočítat – viz. předchozí odpověď) , při zohlednění účinnosti měniče 90% je proud odebíraný z autobaterie = 80W / 0,9 / 12V = 7,5 A. Při tomto proudu je baterie schopna udržujte provozní úroveň nabití maximálně = 60 A*h / 7,5 A = 8 hodin. Ve skutečnosti bude tato doba téměř vždy kratší z mnoha důvodů. Pokuste se tedy nabití včas doplnit, aniž byste čekali na úplné vybití autobaterie!

——- Existují nějaké vlastnosti provozu automobilových měničů?
O: Ano existuje. Připomeňme, že auto-invertor, známý také jako DC-AC měnič, je zařízení, které převádí stejnosměrné napětí (DC) palubní sítě automobilu, obvykle 12 Voltů (někdy 24 V) na střídavé napětí (AC). , obvykle 220-230 Voltů s frekvencí 50-60 Hz. Začněme nejdůležitějšími funkcemi, které by měl znát každý, kdo se chystá toto užitečné, ale ne bezpečné zařízení používat:
Zaprvé, vždy si musíte pamatovat, že auto bylo, je a bude drahé zařízení a hlavně vysoce nebezpečné vozidlo, které může poškodit vaše zdraví i zdraví ostatních, i když je zaparkováno! A že napětí 220 Voltů samo o sobě je životu nebezpečné nejen v domě, ale i v autě!
1) Nikdy nezapojujte měniče do auta se zátěží vyšší než 300 wattů do zapalovače v autě! Lze je připojit pouze pomocí standardních vodičů přímo na svorky baterie! Jinak proud protékající dráty zapalovače překročí 25 A! To může vést k poškození elektrického zařízení automobilu, poškození izolace vodičů, vyhoření nebo dokonce vznícení a požáru!
2) Nikdy bezmyšlenkovitě nepoužívejte auto-měniče se zátěží 1000 wattů nebo více (i když jsou připojeny přímo ke svorkám baterie!) bez provedení předběžných výpočtů! Obzvláště nebezpečným omylem je představa, že při běžícím motoru lze předejít mnoha problémům! Naopak, jen je zhoršíte! Neberte to jako samozřejmost! Zvýraznění textu červeně se ne vždy dělá, aby bylo chytlavé slovo! Bezmyšlenkovitá manipulace i s bezpečnými věcmi vás i ostatní může přijít draho! Jen je potřeba trochu přemýšlet. Při připojení 1000W zátěže se z auta odebírá minimálně 1100 Wattů (jelikož samotný měnič musí něco spotřebovat na svůj provoz a v průměru je účinnost měničů cca 90%), to znamená, že z auta 12V Palubní síť odebírá proud minimálně 90 A! To je velmi vysoký proud! (pamatujte na tavící se elektrody při elektrickém svařování – to je „zásluha“ proudu 40 nebo více). Odkud v autě se to spotřebovává? Když je motor vypnutý, a proto generátor nefunguje, je přirozeně spotřebováván z baterie. U nové dobré baterie je práce s takovým proudem (pokud je krátkodobá) samozřejmostí. Mnoho baterií je navrženo pro 200 – 300 A na pulz. Při takové delší zátěži ale vaše baterie radost mít nebude. Tyto naše argumenty, jak si vzpomínáte, se týkají případu 1000W zátěže. A pokud je zátěž větší než 2 kilowatty, baterie se může vařit (a některé typy baterií mohou explodovat!) A v lepším případě ztratíte baterii, v horším případě se někdo zraní! Podívejme se, co se stane, když motor běží. Běžící generátor produkuje napětí, které má tendenci (ale je omezeno elektronikou auta a baterií na požadované úrovni) být vždy o něco vyšší než vlastní napětí baterie (aby došlo k nabití, jinak se vybije). Nyní generátor přebírá veškerou dodávku energie. Funguje to pro náš zatížený měnič (to je 90A), pro nabíjení baterie (to je od 1 do 10A – průměr budiž 5), pro zapalovací systém a další elektroniku auta (to lze zhruba odhadnout na 10A). A jestli jsou zapnutá i světla, světlomety, topení, autorádio se zesilovačem, subwoofer a na plnou hlasitost (a kdo ví co ještě)? Tito. vidíme, že celkový proud, který se váš generátor „pokouší“ vyrobit, přesáhl hodně přes sto ampérů. Generátor je samozřejmě bude nějakou dobu vyrábět (naštěstí je poháněn motorem o výkonu desítek či stovek kilowattů), ale jeho vinutí bude kouřit nebo vyhořet, což v každém případě znamená, že generátor selže. . Ve skutečnosti je obvykle většina generátorů navržena pro proudy 50 – 80 A, takže nebezpečí začíná již při výkonu spotřebovaném zátěží 700-800 W! Takže buďte opatrní a opatrní!
3) Aby se zabránilo úplnému vybití autobaterie, jsou automěniče vybaveny systémem ochrany baterie. Když je baterie vybitá, začne pípat, aby vám připomněla, že ji máte včas dobít.
4) Aby nedošlo k poškození auto-invertoru, je vhodné, aby při startování a vypínání motoru automobilu byl auto-invertor odpojen od palubní sítě. V tomto případě, pokud je palubní regulátor napětí vadný, máte větší šanci zachránit auto-invertor před krátkými napěťovými rázy během přechodných procesů.
5) Většina autoinvertorů má vlastní ochranu proti vstupnímu přepětí. Mějte tedy na paměti, že pokud měnič nefunguje, může to někdy znamenat zvýšené palubní napětí (obvykle více než 14 voltů) ve vašem autě.“

Nyní pár odkazů na fóra, kde se tato problematika probírala
první
Druhý
třetina

Zachytil jsem i malé srovnání napěťových autoinvertorů. ZDE

PS
Budu rád, když se tyto informace budou hodit někomu dalšímu.

PPS
Mimochodem, zdá se, že jsem se rozhodl pro střídač a jeho výkon – ne každý je oblíbenou společností Tajemství MAC-150 s výkonem 150W a jmenovitým výkonem 300W. Vyvolávací cena je velmi rozumných 40 dolarů. Jakmile jej nainstaluji, napíšu o tomto zázraku malou recenzi.