Источник бесперебойного питания UPS-1000 от Новатек-Электро

Моя история знакомства с источниками бесперебойного питания началась еще в конце 90х — начале нулевых, причем не со стороны пользователя, а как-то больше со стороны их производства. Именно потому мне вдвойне было интересно как посмотреть на то, что производится сейчас, так и вспомнить, как это делали мы. Собственно наверное отчасти обзор будет с ноткой ностальгии.



Ссылка в заголовке ведет на украинский сайт, для россиян можно использовать эту.

Было когда-то у нас в стране время, когда производились так называемые «веерные отключения», там где проживаю я, это было отключение электричества минимум два раза по два часа в сутки. Мне тогда как-то не сильно улыбалось сидеть дома без электричества, но еще хуже было в пригороде. Денег особо не было, да и ассортимент подобных устройств промышленного изготовления удручал. Это были либо дорогие устройства фирмы АРС, либо что-то неизвестное, но обычно объединяло их то, что они не могли работать от своей батареи долго, банально перегреваясь.
В любом случае пришлось сначала сделать себе инвертор (кстати тогда уже дома была автономная сеть 12 вольт), а потом прикрутить к нему автоматическое переключение сеть/батарея. Идеей заинтересовался мой знакомый, который хорошо умел писать программы для микроконтроллеров (тогда еще на ассемблере) и мы решили разработать свой ИБП.
Основные отличия от того что продавалось:
1. Возможность работать от батареи неограниченно долго, т.е. время работы ограничивала только емкость батареи.
2. Возможность заряжать батарею током не менее 5 ампер, чтобы за время пока есть электричество успеть максимально зарядить батарею, у обычных ИБП ток заряда был 1А.
3. Наличие функции «холодного старта», чтобы можно было включить ИБП в работу даже если нет напряжения в сети.

Постепенно это вылилось в модульную конструкцию, состоящую из силовой платы, модуля процессора, модуля зарядного и платы индикации, при этом модуль процессора и индикации были одинаковыми для всех серий. Сначала делали модели на 300Вт, потом на 600 (12 и 24 вольта, заряд 5 или 8А), потом на 1200-1500 (24 вольта, заряд 10А), также были модели для работы с котлами отопления и стабилизаторы напряжения. Помню что особенно благодарили жители пригорода, мало того, были постоянные клиенты которые собирали заказы у себя и потом закупали у нас. По своему «веселое» время было.

Ради интереса попробовал найти хоть одно фото, потому как помнил что делал его на купленный тогда (самое начало нулевых) цифровой фотоаппарат и таки нашел. Кстати нашел и то, что тогда разрабатывали, с описаниями, инструкциями, гарантийками и даже названием фирмы, которая в основном занималась реализацией — НПФ Экодан. А вот фото только одно.


Кроме этого разработали разные таймеры, устройства защиты, был даже восьмиканальный тестер аккумуляторов и батарей, с гальванической развязкой всех каналов, возможностью заряда/разряда аккумуляторов и измерения емкости, причем как свинцовых, никелевых, так и литий-ионных, в 2003 году. Вся информация выводилась на собственный матричный дисплей. А из микроконтроллеров были либо PIC-и от майкрочипа, либо 90S1200 от Атмела, мы использовали второе и организовывали на нем всё, вплоть до АЦП, по моему 8 бит. Ну а транзисторы, IRFZ44 (46) или появившиеся тогда IRF3205 и… всё.

Ладно друзья, не буду сильно загружать, возможно в процессе еще что-то вспомню для сравнения, а сейчас перейду к обзору.

И так, получил я коробку весьма внушительных размеров и еще более внушительного веса, более 11кг. И это при том, что аккумуляторов здесь в комплекте нет, ИБП даже не рассчитан на их установку.
К упаковке претензий нет, все продумано, даже то, как вынимать его из упаковки.


Кроме того блок попутно замотали в пленку, для дополнительной защиты. В комплект входит только ИБП и инструкция, можно было бы порекомендовать давать еще комплект предохранителей, но как показывает практика, смысла в этом просто нет, так как если даже они перегорят, то с большим шансом комплектные к тому времени будут уже утеряны.


В инструкции присутствует вся необходимая информация как о технических характеристиках, так и о особенностях заряда, настройках, расчете времени работы и т.п. Кроме того указано, что срок гарантии 3 года.


При этом опять возникла путаница, в бумажной и электронной версиях инструкции указан срок гарантии 36 месяцев, а на сайте 10 лет.


Но для детального ознакомления можно воспользоваться электронным вариантом, я же буду периодически приводить основные моменты в виде скриншотов и начну с указания технических характеристик


Данный ИБП позиционируется производителем как Линейно интерактивый непрерывного действия с синусоидой на выходе при работе от батареи.
Но здесь я не совсем согласен, так как у ИБП непрерывного действия всегда работает инвертор и потому их относят к онлайн сериям. В данном случае в паспорте есть указание на время переключения, составляющее не более 5мс.
Линейно интерактивный, это значит умеет взаимодействовать с сетью, ну а говоря русским языком, имеет внутри стабилизатор напряжения и перед тем как перейти на батарею пытается обойтись поднятием/снижением выходного напряжения путем переключения обмоток своего трансформатора. Т.е. в обычном режиме трансформатор питает зарядное устройство и переключает обмотки чтобы работать как стабилизатор, а при работе от батареи повышает напряжение после инвертора. Именно по этому для меня немного странно звучит в данном случае словосочетание — непрерывного действия.
Возможно я как нибудь расскажу о разных топологиях ИБП, чем они отличаются друг от друга и какую лучше применять для определенных ситуаций.

Внешний вид более чем классический, большая металлическая коробка с панелью индикации, впрочем наверное как раз панель и выбивается из «классического» дизайна, так как сейчас все реже встретишь ИБП с обилием индикации.


По бокам вентиляционные отверстия, они смещены к передней части для лучшего охлаждения продуваемым воздухом.


Передняя панель большая, индикации много, наверное даже очень много, лично на мой взгляд сюда уже просятся не дискретные светодиодные индикаторы, с семисегментные или небольшой ЖК типа 2004, на который уже вывести всю информацию вплоть до возможности задания емкости аккумулятора и соответственно расчетного времени автономной работы.
Из органов управления есть кнопка, одна, слева, благо настраивать надо мало и делать это приходится один раз.


Описание передней панели.
• 1-5 BATTERY: индикаторы уровня заряда АКБ;
• 6-10 OUTPUT: индикаторы нагрузки ИБП;
• 11: индикатор тока заряда (15А) и указатель типа АКБ;
• 12: индикатор тока заряда (12А) и указатель типа АКБ;
• 13: индикатор тока заряда (8А) и указатель типа АКБ;
• 14: индикатор состояния ИБП (светится постоянно (CHARGE) – заряд АКБ, светится прерывисто
(DISCHARGE) – разряд АКБ);
• 15 LINE: индикатор состояния питающей сети переменного тока (светится постоянно — сеть в норме,
светится прерывисто — сеть вышла из диапазона 150 – 280 В, не светится – питающая сеть переменного тока
отсутствует);
• 16 FAULT: индикатор аварии ИБП, а также индикатор короткого замыкания на выходе;
• 17 ON/OFF: кнопка включения и отключения ИБП, а также настройки типа АКБ и тока заряда


А вот сзади все гораздо скромнее, вентилятор, розетка для подключения нагрузки, пара предохранителей и выводы для проводов.

Сразу отмечу нюанс маркировки ИБП. Есть три варианта, UPS1000, UPS-1000L и UPS-1000LP, поначалу я не мог понять, чем же они отличаются, оказалось что как раз типом розетки, UPS-1000L немецкий стандарт, UPS-1000LP французский стандарт, на фото просто UPS1000. Думаю производителю надо различия в маркировке как-то выделить или вынести поближе к началу описания.

Вентилятор производства Sunon, радует что не стали здесь экономить.



Кабели несъемные, можно было бы посетовать что нельзя заменить вводной, но отмечу что на вид он довольно высокого качества, а лишние разъемные контакты надежности не добавляют.
Провода к батарее имеют сечение 10мм.кв, что при максимальном токе порядка 80А вполне допустимо, на концах медные клеммы. Кабель производства Тумен, очень жесткий, хотя в данном случае это не критично. Правда мне он мог показаться жестким после работы со сверхгибким кабелем большого сечения в силиконовой изоляции, но ценник там совсем другой, да и не нужен он здесь.


Снизу четыре резиновые ножки и наклейка с названием устройства, версией прошивки и серийным номером, слева один из винтов сделан под потай, также виднеются следы бумажной пломбы, предположу что так как устройство ехало для обзора, то просто не стали заморачиваться с пломбировкой так как я бы все равно его разобрал. А вот предположение, почему его вскрывали, я выскажу позже.
За счет большой массы и резиновых ножек сдвинуть его со стола довольно проблематично, иногда это мне даже мешало в ходе всяких перемещений.


Выкручиваем шесть винтов и снимаем крышку для доступа к внутренностям.


Монтаж очень свободный, внутри корпуса довольно много пустого места и в принципе, при должной сноровке сюда наверное можно всунуть даже батарею из четырех LiFePO4 аккумуляторов емкостью 25-30Ач.


Всю верхнюю часть занимает печатная плата и как мне показалось, на фоне продукции известной фирмы АРС компонентов здесь побольше.
На плате есть пометка маркером — V11, на наклейке было V12.1, подозреваю что перед отправкой ПО было обновлено.


Часть отвечающая за управление, микроконтроллер, стабилизаторы питания вспомогательных цепей.


Для управления применен микроконтроллер STM32F070, правее видна пара чипов логики и операционный усилитель.


Также здесь имеется
1. Еще пара четырехканальных операционных усилителей MCP6004
2. Драйвер верхнего и нижнего ключей IR2301
3. Одноканальный драйвер IRS21271 совмещенный функцией контроля тока.
4. Сдвоенный ОУ LM258


Общий вид силовой части


Понравилась неплохая продуманность конструкции, для того чтобы снять плату, надо открутить четыре винта, которыми прикручены силовые провода к радиаторам, затем четыре винта чтобы открутить саму плату и потом просто отсоединить несколько разъемов.
Стал хорошо виден один из ключевых компонентов устройства, силовой трансформатор. Первичная обмотка предположительно намотана медной шиной, а так как она одна, то явно имеем дело с мостовой схемотехникой инвертора.

Обычно применяется два варианта инверторов:
1. Повышаем низкое напряжение до постоянного высокого при помощи импульсного преобразователя, а потом на высокой стороне ставим мостовую схему на транзисторах.
2. Ставим НЧ трансформатор и сразу повышаем с низкого до требуемого высокого переменного.

Первая схема компактнее, дешевле, но лично на мой взгляд схема с НЧ трансформатором надежнее и проще переносит резкие перепады нагрузки за счет большей «инерционности» НЧ трансформатора сглаживая ударные токи через транзисторы инвертора.


Субъективно, трансформатор установлен с запасом по габаритной мощности, для сравнения фото ИБП от АРС который также имеет синус на выходе, такую же заявленную мощность и также является линейно интерактивным, т.е. по сути полный аналог за исключением того, что у него внутри установлена пара батарей. Об этом также говорит и вес, 13.6кг (с батареями) у АРС и 11.4 (без батарей) у Новатека



Плата сверху


Радиаторы расположены вдоль хода воздушных потоков, что улучшает их охлаждение.
Выше я написал что схема мостовая, что подразумевает четыре комплекта силовых транзисторов, но здесь комплектов пять, пятый отвечает за заряд. Причем транзисторы зарядного расположены на одном из маленьких радиаторов, а транзисторы инвертора по одному комплекту на двух маленьких и два комплекта на большом.
Собственно в данном случае получилась оптимизация, так как на большом радиаторе установлены транзисторы верхнего плеча, а на двух мелких, соответственно нижних. Это позволило разработчика отказаться от необходимости изолирования транзисторов от радиатора, что также положительно сказывается на охлаждении и соответственно надежности.


1, 2. Транзисторы зарядного устройства 1шт IRLB8314 и 2шт IRLB3813, также рядом находится датчик тока ASC712
3, 4. Комплекты нижнего плеча, состоящие двух транзисторов IRLB3813 и диодной сборки STPS30L30CT


Рядом видны предохранители по цепи аккумулятора, три штуки по 40А соединенные параллельно. Предохранители вставлены в держатели, которые в свою очередь запаяны в плату.
Также виднеется батарея конденсаторов по шине питания, 6х3300мкФ 16 вольт.


Узел верхнего плеча моста, справа виден термодатчик, вставленный в отверстие радиатора.
Здесь применены два комплекта из 2шт IRLB8314 и 1шт STPS30L30CT.
Сначала немного странным показалось то, что в верхнем и нижнем плечах применены разные транзисторы. Но здесь предположу что это возможно связано с тем, что верхними транзисторами управляют драйверы контролирующие ток по падению напряжения на транзисторах.


Часть узла управления, выше видно что плата в районе транзисторов не только двухсторонняя, а и имеет дополнительное за счет пропаянных участков.


Здесь же установлены:
1. Четыре реле HRS4H-S, три из которых скорее всего отвечают за коммутацию обмоток для режима стабилизатора, а одно за переключение сеть/батарея. Рядом виден варистор на 430 вольт.
2. Здесь же находится и датчик тока потребляемого нагрузкой.


Для сравнения печатная плата показанного выше аналога от АРС.


Немного отвлекусь.
Я не могу не вспомнить свой ИБП, который у меня уже давно, да и попал ко мне в БУ состоянии. Он имеет более габаритный корпус, но внутри у него уже место под пять 12 вольт батарей. А кроме того, это онлайн ИБП и отчасти именно потому я некоторое время назад отказался от его использования так как он не только требовал замены батарей раз в три года, так еще и потреблял на свои нужды около 50-80Вт или с учетом замены батарей около 60-70 долларов в год.
Также есть у него особенности, например индикатор мощности нагрузки не до 100%, а до 140, т.е. 100, 120, 140. Режим байпас включается автоматически при выключении ИБП выключателем на передней панели. Этот ИБП у меня легко тянул системный блок, 19 дюймов кинескопный монитор, внешний модем, колонки и лазерный принтер. Особенно интересно выглядит переход в онлайн режим при включении. Подключаем на выход осциллограф, идет сетевая синусоида с искажениями, включаем, через несколько секунд срабатывает реле внутри и синусоида становится красивой.
Если кто-то знает что это вообще за ИБП, буду рад ссылкам или какой нибудь информации.

Приношу извинения за качество фото, ИБП стоит в шкафу, весит много, вынимать проблематично, а ниже фото вообще пятилетней давности.


Но схемотехнически, да и конструктивно он мне очень нравится, большие радиаторы вдоль всего корпуса, захват воздуха спереди, сзади два вентилятора, куча фильтров от помех. Кстати мощность у него такая же как у обозреваемого.


Есть еще особенность, два СОМ разъема, причем один «папа», второй «мама», когда я разбирался с ним, то выяснил, что скорее всего он поддерживает каскадирование или одновременную выдачу сигналов с нескольких ИБП.

И здесь пожалуй я должен сделать замечание Новатеку. Конечно ИБП это хорошо, но как так получилось что в нем нет выходов хотя бы для стандартных сигналов — «нет сети» и «батарея разряжена»?
То что нет ПО меня абсолютно не расстраивает, ИБП далеко не всегда применяются с компьютерами (хотя современные устройства в той или иной степени тоже компьютеры), но вот стандартные «сухие контакты» очень даже могут быть полезны, тем более цена этой опции копеечная. В принципе сигналы даже можно самому взять со светодиодов передней панели, но это будет несколько… криво.

Еще в начале нулевых мы стали встраивать в свои ИБП возможность работы с компьютером, примитивно до ужаса, но с использованием стандартных сигналов и это тогда вполне работало. Насколько я понимаю, Windows 7-10 так уже не умеет.


После того как собрал обратно, решил перед тестами хотя бы проверить что ИБП работает. Для этого подключил батарею 12 вольт «на живую нитку», хотя так делать нельзя и попутно выяснил что без батареи ИБП не стартует.
С батареей можно запустить ИБП без сети, т.е. поддерживается функция «холодный старт», мой старый ИБП её не имеет.
Еще сразу скажу, что яркость светодиодов весьма большая, а с учетом того что обычно их светит 4-5 штук, а как минимум один еще и моргает, то это может иногда раздражать.
Также при работе имеется низкочастотный гул, не очень громкий, но однозначно заметный в тихом помещении. Мой старый ИБП сам по себе не гудел, но шумел вентиляторами, из-за чего мне их пришлось заменить на другие.

В работе обычно светят индикаторы (на фото некоторые подсвечены от вспышки):
1. Line — работа от сети
2. Discharge, светит при заряде, потом погасает и моргает при работе от батареи.
3. Charge, моргает так как показывает какой тип батареи подключен, я бы его вообще убрал, не вижу смысла индицировать то, что обычно настраивается один раз и надолго.
4. Один светодиод индикации процента заряда
5. Один светодиод индикации процента нагрузки если она более 20%



По поводу подключения батареи. ИБП может отбирать от батареи большой ток, соответственно есть большой шанс что батарей будет несколько, соединенных параллельно. Потому есть особенность их подключения, делать это надо диагонально, что отражено в инструкции, в таком случае ток в цепи каждой батареи будет одинаков если сами батареи имеют одинаковые параметры. Кстати ИБП других фирм, рассчитанные на подключение внешних батарейных модулей, обычно используют подключение «гирляндой», что не совсем корректно, ближайшая к ИБП батарея будет изнашиваться более активно.

Кроме того в инструкции написано что нельзя подключать разные батареи, хотя здесь есть куча оговорок и при некоторых условиях вполне можно это делать. Но применение одинаковых батарей упрощает обслуживание, так как и изнашиваются они одновременно.


Для тестов использовалась батарея LiFePO4 собранная из четырех ячеек, подключение через короткие провода с клеммами под болт.


Небольшое отступление. Выше я писал что ИБП при работе гудит, а точнее говоря гудит трансформатор, ну думаю многие знакомы с привычным 50Гц гулом БЖТ, вот здесь то же самое, но есть одно «но». Дело в том, что кроме собственно гула, к которому быстро привыкаешь и через время перестаешь его замечать, хотя как я писал, в квартире вы его все равно будете слышать, есть еще звук. В процессе работы ИБП издает звуки похожие на щелчки, они могут быть парными, вида 1.1...1.1......1.1...1.1..., могут быть одиночными и вот они раздражают больше чем гул. Причем они есть не только во время заряда батареи и просто режима ожидания, они есть даже если ИБП отключить от сети и выключить его кнопкой на передней панели. При снижении напряжения аккумулятора меняется немного частота этих щелчков и через время они сходят на нет. Я бы сказал что они бывают периодически, но корректнее будет сказать, что их периодически нет.

На фотографиях выше вы видели вентилятор, его работа зависит от температуры, потому в режиме ожидания он обычно выключен, включается обычно при заряде батареи или работе инвертора. За это плюс.

Так как ИБП не имеет ПО, а также не имеет встроенной батареи, но тесты будут немного сокращены, впрочем даже в таком виде они заняли довольно много времени.

Первым тестом идет проверка тока потребления в отключенном режиме (от сети и кнопкой) и в режиме работы инвертора без подключенной нагрузки. Соответственно электроника в режиме ожидания потребляет около 9-10мА, а инвертор без нагрузки 2.5А.


Ток заряда и собственное потребление от сети.

Эта часть будет большой, так как на мой взгляд режим заряда для ИБП как бы даже не более критичен чем режим преобразования, так как при некорректном заряде идет очень быстрый износ батареи, а порой батарея может стоить сопоставимо с самим ИБП, если не дороже.

ИБП поддерживает три величины тока заряда, 8, 12 и 15А и за это просто огромный плюсище, упомянутый выше аналог от АРС со своими 0.9А нервно курит в сторонке. Но подобные режимы накладывают и ограничения, о том чтобы использовать пару «батареек» на 7-9Ач соединенных параллельно, можете забыть сразу. Я уже как-то писал, что подобные батареи имеют максимальный ток заряда порядка 2.5-3.5А и даже две штуки будут работать с перегрузом. Данный ИБП рассчитан именно на емкие батареи.

Выбор тока заряда предельно прост, подключаем батареи и включаем ИБП в сеть, по умолчанию ток заряда 8А. Если хотим выбрать другое значение, то из включенного состояния нажимаем на кнопку и держим её пока он не начнет последовательно перебирать режимы 8-12-15А, на нужном отпускаем кнопку, ИБП отключится, после этого опять его включаем.

1, 2. Режим 8А, максимальное потребление от сети было 163Вт (в конце заряда).
Я проверял с LiFePO4 батареей, у неё напряжение окончания заряда ниже, соответственно максимальная мощность от сети также чуть меньше, в режиме AGM максимально было 170Вт.
3, 4. Режим 12А
5, 6. Режим 15А
7, 8. После полного заряда есть небольшой ток подзаряда батареи, потребление от сети собственно самим ИБП, около 13-14Вт, что очень хорошо, так как именно большое собственно потребление было одной из причин отказа мною от использования онлайн ИБП.

Токи заряда немного завышены, но это совершенно не принципиально, собственное потребление маленькое, что является преимуществом. Здесь могу смело поставить пять баллов.


Очень важное значение имеет не только ток заряда, а и напряжение, которое поддерживается на батарее и алгоритм работы зарядного устройства. Чаще всего это режим CC/CV, где CV равняется напряжению батареи в буферном режиме.
К слову, чаще всего батареи имеют два режима работы, циклический и буферный, при этом обычно диапазоны напряжений пишут не только в документации, а и на корпусе батареи.
Данный ИБП имеет поддержку трех типов батарей, AGM, Gel и LiFePO4. На самом деле AGM батареи и гелевые относятся к одной технологии — VRLA, сюда же относятся и так называемые мульти-гель (MG). Отличаются батареи рабочими напряжениями, как в циклическом, так и в буферном режимах.
Вообще со всеми этими VRLA батареями есть большая путаница, бывает что одни указывают одно, другие, совсем другое и потому я перед тестами залез в поисковик и подобрал для примера четыре батареи чтобы обозначить рабочие режимы. Батареи подбирались предельно просто, желательно было обозначение типа на самой батарее и более менее нормальное фото. В итоге имеем:
1. Azbist, ASAGM121000M8. Буферный режим 13.7-13.9В (13.6-13.8, на корпусе два обозначения), Циклический режим 14.6-14.8В
2. CSB, GP12650. Буферный режим 13.5-13.8В, Циклический режим 14.4-15В
3. LogicPower, LPM-GL 12 65. Буферный режим 13.5-13.8В, Циклический режим 14.5-14.9В
4. Delta, GEL-12-75. Буферный режим 13.38-13.61В, Циклический режим 13.8-14.1В

Первые две по технологии AGM, вторая гелевая, третья заявлена как комбинированная AGM+Gel, хотя изначально я нашел её как гелевую.
По напряжениям видно, что почти везде диапазон напряжений буферного режима составляет около 13.5-13.8 вольта и только у последнего типа он меньше, 13.38-13.61В. Диапазон напряжений циклического заряда при этом 14.4-15 вольт и опять у последнего типа он отличается, 13.8-14.1В.



Производитель приводит в описании два алгоритма заряда, для AGM и Gel он одинаков, причем выглядит очень даже корректно, сначала батарея заряжается с параметрами циклического заряда и потом переводится в буферный режим, на мой взгляд это самый корректный алгоритм.


С LiFePO4 в общем-то также рекомендуется использовать подобный режим, причем он неплохо описан в даташите на батареи LT-LFP220-300 и кроме того я подобное тестирование проводил в другом обзоре, где проверял зависимость времени заряда и отдаваемой емкости в зависимости от напряжения буферного режима.



Инженеры Новатек-электро здесь поступили немного по другому, они просто заряжают до буферного напряжения и поддерживают его далее на одном уровне. По крайней мере на графике из инструкции показано именно так.
Причем указано что заряжается батарея до напряжения 14.5 вольта, что при четырех ячейках дает 3.625 вольта, это много и для LiFePO4 это циклический режим, кроме того при наличии платы защиты это может вызывать ложные срабатывания.


Что мы имеем в реальности.
Тесты проводились просто, сначала я частично разряжал батарею, потом включал заряд и следил пока будет пиковое напряжение, после этого ждал когда погаснет индикатор Charge и включал регистрацию максимум/минимум. Дело в том, что заряд после этого не отключается, а идет ступенчато, один шаг вверх, два вниз, т.е. напряжение опускалось до какого-то значения, затем немного поднималось, потом опять снижалось, но уже чуть ниже чем на предыдущем шаге. И так процесс длится очень долго.

Результаты соответственно разделены на три группы, для трех режимов заряда.
1. AGM, напряжение окончания заряда 14.67 вольта, минимальное за три часа 14.06 вольта, среднее 14.12 вольта
2. Gel, окончание заряда при 14.26 вольта, минимальное за три часа 14.02 вольта, среднее 14.09 вольта
3. LiFePO4, окончание заряда 14.26 вольта, минимальное за 12 минут 13.91 вольта, среднее 13.92 вольта. Этот тест проводился первым и немного по другой методике, здесь я еще не задавал интервал отслеживания в 3 часа и просто начал отсчет макс/мин через примерно те же 3 часа. Но видно что напряжение стабилизировалось так как за 12 минут колебание составило всего 27мВ.

Из замеченного, в режиме AGM интервал между достижением максимального значения напряжения и погасанием светодиода Charge был заметно больше чем в остальных двух режимах. Кроме того, даже спустя три часа напряжение продолжало снижаться, но делало это очень маленькими шагами и я дальше просто не ждал, возможно снизилось бы еще больше. При этом я так и не дождался момента когда зарядное отключится полностью.


Позже я провел еще один эксперимент, отключил ИБП кнопкой и выключил из розетки. Оказалось, что вышеприведенные тесты банально упирались в то что на батарее просто очень медленно падало напряжение. Для режима работы с LiFePO4 это говорит о том, что батарея хоть и подзаряжалась, но делалось это очень короткими импульсами. Напряжение во время заряда менялось примерно так — +20мВ, -22мВ, +21мВ, -19мВ, +22мВ, -19мВ. Но по итогу батарея просто набрала необходимую емкость и ИБП только компенсировал саморазряд.
На фото ниже напряжение после отключения заряда, через 16 минут и через примерно полтора часа.
Кстати у моего старого ИБП при отключении выключателем у него автоматом включался байпас, а вот зарядное продолжало работать, потому здесь я на всякий случай отключал полностью.


Чтобы проверить свои теории я пошел дальше, достал из кладовки коробку с БУшными батареями, соединил их параллельно и решил проверить так.
В процессе было замечено что напряжение гонялось в широком диапазоне, начиная от 12.47 и заканчивая 14.74 (включен режим AGM), причем происходило это очень быстро. Причина стала понятна примерно через пару часов, скорее всего у одной батареи было внутреннеее КЗ одной из ячеек, на термофото её отчетливо видно, пришлось её отключить.

Наверняка будет вопрос, почему я использую батареи какой-то непонятной фирмы. Нет, все батареи Panasonic, одна из них стоит внизу, остались после плановой замены 6 штук в одном ИБП, а коробка валялась давно.


После этого все стало нормально, ИБП зарядил батарею, подержал её с часик под полным напряжением, погонял немного туда-сюда и полностью отключил заряд, хотя в процессе все равно продолжал подзаряжать короткими импульсами, это можно увидеть по измеряемому напряжению и зарегистрированному минимальному.

Собственно зачем я все это измерял, фотографировал и писал.
Дело в том, что зарядное устройство здесь не является типовым «кипятильником», коим оборудовано подавляющее большинство ИБП, включая совсем не бюджетные фирменные модели и это действительно хорошо, потому как мало какие производители с этим заморачиваются. Им ведь надо продавать свои батарейные модули, а как их продашь когда ИБП их бережет?

Если сильно упростить, то процесс заряда выглядит как-то так:
1. Заряжаем батарею до 14.2-14.6 вольта в зависимости от режима и держим некоторое время под напряжением. При первом заряде напряжение может кратковременно (буквально на пару секунд) подняться до 14.7-14.8 вольта, но это не критично.
2. Снижаем ток заряда почти до нуля чтобы напряжение начало снижаться.
3. Через некоторое время опять включаем заряд и так несколько раз.
4. Отключаем заряд полностью, лишь периодически немного подзаряжая.
5. Если батарея в процессе разрядилась ниже некоего критического порога, то опять заряжаем до полного напряжения, т.е. возвращаемся в п1.

Лично на мой взгляд здесь реализован правильный алгоритм, в который входит и заряд в циклическом режиме чтобы батарея получила максимум полезной емкости и небольшая тренировка и нет функции «кипячения».
Пожалуй единственное что меня смущает, работа с LiFePO4, потому как они используются с платами защиты и их надо заряжать «нежно», чтобы встроенный балансир успел как-то выровнять напряжение на ячейках, если сделать заряд резким, то на самой слабой ячейке напряжение выйдет за критичный предел и плата защиты отключит батарею полностью.
Но функции работы с LiFePO4 я буду проверять отдельно и позже, аккумуляторы уже заказаны.


Весьма малораспространенный тест, но полезный для пользователей отопительных котлов. Здесь я проверял, разрываются оба провода вход/выход или только один. Дело в том, что попадались ИБП, где отключалась и фаза и ноль при переходе на батарею, в таком случае могут быть проблемы с газовыми котлами, срабатывала защита.
Здесь все нормально, хотя есть небольшой нюанс, который я не совсем понял, в течение примерно минуты сопротивление плавно и волнообразно менялось от 0 до 0.3 Ома и обратно.


Выходное напряжение.
1. При питании от сети, без нагрузки
2. При питании от батареи, без нагрузки.
3. При питании от заряженной батареи и нагрузке 420Вт.

Попутно проверил работу и при разряженной батарее, когда индикатор заряда уже светил красным, а нагрузка была те же 400-420Вт напряжение на выходе просело до 216 вольт, что вполне нормально.


Работа индикатора заряда вызвала небольшие вопросы.
1, 2. После небольшого разряда батареи и отключения нагрузки у индикатора отображалось 75-100%, хотя реальный заряд был ближе к 90-95%.
3. Если подключить нагрузку, то индикатор заряда сразу начинал отображать уже всего 25%.
4. Напряжение на клеммах ИБП без подключенной нагрузки (только потребление самого ИБП).
5. Напряжение на клеммах ИБП при нагрузке 420Вт
6. Напряжение на клеммах батареи при той же нагрузке.



И здесь я опять вернусь к сложностям измерения заряда LiFePO4 батарей.
Слева график разряда током 23А свинцовой батареи с сопротивлением 12мОм, справа LiFePO4, график при токе 40А (нижний) при сопротивлении батареи 6-7мОм, так что можно сказать что батареи нагружены примерно одинаково.
Но вот напряжение у LiFePO4 падает явно медленнее. При этом в первые 10% разряда оно составляет у свинцовой 11.9 вольта, а у LiFePO4 уже 12.8 (что примерно и совпало с измерениями) и мне было странно видеть на индикаторе 25% заряда при том, что батарея заряжена.
В идеале для LiFePO4 следует задавать емкость батареи и обнулять её после каждого полного заряда чтобы счетчик отданных Ач или Втч работал корректно. Но это сложно и я бы просто проверил калибровку индикатора.

Кроме того, у ИБП есть провода, длина около метра, соответственно общая длина 2м, при сечении 10мм.кв и токе около 40А падение будет равно 3.3мОм х 40А = 0.132 вольта. Т.е. при таком токе до ИБП уже доходило не 12.5, а 12.37 и индикатор мог ошибаться, а ведь еще добавится плата защиты.


Кстати насчет тока потребления и КПД. При подключении резистивной нагрузки мощностью 420Вт (банальный утюг) ток в цепи батареи был 42.16А, что при напряжении на клеммах 12.5 вольта дает мощность по входу 527Вт и соответственно КПД 80%.
Судя по индикатору ИБП он был нагружен на 60%, что в общем-то логично при заявленной мощности в 600Вт.

Отмечу полезную особенность, при переходе на батарею ИБП издает два звуковых сигнала и дальше молчит, что весьма нормально для «долгоиграющих» ИБП которые могут работать часами. Также стоит сказать что у данного ИБП нет «зеленого» режима и он вполне нормально работает и без нагрузки без автоотключения.


На всякий случай повторил тест в более наглядном виде при нагрузках 200 и 420Вт, здесь также получился КПД около 78-79%, что не очень много, хотя и вписывается в запасом в заявленные 75%, сказывается низкое напряжение питания, у ИБП на 24 вольта и более оно обычно выше.
Интересно что для подобного ИБП от АРС (с 24 вольта батареей) при таких же режимах декларируют КПД 95-97% и что-то мне подсказывает, что он несколько завышен.


По поводу мощности. У ИБП есть индикатор 20, 40, 60, 80 и 100%, без нагрузки или при очень малой не светит, при активной нагрузке 200Вт отображает 40%, при 420Вт 60% и при 620Вт соответственно 100%.
Здесь мне вспомнились наши ИБП, выше я указал что мощность у них была 300, 600Вт и т.д, это не описка, мощность заявляли для активной нагрузки.


Тестирование порога отключения по разряду батареи, батарея слабенькая и напряжение быстро просело, но заметил что индикатор разряда батареи быстро перешел в красную зону даже при том, что напряжение на батарее было не менее 11.3 вольта. На первом фото показания спустя четыре минуты после начала теста, но реально индикатор в красную зону перешел гораздо раньше.
Порадовало что даже при напряжении на батарее в 10.6 вольта выходное было все те же 229 вольт.
Отключился ИБП при напряжении 10.48 вольта на батарее, на самом входе ИБП думаю было около 10.6.


Проверка диапазонов рабочего напряжения.
Здесь я проверял работу в диапазоне входных напряжений от минимально возможного, до 250 вольт, верхнее напряжение было ограничено возможностями ЛАТРа.
ИБП имеет две ступени на понижение и две на повышение, при этом обеспечивает работу при снижении напряжения примерно до 150 вольт (при небольшой нагрузке), далее переходит на батарею. Переход на сеть происходит при входном напряжении 160-170 вольт, четкую зависимость не отследил, но по ощущениям, чем дольше работает от батареи, тем позже перейдет на сеть.

При повышении снижать напряжение начинает при входном около 248-250 вольт, до этого работает в режима байпас, по прикидкам на следующую ступень должен перейти при входном около 280 вольт, если напряжение будет повышаться и далее, то там уже перейдет на батарею.


Повышение входного напряжения от 130 до 250 вольт, выходное при этом находилось в пределах 209-245 вольт


То же самое в динамике.


Понижение входного напряжения от 250 вольт до порога перехода на батарею, выходное напряжение оставалось в пределах 206-230 вольт, реально диапазон был немного больше, регистратор пишет медленнее чем отображается на дисплее.


И более наглядно


Ну и осциллограммы что у ИБП на выходе, а также реакция в разных режимах работы.
1. Питание от сети, стабилизатор отключен, да, у меня в сети такая вот неприглядная картина.
2. Работа от батареи без нагрузки, стало явно красивее.
3. Подключил резистивную нагрузку в 420Вт, ничего особо не изменилось.
4. А вот здесь подключен импульсный БП без корректора мощности, мощность 420Вт, картинка стала похожа на трапецию, КМ=0.72-0.75
5. Тот же тип нагрузки, но мощность снижена до 200Вт, если и стало лучше, то незначительно
6. Совмещенная нагрузка, 200Вт резистивной + 200Вт ИИП с КМ=0.72-0.75.

Конечно картина при применении в качестве нагрузки ИИП без активного корректора мощности была предсказуемой, тем более когда мощность нагрузки составляет около 70% от максимальной, но как-то совсем некрасиво. Гораздо более интересна мне была реакция на реактивную нагрузку, но когда начал искать дома что-то для её создания, то внезапно понял, что их у меня дома три и все не подходят:
1. Небольшой вентилятор, слишком маломощный
2. Вытяжка на кухне, у неё симисторное управление и непонятно как она себя поведет при переходных процессах, да и корректность теста была бы под вопросом.
3. Холодильник, при штатной работе все нормально, но в момент пуска компрессора будет перегрузка.

На текущий момент ищу что нибудь еще, но это будет уже во второй части обзора.


Переходные процессы при переключении с сети на батарею. Здесь и далее я использую два типа нагрузки, лампа накаливания мощностью 200Вт и ИИП с нагрузкой 200Вт без корректора мощности.
В инструкции заявляется о времени переключения до 5мс, в реально же я получил больше. Тесты проводились по нескольку раз, но каждый раз все было по разному.
1, 2. Активная нагрузка, переключение не всегда занимает 5мс, например слева было 12мс, причем после переключения ИБП вышел на нормальный режим не сразу, справа с выходом на рабочий режим было все корректно, но время переключения все равно составило 7мс.
3, 4. ИИП, в первом случае примерно те же 12-13мс, выход на режим прошел корректно, во втором время переключения было тем же, но выход на рабочий режим имел странную форму, сначала нормально, потом просадка напряжения и восстановление.


Обратное переключение, с батареи на сеть.
1, 2. Активная нагрузка, переключение примерно за 7мс.
3, 4. ИИП, можно сказать что все очень красиво, фактически синусоида (если так её можно назвать) и не рвалась.

В данном режиме все было заметно лучше так как переключение было инициировано самим ИБП и он вполне мог подстроиться под нужный момент переключения, но тем не менее при активной нагрузке он немного не вписался в заявленные 5мс.


Переходные процессы в режиме стабилизации напряжения.
1, 2. Понижение напряжения на входе, соответственно ИБП переходит на режим повышения, слева активная нагрузка 200Вт, справа ИИП.
3, 4. Переход из режима стабилизации с повышением к обычной работе, виден какой-то совсем некрасивый процесс, причем такая болтанка была во всех тестах, здесь и выше показан средний результат. Здесь также слева активная нагрузка, справа ИИП.


Заинтересовавшись, провел еще один тест, на этот раз только с активной нагрузкой, но здесь показан переход из нормального режима в режим понижения и обратно. Слева входное 250 вольт, ИБП понизил, справа обратный процесс.
И также видно переходной процесс при переключении ИБП в режим трансляции входного напряжения на выход.

На мой взгляд подобные переходные процессы это не очень хорошо, возможно это связано с качеством конкретного реле, возможно с отсутствием помехоподавляющих фильтров по выходу.


Теперь самое сложное, выводы.
Из того, что понравилось.
ИБП имеет возможность работы с LiFePO4, а также большой ток заряда до 15 ампер, что подходит для эксплуатации с емкими батареями и обеспечивает быстрое восстановление емкости после разряда. Упрощенно, после часа работы от батареи при полной нагрузке ИБП через 4 часа может восстановить потраченную на эту работу емкость. Упоминаемому выше ИБП АРС на это потребуется в 4-8 раз больше времени.
Корректный алгоритм заряда батареи, прямо как в рекламе, без принудительного «кипячения», это помимо того что внешняя батарея не нагревается от самого ИБП.
Нагрев. Здесь я тесты не проводил, но могу сказать, что работающий вентилятор слышал за все время только один раз, во время длительного заряда батареи током 15 ампер. При выходной мощности около 35% в течение 15 минут вентилятор также не запустился.
Стабилизатор имеет не две ступени, как часто делают, а четыре, что позволяет работать без перехода на батарею в диапазоне 150-280 вольт!
Заявленный рабочий температурный диапазон от -5 градусов до +40.
Конструкция. Есть такое ёмкое слово — «дубовая», в хорошем смысле. У меня осталось ощущение, что данный ИБП реально раза в полтора мощнее чем декларирует производитель, особенно это заметно по габаритам трансформатора. В общем как говорится — тяжесть это хорошо, тяжесть это надежно.
Встроенная пищалка, я её слышал только в двух случаях, в момент перехода с сети на батарею (два писка) и когда перед отключением по разряду батареи.
Нет «зеленого режима», со всякими умными отключениями в целях сбережения.

Что не понравилось.
Затянутый переход на питание от батареи, у меня получалось около 7-12мс при заявленных 5мс. Я хотел бы чтобы было лучше, сильно мне уж понравилось все что я написал выше, но осциллограммы вполне однозначны.
Переходной процесс при переходе из режима повышения/понижения напряжения к прямой трансляции, возможно необходимы дополнительные фильтры или снабберные цепочки параллельно контактам реле.
КПД хоть и выше заявленного, но все равно хотелось бы повыше.
Шум. Возможно он укладывается в заявленные границы, но вот странные непрерывные щелчки несколько раздражают, причем они есть даже если полностью отключить ИБП оставив подключенной только батарею. Хотя с учетом того что ИБП вряд ли будет стоять в спальне, то я скорее придираюсь. Позже выяснилось что щелчки издает вентилятор, на который зачем-то подается небольшое питание.

Что на мой взгляд стоит добавить или изменить.
1. Индикация и управление, мигающие светодиоды раздражали, особенно когда при работе от батареи она дошла до нижнего порога, то мигало сразу три светодиода, причем с разной частотой, ёлка отдыхает. Что стоит поставить для индикации режимов двухцветные светодиоды? Моргание индикатором обычно требуется для привлечения внимания, например при аварии, отсутствии сети и т.п, но не в штатном режиме работы. Можно было бы конечно посоветовать сделать индикацию на семисегментных индикаторах, но возможно это уже лишнее.
2. Внешние сигналы. Ну вот как так, ИБП и без выходов информации о его состоянии? Я понимаю что это надо далеко не всем, но на мой взгляд найдется достаточное количество пользователей которые его не купят только из-за их отсутствия. Даже ПО не так сильно надо (хотя не помешало бы), но просто сухие контакты можно ведь сделать.
3. Версия на 24 вольта, думаю не помешала бы, так как гонять по проводам токи в 50-60-70 ампер длительно не очень эффективно.
4. Работа с батареями LiFePO4 это действительно хорошо, и за это просто 5 баллов, но здесь есть тонкость. Такие батареи требуют плату защиты, а у них есть особенность, они не всегда самовосстанавливаются после отключения по переразряду, соответственно можем получить неработающий ИБП при разряженной батарее, так как ИБП без батареи не стартует. Возможно стоит разработать свою плату защиты, причем на ней даже не нужны силовые элементы, достаточно давать команду ИБП что батарея разряжена по аналогии с фирменным электроинструментом.

Субъективная общая оценка.
Я пользовался этим ИБП около двух недель, гонял его в разных режимах, заряжал батареи, питал нагрузки и за все это время как ни странно у меня была только одна претензия, к шуму (гудение и щелчки), так как стоял он в нескольких метрах от меня.
В остальном он напоминает изделие некоего предприятия оборонной промышленности собранное по конверсии, т.е. все с запасом и такое, что должно надежно работать в мороз где нибудь в подсобном помещении.

Объективно самое существенное замечание к затянутому переходу сеть-батарея, которое не укладывается в заявленные характеристики.
Очень не помешали бы комментарии представителя разработчика и производителя, возможно проблема «на моей стороне».

На этом у меня все, надеюсь что было полезно и как всегда готов ответить на вопросы по теме.