Огляд інвертора CyberPower SMP350EI + АКБ MNB MM55-12: автономне живлення на кілька годин
Нарешті-то давня задумка по заміні домашнього джерела резервного живлення здійснилася. Колишній Back UPS, придбаний за порадою продавця-консультанта, не виправдав покладених на нього надій — в рідкісні моменти відключення електрики він не міг живити холодильник або газовий котел, так як видавав псевдосинусоиду. Більш того, навіть подивитися фільм, коли сусіди бігають зі свічками, було неможливо — він через кожні 20 секунд голосно і противно пищав. Зате тепер, здається, проблеми будуть вирішені. А от що ж такого може новий CyberPower SMP350EI в зв’язці з AGM акумулятором і розглянемо по-детальніше.
Оглядаємо
Зовнішній вигляд
.
Технічні характеристики
(дані офіційного сайту)
.
Упаковка
Акуратна коробка зі звичайного картону. Габарити (см) 24 х 19,3 х 18,3. Всередині пінопластові вставки для захисту від ударів і падінь.
.
Акумулятор
АКБ на 55 Ампер-годин. І це не звичайний стартерний акумулятор, який стоїть в кожному класичному автомобілі, а VRLA AGM, і вони зовсім не взаємозамінні, що обов’язково слід враховувати при купівлі інвертора окремо (і навіть клеми у АКБ у вигляді ввинчивающихся болтів, а не усічених конусів).
Це досить новий конструктивний тип акумуляторів. VRLA AGM (Valve Regulated Lead-Acid battery – клапанно-регульовані свинцево-кислотні акумулятори на технології Absorbent Glass Mat — абсорбуючі скляні мати) чи АКБ на всмоктуючих скловолоконних губках. На відміну від звичних свинцево-кислотних АКБ технологія без рідкого електроліту має цілий ряд ефектів, що істотно підвищують їх перевага, як-то: відсутні протікання і випаровування (навіть при руйнуванні корпусу), їх можна зберігати і використовувати в житлових приміщеннях (при заряді не виділяється кисень з воднем), швидкість заряду стала в 2-3 рази вище, а струм розряду зріс до 900 А (пластини виготовляються з чистого свинцю, електричний опір якого нижче), підвищилася кількість самих циклів заряду-розряду, збільшилася ємність батареї (пластини розташовуються дуже щільно)кардинально зросла стійкість до глибоких розрядів (кілька сотень разів до 0%), термін служби помітно зріс (до 10-12 років), корпус акумулятора можна ставити на будь-пліч.
За вартістю акумулятори на технології AGM займають проміжне положення між звичайними свинцево-кислотними і гелевими АКБ.
Кільцеві клеми затискаються болтами М6 (з шайбами виробник не вгадав — вони майже провалюються в клеми). Дроти достатньої довжини — плюсовій і мінусовій кожен по одному метру, проте, не дивлячись на це, найзручніше інвертор було б поставити зверху, чому сильно заважає кругла ручка для перенесення акумулятора.
.
Інструкція
Інструкція досить коротка і, як це прийнято в англо-саксонкской технічної традиції, передбачає, що користувач добре розуміє призначення приладу, його пристрій і відмінності від подібних моделей інших типів, тобто ніякого лікнепу немає. В електронному вигляді з керівництвом можна ознайомитися тут: тиць
.
.
Тестуємо
Попутно і там, де це доречно, буде порівняння з Back-UPS ES 525 (хоча зрозуміло, що в більшості випадків абсолютно недоречно порівнювати Off-line/Back/Standby UPS і Порівняйте UPS).
Так у першого — внутрішній акумулятор, а у другого — схемотехнічне рішення з зовнішнім акумулятором, що дозволяє в рази збільшити тривалість роботи, тому що інвертор можна комплектувати АКБ будь-якої необхідної ємності. Також це спрощує з’єднання нових батарей в паралель при додаванні їх у різний час.
.
Про управління
Прилад дуже доброзичливий до користувача і не має майже ніяких налаштувань. Процеси заряду, стабілізації, перетворення енергії відбуваються автоматично. Крім кнопки ON/OFF потрібно лише визначитися, яке буде підключено пристрій: чутлива до часу перемикання і діапазон живлячих напруг електроніка — тоді режим NARROW або електродвигун з великим пусковим струмом — тоді режим WIDE (для однофазних асинхронних двигунів захист від стрибків напруги не вимагає величезного швидкодії, так як при осіданні вниз механічна інерція валу компенсує пропажу навіть сотні циклів живлячої напруги, а при сплеску вгору також необхідно деякий час на термічне руйнування обмотки, але в жодному разі не потрібно швидкодії в 4 мсек, що менше 1/4 періоду циклу синусоїди). Також дуже зручно, що інвертор при зарядженому акумуляторі може працювати і без початкового підключення до мережі, т. зв. холодний старт.
.
Про чистоту сигналу
Цей параметр дуже важливий лише для домашніх побутових приладів, які мають у своєму складі електродвигуни (газові котли, кондиціонери, холодильники, вентилятори, пральні машини тощо). Приладів з імпульсними блоками живлення майже байдужа форма вхідного напруги, тому для сучасних телевізорів, комп’ютерів, мультимедійних пристроїв, а також пристроїв освітлення підійдуть інвертори навіть із спрощеної схемотехнікою з нижнього цінового діапазону. Як правило, моделі, видають точну синусоїду в рази і навіть на порядок дорожче, ніж такі ж, але генеруючі псевдосинусоиду (меандр).
CyberPower SMP350EI видає справжню чисту синусоїду, яка з вигляду правильніше, ніж навіть після автотрансформатора. (Точні значення параметрів вихідної напруги вимагати від осцилографа — іграшки було б наївно, але відносне порівняння різних джерел між собою і мережею 220 В на ньому виконати все ж можна)
.
Про час роботи
Час роботи сильно залежить від потужності підключеного споживача, а також реальної ємності акумулятора. В якості мірної свічки використовувалася лампа розжарювання.
У такої найпростішої конфігурації (SMP350EI + АКБ 55 Ah) з чисто активним навантаженням (150 Вт) комплект відпрацював 02:50 перш, ніж спрацював звуковий і світловий сигнал про повному розряді акумулятора. Далі, вже пиликая, він віддавав енергію ще 4 хвилини. Отже, майже три години. Враховуючи теплову інерцію пристроїв, найбільш часто підключаються до таких інверторів (газові котли і холодильники), для них є всі шанси благополучно перенести багатогодинне відключення напруги. Якщо ж мова йде про регулярні блэкаутах на кілька діб, то варто подумати про придбання генератора, навіть з урахуванням величезних труднощів щодо його змісту (великий, сильно димить, голосно торохтить, потрібен бензин і масло і т. д.). Загалом, нам би день простояти, та ніч протриматися.
Напруга на клемах за ці три години впало з 12,8 (повністю заряджений), до 10,6 (повністю розряджений).
Час заряду також залежить від ємності і для моделі 55А*год від повного розряду до максимуму склало близько 4-х годин (3 години витрачалося з мережі 214 Вт і потім протягом години споживання поступово знизилося до 20 Вт).
.
Про стабілізації напруги
Перевірена робота вбудованого стабілізатора. Все як і належить — при виході напруги за допустимий діапазон інвертор переходить на акумуляторне живлення.
Досвід в режимі NARROW. Перемикання відбувається при зміні вхідної напруги більше, ніж на ±15% від стандарту.
Повторний досвід в режимі WIDE. Точка спрацьовування — при виході за 55% від стандарту (тільки на зниження, а на підвищення не вистачило наукової сміливості).
Слід пам’ятати про прослизанні, запізнюванні або гистерезисе. Комутація на інвертор і назад на мережу відбувається при різному рівні напруги з дельтою в 10 — 15 вольт. Таке схемотехнічне рішення дозволяє уникнути безперервних перемикань в разі невеликих флуктуацій або коливань параметрів мережі.
Для тих, кому краще один раз побачити, попередні досліди зведені в один ролик.
.
Про ККД всієї системи
«Залилось» до повної зарядки — 1 КВт*год. «Пролунало» — 0,4 КВт*год. Разом ККД 40%. Слід враховувати, що ця характеристика в зазначеному досвіді відображає всю систему повністю і загальний ККД є твором ефективності окремих частин (АКБ + інвертор).
.
Про комфорт
.
Про труднощі розрахунку потужності
Етап перевірки на активному навантаженні пройдений відмінно, а ось на комплексній (індуктивного) все пішло не так. Два майже однакових малогабаритних 150-ти літрових холодильника робочою потужністю 90 Вт і 100 Вт (HANSA FK205.4 і Samsung RL17MBMS) на перший погляд повинні були окремо запуститися від 200-ватного (350 ВА) інвертора. Адже пусковий струм х2, а cos φ = 0,7. Але… вони так і не заробили — через 3-5 секунд клацала термозахист на компресорі і він відключався. Інвертор у свою чергу також показував перевантаження і обнулял напруга на виході.
Всьому виною, звичайно, додаткова споживана потужність при запуску (на пускову обмотку), — яка не х2, а всі х5,5, що гарантовано виходить за межі можливостей саме цієї моделі інвертора. Також не варто забувати, що коефіцієнт потужності (cos φ) залежить від навантаження асинхронного двигуна і для холодильних компресорів прийнятий cos φ = 0,5. Ті ж міркування відносяться до пральних машин, газових котлів, кондиціонерів та ін. Треба було брати трохи могутніше, благо виробник випускає широку лінійку схемотехнически однотипних моделей різної потужності.
Якщо запуск відбувався за активної мережевому підключенні, а перемикання на інвертор вже потім, то компресор нормально працював далі (в режимі WIDE).
Якщо ж досвід в цілях експерименту повторити в режимі NARROW (що виробник категорично не рекомендує) , то компресор починає помітно гарчати і його шум стає в кілька разів сильніше звичайної штатної роботи, споживання енергії зростає на 30%, а видається форма напруги є скоріше пилкою, ніж синусоїдою. Все перераховане, звичайно, не є оптимальною режимом роботи холодильника і довго б він так не протягнув.
Повторювати досліди на кондиціонері і пральній машині тим більше не мало сенсу, оскільки там навіть на програмі ~30 °С споживання перевищить допустимі 200 Вт/350 ВА.
Використовувати CyberPower, як джерело живлення для 70-ватної мультимедійної системи, у разі відключення мережевий енергії вийшло легко. Слід лише враховувати невеликий шум вентилятора (як у типового комп’ютерного блоку живлення), що, звичайно, в 1000 разів терпиміше, ніж противний писк комп’ютерних ДБЖ.
Далі перевірена коректна робота ще одного приладу з електродвигуном — гравера (Калібр ЕГ 145+ВГ). Так як споживана потужність навіть на максимальних обертах і повному навантаженні при свердлінні не перевищує 65 Вт, то він відмінно працював і в режимі Narrow і в режимі WIDE.
Останній досвід навів на думку про затребуваність подібного комплекту у підприємців або самозайнятих осіб, що здійснюють дрібні послуги по продажу та ремонту чого б то не було. CyberPower SMP350EI + АКБ MNB MM55-12 і йому подібний цілком здатний забезпечити резервної енергією малопотужний інструмент і світлодіодне освітлення невеликого приміщення, а в разі епізодичного застосування якого-небудь малопотужного верстата або приладу можна використовувати нішу, битовку, закуток чи кіоск, взагалі не обладнані електрикою. Щоб клеїти черевики, продавати квіти, паяти мобіли і т. д. цілком вистачить 50-70 Вт, а в кінці робочого дня, поклавши акумулятор на автомобіль, можна брати його на зарядку додому.
Всі. Основні моменти протестовані — все працює, а там, де не вистачило потужності всьому виною помилковий попередній розрахунок.
За рамками огляду, в силу слабкої теоретичної підготовки і найголовніше неможливість спокійно поекспериментувати у цьому питанні з газовим обладнанням (під наглядом спеціаліста) залишилася тема наскрізного нуля. Залишається лише сподіватися, що виробник рано чи пізно приділить увагу цьому питанню на офіційному сайті
.
.
Разом
+ повністю автоматичний;
+ малогабаритний;
+ на виході чиста синусоїда;
+ вбудований стабілізатор;
+ комфортна сигналізація — звукові сигнали включаються лише в критичній ситуації;
+ зовнішній акумулятор для швидкого конфігурування та нарощування загальної ємності;
+ величезний термін служби акумулятора;
— не вистачає перехідники для установки АКБ і інвертора в колону.
Висновок: цей інвертор — стабілізатор перш за все підійде тим, для кого важлива чиста синусоїда, повна автоматика і десятиліття до заміни акумулятора, і все це при розумній вартості.