APC Smart-UPS 1400 andere Akkus möglich?

[PCMichi]

Hallo,

ich habe eine USV mit defekten Akkus bekommen. Es ist eine APC Smart-UPS 1400 (Modell SU1400INET). Original ist ein Akkupack mit 2 Akkus á 12V / 10Ah enthalten. Die 2 Akkus waren in Reihe geschalten, somit erhalte ich 24V / 10 Ah.

Nun habe von einer Server USV (auch APC) 4 Akkus mit 12V / 5Ah bekommen. Die Akkus sind noch in Ordnung. Nun möchte ich mit diesen 4 Akkus wieder auf 24V und 10 Ah kommen. Die Akkus will ich wie auf dem Bild zu sehen verschalten:

USV.JPG (23 KiB) 2137 mal betrachtet

Somit müsste ich doch wieder 24V und 10Ah bekommen, oder?

Merkt das die USV, dass jetzt andere Akkus verwendet werden?

Danke und Grüße
PCMichi

[kilovolt]

Die Parallelschaltung kommt nicht gut. Dies führt zu Ausgleichströmen zwischen den Zellen, da nie alle Akkus genau die gleiche Spannung aufweisen.

Gruss kilovolt

[PCMichi]

Ok.

Habe gerade noch einmal die Akkus nachgemessen. Alle haben so zwischen 12,30 V und 12,80 V. Somit sollten ja die Ausgleichströmen nicht so hoch sein.

Noch schnell zum Thema Parallelschaltung. Es gibt Akkupacks von APC, bei denen die Akkus parallel geschalten sind. http://www.apc.com/products/moreimages. ... C12&aPos=1

Somit sollte es doch keine Probleme geben, oder?

Grüße
PCMichi

[Thunderbolt]

die ausgleichsströme fliessen ja nur beim ersten verbinden der akkus...

also könnte man sie über z.B. 50 Ohm widerstände parallel schalten, über nacht stehen lassen und dann richtig parallel schalten, somit hätte sich das mit den ausgleichsströmen auch erledigt...

[kilovolt]

Nicht unbedingt. Bei ungleichen Innenwiderständen ergeben sich dauerhaft Ausgleichströme. Die Akkus im Beispiels waren vermutlich aus gleicher Charge und speziell aufeinander abgestimmt. Normalerweise kommt eine solche Parallelschaltung nicht gut.

Gruss kilovolt

[syncronizer]

Nicht unbedingt. Bei ungleichen Innenwiderständen ergeben sich dauerhaft Ausgleichströme. Die Akkus im Beispiels waren vermutlich aus gleicher Charge und speziell aufeinander abgestimmt. Normalerweise kommt eine solche Parallelschaltung nicht gut.

Gruss kilovolt

Na ja.
Irgendwie will APC schliesslich Ersatzakkus verkaufen...


mfg

sc

[MalteP]

Richtig, das macht APC sogar selbst so. I.d.r. ist es nicht kritisch, führt aber ggf zu verkürzter Lebensdauer wenn die Zellen schlecht selektiert sind.
Aber bei den Dingern ist es ja bekannt das die Ladeelektronik nicht wirklich was taugt.

Infos auch hier: http://www.usedups.de/die-usv-todsuenden.html

Zum Beispiel das RBC25 ist 2S2P verschaltet. (Davon sind zwei Packs in Reihe in meiner großen 3KW USV =48V)
http://www.notebooksbilliger.de/images/ ... -25-BP.JPG

[kilovolt]

Hallo MalteP

Danke vielmals für den Link http://www.usedups.de/die-usv-todsuenden.html. Dieser Artikel ist wirklich lesenswert und spiegelt ziemlich genau das wider, was ich mir dazu auch etwa vorgestellt hatte.

Gruss kilovolt

[MalteP]

Danke vielmals für den Link http://www.usedups.de/die-usv-todsuenden.html. Dieser Artikel ist wirklich lesenswert und spiegelt ziemlich genau das wider, was ich mir dazu auch etwa vorgestellt hatte.

Also ich denke die größten Probleme (und das wird dort ja auch angesprochen) sind die Spannungsgenauigkeit sowie nichtbeachten der Temperatur bei der Wahl der Ladespannung / des Ladestroms und nicht etwa die Parallel / Reihenschaltung. Ich habe mit dem Multimeter teils eine überhöhte Spannung um mehrere hundert mV im Vergleich zu dem was mit das APC Tool sagt gemessen. Würden einzelne Zellen überladen sind ja hinterher nicht alle aufgebläht. Bei meiner USV sind die Akkus auch regelrecht am kochen. Vermutlich weil sie dauerhaft an einer zu hohen Leerlaufspannung hängen. Ob das gewollt ist!?!? Man weiß es nicht.

Aber an solchen Beispielen sieht man aber gut, wie wichtig eine Intelligente Ladeelektronik für die Lebensdauer der Akkus ist. In der Lithium Technik sind ja Balancer, Einzelspannungs- und Temperaturüberwachung Pflicht. Ganz davon ab das dort ein Überladen ja weitaus verheerendere Folgen hat.

[KiloJoule]

Bei meiner USV sind die Akkus auch regelrecht am kochen. Vermutlich weil sie dauerhaft an einer zu hohen Leerlaufspannung hängen. Ob das gewollt ist!?!? Man weiß es nicht.

Ich glaube kaum, dass das so gewollt ist.
Beim Laden mit geringen Strömen (ich sage mal <0,2C) dürfen Bleiakkus nicht nennenswert warm werden.
Und mit mehr als 0,3...0,4C darf man Bleiakkus eh nicht laden.
Ich kann mir gut vorstellen, dass in den Akkus ein Katalysator ist, der das bei Überladung (also zu viel Ladespannung) entstehende Knallgas in Wasser und Wärme verwandelt. Das würde erklären warum die Akkus so heiß werden.
Gut ist das aber auf keinen Fall. Und ich verstehe auch absolut nicht, warum man in einer USV die Akkus mit zu viel Spannung lädt:
Der dadurch entstehende Kapazitäts-Gewinn steht doch in überhaupt keinem Verhältnis zum Verlust an Lebensdauer und vor allem Zuverlässigkeit!

Aber an solchen Beispielen sieht man aber gut, wie wichtig eine Intelligente Ladeelektronik für die Lebensdauer der Akkus ist. In der Lithium Technik sind ja Balancer, Einzelspannungs- und Temperaturüberwachung Pflicht. Ganz davon ab das dort ein Überladen ja weitaus verheerendere Folgen hat.

Eine wirklich intelligente Ladeelektronik braucht man für Pb-Akkus eigentlich nicht; die Akkus kann man an konstant 2,3V/Zelle (also bei einem 12V-Akku 13,8V) hängen. Überladen werden sie dabei nicht.
Und beim Ladebeginn muss man natürlich den Strom begrenzen...
Li-Akkus lädt man im Grunde genauso. Außer dass die korrekte Spannung noch wichtiger ist (hast du ja schon geschrieben).
Und oftmals sind Balancer und Einzelspannungs-Überwachung kombiniert: Also der Balancer schaltet den Lade-/Entladevorgang ab, wenn die Spannnugsdifferenz zwischen den Zellen zu groß wird.
Die Temperaturüberwachung braucht man eigentlich nur bei starken Strombelastungen (bei 1C Lade- und Entladestrom erwärmen sich Li-Akkus praktisch überhaupt nicht; und wenn der Akku durch innere Kurzschlüsse knallheiß wird dann hilft die Temperaturabschaltung auch nix mehr ).

[MalteP]

Gut ist das aber auf keinen Fall. Und ich verstehe auch absolut nicht, warum man in einer USV die Akkus mit zu viel Spannung lädt:
Der dadurch entstehende Kapazitäts-Gewinn steht doch in überhaupt keinem Verhältnis zum Verlust an Lebensdauer und vor allem Zuverlässigkeit!

Richtig, APC kommt - na wer hätts gedacht den USA. Wegwerfgesellschaft extreme. Wenn die Akkus längere Zeit mit überhöhter Spannung im Idle laufen gehen sie kaputt. Das lässt sich mit Sicherheit berechnen, und zwar so das im Durchschnitt nach der Garantie die Akkus platt sind. Der Anwender hält das für normal und tauscht sie aus. Am besten gegen teure Originalakkus, welche die für Dauerladung geeignet sind und das dann vielleicht drei statt zwei Jahren mitmachen. Mit einer optimierten Ladeelektronik schaffen auch durchschnittlich gute Akkus ihre Lebensdauer von 5 Jahren nach ABAT. Aber das liegt eben nicht im Interesse verschiedener Hersteller.

Eine wirklich intelligente Ladeelektronik braucht man für Pb-Akkus eigentlich nicht; die Akkus kann man an konstant 2,3V/Zelle (also bei einem 12V-Akku 13,8V) hängen. Überladen werden sie dabei nicht.

... vorrausgesetzt die Spannung wird nicht wesentlich erhöht.

Die Temperaturüberwachung braucht man eigentlich nur bei starken Strombelastungen (bei 1C Lade- und Entladestrom erwärmen sich Li-Akkus praktisch überhaupt nicht; und wenn der Akku durch innere Kurzschlüsse knallheiß wird dann hilft die Temperaturabschaltung auch nix mehr ).

Ja, das ist auch das Argument der Nachbauakkuhersteller von Handyakkus. Wenn man den normal benutzt wird er ja nicht warm. Aber was ist wenn die Umgebung extrem warm ist? Oder extrem Kalt? Der Ladestrom muss dann noch weiter begrenzt, oder sogar der Ladevorgang abgebrochen werden! Schau dich mal auf der Seite oben um, die zeigt schon das bei jedem Akkutyp ein gutes Lademanagement erheblich die Lebensdauer erhöht.

[ElektronenJäger]

Ich will das mal hier etwas abkürzen:
1. Bleiakkus sind wohl die Anspruchslosesten Akkus, die es gibt.
2. Eine Reihenschaltung von Akkuzellen ist in den meisten Fällen schlimmer als eine Parallschaltung. Und die Bleiakkuzellen sind von Werk aus schon in Reihe geschaltet, eine Parallelschaltung halten sie also auf jeden Fall aus.
3. Bleiakkus lassen sich mit über 1C laden, wenn man nicht mehr als 2,3V pro Zelle anlegt.
4. Ich habe seit Jahren 2 Bleiakkus vom USV-Typ parallelgeschaltet..... keine Probleme damit, auch nicht mit 1,5C Ladungen (nicht bis zum ende, da sie mit 2,3V pro Zelle garnicht so viel Strom ziehen, weil der Innenwiderstand beim Laden zu groß ist.
5. Damit du Kapazitätstolleranzen etwas ausgleichst, würde ich die Akkus in der Mitte auch noch parallel schalten.


Gruß
EJ

[kilovolt]

Eine Reihenschaltung von Akkuzellen ist in den meisten Fällen schlimmer als eine Parallschaltung.

Was sollte denn der Grund sein dafür? Serieschaltung kann den Akkus meiner Meinung nach absolut nichts schaden, Parallelschaltung unterschiedlicher Quellen führt hingegen zwangsläufig zu Ausgleichsströmen, eigentlich egal, um welche Quellen es sich handelt.

Gruss kilovolt

[ElektronenJäger]

Eine Reihenschaltung von Akkuzellen ist in den meisten Fällen schlimmer als eine Parallschaltung.

Was sollte denn der Grund sein dafür? Serieschaltung kann den Akkus meiner Meinung nach absolut nichts schaden, Parallelschaltung unterschiedlicher Quellen führt hingegen zwangsläufig zu Ausgleichsströmen, eigentlich egal, um welche Quellen es sich handelt.

Gruss kilovolt

Der unterschiedliche Innenwiderstand (der in Reihe zur Ersatzspannungsquelle) bei Belastung, der unterschiedliche Innenwiderst (der parallel zur Ersatzspannungsquelle) beim Laden, aber vorallem die unterschiedliche Kapazität der Zellen. Denn dadurch wird die schwächere beim Laden überladen, und beim entladen sogar umgepolt. Durch beides wird der Akku beschädigt, wodurch die Zellenkapazität beim nächsten Zyklus noch weiter außeinander liegt. Nach ein paar Lade-/Entladezyklen kann eine Zelle also schon kaputt gehen, vorallem bei starker Entladung/Ladung.

Eine Parallelschaltung dagegen schadet Bleiakkus überhaupt nicht, sie entladen sich (wenn überhaupt) minimal schneller, was aber nur interessant ist, wenn der Akku lange durchhalten soll, ohne zwischendurch geladen zu werden.

Bei einer USV wird der Akku im normalfall ständig geladen (daher Parallelschaltung problemlos) und bei einem Stromausfall stark entladen (schlecht bei Reihenschaltung, besser bei paralellschaltung).

Warm trotzdem in Reihe geschaltet wird, liegt daran, dass man eine gewisse Spannung benötigt, um den Wirkungsgrad möglichst einfach hoch halten zu können.

Gruß
EJ

[KiloJoule]

Denn dadurch wird die schwächere beim Laden überladen, und beim entladen sogar umgepolt. Durch beides wird der Akku beschädigt, wodurch die Zellenkapazität beim nächsten Zyklus noch weiter außeinander liegt. Nach ein paar Lade-/Entladezyklen kann eine Zelle also schon kaputt gehen, vorallem bei starker Entladung/Ladung.

Genau so ist es!
Und das ist bei allen Akkus sehr kritisch, egal ob Blei, NiCd, NiMH oder Lithium.
Das Problem wird noch dadurch verschärft, dass bei Tiefentladung eines Akkus die Spannung bei weiterer Entladung sehr schnell abfällt.
Und das bedeutet: Ist bei einer Akku-Reihenschaltung ein Akku schneller leer als die anderen, wird er zunächst mal tiefentladen. Weil er aber bei Tiefentladung kaum noch Kapazität hat, geht es sehr schnell dass diese Zelle umgepolt wird.
Besonders kritisch ist das natürlich bei Reihenschaltung vieler Zellen: Da merkt man (bzw. die Überwachungselektronik) gar nicht so schnell, dass eine Zelle umgepolt wird. Und die kocht dann munter vor sich hin...

Bei Parallelschaltung können einmalig Ausgleichsströme fließen; die werden aber auf Dauer Null. Das Hauptproblem ist, dass es evtl. nicht so schnell auffällt wenn ein Akku defekt ist und (fast) keine Kapazität mehr hat. In diesem Fall werden dann die intakten Akkus entsprechend stärker belastet.
Und sicherheitshalber würde ich eine Parallelschaltung aus mehreren Akkus nie mit sehr viel mehr als dem Maximalstrom eines der Akkus belasten: Man weiß nämlich nie genau, wie sich der Strom auf die Akkus verteilt.