Ampliación del tiempo de ejecución de respaldo de un UPS con una batería de automóvil externa

El UPS de buena calidad (APC) se puede usar así. Tengo dos unidades funcionando en este momento. Los uso para diferentes propósitos, cargan la batería de mi motocicleta y la batería que me queda del auto anterior. Los UPS de APC son muy buenos cargadores de almacenamiento para baterías de plomo ácido (después de todo, ese es uno de sus propósitos principales) y tengo una tienda cercana que las regala.

La unidad funcionará sin parar con cualquier batería, e incluso puede cambiar las baterías mientras funciona con ellas. Sin embargo, es posible que la batería del automóvil no esté muy contenta, no aprecian la descarga profunda, pero si planea descargarla al piso solo una vez al año, no hará mucha diferencia.

La carga será bastante lenta ya que la unidad está configurada con la batería que viene con ella. La batería del interior del Back UPS APC de 600 VA es de 7 Ah, por lo que la batería del coche se cargará con una corriente de 700 mA.

He usado baterías externas en varios modelos antiguos de UPS fuera de garantía durante 15 años, que van desde 500VA a 1500VA (alrededor de 400 vatios a 1000 vatios). Prefiero los UPS de onda sinusoidal por su universalidad con pequeños transformadores y válvulas de solenoide, pero la mayoría de las computadoras y equipos periféricos usan fuentes de alimentación conmutadas que funcionan bien con UPS de onda sinusoidal modificada (una especie de onda cuadrada). También tengo uno de esos.

Mi televisor y receptor DISH tienen un SAI de onda sinusoidal de 500 VA, ya que cualquier falla de energía hace que el receptor DISH tarde 5 minutos en volver a sincronizarse con el satélite. Eso es molesto. Las baterías AGM del tamaño de un ladrillo que tengo actualmente en ese UPS harían funcionar el sistema durante 15 minutos más o menos.

A veces he agregado un pequeño termostato al disipador de calor interno principal para operar un ventilador adicional (interior o exterior, según el espacio) para tiempos de funcionamiento más prolongados. (Busque ~95°F KSD9700 NO termostatos, pero algunos NO están eléctricamente aislados, por lo que no pueden tocar nada). Sin embargo, en mis circunstancias, rara vez he usado un UPS en su capacidad nominal completa. La mayoría de los dispositivos electrónicos modernos consumen poca energía, generalmente solo unos pocos amperios. Si va a hacer funcionar un SAI al 25 % (más o menos) de su valor nominal de VA (o vatios), probablemente no necesite un ventilador adicional... aunque no duele.

Lo más importante es usar baterías AGM si puede permitírselo , ya que tienen un voltaje de carga ligeramente más alto en aproximadamente 0,3 voltios en comparación con las baterías inundadas (húmedas) que (según el correo electrónico del fabricante) deberían cargar a 13,5 V. Las baterías AGM prefieren unos 13,8V. Los AGM no son tan tolerantes a la sobrecarga como las baterías inundadas. Si usa baterías inundadas, el UPS continuará con la carga lenta después de que las baterías estén realmente al 100 %, lo que resultará en una "gasificación" del agua destilada de las celdas. Las celdas inundadas toleran bien la sobrecarga, pero luego DEBE agregar agua destilada cada 2 o 3 meses para evitar que las placas queden expuestas; eso es la muerte para una batería inundada.

Dado que los fabricantes de UPS no documentan cómo ajustar sus circuitos de carga u ofrecen un interruptor selector AGM/Flooded (lástima), es posible (para un sistema de 24 V) agregar un par de diodos de alimentación opuestos para reducir el voltaje de carga del UPS. a las baterías inundadas por 0.6V (0.3 por cada batería). He construido un "comparador de carga" interpuesto para hacer esto, pero se vuelve demasiado complejo para explicarlo aquí y no lo recomiendo. Era un proyecto interesante, pero sería mejor comprar baterías AGM de 100 a 300 dólares.

Sugeriría un voltímetro digital para cada batería y un amperímetro digital desde el UPS hasta la(s) batería(s). Idealmente, el medidor de amperios debe leer tanto corriente positiva (carga) como negativa (descarga) con una resolución de al menos 0,1 amperios. Estos le permitirán controlar las tasas de carga y el estado de la(s) batería(s). Usé medidores LED de Amazon y han funcionado bien hasta ahora.

SIEMPRE fusione las baterías de forma adecuada en caso de un cortocircuito; las baterías grandes pueden provocar incendios. Los míos tienen fusibles marinos automáticos de bajo voltaje de 50A y 100A, respectivamente. En un sistema de 24 V, es una buena idea colocar el fusible en el enlace entre las dos baterías.

SIEMPRE use una caja de batería con celdas inundadas. Un detector de calor en las cajas de las baterías y detectores de humo cerca son una buena idea.

¡ADVERTENCIA! Las baterías inundadas pueden liberar hidrógeno y una chispa o fuente de calor cercana puede causar una explosión en una celda que puede rociar ácido de batería sobre la habitación. ¡Use extremo cuidado!

¡ADVERTENCIA! ¡Un UPS está diseñado para proporcionar 120 VCA incluso cuando NO ESTÁ ENCHUFADO A la toma de corriente! ¡Ese voltaje puede matarte! ¡Ten cuidado!

                              *     *     *

          HOW TO MEASURE 'TERMINAL CHARGE VOLTAGE' FOR A UPS

¿Cómo sabe a qué voltaje cargará su(s) batería(s) un SAI determinado? En realidad, es bastante fácil de determinar. Necesitará un condensador grande, al menos 4700uF. El mío resultó ser 36,000uF y era del tamaño de una lata de sopa. También necesitará una o dos baterías, lo que requiera su UPS. No es necesario que sean nuevos o grandes, pero deben ser capaces de proporcionar, digamos, 10 amperios durante unos segundos. Y un voltímetro digital.

Apague su UPS con el interruptor del panel frontal, desenchúfelo y retire la(s) batería(s) si hay alguna. En un banco de trabajo, organice el equipo de la siguiente manera: UPS, capacitor y voltímetro, batería(s). Conecte el voltímetro al condensador con cables de pinza de cocodrilo. ¡Preste mucha atención a la polaridad del capacitor! Con una práctica resistencia de ~1K, precargue el capacitor de la(s) batería(s) (importante para capacitores realmente grandes) y luego conéctelo a la(s) batería(s) con pinzas de cocodrilo que pueden manejar 10 amperios (el cable de calibre 18 debería ser suficiente) . Ahora use cables con pinzas de cocodrilo para conectar el capacitor al conector o cables de la batería interna del UPS, ¡positivo a rojo, negativo a negro! Enchufe el UPS y enciéndalo en el panel frontal.

El UPS se activará, probará la(s) batería(s) extrayendo algunos amperios de ellas mientras monitorea el voltaje, y luego comenzará la operación normal intentando cargar las baterías. Según mi experiencia, el proceso de activación tarda menos de 20 segundos, pero dale un minuto más o menos. Ahora desconecte la(s) batería(s). El SAI cargará rápidamente el condensador a lo que denomino 'voltaje de carga terminal' y la corriente de carga se reducirá a cero. El voltímetro le mostrará a qué voltaje el UPS intentará cargar las baterías. Dado que espera baterías AGM, debería ser de 13,8 V para una batería o de 27,6 V para dos. Es probable que una décima parte de un voltio por batería esté bien; mi experiencia como aficionado con la duración de la batería AGM es limitada. Pero si es demasiado alto, acortará la vida útil de la(s) batería(s) AGM.

Anexo: El mejor conector de batería a UPS es el SB50. El gris es para sistemas de 24 V, el amarillo es para sistemas de 12 V. Cada color tiene una clave diferente. Un color dado puede usar diferentes calibres de cable, como calibre 4-6 u 8-10, así que elija los terminales SB50 que desee (la carcasa es la misma). Una vez soldados en su cable, los terminales simplemente empujen en el conector. Hay un resorte plano interno en la carcasa de plástico que se puede presionar con un destornillador pequeño para quitar cada terminal. Los SB50 no tienen sexo, por lo que recibirá dos piezas idénticas. Hay versiones más grandes del SB50 disponibles, como el Anderson SB120 y el SB175. El número es la clasificación de amperios.

                              *     *     *

El método del cargador externo

Si tiene un SAI usado en buen estado que genera energía pero sobrecarga o subcarga sus baterías, puede usar un cargador externo de bajo amperaje diseñado para su tipo de batería y lo suficientemente inteligente como para no sobrecargarlo. Para evitar que su UPS intente cargar la(s) batería(s), instale un diodo fuerte (en un disipador de calor apropiado) que permita que la energía fluya desde la(s) batería(s) hacia el UPS, pero no hacia ellas desde el UPS. Por lo tanto, solo el cargador externo puede cargar la batería.

También puede instalar un relé de derivación alimentado por línea, de modo que durante una falla de energía los contactos NC pasen por alto el diodo y permitan la alimentación completa al UPS. Los contactos deben estar clasificados para la corriente máxima que espera consumir, tal vez 30 amperios o más. La bobina del relé debe estar clasificada para "servicio continuo". Sin el relé de derivación, el diodo de silicio y el disipador de calor se calentarán debido a la caída de 0,6 V y los amperios que lo atraviesan. V x I = vatios (es decir: 0,6 V x 30 A = 18 vatios). Sin el relé, necesitará un ventilador de refrigeración en el disipador de calor, ya que puede calentarse bastante con el tiempo. Tenga en cuenta que algunos UPS inteligentes pueden quejarse de que la batería está débil debido a la caída de 0,6 V cuando revisan periódicamente la batería, así que pruebe su diseño en una mesa de laboratorio para ver si funcionará para usted.

Diseñe y pruebe con cuidado ya que su UPS funcionará cuando usted no esté presente.

Suponiendo que el SAI utilice una batería SLA común de 12 V, puede reemplazarla por una batería de plomo-ácido de 12 V para coche o de descarga profunda. Todas son baterías comunes de plomo-ácido y deberían funcionar de manera idéntica.

Dicho esto, es una mala idea por varias razones:

• Los componentes electrónicos del SAI, como menciona el enlace que proporciona, no están diseñados para funcionar durante largos períodos de tiempo. Los UPS típicos para el hogar/la oficina se enfrían pasivamente y se encuentran en gabinetes mal ventilados. El sobrecalentamiento es una gran preocupación y fácilmente corre el riesgo de un incendio. Podría hacer muchas modificaciones para agregar ventiladores de enfriamiento, disipadores de calor, etc., pero en ese momento también podría comprar un UPS más grande.

• Las baterías de automóviles están optimizadas para picos de corriente elevados sin descargarse demasiado, pero pueden dañarse si se descargan demasiado profundamente con regularidad. Las baterías de descarga profunda son una mejor opción si puede conseguirlas.

• El circuito de carga está diseñado para cargar una batería más pequeña. Puede llevar mucho tiempo cargar una batería más grande. Además de tardar mucho más en cargarse, el cargador puede sobrecalentarse. Es posible que pueda complementar el circuito de carga incorporado con un cargador "Battery Tender", pero tener dos cargadores que intenten cargar la misma batería al mismo tiempo puede causar problemas, ya que ninguno podría medir correctamente el voltaje de la batería.

• Nuevamente, los UPS están diseñados para operar por un corto período de tiempo. Por lo general, solo tienen suficiente energía para darle a una computadora el tiempo suficiente para apagarse correctamente o para salvar el tiempo necesario para que un generador entre en línea y los componentes electrónicos están dimensionados y diseñados para operar durante ese período de tiempo relativamente corto. Un funcionamiento prolongado puede causar daños.

¿Ha considerado comprar un generador pequeño, como el de la serie EU de Honda , y conectarlo a su UPS en caso de una falla prolongada de energía?

Tengo un EU1000i que produce 1000 W (pico, 900 W continuos) de alimentación de CA. A diferencia de la mayoría de los otros generadores, donde el motor impulsa directamente al generador (esto tiende a producir energía "sucia" y muchos UPS no aceptan esa energía), la serie EU tiene el motor accionado por un inversor de onda sinusoidal pura que produce electricidad. grado, energía regulada que funcionará perfectamente con UPS y computadoras. Son silenciosos, ahorran combustible y funcionan bien.

(No tengo ninguna conexión con Honda en absoluto, excepto que solía tener uno de sus autos en 2003 y actualmente tengo un generador EU1000i).