USV-Laufzeit mit externen Batterien verlängern

  • Hallo zusammen,


    ich habe hier eine APC 750 XL (SUA750XLI) USV mit 750 VA und würde gerne die Laufzeit mit Hilfe von externen Batterien verlängern.


    Es ist keine normale USV, sondern die USV ist explizit dafür ausgelegt, mit bis zu 10 zusätzlichen Battery Packs (SUA24XLBP) betrieben zu werden (das ist das "XL" in der Produktbezeichnung). Jedes Batterypack hat 24 V / 36 Ah und besteht aus vier versiegelten AGM-Akkus zu je 12 V / 18 Ah.


    Insgesamt scheinen also 378 Ah (10 x 36 Ah = 360 Ah plus die bereits eingebauten 18 Ah) möglich.


    Jetzt zu meinen Fragen:


    1. Wenn der Hersteller schon vorgesehen hat, externe Batterien bis 360 Ah anzuschließen, kann ich dann nicht statt der sündhaft teuren APC Battery Packs einfach handelsübliche externe Batterien anschließen? Die Bauteile der USV scheinen zumindest dafür ausgelegt zu sein. Oder spricht was dagegen?


    2. Welche Batterietypen wären empfehlenswert? Die USV steht in einem Keller und soll sporadisch längere Netzausfälle abfangen können - die Akkus werden also nicht täglich entladen, sondern über längeren Zeitraum (Monate bis Jahre) in Schwebeladung gehalten.


    3. Ich stelle mir folgenden Aufbau vor: 2x ca. 150 Ah Batterien parallel geschaltet (also Plus an Plus und Minus an Minus), um auf die 24 V Batteriespannung zu kommen. Zwischen USV und den Batterien eine Sicherung, dann der Anderson-Stecker, mit dem die Batterien an die USV angeschlossen werden. So okay? Fehlt noch was?


    4. Ich habe keine Ahnung, mit welchen Ladeströmen zu rechnen ist und die Dokumentation von APC schweigt sich darüber aus. Welcher Kabelquerschnitt ist zu empfehlen? Wie sollte die Sicherung dimensioniert sein?


    5. Die interne Batterie der USV habe ich vor ca. einem Jahr erneuert. Kann ich die externen Batterie dennoch problemlos nachträglich anschließen oder sollte auch die interne Batterie ein ähnliches Herstellungsdatum haben wie die externen Batterien? Auch darüber schweigt sich die Dokumentation von APC aus.


    Gibt es noch irgend was zu beachten, mit dem ich bisher nicht gerechnet habe?


    Grüße,


    Robert

  • Hallo Robert,
    In der Theorie liegst du richtig.
    Aus der Praxis mit meiner APC kann ich dir nur abraten.
    Bei meiner konnte man die ladespannungen nicht ändern und so waren alle 2-3 Jahre die akkus Tot.
    Da das Ding auch noch kaum Leistung hat und schon garkeinen anlaufstrom mag würde ich dir zu anderer Technik raten.
    Falls Du es unbedingt versuchen willst ( aus spass am basteln oder was auch immer) holl dir ein paar ausrangierte LKW Batterien die gibts in manchen Fällen für lau.

  • Zitat von ro_


    3. Ich stelle mir folgenden Aufbau vor: 2x ca. 150 Ah Batterien parallel geschaltet (also Plus an Plus und Minus an Minus), um auf die 24 V Batteriespannung zu kommen.


    Hi, mit einer Parallelschaltung der 12V Akku verdoppelst du die Kapazität, nicht die Spannung!
    Um auf 24V zu kommen musst du zwei 12V-Akkus in Serie schalten.
    lg,
    Philip

  • Hallo ro_


    zu 1. & 2.
    Ich denke alle Akkus sollten die gleiche Technik haben. Von Werk aus werden AGM-Typen eingesetzt.


    Was die Ladeschaltung deines Gerätes betrifft, teile ich die Zweifel von quattro1975 an dessen Qualität.


    Das letzte orig. Akkupack das ich aus einer 750XL entfernt habe, verlangte den Einsatz eines Montagehebels.
    DIe Akkus hatten nach 3 Jahren "dicke Backen" gemacht.


    Die Ladeleistung des Lader scheint zumindest für eine "große Betterie" mit >=300Ah ausreichend.



    zu 3.
    Um auf 24V zu kommen solltest du 12V-Akkus in Reihe schalten.


    zu 4.
    Die Ladeströme sind in dem System relativ gering, im Verhältnis zu dem Strömen im Wechselrichterbetrieb.


    Kurz mal überschlagen: 750VA bei 24V lassen 31,25A Strom fließen.
    :!: Mindestens, Leitungs- und Wandlerverluste nicht einberechnet.


    Die im Gerät verbauten Leitungen sind 10 AWG [amerikanisch] = metrisches Äquivalent sind 6 mm².
    Bei Umgebungstemp. bis 30°C gilt für Einadrige, frei in Luft verlegte Leitungen, wobei die Leitungen mit Zwischenraum von
    mindestens Leitungsdurchmesser verlegt sind, sowie einadrige Verdrahtungen in Schalt- und Verteilungsanlagen und Schienenverteiler eine Belastbarkeit bis 54A, Absicherung sollte mit 50A-Sicherung realisiert werden.


    :arrow: Bei der Dimensionierung der Sicherung für das zweite/ externe Pack, würde ich mich an das halten was beim ersten/ internen Bat-Pack verbaut wurde.


    Sicherung möglichst nah an den Batterien montieren.


    zu 5.
    mmn. ist hier das Verwenden das gleichen Chemie wichtiger als das Alter der beiden Packs zueinander.
    Innerhalb eines Packs, sollten die beiden 12V-Akkus aus der gleichen Charge sein und gleiche Ladung aufweisen.


    Sonst zu beachten sind die Gefahren beim Arbeiten mit Batterien.
    Unachtsames Kurzschließen eine Akkus mit 12/9Ah gibt schon ein "hässliches Raumdeo", bei 18Ah oder sogar 150Ah erst recht...


    Gruß


    induzer

    Dauerversuchs-Teststand:
    2x Suntechnics STM 200 FW - je 80Wp (ex200Wp - PID?!) - 11 Jahre alt, gebraucht
    Enecsys SMI-D360W-72, self-repair
    --
    1x Astroenergy ASM6610P 270Wp
    +
    1x Suntechnics STM 200 FW - 15Wp(ex200Wp - PID?!) - 11 Jahre alt
    Envertech EVT248

  • Also ich hab den original Akku raus und die USV direkt auf meine Staplerbatterie geklemmt
    Geladen wir über Solar
    Problem ist ohne Netz hat das Teil 60Hz ???
    Wirkungsgrad ist auch nicht der Beste (benutz ich nur als Notgenerator)

    Wo wären wir heute ohne Bill Gates ?

  • Würde das nicht unbedingt empfelen.Hatte mal ne APC 1500 6 Monate in Nutzung.
    Hat zwar durchgehalten,der WG ist aber nicht berauschend.
    Die Dauerleistung ist sebst bei der 1500er nur 960w und man keine 2000w Geräte nutzen und ist somit
    immer bei der Nutzung eingeschräkt. :?

    PIP 2424HS an 750Wp 3xShinsung Black Mono250 +1,5Kwp (6xShinsung Black Mono250)
    an FPS 100/50 an Bluebatt 24v 465Ah

    EA Sun ISolar SMV III 3K

    EA Sun SP 3K-24
    Siliken 3,3i 3,25Kwp 13xShinsung Black Mono 250
    VW T4 mit Evective 2000w + Varta 110Ah +0Wp

  • Danke für eure Gedanken und Ideen!


    Vielleicht mal zur Erklärung: die USV soll wirklich nur als USV genutzt werden und nicht für tägliche Lade-/Entladezyklen. Angeschlossen ist die Netzwerktechnik mitsamt dem wichtigsten Server. Gesamtverbrauch der angeschlossenen Komponenten: ca. 300 VA. Mit den 750 VA der USV komme ich da also locker mit.
    Wirkungsgrad: Nachdem die USV ohnehin benötigt wird, spare ich mir da nichts.


    Zitat von quattro1975

    Bei meiner konnte man die ladespannungen nicht ändern und so waren alle 2-3 Jahre die akkus Tot.


    D.h. die Ladespannung ist zu hoch, die USV verbrät also mit der Zeit die Batterien?


    Zitat von e-zepp

    Hi, mit einer Parallelschaltung der 12V Akku verdoppelst du die Kapazität, nicht die Spannung!
    Um auf 24V zu kommen musst du zwei 12V-Akkus in Serie schalten.


    Philip, danke, dass du mich auf meinen Denkfehler hingewiesen hast!


    Zitat von induzer


    zu 1. & 2.
    Ich denke alle Akkus sollten die gleiche Technik haben. Von Werk aus werden AGM-Typen eingesetzt.


    Okay, also AGMs, wenn die internen Batterien weiter genutzt werden.



    Soweit ich herausfinden konnte, ist original eine 100 A-Sicherung eingebaut. Danke für deine Tipps wegen der Verkabelung, werde diese beherzigen und lieber überdimensionieren: Leitungen mit 10 mm², 50A-Sicherung direkt an den Packs. Reicht eine Sicherung zwischen Packs und USV oder sollten zwischen den Batterien/Packs auch Sicherungen verbaut sein?


    Zitat von induzer


    Sonst zu beachten sind die Gefahren beim Arbeiten mit Batterien.
    Unachtsames Kurzschließen eine Akkus mit 12/9Ah gibt schon ein "hässliches Raumdeo", bei 18Ah oder sogar 150Ah erst recht...


    Hast mich auf die Idee gebracht, einen Batterietrennschalter zur Minimierung des Risikos von "Raumdeo" bei der Installation einzuplanen, macht absolut Sinn!

  • Kleine Anmerkung: Wenn man schon gerade am Basteln ist konnte man auch drüber nachdenken alles mit
    Gleichstrom aus den Batts zu versorgen.Einfach die verschiedenen gleichspannungen für die Technick mit
    Step down konverten erzeugen. :mrgreen:

    PIP 2424HS an 750Wp 3xShinsung Black Mono250 +1,5Kwp (6xShinsung Black Mono250)
    an FPS 100/50 an Bluebatt 24v 465Ah

    EA Sun ISolar SMV III 3K

    EA Sun SP 3K-24
    Siliken 3,3i 3,25Kwp 13xShinsung Black Mono 250
    VW T4 mit Evective 2000w + Varta 110Ah +0Wp

  • Um allen Problemen aus dem Weg zu gehen würde ich das etwas anders machen. Ich würde eine neue Staplerbatterie (etwa von Bater / Polen) besorgen und mit einem eigenen Ladegerät verbinden. Erst im Falle eines Netzausfalles würde ich die Batterie mit dem Akkupack verbinden, etwa automatisch mit einem Relais. Weder die 750 W noch etwaige Ausgleichsströme zwischen den Batterien machen da ein Problem. Der Vorteil ist, dass die Staplerbatterie optimal geladen werden kann und dann wahrscheinlich über 20 Jahre leben wird, man kann für das eingesparte Geld lieber ein etwas besseres Ladegerät kaufen, bei dem man die Kennlinie einstellen und bei dem man auch eine Ausgleichsladung anstoßen kann (alle 6 Monate oder nach einem sehr langen Stromausfall).

    Unser Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann (Francis Picabia)

  • Okay, ich fasse also zusammen:


    1. Die ursprüngliche Idee klappt prinzipiell, unter Beachtung folgender Punkte:
    1a. Wenn externe Batterien an die USV angeschlossen werden, dann nur mit derselben Technik (AGM) wie die interne Batterie der USV. Alter spielt keine Rolle, solange beide in Serie geschalteten Batterien aus derselben Charge kommen.
    1b. Leitungsdurchmesser ausreichend dimensionieren mit passender Sicherung unmittelbar nach den Akku-Packs.
    1c. Batterietrennschalter schadet grundsätzlich nicht.
    1d. Anstelle der internen Batterie kann direkt eine größere, z.B. Staplerbatterie, angeklemmt werden.


    ABER:
    2. Die Ladeschaltung der APC Smart-UPS USVen ist schlecht und killt die Akkus vorzeitig. Ideen:
    2a. Geeignete Verbraucher direkt mit DC aus den Batterien versorgen. Falls benötigt, DC Step Down/Buck-Konverter verwenden.
    2b. Die externe Batterie über ein Relais mit der USV verbinden. Im Normalfall ist das Relais offen und schaltet nur bei Stromausfall die externe Batterie zur USV zu, d.h. die externe Batterie ist im Normalfall von der USV abgekoppelt und kann über ein gutes Ladegerät auf Erhaltungsladung gehalten werden (z.B. indem das Relais als Wechsler ausgeführt wird, z.B. KFZ Relais - COM an die externe Batterie, NC ist das Ladegerät, NO die USV). Chemie der externen Batterie ist in diesem Fall egal, kann auch eine Staplerbatterie sein, da sie unabhängig von der USV geladen wird.


    Soweit korrekt?