Einführung
Lithiumbatterien, insbesondere solche mit der Kennzeichnung „für UPS“ (Uninterruptible Power Supply), weisen spezifische Merkmale auf, die sie von typischen Blei-Säure-Batterien unterscheiden. Hier erfahren Sie, was diese Kennzeichnung bedeutet und wie sie die Leistung der Batterie bei Verwendung mit einer UPS beeinflusst.
Verständnis von Lithiumbatterien für UPS
Lithiumbatterien, wie beispielsweise Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) Batterien, unterscheiden sich nicht nur in der Chemie, sondern auch in der Bauweise von Blei-Säure-Batterien. Eine typische 12-Volt LiFePO4-Batterie besteht aus vier Zellen, von denen jede eine Spannung von 3,2 Volt hat, und einem Batteriemanagementsystem (BMS) . Das BMS ist ein integraler Bestandteil der Batterie und ist zwischen dem negativen Anschluss der letzten Zelle und dem negativen Anschluss der Batterie selbst verbunden, an den Verbraucher wie eine UPS angeschlossen sind. Das BMS hat auch Anschlüsse zu den positiven Anschlüssen jeder Zelle und kann mit Displays, Tasten oder Kommunikationskabeln für die fortschrittliche Integration von UPS oder Solarwechselrichtern verbunden werden.
Die Rolle des BMS in UPS-Systemen
Die Hauptfunktion des BMS besteht darin, die Batterie vor verschiedenen Problemen wie Überladung, Tiefentladung, Überhitzung, Zellungleichgewicht und Polfehlern zu schützen. Beispielsweise kann das BMS beim Entladen der Batterie durch die UPS und deren Abschaltung seinen Schutz vor Tiefentladung aktivieren und die Batterie effektiv “schließen”. Dies bedeutet, dass die UPS die Batterie nach Wiederherstellung der Stromversorgung möglicherweise nicht lädt, weil sie sie aufgrund des geschlossenen BMS nicht „sieht“.
Dies schafft ein potenzielles Problem: Das BMS benötigt eine Spannungsversorgung, um sich wieder zu öffnen, aber die UPS kann diese Spannung nicht liefern, da sie die Batterie nicht erkennt. Dies führt zu einer Zwickmühle, in der die Batterie ungeladen bleibt.
Die Bedeutung eines Bypass-Schaltkreises
Um dies zu lösen, fügen Batteriemanufaktoren oder -assembler oft einen Bypass-Schaltkreis hinzu, der aus einem kleinen elektronischen Schaltkreis mit einer Diode und einem Widerstand besteht und es der UPS ermöglicht, die Batterie zu „sehen“. Dieser kleine Bypass ermöglicht es der UPS, eine Ladespannung zu senden, die dann das BMS reaktiviert und den normalen Betrieb wiederherstellt.
Es ist wichtig zu beachten, dass einige fortschrittliche UPS-Geräte Einstellungen haben, die dieses Problem verhindern können, indem sie eine halbe Volt vor dem Zeitpunkt, an dem das BMS schließen würde, abgeschaltet werden und so das Problem ganz vermeiden. Wenn Sie einen Solar-Laderegler in Ihrem System verwenden, sollten Sie auch sicherstellen, dass Ihr Laderegler über ähnliche Schutzfunktionen verfügt.
Was tun, wenn Ihre UPS nicht fortschrittlich ist
Wenn Ihre UPS nicht fortschrittlich ist und Ihre Lithiumbatterie nicht für die Verwendung mit UPS geeignet ist, brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen – das ist ein geringfügiges Problem. Sie können ein kleines Ladegerät für die benötigte Spannung kaufen, um die Batterie in etwa 30 Sekunden „überzuspannen“. Alternativ können Sie jemanden, der mit einem Lötkolben umgehen kann, fragen, ob er einen Bypass erstellen kann, was eine schnelle und kostengünstige Lösung ist.
Es ist jedoch immer am besten, eine Batterie zu kaufen, die bereits für die Verwendung mit einer UPS geeignet ist. Interessanterweise muss, wenn Sie mehrere Batterien parallel geschaltet haben, nur eine von ihnen für die UPS-Kompatibilität angepasst sein.
Fazit
Die Kennzeichnung „Für UPS“ auf einer Lithiumbatterie zeigt an, dass sie speziell angepasst wurde, um nahtlos mit unterbrechungsfreien Stromversorgungen zu arbeiten, hauptsächlich durch die Einbeziehung eines Bypass-Schaltkreises, um Probleme mit dem BMS zu vermeiden. Wenn Ihre Batterie diese Anpassung nicht hat, gibt es einfache Lösungen, um sicherzustellen, dass Ihr System effizient funktioniert. Dennoch kann es auf lange Sicht Zeit und Mühe sparen, sich für eine vorab angepasste Batterie zu entscheiden.
