Por que unha batería de respaldo do UPS ofrece menos tempo de execución do calculado despois da instalación? 

Resposta directa: Unha batería de respaldo do SAI ofrece menos tempo de execución do calculado cando a instalación real xa non coincide cos supostos de dimensionamento. Diagnosticar os vatios e VA medidos, o factor de potencia, a taxa de descarga da batería, a temperatura, o estado de carga, o historial de almacenamento e envellecemento, o estado do cargador, o desequilibrio das cadeas, a caída de tensión do cable, as perdas do SAI e o corte de baixa tensión antes de decidir que a propia capacidade da batería é insuficiente.

Este proceso de solución de problemas está destinado a enxeñeiros de instalacións, operadores de centros de datos, equipos de mantemento de telecomunicacións, hospitais, plantas industriais, integradores de sistemas, distribuidores e compradores OEM que investigan un tempo de execución curto despois da posta en marcha. USYTU fornece sistemas UPS e baterías de almacenamento para aplicacións de carga crítica. A primeira referencia de produto para este tema é o Categoría de produtos de baterías, pero o diagnóstico debería comezar cunha proba de funcionamento medida en lugar dunha substitución inmediata da batería.

Que síntoma ten realmente o sitio?

"O tempo de execución é demasiado curto" pode describir varios fallos diferentes. O equipo de mantemento debe rexistrar primeiro o que cambiou entre o cálculo do tamaño orixinal e o evento real.

A primeira lección da industria é sinxela: non comeces substituíndo as pilas. Comeza reconstruíndo a promesa de tempo de execución orixinal e as condicións exactas nas que se supoñía que se ía acadar.

Paso 1: reconstruír o cálculo orixinal do tempo de execución

O comprador debe localizar o cálculo aprobado, a cotización, a programación da batería, o modelo de UPS, a condición de proba e o requisito de aceptación. Se o tempo de execución orixinal se baseou nunha carga, temperatura, modelo de batería, voltaxe de corte ou taxa de descarga diferente, o sistema instalado pode estar comportándose de forma coherente co seu deseño real aínda que o operador esperaba un resultado máis longo.

Rexistra as suposicións orixinais:

• Carga protexida en vatios
• Carga protexida en VA
• Factor de potencia utilizado no cálculo
• Modelo e modo de funcionamento do SAI
• Modelo de batería e número de unidades ou cordas
• Tensión nominal da batería e capacidade indicada
• Duración de descarga utilizada para a selección da batería
• Base de temperatura
• Base de fin de descarga ou corte
• Antigüidade ou marxe de deseño, se o proxecto esixe
• Cargas auxiliares incluídas ou excluídas

Un erro común do comprador é preservar só a resposta final, como "30 minutos", mentres se perde as suposicións que hai detrás. Sen esas suposicións, a resolución de problemas posteriores á instalación convértese en adiviñas.

Paso 2: Mida a carga real en vatios e VA

O tempo de execución debe conciliarse coa carga que soporta o UPS. A programación do equipo conectado pode diferir da carga de funcionamento real porque os dispositivos foron engadidos, eliminados, reconfigurados ou cargados de forma diferente despois da posta en servizo.

Comprobe os dous vatios e VA porque a selección do SAI e a descarga da batería están afectadas pola carga eléctrica real e o factor de potencia do equipo protexido. Unha queixa de tempo de execución pode aparecer despois dun cambio de carga mesmo cando o panel frontal do UPS aínda mostra unha porcentaxe que os operadores consideran "normal".

O rexistro de mantemento debe recoller:

• Vatios medidos durante a proba de tempo de execución controlado
• VA medido durante o mesmo período
• Factor de potencia
• Carga máxima ou cambiante durante o evento
• Que cargas están realmente conectadas á saída do SAI
• Calquera carga non crítica que se engade despois da posta en marcha
• Consumo interno e auxiliar do SAI cando sexa relevante para o método de cálculo aprobado

Outro custo oculto é o "crecemento silencioso da carga". As pequenas adicións feitas por diferentes departamentos poden acumularse ata que o banco de baterías se xulgue en función dunha carga que nunca foi deseñada para soportar.

Paso 3: use os datos exactos de descarga da batería en lugar da multiplicación de Ah

A capacidade de amperios/hora non é unha cantidade constante de enerxía utilizable en cada taxa de descarga. Os datos de descarga publicados do modelo de batería exactos deben usarse para o tempo de execución previsto e a condición de voltaxe final.

USYTU's Batería de almacenamento 12-250AH aparece cunha tensión nominal de 12 V e unha capacidade nominal de 250 Ah ao ritmo de 20 horas. Os datos do produto na base de datos proporcionada tamén enumeran 187,5 Ah a unha taxa de 3 horas e 137,5 Ah a unha taxa de 1 hora a 25 °C. Estas cifras mostran por que non se debe utilizar un simple cálculo de enerxía de 12 V × 250 Ah como modelo de tempo de execución final para unha descarga de UPS de alta taxa.

Unha segunda referencia, o Batería de almacenamento 12-120AH, aparece como 12V e 120Ah a 20 horas, con 90Ah a 3 horas e 66Ah a 1 hora a 25°C. Os compradores deben utilizar a información completa de descarga específica do modelo e a demanda real de enerxía ou corrente do proxecto ao confirmar o tempo de execución.

Este é un dos puntos técnicos de adquisición máis importantes do artigo: dúas baterías cunha tensión nominal similar e etiquetas Ah aínda poden requirir cálculos de tempo de execución diferentes cando as curvas de descarga, a resistencia interna, a temperatura, a idade e as condicións de corte difiren.

Paso 4: conciliar a temperatura coa base do tamaño

O rendemento da batería e a vida útil dependen da temperatura, polo que a temperatura da proba debe rexistrarse e compararse coas condicións utilizadas nos datos do provedor e no cálculo do proxecto. Unha sala de baterías que é materialmente máis fría ou máis quente que a base do tamaño pode producir un resultado de tempo de execución diferente e unha ruta de envellecemento diferente.

O comprador debe evitar aplicar un factor de corrección universal a menos que estea apoiado polos datos exactos do fabricante da batería ou o método de proxecto aprobado. En vez diso, rexistra:

• Temperatura ambiente da batería
• Temperatura representativa da batería-unidade onde o requira o procedemento aprobado
• Anomalías recentes da climatización ou da temperatura ambiente
• Temperatura de almacenamento antes da instalación
• Se se permitiu que as baterías alcanzasen as condicións de funcionamento previstas antes da proba

Un erro de mantemento é probar despois dun fallo de climatización da sala e usar ese resultado para condenar o banco de baterías sen ter en conta o cambio de ambiente.

Paso 5: confirma o estado de carga e o historial de carga

Un banco de baterías non pode entregar o tempo de execución calculado se non alcanzou o estado de carga requirido. Isto pode ocorrer despois dunha interrupción recente, un período de recarga incompleto, unha configuración do cargador que non coincide cos requisitos aprobados da batería, un fallo do cargador ou unha instalación que se almacenou durante un período prolongado antes da posta en marcha.

Para unha investigación en tempo de execución, revise:

• Tempo transcorrido desde o último evento de alta
• Período de recarga antes da proba
• Historial de alarmas do SAI ou do cargador
• Configuración do cargador con respecto á especificación da batería aprobada
• Lecturas individuais ou de cadea recollidas segundo o procedemento de mantemento aprobado
• Datas de almacenamento e posta en servizo
• As baterías substituíronse por separado do resto da corda

Un erro común do comprador é executar repetidas probas de tempo de execución demasiado próximas. A segunda proba pode ser máis curta porque o banco de baterías non se recuperou completamente, non porque a segunda proba revelase un novo defecto.

Paso 6: comproba o equilibrio das cordas, as conexións e a caída de tensión

Os bancos de baterías do SAI conteñen varias unidades conectadas en serie e tamén poden conter cadeas paralelas. Unha unidade débil, unha conexión anormal, un problema de cable ou un desequilibrio das cadeas poden facer que o UPS chegue ao seu corte de baixa tensión antes de que o resto da capacidade da batería estea completamente utilizada.

Debido a que os sistemas de baterías UPS poden implicar enerxía DC perigosa, estas comprobacións só deben ser realizadas por persoal cualificado segundo o procedemento aprobado do lugar e do fabricante. O obxectivo do diagnóstico é identificar un comportamento anormal de tensión e unha perda excesiva sen crear risco adicional.

Aquí é onde se deben separar a "calidade da batería" e a "calidade da instalación". Non se debe culpar a un provedor da perda de tempo de execución causada polo cableado de campo e non se debe esperar que un instalador solucione unha batería defectuosa cambiando o tamaño dos cables.

Paso 7: Verifique os supostos de corte de baixa tensión do UPS e de perda do inversor

O SAI deixará de usar a batería cando a súa lóxica de control alcance a condición de protección ou baixa tensión definida. Se o cálculo do tempo de execución utilizou unha base de tensión final diferente á do SAI instalado, os resultados calculados e medidos diferirán.

O comprador debe confirmar:

• A base de corte de baixa tensión ou fin de descarga utilizada no cálculo do deseño
• A configuración real do SAI ou o comportamento de control para a configuración citada
• Indica se os datos de descarga da batería usan a mesma condición de voltaxe final
• Perdas de conversión de UPS incluídas no método de cálculo
• Calquera desvalorización ou condición de funcionamento que cambie a potencia utilizable da batería

Un erro frecuente de adquisición é combinar a táboa de descarga da batería dun provedor coa suposición de corte do SAI doutro provedor sen comprobar se as dúas definicións son compatibles.

Como poden os compradores separar un problema de batería dun problema de tamaño?

Como se ve un incidente representativo de curta duración?

Escenario: Unha sala de equipos de telecomunicacións informa de que o tempo de copia de seguridade do SAI é moito máis curto que o obxectivo de posta en servizo orixinal. Este é un escenario de solución de problemas representativo, non un caso de cliente USYTU reclamado.

Antecedentes empresariales: O sitio foi inicialmente encargado cunha carga UPS definida e un banco de baterías. Durante o ano seguinte, engadíronse equipos de rede en varios pequenos proxectos. O cálculo orixinal do tempo de execución permanece no ficheiro de mantemento, pero a programación de carga actual non se actualizou.

Problema: Durante unha proba de interrupción controlada, o UPS alcanza a parada de batería baixa antes do esperado. O equipo de mantemento propón substituír todas as baterías porque se supón que o banco está deteriorado.

Causa: O equipo compara o tempo de execución observado co obxectivo orixinal, pero non mediu os vatios e VA actuais, non comprobou a taxa exacta de descarga da batería nin confirmou o historial de recarga. Cando se mide a carga, é maior que a carga de posta en marcha. O cálculo orixinal tamén se baseou nos Ah nominales en lugar dos datos exactos de descarga de menor duración.

Solución: O sitio reconstrúe a base de tamaño orixinal, mide a carga actual, confirma o modelo da batería e a configuración da cadea, revisa a temperatura e o historial de carga e realiza unha proba controlada segundo o procedemento aprobado. O cálculo revisado compárase co resultado medido antes de que se publique calquera orde de substitución.

Valor da decisión do comprador: O sitio evita substituír un banco completo de batería simplemente porque o tempo de execución real xa non coincide cun cálculo desactualizado. A decisión de adquisición baséase na carga medida, o rendemento de descarga específico do modelo e o estado do banco. Se se precisa capacidade adicional, a nova cotización dimensionarase á carga actual e prevista en lugar de repetir a configuración orixinal.

Como se debe documentar unha proba de capacidade ou tempo de execución controlada?

Débese planificar unha proba controlada para que as cargas críticas permanezan protexidas e se sigan os procedementos eléctricos e de seguridade do lugar. O artigo non substitúe o procedemento de posta en servizo ou mantemento do fabricante do SAI. O valor da proba provén de recoller probas suficientes para que un provedor ou equipo de servizo reproduza o cálculo.

Rexistro:

• Data e motivo da proba
• Modelo e estado de funcionamento do SAI
• Modelo de batería, data de instalación e configuración da cadea
• Vatios medidos, VA e factor de potencia
• Batería e temperatura ambiente
• Estado de carga e historial de recarga antes da proba
• Tensión de arranque e observacións de cadea/unidade pertinentes segundo o procedemento aprobado
• Tempo transcorrido
• Secuencia de alarma e punto de corte real
• Comportamento de recarga posterior á proba
• Calquera indicación anormal de batería, cable, conector ou UPS

Para os compradores que aínda están na fase de dimensionamento en lugar de solucionar problemas dun banco instalado, a guía existente de USYTU sobre Fórmula de tempo de execución do UPS, exemplos e tamaño da batería pode soportar o cálculo inicial. O diagnóstico do sistema instalado neste artigo comeza despois de que xa se fixera ese cálculo teórico.

Que probas se deben enviar ao SAI ou ao provedor de baterías?

Que erros do comprador causan a substitución innecesaria da batería?

• Usando a carga de deseño orixinal despois de que o equipo protexido se expanda.
• Cálculo do tempo de execución a partir de Ah nominal sen os datos exactos da taxa de descarga.
• Proba antes de que o banco complete a recarga requirida.
• Ignorando a temperatura ambiente e o historial de almacenamento a longo prazo.
• Substituíndo todo o banco porque unha cadea ou unidade chegou ao límite cedo.
• Asumindo que todas as baterías de 12 V coa mesma etiqueta Ah son intercambiables.
• Mesturar as hipóteses de batería e UPS de diferentes provedores sen conciliar as condicións de corte e descarga.
• Non rexistrar a proba controlada, deixando ao provedor sen probas para avaliar.

Preguntas frecuentes

Por que o tempo de execución real do SAI é máis curto que o cálculo de Ah?

Porque o Ah nominal é normalmente indicado baixo unha condición de descarga definida. As cargas do SAI poden descargar a batería moito máis rápido e o tempo de execución real tamén depende da temperatura, o corte, as perdas do SAI, o estado de carga, o estado da batería e a carga real.

Debo substituír as baterías se o tempo de execución é curto despois da instalación?

Non antes de comprobar os supostos de dimensionamento e as condicións instaladas. Verifique primeiro a carga actual, os datos exactos de descarga, o estado de carga, a temperatura, o comportamento da corda, a caída de tensión e o corte. A causa raíz pode ser o tamaño ou a instalación en lugar do fallo da batería.

Por que importan os vatios e o VA?

Describen diferentes aspectos da carga eléctrica. O SAI debe soportar o requisito de potencia aparente, mentres que o tempo de execución da batería está ligado á potencia real que recibe o SAI e as súas perdas de conversión. Mida ambos durante o diagnóstico.

Unha batería de 250 Ah pode proporcionar sempre o dobre de autonomía dunha batería de 120 Ah?

Non. O tempo de execución depende do modelo exacto da batería, a taxa de descarga, a tensión final, a temperatura, a idade, a tensión do sistema, a configuración da cadea, a eficiencia e a carga do SAI. Compare os datos de descarga específicos do modelo en lugar da relación Ah só.

A baixa temperatura ambiente pode reducir a duración da batería do UPS?

Si, a saída da batería pode diferir da base de tamaño cando cambia a temperatura. Use os datos exactos do fabricante ou o método de corrección do proxecto aprobado en lugar dun factor de temperatura xenérico.

Por que empeora o tempo de execución despois de varias interrupcións xuntas?

É posible que o banco non se recuperase do estado de carga requirido entre eventos. Revisa a capacidade do cargador, o tempo de recarga, a frecuencia de cortes e as alarmas do cargador antes de xulgar a capacidade da batería.

Que debo enviar a un provedor cando lle pregunto por tempo de execución curto?

Envíe o cálculo orixinal, os modelos de UPS e batería, a configuración de cadea, vatios/VA/factor de potencia actual, temperatura, historial de instalación e almacenamento, historial de carga, rexistro de probas controladas, alarmas, punto de corte, cantidade, destino e tempo de execución necesario.

Solicite un diagnóstico de tempo de execución ou unha revisión do redimensionamento da batería

Prepare o cálculo orixinal do tempo de execución, vatios e VA actuais, factor de potencia, modelo de UPS, modelo de batería e configuración de cadea, data de instalación, temperatura ambiente, interrupcións recentes e historial de recarga, resultados de probas controladas, información de alarma e corte, tempo de execución necesario, cantidade, destino e destino de entrega. Envíaos a través de USYTU páxina de contacto e cotización. O equipo pode revisar as configuracións de batería dispoñibles, comparar o deber medido cos datos de descarga específicos do modelo, identificar a información de diagnóstico que falta e preparar unha cotización de substitución ou redimensionamento coas suposicións e exclusións indicadas.