Модуль резервного питания WB-UPS v.3
Это черновик страницы. Последняя правка сделана 14.05.2025 пользователем MTomchuk.
Эта страница описывает новое устройство WB-UPS v.3, описание предыдущей версии WB-UPS v.2.
Назначение
WB-UPS v.3 – модуль бесперебойного питания на литий-ионных аккумуляторах. Служит для поддержания работы контроллера и подключенных модулей при пропадании питания.
Технические характеристики
| Технические характеристики | |
|---|---|
| Входное напряжение | 10 – 27 В |
| Выходное напряжение
(при работе от аккумулятора) |
9 – 25 В |
| Номинальная мощность | 15 Вт |
| Пиковая мощность | до 20 Вт |
| Номинальная ёмкость | 15 Вт⋅ч |
| Время работы (15 Вт) | 60 мин |
| Потребляемая мощность
(при заряде) |
5.6 Вт |
| Параметры аккумуляторов | |
| Тип аккумуляторов | 18650 Li-ion |
| Номинальное напряжение | 3.7 В |
| Количество аккумуляторов в батарее | 2 |
| Условия эксплуатации | |
| Температура воздуха | от -20 до +45 °С✷ |
| Относительная влажность | До 95 %, без конденсации влаги |
| Температура хранения
(рекомендованный диапазон) |
от −5 °C до 35 °C |
| Гарантийный срок | 2 года |
| Срок службы | 5 лет |
| Габариты | |
| Ширина, DIN-юнитов | 2 |
| Габаритные размеры (Д x Ш x В) | 36 x 90 x 58 мм |
| Масса (с коробкой) | 150 г |
✷ – заряд возможен при температуре батареи от +5 до +45 °C, работа от батареи – при температуре батареи от -20 до +60 °C.
Индикация
| Индикация | Условие |
| Кнопка зелёная (Full) | Есть входное напряжение.
Аккумуляторы заряжены. |
| Кнопка мигает зелёным (Charge) | Есть входное напряжение.
Идет зарядка |
| Кнопка красная (In fail) | Нет входного напряжения.
Идет работа от аккумуляторов. |
Общий принцип работы
WB-UPS v.3 содержит батарею из двух Li-ion аккумуляторов типоразмера 18650, схему заряда и повышающий пребразователь с контролем температуры батареи. Управляет работой преобразователей встроенный микроконтроллер. Батарея состоит из двух последовательно включенных аккумуляторов, номинальное напряжение батареи 7.2 В. К батарее подключена схема балансировки напряжения, которая работает всегда и обеспечивает выравнивание напряжения на аккумуляторах батареи. WB-UPS v.3 имеет интерфейс RS-485 и поддерживает протокол Modbus, что позволяет считывать текущее состояние устройства и управлять его работой.
Режимы работы
Работа при наличии входного питания
При наличии питания на клемме Vin при нормальной работе открывается идеальный диод, подключая выход Vout ко входу Vin. Повышающий преобразователь работает, но его напряжение настраивается ниже входного на 0.7 В; таким образом, нагрузка запитывается от входа Vin, а от батареи потребление практически отсутствует. Постоянно работающий повышающий преобразователь позволяет обеспечить непрерывное питание нагрузки при пропадании входного напряжения. Выходное напряжение преобразователя подстраивается автоматически под входное напряжение; смена выходного напряжения происходит через 10 секунд после смены входного, поэтому если входное напряжение понижается, то первые 10 секунд нагрузка будет питаться от батареи. Автоматический режим настройки выходного напряжения можно отключить, также можно вручную задать значение выходного напряжения (см. Карта регистров). При наличии входного питания UPS v.3 всегда включен.
Зарядка батареи
Если батарея разряжена, то при наличии входного напряжения производится её зарядка. Ток заряда батареи - 600 мА. Потребление от клемм Vin при этом доходит до 5.6 Вт, это нужно учитывать при выборе источника питания. Время полного заряда батарей может достигать 4.5 часа. Несмотря на то, что напряжение полного заряда для двух последовательно включенных Li-ion батарей составляет 8.4 В, в UPS v.3 зарядка осуществляется до напряжения 8.1 В. При этом используется не полная ёмкость батареи, но значительно возрастает её ресурс. Зарядка возможна только при температуре батареи от +5 до +45° С. При выходе температуры батарей за диапазон допустимых значений зарядка автоматически прекращается, а при возвращении температуры к норме - возобновляется. В процессе зарядки подсветка кнопки мигает зелёным светом. По завершении заряда батареи схема заряда отключается, мигание подсветки кнопки прекращается, кнопка светится зелёным.
Работа от батареи
Механизмы защиты
После проверки на производстве WB-UPS переводится в транспортировочный режим, в котором аккумуляторы отключены от потребителей. При подаче питания на клемму Vin модуль переходит в режим эксплуатации и включается. Загорается индикатор: зелёный мигающий — идет заряд аккумуляторов, зеленый — аккумуляторы заряжены. На клемму Vout через схему идеального диода проходит входное напряжение. При снижении питания ниже 11 вольт включается повышающий преобразователь напряжения от аккумуляторов и поддерживает заданное выходное напряжение на Vout. Загорается красный индикатор.
Транспортировочный режим
Активируется нажатием на скрытую кнопку через техническое отверстие. Можем рекомендовать включить его если UPS смонтирован в щит и подлежит отправке заказчику. Аккумуляторы в этом случае полностью отключены от схемы и потребителей.
Монтаж
Устройство монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм.
Обратите внимание на небольшой допустимый диапазон температур для работы модуля.
Работа WB-UPS возможна только в диапазоне от −20 °C до +60 °C, причем заряд аккумулятора проходит при температуре от +5 °C до +45 °C.
Так же не допускайте перегрева модуля: не устанавливайте в щите вплотную к сильно греющимся компонентам, например, к контакторам. Для улучшения охлаждения устройства установите с края щита, вставьте фиксатор на DIN-рейку между ним и соседним устройством.
На рисунке показан пример подключения источника бесперебойного питания WB-UPS к нагрузке. Линии питания от основного блока питания подключаются к клеммам Vin и GND, выход бесперебойного питания — к клеммам Vout и GND.
Представление в веб-интерфейсе контроллера WB
Выбор шаблона
Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте его автоматически, через поиск устройств Wiren Board на шине RS-485, или вручную, через выбор шаблона WB-UPS. Если у вас нет этого шаблона, или представление устройства отличается от показанного здесь, обновите прошивку устройства и ПО контроллера.
Управление устройством и просмотр значений
В веб-интерфейсе вы можете управлять выходами устройства и просматривать полученные с него значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные в настройках драйвера wb-mqtt-serial.
Набор контролов меняется от выбранного режима.
Выбор напряжения
Рабочее напряжение (поддерживаемое на выходе только при работе от АКБ) выбирается при настройке модуля через модбас.
Настройка
Способы настройки
- Указать параметры в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board в разделе Настройки → Конфигурационные файлы → Настройка драйвера serial-устройств. Если у вас нет этих пунктов, проверьте уровень доступа.
- Записать настройки в Modbus-регистры модуля из консоли контроллера с помощью утилиты modbus-utils-rpc или modbus_client.
- Eсли нет контроллера Wiren Board, используйте компьютер с преобразователем интерфейсов USB-RS485.
Мы постоянно совершенствуем наши устройства, поэтому, если вы не нашли описанных в документации настроек — обновите прошивку устройства и программное обеспечение контроллера.
Работа по Modbus
Устройства Wiren Board управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485.
Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.
Настроить параметры модуля можно в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.
Параметры порта по умолчанию
| Значение по умолчанию |
Название параметра в веб-интерфейсе |
Параметр |
|---|---|---|
| 9600 | Baud rate | Скорость, бит/с |
| 8 | Data bits | Количество битов данных |
| None | Parity | Бит чётности |
| 2 | Stop bits | Количество стоповых битов |
В актуальной версии прошивки устанавливать параметр Stop bits необязательно — устройство будет работать без ошибок и в случае, когда количество стоповых битов не совпадает с настройками Modbus-мастер.
Для ускорения отклика устройств рекомендуем поднять скорость обмена до 115 200 бит/с, см. Настройка параметров обмена данными
Modbus-адрес
Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на наклейках, расположенных на корпусе устройства (на верхней крышке, сбоку или снизу). На заводе устройствам Wiren Board в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.
О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.
Расширение Быстрый Modbus
Быстрый Modbus добавляет стандартному протоколу Modbus новые полезные функции: быстрое сканирование устройств Wiren Board на шине RS-485 и опрос событий.
Дополнительные возможности активируются специальной командой с мастера. Поэтому устройства Wiren Board можно без проблем использовать с любым сторонним оборудованием.
Не все регистры устройства поддерживают генерацию событий, смотрите карту регистров. Регистры с событиями отмечены молнией ⚡. Подробнее читайте на странице Быстрый Modbus.
Карта регистров
Обновление прошивки и сброс настроек
В устройствах Wiren Board можно обновлять прошивку по протоколу Modbus. Это даёт возможность устранять найденные в прошивке ошибки на месте монтажа, а иногда и добавлять новые функции, если это возможно технически.
Начиная с версии прошивки {{{fw-version}}} и при использовании загрузчика версии не ниже 1.2.х настройки хранящиеся в памяти модуля не пропадают при обновлении прошивки. При обновлении более ранних версий прошивки и использовании старых версий загрузчика настройки из памяти будут стерты. Чтобы не терять настройки — обновите загрузчик по инструкции Обновление загрузчика.
Инструкции:
- Обновление прошивки (видеоинструкция)
- Настройка параметров подключения
- Modbus-адрес: узнать, сбросить или изменить
- Обновление загрузчика
Узнать о выходе новой версии прошивки можно в Журнале изменений в прошивке.
Известные неисправности
Ревизии устройства
Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса или на печатной плате.
Изображения и чертежи устройства
- WB-UPS3 PCB.jpg
Плата WB-UPS v.2
- WB-UPS3 PCB2.jpg
Плата WB-UPS v.2
Габаритные размеры
Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip
Visio:
- Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
- Щиты, автоматы, контакторы и прочее от стороннего разработчика.
Габаритный чертеж модуля (DXF): Файл:WB-UPSv3.dxf.zip
Габаритный чертеж модуля (PDF): Файл:WB-UPSv3.dxf.pdf
База УГО для AutoCAD Electrical: Файл:Wirenboard-AE-base.zip
| Ревизия | Партии | Дата выпуска | Отличия от предыдущей ревизии |
|---|