Менеджмент батарей UPS: реализация от Energenie

28 Мар 2016

Менеджмент батарей UPS от Energenie

В настоящее время интеллектуальный менеджмент аккумуляторных батарей предлагается только для профессиональных источников бес­перебойного питания. Как правило, решения для SOHO обходятся без излишеств. Тем интереснее познакомиться с подходами по управлению батареями в рядовых по всем меркам ИБП, известных широкому кругу потребителей под маркой Energenie. Этот бренд принадлежит компании Gembird Electronics, собравшей под его вывеской ряд направлений, связанных с энергосбережением для офисной и бытовой техники.

UPSmart: программное обеспечение для бесперебойников Energenie

Настоящая статья, фактически, является продолжением ранее опубликованного материала «UPS с нестандартным интеллектом». Последний ее раздел посвящен ряду теоретических предпосылок, связанных с особенностями драйверной реализации. Пользовательский взгляд на программное обеспечение UPSmart предлагается ниже.

Как театр начинается с вешалки, так и UPS — с выбора коммуникационного интерфейса. Программное обеспечение для источников бесперебойного питания Energenie в этом смысле построено по универсальному шаблону: в поставку включаем модули для всего семейства, а пользователь разберется сам.

Выбор интерфейса коммуникации с ИБП Energenie несложен: либо RS232, либо USB обеспечивают взаимодействие с одно- и трехфазными устройствами
Рис.1. Выбор интерфейса коммуникации с ИБП Energenie несложен: либо RS232, либо USB обеспечивают взаимодействие с одно- и трехфазными устройствами

На практике выбор режима мониторинга (Monitor Mode — так называется выбор интерфейса взаимодействия в UPSmart) выполняется методом «научного тыка». На бесперебойнике UG-UPS-032 после того, как сеанс коммуникации по USB-шине с однофазным ИБП завершился неудачей, не оставалось ничего другого, как задействовать Mega (USB).

Режим Data View: коротко о главном

По набору параметров, доступных для мониторинга, устройство превосходит многие классические UPS, программная поддержка которых основана на модели Microsoft Power Management API. На представленном ниже скриншоте обратим внимание на частоту сети переменного тока (Input Frequency), параметр, которым не все бесперебойники могут похвастать.

Анимационная картина работы ИБП Energenie от сети переменного тока (режим Bypass)
Рис.2. Анимационная картина работы ИБП Energenie от сети переменного тока (режим Bypass)

Графическое представление функциональности и группировка в таблицу наиболее критичных данных, придают дополнительное удобство пользования.

Работа на встроенных аккумуляторах в режиме Inverter визуализируется незатейливым мультфильмом
Рис.3. Работа на встроенных аккумуляторах в режиме Inverter визуализируется незатейливым мультфильмом

Графики и диаграммы Curve View

Динамика изменения напряжений во времени отображает входное напряжение сети (Input Voltage), выходное стабилизированное напряжение ИБП (Output Voltage) и напряжение батареи (Battery Voltage).

 График рабочих напряжений источника бесперебойного питания Energenie и диаграммы параметров и внутренних состояний UPS
Рис. 4. График рабочих напряжений источника бесперебойного питания Energenie и диаграммы параметров и внутренних состояний UPS

Управление батареями ИБП Energenie

Заманчивым, но одновременно и наиболее спорным в работе программного обеспечения UPSmart является управление электрическими режимами аккумуляторных батарей. Функциональность, востребованная специалистами, требует особой осторожности, поскольку подав повышенное напряжение на батарею, можно создать аварийную ситуацию.

Установки менеджмента батарей UPS Energenie
Рис. 5. Установки менеджмента батарей UPS Energenie

Прежде, чем перейти к оценке времени работы устройства бесперебойного питания от аккумуляторных батарей, необходимо в ручном режиме заполнить паспорт Energenie. Для этого нужно указать количество аккумуляторных групп (Group of Battery), так как кроме встроенных батарей некоторые ИБП оперируют и с внешними дополнительными аккумуляторами. В дальнейшем также понадобится количество источников тока (Cell).

Установив чек-бокс Enable Battery Management можно перейти к выбору пользовательского профиля, задающего значения Constant Current. Это не синоним Direct Current. Речь идет о постоянстве силы тока в заданном временном промежутке. Операция, традиционно называемая калибровкой батареи, формализована в виде токов и интервалов, в течение которых устройство обеспечивает данный ток.

Калибровочная таблица, доступная в пакете программного обеспечения UPSmart
Рис. 6. Калибровочная таблица, доступная в пакете программного обеспечения UPSmart

Таблица Constant Current Discharge Table означает, что батарея способна в течение интервала, обозначенного как Time, обеспечить ток, обозначенный как Battery High Current. Чем меньше ток, тем дольше интервал, что вполне логично. Battery Low Terminate Current, видимо, означает ток, при котором батарея гарантированно разрядится, работая в течение указанного времени. В силу разброса параметров два значения тока не всегда совпадают, поэтому приведены в разных колонках.

Автоматическая калибровка дополняется возможностью установки пользовательских профилей. Пользователь может редактировать таблицу разряда батарей. Это означает, что UPS вместо мониторинга всего лишь оценивает потребляемый ток и время, в течение которого он потреблялся. На основании этого делается вывод об уровне заряда, что с точки зрения аппаратной реализации проще и дешевле, чем мониторинг истинного состояния батарей. Так можно насильственным путем заставить источник бесперебойного питания работать с изначально некачественной или изношенной батареей. Кроме того, увеличивая пороговое напряжение (High Voltage), существует риск вывести из строя батарею, в том числе с перегревом и возможным последующим выходом из строя регулятора напряжения.

Резюме

Неоспоримый плюс концепции, реализованной брендом Energenie в программном обеспечении UPSmart — оснастка бесперебойников внешними аккумуляторами. Решение, которое давно назрело, не всегда находит понимание у производителей ИБП. Декларации в том смысле, что сложно поддерживать батареи с различной (в т.ч. и с неизвестной) электрохимией — всего лишь попытка оправдать собственное бессилие.

В создавшейся ситуации несложно спрогнозировать появление умных аккумуляторов, способных по двухпроводному интерфейсу рассказать о себе управляющему контроллеру. Тогда отпадет необходимость вручную вводить такие базовые характеристики, как UPS Power и ёмкость источников тока в ампер-часах. Ибо такая «мануальная терапия» больше похожа на профанацию менеджмента батарей, чем на ее реализацию, хотя и может быть полезной для любителей экспериментов.