Verlängerung der Backup-Laufzeit einer USV mit einer externen Autobatterie

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Ich suche nach einer einfachen / kostengünstigen Möglichkeit, eine längere Notstromzeit zu haben.
Mein erster Gedanke war, 2 billige USVs parallel zu schalten. Aber ich fand schnell, dass es nicht so einfach ist. Sie würden ein anderes Gerät benötigen, das die Wellen synchronisiert, sonst ... Boom !!.

Dann dachte ich daran, sie in Reihe zu schalten, aber ich las irgendwo, dass das nicht funktionieren würde, weil die Ausgabe einer USV im Sicherungsmodus keine echte Sinuswelle ist. Wenn Sie also eine zweite USV mit dieser gefälschten Welle versorgen, würde dies den Eindruck erwecken, dass die Stromversorgung unterbrochen wurde, und auch in den Batteriemodus wechseln.

Dann dachte ich mir, was wäre, wenn ich eine Autobatterie als Erweiterung der internen Batterie der USV verwenden könnte. Und ich fand diese Anleitung , die genau zeigt, wie es geht.

Der Artikel enthält die wichtige Warnung, dass eine USV nicht für eine lange Zeit mit voller Kapazität im Akkubetrieb betrieben werden soll (nur für die Zeit, in der der Akku einige Minuten hält). Wählen Sie daher eine USV mit doppelt so viel Strom wie Sie brauchen werden.

Ist dies unter Berücksichtigung dessen sicher?
Ist es so einfach, eine Autobatterie anstelle der internen zu verwenden und zu erwarten, dass sie einwandfrei funktioniert? Kann die USV die Autobatterie aufladen, wenn man bedenkt, dass sie viel größer ist als die USV?

GetFree
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Antworten:

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So kann eine USC-USV (Good Quality) verwendet werden. Im Moment laufen zwei Einheiten. Ich benutze sie für verschiedene Zwecke, sie laden meine Motorradbatterie und die Batterie, die ich vom vorherigen Auto übrig habe, auf. APC-USVs sind sehr gute Speicherladegeräte für Blei-Säure-Batterien (schließlich ist dies einer ihrer Hauptzwecke), und ich habe ein Geschäft in der Nähe, das sie kostenlos verschenkt.

Das Gerät läuft mit jeder Batterie ohne Unterbrechung, und Sie können sogar Batterien austauschen, während Sie mit ihnen arbeiten. Die Autobatterie ist vielleicht nicht besonders glücklich, sie schätzt eine tiefe Entladung nicht, aber wenn Sie vorhaben, sie nur einmal im Jahr auf den Boden zu entleeren, macht dies keinen großen Unterschied.

Der Ladevorgang ist sehr langsam, da das Gerät auf den mitgelieferten Akku eingestellt ist. Die Batterie in der 600 VA APC Back USV hat 7 Ah, sodass die Autobatterie mit 700 mA Strom aufgeladen wird.

Oleg Mazurov
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Ist es möglich, die Autobatterie mit der internen Batterie der USV in Einklang zu bringen? Ist es ein Problem der Unterschied in den Ladezeiten?
GetFree
Ja aber warum? Welches Problem versuchen Sie zu lösen?
Oleg Mazurov
Ich dachte nur, ich könnte beide Batterien verwenden, anstatt die interne zu ersetzen und zu verschwenden.
GetFree
Ich bin mir nicht sicher, ob es eine gute Idee ist.
Oleg Mazurov
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Sie sollten Batterien nicht parallel mischen, wenn sie nicht ganz gleich sind. Wenn sie mit unterschiedlichen Raten geladen oder entladen werden, zieht einer Strom vom anderen. Sie könnten denken, sie würden ein gewisses Gleichgewicht erreichen, aber wenn es sich um unterschiedliche Batterien aus unterschiedlichen Materialien handelt, wird dies nicht der Fall sein und Sie verschwenden Ladung, wenn Sie eine Batterie gegen die andere fahren. In einigen Fällen kann es tatsächlich etwas beschädigen.
squarewav
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Ich habe über 15 Jahre bei mehreren alten USV-Modellen außerhalb der Garantie externe Batterien verwendet, die von 500 VA bis 1500 VA (ca. 400 Watt bis 1000 Watt) reichen. Ich bevorzuge Sinus-USVs wegen ihrer Universalität mit kleinen Transformatoren und Magnetventilen, aber die meisten Computer und Peripheriegeräte verwenden Schaltnetzteile, die mit modifizierten Sinuswellen-USVs (einer Art Rechteckwellen-USV) gut funktionieren - ich habe auch eine davon.

Mein Fernseher und mein DISH-Empfänger verfügen über eine 500-VA-Sinus-USV, da der DISH-Empfänger aufgrund eines Stromausfalls 5 Minuten lang erneut mit dem Satelliten synchronisiert. Das nervt. Die ziegelgroßen AGM-Batterien, die ich derzeit an dieser USV habe, würden das System ungefähr 15 Minuten lang betreiben.

Ich habe manchmal einen winzigen Thermostat zum internen Hauptkühlkörper hinzugefügt, um einen zusätzlichen Lüfter (innen oder außen, je nach Platzbedarf) für längere Laufzeiten zu betreiben. (Suchen Sie nach ~ 95 ° F KSD9700 NO-Thermostaten, aber einige sind NICHT elektrisch isoliert, sodass sie nichts berühren können.) Unter meinen Umständen habe ich jedoch selten eine USV mit voller Nennkapazität verwendet. Die meisten modernen Elektronikgeräte verbrauchen wenig Strom - normalerweise nur wenige Ampere. Wenn Sie eine USV mit 25% (oder so) ihrer VA (oder Watt) betreiben, benötigen Sie wahrscheinlich keinen zusätzlichen Lüfter… obwohl es nicht weh tut.

Das Wichtigste ist , AGM - Batterien verwenden , wenn Sie können möglicherweise leisten, da sie eine etwas höhere Ladespannung von etwa 0,3 Volt im Vergleich zu überfluteten (nass) Batterien , die (pro den E - Mail des Herstellers) Ladung bei 13.5V schweben sollten. AGM-Batterien bevorzugen ca. 13,8V. Hauptversammlungen sind nicht so tolerant gegenüber Überladung wie überflutete Batterien. Wenn Sie überflutete Batterien verwenden, wird die USV weiter aufgeladen, nachdem die Batterien tatsächlich zu 100% aufgeladen sind, was dazu führt, dass destilliertes Wasser aus den Zellen „vergast“ wird. Überflutete Zellen vertragen eine Überladung gut, aber dann MÜSSEN Sie alle 2-3 Monate destilliertes Wasser hinzufügen, um zu verhindern, dass die Platten freigelegt werden - das ist der Tod einer überfluteten Batterie.

Da USV-Hersteller nicht dokumentieren, wie sie ihre Ladekreise einstellen oder einen AGM / Flooded-Wahlschalter anbieten (schade), ist es (für ein 24-V-System) möglich, ein Paar gegenüberliegender Leistungsdioden hinzuzufügen, um die Ladespannung der USV zu senken zu den überfluteten Batterien um 0,6 V (0,3 für jede Batterie). Ich habe einen dazwischenliegenden "Charge Matcher" gebaut, um dies zu tun, aber es wird viel zu komplex, um es hier zu erklären, und ich empfehle es nicht. Es war ein interessantes Projekt, aber Sie sollten stattdessen AGM-Batterien im Wert von 100 bis 300 US-Dollar kaufen.

Ich würde ein digitales Voltmeter für jede Batterie und ein digitales Ampere-Messgerät von der USV zur Batterie (n) vorschlagen. Das Amperemeter sollte idealerweise sowohl positiven (Laden) als auch negativen (Entladen) Strom mit einer Auflösung von mindestens 0,1 Ampere anzeigen. Auf diese Weise können Sie die Laderaten und den Zustand Ihrer Batterie (n) überwachen. Ich habe LED-Messgeräte von Amazon verwendet und sie haben bisher einwandfrei funktioniert.

Im Falle eines Kurzschlusses die Batterien IMMER ordnungsgemäß absichern - große Batterien können Brände auslösen. Meine haben 50A- und 100A-Niederspannungs-Auto-Marine-Sicherungen. In einem 24-V-System ist es eine gute Idee, die Sicherung in die Verbindung zwischen den beiden Batterien einzubauen.

Verwenden Sie IMMER einen Batteriekasten mit überfluteten Zellen. Ein Wärmemelder an den Batteriekästen und Rauchmelder in der Nähe sind eine gute Idee.

WARNUNG! Überflutete Batterien können Wasserstoff freisetzen und ein nahe gelegener Funke oder eine Wärmequelle kann eine Explosion in einer Zelle verursachen, die Batteriesäure über den Raum sprühen kann. Seien Sie äußerst vorsichtig!

WARNUNG! Eine USV liefert 120 VAC, auch wenn sie NICHT an die Wandsteckdose angeschlossen ist! Diese Spannung kann dich töten! Achtung!

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          HOW TO MEASURE 'TERMINAL CHARGE VOLTAGE' FOR A UPS

Woher wissen Sie, auf welche Spannung eine bestimmte USV ihre Batterie (n) auflädt? Es ist eigentlich ziemlich einfach zu bestimmen. Sie benötigen einen großen Kondensator, mindestens 4700uF. Meins war zufällig 36.000 uF groß und hatte die Größe einer Suppendose. Sie benötigen außerdem eine oder zwei Batterien - unabhängig von Ihrer USV. Sie müssen nicht neu oder groß sein, sollten aber in der Lage sein, beispielsweise 10 Ampere für einige Sekunden bereitzustellen. Und ein digitales Voltmeter.

Schalten Sie Ihre USV mit dem Schalter an der Vorderseite aus, ziehen Sie den Netzstecker und entfernen Sie gegebenenfalls die Batterie (n). Ordnen Sie die Geräte auf einer Werkbank wie folgt an: USV, Kondensator und Voltmeter, Batterie (n). Schließen Sie das Voltmeter mit Krokodilklemmen an den Kondensator an. Achten Sie sorgfältig auf die Polarität des Kondensators! Laden Sie den Kondensator mit einem handlichen ~ 1K-Widerstand von der Batterie (n) vor - wichtig für wirklich große Kondensatoren - und schließen Sie ihn dann mit Krokodilklemmen an die Batterie (n) an, die 10 Ampere verarbeiten können (18-Gauge-Kabel sollten ausreichen). . Verwenden Sie nun Krokodilklemmenkabel, um den Kondensator an den internen USV-Batterieanschluss oder an die Drähte anzuschließen, positiv zu rot, negativ zu schwarz! Schließen Sie die USV an und schalten Sie sie an der Vorderseite ein.

Die USV wird aktiviert, testet die Batterie (n), indem sie einige Ampere aus ihnen zieht, während sie die Spannung überwacht, und beginnt dann mit dem normalen Betrieb, indem sie versucht, die Batterien aufzuladen. Der Weckvorgang dauert meiner Erfahrung nach weniger als 20 Sekunden, aber geben Sie ihm ungefähr eine Minute Zeit. Trennen Sie nun die Batterie (n). Die USV lädt den Kondensator schnell auf die sogenannte "Terminal Charge Voltage" und der Ladestrom fällt auf Null ab. Das Voltmeter zeigt an, auf welche Spannung die USV versucht, die Batterien aufzuladen. Da AGM-Batterien erwartet werden, sollten dies 13,8 V für eine Batterie oder 27,6 V für zwei sein. Ein Zehntel Volt pro Batterie ist wahrscheinlich in Ordnung - meine Erfahrung als Hobbyist mit der Lebensdauer der AGM-Batterie ist begrenzt. Wenn es jedoch zu hoch ist, verkürzt sich die Lebensdauer der AGM-Batterie (n).

Nachtrag: Der beste Akku-zu-USV-Anschluss ist der SB50. Grau steht für 24-V-Systeme, Gelb für 12-V-Systeme. Jede Farbe ist anders getastet. Für eine bestimmte Farbe können verschiedene Drahtstärken verwendet werden, z. B. 4-6 oder 8-10. Wählen Sie daher die gewünschten SB50-Klemmen (das Gehäuse ist das gleiche). Sobald die Klemmen auf Ihren Draht gelötet sind, drücken Sie sie einfach in den Stecker. Im Kunststoffgehäuse befindet sich eine interne flache Feder, die mit einem kleinen Schraubendreher gedrückt werden kann, um jeden Anschluss zu entfernen. SB50s sind geschlechtslos, daher erhalten Sie zwei identische Teile. Es gibt größere Versionen des SB50, wie den Anderson SB120 und SB175. Die Nummer ist die Amperezahl.

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Die Außenborder-Lademethode

Wenn Sie eine gute gebrauchte USV haben, die Strom erzeugt, aber die Batterien über- oder unterladen, können Sie ein externes Ladegerät mit niedriger Stromstärke verwenden, das für Ihren Batterietyp vorgesehen und intelligent genug ist, um es nicht zu überladen. Um zu verhindern, dass Ihre USV versucht, die Batterie (n) aufzuladen, installieren Sie eine kräftige Diode (auf einem geeigneten Kühlkörper), damit Strom von der Batterie (n) zur USV fließen kann, nicht jedoch von der USV. Somit kann nur das Außenborder-Ladegerät den Akku aufladen.

Sie können auch ein Bypass-Relais installieren, das über eine Leitung mit Strom versorgt wird, sodass die NC-Kontakte bei einem Stromausfall die Diode umgehen und die USV mit voller Leistung versorgen. Die Kontakte müssen für den maximalen Strom ausgelegt sein, den Sie voraussichtlich ziehen werden, möglicherweise 30 Ampere oder mehr. Die Spule des Relais muss für "Dauerbetrieb" ausgelegt sein. Ohne das Bypass-Relais erwärmen sich die Siliziumdiode und der Kühlkörper aufgrund des 0,6-V-Abfalls und der durchgehenden Ampere. V x I = Watt (dh: 0,6 V x 30 A = 18 Watt). Ohne Relais benötigen Sie einen Lüfter am Kühlkörper, da es mit der Zeit sehr heiß werden kann. Beachten Sie, dass einige intelligente USVs sich möglicherweise darüber beschweren, dass die Batterie aufgrund des 0,6-V-Abfalls schwach ist, wenn sie die Batterie regelmäßig überprüfen. Testen Sie Ihr Design daher auf einem Labortisch, um festzustellen, ob es für Sie funktioniert.

Entwerfen und testen Sie sorgfältig, da Ihre USV funktioniert, wenn Sie nicht anwesend sind.

John
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Angenommen, die USV verwendet eine übliche 12-V-SLA-Batterie, können Sie diese durch ein 12-V-Blei-Säure-Auto oder eine Tiefentladungsbatterie ersetzen. Alle sind übliche Blei-Säure-Batterien und sollten identisch funktionieren.

Das heißt, es ist aus mehreren Gründen eine schlechte Idee:

  • Die USV-Elektronik ist, wie der von Ihnen angegebene Link erwähnt, nicht für den Betrieb über einen längeren Zeitraum ausgelegt. Typische Heim- / Büro-USVs werden passiv gekühlt und in schlecht belüfteten Gehäusen. Überhitzung ist ein großes Problem und Sie riskieren leicht ein Feuer. Sie können viele Änderungen vornehmen, um Lüfter, Kühlkörper usw. hinzuzufügen, aber an diesem Punkt können Sie auch eine größere USV kaufen.

  • Autobatterien sind für hohen Spitzenstrom optimiert, ohne sehr stark entladen zu werden, können jedoch beschädigt werden, wenn sie regelmäßig zu tief entladen werden. Tiefentladungsbatterien sind eine bessere Wahl, wenn Sie sie bekommen können.

  • Der Ladekreis dient zum Laden eines kleineren Akkus. Das Laden eines größeren Akkus kann sehr lange dauern. Das Aufladen dauert nicht nur viel länger, sondern kann auch überhitzen. Möglicherweise können Sie den eingebauten Ladekreis durch ein "Battery Tender" -Ladegerät ergänzen. Wenn jedoch zwei Ladegeräte gleichzeitig versuchen, denselben Akku zu laden, kann dies zu Problemen führen, da keiner der beiden die Batteriespannung korrekt messen kann.

  • Auch hier sind USVs für einen kurzen Zeitraum ausgelegt. Sie haben normalerweise nur genug Strom, um einem Computer genügend Zeit zu geben, um ordnungsgemäß herunterzufahren oder die Zeit zu überbrücken, die ein Generator benötigt, um online zu gehen, und die Elektronik ist so dimensioniert und ausgelegt, dass sie für diesen relativ kurzen Zeitraum funktioniert. Ein längerer Betrieb kann zu Schäden führen.

Haben Sie darüber nachgedacht, einen kleinen Generator wie die Honda EU-Serie zu kaufen und diesen bei einem längeren Stromausfall an Ihre USV anzuschließen?

Ich habe eine EU1000i, die 1000 W Wechselstrom (Spitzenleistung, 900 W Dauerleistung) erzeugt. Im Gegensatz zu den meisten anderen Generatoren, bei denen der Motor den Generator direkt antreibt (dies erzeugt tendenziell "schmutzigen" Strom, und viele USVs akzeptieren diesen Strom nicht), verfügt der Motor der EU-Serie über einen reinen Sinus-Wechselrichter, der Strom erzeugt. geregelte Stromversorgung, die perfekt mit USVs und Computern funktioniert. Sie sind leise, sparsam und funktionieren gut.

(Ich habe keinerlei Verbindung zu Honda, außer dass ich 2003 eines ihrer Autos besaß und derzeit einen EU1000i-Generator habe.)

Heypete
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Ich weiß von diesen stillen Generatoren, leider gibt es solche Dinge nicht, wo ich lebe. Das Kleinste, was Sie hier finden können, ist dies . Ziemlich sperrig und laut.
GetFree
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Tiefzyklusbatterien sind allgemein verfügbar, da sie bei Schiffsarbeiten verwendet werden.
ThreePhaseEel