Ich habe hier eine 3 kW USV und frage mich, ob ich sie als Puffer für meine PV Anlage um Haus nutzen könnte. Die Bleiakkus darin sind defekt und ich frage mich was passieren würde, wenn ich einen deutlich größeren Akkupack aus Li-Ion Zellen anschließen würde. Ob die Zellen wohl ausreichend geladen werden? Es gibt Balancer für 13S Packs. Da würde die Spannung in etwa passen als Ersatz für die 48 V der Bleiakkupacks. Wenn sie nicht ganz voll werden, wäre das ja umso besser für die Lebensdauer der Akkus. Aber die Frage ist halt, wie die USV lädt. Ob da wohl geladen wird bis zu einer Ladeschlussspannung? Oder ist eine softwaremäßige Überwachung üblich, die irgendwann aufhört, wenn der Akku eigentlich voll sein sollte, es aber noch immer nicht ist? Und was ich mich bei den Balancern frage: werden hochwertige davon eigentlich redundant ausgelegt? Wenn nicht, dann würde es ja in jedem Fall eines Defekts einer Komponente des Balancers dazu führen, dass eine Zelle überladen werden könnte und damit ein Feuer ausbricht. Eine weitere Frage wäre der Wirkungsgrad der USV. Ich befürchte fast, dass sie nicht sonderlich effizient ist.
Ein USV, speziell die preiswerten Modelle, sind nicht wirklich effizient. Die Wirkungsgrade liegen weit unter dem was eine Solar-Wechselrichter leistet. Und sehr oft ist die Ausgangsspannung kein Sinus. Da würde ich mir zuerst Gedanken darüber machen. Einfach mal in das Datenblatt der USV schauen oder messen. Zu den Batterien: Die einfachen USV laden meist mit einer Konstantspannung. Diese ist oft auf dem Board der USV einstellbar. Die guten USV machen korrekte CC/CV Kurve. Es spricht nichts gegen Li-Ion Akkus anstelle der Bleiakkus. Ich würde jedoch eher Li-FePo (Lithium Iron Phosphate) Zellen wechseln. Die sind grundsätzlich sicherer im Betrieb und einfacher in der Handhabung. Ich lade die seit einigen Jahren ohne Balancer mit meinem Standard Solar-Laderegler und die Zellen sind alle bestens.
Stephan S. schrieb: > Ob da wohl geladen wird bis zu einer > Ladeschlussspannung? Oder ist eine softwaremäßige Überwachung Bleiakkus kann man "ewig" an ~13,8V pro 6 Zellen hängen. Voll fließt dann so gut wie kein Strom aber die Ladespannung bleibt "an". DAS mögen Li-Ion Zellen aber überhaupt nicht.
Bei einer 3kW USV sollte es sich eigentlich (hoffentlich) schon um eine recht effiziente Sinus-USV handeln, die Billigteile hören meist unterhalb von 2kW auf. Vermutlich sind das aber trotzdem eher 3kVA??? Der Wirkungsgrad ist i.d.R. auch ziemlich gut, da die Hersteller ja mit Laufzeit werben und Akkus eine begrenzte Kapazität haben. Allerdings wird meist ein Trafo-Wechselrichter eingesetzt, was bei Solar schon lange nicht mehr Stand der Technik ist. Trotzdem wird das mit einem Puffer für das Haus nichts werden: 1.) Müsstest du die Kühlung optimieren: Die erschwinglichen USVs sind i.d.R. für 15-60 Minuten ausgelegt, die Halbleiter werden sehr heiß - bei Dauerlast dürfte das nicht gut gehen. (Online-USVs sind beim Dauerbetrieb unproblematisch, aber teurer) 2.) Kann man zwar die Bleiakkus i.d.R. problemlos vergrößern bzw. erweitern (durch Bleiakkus ;-) ), kostet nicht die Welt. Aber für den Dauerbetrieb ist das aber auch nicht tauglich, da der Ladestrom begrenzt ist und die USV die Akkus sehr tief entlädt, was die Anzahl der nutzbaren Zyklen reduziert. Natürlich gibt es auch hier Videos bei Youtube, die zeigen das man doch kann, wenn man nur verrückt/mutig genug ist.
Moin Ich überlege so was für eine 1kVA USV mit einem 24V Bleiakku zu realisieren und peile derzeit einen 7S Akku an. Evtl gehe ich sogar auf 8S und verschenke lieber einiges an Kapazität als den Akku vorschnell in die ewigen Jagdgründe zu schicken. Sonst könnte ich mir gleich wieder einen Bleiakku holen... In deinem Fall dürfte die USV bis wenigstens etwa 56V laden so dass ein 13S Akku immer absolut randvoll geladen würde. Peile lieber nur max 4V Zellenspannung an. Die Lebensdauer wird sich deutlich erhöhen. An Kapazität verlierst Du vielleicht 20 - 25%. MfG
Stephan S. schrieb: > Es gibt Balancer für 13S Packs. Da würde die Spannung in etwa passen als > Ersatz für die 48 V der Bleiakkupacks. Wenn sie nicht ganz voll werden, > wäre das ja umso besser für die Lebensdauer der Akkus. Aber die Frage > ist halt, wie die USV lädt. Ob da wohl geladen wird bis zu einer > Ladeschlussspannung? Ich vermute, dass Deine USV eine Ladestrategie umsetzt, die auch eine Konstantspannungsladephase umfasst. Dann wird es aber haarig: Wenn Deine LiIo-Akkus maximal 4,2V vertragen, wären maximal 13*4,2V=54,6V zulässig. Lädt die USV deine Pb-Akkus mit 13,8V pro Akku, liegen schon 4*13,8V=55,2V an, das macht 55,2V/13=4,246V pro LiIo-Zelle. Ob diese die Spannung vertragen, kann dann nur das Datenblatt sagen. Sicherer wärst Du bei 14S. Die Zellen würden dann bei 13,8V Ladeschlussspannung an den Pb-Akku nur mit maximal 3,94V beaufschlagt, Bei Ladung mit 14,4V wären es immer noch gefahrlose 4,114 Volt. Es stellt sich aber auch die Frage, ob die USV die Pb-Akkus gegen zu viel Entladung schützt. Bei niedrigen 10,5V pro 12V-Block wären es 4*10,5V=42V insgesamt, was gefahrlosen 42V/13=3,23V entspricht. Oder besteht die Philosophie der USV darin, zu Gunsten der Verlängerung der Stützzeit die Stützbatterien maximal zu entladen?! Ich habe keine Ahnung, ob die LiIo-Akkus die Dauerbeaufschlagung mit Spannung vertragen. > Oder ist eine softwaremäßige Überwachung üblich, > die irgendwann aufhört, wenn der Akku eigentlich voll sein sollte, es > aber noch immer nicht ist? Du meinst, so eine Art Coloumb-Zähler? Das wäre doof, weil Du dann mit einem Akku größerer Kapazität nie eine Vollladung erreichen könntest, weil die Programmlogik oder das Zähler-IC glaubt, der Batteriesatz sei voll. Bevor Du irgendetwas auf LiIo umbaust, würde ich erst einmal versuchen, die Ladestrategie herauszukriegen. Ein Multimeter mit Logging-Ausgang wäre sinnvoll um einen entladenen Akkusatz bei der Ladung zu beobachten. Im nächsten Schritt könntest Du einen Shunt einschleifen und einmal die Stromaufnahme beim Laden eines ausreichend entladenen Akkusatzes zu prüfen. Gibt es irgendeine Balancing-Vorrichtung an Deinem Bleiakkusatz?
Es ist eine APC Smart UPS 3000. Schon ein paar Jahre auf dem Buckel, aber ich denke nicht dass die billig war. Sie war in einem HP Server Rack verbaut. Da sie auch ohne Bleiakkus unglaublich schwer ist, denke ich dass sie wie schon angemerkt wurde nicht trafolos ist. Vielleicht müsste ich mir doch mal einen Satz Bleiakkus besorgen, wenn auch schon ausgelutschte, nur um zu testen wie die USV lädt. Ist es echt ein Problem Li-Ion Zellen an einer Spannung zu lassen, wenn sie doch garkeinen Strom mehr aufnehmen wenn sie die gleiche Spannung erreicht haben? Im Prinzip fließt dann ja lediglich der Strom der Selbstentladung in die Zellen rein. Dass die Zellen tiefentladen werden, denke ich mal nicht. Aber die üblichen Balancer, die ich ja dann eh bräuchte, haben auch meistens noch eine Schutzschaltung drin, die bei Überstrom und Unterspannung den Akkupack abklemmt. Kein Risiko also an der Stelle. Ohne Balancer würde ich aber nie im Leben laden. Mag sein dass mit neuen symmetrischen Zellen am Anfang halbwegs gut geht, aber schon geringste Unterschiede der Zellen, insbesondere Selbstentladung und verschiedene Innenwiderstände führen doch zwangsläufig dazu, dass die Zellen auseinander driften. Und es ist ja nicht so wie bei NiCd Packs, dass man sie langsam überladen kann und sie sich dadurch dann wieder automatisch zentrieren. Bei den Li-Ion würde ja die schwache Zelle zwangsläufig zu hohe Spannungen abbekommen und mehr oder weniger spektakulär kaputt gehen. LiFePo mögen sicherer sein, aber der Gedanke ist ja dass ich alte Zellen für diese Zwecke zu großen Packs verschalte und nutze. Ansonsten würde es sich eh nicht lohnen und ich könnte gleich eine kommerzielle Lösung kaufen. Sind wohl tatsächlich keine 3000 W, sondern 3000 VA. Aber ich habe noch keine Anleitung dazu gefunden, wo ich raus lesen könnte bei welchem Powerfactor die 3 kVA gehen. USV nur für Kurzzeitbetrieb? Darüber habe ich auch schon nachgedacht. Aber ich werde auch keine 3 kVA für eine besonders lange Zeit damit ziehen. Es geht eigentlich mehr um Grundlast zu Zeiten wenn die Sonne nicht scheint. Also abends, nachts und morgens. Was dann aber evtl. wieder den Wirkungsgrad verschlechtern könnte wenn ich weniger als 100 W ziehe. Der Punkt mit der Balancing-Vorrichtung kam mir auch schon in den Sinn. Das muss ich mal genau ansehen wie die Akkus verschaltet und an die USV angeschlossen sind. Ist ne Weile her dass ich die mal raus hatte. Soweit ich mich erinnere waren 8 Stück 12 V Akkus drin mit 4s2p. Falls da was mit Balancing ist, könnte das einen Strich durch die ganze Rechnung machen, oder (falls 2x 24 V ausblanaciert werden) erforderlich machen 14s zu nutzen. Was ja aber evtl. eh notwendig ist, muss mal die Ladeschlussspannung messen. Wobei ich mir fast nicht vorstellen kann, dass bei 4 V statt 4,2 V nur 25% fehlen. Das wäre ja wirklich tolerierbar und würde die Lebensdauer deutlich erhöhen. Bei meinem Galaxy Note 3 versuche ich den Akku immer zwischen 25 und 90% zu halten, klappt nicht immer. Mittlerweile habe ich nach 3 Jahren und 8 Monaten und etwa 1300 Zyklen noch etwa 81% der ursprünglichen Kapazität übrig, das ist eigentlich recht ordentlich.
Stephan S. schrieb: > Vielleicht müsste ich mir doch mal einen Satz Bleiakkus besorgen, wenn > auch schon ausgelutschte, nur um zu testen wie die USV lädt. Was hat Dein Test ergeben? Hast Du neue Akkus gekauft?
Ich würde auf 14S gehen. Dann hast Du zwar nur ca 75% der nutzbaren Kapazität geladen. Dafür halten die Akkus auch länger als die meisten der zu nahezu 100% dauergeladenen Laptopakkus.
Wahrscheinlich hat er den Ausgang der USV ans Netz angeschlossen und das Teil ist ihm explodiert :D Weil egal ob Rechteck oder Sinus keine USV hat synchronisierte 50Hz ;)
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