En cas de panne prolongée, vous pouvez avoir des systèmes critiques (tels qu'un ordinateur ou un équipement médical) qui doivent continuer à fonctionner quoi qu'il arrive. Ce guide fournira un système d'alimentation électrique ininterrompu évolutif. Vous pouvez l'étendre avec la production d'électricité, ou solaire/éolien/etc. comme bon vous semble.
La plupart des alimentations ininterrompues vendues pour les ordinateurs « changent » l'alimentation, exécutant un petit onduleur lorsque l'alimentation est interrompue, puis repassant à l'alimentation « normale » lorsqu'elle est rétablie. Celui-ci produit simplement du courant alternatif avec un onduleur à service continu et suppose que certains systèmes chargeront l'alimentation de la batterie CC dont il a besoin plus rapidement qu'il ne la consomme. Cela simplifie la conception et permet également à plus d'un type de source d'alimentation CC de participer à la charge des batteries. Votre système UPS ici sera de type en ligne.
Pas
Étape 1. Lisez tous les avertissements avant de continuer
C'est pour votre sécurité.
Étape 2. Choisissez un chargeur qui peut fournir suffisamment de courant pour charger la batterie et suivre la charge de l'onduleur
Ce sera un chargeur assez robuste.
- Vérifiez les fournisseurs de camping-cars pour les « convertisseurs », conçus pour faire fonctionner des camping-cars plus grands si vous créez un grand système.
- Vérifiez les sources d'énergie solaire pour les « grands » chargeurs pour toute la maison et les onduleurs pour les très grands systèmes.
- Si un VR ou un convertisseur domestique a un onduleur intégré, assurez-vous qu'il est isolé (ou peut être isolé) de l'alimentation d'entrée.
- Assurez-vous que le chargeur gère les types de batteries que vous allez acheter.
Étape 3. Choisissez uniquement des batteries à décharge profonde
N'utilisez pas de batterie de voiture ou de camion, ni de batterie "marine". Si vous n'utilisez qu'une seule batterie, une batterie au gel ou « sans entretien » fonctionnera correctement. Pour les systèmes plus importants composés de plusieurs batteries à décharge profonde, sélectionnez uniquement des cellules humides ou des cellules AGM.
- Assurez-vous que les batteries sont ventilées pour échapper à l'hydrogène gazeux.
- Si vous achetez des piles humides, assurez-vous que le chargeur prend en charge une charge « d'égalisation ».
- Les batteries au plomb sont vendues en tailles 6 volts et 12 volts. Vous devrez les connecter en série pour augmenter la tension, ou en parallèle pour augmenter les ampères-heures disponibles.
- 12 volts = 2 batteries 6V volts connectées en série
- 24 volts = batteries 4x6V ou 2x12V en série
- Lors de la connexion série-parallèle, connectez des paires de batteries en parallèle, puis connectez ces paires en série, et non des chaînes de batteries en série en parallèle.
- Ne mélangez pas différents types de piles. Les nouvelles batteries ajoutées aux ensembles de batteries existants s'useront très rapidement comme les originales.
- Dans les configurations série-parallèles plus importantes, c'est une bonne idée d'échanger les batteries environ tous les ans.
- Les batteries qui sont peu vidées (cyclées) dureront longtemps, tandis que les batteries qui sont profondément cyclées auront une durée de vie plus courte.
- Une nouvelle batterie de 12 volts entièrement chargée est de 12,6 volts au repos (chacune des six cellules est de 2,1 volts).
- Une nouvelle batterie de 6 volts complètement chargée sera à 6,3 volts au repos.
- Lorsqu'un chargeur de 12 volts fonctionne dessus, la tension sera plus élevée. Une charge flottante (charge d'entretien) pour un système de 12 volts est de 13,5 à 13,8 volts; la charge active nécessite au moins 14,1 volts. Vous pouvez le voir monter jusqu'à 16 volts lors de la charge, selon le chargeur. Après une charge complète, si la batterie ne doit pas être chargée, la tension au repos reviendra lentement à la tension nominale de pleine charge.
- Une batterie de 12 volts déchargée est de 11,6 volts au repos. Une batterie de 6 volts déchargée est de 5,8 volts au repos. La tension peut temporairement tomber en dessous de ces niveaux lors de l'alimentation d'une charge importante, mais devrait revenir à un point dans la plage nominale après une heure de repos. Une décharge excessive à moins de 1,93 volts par cellule au repos endommagera définitivement votre batterie.
- Les batteries peuvent être mesurées avec un voltmètre pour un état de charge approximatif, mais de nombreuses batteries mortes peuvent contenir une « charge superficielle » qui diminue rapidement lorsque le courant est tiré. Vous devrez les tester avec une charge « en direct » sur une série d'heures pour les vérifier.
- Une alimentation 12 volts régulée ne peut pas charger complètement une batterie 12 volts déchargée, mais elle constitue un bon chargeur flottant si la tension de sortie est correcte (là encore, 13,5-13,8 volts pour un système 12 volts). Vérifiez souvent le niveau d'eau dans les cellules et complétez au besoin avec de l'eau distillée.
Étape 4. Choisissez un onduleur
- Conçu pour un service continu avec une puissance nettement supérieure à ce dont vous pensez avoir besoin.
- Suffisamment de courant de « crête » pour gérer les charges de démarrage du moteur, qui peuvent aller de 3 à 7 fois la puissance nominale de fonctionnement.
- Les onduleurs sont disponibles pour des tensions d'entrée de 12, 24, 36, 48 et 96 volts, et quelques tensions moins courantes. Plus la tension est élevée, mieux c'est, en particulier pour les grands systèmes. Le 12 volts est le plus courant, mais en aucun cas il ne faut considérer le 12 volts pour un système de plus de 2400 watts de sortie (la quantité de courant à gérer est tout simplement trop élevée).
- Certains des meilleurs onduleurs ont un chargeur de batterie automatique à 3 niveaux et un relais de transfert intégrés, simplifiant considérablement le système. Ces onduleurs valent bien l'argent supplémentaire; En fait, ils économisent de l'argent dans l'ensemble, car le chargeur intégré est une bonne affaire par rapport au prix d'un chargeur autonome comparable.
Étape 5. Procurez-vous des câbles, des fusibles et d'autres matériels pour interconnecter les batteries, le chargeur et l'onduleur
- Ceux-ci doivent être très épais, bien faits et aussi courts que possible. Cela permet de maintenir la résistance du câble à un niveau bas.
- Envisagez de dépenser un peu plus pour une interconnexion de barres omnibus avec de gros diviseurs, au lieu de simplement « filer partout ». Il est bien rangé et aide à prévenir les shorts accidentels. Il facilite également le retrait des batteries défectueuses.
Étape 6. Portez un équipement de protection et observez les précautions de sécurité
- Enfilez vos lunettes de protection pour vous protéger des projections d'acide dans les yeux.
- Portez si possible des gants de protection non conducteurs.
- Retirez tous les bijoux et tous les objets métalliques que vous pourriez porter.
Étape 7. Fixez solidement les câbles du chargeur à la batterie à décharge profonde, en notant la polarité
Étape 8. Préparez le système de charge
Branchez le chargeur dans le mur et allumez-le. Assurez-vous qu'il commence un cycle de charge approprié et assurez-vous que l'onduleur est hors tension.
Étape 9. Fixez et testez l'onduleur s'il est séparé du chargeur
Branchez les câbles aux batteries, en respectant la polarité. Allumez l'onduleur et testez-le avec une charge CA appropriée. Vous ne devriez pas voir d'étincelles, de fumée ou de feu à aucun moment. Laissez l'onduleur allumé avec une charge similaire à votre charge prévue et laissez la batterie se charger pendant la nuit. Cela testera que le chargeur et la charge correspondent bien. Le matin, la batterie doit être complètement chargée.
Étape 10. Démonter le banc d'essai
Étape 11. Concevez une enceinte bien rangée
Il peut s'agir d'étagères dans un hangar ou d'un très grand conteneur. Cela contiendra les batteries, le chargeur et l'onduleur. En règle générale, le chargeur et l'onduleur ne doivent pas se trouver juste à côté des batteries où le gaz qui s'échappe peut les atteindre. Si c'est le cas, cela peut raccourcir la durée de vie de l'électronique ou enflammer les gaz d'étincelles si les évents sont obstrués. Une cloison doit être installée et une circulation d'air séparée doit être prévue pour le chargeur et l'onduleur. Vous pouvez également monter le chargeur/onduleur à l'extérieur du boîtier de batterie. Une fois prêt, installez-y les composants.
Étape 12. Effectuez les connexions
Les longueurs de câble doivent être assez courtes. Vous avez besoin d'un accès facile à chaque batterie pour vérifier, alors nettoyez et serrez les câbles. Pour les cellules humides, vous devez pouvoir retirer facilement chaque bouchon pour vérifier les niveaux de liquide et y faire entrer de l'eau distillée. Assurez-vous que l'onduleur est mis à la terre. Vous pouvez le mettre à la terre au fil de terre sur l'entrée CA du chargeur, ou utiliser une tige de mise à la terre enfoncée dans le sol.
Étape 13. Complétez les alternatives lorsque cela est bénéfique ou nécessaire
Vous pouvez compléter ou remplacer le chargeur par un chargeur solaire, éolien, etc., connecté à leur propre contrôleur de charge applicable. Cela peut maintenir le courant beaucoup plus longtemps qu'il ne le ferait autrement, même indéfiniment. En outre, vous pouvez compléter le chargeur avec un générateur. Fixez un alternateur de camion à un petit moteur à combustion interne, utilisez un générateur avec une sortie de charge de 12 volts ou débranchez le chargeur de sa prise secteur, puis utilisez un générateur CA « ordinaire » pour alimenter le chargeur.
- L'UPS peut être situé à l'extérieur.
- Installez une sortie intérieure et extérieure à travers un mur relié uniquement l'un à l'autre. Vous pouvez brancher l'onduleur UPS dans la prise extérieure (avec un câble d'extension « gender bender ») pour alimenter la prise intérieure.
- Déconnectez et isolez un circuit intérieur du panneau de disjoncteurs principal. Acheminez le fil hors de cette boîte à travers l'une des perforations ou retirez-le et connectez-le à l'onduleur, en fournissant un conduit pour le blindage, le cas échéant. Toutes les prises/lumières/détecteurs de fumée/etc. sur ce circuit sera alimenté par l'onduleur, alors testez et assurez-vous que rien « extra » n'y est connecté.
- Exécutez un conduit et/ou devenez fan comme bon vous semble, par rapport à la permanence de votre solution.
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Mises en garde
- Court-circuiter les batteries peut provoquer des éclairs aveuglants, faire éclater les clés en éclats, même faire exploser les batteries et pulvériser de l'acide sulfurique et des morceaux de plastique partout.
- Portez des lunettes de protection lorsque vous travaillez sur des batteries.
- Ne portez pas de montres ou de bijoux lorsque vous travaillez sur les batteries.
- Il y a suffisamment de courant continu dans un parc de batteries pour arrêter votre cœur.
- La sortie CA de l'onduleur est identique à l'alimentation secteur et peut vous tuer.
- Le port de chaussures est recommandé.
- La mise à la terre de l'onduleur n'est pas facultative, elle est indispensable. N'oubliez pas de respecter les réglementations locales concernant la mise à la terre, surtout si une seule tige de mise à la terre est autorisée par site.
- Si vous n'êtes pas familier avec les règles de sécurité électrique, n'essayez rien de tout cela.
- Le courant continu de la batterie peut vous brûler. Un anneau qui passe entre des fils « chauds » peut vous amputer le doigt.
- Si l'alimentation va aux prises extérieures ou à proximité de l'eau, achetez un onduleur avec un disjoncteur de fuite à la terre et mettez-le à la terre, ou ajoutez-y un GFI.
- Ne jouez pas avec le panneau des disjoncteurs si vous n'êtes pas un très bon électricien (et très, très sûr).
- Prévoyez une ventilation adéquate pour les batteries. L'hydrogène gazeux emprisonné peut s'enflammer et/ou exploser.
