- Почему контроллер уходит в защиту
- Где искать прошивку на свою модель
- Для каких задач нужно обнулять контроллер
- Как выполнить сброс контролера ноутбука
- Как рассчитать нужную мощность pdu?
- Какие бывают pdu
- Калибровка — есть ли от нее смысл при блокировке
- Особенности монтажа
- Подключение оборудования
- Советы как избежать блокировки при замене ячеек аккумулятора
- Узнайте больше о Huawei
Почему контроллер уходит в защиту
В подавляющем большинстве ноутбуков, выпущенных за предыдущие примерно 20 лет, применены литий-ионные и более современные литий-полимерные аккумуляторы. При всех своих достоинствах:
- высокой энергоемкости;
- отсутствии эффекта памяти;
- других положительных качествах,
Li-ion и Li-po батареи обладают и существенными недостатками. Самые важные из них:
- нетерпимость к перезаряду и глубокому разряду;
- высокая пожароопасность и взрывоопасность вкупе с отсутствием эффективных методов тушения.
Сочетание этих минусов заставляет применять отдельные устройства – контроллеры – для регулирования процессов разряда и пополнения уровня запасенной энергии. Особенно это важно для последовательно соединенных банок – важно не допустить излишнего заряда в ситуации, когда элементы имеют разброс параметров (а он имеет место практически всегда).
Также требуется не допустить глубокого разряда как одной банки, так и всей батареи. В отдельных элементах и простых зарядных устройствах, а также в АКБ, например, для переносного электроинструмента, все это контролируется с помощью простых схем, основанных на сравнении заданного и достигнутого напряжений.
В АКБ ноутбуков применяются специализированные микроконтроллеры, работающие под управлением «зашитой» в них программы. В ее задачи, кроме других функций, входит хранение в энергонезависимой памяти (EEPROM) данных о состоянии отдельных ячеек. И если контроллеру покажется, что какой-то из элементов глубоко неисправен, он может заблокировать как единичную банку, так и всю аккумуляторную сборку.
Где искать прошивку на свою модель
Для восстановления работоспособности контроллера в большинстве случаев новая прошивка не нужна. В большинстве случаев прошить контроллер означает сбросить ошибку. Новая программа для схемы управления понадобится лишь в случае утери старой или при внесении ошибочных изменений, «откатить» которые невозможно.
Для каких задач нужно обнулять контроллер
Основная задача процедуры обнуления контроллера – это его разблокировка и восстановление работоспособности ноутбука, как мобильного устройства, питающегося от аккумуляторов. При этом также решается несколько побочных, но важных задач. Во время сброса можно (и нужно) установить паспортное значение емкости АКБ, а если точно известно фактическое – то и его (у новых элементов можно считать обе емкости равными, хотя это на совести производителя).
Как выполнить сброс контролера ноутбука
Самый простой способ – отнести ноутбук в проверенный сервисный центр. Там есть все необходимое оборудование и опытные специалисты, которые выполнят все быстро и качественно. Но можно попытаться сделать это самостоятельно. Для этого понадобятся:
- плата связи ПК с аккумуляторной батареей;
- специальное программное обеспечение.
Плату можно изготовить самостоятельно, но проще купить (на южно-азиатских торговых интернет-площадках). В качестве программного обеспечения подойдет популярная программа Battery EEPROM works (Be2Works). Программа платная, недешевая, но для многих случаев хватит и демо-версии.
Сначала надо разобраться с распиновкой батареи. Понадобятся выводы GND (0 V, общий провод) и последовательная шина – выводы SDA и SCL. Найти распиновку можно в интернете, задав в качестве критерия поиска производителя АКБ.
Если поиск остался без результата, можно попытаться найти общий провод. Выводы SDA (Data) и SCL (Clock) находятся тестером – сопротивление между каждым из них и шиной GND составляет 600-900 Ом. Какой из них вывод данных (SDA), а какой тактовый (SCL) – придется выяснять экспериментально по наличию связи ПК с батареей – если коннект не произошел, выводы надо поменять местами.
Надо учесть, что у многих контроллеров имеется управляемый предохранитель, который пережигается от программной команды в определенных случаях. Надо проверить его состояние. Если не повезло, и он перегорел, его надо замкнуть – хотя бы капелькой припоя.
Потом надо подключить плату к порту USB компьютера и запустить программу. Если все в порядке – на плате загорится светодиод. Дальше надо подключить соответствующие выводы платы к контактам GND, CLK и DATA батареи. Следующий шаг – включение контроллера, для этого надо на пару секунд подать напряжение на его плюсовой вход от внешнего источника.
Далее можно нажать кнопку “Считать» (выделено красной рамкой), если угадать с выходами SDA и SCL, то можно получить доступ к прошивке.
По нажатию кнопки с литерой “i” можно получить информацию о состоянии батареи. В данном случае она заблокирована, о чем говорят флаги ошибки.
Далее надо нажать кнопку «Калибровка» и внести данные о батарее – фактическую емкость и т.п. Далее данные надо записать в память, нажав кнопку ОК (зеленую галочку).
Чтобы устранить ошибку, надо нажать кнопку разблокировки. После этого флаги ошибки сбросятся.
Завершает процедуру запуск трекинга импеданса. Если у контроллера пароль доступа был стандартный – действия должны увенчаться успехом. Если нет – на этом возможности демо-версии исчерпаны, и доступно два дальнейших варианта:
- купить полную версию программы;
- нести аккумуляторную батарею в сервисный центр.
Обычно второе дешевле.
Как рассчитать нужную мощность pdu?
На первый взгляд, тут все достаточно просто: мощность PDU подбирается в соответствии с мощностью стойки, но есть нюансы. Допустим, вам нужна стойка 10 кВт. Производители PDU предлагают модели на 3, 7, 11, 22 кВт. Выбираете 11 кВт, и, к сожалению, вы будете не правы. Выбрать нам придется 22 кВт. Зачем же нам такой большой запас. Сейчас все объясню.
Во-первых, производители часто указывают мощность PDU в киловаттах, а не в киловольт-амперах, что более правильно, но не очевидно для обывателя.Иногда производители сами вносят дополнительную путаницу:
Вот тут сначала говорится про 11 кВт,
А в подробном описании речь уже о 11000 VA:
Если вы имеете дело с чайниками и подобными потребителями, то разницы между кВт и кВА не будет. Стойка на 10 кВт с чайниками будет потреблять 10 кВА. А вот если у нас ИТ-оборудование, то там появляется коэффициент (cos φ): чем новее оборудование, тем ближе этот коэффициент к единице.
Pполн.= Pакт./Cos(φ)10/0.93=10.7 кВА
Ну и вы зададите резонный вопрос, 10,7 – это же меньше 11. Зачем нам ПДУ на 22 кВт? Есть второй момент: уровень электропотребления у оборудования будет меняться в зависимости от времени суток, дня недели. При распределении питания нужно учитывать этот момент и закладывать ~10% на колебания и скачки, чтобы в момент повышения потребления PDU не ушли в перегруз и не оставили без питания оборудование.
График потребления стойки 10 кВт за 4 дня.
Получается, что к имеющимся у нас 10,7 кВт мы должны прибавить еще 10%, и в итоге ПДУ под 11 кВт нам уже не подходит.
Фрагмент таблицы мощности конкретных моделей PDU по версии DataLine. С учетом перевода из кВа в кВт и запаса на скачки в течение суток.
Какие бывают pdu
Простой блок розеток.
Да, тот самый, который живет у каждого дома или в офисе.
Формально это не совсем PDU в смысле промышленного использования в стойках с ИТ-оборудованием, но и эти устройства имеют своих поклонников. Единственный плюс такого решения – дешевизна (стоимость стартует от 2 тыс. руб.). Еще они могут выручить, если используешь открытые стойки, куда стандартный PDU никак не впихнуть, а терять юниты под горизонтальный PDU не хочется. Это снова к вопросу об экономии.
Минусов сильно больше: у таких устройств не всегда есть внутренняя защита от КЗ и перегруза, мониторить показатели и тем более не получится управлять розетками. Чаще всего размещаться они будут внизу стойки. Это не самое удобное положение розеток для расключения оборудования.
В общем, “пилоты” можно использовать, если:
Мы такое не используем, но у нас есть клиенты, которые достаточно успешно это практикуют. Правда, они строят инфраструктуру под свои сервисы таким образом, что отказ десятков серверов не сказывается на работоспособности клиентского приложения.
Дешево и сердито.
Вертикальное размещение.
“Тупые” PDU. Собственно, это классический PDU для использования в стойках с ИТ-оборудованием, и это уже хорошо. У них соответствующий форм-фактор для размещения по бокам стойки, за счет чего к ним удобно подключать оборудование. Есть внутренняя защита.
Стоят такие PDU от 25 тыс. рублей.
“Умные” PDU с мониторингом. У этих устройств есть “мозги”, и они умеют отслеживать параметры энергопотребления. Есть дисплей, куда выводятся основные показатели: напряжение, текущий ток и мощность. Отслеживать их можно по отдельным группам розеток: секциям или банкам.
Еще они умеют считать потребление (кВт*ч) для технического учета, чтобы понимать, сколько стойка потребляет за определенное количество времени.
Это стандартные PDU, которые мы предлагаем своим клиентам в аренду, и таких PDU большинство в наших дата-центрах.
Если будете покупать, приготовьтесь выложить от 75 тыс. рублей за штуку.
График из нашего внутреннего мониторинга PDU.
“Умные” PDU с управлением. К выше описанным умениям у этих PDU добавляется управление. Самые крутые PDU управляют и мониторят каждую розетку: можно включать/выключать, что бывает нужно в ситуациях, когда есть задача удаленно перезагрузить сервер по питанию.
В этом и прелесть, и опасность таких PDU: рядовой пользователь по незнанию может зайти в веб-интерфейс, что-то нажать и одним махом перезагрузить/выключить всю систему. Да, система дважды предупредит о последствиях, но практика показывает, что даже алармы не всегда защищают от необдуманных действий пользователя.
Большая проблема “умных” PDU – это перегрев и отказ контроллера и дисплея. PDU обычно устанавливаются на задней части стойки, там, где идет выдув горячего воздуха. Там жарко, и контроллеры не выдерживают. PDU при этом не нужно менять целиком, контроллер можно поменять на горячую.
Ну и по стоимости совсем кусаче – от 120 тыс. рублей.
PDU с управлением можно узнать по индикации под каждой розеткой.
На мой взгляд, функция управления в PDU дело вкуса, а вот мониторинг – это must have. В противном случае, нельзя будет отследить потребление и нагрузку. Почему это важно, расскажу чуть позже.
Калибровка — есть ли от нее смысл при блокировке
Иногда происходит путаница понятий и сбросом называют также калибровку контроллера. На самом деле это разные вещи. Калибровка – это привязка уровней заряда, которые контроллер считает 0% и 100% запаса энергии аккумулятора, к фактически существующим границам.
Так, если в результате ухода фактической емкости произойдет постепенное «уплывание» пределов, например, от 0% до 5% и от 100% к 95%, то не используемыми останутся 5 5=10 процентов емкости батареи. Это нерационально, и для устранения этого дисбаланса проводят процедуру калибровки.
Она выполняется при полностью работоспособной системе электропитания ноутбука и на сброс контроллера не влияет. Более того, при заблокированной управляющей схеме калибровка невозможна – элементы питания отключены. Поэтому одна процедура не заменяет другую.
Особенности монтажа
Удобнее всего работать с PDU, когда она крепится вертикально, слева и справа стойки. В этом случае она не занимает полезного пространства. Штатно в стойку можно установить до четырех PDU — два слева и два справа. Чаще всего ставят по одной PDU с каждой стороны. На каждую PDU приходит по одному вводу питания.
Стандартный “обвес” стойки — 2 PDU и 1 АВР.
Иногда в стойке нет места под вертикальные PDU, например, если это открытая стойка. Тогда на помощь приходят горизонтальные PDU. Единственное — в этом случае придется смириться с потерей от 2 до 4 юнитов в стойке в зависимости от модели PDU.
Здесь PDU съела 4 юнита. Такой тип PDU также используется, когда нужно разграничить двух клиентов в одной стойке. В этом случае у каждого клиента будет отдельная пара PDU.
Бывает, что стойку выбрали недостаточно глубокую, и сервер торчит, перекрывая PDU. Здесь самое печальное не то, что часть розеток будет простаивать, а то, что если такая PDU сломается, то придется ее похоронить прямо в стойке, или же отключать и вытаскивать все мешающее оборудование.
Не делайте так — 1.
Не делайте так — 2.
Подключение оборудования
Даже самая навороченная PDU не поможет, если оборудование подключено неправильно и нет возможности мониторить потребление.
Что может пойти не так? Немного матчасти. На каждую стойку приходят два ввода питания, в стандартной стойке два PDU. Получается, у каждого PDU свой ввод. Если с одним из вводов (читай PDU) что-то происходит, то стойка продолжает жить на втором. Чтобы эта схема работала, нужно соблюдать некоторые правила. Вот основные (полный список найдете здесь):
Оборудование должно быть подключено в разные PDU. Если у оборудования один блок питания и одна вилка, то к PDU оно подключается через АВР (устройство автоматического ввода резерва), или ATS (Automatic Transfer Switch). В случае неполадок с одним из вводов или самим PDU, АВР переключает оборудование на здоровое PDU/ввод. Оборудование ничего не почувствует.
Парная нагрузка на двух вводах/PDU. Резервный ввод спасет, только если он выдержит нагрузку упавшего ввода. Для этого нужно оставлять запас: загружать каждый ввод меньше чем наполовину от номинальной мощности, а суммарная нагрузка на двух вводах была менее 100 % от номинала.
Балансировка нагрузки между секциями PDU. Розетки PDU объединены в группы — секции. Обычно из 2 или 3 штуки. У каждой секции свой лимит по мощности. Важно не превышать его и распределять нагрузку равномерно по всем секциям. Ну и тут также работает история с парными нагрузками, про которую говорили выше.
Подытожу
- По возможности выбирайте PDU c функцией мониторинга.
- При выборе модели PDU оставляйте запас по мощности.
- Монтируйте PDU так, чтобы была возможность заменить его, не беспокоя ИТ-оборудование.
- Подключайте правильно: подключайте оборудование к двум PDU, не перегружайте секции и помните о парных нагрузках.
Советы как избежать блокировки при замене ячеек аккумулятора
Процесс сброса контроллера батареи довольно трудоемок, требует специальных знаний, а результат не гарантирован. Поэтому можно попытаться избежать блокировки. Для этого надо соблюдать несложный порядок отпайки проводов контроллера при разборке и упаковке элементов в батарею.
Сборка ведется в противоположном порядке – сначала припаивается провод GND, потом к плюсу первой сборки, потом к плюсу следующей – и к плюсовому проводу батареи. На рисунке красными цифрами показан порядок отключения проводов контроллера, а зеленым – порядок подключения после ремонта.
Процесс обнуления контроллера завершает процедуру переупаковки аккумуляторной батареи ноутбука и позволяет полноценно запустить систему питания гаджета. Сама разблокировка не требует больших финансовых затрат или физических усилий, но без понимания сути происходящего ее выполнить невозможно.