UPS: apcupsd clean sources
[tomato.git] / release / src / router / apcupsd / doc / manual / maintaining_ups.rst
blobdc13098300656fe520027d31ce93fc4c1a8c67f7
1 Maintaining Your UPS Batteries
2 ==============================
4 Battery Technology
5 ------------------
7 Sealed Lead Acid (SLA) batteries, otherwise known as Valve Regulated Lead Acid
8 (VRLA) batteries, were originally known as "dry batteries". When first 
9 introduced in the 1950s, they used a gel electrolyte. The otherwise free acid 
10 was immobilised with a fine silica powder and formed a gel substance. 
12 In the 1970s the technology moved to Absorbed Glass Mat (AGM) where the 
13 separators between the lead plates are made of highly porous micro-fine glass 
14 fibres which absorb and immobilise the acid and prevent it from spilling. A 
15 crack or hole in the casing of a VRLA battery using AGM technology will not 
16 result in a measurable electrolyte spill. Spill containment with VRLA batteries 
17 is therefore not meaningful or appropriate.
19 AGM has became the preferred VRLA technology for use in standby or float 
20 applications and is used in UPSes in the telecommunications, power, and many 
21 other mission critical industries where the power supply must not be 
22 interrupted. APC UPSes use VRLA batteries. VRLA batteries are designed to 
23 recombine hydrogen and oxygen and emit only extremely small amounts of 
24 hydrogen under normal operating conditions. Normal room ventilation is 
25 sufficient to remove any hydrogen, so special ventilation is not required.
27 Battery Life
28 ------------
30 Most brand name UPS batteries should last 3-5 years. Some APC Back-UPS models 
31 may have a shorter battery life expectancy. Refer to the user's manual of your 
32 APC Back-UPS to determine the exact battery life expectancy or contact APC
33 Technical Support.
35 Below are some APC guidelines for ensuring optimum battery life expectancy:
37 1. Make sure that you keep your APC UPS in a cool, dry location with plenty of ventilation. Ideally, the temperature where your UPS is kept should not exceed 75 Deg F (24 Deg C). Also, for ventilation purposes, leave roughly one to two inches on each side for proper airflow.
39 2. The optimum operating temperature for a lead acid battery is 25 Deg C (77 Deg F). Elevated temperature reduces longevity. As a guideline, every 8 Deg C (15 Deg F) rise in temperature will cut the battery life in half. A battery which would last for 6 years at 25 Deg C (77 Deg F), will only be good for 3 years if operated at 33 Deg C (95 Deg F). Keep in mind that the battery temperature inside your UPS will always be warmer than the ambient temperature of the location where the UPS is installed.
41 3. Only perform runtime calibrations on your UPS one or two times a year, if necessary. Some of our customers want to check their systems to verify that their runtime is sufficient. However, consistently performing these calibrations can significantly decrease the life expectancy of your battery.   
43 4. Do not store batteries for extended periods of time. New batteries can be stored for 6 to 12 months from date of purchase. After this period, the battery should be used or it will lose a great deal of its charge. It is not advisable to store batteries that have already been in use.
45 5. Do not exceed 80 percent of a UPS unit's rated capacity due to the reduction in run time. When you increase your load, your runtime decreases. In the event of a utility power failure, a UPS loaded to full capacity will drain and discharge it's battery quickly and will decrease the life expectancy.
47 The Smart-UPS detects line voltage distortions such as spikes, notches, dips,
48 and swells, as well as distortions caused by operation with inexpensive
49 fuel-powered generators. By default, the UPS reacts to distortions by
50 transferring to on-battery operation to protect the equipment that you are
51 plugging into the UPS. Where power quality is poor, the UPS may frequently
52 transfer to on-battery operation. Battery longevity and service life of the
53 UPS may be conserved by reducing the sensitivity of the UPS, as long as your
54 equipment can operate normally under the conditions detailed below. Any type
55 of voltage disturbance includes; High/Low/No RMS Voltage, Total Harmonic
56 Distortion(THD), Change in Voltage over Time(dv/dt), Frequency (Hz) out of
57 tolerance.
59 **High Sensitivity Mode**
60   In the event of any type of voltage disturbance, the UPS will transfer to
61   battery power and watch the AC line until it can transfer back to line. The
62   transfer time in this mode depends on how far the line voltage deviates from
63   the sinewave reference.
65 **Medium Sensitivity Mode**
66   In the event of a RMS voltage-out-of-tolerance(High/Low/No) and
67   RMS-rate-of-change disturbances(dv/dt) in the line voltage, the UPS will
68   transfer to battery power and watch the AC line until it can transfer back to
69   line. In this mode the transfer times are longer but still within acceptable
70   limits to insure the continuity of a computer's operation.
72 **Low Sensitivity Mode**
73   In the event of a RMS voltage-out-of-tolerance disturbances(High/Low/No) 
74   in the line voltage, the UPS will transfer to battery power and watch the 
75   AC line until it can transfer back to line. In this mode the transfer times 
76   are longer but still within acceptable limits to insure the continuity of a
77   computer's operation.
79 To change the sensitivity of the UPS, press the small, white "sensitivity" 
80 button on the rear of the UPS. Use a pointed object (such as a pen) to do so. 
81 The default setting is "high"; press the button once to set the sensitivity to 
82 "medium", and press it again to set it to "low"; pressing it a third time will 
83 set it back to "high". The sensitivity setting change will take effect 
84 immediately. The green LED next to the button is a sensitivity setting 
85 indicator - brightly lit is "high" sensitivity, dimly lit is "medium", and 
86 off is "low" sensitivity.
88 Flashing Battery Charge Graph LEDs
89 ----------------------------------
91 The battery charge graph LEDs on the front panel of a Smart-UPS will flash
92 in unison when the UPS is operating online and the runtime remaining 
93 (calculated by the Smart-UPS microprocessor) is less than two minutes 
94 more than the low battery signal warning time (minimum of two minutes).
96 This would usually indicate that you need to either decrease the load
97 or install new batteries. If the batteries are new, then you need to perform
98 a runtime calibration (see below). 
100 At a pinch, you could also decrease the low battery warning time. There are
101 four possible settings: 2, 5, 7, or 10 minutes.
103 Battery Replacement
104 -------------------
106 If you own your UPS for long enough, you will inevitably need to replace 
107 the UPS battery or battery cartridge. An APC battery cartridge comprises 
108 two batteries physically stuck together with double-sided tape and wired 
109 in series.
111 After the decision to replace the batteries, you will face
112 another decision almost immediately: whether to purchase genuine APC
113 replacement batteries or not. There are pros and cons to purchasing 
114 genuine replacement APC batteries.
116 **APC Battery Pros**
118 - APC batteries are supported by APC
119 - APC batteries come with all the necessary hardware
120 - APC batteries come as pre-made cartridges 
121 - APC batteries will physically fit your UPS
123 **APC Battery Cons**
125 - APC batteries cost up to 4 times the cost of third party batteries
127 There are also pros and cons to purchasing third party batteries.
129 **Third Party Battery Pros**
131 - A third party battery may cost up to 1/4 the price of APC batteries
132 - A third party battery may have a higher capacity for the same physical size
134 **Third Party Battery Cons**
136 - You will need to recycle your battery hardware (cables, connectors etc)
137 - You will need to create your own battery cartridges (with double-sided tape)
138 - You will need to ensure the third party battery is the right physical size
139 - You will need to ensure the third party battery is the right capacity
140 - Use of a third party battery will void APC's Equipment Protection Policy
141 - Use of a third party battery may void UL, CSA, VDE, and other safety certifications (according to APC)
143 If you do decide to use third party replacement batteries, please do not
144 choose the cheapest available generic SLA batteries. These batteries will, 
145 almost without exception, not last as long as brand name
146 batteries and will need replacing within 12-18 months instead of 3-5 years.
147 Even when using brand name replacement batteries, make sure that you choose
148 the UPS version (aka "standby") which may cost slightly more, 
149 but which will last significantly longer in typical UPS usage (long periods
150 of standby punctuated with infrequent deep discharges).
152 The brands of battery found in genuine APC battery cartridges have included: 
153 Panasonic and B&B Battery (aka Best & Best Battery and BB Battery). Yuasa 
154 (aka Genesis) is also a recommended brand, albeit a bit on the pricey side.
156 **Note:** When substituting a third party battery with a higher capacity than 
157 the original, make sure that it still physically fits in the UPS casing. If the 
158 battery does not fit, do not be tempted to install it "externally". The UPS 
159 may not be able to charge it in a timely manner and/or it may damage the UPS 
160 charging circuitry without appropriate modifications which are generally 
161 beyond an end user's capability.
163 Battery Installation
164 --------------------
166 Although you can do a hot swap of your batteries while the computer and
167 any other connected equipment is running, it may not be very satisfactory 
168 because the UPS will not always detect that the batteries have been swapped 
169 and apcupsd will continue to report "Low Battery". 
171 There are several ways to correct this situation: 
173 1. If you have a "smart" UPS model, you can force a self-test to make the 
174 UPS notice that the battery has been replaced.
176 2. If after a self-test, the UPS does not detect that the battery has been
177 replaced, you can use apctest to do a soft battery runtime calibration.
178 For details of doing this, refer to the "Soft" Runtime Calibration section
179 below.
181 3. If after the soft battery runtime recalibration, the UPS does not detect
182 that the battery has been replaced, you will need to do a manual battery
183 runtime calibration. For details of doing this, refer to the "Manual" Runtime 
184 Calibration section below.
186 "Soft" Runtime Calibration 
187 --------------------------
189 A runtime calibration causes the UPS to recalculate its available runtime 
190 capacity based on its current load.
192 Caution: a runtime calibration will deeply discharge the UPS batteries, which 
193 can leave a UPS temporarily unable to support its equipment if a utility power
194 failure occurs. Frequent calibrations reduce the life of batteries. APC
195 recommends performing a runtime calibration only annually, semiannually, or 
196 whenever the load on the UPS is increased.
198 In order to perform a "soft" runtime calibration it is necessary to wait for 
199 the UPS to recharge its batteries to 100% capacity. Once this has been done, 
200 you can then initiate a runtime calibration through apctest.
202 APC Documentation Notes:
204 1. In order for the calibration to be accurate, the output load has to be more
205 than 40% (some APC documentation recommends at least 30%). Also, it 
206 is advisable not to increase or reduce the load when the UPS is calibrating 
207 its run time.
209 2. Under no circumstances should the UPS be turned off during a run time
210 calibration procedure! Once initiated, the calibration must be allowed to run
211 until completion.
213 3. The run time calibration procedure is not necessary nor advisable for a new
214 UPS. Only old UPSes with batteries that are not subject to discharge for long
215 periods of time should be allowed to perform a run time calibration.
217 4. Matrix-UPS and Smart-UPS recalculate the runtime-related parameters every 
218 time the UPS goes on battery. 
220 When doing a runtime calibration with "older" batteries, APC Technical Support
221 recommend doing a complete discharge and recharge first.
223 If you have "dumb" UPS (aka simple signalling) like a Back-UPS, then your only 
224 option is to do a manual runtime calibration.
226 "Manual" Runtime Calibration
227 ----------------------------
229 Most of the information in this section is taken from APC's website.
230 Any non-APC additions have been inserted in square brackets.
232 For a "smart" or "smart signalling" Back-UPS Pro or Smart-UPS:
234     Perform a Runtime Calibration. This is a manual procedure and
235     should not be confused with the runtime calibration performed
236     through PowerChute plus [or apctest]. The batteries inside of the 
237     Smart-UPS are controlled by a microprocessor within the UPS. 
238     Sometimes it is necessary to reset this microprocessor, especially 
239     after the installation of new batteries. Stop the PowerChute plus 
240     [or apcupsd] software from running and disconnect the serial cable. 
241     There must be at least a 30% load attached to the UPS during this 
242     procedure, but the process will cause the UPS to shut off and cut 
243     power to its outlets. Therefore, attach a non-critical load to the 
244     UPS and then force the UPS on battery by disconnecting it from 
245     utility power [suggest not disconnecting, but simply turning off
246     utility power thereby preserving earthing].  Allow the unit to 
247     run on battery until it turns off completely.  Make sure a 30% load 
248     is present! Plug the UPS back into the wall outlet [switch utility 
249     power back on] and allow it to recharge (it will recharge more quickly
250     turned off and with no load present). Once the unit has recharged,
251     the "runtime remaining" calculation should be more accurate.
252     Remember that if the unit is an older model, then the runtime will
253     not improve significantly.
255     Background:
257     An APC Smart-UPS has a microprocessor which calculates runtime
258     primarily based on the load attached to the UPS and on its battery
259     capacity. On the right side of the front display panel there is a
260     vertical graph of five LEDs. Each LED is an indication of battery
261     charge in increments of twenty percent: 20, 40, 60, 80, 100%
262     (bottom to top). For example, if the battery charge is 99%, then
263     only four of the five LEDs are illuminated.
265     To ensure that an operating system receives a graceful shutdown
266     when using PowerChute plus or a SmartSlot accessory, an alert is
267     generated by the Smart-UPS indicating that the UPS has reached a
268     low battery condition. The alert is audible (rapid beeping), visual
269     (flashing battery LED or LEDs), and readable through the graphical
270     interface of PowerChute plus software (or a native UPS shutdown
271     program within a particular operating system.) In order to
272     calculate this "low battery condition," all Smart-UPS products have
273     a preconfigured low battery signal warning time of two minutes
274     (this is the factory default setting). There are a total of four
275     user-changeable settings: 2, 5, 7, or 10 minutes. If the low
276     battery signal warning time is set for 2 minutes, then the alerts
277     will activate simultaneously two minutes prior to shutdown.
278     Similarly, if the total runtime for a particular UPS is 30 minutes
279     with a low battery signal warning time set at 10 minutes, then the
280     UPS will run on battery for 20 minutes before the low battery alert
281     begins.
283     Total runtime is primarily based on two factors, battery capacity
284     and UPS load. UPS load and runtime on battery are inversely
285     proportional: as load increases, battery runtime decreases and vice
286     versa. When utility power is lost, the UPS begins discharging the
287     battery in order to support the attached load. Once power returns,
288     the Smart-UPS will automatically begin to recharge its battery.
290 For a Matrix UPS:
292     It is unnecessary to subject a battery bank to an excessively long 
293     calibration. Remove battery packs or increase the load (space heaters 
294     are good dummy loads) to obtain a reasonable time length for the 
295     calibration (under an hour if possible).
297     At the start of a calibration, the Matrix microprocessor saves the 
298     Estimated Run Time displayed.
300     The unit will then go to battery power until the capacity is 25%. After 
301     this run time has been completed, the original Estimated Run Time is compared 
302     with the actual run time. It will then increase or decrease this value to 
303     correspond to the new run time achieved. If, at any time during the discharge,
304     one of the following rules is violated the calibration will be aborted or 
305     corrupted:
307     1. Battery capacity must be 100% at start of calibration (all packs must indicated as float).
308     2. Initial "Estimated Run Time" must not exceed 128 minutes (remove battery packs if necessary).
309     3. Load must be above 25%.
310     4. Load must not fluctuate more than ± 5%.
311     5. The UPS must be allowed to run down to 25% battery capacity. PowerChute [or apcupsd] and Accessories must be removed since they can abort the calibration prematurely.
313 For a "dumb" or "simple signalling" UPS (eg a Back-UPS):
315     This could be done if you have changed your equipment load or battery. 
316     Stop the PowerChute [or apcupsd] software from running; disconnect the 
317     serial cable between the computer and UPS. Next unplug the UPS from the 
318     wall [suggest not disconnecting but simply turning off the utility power 
319     thereby preserving the earthing] and let it run on battery until it 
320     reaches low battery. Once it reaches low battery plug it back into 
321     the wall outlet [turn the utility power back on] and let it recharge. 
322     Recharge time can take up to 4 hours.
324 Resetting the UPS Battery Constant
325 ----------------------------------
327 In some cases none of the battery runtime calibration methods result in 
328 the UPS reporting a reasonably correct battery runtime. It has been 
329 speculated that this is because the battery constant value has drifted 
330 so far from normal that the microprocessor in the UPS cannot correct it.
332 The good news is that if you are located in the USA, all you have to do
333 is contact APC Technical Support and they will send you a serial port
334 *dongle* which plugs into the serial port of your UPS and reprograms the 
335 battery constant value for you to the correct value.
337 The bad news is that for many users outside the USA, this service does not
338 appear to be available. It is, however, recommended that you first try 
339 contacting APC Technical Support to verify the correct battery constant 
340 value. The APC representatives in the Support Forum on the APC website 
341 are also very helpful in this regard. 
343 *If all else fails*, the information below is for you.
345 **WARNING:** Only the values for the Smart-UPS 700 model SU700 and 
346 Smart-UPS 1400 model SU1400, both with international firmware (and 
347 therefore international voltage), have been verified. YOU, gentle reader, 
348 USE THIS INFORMATION AT YOUR OWN RISK in the full knowledge that you 
349 may render your UPS inoperable and perhaps irreparable, and you will 
350 have no-one to blame but yourself. *Caveat Utilitor!*
352 The battery constant is the hex number in the column labelled "0",
353 presumably for register 0, in the following table::
355   UPS Model         4  5  6  0    Hex   Firmware
356   SU250               EE F8 B1
357   SU400               EE F8 9F    E1
358   SU600               EA F4 9F    E5
359   SU900               F3 FC 9F    ED
360   SU1250              EE FA 9F    F5
361   SU2000              F1 F9 9F    FD
362   SU450,700        28 F2 FA 96 07,RM=47  52.11.I
363   SU450XL,700XL    28 EE F8 9F 700XL=27   51.9.I
364   SU1000,INET      35 EF F9 A0    0B     60.11.I
365   SU1000XL         34 EE FC 9A    2B      61.9.I
366   SU1400           35 EE FC 9A           70.11.I
367   SU1400RM         28 ED FA 89
368   SU1400R2IBX135   08 B4 10 A3
369   SU1400RMXLI3U    45 F6 F4 80            73.x.I
370   SU1400RMXLI3U    20 F3 FD 81            73.x.I
371   SU2200I          35 EE FB AF           90.14.I
372   SU2200XL,3000    35 EE FB AF 3000=17   90.14.I
373   SU3000RMXLI3Ublk 35 F3 F4 AF    77     93.14.I
374   SU5000I white    20 F2 FA 91    1F    110.14.I
375   SU1400XL,XLI,RM  45 F6 E4 80
376   SU420I           25 95 09 85    16      21.7.I
377   SU420SI          0E 95 0A 8C
378   SU620I           29 99 0B 8A    1A
379   BP420SI          0E 95 0A 8C    06      11.2.I
380   BP650SI          10 97 0C 91    0A      12.3.I
381   Power Stack 250  0C 95 0F B2            26.5.I
382   Power Stack 450  0D 96 10 99    36      26.5.I
383   SC250RMI1U       0C 95 0F B3    32     735.a.1
384   SC420I           0E 95 OA 8C    16     725.1.I
385   SC620I           10 97 OB 99    1A     726.x.I
386   SC1000I          08 95 10 94    8A     737.x.I
387   SC1500I          07 95 14 8F    1E     738.x.I
388   SU1000XL         17 EE F9 D5
389   MATRIX 3000,5000    E9 F5 B0
390   SU700RMI2U       07 B1 0D 92    8A     152.4.I
391   SU1000RMI2U      08 B5 0D C7    8E     157.3.I
392   SU1400RMI2U      08 B4 10 A3    92     162.3.I
393   SUA1000I         07 B5 13 BC    0A    652.12.I
394   SUA1000XLI       0B BD 0F 7F    4A    681.13.I
395   SUA750XLI        0A B9 0C 86    46     630.3.I
396   SUA750I          04 B6 14 82    06    651.12.I
397   SUA750RMI2U      07 B1 0D 82    86    619.12.I
398   SUA1500I         09 B9 13 A1    0E 601/653.x.I
399   SUA1500RMI2U     08 B4 10 A1    8E     617.3.I
400   SUA2200I         08 B8 12 B3    26    654.12.I
401   SUA2200RMI2U     09 BC 11 81    A6     665.4.I
402   SUA2200XLI       0A B7 0F 7F    66     690.x.I
403   SUA3000RMI2U     04 B9 0E 70    AA     666.4.I
404   SUA3000RMXLI3U   0A B6 0E 89    xx     xxx.x.x
405   SUOL1000I        06 B6 1B A6
406   SUOL2000XL       0D BD 14 75    52     416.5.I
407   SURT1000XLI      0A BB 19 A8    4E     411.x.I
408   SURT3000XLI      06 B6 0F CC    56     450.2.I
409   SURT5000XLI      05 BA 15 86    5A    451.13.W
410   SURT7500XLI      03 BB 20 97    63
411   SURT10000XLI     06 B8 19 AB          476.12.W
412   SUM1500RMXLI2U   03 B7 0D A5    62     716.3.I
413   SUM3000RMXLI2U   03 B7 0D A5    6A     715.3.I
414   BP500AVR                        26      17.1.I
415   
416 The instructions for resetting the battery constant are as follows:
418 1. Shutdown the apcupsd daemon;
419 2. Run apctest;
420 3. Choose option 6 to enter terminal mode;
421 4. Enter Y (UPS should respond SM);
422 5. Enter 1 (one, not el; wait 4 seconds);
423 6. Enter 1 (one, not el; UPS should respond PROG);
424 7. Enter 0 (zero, not oh; UPS should respond with current constant);
425 8. Write down the existing value so that if something goes wrong, you can at least put it back to that value;
426 9. Enter + (plus) or - (minus) to increment/decrement the value;
427 10. Enter R to reprogram constant value (UPS should respond Bye);
428 11. Enter Y (UPS should respond SM);
429 12. Enter 0 (zero, not oh; UPS should respond with the new constant);
430 13. Enter Esc to exit terminal mode;
431 14. Choose option 7 to exit apctest.