Батарея ибп hid что это
Прежде чем купить новый ИБП, следует ознакомиться с некоторыми «внутренними» аспектами его функционирования. А для того чтобы источник бесперебойного питания служил вам как можно дольше и вложение ваших средств оказалось максимально эффективным, постарайтесь следовать приведенным ниже советам.
Какие батареи используются в ИБП
Во всех ИБП, производимых АРС (и другими известными крупными производителей ИБП), используются свинцовые кислотные аккумуляторные батареи, очень похожие на самые обычные автомобильные аккумуляторы. Разница заключается в том, что, если уж приводить подобное сравнение, то батареи, используемые АРС, изготовлены по одной технологии с самыми дорогими из доступных на сегодняшний день автомобильными аккумуляторами: содержащийся внутри электролит находится в гелеобразном состоянии и не разливается при повреждениях корпуса; батарея герметизирована, вследствие чего она не требует ухода, не выделяет при эксплуатации вредных и взрывоопасных газов (водорода), ее можно «кантовать» как угодно, без опасения пролить электролит.
«Я все сделал как написано, но оно не помогло»
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.
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.
Батарея – самый важный компонент ИБП. И самый дорогой. К тому же, ещё и обладающий определенным жизненным циклом. Стало быть, рано или поздно, вопрос замены батареи обязательно встанет.
Хорошие АКБ служат много лет, почему бы уже сегодня не заглянуть в завтрашний день, чтобы понять, что станется с нашими вложениями в «железо»? Часто бывает так, когда что-то хорошее стоит очень дорого, а через некоторое время становится легкодоступным.
При выборе ИБП, возникает вопрос: какая аккумуляторная батарея в нём используется, и какая подходит для замены?
Поэтому, для начала поговорим немного о технологиях и типах батарей.
Какие бывают батареи ИБП
«Начинка» у АКБ бывает разная. Начнём с самой распространенной – со свинцово-кислотных аккумуляторов.
Их плюсы давно известны: хорошо держат напряжение, имеют маленький саморазряд и высокую продолжительность циклов работы. Некоторые из них выдерживают до 1000 циклов перезарядки, способны работать при в широком диапозоне температуры. Да и технология их достаточно отработана, что делает АКБ надежнее.
Но есть и недостатки. В первую очередь это низкая удельная емкость, большой вес и размер. И их нужно менять после полной разрядки.
А вот никелево-кадмиевые батареи наоборот: небольшие и легкие. Они также вполне надёжны, устойчивы к скачкам температуры, могут выдержать до 1500 зарядно-разрядных циклов, имеют низкий процент самостоятельного разряда и довольно значительную плотность энергии. К тому же, эти АКБ недорого стоят.
Но есть минус – эти аккумуляторы утрачивают свою емкость в последствие «эффекта памяти».
К тому же, цена не всегда может быть показателем высоких производительных характеристик. Взять к примеру, никелево-металлогидридные АКБ. Это дорогие устройства, обладающие высокой плотностью энергии и удельной емкостью, которая практически не уменьшается в ходе эксплуатации. Однако, данные АКБ мало используются как раз из-за эксплуатационных сложностей. В работе данных батарей полно изъянов. Во-первых, это высокий уровень самостоятельного разряда и небольшая нагрузочная способность. Во-вторых, наблюдается дисфункция при полной разрядке и малое количество циклов перезарядки. В-третьих, зарядить такое АКБ не совсем тривиальная задача. В-четвертых, чувствительность к температуре.
Но малый температурный диапазон беда не только никелево-металлогидридных АКБ, этим же «страдают» и литий-ионные батареи. Которые, к слову, можно хранить только в заряженном состоянии.
При том, что у литий-ионных аккумуляторов очень много преимуществ. Основные это – повышенная удельная емкость при небольших габаритах и весе, большая энергетическая плотность и малая скорость саморазряда, быстрая зарядка, количество циклов заряда/разряда, возможность работы при высокой температуре – до 40°С. Кроме того, они вполне надежны и недороги в обслуживании.
Раньше «бесперебойники» на литий-ионных аккумуляторах использовались только в дорогих решениях, однако в этом году Schneider Electric выпустил на рынок первые недорогие модели однофазных ИБП с литий-ионными аккумуляторами мощностью 1кВА и 1,5 кВА c предустановленной сетевой картой — SRTL1000RMXLI-NC и SRTL1500RMXLI-NC, и без неё — SRTL1000RMXLI и SRTL1500RMXLI.
После того, как с типами АКБ стало всё понятно, стоит упомянуть, что самые популярные, свинцово-кислотные батареи могут отличаться по виду применяемого электролита. Обычно это батареи AGM или GEL или устройства с жидким электролитом. В чем особенности разных вариантов?
В батереях с жидким электролитом применяется разбавленная серная кислота. И опасность в том, что устройства не герметичны, есть риск попадания вредных веществ в окружающую среду. Соответственно, обслуживание и зарядка таких батарей возможна только в специальных помещениях. Зато они недорого стоят, чем обусловлена их популярность.
В GEL-батарее электролитный заполнитель имеет структуру геля. В ходе работы он не производит летучих соединений, их корпуса вполне герметичны и гелевые АКБ совершенно безвредны для человека. Кроме того, такие батареи мощные, надежные – срок службы до 12 лет, емкие, способны часто перезаряжаться и функционировать почти в любых температурных условиях. Но есть и недостатки: им противопоказана полная разрядка и стоят они довольно недешево.
По сравнению с GEL AGM-батареи сравнительно недороги. Они тоже произведены на гелевой основе и имеют пониженное электросопротивление. Кроме цены, AGM-аккумуляторы имеют ещё массу достоинств: они долговечны, обладают большой емкостью, устойчивы к вибрации и готовы к размещению в любом положении.
При этом, аккумуляторы AGM работают в буферном режиме, потому что обладают большим числом циклов перезарядки и низкими показателями саморазряда. Плюс – у них нет уже упомянутого «эффекта памяти».
Но AGM имеют и свои минусы. Они мало восприимчивы к перезарядке и не приспособлены для компенсации части утрачиваемого электролита.
В целом, сравнение GEL и AGM приведены в таблице.
Совместимость батарей ИБП
Зная достоинства и недостатки разных типов батарей, упомянутых выше, APC by Schneider Electric разрабатывает и поставляет на российский рынок ИБП со свинцово-кислотными аккумуляторами AGM. У данного правила есть и исключения: недавно вышедшие на рынок ИБП серии «SRTL» с литий-ионными аккумуляторами. Так же, крупные трёхфазные ИБП могут быть настроены на работу с любыми аккумуляторами в зависимости от условий применения и пожеланий заказчика.
Для разных ИБП производитель подразумевает использование разных аккумуляторных батарей, полная информация приведена в таблицах совместимости АКБ, которые выпускают сами производители. Вот, например, таблица по АКБ от APC by Schneider Electric.
Стоит обратить внимание, что у некоторых простых ИБП серии «Back-UPS», замена аккумулятора самостоятельно, руками пользователя не предусмотрена. Для замены, необходимо обращаться в авторизованные сервисные центры. Визуально, такой ИБП можно отличить по жёлтому батарейному коннектору на тыльной стороне.
Преимущества использования оригинальный батарейных картриджей
После обсуждения вопроса совместимости может возникнуть желание воспользоваться не оригинальными батарейными картриджами, а так называемым аналогами – изделиями других производителей.
Преимуществом такого приобретения будет только размер единовременных затрат. Зато рисков прибавляется целый вагон.
Начнём с основного – отсутствия гарантийных обязательств. APC by Schneider Electric даёт гарантию на исправную работу произведённых картриджей. Остальные-вопрос. Никто из сисадминов не горит желанием срываться с места и ехать самостоятельно менять батарею, внезапно вышедшую из строя, или не дай бог, протёкшую.
Кстати, насчёт совместимости – тоже ещё вопрос. В конструкцию ИБП заложены параметры определенной батареи. Замена её на другую может привлечь к снижению срока её службы, некорректному поведению и ыв некоторых случаях повлечь опасность. Не говоря о том, что документации «серых» продуктов, а также на сайтах продавцов может быть масса ошибок.
Поэтому, лучше ещё раз вспомнить про преимущества оригинальных батарей. Это длительный срок службы, безопасность и надёжность с минимумом разъёмов, соответствие всем экологическим требованиям, подтверждённым многими тестами и сертификатами. А также, возможность удобного монтажа и гарантированная совместимость с вашим ИБП.
Срок годности батарей, как хранить, как обслуживать
Срок службы аккумуляторных батарей, которыми комплектуются однофазные ИБП APC by Schneider Electric составляет 3-5 лет, и зависит от соблюдения условий хранения и использования, а так же количества переходов на ИБП на работу от батареи, глубины разряда батареи в каждом случае, а так же длительности нахождения в разряженном состоянии.
Вообще, температурный режим довольно критичен для работы АКБ. Практика показывает, что срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 8°C снижается на 50% соответственно. Обязательно учитывайте, что температура внутри ИБП всегда больше температуры снаружи. Так же, ИБП с топологией online и гибридные online-источники нагреваются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные.
В случае хранения батарей, при температуре окружающей среды от -15°С до +30°С рекомендуется выполнять дозарядку батарей не реже чем раз в полгода. В условиях, когда температура окружающей среды составляет от +30°C до +45°C, выполнять дозарядку батарей нужно не реже чем раз в три месяца. С целью увеличения срока годности, хранить батареи следует при температуре 10°C или ниже.
Если говорить про крупные, трёхфазные ИБП, то обслуживание и замена батарей критична для надежности всего источника. Периодические профилактические работы не только продлевают срок службы цепочек батарей за счет предотвращения ослабленных соединений и коррозии, но и помогают выявить неисправные батареи до их полного выхода из строя.
Кстати, хотя герметичные батареи и называют не обслуживаемыми, этот термин прижился потому, что в них не требуется обновлять электролит. А так, они всё равно требуют регулярного обслуживания.
Стоит также учитывать, что подзарядка батареи малым током приводит к истощению химического ресурса батарей и снижает ожидаемый срок службы почти наполовину.
Доступность оригинальных батарейных картриджей и цены на них
Возвращаясь к теме обсуждения преимущества оригинальных картиджей, необходимо отметить, что ведущие бренды тоже следят за рынком. Так вот Schneider Electric объявил о существенном снижении цен на сменные аккумуляторные картриджи, предназначенные для самых популярных источников бесперебойного питания APC. До 60% дешевле теперь продается целый ряд моделей батарейных картриджей.
Резюме
Универсального совета по выбору аккумуляторных батарей не существует. Для решения любой задачи можно подобрать несколько вариантов: от недорогих до супер-навороченных. И тут очень важно понимать, каковы будут первоначальные единовременные вложения и сколько выйдет в итоге совокупная стоимость владения. Последнее более важно в перспективе, потому как ИБП приобретаются не на один год. Текущий тренд развития аккумуляторов говорит о том, что батареи на литий-ионе будут дешеветь и проникать во все ниши, вплоть до домашнего пользования.
Как выбрать ИБП, если у вас есть собственное небольшое предприятие? Ведь в этом случае придётся не просто выбирать ИБП, а организовывать целую систему по обеспечению электропитанием. И считать не только киловатты и амперы, но и деньги. Это бизнес, пусть даже средний или малый.
Именно о вопросах, которые возникают у представителей СМБ при выборе системы бесперебойного электропитания, мы сейчас и поговорим.
PowerChute Business Edition
Эта версия поможет определить точное время и последовательность событий, ставших причиной инцидента. Информация о состоянии оборудования будет доступна системе управления предприятием за счет направления SNMP-трапов (событий) через SNMPv1, SNMPv2 и SNMPv3 с помощью PowerNet MIB.
Имеется возможность назначить пароль, что предотвратит несанкционированный доступ по протоколу LDAP и к серверам Active Directory.
Через программный интерфейс пользователя можно посмотреть дату замены батареи и номер картриджа запасной батареи (Replacement Battery Cartridge — RBC), а также получить ссылку на заказ нужного картриджа через интернет.
Есть интерфейс для запуска командного файла – последовательность отключения и последовательность запуска.
Можно оценить стоимость электроэнергии, потребляемой защищенным оборудованием.
Для ИБП с коммутируемыми группами розеток предусмотрена возможность включения/выключения, перезагрузки или отключения отдельных групп розеток, чтобы не посылать технических специалистов на удаленные объекты.
Можно настроить график отключения и перезагрузки присоединенного оборудования и ИБП.
Данную версию ПО поддерживают ИБП серии Smart-UPS.
Соблюдайте правила эксплуатации и безопасности
Источники бесперебойного питания рассчитаны на работу в тех условиях, которые указаны в техническом описании. Постарайтесь не переохлаждать ИБП ниже 0°C и не перегревать выше 40°C. Не подвергайте ИБП воздействию влаги. Не забывайте, что даже отключенный ИБП может создать напряжение 220 В, опасное для жизни!
Инновации в ИБП: литий-ион
На сегодняшний день самым распространенным типом батарей, используемых в ИБП, являются свинцово-кислотные аккумуляторы. Однако в этом году впервые на рынке появились однофазные устройства с технологией литий-ионных батарей. И хотя такие ИБП пока значительно дороже своих свинцово-кислотных собратьев, если вы рассчитываете, что ваш бизнес не закроется на этапе стартапа, а просуществует как минимум лет 10, стоит задуматься именно о Li-Ion.
Преимущества литий-ионных батарей в следующем: они имеют меньший размер и меньшую массу, скорость их зарядки около 4-х раз выше, у них вдвое больший срок службы, доходящий до 10 лет. Кроме того, они могут спокойно работать при повышенной температуре до +40 °C без падения эксплуатационных параметров. А это существенная экономия на электроэнергии для систем охлаждения в машинном зале.
В итоге суммарная стоимость затрат на обслуживание при использовании литий-ионных батарей снижается на 35%. Так что стоит задуматься, если речь идёт о долгосрочной перспективе. Кстати, обращаем внимание на возможности новых моделей ИБП, выполненных на основе данной технологии и построенных по схеме On-Line с двойным преобразованием: APC Smart-UPS SRLT1000RMXLI и APC Smart-UPS SRLT1500RMXLI.
Влияет ли напряжение на надежность?
Батареи состоят из отдельных ячеек, примерно по 2 В каждая. Для создания батареи более высокого напряжения отдельные элементы соединяют последовательно. В 12-вольтовой батарее — шесть элементов, в 24-вольтовой — 12 элементов и т.д. Когда батарея находится под непрерывной подзарядкой, как в системах ИБП, отдельные элементы подзаряжаются одновременно. В силу неизбежного разброса параметров некоторые элементы отбирают большую по сравнению с другими долю напряжения зарядки. Это вызывает преждевременное старение подобных элементов. Надежность группы из последовательно соединенных элементов определяется надежностью наименее надежного элемента. Поэтому, когда один из элементов выходит из строя, выходит из строя и батарея в целом. Доказано, что скорость процессов старения непосредственно связана с количеством элементов в батарее, в связи с этим скорость старения возрастает при повышении напряжения батареи. В лучших типах ИБП применяется меньшее количество более мощных элементов вместо большего количества элементов меньшей мощности, тем самым достигается повышенная надежность. Некоторые изготовители применяют батареи высокого напряжения, что при заданном уровне мощности дает возможность уменьшить число проводных соединений и полупроводников, снизив, таким образом, стоимость ИБП. Напряжение батареи большинства типичных ИБП при мощности порядка 1кВА составляет 24. 96 В. При таком уровне мощности у батарей ИБП фирмы АРС, в частности семейства Smart-UPS, напряжение не превышает 24 В. Батареи низкого напряжения в ИБП, производимых компанией АРС, имеют более высокий по сравнению с конкурирующими устройствами срок эксплуатации. Средний срок эксплуатации в батареях АРС равен 3-5 годам (в зависимости от температурного режима, частоты циклов разряд/заряд), тогда как некоторые изготовители указывают срок эксплуатации только 1 год. В течение 10-летнего срока использования ИБП пользователи некоторых систем затрачивают на батареи вдвое больше, чем на само устройство! Хотя разработка ИБП с применением высоковольтных батарей оказывается проще и обходится производителю и дешевле, на пользователя в таком случае ложатся скрытые расходы в виде укороченного срока эксплуатации ИБП.
Немного теории
Стандарт Smart Battery включает в себя несколько разделов:
System Management Bus Specification (SMBus) ( PDF, 600kb)
Данная спецификация описывает работу системной шины, предназначенной для передачи данных и управляющих команд.
Smart Battery Data Specification (SBDS) ( PDF, 139kb)
Спецификация описывает протокол передачи данных, а также включает общее описание стандарта Smart Battery.
Smart Battery Charger Specification (SBCS) ( PDF, 103kb)
Данная спецификация описывает процесс зарядки и зарядные устройства.
Smart Battery Selector Specification (SBCS) ( PDF, 64kb)
Описание переключателя батарей, используемого для переключения между независимыми комплектами АКБ.
Smart Battery System Manager Specification (SBCS) ( PDF, 61kb)
Спецификация описывает управляющее устройство высокой степени интеграции, выполняющее несколько функций, в частности, — контроллера и селектора батарей.
Обозначение на схеме | Расшифровка |
System Power Supply | Блок питания ИБП |
System Power Control | Контроллер |
AC-DC Converter | Преобразователь (выпрямитель) |
System Host | Контроллер шины SM Bus |
Smart Battery | Батарея с поддержкой Smart Battery |
Smart Battery Charger | Зарядное устройство |
SM Bus | Системная шина для передачи данных и команд |
Power Switch | Переключатель питания |
Smart Battery System Manager | Контроллер |
Для взаимодействия Smart Battery устройств и операционной системы, последняя должна поддерживать в полном объеме спецификацию ACPI и иметь программный модуль поддержки стандарта Smart Battery.
Несколько полезных советов от APC
Помните о том, что ИБП позволяет корректировать пороги перехода на батареи. Если ваш источник часто переходит на режим питания от батарей, проверьте, правильно ли он настроен. Может статься, что порог срабатывания или чувствительность выставлены слишком требовательно.
Тестируйте ИБП. Периодически запуская процедуру самотестирования, вы всегда будете уверены, что ваш ИБП полностью готов к работе.
Не выключайте ИБП из розетки. Выключайте ИБП с помощью кнопки на передней панели, но не выдергивайте его шнур из розетки, если только вы не покидаете его на длительный срок. Даже в выключенном состоянии ИБП производства АРС осуществляет зарядку батарей.
Совместимость комплектующих и оборудования является важной составляющей корректной работы системы в целом, но при этом — не менее важной частью удобства пользования комплексом всех программно-аппаратных средств, включающих, как сам ПК, так и окружающую периферию. В мире компьютерного оборудования процесс унификации и создания единых стандартов идет постоянно. Здесь также стоит упомянуть интерфейсы с возможностью "горячего подключения", то есть при работающем компьютере, одним из первых универсальных интерфейсов, поддерживающих такой вид подключения, является USB — Universal Serial Bus. Данная шина тоже не сразу завоевала себе место под солнцем, однако сейчас тяжело представить себе компьютер без подключенного хотя бы одного USB-устройства. Что хорошо в данной ситуации — протокол и шина стандартизированы, и практически все устройства, подключаемые с их помощью, автоматически, то есть без участия пользователя, опознаются наиболее распространенной на сегодня ОС Windows XP, а большинство и дополнительных драйверов не требуют.
В принципе, данная статья посвящена не шине USB, а другому стандарту, известность которого несколько ниже, — Smart Battery.
Что это такое? Как выглядит его использование с точки зрения оборудования и конечного пользователя? На эти вопросы мы и попытаемся ответить. Итак, по порядку…
PowerChute Network Shutdown
Кроме всех функциональных возможностей, предоставляемых в PowerChute Personal Edition и PowerChute Business Edition, данная версия имеет дополнительный функционал.
Это, в частности, возможность переноса виртуальных машин на доступные серверы в том же кластере данной площадки или на удаленную площадку. При этом можно определить место переноса конкретных виртуальных машин, указав сервер назначения в том же или в другом кластере. Есть также управление последовательностями переноса, включения и выключения виртуальных машин путем их распределения по группам высокого, среднего и низкого приоритета.
PowerChute Personal Shutdown дает возможность развертывания ПО PowerChute в виде виртуального модуля для удобства установки. Может обнаруживать компьютеры с установленным ПО PowerChute и управлять ими путем получения и задания настроек PowerChute с использованием протокола SNMPv1 или SNMPv3. Для критичных событий с ИБП выдаются данные о SNMP-прерываниях, что обеспечивает оперативность распространения информации.
Поддерживает до четырех ИБП в конфигурации с резервированием.
Данную версию ПО поддерживают ИБП серии Smart-UPS с установленной платой SmartSlot.
Стоит ли обращать внимание на конструкцию зарядного устройства при выборе ИБП?
Зарядное устройство является важным компонентом ИБП. Условия подзарядки батарей оказывают существенное влияние на их долговечность. Срок службы батареи ИБП максимален в том случае, если она непрерывно подзаряжается от зарядного устройства с постоянным или «плавающего» типа напряжением. Фактически срок эксплуатации подзаряжаемой батареи значительно превышает срок простого хранения. Это происходит потому, что некоторые естественные процессы старения приостанавливаются постоянной подзарядкой. Поэтому необходимо подзаряжать батарею, даже если ИБП отключен. Во многих случаях ИБП отключают регулярно (если защищаемая нагрузка отключена, то незачем держать включенным и ИБП, поскольку он может сработать и вызвать нежелательный износ батареи). Многие из предлагаемых в продаже ИБП не обеспечивают важной функции постоянной подзарядки.
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.
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.
Кейс об удаленном управлении ИБП
Есть в Мытищах сеть пельменных, занимающих отдельное здание. Вся торговля ведётся через веб и мобильное приложение. Соответственно в этом здании находится серверная, в которой расположены два сервера и один продвинутый ИПБ со встроенной картой управления. Один сервер занимается обслуживанием клиентов (CRM+ поддержка мобильного приложения), второй используется для внутренних нужд.
Ситуация: в воскресенье случился мощный шторм с градом, поваливший столб линии электропередачи. В итоге серверная обесточивается и включается ИБП.
Резерв работы ИБП на поддержку двух серверов – чуть более часа. Коммунальщики обещали восстановить подачу электроэнергии в течение двух часов.
Если вырубить серверы, то в течение часа не будут работать клиентские приложения на компьютерах и мобильных устройствах, люди не смогут заказать пельмени и уйдут к конкурентам (возможно, даже снесут приложение, оставив в интернете шлейф нелестных отзывов).
Ситуация усугубляется тем, что единственный человек в фирме, кто понимает в управлении серверной, находится в отпуске, загорая на белоснежных пляжах Гоа.
Директор пельменных принимает единственно правильное решение: звонит по месседжеру на Гоа и просит администратора отключить сервер, который используется для внутренних нужд. Не выпуская из рук смартфона, отпускник с помощью специализированного приложения отключает один сервер, обеспечивая работу второго на два с половиной часа.
Насколько долговечны батареи ИБП
Несмотря на то что в различных ИБП используется, казалось бы, одна и та же батарейная технология, наблюдаются колебания срока эксплуатации батарей ИБП разных изготовителей в широких пределах. Это весьма важно для пользователей, поскольку замена батарей стоит дорого (до 30% первоначальной стоимости ИБП). Выход батарей из строя снижает эффективность системы, является источником простоев и лишней головной боли. На надежность батареи значительное влияние оказывает температура. Дело в том, что естественные процессы, вызывающие старение батареи, во многом зависят от температуры. Подробные данные испытаний, предоставленные изготовителями батарей, показывают, что срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 10°C снижается на 10%. Это означает, что конструкция ИБП должна предусматривать минимальный нагрев батареи. Все ИБП с топологией online и гибридные online-источники нагреваются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные (вот почему первым требуется вентилятор). Это важнейшая причина, в силу которой ИБП резервного и линейно-интерактивного типов реже нуждаются в замене батарей, чем ИБП с топологией online.
Исходные условия для выбора ИБП
Первым делом нужно сформулировать требования: чего всё-таки мы ждём от системы бесперебойного электропитания. Это может быть просто удержание «на плаву» в течение 1 – 2 минут нескольких офисных компьютеров, чтобы успеть закрыть все приложения. Но может быть и 1 – 2 часа работы сервера, чтобы за это время решить проблему с питанием.
После того как вы посчитаете мощность всех своих устройств, которые планируете подключать к ИБП, и определитесь с продолжительностью бесперебойной работы, нужно ответить и ещё на несколько важных вопросов, касающихся параметров вашей электросети.
Как часто отключают электричество? На какой временной промежуток?
Каково входное напряжение в сети? Бывают ли у него провалы/скачки? Какова величина этих отклонений?
Важно также определить критичность ваших приборов по отношению к форме сигнала.
Компьютеры, нагреватели и всё, что имеет импульсные источники питания, не чувствительны к этому. Но если вы намерены подключить электродвигатель, котел отопления, циркуляционный или погружной насос, компрессор и другое оборудование, имеющее трансформаторные источники питания или чувствительное к электрическим помехам в сети, то вам нужен сигнал в виде чистого синуса. И этот фактор необходимо строго учитывать.
Вся эта информация также необходима вам для правильного выбора ИБП.
Как это выглядит?
- Процессор Intel Pentium 4 531 3.0 ГГц (HT)
- Системная плата Gigabyte GA-8I945P-G (Chipset Intel 945P)
- Оперативная память Corsair xtreme XMS4303 (533МГц), 2 два модуля по 512 Мб
- Видеокарта Sapphire RADEON X1300 PCI-E 256MB
- Жесткий диск WD 2500JD
Все три ИБП подключаются к ПК для передачи данных с помощью интерфейса USB.
Перед подключением дата-кабеля посмотрим, как выглядит пункт Электропитание из Панели управления Windows XP.
Теперь подключим первый ИБП и посмотрим, как он определился в Менеджере устройств (Device Manager) Windows XP.
- Батарея
- American Power Convertion USB ИБП
Здесь мы видим определенные изменения. Вместо одной вкладки ИБП появилось две — Индикатор батарей и Сигнализация, а на вкладке Схемы управления электропитанием появилось дополнительное поле При питании от батарей, что в свою очередь подтверждает, что ИБП определился, как источник питания на аккумуляторах.
Продолжим наше небольшое исследование. Теперь очередь Lighthouse Pro 1000 проявить свои способности. Подключаем…
Здесь первый пункт — контроллер USB интерфейса ИБП, представляющий собой транслятор USB to COM, а второй, скорее всего, основной контроллер ИБП. Как можно заметить Windows XP в ИБП Lighthouse Pro 1000 батарею не распознал, к сожалению. Бросим финальный взгляд на вкладку Электропитание.
Никаких изменений по сравнению с вариантом Default, то есть без подключенного ИБП, здесь не наблюдается. Соответственно какие-либо настройки батарейного питания и информация, получаемая с ИБП, здесь недоступны.
Подключаем очередного участника тестирования — ИБП APC BR 1000.
- Батарея
- American Power Convertion USB ИБП
То есть ИБП опознан операционной системой, как устройство с батарейной поддержкой, впрочем, так же, как и в первом случае с APC BR 800. Теперь посмотрим на пункт Электропитание.
Настройки для работы с ИБП доступны в полном объеме.
На очереди источник бесперебойного питания производства компании MGE (Франция).
То есть, как и в случае с ИБП производства APC, опознана стандартная батарея и USB ИБП. Смотрим на содержимое пункта Power managment.
Настройки для работы с ИБП доступны в полном объеме.
Итак, что нам дает поддержка Smart Battery в ИБП?
Универсальность и удобство. Если ИБП поддерживает данный стандарт, то можно вполне обойтись без стороннего программного обеспечения. ОС Windows автоматически определяет его как батарею и позволяет взаимодействовать с ней на программном уровне.
Отсутствие ошибок и поддержка. Стороннее ПО для источников бесперебойного питания бывает разного качества и уровня, поэтому иногда может вызывать ошибки и сбои, да и бывает так, что устройство еще работает, а ПО для него давно не обновляется и поддержка новых ОС ему просто не светит.
Также возможно (при условии поддержки Smart Battery, разумеется) использование универсальных программ для мониторинга состояния ИБП, с одной из которых мы познакомимся ближе к концу статьи.
- через Панель управления, выбрав соответствующий пункт в меню Пуск
- через свойства рабочего стола (вкладка Заставка, кнопка Питание), выбрав пункт Свойства из выпадающего меню после нажатия правой кнопкой мыши на свободном пространстве рабочего стола.
- питание от сети
- питание от батарей
- отключение дисплея
- отключение дисков
- переход в ждущий режим
- низкий заряд батарей
- почти полный разряд батарей
- переход в ждущий режим
- переход в спящий режим
- завершение работы (выключение)
- запуск выбранного приложения или файла
Вкладка Индикатор батарей информирует о текущем уровне заряда последних и показывает текущий режим: питание от сети или от батарей.
В случае перехода на питание от батарей картинка, отображающая оставшийся заряд батареи, постепенно меняется, также в области системного трея (около часов) появляется уменьшенное изображение этой картинки, при наведении на которое отображается приблизительное время, оставшееся до полного разряда аккумуляторов при работе с текущей нагрузкой.
Перечисленные функции позволяют, в случае необходимости, корректно завершить работу ОС, не прибегая к помощи сторонних утилит, а также организовать резервное копирование файлов и удаленное оповещение.
А теперь немного об упомянутой выше универсальной программе мониторинга устройств с батарейной поддержкой, удовлетворяющих стандарту Smart Battery, то есть помимо ИБП данная программа позволяет получать информацию от батарейной подсистемы ноутбуков. В версии 2.1 программа RM Clock получила возможность мониторинга Smart Battery устройств, вследствие чего у нее появилась дополнительная вкладка Battery Info, где, собственно, и отображается текущая информация о таких устройствах, подключенных или имеющихся в системе.
APC BR 800
APC BR 1000
MGE Ellipse 600 USBS
Как можно заметить, данная программа позволяет производить мониторинг достаточно большого количества параметров ИБП помимо основных функций программы, то есть управления производительностью и энергопотреблением процессоров и чипсетов, что может оказаться весьма полезным для простейшей диагностики.
Подключайте к ИБП только ту нагрузку, которая действительно требует бесперебойного питания
Использование ИБП оправданно лишь там, где потеря питания способна привести к потере данных, — в персональных компьютерах, серверах, концентраторах, маршрутизаторах, внешних модемах, стримерах, дисководах и т.п. Принтеры, сканеры и уж тем более осветительные лампы не нуждаются в ИБП. Что произойдет, если принтер потеряет питание во время печати? Испортится лист бумаги — ценность его не сопоставима со стоимостью ИБП. Кроме того, принтер, подключенный к устройству бесперебойного питания, при переходе на питание от батарей расходует на себя их энергию, отнимая ее у компьютера, который действительно в ней нуждается. Для того чтобы защитить от разрядов и помех оборудование, не несущее информации, которая может быть потеряна в результате сбоя питания, достаточно применения сетевого фильтра (например, APC Surge Arrest) или, при значительных колебаниях напряжения в сети, сетевого стабилизатора.
Рассчитываем мощность
Самая популярная ошибка при расчёте необходимой мощности ИБП – это простое сложение мощностей подключаемых устройств плюс 20 – 30%-ный запас. Насчет запаса можно не спорить, но вот посмотреть, откуда берутся цифры по мощности, однозначно стоит.
Обычно эти данные берут из технического описания устройства, выбирая при этом верхнее, пиковое значение. Однако реальная потребляемая мощность как правило, в несколько раз ниже.
Вторым параметром для расчёта необходимой мощности ИБП является время, которое он должен выдержать после отключения питания. Информацию о времени автономной работы ИБП при различных нагрузках можно найти на официальном сайте производителя или позвонив в службу клиентской поддержки.
Выбираем количество ИБП
Сэкономить деньги можно в том случае, если установить один мощный ИБП, а не несколько более слабых. В частности, один ИБП на 1000 Вт будет стоить дешевле двух ИБП по 500 Вт со схожими характеристиками. При условии, что модели производителя достаточно надежны, это не приведёт к увеличению рисков.
При этом необходимо посчитать, сколько нужно выходных разъемов для подключения бесперебойного питания. Нужно учитывать, что не все выходы с ИБП его поддерживают. Обычно разъемы с бесперебойным питанием маркируются специальным текстом или цветом.
На что в ИБП нельзя полагаться
Батарея — наименее надежный элемент большинства хорошо сконструированных систем ИБП. Тем не менее архитектура ИБП может влиять на долговечность этого критичного компонента. Если держать батарею под непрерывной подзарядкой даже при отключении ИБП (как это делается во всех ИБП, производимых АРС), срок ее эксплуатации увеличивается. При выборе ИБП следует избегать топологий с высоким напряжением батареи. Следует остерегаться ИБП, в которых батарея подвергается воздействию пульсирующих токов или перегреву. В большинстве систем ИБП применяются одинаковые батареи. И все же конструктивные различия между ИБП различных систем обусловливают значительные различия в сроке службы батарей, а следовательно, и в размерах эксплуатационных затрат.
Выбор аккумуляторов
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.
Перед первым включением нового ИБП обязательно следует зарядить батареи
Программное обеспечение ИБП
«Интернет вещей», который активно применяют в своих продуктах ведущие производители, существенно облегчает управление ИБП. Поэтому стоит обсудить возможности и особенности ПО для ИБП. Рассмотрим варианты версий ПО от компании Schneider Electric, которые предоставляются бесплатно вместе с оборудованием.
Итоги
Среди всего многообразия ИБП, наиболее распространенными в серверных начального уровня считаются Smart UPS фирмы APC (ныне – Schneider Electric). Великолепная надежность и низкая цена на вторичном рынке, способствуют тому, что сисадмины, особо не задумываясь, утыкивают стойки данными ИБП и пытаются вытянуть с железок 10-15 летней давности максимум профита банальной заменой аккумуляторов. К сожалению не всегда это дает ожидаемый результат. Попробуем разобраться – что и как надо делать, чтобы ваш UPS работал «как новый».
Чем отличаются друг от друга основные типы ИБП
Как известно, распространены три основных типа ИБП:
— резервные, они же off-line, standby или Back-UPS,
— линейно-интерактивные, они же line-interactive или Smart-UPS,
— с двойным преобразованием, они же on-line.
Резервный ИБП смело можно ставить там, где в сети нет серьёзных скачков напряжения (оно стабильно держится в коридоре от 200 до 230 вольт) и подключается офисная техника типа компьютера, дисплея или маршрутизатора.
В данном случае у вас не будет возможности изменения выходного напряжения и его стабилизации, зато это самое недорогое решение. К тому же резервные ИБП практически не шумят и имеют очень высокий КПД при работе от сети.
В отличие от резервного в схему линейно-интерактивного ИБП входит стабилизатор напряжения, который позволяет приводить к нормальному значению пониженное или повышенное напряжение в сети, например, если напряжение в сети «скачет» от 170 до 250 вольт.
Кроме того, стабилизатор экономит расход батарей: при его использовании они прослужат более долгое время.
И ещё один момент: линейно-интерактивный ИБП гораздо быстрее переключается на работу с батареей, чем резервный. Если же говорить про сигнал от батареи, то в зависимости от конструкции инвертора линейно-интерактивный ИБП может выдавать либо аппроксимированную его форму, либо чистую синусоиду.
Сегодня в моделях линейно-интерактивных ИБП часто используется активное охлаждение. Из-за этого возрастает уровень шума. Но в любом случае такой тип ИБП неплохо подойдёт для серверной комнаты. Особенно если учесть, что линейно-интерактивные ИБП часто выпускаются в форм-факторе для стоек.
По цене линейно-интерактивный ИБП обходится несколько дороже резервного. Однако и здесь есть выход. В качестве хорошего примера можно рассмотреть новые универсальные ИБП среднего ценового сегмента APC Easy UPS On-Line серии SRV.
Наиболее дорогой вид ИБП – устройства с двойным преобразованием входящего тока.
Такие ИБП следует использовать при подключении оборудования, очень чувствительного к качеству электроэнергии. ИБП с двойным преобразованием на выходе дают хороший сигнал синусоидальной формы. В отличие от линейно-интерактивных они позволяют регулировать не только напряжение, но и частоту.
Ко всему прочему ИБП с двойным преобразованием абсолютно синхронно и незаметно для пользователя могут подключаться к аккумуляторным батареям, когда пропадает внешнее напряжение.
Почему «пульсирующий» ток уменьшает срок службы батареи
В идеальном варианте для увеличения времени использования батарею ИБП необходимо постоянно держать на «плавающей» или постоянной подзарядке. В такой ситуации полностью заряженная батарея отбирает от зарядного устройства небольшое количество тока, называемого плавающим током, или током самозарядки. Несмотря на рекомендации изготовителей батарей, в некоторых системах ИБП батареи дополнительно подвергаются действию пульсирующего тока. Пульсирующие токи возникают потому, что инвертор, вырабатывающий переменный ток для нагрузки, потребляет на входе постоянный ток. Выпрямитель же, находящийся на входе ИБП, всегда выдает пульсирующий ток. Коэффициент остается ненулевым даже при использовании самых современных схем выпрямления и подавления пульсаций. Поэтому батарее, включенной параллельно выходу выпрямителя, приходится отдавать какой-то ток в те моменты времени, когда ток на выходе выпрямителя уменьшается, и наоборот, — подзаряжаться тогда, когда ток на выходе выпрямителя падает. Это вызывает мини-циклы разрядки/зарядки с частотой, равной, как правило, удвоенной рабочей частоте ИБП (50 или 60 Гц). Названные циклы изнашивают батарею, нагревают ее и вызывают ее преждевременное старение.
В ИБП с батареей, находящейся в резерве, таких как классический резервный, резервный феррорезонансного типа, линейно-интерактивный, батарея не подвергается воздействию пульсирующих токов. Батарея ИБП типа online в разной степени (в зависимости от конструктивных особенностей), но тем не менее всегда подвергается их воздействию. Чтобы выяснить, имеют ли место пульсирующие токи, необходимо проанализировать топологию ИБП. В ИБП типа online батарея размещена между зарядным устройством и инвертором, и пульсирующие токи будут всегда. Это классический, «исторически» самый ранний тип ИБП «online с двойным преобразованием». Если же в ИБП типа on-line батарея отделена от входа инвертора запирающим диодом, преобразователем или переключателем того или иного типа, то пульсирующего тока быть не должно. Естественно, в этих конструкциях батарея не всегда подключена к контуру, а потому ИБП с подобной топологией обычно относят к гибридным.
Что это?
Стандарт Smart Battery разработан совместно компаниями Duracell и Intel в 1995 году, в 1999 он был включен в состав спецификации ACPI (Advanced Configuration Power Interface), являющейся основополагающим документом по взаимодействию и энергопотреблению компонентов ПК.
Стандартизирует Smart Battery взаимодействие аккумуляторных батарей, их зарядных устройств, управляющих контроллеров, операционных систем, а также протокол передачи данных. То есть поддерживаются устройства, имеющие в своем составе АКБ или предназначенные для работы от них. В основном данный стандарт касается портативных устройств, где, к слову сказать, он используется очень активно — подавляющее большинство выпускаемых сегодня ноутбуков его поддерживают. Но к устройствам со встроенными аккумуляторами относятся также и источники бесперебойного питания или сокращенно ИБП (UPS), и соответственно, предназначены они для обычных ПК, взаимодействие последней пары мы сегодня и рассмотрим кратко.
PowerChute Personal Edition
Эта версия позволяет рассчитывать стоимость электроэнергии, потребляемой защищенным оборудованием, создавать отчеты о проблемах с электропитанием (например, об отключениях и электрических помехах) за определенный период времени.
Есть режим регулярной самодиагностики батарей, который позволяет своевременно обнаружить батарею, подлежащую замене.
В случае продолжительного отключения электропитания будет автоматически выполнена процедура корректного завершения работы ОС с сохранением всех файлов.
Данную версию ПО поддерживают ИБП серии Back-UPS.
На чём можно сэкономить
Есть линейки продукции, предлагаемые производителем, абсолютно равные по качеству «железа», но существенно различающиеся по стоимости. Разница может составлять 30 – 40%.
В этом случае более продвинутая линейка обладает дополнительным функционалом. Допустим, можно автоматически рассчитывать дату замены батареи или запускать перенос виртуальных машин на доступные серверы. Тут стоит проанализировать ситуацию и понять, достаточно ли вам основных функций, предоставляемых в недорогом варианте.
Второй момент, над которым имеет смысл подумать, – это приобретение дополнительных гарантий. За счет их покупки можно уменьшить совокупную стоимость владения ИБП в долгосрочной перспективе, особенно при использовании старших моделей мощностью от 5 кВт и выше.
Как создать систему из ИБП самостоятельно
Данная статья, наверное, не даст вам окончательного ответа в виде готовой конфигурации системы ИБП для вашего предприятия. Особенно если у вас есть сложное либо уникальное оборудование или вы предъявляете особые требования к его функционированию. Но вы можете попробовать сделать свой проект самостоятельно. Для этого предлагаем воспользоваться Конфигуратором.
Этот сервис предназначен не только для домашних пользователей, но и для предпринимателей, самостоятельно обслуживающих ИТ-инфраструктуру своего бизнеса. Конфигуратор работает в двух режимах: упрощенном и для «продвинутых» инженеров и администраторов.
В режиме упрощённого поиска пользователю достаточно указать устройства, которые нужно подключить к ИБП, а программа сама определит их приблизительную совместную выходную мощность и предложит список из подходящих источников питания.
Для продвинутых возможностей больше. Можно задать ряд параметров, которым должно удовлетворять подходящее для него устройство. В частности, указать требуемое время работы при полной и частичной нагрузках, тип выходного и входного разъёмов, наличие на ИБП интерфейсов USB и Ethernet. Сервис может также производить поиск только по некоторым характеристикам, имеющим решающее значение. В данном случае перечень подходящего оборудования будет значительно шире и позволит сделать выбор по каким-либо неформализуемым критериям.
Самую полную информацию о выбранных устройствах можно получить на сайте Schneider Electric, где имеются все актуальные сведения о новинках техники. Это позволит принять решение, опираясь на больший набор данных.
Одна их ключевых особенностей Конфигуратора — встроенная система подсказок. Например, если пользователь не может вспомнить, что такое CEE 7 Schuko или IEC 320 C13, то, нажав на вопросительный знак, он узнает, что речь идёт об обычных евро- и специальных компьютерных розетках.
Читайте также: