Бесперебойники APC Smart UPS, и как их готовить

Все статьи и темы на форумах про выбор АКБ для UPS, чаще всего напоминают темы по выбору моторного масла для авто/мото. Попробуем не уподобляться им, а понять основные принципы выбора аккумуляторов на примере производителя CSB.

Видим у них кучу различных линеек аккумуляторов: GP, GPL, HR, HRL, UPS, TPL.

Начинаем читать: GP, GPL — аккумуляторы универсального применения для малых и средних токов разряда. Рекомендованы для применения в охранных и пожарных системах и ИБП. Нам не подходят. Хотя как раз их чаще всего и покупают, не удосужившись изучить их характеристики.

Серия HR — батареи повышенной энергоемкости и допускающие глубокий разряд (до 11% остаточной емкости), особенно полезны при необходимости больших токов разряда. Отличие батарей «H» — это специальная конструкция решетки, позволяющая повысить выходную мощность на 20%. Они наиболее хорошо подходят к применению в мощных энергоустановках и ИБП.

Буковка «L» в серии, говорит о том, что это батареи увеличенного срока службы (Long Life) в буферном режиме эксплуатации до 10 лет.

Ну и серия UPS — это специально разработанная батарея для эксплуатации в режиме высоких токов при коротком времени разряда.

Для себя я долго выбирал между UPS и HRL, но решил взять HRL. К сожалению – сказать о том, как они себя будут вести в длительной работе, можно будет лет через 5, а некропостерство вроде бы не очень приветствуется. Поэтому будем считать, что это мой личный выбор и навязывать его я не собираюсь. Но вы должны понимать, что необходимо выбирать высокотоковые АКБ, так как они должны уметь отдавать всю накопленную емкость в течение 20-30 минут.

Подбор сборки аккумуляторов

Учитывая, что в сборке используется несколько АКБ, крайне желательно, чтобы они обладали одинаковыми характеристиками. Ибо один некачественный аккумулятор приведет к тому, что вся сборка будет работать совсем не так, как ожидается.

Лет 5 назад, я открыл для себя Ростовскую компанию «Бастион» выпускающую тестеры емкости АКБ под торговой маркой «Скат». Не берусь утверждать про идеальную точность замеров емкости, но для оценки уровня: идеальный-живой-еще послужит-труп, этого тестера более чем достаточно.

В принципе можно замерять емкость банальным зарядом-разрядом с использованием часов, автомобильной лампы на 21W (она дает нагрузку около 1А) и тестера, но это долго и чаще всего лениво.

Ну на крайний случай – просто стараемся ставить свежие аккумуляторы из одной партии и надеяться, что вам повезет.

Электрика – это наука о контактах

Один плохой контакт в сборке из 4 АКБ сведет на нет все ваши потуги, поэтому разбираем сборку крайне осторожно. Обычно в UPS используются разъемы для АКБ с защелками, которые простым выдергиванием так же просто переводятся в состояние убитого. Поэтому берем маленькую плоскую отвертку, вставляем в разъем как на фото и аккуратно его снимаем, не прилагая особенных усилий. Как подсказал коллега в комментарии — надо просто тянуть за пластиковый кожух, а не за провод. Разъем снимается с легким щелчком.

Ну по поводу правильного соединения проводов, я думаю, писать излишне. Если вы полезли внутрь UPS, то явно вам известен принцип последовательного соединения АКБ. А для остальных: бумажка-ручка или смартфон с камерой. По окончании сборки, на всякий случай меряем тестером напряжение на сборке и сравниваем с тем, которое должно быть, исходя из количества АКБ.

«Я все сделал как написано, но оно не помогло»

Ну а теперь начинается самое интересное. UPS, в процессе своей работы, периодически (обычно раз в 7 или 14 дней, в зависимости от настройки) проводит короткую калибровку АКБ. Он переключается в режим работы от батарей и замеряет напряжение сразу и через небольшое время. Результатом этого является некий поправочный коэффициент «живости АКБ», который он заносит себе в регистр. В процессе постепенного умирания АКБ состояние этого регистра постепенно уменьшается. Исходя из него, UPS рассчитывает оставшееся время работы от батарей. И вот в один прекрасный момент, поняв, что все плохо, UPS зажигает индикатор с требованием заменить АКБ. Но, когда мы производим замену, UPS об этом не знает! Состояние регистра «живости АКБ» остается прежним. Нам надо его поправить.

Тут есть два пути. Путь первый, простой и быстрый – необходимо провести полную калибровку UPS. Для этого нужно нагрузить его более чем на 35% и запустить калибровку, например из программы PowerChute. Это срабатывает примерно в половине случаев. Почему не всегда – тайна покрытая мраком. Поэтому пойдем по длинному, но более надежному пути.

Нам понадобятся: компьютер с COM портом, фирменный кабель (например 940-0024С, программа UpsDiag 2.0 (для безопасности вашего UPS коллега рекомендует лучше использовать apcfix в бесплатном режиме. Ничего не могу сказать по этому поводу кроме того, что категорически не рекомендую в UpsDiag нажимать что-то кроме правки 0 регистра, особенно кнопку автоматического исправления ошибки батарей) и таблица калибровочных значений. Нас интересует значение регистра 0. В таблице указано значение для идеальных, сферических АКБ в вакууме. Любые реальные АКБ дадут после калибровки значение меньше, но не намного.

Для примера возьму реальный UPS SUA1500RMI2U. На момент замены АКБ, UpsDiag показывал значение регистра 0 – 42. То есть АКБ мертвые. Калибровочное значение из таблицы – A1.

Начинаем править. Первым делом снимаем сетевую карту из UPS. Наличие сетевой карты не даст вам возможности править регистр. Почему – вопрос к инженерам APC. Благо сдергивать её можно на горячую, не отключая UPS.

Подключаем кабель, запускаем UpsDiag, идем на закладку «Калибровка» и смотрим состояние регистра 0. Записываем на бумажку, щелкаем на него правой клавишей мышки – Изменить. Поднимаем его до значения из таблицы калибровочных значений – A1. Если в таблице нет вашего UPS, то в принципе можно поднять до FF. Ничего страшного от такого не бывает, кроме офигевшего UPS, который покажет, что готов держать нагрузку до второго пришествия.

Затем нам нужно дождаться зарядки АКБ до 100%, нагрузить UPS до 35% или чуть выше и запустить калибровку. По окончании калибровки снова смотрим на значение в 0 регистре и сравниваем его с записанным на бумажке. В вышеописанном SUA1500RMI2U с новыми аккумуляторами HRL1234W значение стало – 98, что в принципе не очень далеко от калибровочного A1.

После всего даем снова зарядиться до 100%, сдергиваем COM кабель, втыкаем обратно сетевую карту и желаем UPSу долгой и счастливой жизни на благо нашей серверной стойки.

Кстати сетевые карты, типа AP9619 на вторичном рынке тоже упали в цене до неприличных значений. Но как их готовить (сброс пароля, обновление прошивки, настройка) – это тема отдельной статьи.

Калибровка ИБП (UPS) APC

После установки новых аккумуляторных батарей в UPS APC, источнику бесперебойного питания нужно об этом сообщить, так как он продолжает использовать при работе характеристики старых аккумуляторов. Этот процесс называется калибровка батарейных констант (кривая разряда подключенной к ИБП батареи).

Без калибровки можем столкнуться со следующими эффектами: даже после суточного заряда аккумуляторов шкала заряда батарей не поднимается к 100 % или шкала мигает, время автономной работы ИБП при помощи программного обеспечения определяется заниженным.

Суть калибровки батарей заключается в корректировке кривой разряда под характеристики новых аккумуляторов. Для калибровки ИБП APC необходим фирменный кабель для подключения UPS к компьютеру. Обычно он входит в комплект поставки оборудования.

Проведение калибровки по шагам

1. Подключаем UPS APC с помощью кабеля 940-024, либо кабелем, идущим в комплекте с устройством, к порту COM.
2. Включаем компьютер.
3. Подсоединяем источник бесперебойного питания к электросети и включаем его.
4. Запускаем программу HyperTerminal. Ее можно скачать здесь.
5. В появившемся окне необходимо ввести название данного сеанса (произвольное наименование).
6. Необходимо в этом же окне выбрать порт, через который UPS подключен к ПК.
7. Установите следующие настройки com-порта: 2400 Baud, 8 data bits, 1 Stop bit, no parity, protocol Xon/Xoff.
8. Нажимаем кнопку «ОК».
9. В следующем окне необходимо нажать сочетание кнопок на клавиатуре: «Shift + Y». Появится сообщение «SM». Не стоит нажимать лишние кнопки клавиатуры, так как этим можно случайно ввести команду, которая выведет из строя ИБП.
10. Нажмите кнопку «0». Вы увидите значение батарейной константы. Например, это число «12». Проверяем по таблице ниже. Если число не совпадает, то его нужно изменить. Для этого нужно перевести устройство в режим программирования.
11. Жмем на клавиатуре кнопку «1» два раза с периодичностью две-три секунды. Видим появившуюся надпись «Prog». Мы попали в режим программирования.
    Предупреждение: не нажимайте далее никаких кнопок кроме указанных ниже, Вы можете изменить параметры устройства и тем самым вывести его из строя программным образом.
12. Далее жмем кнопку «0» и видим значение нашей константы «12». По модели ИБП находим константу в таблице, приведенной ниже.
13. Корректируем ее при помощи клавиш «+» (увеличить) или «-» (уменьшить) пока не появится нужное значение. Например, для ИБП APC SUA1500 это будет «А1».
14. Удерживая в нажатом положении клавишу «Shift», нажимаем клавишу «R» (выйти из режима программирования). Мы увидим надпись «BYE».
15. Чтобы убедиться в правильности установки константы – проверяем ее. Удерживая в нажатом положении клавишу «Shift», нажимаем клавишу «Y». Мы видим сообщение «SM».
16. Нажимаем «0», в ответ должны получить введенную константу. Если при вводе произошла ошибка, повторяем процедуру, начиная с пункта 10.
17. Если константа установилась правильно, выходим из программы: удерживая в нажатом положении клавишу «Shift», нажимаем клавишу «R». В ответ получаем «BYE». Калибровка завершена.

Таблица констант для различных моделей ИБП

* ИБП APC, поставленные в составе ЦОД’ов компании IBM.

Использование аналогов фирменных аккумуляторов при работе с APC

Рассмотрим для примера замену аккумуляторов в ИБП APC Smart-UPS SRT10KXLI. Штатно он комплектуется двумя картриджами APCRBC140. На момент написания заметки их цена составляет 60 058 руб. Один картридж содержит 16 батарей напряжением 12 В и емкостью 5 Ач. Габариты каждого аккумулятора 90 мм x 70 мм x 102 мм.

Учитывая параметры батареи, делаем вывод, что нам подходят любые из следующих аккумуляторных батарей:

FIAMM FG 20451 Емкость: 4,5 Ач Напряжение: 12 В 90 мм x 70 мм x 101 мм

CSB HR 1221W Емкость: 5 Ач Напряжение: 12 В 90 мм x 70 мм x 101,7 мм

Yuasa NPH 5-12 Емкость: 5 Ач Напряжение: 12 В 90 мм x 70 мм x 102 мм

Берем, например, FIAMM FG 20451 в количестве 32 штуки и заменяем их в соответствии с инструкцией, приведенной на странице Аналог батареи APCRBC140. Обойдутся они нам 32 шт. х 1 141 руб. = 36 512 руб. (цена действительна на момент написания заметки). Экономия получается 23 546 руб.

Вы сможете ознакомиться с полным списком аналогов батарей для оригинальных аккумуляторных картриджей для ИБП компании APC, перейдя по ссылке Аналоги аккумуляторов APC.

Далее необходимо провести калибровку, как описано выше. Работу следует проводить аккуратно и помнить, что компания APC гарантирует нормальную работу своих ИБП только при использовании оригинальных аккумуляторных блоков RBC APC.

Некоторые тонкости при набивке картриджей APC новыми аккумуляторами

Снятие клемм с батарей — это процесс, требующий определенных навыков. Есть клеммы с замками, их необходимо снимать взявшись рукой за пластик клеммы. Есть клеммы без замка, которые нужно сбивать шлицевой (плоской) отверткой. Ни в коем случае нельзя тянуть перемычки на батарейных блоках за сам провод, это нарушает надежность соединения и в дальнейшем приводит к плохому контакту между клеммой батареи и перемычки.

Остались вопросы? Задайте их нам!

Позвоните в рабочие часы: 8 (495) 197-78-47, 8 (800) 350-78-47
или воспользуйтесь формой обратной связи.