Bygge UPS

[muffe]

Har fått en vill idé om at jeg vil lage en UPS. Men om det er praktisk gjennomførbart er jo en annen ting...

 

Er det ikke slik en UPS virker (i grove trekk):

1: 230 VAC blir transformert til 12VDC og lader opp et batteri

2: 12 VDC blir invertert til 230 VAC igjen.

 

Tenkte å bygge en off-line UPS. Dette er på grunn av dimenjsjonene på 230-12 volt delen. Hva er enkleste måten å gjøre dette på? Finnes det en krets som automatisk kopler inn et relé hvis spenningen synker til under f. eks 210 volt? Vil UPS'en da kople inn raskt nok hvis strømmen forsvinner? En annen løsning er jo et relé som er koplet på 230 volten, som slutter en krets med en gang nettspenningen forsvinner.

 

Tenkte å lage denne batteriladeren, og denne inverteren.

 

Noen som vet hvordan det går å ha denne batteriladeren ståendes på blyakkumulatorer 24/7? Eller er det lurest å lage en timer som slår den på en tile i uka, for ikke å ødelegge batteriene?

 

Er det mulig å dimensjonere dette litt større? Tenkte på å lage en 20-30 A lader, og en 1200 VA inverter... Er dette mulig?

 

Grunnen til at jeg vil dimensjonere det så stort er at jeg har planer om å montere det i et slags rack-system, som gjør at jeg kan ta ut en og en del, og bruke de separat. Det hadde f. eks vert praktisk å kunne brukt batteriladeren på bilen, inverteren i båten osv.

[muffe]

Jeg regner med at det er gasstette blyakkumulatorer som det brukes i UPS'er?

 

Å ha ventilerte blybatterier ståendes inne er vel ingen god deal, eller tar jeg feil?

 

Hvor stort batteri bør jeg kjøpe? 30 Ah?

 

Hvor får jeg kjøpt gasstette blybatterier? Kan ikke finne det i de "vanlige" butikkene...

[zyp]

jeg drev med en gammel ups her, skulle starte laderen en gang...

plutselig kom det en høy hyling og batterisyredamp ut av den, og da var jeg ikke treig om å få røska ut strømledninga...

ikke at det hjalp noe for jeg måtte inn i dampen bak ups'en og slå av batteribryteren, da først stoppa den...

så var det bare å få lufta ut, men selvfølgelig kom mamma ned og oppdaga dampen, og etter at jeg tidligere på kvelden hadde brukt glødetråd til å satt fyr på plast var hun ikke glad...

senere så jeg på batteriene fra ups'en, og det som hadde skjedd var at de på en eller annen måte hadde fått et altfor høyt trykk inni slik at flere av plasttroppene ble sprengt opp...

nå har vi satt nye batterier i ups'en, men den vil ikke funke likevel...

 

av det jeg har skrevet skjønner du vel at det var gasstette batteri ja...

to paralellkoblede serier med fire seriekoblede batteri...

de sto forresten på høykant inni, så om de ikke var gasstett hadde alt batterivannet rent ut...

[BBernes]

Ikke kjøp et vanlig blybatteri (du vil ikke ha kanllgass i huset ditt)

det finnes mange lukede gel batterier som feks Optima / Maxima .

 

Disse avgir ingen gasser og er 100% vedlikeholdsfrie

(de har ikke engang luker for vannsjekk) de er helt tett.

 

Ellers skulle vel dette gå bra Lykke Til .

[toreae]

Hvis inverteren gir firkantspenning ut ville jeg kansje brukt en annen p.g.a. støy. Har du prøvd å se på en tv i nærheten, særlig på VHF-kanalene? Ellers er det jo bare å prøve.

[Hjelper'n]

hvor mye skal det dekkes av denne upsen?, personlig så har jeg tenkt å bygge en brukbar en..

to ladere på 20A 24 hver, to 220Ah batteri, (i serie såklart) og en inverter på 1KW jeg har liggendes... da skal upsen holde i (1000/24=41,6 220/41,6= 5,3-litt tap så blir det ca. 5 tima på full last, skjeldent strømmen er vekke lenger.... og også skjeldent jeg kommer til å laste fullt... og med den kapasiteten, så er det ingen problem å se på tv heller.. bortsett fra at kabelselskapet ikke har ups da...

 

batteriene er av syre-typen, ingen problem da jeg hadde tenkt å putte dem i en kasse å sette dem utendørs med god lufting... og laderene og inverteren slenger jeg opp i umiddelbar nerhet..

[muffe]

Et lite sitat fra siden med "oppskriften":

 

Da &-portene gir ut et 50Hz signal så vil man da få en 50Hz veksel spenning på utgangen, det blir ikke en perfekt sinus spenning

 

men den er som regel bra nok til å drive det meste, denne kan forbedres med å forandre verdiene på C5, C6, L1 og L2.

 

Slik jeg tolker det gir denne ut en sinusspenning som er grei nok til det meste, men ikke perfekt.

[fredster]

Du bør være SINNSYKT forsiktig med det du driver med nå !!! Forsikringsselskapet kommer ikke akkurat til å "slenge ræva i taket" i ren gledesrus, hvis de skulle finne ut at prosjektet ditt har satt fyr på eller ødelagt noe (huset f.eks.)...

 

Jeg ville ihvertfall ikke koblet noe utstyr på den før jeg hadde målt nøye over lengere tid !

 

Men lykke til skal du ha uansett ! :smile:

 

Her har du også noen linker som kanskje kan gi deg svar på en del ting:

 

Micropower-norsk UPS distributør

Teknisknytt

Elektronikknett

Phoenix-Med over 20.000 elektro komponenter og utstyrsenheter

Lynvarsel i Danmark og litt av Sørlandet

Makker-norsk UPS importør og min tidligere arb.giver

En trivelig fyr ved navn Oddvar som har ca 35 års elektro-erfaring

Powerware-UPS(Fiskars/Invensys)

UPS kalkulator

[BBernes]

Hvordan går det , har du bygget en UPS ?

[muffe]

Nei, før jeg skal bygge UPS skal jeg i alle fall lage softbus.

 

Dette var egentlig kun et sprøtt forslag jeg hadde i høstferien en dag jeg kjedet meg. Men kanskje til våren? Skal lage en inverter til å ha i båten, så jeg lager nok den først og høster erfaringer av det.

 

Og dessuten er fredsters poeng ganske godt. det er mange tabber man kan havne i når en skal gå løs på et slikt prosjekt.

[Hondaen]

Ingen blyakkumulatorer er 100% gasstette. De ventilregulerte blysyre batteriene som omtales her slipper ut små mengder gass. Ingen blysyre batteri er vedlikeholdsfrie heller, selv om det er salgsjippoet til batteriprodusenter.

 

Anyway... skal man lage ups så bør man tenke over om man virkelig vil legge ned mye tid og arbeid i dette.. lettere sagt en gjort.. Samtidig så bør man vurdere om det er økonomisk forsvarlig og om man vil bruke dette daglig. Batterier varer ikke evig så det blir en utgift sammen med virkningsgrad tap i ups.

[fredster]

Ingen blyakkumulatorer er 100% gasstette. De ventilregulerte blysyre batteriene som omtales her slipper ut små mengder gass. Ingen blysyre batteri er vedlikeholdsfrie heller, selv om det er salgsjippoet til batteriprodusenter.

 

Anyway... skal man lage ups så bør man tenke over om man virkelig vil legge ned mye tid og arbeid i dette.. lettere sagt en gjort.. Samtidig så bør man vurdere om det er økonomisk forsvarlig og om man vil bruke dette daglig. Batterier varer ikke evig så det blir en utgift sammen med virkningsgrad tap i ups.

 

Hondaen:

 

Jeg mener å huske at de batteriene vi kjøpte i Makker, inneholdt noe de kalte "gele-syre" eller noe slikt.... Kan det stemme ??

 

PS ! Takk for et godt (og langt) svar tidligere i sommer.

[Hondaen]

Ingen blyakkumulatorer er 100% gasstette. De ventilregulerte blysyre batteriene som omtales her slipper ut små mengder gass. Ingen blysyre batteri er vedlikeholdsfrie heller, selv om det er salgsjippoet til batteriprodusenter.

 

Anyway... skal man lage ups så bør man tenke over om man virkelig vil legge ned mye tid og arbeid i dette.. lettere sagt en gjort.. Samtidig så bør man vurdere om det er økonomisk forsvarlig og om man vil bruke dette daglig. Batterier varer ikke evig så det blir en utgift sammen med virkningsgrad tap i ups.

 

Hondaen:

 

Jeg mener å huske at de batteriene vi kjøpte i Makker, inneholdt noe de kalte "gele-syre" eller noe slikt.... Kan det stemme ??

 

PS ! Takk for et godt (og langt) svar tidligere i sommer.

 

De heter ventilregulert blysyre batteri.

 

Er to typer ventilregulerte blysyre batteri, Gel og AGM ( absorbed glass mat )

 

I Gel batteriene ligger elektrolytten i en slags geleaktig masse..

I AGM batteriene ligger elektrolytten i en slags glass matte..

 

Alle disse batteriene har sine unike egenskaper. Felles for de ventilregulerte blysyrebatteriene er at de ikke har like lang levetid som de frittventilerte blysyre batteriene, da man ikke kan fylle på vann som forsvinner.

[ddd-king]

Jeg tror ikke at dette prosjektet blir så lett som man forestiller seg.

Det er en del problemer som man støter bort i:

 

1. Batteri og lading/vedlikeholdslading av batteri. Skal gjøres på riktig måte (mates med riktig spenning til riktig tid...). Rett meg hvis jeg ror her...

 

2. Transformatoren skal være STOR. Siden man opererer med en frekvens på 50Hz så må tverrsnittarealet til transformatoren være stor. Dette er en konsekvens av Faradays induksjonslov: V=dØ/dt

 

Her kan man forbedre transformatoren ved å bruke en switche-krets til å switche spenningen med en frekvens over 20 000Hz. Da kan størrelsen reduseres. Tykkelsen til kobbertrådene kan også beregnes: veldig tykke!

Man vil da få en spenning med en vanvittig større frekvens enn 50Hz på utgangen nå.

 

Man har nå en spenning 220V med f=20kHz

Men man kan likerette denne og få 220VDC.

Så bruker man en annen switchekrets til å kappe denne spenningen i firkantspenninger med f=50Hz

Så kjører man denne spenningen gjennom et Lavpass-Filter.

De som har vært bort i Fourier-analyse vet at firkantspenninger har frekvenskomponenter fordelt fra null til det uendelige.

Designer man et filter som har en knekkfrekvens på 50Hz vil man derfor fjerne de øvrige frekvenskomponentene og

FIRKANTSPENNINGEN blir til en tilnærmet SINUSSPENNING

 

Dette er bare en tanke...

[ddd-king]

hvor mye skal det dekkes av denne upsen?, personlig så har jeg tenkt å bygge en brukbar en..

to ladere på 20A 24 hver, to 220Ah batteri, (i serie såklart) og en inverter på 1KW jeg har liggendes... da skal upsen holde i (1000/24=41,6 220/41,6= 5,3-litt tap så blir det ca. 5 tima på full last, skjeldent strømmen er vekke lenger.... og også skjeldent jeg kommer til å laste fullt... og med den kapasiteten, så er det ingen problem å se på tv heller.. bortsett fra at kabelselskapet ikke har ups da...

 

batteriene er av syre-typen, ingen problem da jeg hadde tenkt å putte dem i en kasse å sette dem utendørs med god lufting... og laderene og inverteren slenger jeg opp i umiddelbar nerhet..

 

Greit nok regnestykke, men invertere, særlig de litt kraftigere, har en ganske lav effektivitet når belastningen øker. Jeg tror at dette tallet kan krype ned til 50%.

da holder batteriene til ca.3 timer...

og en ting til som man også må legge merke til.

Spenning og strøm i inverteren er ikke i phase. De fleste her på forumet og ingenører kaller forholdstallet for cos(phi) ~ 0.6-0.7

Det vil si at inverteren trekker 41/0.6=68A

For å frakte denne store strømmen kreves det ledninger med diameter lik:

d=root(68*4 / 5pi ) = 4.2mm. ganske heftig kabel

 

Hvis man antar så at motstanden i kabelen er 5miliOhm/m

og du bruker 10m kabel fra batteriet til inverteren. da blir R=0.005*10=0.05Ohm

Spenningstapet i over kabelen er V=RI=0.05*68=3.4V

ikke så mye kanskje, men her taper man altså energi:

P=VI=68A*3.4V=231W

man taper altså 230W over denne kabelen og dette er rett og slett ikke lite

 

mange ting å tenke på når man dimensjonerer stort

[jkvatne]

Blyakkumulatorer må aldri lades med høyere spenning enn 14.5V, ellers vil de begynne å avgi hydrogengass (som blandet med luft med god grunn kalles knallgass.)

 

Verdens enkleste UPS er forøvrig 6 eller 7 12V batterier i serie - hver med sin standard lader. De fleste switchmode-supply fungerer helt utmerket på DC, fordi de uansett likeretter vekselspenningen og lager en intern DC spenning først, og de fleste takler ganske lav spenning inn, fordi de må kunne fungere i USA. Men ikke prøv dette uten at du har råd til å ødelegge forsøksobjektet...

 

Jeg vil forøvrig fraråde alle fra å prøve å lage en egen UPS. Spenningsnivået og engergimengdene gjør det hele livsfarlig. Du skal ha særdeles god greie på elektronikk for å få det rett på første forsøk.

[BBernes]

 

De heter ventilregulert blysyre batteri.

 

Er to typer ventilregulerte blysyre batteri, Gel og AGM ( absorbed glass mat )

 

I Gel batteriene ligger elektrolytten i en slags geleaktig masse..

I AGM batteriene ligger elektrolytten i en slags glass matte..

 

Alle disse batteriene har sine unike egenskaper. Felles for de ventilregulerte blysyrebatteriene er at de ikke har like lang levetid som de frittventilerte blysyre batteriene, da man ikke kan fylle på vann som forsvinner.

 

Disse batteriene pleier og ha lengre levetid 0 vedlikehold og kan brukes

i ekstreme situasjoner . Bruker selv slike battteri til bilstereo og de tåler

mye mere enn et vanlig "bly" batteri.

 

Sjekker du en livbåt så er optima rød eller tilsvarende start batteri

plassert i dem , det er fordi batteriene står lenge og holde spenningen

mye bedre enn et vanlig battei .

 

Har ikke sett noen kanllgass advarsler på dem .

[BBernes]

Blyakkumulatorer må aldri lades med høyere spenning enn 14.5V, ellers vil de begynne å avgi hydrogengass (som blandet med luft med god grunn kalles knallgass.)

 

Verdens enkleste UPS er forøvrig 6 eller 7 12V batterier i serie - hver med sin standard lader. De fleste switchmode-supply fungerer helt utmerket på DC, fordi de uansett likeretter vekselspenningen og lager en intern DC spenning først, og de fleste takler ganske lav spenning inn, fordi de må kunne fungere i USA. Men ikke prøv dette uten at du har råd til å ødelegge forsøksobjektet...

 

Jeg vil forøvrig fraråde alle fra å prøve å lage en egen UPS. Spenningsnivået og engergimengdene gjør det hele livsfarlig. Du skal ha særdeles god greie på elektronikk for å få det rett på første forsøk.

 

Dette er litt tull det er batteriets temperatur som avgjør

ladespenningen man skal bruke , ikke en bestemt volt .

Greit som en grunnregel men det er ingen konstant ,

er temperaturen på -1 grader kan man lade med mere volt for

og topplade batteriet . Disse innstruksjonene ble laget for

22-25 grader , aviker tempen fra dette aviker også ladespenningen

fra en inteligent lader .

[Hondaen]

Blyakkumulatorer må aldri lades med høyere spenning enn 14.5V, ellers vil de begynne å avgi hydrogengass (som blandet med luft med god grunn kalles knallgass.)

 

Verdens enkleste UPS er forøvrig 6 eller 7 12V batterier i serie - hver med sin standard lader. De fleste switchmode-supply fungerer helt utmerket på DC, fordi de uansett likeretter vekselspenningen og lager en intern DC spenning først, og de fleste takler ganske lav spenning inn, fordi de må kunne fungere i USA. Men ikke prøv dette uten at du har råd til å ødelegge forsøksobjektet...

 

Jeg vil forøvrig fraråde alle fra å prøve å lage en egen UPS. Spenningsnivået og engergimengdene gjør det hele livsfarlig. Du skal ha særdeles god greie på elektronikk for å få det rett på første forsøk.

 

Under lading og utlading løper sidereaksjonen:

 

H2O = H2 + 0.5 * O2

 

Dvs man får gassutvikling fra et blysyre batteri hele tiden: Når det utlades, lades, lagres og under backup drift. Selv om batteriet ikke er tilkoblet noe, vil selvutladingen som skjer inne i batteriet alltid medføre at gass blir dannet. ( oksygen og hydrogen ). Dette er vannspalting. (Vannets spaltespenning er 1.23volt). Blyakkumulatorens cellespenning synker aldri under 1.5volt under dens levetid, så dermed vil vannspalting skje hele tiden.

[Hondaen]

 

Disse batteriene pleier og ha lengre levetid 0 vedlikehold og kan brukes

i ekstreme situasjoner . Bruker selv slike battteri til bilstereo og de tåler

mye mere enn et vanlig "bly" batteri.

 

Sjekker du en livbåt så er optima rød eller tilsvarende start batteri

plassert i dem ' date=' det er fordi batteriene står lenge og holde spenningen

mye bedre enn et vanlig battei .

 

Har ikke sett noen kanllgass advarsler på dem .[/quote']

 

Siden jeg har vært med å dimmensjonere batteribanker og UPS anlegg for Norsk Hydro sine installasjoner i nordsjøen og har en 5 vektalls hovedoppgave om blysyre batteri, så føler jeg meg kompetent til komme med følgene..:

 

1. Ventilregulerte blysyre batteri ( GEL og AGM type ) har kortere levetid enn frittventilerte blysyre batteri.

 

Det er fordi det går tapt elektrolytt via ventilene og siden de er forseglet kan det ikke fylles på vann. Vedlikehold er så som så. Skal man stole på et batteri så trengs kapasitetstester og synlig kontroll av dem, for å sjekke om terminalene er OK ( de er utsatt for korrosjon, spesielt + pol ) og batteriet sin fysiske stand ellers ( sprekker, utbulinger etc ). Videre kreves helt andre lademetoder for å koble til ventilregulerte batteri til en vanlig bilgenerator. Sjangsen er stor for at disse batteriene blir overladet fordi det ikke finnes en strømbegrenser innebygget i disse orginalt. Resultat er varmgang; mye tap av elektrolytt og dermed redusert levetid.

 

2. Ventilregulerte batteri som blir brukt i redningsbåter etc tåler å stå uten lading lenger enn de frittventilerte batteriene, fordi de har en spesiell type blylegering med kalsium og antimon som til en viss grad forhindrer sulfatering. Ulempen med denne legeringen er et høyere forbruk av vann, pga høyere cellespenning ( og dermed kortere levetid ).

 

3. ALLE blysyre batteri avgir oksygen og hydrogen gass. For de ventilregulerte vil 1-2% av utviklet gass slippe ut i slutten av ladeforløp.