Jak zbudować własny zasilacz awaryjny: 13 kroków

Spisu treści:

Jak zbudować własny zasilacz awaryjny: 13 kroków
Jak zbudować własny zasilacz awaryjny: 13 kroków
Anonim

W przypadku dłuższej przerwy w dostawie prądu możesz mieć krytyczne systemy (takie jak komputer lub sprzęt medyczny), które muszą działać bez względu na wszystko. Ten przewodnik zapewni jeden skalowalny nieprzerwany system zasilania. Możesz go rozszerzyć o generację energii lub energię słoneczną / wiatrową / itp. jak uważasz za stosowne.

Większość zasilaczy bezprzerwowych sprzedawanych do komputerów „przełącza” zasilanie, uruchamiając mały falownik po przerwaniu zasilania, a następnie przełączając się z powrotem na „normalne” zasilanie, gdy jest ponownie włączony. Ten po prostu wytwarza prąd przemienny za pomocą falownika o pracy ciągłej i zakłada, że niektóre systemy będą ładować wymaganą baterię DC szybciej niż ją zużywa. To sprawia, że konstrukcja jest prostsza, a także więcej niż jeden rodzaj źródła prądu stałego może uczestniczyć w ładowaniu akumulatorów. Twój system UPS będzie tutaj typu online.

Kroki

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 1
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 1

Krok 1. Przeczytaj wszystkie ostrzeżenia przed kontynuowaniem

To jest dla twojego bezpieczeństwa.

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 2
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 2

Krok 2. Wybierz ładowarkę, która może dostarczać prąd wystarczający do ładowania akumulatora i nadążać za obciążeniem falownika

Będzie to dość wytrzymała ładowarka.

  • Sprawdź dostawców RV pod kątem „Konwerterów”, zaprojektowanych do obsługi większych RV, jeśli robisz duży system.
  • Sprawdź źródła energii słonecznej pod kątem „dużych” ładowarek do całego domu i inwerterów dla bardzo dużych systemów.
  • Jeśli RV lub konwerter domowy ma wbudowany falownik, upewnij się, że jest on odizolowany (lub może być odizolowany) od zasilania wejściowego.
  • Upewnij się, że ładowarka obsługuje rodzaje akumulatorów, które zamierzasz kupić.
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 3
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 3

Krok 3. Wybierz tylko akumulatory o głębokim cyklu

Nie używaj akumulatora samochodowego lub ciężarowego ani akumulatora „morskiego”. Jeśli będziesz używać tylko jednej baterii, bateria żelowa lub „bezobsługowa” będzie działać prawidłowo. W przypadku większych systemów składających się z wielu akumulatorów głębokiego cyklu należy wybrać tylko ogniwa mokre lub ogniwa AGM.

  • Upewnij się, że akumulatory są wentylowane, aby ulatniał się wodór.
  • Jeśli kupujesz mokre ogniwa, upewnij się, że ładowarka obsługuje ładowanie wyrównawcze.
  • Akumulatory kwasowo-ołowiowe są sprzedawane w rozmiarach 6 V i 12 V. Będziesz musiał połączyć je szeregowo, aby podnieść napięcie, lub równolegle, aby zwiększyć dostępne amperogodziny.
    • 12 V = akumulatory 2x6 V połączone szeregowo
    • 24 V = akumulatory 4x6V lub 2x12V połączone szeregowo
    • Przy łączeniu szeregowo-równoległym należy łączyć pary akumulatorów równolegle, a następnie łączyć te pary szeregowo, a nie łańcuchy akumulatorów szeregowych równolegle.
  • Nie mieszaj różnych rodzajów baterii. Nowsze baterie dodawane do istniejących zestawów baterii bardzo szybko zużyją się tak samo jak oryginalne.
  • W większych konfiguracjach szeregowo-równoległych dobrym pomysłem jest wymiana baterii mniej więcej co roku.
  • Baterie, które są płytko rozładowane (poddane cyklowi) będą działać długo, podczas gdy baterie poddane głębokiemu cyklowi będą miały krótszą żywotność.
  • W pełni naładowany nowy akumulator 12 V ma 12,6 V w stanie spoczynku (każda z sześciu ogniw ma 2,1 V).
  • W pełni naładowany nowy akumulator 6 V będzie w stanie spoczynku osiągać napięcie 6,3 V.
  • Gdy działa na nim ładowarka 12 V, napięcie będzie wyższe. Ładowanie podtrzymujące (opłata konserwacyjna) dla systemu 12 V wynosi od 13,5 do 13,8 V; aktywne ładowanie wymaga co najmniej 14,1 V. Podczas ładowania może dojść do 16 woltów, w zależności od ładowarki. Po pełnym naładowaniu, jeśli akumulator nie będzie ładowany podtrzymująco, napięcie spoczynkowe powoli powróci do nominalnego napięcia pełnego ładowania.
  • Rozładowany 12-woltowy akumulator ma 11,6 V w stanie spoczynku. Rozładowany akumulator 6 woltów ma 5,8 wolta w stanie spoczynku. Napięcie może chwilowo spaść poniżej tych poziomów podczas zasilania dużego obciążenia, ale powinno powrócić do punktu w zakresie nominalnym po 1-godzinnym odpoczynku. Nadmierne rozładowanie do mniej niż 1,93 V na ogniwo w stanie spoczynku spowoduje trwałe uszkodzenie akumulatora.
  • Baterie można zmierzyć woltomierzem dla przybliżonego stanu naładowania, ale wiele rozładowanych baterii może utrzymywać „płytki ładunek”, który szybko spada po pobraniu prądu. Aby je zweryfikować, musisz je przetestować z obciążeniem „na żywo” przez szereg godzin.
  • Regulowany zasilacz 12 V nie może w pełni naładować rozładowanego akumulatora 12 V, ale jest dobrą ładowarką pływakową, jeśli napięcie wyjściowe jest prawidłowe (ponownie 13,5-13,8 V dla systemu 12 V). Często sprawdzaj poziom wody w komorach i uzupełniaj w razie potrzeby wodą destylowaną.
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 4
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 4

Krok 4. Wybierz falownik

  • Przeznaczone do pracy ciągłej przy znacznie większej mocy, niż myślisz, że będziesz potrzebować.
  • Wystarczający „szczytowy” prąd do obsługi obciążeń rozruchowych silnika, który może wynosić od 3 do nawet 7 razy więcej niż znamionowa moc robocza.
  • Falowniki są dostępne dla napięć wejściowych 12, 24, 36, 48 i 96 woltów oraz kilku mniej popularnych napięć. Im wyższe napięcie, tym lepiej, szczególnie w przypadku dużych systemów. Najczęstsze jest 12 woltów, ale w żadnym wypadku nie należy brać pod uwagę 12 woltów dla systemu o mocy wyjściowej większej niż 2400 watów (Ilość prądu, który należy obsłużyć, jest po prostu zbyt wysoka).
  • Niektóre z lepszych falowników mają wbudowaną 3-stopniową automatyczną ładowarkę akumulatorów i przekaźnik transferowy, co znacznie upraszcza system. Te falowniki są warte dodatkowych pieniędzy; w rzeczywistości oszczędzają one ogólnie pieniądze, ponieważ wbudowana ładowarka jest okazją w porównaniu z ceną porównywalnej ładowarki wolnostojącej.
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 5
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 5

Krok 5. Zdobądź kable i bezpieczniki oraz inny sprzęt do połączenia akumulatorów, ładowarki i falownika

  • Powinny one być bardzo ciężkie, dobrze wykonane i tak krótkie, jak tylko można to wszystko zmieścić. Ma to na celu utrzymanie niskiej rezystancji kabla.
  • Zastanów się, czy nie wydać nieco więcej na interkonekt szynowy z dużymi przegrodami, zamiast po prostu „przewody wszędzie”. Jest schludny i zapobiega przypadkowym spodenkom. Ułatwia również usuwanie wadliwych baterii.
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 6
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 6

Krok 6. Noś odzież ochronną i przestrzegaj zasad bezpieczeństwa

  • Załóż okulary ochronne, aby chronić oko przed rozpryskami kwasu.
  • Jeśli to możliwe, noś rękawice ochronne, nieprzewodzące.
  • Usuń biżuterię i wszelkie metalowe przedmioty, które możesz nosić.
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 7
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 7

Krok 7. Bezpiecznie podłącz kable ładowarki do akumulatora głębokiego cyklu, zwracając uwagę na polaryzację

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 8
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 8

Krok 8. Przygotuj system ładowania

Podłącz ładowarkę do ściany i włącz ją. Upewnij się, że rozpoczyna się prawidłowy cykl ładowania i upewnij się, że falownik jest wyłączony.

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 9
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 9

Krok 9. Podłącz i przetestuj falownik, jeśli jest oddzielony od ładowarki

Podłącz kable do akumulatorów, zwracając uwagę na polaryzację. Włącz falownik i przetestuj go z odpowiednim obciążeniem AC. W żadnym momencie nie powinieneś widzieć iskier, dymu ani ognia. Pozostaw falownik włączony z obciążeniem podobnym do planowanego obciążenia i pozwól na ładowanie akumulatora przez noc. To sprawdzi, czy ładowarka i obciążenie są dobrze dopasowane. Rano bateria powinna być w pełni naładowana.

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 10
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 10

Krok 10. Zdemontuj stanowisko testowe

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 11
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 11

Krok 11. Zaprojektuj schludną obudowę

Mogą to być półki w szopie lub bardzo duży pojemnik. To utrzyma akumulatory, ładowarkę i falownik. Zasadniczo ładowarka i falownik nie powinny znajdować się tuż obok akumulatorów, gdzie może się do nich dostać ulatniający się gaz. Jeśli tak, może to skrócić żywotność elektroniki lub zapalić gazy od iskrzenia, jeśli otwory wentylacyjne są zablokowane. Należy zainstalować przegrodę i zapewnić osobny obieg powietrza dla ładowarki i falownika. Alternatywnie zamontuj ładowarkę/inwerter poza skrzynką akumulatorów. Gdy będziesz gotowy, zainstaluj w nim komponenty.

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 12
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 12

Krok 12. Wykonaj połączenia

Przebiegi kabla powinny być dość krótkie. Aby sprawdzić, musisz mieć łatwy dostęp do każdego akumulatora, więc oczyść i dokręć kable. W przypadku mokrych komórek musisz być w stanie łatwo zdjąć każdą nakrętkę, aby sprawdzić poziom płynów i wprowadzić do nich wodę destylowaną. Upewnij się, że falownik jest uziemiony. Możesz uziemić go do przewodu uziemiającego na wejściu AC ładowarki lub użyć pręta uziemiającego wbitego w ziemię.

Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 13
Zbuduj własny zasilacz awaryjny Krok 13

Krok 13. Uzupełnij alternatywy tam, gdzie jest to korzystne lub konieczne

Możesz uzupełnić lub wymienić ładowarkę na słoneczną, wiatrową itp., podłączoną do odpowiedniego kontrolera ładowania. Może to sprawić, że moc będzie działać znacznie dłużej niż w przeciwnym razie, nawet w nieskończoność. Możesz również uzupełnić ładowarkę o generator. Podłącz alternator ciężarówki do małego silnika spalinowego, użyj generatora z wyjściem ładowania 12 V lub odłącz ładowarkę od gniazdka sieciowego, a następnie użyj „zwykłego” generatora prądu przemiennego do zasilania ładowarki.

  • UPS może być umieszczony na zewnątrz.
    • Zainstalować odpływ wewnętrzny i zewnętrzny przez ścianę połączoną tylko ze sobą. Inwerter UPS można podłączyć do zewnętrznego gniazdka (za pomocą przedłużacza „gender bender”), aby zasilać wewnętrzne gniazdko.
    • Odłączyć i odizolować obwód wewnętrzny od głównego panelu wyłączników. Poprowadź przewód z tego pudełka przez jeden z otworów lub wyjmij go i podłącz do falownika, zapewniając odpowiednio osłonę. Wszystkie wtyczki/światła/czujniki dymu/itp. na tym obwodzie będzie zasilany przez UPS, więc przetestuj i upewnij się, że nic „dodatkowego” nie jest do niego podłączone.
    • Uruchom kanał i/lub wymyśl, jak uważasz za stosowne, w odniesieniu do trwałości rozwiązania.

Wideo - Korzystając z tej usługi, niektóre informacje mogą być udostępniane YouTube

Ostrzeżenia

  • Zwarcie baterii może spowodować oślepiające błyski, uderzenie klucza w drzazgi, a nawet wybuch baterii i rozpryskiwanie się kwasu siarkowego i kawałków plastiku wszędzie.
  • Podczas pracy na bateriach należy nosić okulary ochronne.
  • Podczas pracy przy bateriach nie noś zegarków ani biżuterii.
  • W baterii akumulatorów jest wystarczająco dużo prądu stałego, aby zatrzymać serce.
  • Wyjście AC z falownika jest identyczne z zasilaniem sieciowym i może cię zabić.
  • Zaleca się noszenie butów.
  • Uziemienie falownika nie jest opcjonalne, jest koniecznością. Pamiętaj o przestrzeganiu lokalnych przepisów dotyczących uziemienia, zwłaszcza jeśli dozwolony jest tylko jeden pręt uziemiający w jednym miejscu.
  • Jeśli nie znasz przepisów bezpieczeństwa elektrycznego, nie próbuj tego.
  • Prąd stały z akumulatora może cię spalić. Pierścień, który dostanie się między „gorące” przewody, może amputować palec.
  • Jeśli zasilanie trafia do zewnętrznych gniazdek lub w pobliżu wody, albo kupić falownik z przerwaniem ziemnozwarciowym i uziemić go, albo dodać do niego GFI.
  • Nie zadzieraj z panelem wyłączników automatycznych, jeśli nie jesteś naprawdę bardzo dobrym (i bardzo, bardzo bezpiecznym) elektrykiem.
  • Zapewnij odpowiednią wentylację akumulatorów. Uwięziony wodór może się zapalić i/lub eksplodować.

Zalecana: