APC 650 UPS Upgrade, Part 2 - LiFePo4 Battery Installation, Logic Update

The second part is about upgrading the APC 650 uninterruptible power supply. The first part talks about integrating it into the Home Assistant by embedding a relay with energy monitoring, and also shows the logic that records the time and amount of energy given off during autonomous operation, and also allows you to conduct discharge tests . In the second part, I change the standard LiFePo4 battery assembly, and also supplement the logic with notifications about the start and end of the battery charge.
Video package file - kvazis.link/FLuV3k
The first part of the upgrade - • Модернизация ИБП APC 6...
BMS 4S 30A - lres.bz/6o6uzj
SKYRC IMAX B6 mini - lres.bz/6o6vep
Heat shrink for batteries - lres.bz/6o7g83
Automatic charging - lres.bz/6o7g8a
Other videos on this topic:
Zigbee electricity sensor, part 2 - • Zigbee сенсор электрич...
Blog - my smart home control center - • Блог - мой центр управ...
Spot welding machine MinderRC DH30 - • Аппарат точечной сварк...
My telegram channel @smarthomesell - kvazis.link/telegram
Smart home communication group - t.me/kvazis_smart_home
Cashback system for purchases - kvazis.link/letishops
Become a sponsor of my KZbin channel - kvazis.link/sponsorship
Support the channel in other ways -
Patreon - kvazis.link/patreon
Buy me a coffee - kvazis.link/buymeacoffee
Paypal - kvazis.link/paypal
Other options - kvazis.link/donate
Facebook page - / alexkvazis
Playlist of Home Assistant lessons - kvazis.link/ha_lessons
Feedback - [e-mail]
Home Assistant configuration - kvazis.link/github
“Production Music courtesy of Epidemic Sound” www.epidemicsound.com
#kvazis #zigbee #ups #apc
00:00 - Entry
00:51 - Accessories
03:28 - Assembly
04:27 - First test
06:21 - Preparation
07:28 - Logic
11:42 - Installation
12:50 - Run
13:50 - Conclusion

[@MikeSKRD]

Категорически не рекомендую для сборок под ИБП (во всяком случае - для варианта под 12 В со схемой 4S) использовать в качестве проводников между аккумуляторами никелевые или стальные ленты. У них сечение около 1 мм2. Это очень и очень мало. ИБП с активной мощностью уже в 120-140 Вт будет разогревать такую ленту менее чем за 1 минуту до температур, когда на ней невозможно удержать палец. Электропроводимость меди в 26 раз лучше, чем у никеля и в 10 раз лучше, чем у стали (актуально для дешевых кит-наборов с али). Возьмите для соединения одножильную медную проволоку сечением не менее 1 мм2. Припаяйте ее к аккумулятору. В этом нет ничего сложного и страшного. Время пайки 3-4 сек. Желательно, чтобы паяльник был мощностью 60-100 Вт. Используйте ортофосфорную кислоту. Смачиваете ватную палочку в кислоте и аккуратно наносите на предполагаемое место пайки небольшую капельку. После этого паяйте. Сам по неопытности заказал аккумуляторы 32700 с приваренными ленточными выводами. После тестового запуска просто офигел от нагрева лент. Очень расстроился. Уже начал в голове перебирать варианты со схемой 4S2P или покупкой нового ИБП на 24 вольта и схемой 8S, но потом решил поэкспериментировать с медными проводниками. Оторвал ленты и припаял медь. И вуаля! Нагрев проводников полностью исчез. И самое главное - тех 4-х АКБ 32700 более чем достаточно для обычных повседневных нужд, когда необходимо отработать всего 3-5 минут с нагрузкой 140-160 Вт для корректного завершения работы компьютера. P.S. BMS берите с запасом - не менее, чем на 40 А. Ну и с учетом того, что стандартное зарядное устройство ИБП выдает напряжение около 13,7 В, то встроенный пассивный балансир на BMS никогда не сработает, т.к. полный заряд не будет достигнут. Имеет смысл параллельно подключить активный емкостной балансир. А BMS будет выполнять функции защиты от КЗ, разряда и перезаряда. Свои ИБП (а их у меня и родственников 5 шт.) я модифицировал следующими комплектами: 1) кит-набор с али (пустой корпус под 7 А/ч АКБ + держатели + BMS); 2) 4 АКБ 32700 (без выводов); 3) активный емкостной балансир 4S; 4) круглый вольтметр на лицевую панель (стоит меньше 100 р, а очень удобно контролировать состояние заряда - обнаружил так неисправный ИБП, выдававший всего 13,2 В + скакало напряжение); 5) маленький круглый врезной выключатель для отключения вольтметра (при необходимости). Выключатель и вольтметр врезаются в лицевую панель при помощи ступенчатой фрезы.

[@ravilsafiullin823]

Alex, thank You for such a great and useful video. Great job!

[@MotoKabak]

Алекс, великолепный материал!

[@Alex_Kvazis]

Благодарю

[@user-ck8km6xt1i]

Синий аккум и НЕ синяя изолента… минус 50% емкости

[@Alex_Kvazis]

Даже термоусадка черная... Провтыкал, вопросов нет

[@user-hx1it7kr1q]

Спасибо за видео, Алекс! Быстро я дождался анонсированной переделки ))) Я делал на элементах 32700, знал бы тогда про эти элементы, взял бы их. Свою батарею я поставил в APC-650 старого образца (старичок работает отменно - уже 3 комплекта батарей свинцовых пережил! ). Ёмкость у меня получилась чуть меньше, но тока отдаваемого больше. BMS брал на 60А, но не понравилось, что ток балансировки практически никакой - 40мА! К концу зарядки разница между элементами меня не устраивала. Пришлось докупить активную баллансировку на 1А. Пока просто несколько раз испытывал на разряд, думаю , в свободное время заняться нормальными тестами. По температуре сразу могу сказать , до 200 Вт нагрузки не греется ничего - 37 градусов не нагрев. Больше нагревается трансформатор в самом ИБП. Не нравится ещё, что ток зарядки очень маленький.

[@Alex_Kvazis]

Да, с зарядкой не быстро, 23 часа у меня получилось. Но в целом - задумка вроде удалась

[@seven_ap]

@@Alex_Kvazis а как эти аккумуляторы LiFePo4 переносят соседство внутри UPS с горячим трансформатором?

[@Alex_Kvazis]

Он отдельно стоит и напрямую с ними не контактирует. Никаких проблем

[@olehdutko]

Дякую за відео! Зробив все по схемі, БМС гріється без навантаження. Всі контакти продзвонив, вольтаж перевірив. Все правильно.

[@ATmega]

Тесты напоминает работу apc smart. Там конечно всё сложнее, но одну из фич можно перенять - записывать используемую емкость и использовать для расчета рантайма.

[@kupleno_v_kitae]

Добрый день, Алексей! После недавних обновлений НА перестал работать mqtt брокер, о чем есть ошибки. Причем если откатиться назад то он работает. Ты не сталкивался с этой проблемой?

[@Alex_Kvazis]

Нет, не сталкивался. Читайте описания ошибок, думаю все будет ясно

[@kupleno_v_kitae]

@@Alex_Kvazis по описанию я понял что нужно удалить записи о mqtt из configuration.yaml, но почему то file editor перестал работать, пишет file not found

[@Alex_Kvazis]

Переставьте его. У вас видимо с давних времен mqtt в конфиге объявлен, сейчас он только в GUI

[@kupleno_v_kitae]

@@Alex_Kvazis ну да с давних, с тех пор когда по вашим урокам делал конфиг. Удалил строки и все заработало.

[@user-oy1wj7pb6c]

Сделай пожалуйста обучающее видео по home assistant точнее по его языку скриптов, совсем не понятно, как писать автоматизации и скрипты, сколько пробелов и где должны быть, обязательно ли перенос строки, когда нужно тире в начале, и вообще обьясни синтаксис. Думаю многим пригодится не только мне.

[@Alex_Kvazis]

Давно уже все есть у меня на канале.

[@user-oy1wj7pb6c]

​@@Alex_Kvazis посмотрел 90% твоих видео, у тебя в плейлистах бардак, не какой последователиности мысли, прыжки от темы к теме не обьясняя до конца. Сам пересмотри свои видео и убедись

[@Alex_Kvazis]

Мне не надо пересматривать, я их делал. Умный дом это не книга по главам, которые надо читать поочередно, это множество различных кейсов - которые я разбираю по большей части. Синтаксис показан в видеоуроках по автоматизациям, есть урок по виртуализации, есть разбор темплейтов. Этого с головой достаточно для тех, кто способен мыслить. Все кейсы разобраны полностью.

[@rvirgorn]

Меня все время стремает бмс в подобного рода переделках. А точнее до каких температур она будет нагреваться при номинальных для ББП нагрузках. Видео полезное. Спасибо. Черная изолента, конечно никуда не годится. Ну да если для себя делали, то ничего :)

[@Alex_Kvazis]

Если ставить под 300+ ватт, то лучше 40 А или выше бмс они с радиаторами

[@madwolf_by4355]

Если разряжать на 100%, то до 3000 циклов они отдают. Чтобы было больше циклов, нужно ограничивать степень разряда. В случае, если ограничить до 60%, то будет уже около 10к циклов, что эквивалентно 25-ти годам службы. Также неплохо было бы туда температурный датчик ещё запихнуть, т.к. повышенная температура негативно сказывается на сроке службы.

[@Alex_Kvazis]

Это зависит от времени отключения. Чаще всего это несколько минут, е ли какое-то переключение или авария. Максимум пара часов. Температуры там не будет, ток до 4 А

[@franktree2]

Алекс, иду вашим путем, подскажите ширину пленки для аккумуляторов которую использовали 90, 100 ... мм.

[@Alex_Kvazis]

Если честно, уже не помню. У меня несколько размеров есть , просто примерил и взял наиболее подходящий

[@dartal2]

Я бы заменил разъёмы на проводах аккумуляторной сборки на изолированные "мамы", а то так очень легко сделать КЗ.

[@Alex_Kvazis]

Ну на самом деле КЗ сделать там надо сильно задаться целью - тем более что разъемы в ибп закрыты. Но даже если озадачится и коротнуть - ничего страшного не будет, bms там не даром стоит

[@alexeydatsyuk5180]

БМС подобного типа не сможет полноценно балансировать сборку, так как ток балансировки у нее скорее всего лишь 30 мА. К тому же, если напряжение заряда в ИБП ниже 14.4-14.6 вольта, то даже этот балансир срабатывать не будет, он начинает обычно от 3.6 вольта на ячейке. Нужен дополнительный внешний пассивный балансир с током хотя бы 0,5, а лучше 1 ампер. Или периодически можно самому балансировать аккумулятор. Активные балансиры в случае с LiFePo4 ячейками практически бесполезны из-за очень плоской зарядно-разрядной характеристики

[@sharoltd]

а лимиты от самого УПСа, на напряжение зарядки и напряжение отключения батареи тут совпадают со свинцовой батареей, не нужно паять резисторы, как для варианта под 18650?

[@Alex_Kvazis]

Да. В этом и смысл

[@user-el4hw6pg3j]

Блок питания мини ПК 12В (сервер умного дома). Сборка lifepo4 тоже 12В. Было бы интересно увидеть ролик, как организовать питание мини ПК напрямую без ИБП. Исключив преобразование 12В-220В-12В получим (наверное) значительный прирост автономности.

[@Alex_Kvazis]

Ну раз интересно, то вот - kzbin.info/www/bejne/pKK0YoNojLNji9E или kzbin.info/www/bejne/fZLTf3l8h7KFjbM или kzbin.info/www/bejne/kJCyZYpuhrimZpI

[@user-el4hw6pg3j]

​@@Alex_Kvazis Осталось только модернизировать все эти UPS- заменить банки на lifepo4 и увеличить емкость

[@Alex_Railnolds]

А что подключено к этому УПС? Я просто по прежнему не понимаю зачем тратить заряд АКБ на преобразование до 220В а потом обратное преобразование до 5-12В на конечные устройства.

[@Alex_Kvazis]

Показывал в видео про свой центр управления умным домом

[@Alex_Railnolds]

@@Alex_Kvazis я видел, но все равно не понятно :)

[@Alex_Kvazis]

Ну я не знаю как ещё подробнее объяснить. По моему предельно разжевано

[@AxelforceUA]

Интересно как себя будет чувствовать плата BMS при 300Ваттной нагрузке, что будет по температурам еще и в пленке? Мощность данного ИБП до 360Ватт.

[@Alex_Kvazis]

Ну я рассчитавал не под теоретическую, а свою реальную нагрузку.

[@romicoroot]

Уже при 20А силовые ключи будут адски греться

[@dimasimfi1]

При вашей нагрузке и устройствах, лучше сделать ибп на низкой стороне питания. Сейчас вы из низкого напряжения делаете высокое, а потом в бп снова делаете низкое. Очень много энергии тратится на все эти переходы. Если питать устройства низким напряжением, кпд существенно вырастает, время работы устройств от акб существенно становится больше. Разницу напряжений питания можно решать dc-dc преобразователями, их кпд достаточно высокий. Но как правило, на входе устройств стоят линейные стабилизаторы напряжения которые имеют широкий диапазон входных напряжений.Это позволяет большую часть устройств питать 12в.

[@Alex_Kvazis]

У меня есть несколько ИБП на низкой стороне - dc dc. Это первый контур, как все выглядит показывал в видео про свой центр управления умным домом. Я не возражаю против мысли что нет смысла тратить энергию на ненужный инвертор. И несколько обзоров dc dc ИБП есть на канале. Но раз он уже у меня был, не выбрасывать же его

[@Unknow_179]

Думаю переделать свой ИБП Powerware 5115 на такие же батареи, но он на 36В, 12 батарей, какой лучше взять балансир?

[@Alex_Kvazis]

На 12 аккумуляторов соответственно :) По току - смотрите по нагрузке на УПС

[@zaha85]

Подскажите пожалуйста какие именно аккумуляторы тут используются? 33140?

[@Alex_Kvazis]

Да

[@evgeniybugaev1978]

а смотрели какое напряжение иет на зарядку акума? по моему там 13,6В всего, 3,4В на лифер маловато! у самого такое же банки 33140 8шт с бмс и активным балансиром на ибп APC 1500SC (питание 24в), 27в на зарядку, маловато для полной зарядки (3,375в) использую разъемы XT60 и XT90 Вообще найти ИБП с питанием в 48В, можно собрать батарею из Li-ion 13S 26500

[@Alex_Kvazis]

Тогда вообще шикарно, при таком заряде этих аккумов мне до конца жизни хватит, там под 10000 циклов будет

[@fendyrony3264]

C каким питанием 48V...?! 13S не пробовали умножать на 4,20V...?!

[@Profruit]

Прямо на выходе LiFePo4 Battery модуль INA219 + CC2530 и все! И да, добавить Dallas.DS18B20 в моем варианте минутное дело, но придётся колхозить с паяльником. CCDebuger, LDO, prototype плата и всякую ерунду в волшебной тумбочке.

[@Alex_Kvazis]

Всегда нравились такие комментарии - модуль, контроллер и готово. Сборка прошивок, отладки, программаторы, все это остается за скобками, зачем эти мелочи широким массам :)

[@AlexA-nr3rj]

С огнем играешь брат ... какая черная изолента ?! только синяя!

[@-tellurian-]

Ток заряда в ибп не разогнать?

[@Alex_Kvazis]

Без переделки ИБП - нет. Если отключения частые, то есть смысл рассмотреть вариант использования более емкого внешнего аккумулятора и зарядку, такую как я показал в обзоре, которая будет более чем в 8 раз быстрее его заряжать.

[@user-dp1uj2jk3x]

Ну а если кто-нить нагрузит на номинальную мощность? Там ток будет такой, что высадит АКБ за 7 мин. При этом нагрев АКБ будет под 85град. Я попробовал как-то и этот момент меня озадачил- оставлять такой аппарат без присмотра опасно. Свинец всё-же привычнее. Да, и буферное напряжение заряда в этих ИБП 13.6в.

[@Alex_Kvazis]

Гномики придут и нагрузят ? :))) Ну пусть, аккумы на 75 А рассчитаны, 350 Ватт порядка получаса продержатся

[@user-dp1uj2jk3x]

Да не, какой-нить пионэр, если вздумает повторить нечто подобное. Сперва нагреется сборка АКБ, затем перегреются транзисторы инвертора, т.к. не рассчитаны на длительную работу (охлаждения-то нет), затем полыхнёт ИБП, и подожжет что-нить рядом))).

[@alexparaschuk8696]

@@user-dp1uj2jk3x Если решится именно повторить - то все будет ок. Если на мощную нагрузка - то это другой вопрос. В пределах возможностей ИБП, ничего страшного не будет, тем более что чем мощнее тем быстрее аккумы разрядятся. Там надо перегрузить ИБП на хорошем аккуме. Я же многократно сказал и показал свой уровень выходной мощности.

[@dthome488]

Скажите, Алекс, вот у вас "с подачей электричества всё нормально", а вот почему у некоторых ненормально?

[@Alex_Kvazis]

А что вы хотите от меня услышать в ответ ? У некоторых наверное инфраструктура сильнее пострадала, из-за обстрелов дебильных соседей.

[@user-hv5tx6qv7k]

Разве нет интерфейсов ? ) а как же rj45 c 10 контактами ? ) там usb спрятан и с компа можно управлять

[@Alex_Kvazis]

Никак - нет там RJ45 (в котором вообще-то 8 контактов)

[@user-hv5tx6qv7k]

@@Alex_Kvazis у меня той же серии был с 10 пиновым, может у вас без вывода под подключение, всяких ибп полно с одним названием на всякий вкус и форму )

[@Alex_Kvazis]

Не может, а без вывода. С чего бы я это всего тогда городил.

[@zemaodessa]

Ламели звенят и греются от нагрузки

[@eternity7349]

Все здорово, но этот ИБП не достоин таких переделок) взяли бы хотяб smart ups 1000 или более. они копеешные на авито.. а то вы покрыли золотом пластиковую хрень)

[@Alex_Kvazis]

А зачем что-то еще покупать, если то что есть работает так как надо ? У меня нагрузка 40-50 Ватт на него. У вас может они и копеечные, у нас они довольно дорогие.

[@eternity7349]

@@Alex_Kvazis увас это где? где еще ибп дорогие?? давайте туда продавать)) этот ибп не предназначен для длительной работы - нет принудительного охлаждения.

[@Alex_Kvazis]

У нас - это там где больные на голову соседи обстреливают энергоподстанции крылатыми ракетами. К слову говоря этот ИБП (вообще у меня их три) работает в режиме 24/7 уже около 5 лет.

[@eternity7349]

@@Alex_Kvazis ясно. соседи всегда плохие.. всегда виноваты. дай бог вам здоровья, и чтоб ибп не понадобился.