UPS-Batterie-Ladetarife und Tipps zur Notstromversorgung

Sie müssen Folgendes einstellen UPS-Batterie-Ladetarife gemäß den Spezifikationen des Herstellers, um die beste Notstromversorgung zu gewährleisten. Industriestudien zeigen, dass die Anpassung der Ladegeschwindigkeit und der Autonomiezeit der Batterie an den tatsächlichen Bedarf Fehler und Risiken für die Geräte reduziert. Wenn Sie Überladung und Tiefentladung vermeiden, halten Ihre USVs länger und funktionieren, wenn Sie sie am meisten brauchen. Zuverlässige Einstellungen sind für Gebäudemanager, IT-Experten und Hausbesitzer wichtig.

Batterie-Typen

Blei-Säure

In vielen USV-Systemen finden Sie Blei-Säure-Batterien. Diese Batterien sind nach wie vor beliebt, weil sie weniger kosten und leicht zu finden sind. Im Jahr 2023 hielten Blei-Säure-Batterien etwa 21% des USV-Batteriemarktes nach Umsatz. Viele kleine Unternehmen, Fabriken und Haushalte verwenden sie, wenn das Budget am wichtigsten ist.

Blei-Säure-Batterien funktionieren gut, wenn Sie die richtigen Lade- und Wartungsschritte beachten. Sie sollten die Erhaltungsladestrom von etwa 1 Milliampere pro Amperestunde (mA pro Ah) bei 25°C. Wenn der Strom über 3 mA pro Ah steigt, müssen Sie nach Problemen suchen. Verwenden Sie ein Ladegerät mit genauer Spannungsregelung (±0,5%) und geringer Restwelligkeit, um Ihre Batterie zu schützen. Auch die Temperaturkompensation ist wichtig. Passen Sie die Ladespannung um etwa 1,7 Millivolt pro Grad Fahrenheit an, um eine Über- oder Unterladung zu vermeiden.

Tipp: Wenn Sie Ihre Blei-Säure-Batterie entsprechend den Empfehlungen des Herstellers laden und warten, können Sie folgende Lebensdauer erwarten mindestens 1.000 Zyklen lang halten.

Blei-Säure-Batterien haben eine geringere Ladeeffizienz als Lithium-Ionen-Batterien. Sie erreichen in der Regel etwa 70-85% Effizienz und kann bis zu 24 Stunden für eine vollständige Aufladung benötigen. Sie werden feststellen, dass diese Batterien schwerer und sperriger als andere Typen.

Lithium-Ionen

Lithium-Ionen-Batterien sind heute führend auf dem USV-Markt und machen einen etwa 45% des Marktanteils nach Umsatz im Jahr 2023. Sie werden in Datenzentren, Telekommunikationsstandorten und an Orten eingesetzt, wo Zuverlässigkeit am wichtigsten ist. Diese Batterien bieten eine höhere Energiedichte, eine längere Lebensdauer und eine schnellere Aufladung.

Lithium-Ionen-Batterien schneller aufladen und weniger Energie als Wärme verschwenden. Sie können speichern Sie sie bei 40-60% Ladung um den Stress zu verringern und die Lebensdauer zu verlängern. Vermeiden Sie es, sie voll aufgeladen oder völlig leer aufzubewahren. Laden Sie sie alle drei bis sechs Monate auf, wenn Sie sie lange Zeit lagern. Die meisten USV-Geräte verwalten die Lithium-Ionen-Ladung automatisch, so dass Sie die Einstellungen nicht anpassen müssen.

• Lithium-Ionen-Batterien sind kleiner und leichter als Blei-Säure-Batterien.
• Sie verarbeiten tiefere Entladungen und bis zu achtmal schnelleres Aufladen.
• Sie erhalten eine zuverlässigere Notstromversorgung, insbesondere bei häufigen Stromausfällen.

Anmerkung: Verwenden Sie immer eine USV mit einem integrierten Batteriemanagementsystem (BMS), um Lithium-Ionen-Batterien vor Überladung und Überhitzung zu schützen.

UPS-Batterie-Ladetarife

Erhaltungsspannung

Die Erhaltungsspannung ist die konstante Spannung, die Sie anlegen, um Ihre USV-Batterie vollständig geladen zu halten, ohne sie zu beschädigen. Bei Blei-Säure-Batterien sollten Sie die Erhaltungsspannung zwischen 2,25 und 2,30 Volt pro Zelle. Das bedeutet, dass eine verschlossene 12-V-Blei-Säure-Batterie etwa 13,6 bis 13,8 Volt. Wenn Sie die Spannung zu hoch einstellen, erwärmt sich die Batterie und trocknet aus. Wenn Sie sie zu niedrig einstellen, Sulfatkristalle bilden sich auf den PlattenDadurch verringert sich die Kapazität der Batterie und ihre Lebensdauer wird verkürzt.

• Ein Überschreiten der empfohlenen Erhaltungsspannung führt zur Erwärmung und Austrocknung der Batterie.
• Eine unzureichende Spannung führt zu Sulfatierung, die die Batterieplatten verstopft und die Ladeleistung verringert.
• Nach dem Laden sollte die Spannung kurzzeitig in den unteren bis mittleren 14-V-Bereich ansteigen und sich dann wieder auf etwa 13,8 V einpendeln.
• Wenn Sie nicht mindestens 13,6 V aufrechterhalten, wird die Kapazität Ihrer Batterie durch Sulfidbildung verringert.
• Ein Akku, dessen Kapazität auf 80% sinkt, gilt als praktisch tot.

Tipp: Halten Sie sich immer an die vom Hersteller empfohlene Erhaltungsspannung für Ihre USV-Batterie-Ladeleistung. Dies hilft Ihnen zu vermeiden ÜberladungSulfatierung und frühzeitiges Versagen der Batterie.

Wenn Sie Lithium-Ionen-Batterien verwenden, verwaltet die USV die Erhaltungsspannung normalerweise automatisch. Sie müssen die Einstellungen nicht anpassen, aber Sie sollten dennoch überprüfen, ob Ihre USV mit der Lithium-Ionen-Chemie kompatibel ist.

Ladestrom

Der Ladestrom ist die Menge an elektrischem Strom, die Sie zum Aufladen Ihrer USV-Batterie verwenden. Für die meisten USV-Batterie-Laderaten zu Hause liefert ein typisches Ladegerät etwa 0,5 Ampere pro 12V-Batterie. Einige 24-Volt-Ladegeräte für Verbraucher liefern etwa 4 Ampere, was für zwei Batterien in Reihe ausreicht. Wenn Sie einen höheren Strom verwenden, können Sie die Batterien schneller laden, aber Sie riskieren auch, sie zu beschädigen.

• Ein zu hoher Ladestrom erwärmt den Akku, was zu Plattenablösungen, Kurzschlüssen oder sogar Explosionen führen kann.
• Der Standard-Ladestrom beträgt etwa 0,1C (wobei C die Amperestundenzahl der Batterie ist). Die sichere Höchstgrenze liegt bei 0,3C bis 0,4C.
• Hohe Ladeströme verformen die internen Platten der Batterie, erhöhen den Widerstand und verkürzen die Lebensdauer.
• Lithium-Ionen-Batterien reagieren empfindlich auf hohe Ströme. Das Aufladen über die empfohlene Rate hinaus kann zu Auslaufen, Ausfall oder Explosion führen.

Bedenken Sie bei der Dimensionierung Ihrer USV-Stromversorgung, dass sie muss sowohl der Last als auch dem Batterieladestrom standhalten zur gleichen Zeit. Wenn Sie eine USV wie die APC C1500 verwenden, ist die Ladeleistung auf etwa 200 Watt begrenzt, sodass der Ladevorgang länger dauert.

Anmerkung: Verwenden Sie immer den vom Hersteller Ihrer USV empfohlenen Ladestrom. So bleiben Ihre Batterien sicher und ihre Lebensdauer wird verlängert.

Aufladeverfahren

Es gibt mehrere Methoden zum Laden von USV-Batterien. Jede Methode wirkt sich auf unterschiedliche Weise auf den Zustand der Batterie und die Zuverlässigkeit im Notfall aus.

Beim Laden mit konstantem Strom fließt ein gleichmäßiger Strom, was sich gut für zyklische Ladevorgänge eignet, aber nicht für den Standby-Betrieb. Bei der Konstantspannungsladung wird eine feste Spannung angelegt, und der Strom sinkt, wenn sich die Batterie füllt. Diese Methode eignet sich am besten für Standby-Systeme wie USV. Die Erhaltungsladung ist eine besondere Form der Konstantspannungsladung. Sie stellen die Spannung knapp unter dem Maximalwert der Batterie ein, um sie voll zu halten, ohne sie zu überladen. Diese Methode hält Ihre USV-Batterie für Notfälle bereit und reduziert den Wartungsaufwand.

Zur Erinnerung: Korrekte USV-Batterieladezeiten und -methoden helfen Ihnen, Überladung, Überhitzung und frühzeitigen Batterieausfall zu vermeiden. Schauen Sie immer im Handbuch Ihrer USV nach, um die richtigen Einstellungen zu finden.

Wenn Sie die richtige Erhaltungsspannung, den richtigen Ladestrom und die richtige Lademethode verwenden, maximieren Sie die Batterielebensdauer und stellen sicher, dass Ihre USV funktioniert, wenn Sie sie am meisten brauchen. Die Einhaltung der Herstellerspezifikationen für USV-Batterie-Laderaten ist der beste Weg, um Ihre Investition zu schützen und die Zuverlässigkeit Ihrer Notstromversorgung zu gewährleisten.

Temperatur und Wartung

Auswirkungen der Temperatur

Bei der Verwaltung von USV-Batterien müssen Sie genau auf die Temperatur achten. Die richtige Temperatur hält Ihre Batterien gesund und bereit für Notfälle. Der beste Bereich für die meisten USV-Batterien ist zwischen 68°F und 77°F (20°C bis 25°C). Wenn die Temperatur nur 15°F über 77°F steigt, kann sich die Lebensdauer der Batterie halbieren. Hohe Temperaturen beschleunigen chemische Reaktionen im Inneren der Batterie, was zu einer schnelleren Selbstentladung, mehr Korrosion und weniger Ladezyklen führt. Wenn die Temperatur unter 10 °C (50 °F) fällt, hält Ihre Batterie bei einem Stromausfall nicht mehr so lange, und der Ladevorgang wird weniger effizient.

• Hohe Hitze verkürzt die Lebensdauer der Batterie und erhöht das Risiko eines Ausfalls.
• Kälte verlangsamt die chemischen Reaktionen, verringert die Kapazität und kann im Extremfall die Batterie sogar einfrieren.
• Batterien, die bei oder unter 50°F gelagert werden, bauen langsamer ab, aber Sie müssen die Ladegeschwindigkeit reduzieren, um Schäden zu vermeiden.
• USV-Geräte ohne einstellbare Ladezeiten funktionieren am besten in Räumen mit stabilen Temperaturen.

Tipp: Messen Sie immer die tatsächliche Batterietemperaturund nicht nur die Raumtemperatur. Batterien ändern ihre Temperatur langsamer als die sie umgebende Luft. Verwenden Sie nach Möglichkeit Temperatursensoren.

Intelligente USV-Systeme können die Ladespannung auf der Grundlage der Batterietemperatur anpassen. Dieser Prozess, der als Temperaturkompensation bezeichnet wird, hilft, eine Überladung bei warmen Bedingungen und eine Unterladung bei kalten Bedingungen zu vermeiden. Sie sollten die korrekten Kompensationswerte in Ihrem USV-Handbuch nachlesen, normalerweise zwischen -3mV und -5mV pro °C pro Zelle.

Zeitplan für die Wartung

Regelmäßige Wartung hält Ihre USV-Batterien zuverlässig und verlängert ihre Lebensdauer. Sie sollten einen Zeitplan einhalten, der auf Ihre Umgebung und Nutzung abgestimmt ist.

Sie sollten Ersetzen Sie die Batterien der USV alle 3 bis 5 Jahre. Wenn Sie kürzere Laufzeiten oder eine schlechte Leistung feststellen, sollten Sie sie früher austauschen. Vermeiden Sie eine Überlastung Ihrer USV und verteilen Sie die Last, falls erforderlich. Überwachen Sie Ihre USV stets mit Software oder manuellen Kontrollen.

Vorbeugende Wartung hilft Ihnen, Probleme frühzeitig zu erkennen. Die meisten ungeplanten Ausfälle sind auf einen Batterieausfall zurückzuführen. Durch regelmäßige Überprüfungen und rechtzeitigen Austausch ist Ihre Notstromversorgung immer einsatzbereit, wenn Sie sie am meisten brauchen.

Häufige Fehler

Überladung

Das Überladen ist einer der schwerwiegendsten Fehler, die Sie bei USV-Batterien machen können. Wenn Sie eine Batterie über die empfohlene Spannung oder Kapazität hinaus aufladen, riskieren Sie, die Batterie zu beschädigen und Sicherheitsrisiken zu schaffen. Überladung geschieht oft aus folgenden Gründen fehlerhafte Ladegeräte oder Probleme mit dem Batteriemanagementsystem.

• Bei Blei-Säure-Batterien wird durch eine Überladung das Wasser im Elektrolyten zersetzt. Bei diesem Vorgang werden Wasserstoff- und Sauerstoffgase freigesetzt, die sich ansammeln und dazu führen können, dass sich die Batterie ausbeult oder sogar explodiert. Außerdem korrodieren die Batterieplatten schneller, was die Kapazität verringert und die Lebensdauer der Batterie verkürzt.
• Bei Lithium-Ionen-Batterien kann eine Überladung dazu führen, dass sich metallisches Lithium auf der Anode bildet. Dies kann zu Kurzschlüssen, Überhitzung, Anschwellen, Feuer oder sogar Explosionen führen. Die Leistung der Batterie sinkt, und ihre Lebensdauer verkürzt sich erheblich.
• LiFePO4-Batterien leiden auch unter Überladung. Eine hohe Spannung schädigt die interne Struktur und verursacht ein Ungleichgewicht der Zellen, wodurch Kapazität und Effizienz sinken.

Tipp: Verwenden Sie immer eine Qualitätsladegerät mit integriertem Batteriemanagementsystem (BMS). Das BMS überwacht Spannung, Temperatur und Stromstärke, um eine Überladung zu verhindern und die Batterie zu schützen.

Untertarifierung

Eine Unterladung liegt vor, wenn Sie Ihre USV-Batterie nicht oft genug aufladen oder sie nicht voll aufladen lassen. Dieser Fehler ist in vielen Einrichtungen und Haushalten üblich. Wenn Sie Ihre Batterie aufladen weniger als einmal alle drei Monateriskieren Sie einen Kapazitätsverlust und eine Verkürzung der Lebensdauer.

• Eine zu geringe Ladung führt zur Sulfatierung von Blei-Säure-Batterien. Sulfatkristalle lagern sich auf den Platten ab, wodurch es für die Batterie schwieriger wird, eine Ladung zu halten.
• Die Kapazität der Batterie nimmt ab, und sie kann innerhalb von 18 bis 24 Monaten ausfallen.
• Sie werden möglicherweise kürzere Backup-Zeiten und eine unzuverlässige Leistung bei Stromausfällen feststellen.

Um eine Unterladung zu vermeiden, legen Sie einen regelmäßigen Ladeplan fest. Stellen Sie sicher, dass Ihre USV die Batterie nach jedem Gebrauch vollständig auflädt. Regelmäßige Wartung und Überwachung helfen Ihnen, Probleme frühzeitig zu erkennen und Ihre Notstromversorgung einsatzbereit zu halten.

Erinnern Sie sich: Sowohl Überladung als auch Unterladung können Ihre USV-Batterie zerstören. Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers und überprüfen Sie Ihr System häufig, damit Ihre Batterien gesund bleiben.

Tipps zur Notstromversorgung

Bemessung der UPS-Kapazität

Sie müssen Ihre USV richtig dimensionieren, damit Ihre Notstromversorgung zuverlässig funktioniert. Beginnen Sie damit, den Strombedarf Ihrer Geräte zu ermitteln. Holen Sie Daten von Ihren Geräteanbietern ein und überlegen Sie, wie Ihr Bedarf aussehen könnte in den nächsten fünf Jahren wachsen.

1. Listen Sie alle Geräte auf, die Sie schützen wollen. Notieren Sie deren Leistungswerte in Watt oder Kilowatt.
2. Addieren Sie die Gesamtleistung. Daraus ergibt sich die minimale USV-Größe, die Sie benötigen.
3. Entscheiden Sie, wie lange Ihre USV während eines Stromausfalls laufen soll. Wenn Sie einen Generator haben, benötigen Sie vielleicht nur ein paar Minuten. Wenn nicht, planen Sie genügend Zeit für ein sicheres Herunterfahren ein.
4. Vermeiden Sie den Kauf einer zu großen oder zu kleinen USV. Eine Überdimensionierung verschwendet Geld und Platz. Eine Unterdimensionierung kann zu Überlastungen und kurzen Backup-Zeiten führen.
5. Überprüfen Sie die Lastwerte auf dem Display Ihrer USV. Vergewissern Sie sich, dass Ihre aktuelle USV Ihrem tatsächlichen Bedarf entspricht.
6. Planen Sie die Alterung der Batterien mit ein. Batterien verlieren mit der Zeit an Kapazität. Rechnen Sie daher eine Spanne von 10-15% ein.

Sie sollten auch über Folgendes nachdenken Redundanz. Die Verwendung von N+1- oder 2N-Konfigurationen hilft, die Stromversorgung aufrechtzuerhalten, wenn eine USV ausfällt. Umweltfaktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit können die Funktionsfähigkeit Ihrer USV beeinträchtigen. Testen Sie Ihre USV immer unter Volllast, um sicherzustellen, dass sie funktioniert, wenn Sie sie brauchen.

Unsachgemäße USV-Dimensionierung kann zu vorzeitigem Batterieausfall, unerwarteten Abschaltungen und Datenverlust führen. Durch regelmäßige Tests und intelligente Programmierung können Sie diese Probleme vermeiden.

Schnell-Checkliste

Verwenden Sie diese Checkliste, um Ihre USV für Notfälle bereit zu halten:

🛠️ Partnerschaft mit UPS-Wartungsexperten für Inspektionen und rechtzeitigen Austausch. Ersetzen Sie die Batterien alle 3-5 Jahre bei Blei-Säure-Akkus und alle 8-10 Jahre bei Lithium-Ionen-Akkus. Durch regelmäßige Pflege bleibt Ihre Notstromversorgung zuverlässig.

Sie können Ihre USV für Notfälle bereithalten, indem Sie die besten Praktiken der Branche befolgen. Verwenden Sie die richtigen USV-Batterie-Ladetarife für Ihren Batterietyp und überprüfen Sie stets die Einstellungen. Regelmäßige Wartung und Temperaturkontrolle helfen, einen frühzeitigen Ausfall der Batterie zu verhindern. Schauen Sie sich diese Tabelle zur schnellen Orientierung an:

Bleiben Sie mit Ihrer Checkliste im Zeitplan. So können Sie Probleme frühzeitig erkennen und Ihre Notstromversorgung bleibt zuverlässig.

FAQ

Wie oft sollten Sie Ihre USV-Batterien testen?

Sie sollten Ihre USV-Batterien alle drei Monate testen. Regelmäßige Tests helfen Ihnen, schwache Batterien zu finden, bevor sie ausfallen. Verwenden Sie Ihre USV-Software oder einen manuellen Test, um den Zustand der Batterien und die Backup-Zeit zu überprüfen.

Kann man jedes Ladegerät für USV-Batterien verwenden?

Nein, Sie sollten nur Ladegeräte verwenden, die für Ihren USV-Batterietyp geeignet sind. Die Verwendung eines falschen Ladegeräts kann zu Über- oder Unterladung oder sogar zu Schäden führen. Befolgen Sie immer die Empfehlungen des Herstellers.

Was passiert, wenn Sie USV-Batterien in einem heißen Raum lagern?

Hohe Temperaturen verkürzen die Lebensdauer der Batterien. Ihre Batterien verlieren möglicherweise schneller an Kapazität und fallen früher aus. Bewahren Sie Ihre USV-Batterien an einem kühlen, trockenen Ort auf, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Woher wissen Sie, wann Sie eine USV-Batterie ersetzen müssen?

Achten Sie auf Anzeichen wie kürzere Backup-Zeiten, Warnleuchten oder Alarme. Wenn Ihre USV-Batterie älter als drei Jahre ist, sollten Sie sie häufig testen. Ersetzen Sie sie, wenn Sie eine schlechte Leistung feststellen.

Müssen Sie Ihre USV während eines Gewitters vom Stromnetz trennen?

Sie müssen Ihre USV während eines Gewitters nicht vom Stromnetz trennen. Die USV schützt Ihre Geräte vor Stromstößen. Ziehen Sie zur zusätzlichen Sicherheit den Netzstecker der USV aus der Steckdose, wenn Sie einen direkten Blitzeinschlag erwarten.