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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik USV mit überdimensionierten Akkus betreiben?


Autor: Fragender (Gast)
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Hi,
ich hoffe es passt hier rein ;)

Und zwar geht's um folgendes; ich habe hier noch zwei 12V/65Ah Gelakkus 
übrig. Da ich schon länger damit liebäugele mir eine USV anzuschaffen, 
wäre jetzt eben die Frage, ob ich diese einfach bei einer kleineren 
(dachte so an höchstens 1000VA), die mit 24V läuft, anschließen kann, 
ohne dass es zu Problemen führt. Dass eine kleinere USV dann nicht 
unbedingt dafür ausgelegt ist, die Versorgung solange zu übernehmen, wie 
es die größeren Akkus ermöglichen würden ist klar. Nur sind sonst 
Probleme beim Laden etc zu erwarten? Worauf wäre zu achten?

Schon mal Danke :)

: Verschoben durch Admin
Autor: Samuel C. (dragonsam)
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Das müsste funktionieren.

Autor: karadur (Gast)
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Hallo


geht schon, aber daran denken: die Akkus könnten je nach Schaltung auch 
am Netz hängen.

Autor: Fragender (Gast)
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Danke für die schnellen Antworten. Hört sich schon mal gut an. Was 
müsste man dann noch an zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen einplanen? 
Normal haben die USVs spezielle Akkus - ist bei denen dann schon eine 
Schmelzsicherung etc integriert?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Fragender schrieb:
> Nur sind sonst
>
> Probleme beim Laden etc zu erwarten? Worauf wäre zu achten?

Das funktioniert schon. Jedoch dauert die Aufladezeit dann so extrem 
lange, dass Du Deine beiden akkus mit einem externen automatischne 
Ladegerät unterstüzen solltest

24V, 8 bis 10A würde ich Dir empfehlen. Gibt es für 30 Euro, und ist 
sein Geld wert.

Autor: Jakob Lell (jakob)
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Ich wäre mir da nicht so sicher, ob das wirklich problemlos 
funktioniert. Manche USVs sind so knapp dimensioniert, dass der 
Wechselrichter bei zu langer Betriebszeit abraucht, wenn die Akkus nicht 
nach Entnahme der im Originalzustand vorgesehenen Kapazität leer sind.

Autor: Oliver Heinrichs (Firma: OliverHeinrichs.de) (dobson)
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Wie sieht das softwaretechnisch in den USV's aus? Könnte mir vorstellen, 
das da auch ein µC drinne werkelt, und das der weiss, wie groß die Akkus 
sein sollten. Du musst ja dann auch Ladeströme u.s.w. anpassen, damit du 
lange deine Freude dran hast und dir die Akkus nicht in vorzeitigen 
Ruhestand versetzt...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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> Ich wäre mir da nicht so sicher, ob das wirklich problemlos
> funktioniert.

Mit APC 1000 und 2200 funktioniert das jedenfalls.

Mit Huang Shan Do Ltd xyz mag es Probleme geben.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Jakob.

> Ich wäre mir da nicht so sicher, ob das wirklich problemlos
> funktioniert. Manche USVs sind so knapp dimensioniert, dass der
> Wechselrichter bei zu langer Betriebszeit abraucht, wenn die Akkus nicht
> nach Entnahme der im Originalzustand vorgesehenen Kapazität leer sind.


In der Tat, das gibt es. Allerdings sollte rein elektrisch eine 
Schaltung, die 10 Minuten funktioniert, beliebig lange 
funktionieren......bis auf die Kühlung halt. D.H. es müssten u.U. 
deutlich größere Kühlkörper vorgesehen werden, die vermutlich auch 
belüftet werden müssen.
Die Schaltung selber sollte dauerhaft funktionieren, weil die termische 
Antwort der Halbleiter selber deutlich schneller als 10 Minuten abläuft.
Wenn es 10 Minuten geht, sollte das also auf jeden Fall so zu pimpen 
sein, das es dauerhaft geht.
Alles andere passt ja......

Auch andere Bauteile als Halbleiter (Drosseln, seltener Kondensatoren) 
könnten thermisch an den Rand gelangen. Wäre aber dann wirklich sehr 
murksig. Diese Bauteile sind nicht so einfach besser zu kühlen. Mir 
fällt als halbwegs einfache Lösung nur Beblasen ein.....

Das Problem ist, ob derjeneige sich die Arbeit überhaupt machen will. 
Einen viel größeren Kühlkörper zu montieren, der eventuell noch gegen 
Berührung gesichert sein muss, weil er nicht potentialfrei ist (gilt für 
die Akkus übrigens auch) kann umständlich werden. Und braucht vermutlich 
ein neues, größeres Gehäuse und ein Gebläse.

Zum Thema "potentialfrei": Keine der USVen, die mir bisher in die Finger 
gefallen sind, war an den Akkus potentialfrei......was nicht heisst, das 
es nicht solche geben mag.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Oliver.

> Wie sieht das softwaretechnisch in den USV's aus? Könnte mir vorstellen,
> das da auch ein µC drinne werkelt, und das der weiss, wie groß die Akkus
> sein sollten.

Bei Blei Akkus wird meist nur nach der Spannung gewertet. Das ist dann 
das kleinere Problem.
Ein größeres wäre, wenn die verwendete Technologie des neuen Akkus nicht 
passt. z.B. original verschlossener Blei-Gel mit höherer 
Ladeschlussspannung, der eventuell auch noch regelmäßig seine 
Ausgleichsladung benötigt gegen einen ventilierten auszutauschen.
Starter Akku, Traktionsakku und Solarakku haben halt schon sehr 
unterschiedliches Verhalten.


> Du musst ja dann auch Ladeströme u.s.w. anpassen, damit du
> lange deine Freude dran hast und dir die Akkus nicht in vorzeitigen
> Ruhestand versetzt...

Jain. Auch ein zu kleiner Ladestrom würde einen Akku noch voll kriegen. 
Es dauert nur halt länger. (Wenn allerdings eine USV aus 
Sicherheitsgründen vorgeschrieben ist, ist sinnvollerweise auch ein 
Zeitrahmen für die Ladung vorgeschrieben, aber das ist hier wohl nicht 
der Fall) Die Grenze ist dort, wo der Ladestrom in der Größenordnung der 
Selbstentladung des Akkus liegt. Das solte aber bei 65Ah noch lange 
nicht der Fall sein. :-)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Icke (Gast)
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>Keine der USVen, die mir bisher in die Finger
>gefallen sind, war an den Akkus potentialfrei.
Die meisten USVs der APC SmartUPS und BackUPS sind dafür vorgesehen, die 
Akkus im laufenden Betrieb zu wechseln. Ich habe das auch schon sehr oft 
praktiziert und hätte mindestens einmal einen Schlag bekommen müssen, 
wenn an den Akkuklemmen Netzspannung liegen würde. Ist aber nicht der 
Fall gewesen. Gemessen hab ichs freilich noch nicht.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Bernd Wiebus schrieb:
> Zum Thema "potentialfrei": Keine der USVen, die mir bisher in die Finger
>
> gefallen sind, war an den Akkus potentialfrei......


Dann nimm mal APC in Deine Finger.

Autor: oszi40 (Gast)
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Fragender schrieb:
> Probleme beim Laden etc zu erwarten? Worauf wäre zu achten?

-Wenn die Spannung länger weg war, muß die Haussicherung den 
Einschaltstrom vertragen (der oft 3-fach so hoch ist).

-Wenn die Kapazität höher als früher ist, muß bei gleichem Ladestron 
wesentlich länger geladen werden. Daher ist die volle Kapazität erst 
einige Stunden später verfügbar.

-Es gibt auch Zusatzbatterien für übliche USV. Auge z.B. zu APC.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:

>> Zum Thema "potentialfrei": Keine der USVen, die mir bisher in die Finger
>> gefallen sind, war an den Akkus potentialfrei......
> Dann nimm mal APC in Deine Finger.

Waren bisher nur viele Effekta (MH700 z.B. ist NICHT potentialfrei) und 
ein paar Noname. Eine einzelne APC habe ich vor ein paar Wochen 
bekommen, aber noch nicht hineingesehen.

Es könnte dann so sein, das mir APC deutlich besser gefallen wird als 
Effekta. ;-)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Fragender (Gast)
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Hi,
danke euch für die zahlreichen Antworten!

Jakob Lell schrieb:
> Ich wäre mir da nicht so sicher, ob das wirklich problemlos
> funktioniert. Manche USVs sind so knapp dimensioniert, dass der
> Wechselrichter bei zu langer Betriebszeit abraucht, wenn die Akkus nicht
> nach Entnahme der im Originalzustand vorgesehenen Kapazität leer sind.

Dessen bin ich mir bewusst, habe ich oben auch schon angedeutet, das 
müsste man eben testen (wie gut die Schaltung zurecht kommt/ wie warm 
das Ganze wird)

Oliver Heinrichs schrieb:
> Wie sieht das softwaretechnisch in den USV's aus? Könnte mir vorstellen,
> das da auch ein µC drinne werkelt, und das der weiss, wie groß die Akkus
> sein sollten. Du musst ja dann auch Ladeströme u.s.w. anpassen, damit du
> lange deine Freude dran hast und dir die Akkus nicht in vorzeitigen
> Ruhestand versetzt...

Genau darum geht es mit hauptsächlich. Wenn Ladeschaltungen verwendet 
würden, die den Strom auswerten, werden diese einen entsprechend 
größeren Akku eher überladen, da hier, im Vergleich zu einem kleinen 
Akku, bei einem entsprechenden Ladezustand noch mehr Strom fließen wird 
(beispielsweise 98%, oder was ein Bleigel verträgt).

Bernd Wiebus schrieb:
> ..bis auf die Kühlung halt. D.H. es müssten u.U.
> deutlich größere Kühlkörper vorgesehen werden, die vermutlich auch
> belüftet werden müssen.

So hatte ich's vor ;)

Bernd Wiebus schrieb:
> Bei Blei Akkus wird meist nur nach der Spannung gewertet. Das ist dann
> das kleinere Problem.
Hört sich schon mal gut an
> Ein größeres wäre, wenn die verwendete Technologie des neuen Akkus nicht
> passt. z.B. original verschlossener Blei-Gel
Nein, sind auch verkapselte Bleigel, sollte also das selbe sein wie in 
den USVen.

> Sicherheitsgründen vorgeschrieben ist, ist sinnvollerweise auch ein
> Zeitrahmen für die Ladung vorgeschrieben, aber das ist hier wohl nicht
> der Fall)
Richtig, rein privater Zweck, auch kein System das wirklich ausfallfrei 
laufen muss ;) Wird nicht in einem Krankenhaus oder Rechenzentrum 
verbaut :)

Autor: Fragender (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> externen automatischne
> Ladegerät unterstüzen solltest
>
> 24V, 8 bis 10A würde ich Dir empfehlen. Gibt es für 30 Euro, und ist
> sein Geld wert.

Hast du dazu Tipps, worauf man achten sollte und welches was taugt?

Finde für Gelakkus nur sehr teure Geräte :(

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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Ob es ein Blei-Gel oder ein Blei-Viles-Akku ist, ist für das Ladegerät 
egal.
Nur sind die Billig-Ladegeräte meist für KFZ-Akkus ausgelegt. Das sind 
normalerweise einafche Blei-Säure-Akkus.
Und Blei-Gel/Blei-Viles-Akkus sind geschlossen, bei denen kann man 
praktisch keine Flüssigkeit nachfüllen, und ihr Sicherheitsventil soll 
im Normalbetrieb nicht ansprechen. Daher lädt man 12V-Akkus dieser Typen 
mit 13,8V, damit sie noch nicht zu gasen beginnen.

12V Blei-Säure-Akkus dagegen werden normalerweise mit 14,4V geladen. 
Dabei beginnen sie etwas zu gasen, das hält wohl die Akku-Platten 
sauber. Der Akku verliert dadurch geringfügig an Wasser.

So, aber lange Rede, kurzer Sinn: Mit einem Ladegerät für 
Blei-Säure-Akkus sollte man keine Blei-Gel oder Blei-Vlies-Akkus laden.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Markus.

> Ob es ein Blei-Gel oder ein Blei-Viles-Akku ist, ist für das Ladegerät
> egal.

Richtig.

> Nur sind die Billig-Ladegeräte meist für KFZ-Akkus ausgelegt.

Richtig.

> Das sind
> normalerweise einafche Blei-Säure-Akkus.

Meist. Mittlerweile gibt es aber wohl auch schon Starter Akkus, die 
ähnlich den moderneren Traktionsakkus mit einen Blei/Blei-Calzium System 
arbeiten.

> Und Blei-Gel/Blei-Viles-Akkus sind geschlossen, bei denen kann man
> praktisch keine Flüssigkeit nachfüllen, und ihr Sicherheitsventil soll
> im Normalbetrieb nicht ansprechen. Daher lädt man 12V-Akkus dieser Typen
> mit 13,8V, damit sie noch nicht zu gasen beginnen.

Nicht ganz richtig. Die Verschlossenen Zellen können Druck aufbauen. 
Dadurch ändert sich ihr Verhalten. Die Gasungsspannung steigt an.
Desweiteren sollten sie in regelmäßigen Abständen eine Ausgleichsladung 
erfahren. d.h. sie werden mit einem moderaten Strom überladen. Die 
Zellen, die noch nicht voll sind, werden weiter geladen. Die Zellen, die 
schon voll sind, fangen an, Wasser zu zersetzten. Das entstehende 
Knallgas wird aber katalytisch sofort wieder zu Wasser verbrannt. Der 
Wasserverlust ist dabei nur das, was vom Wasserstoff durch den 
Kunststoff des Gehäuses wegdiffundiert. die Ausgleichsladung verhindert, 
das die Zellen zusehr "auseinanderlaufen", und zum Ende der Entladung 
eine Zelle vor den anderen leer wird und durch den Entladestrom 
umgedreht, d. h. falsch herum geladen wird. Wichtig ist, das der Strom 
wärend der Gasungsphase klein genug ist, das der Katalysator alles 
umsetzten kann. Bei typischen 12V Akkus ist für den Zyklusfall eine 
Ladeschlussspannung von 14,5-14,9V angegeben. Eine Konstantladung als 
Tröpfelladung ist mit 13,6-13,8V angegeben.
Einen guten Einblick bietet:
http://www.panasonic.com/industrial/includes/pdf/P...
Auf Seite 3 steht auch was zum Temperaturgang, und dort steht, das bei 
0°C die Spannug für eine 12V Batterie sogar 15,4V Volt beträgt.
Einen Überblick bietet:
http://www.panasonic.com/industrial/includes/pdf/P...
Als Exemplarbeispiel, weil ich den gut kenne:
http://www.panasonic.com/industrial/includes/pdf/P...

Persönlich empfehle ich für diesen 7,2Ah Akku eine strombegrenzte Ladung 
mit maximal ca. 2A (besser 1-1,5A) auf 14,6V. Dann dort entweder 
konstant halten (für Standbybetrieb), oder aber abschalten, wenn der 
Strom unter 50-100mA gefallen ist, bis die Spannung wieder unter 13V 
fällt und dann den Ladezyklus neu starten. Das ist zwar nicht das, was 
Panasonic empfielt, ist aber leicht zu realisieren und bietet für mich 
einen guten Kompromiss zwischen pfleglich behandeln und Ladezeit.
Für andere (größere/kleinere) Akkus der Serie würde ich Versuchen, das 
linear umzurechnen.

> 12V Blei-Säure-Akkus dagegen werden normalerweise mit 14,4V geladen.
> Dabei beginnen sie etwas zu gasen, das hält wohl die Akku-Platten
> sauber. Der Akku verliert dadurch geringfügig an Wasser.

Was Du meinst, sind eher Traktionsakkus. Sie basieren auf einer 
Blei/Blei-Kalzium technologie und sind auch Dicht verschlossen. Sie 
ähneln sehr den
Blei-gel Akkus. Ausgleichsladung ist auch hier obligatorisch. diese 
Akkus sind sehr empfindlich bezüglich Tiefentladung.


> So, aber lange Rede, kurzer Sinn: Mit einem Ladegerät für
> Blei-Säure-Akkus sollte man keine Blei-Gel oder Blei-Vlies-Akkus laden.

Jain. Das Problem ist, Du kriegst sie nicht voll, und eine 
Ausgleichsladung ist auch nicht drin. Die Spannung ist zu klein. Dafür 
ist der Ladestrom bei leerem Akku viel zu groß, weil er für einen 
Starter Akku, der hohe Ströme abkann, gedacht ist, aber der für einen 
kleinen Blei-gel geräteakku zu groß ist. Das tut dem nicht gut.
Allerdings gibt es auch größere Blei-Gel Akkus, wo das dann wieder 
passen würde. Ausserdem kann eine Strombegrenzung unelegant aber einfach 
mit einer Glühlampe (oder einem passenden Widerstand) gemacht werden. 
:-)

Umgekehrt, also mit einem Lader für Blei-Gel Akkus einen Blei-Säure-akku 
laden wollen dauert wegen der meist zimlich engen Strombegrenzung ewig. 
Und zum Schluss steigt die Spannung sehr stark an....und der Akku gast.
Das ist bei einem Starterakku auch kein Problem. Du füllst halt Wasser 
nach. Bei einem Traktionsakku ist es kein Problem, weil der auch 
verschlossen ist, und, falls er groß genug ist, ist die einsetztende 
Gasung gut für eine Ausgleichsladung. Die Strombegrenzung verhindert 
(passende Akkugröße vorausgesetzt) das die Gasmenge kritische Werte 
erreicht. Du darfst nur nicht vergessen, irgendwann abzuklemmen.

Weitere Literatur:
http://www.sonnenschein.org/PDF%20files/GelHandbookPart1.pdf
http://www.sonnenschein.org/PDF%20files/GelHandbookPart2.pdf

Es empfielt sich, die Angaben unterschiedlicher Hersteller zu 
vergleichen, und das auch mit älteren Dokumenten zu vergleichen und 
kritisch zu hinterfragen.
Vieles ist halt auch eine Auslegungssache und Optimierung zwischen 
divergierenden Zielen, und die Kompromisse fallen in Abhängigkeit von 
der verfolgten Philosophie anders aus.
Desweiteren hängt das ganze auch an der Reinheit der verwendeten 
Materialien (und dem Dreck, den Du in das System einführst, wenn Du beim 
Nachfüllen nicht sorgfältig bist), und der Technologie.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: oszi40 (Gast)
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Zusammengefasst:
1.Ein gutes Ladegerät ist nie von Schaden.
2.Eine USV-Tiefentladung wo man das Ladegerät braucht, kommt hoffentlich 
seltener vor, da sie ungesund für die Akkus ist.

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