Zustandsbeurteilung AGM Bleiakkus in USV

    Meine Dauerwandler-USV zeigt eine überraschend kurze Standzeit, nämlich Null. Nach einiger Zeit ließ sie sich nicht einmal mehr einschalten, wenn Netzstrom vorhanden ist. Also habe ich nach den Akkus (AGM 12V 7,2 Ah) geschaut: 7½ Jahre sind sie alt, Leerlaufspannung zwischen 11,1 und 11,7 V, einer der 8 Akkus sogar nur 9,6 V. Es sind diese hier: https://www.battery-direct.de/…-akku-sby-agm-12-7.2.html

    Auf den Akkus steht:
    Stand-By use: 13.50 - 13.80 V@25°C

    Cycle use: 14.40 - 14.70 V@25°C

    Die Akkus dürften so ziemlich ihre Lebenserwartung erfüllt haben (Lebensdauer nach EUROBAT 6-9 Jahre). Vermutlich kann man den Zustand als altersschwächelnd, aber noch nicht vollends hinüber einordnen -oder sehe ich das zu optimistisch?

    Bevor ich womöglich unnütz Geld für neue Akkus ausgebe: können Akkus in diesem Zustand die USV derart aus dem Tritt bringen? Oder ist vielleicht die USV selbst hinüber und muss als ganzes ersetzt werden? Kann man das irgendwie testen mit den alten Akkus?

    An vielen USV Anlagen werden deren eingebauten Bleiakkus mit viel zu hohen Temperaturen betrieben und deren Ladespannung im Verhältnis zur überhöhten Betriebstemperatur ist auch häufig viel zu hoch.


    Nach meinen persönlichen Erfahrungen war deren Lebensende alleine schon vom Innenwiderstand, nach durchschnittlich 3 Jahren Dauerbetrieb erreicht! Auch Kapazitätsmessungen nach diesem Zeitraum ergaben eher selten noch deutlich über 2½ Ah gespeicherte Ladung, obwohl sie vorher randvoll geladen waren.

    So ist es.


    Die Batterien korrodieren wegen der dauernden Erhaltensladung innerlich. Das ist zum Ende hin nur noch matschiges Gebrösel. Dagegen sind selbst die Schwellerbleche von einem 60er Jahre NSU-Fiat Neckar im Jahr 2026 noch als stabil zu beschreiben... :pinch:


    Gitterkorrosion_einer_Blei-Starterbatterie.jpg


    Grüße, Tom

    Die Temperatur im Raum ist kontrolliert bei 20~22°C. Im Gehäuse habe ich nicht gemessen, da normalerweise da aber nicht viel stattfindet, mache ich mir darüber keine großen Sorgen.


    Das mit der dauernden Erhaltungsladung hat mich auch schon beschäftigt. Macht es Sinn, gelegentlich bis regelmäßig einen Test zu fahren, um die Akkus etwas (auf etwa 50~60% oder so) zu entladen, oder bringt das nichts?

    Wäre es für die Zukunft zielführend, Akkus zu beschaffen, die lt. Datenblatt eine längere kalendarische Lebensdauer haben, oder mehr Ladezyklen, oder beides?


    Und vor allem: kann der beschriebene Zustand die USV so aus dem Tritt bringen, dass sie sich nicht mehr einschalten lässt? Eine neue USV könnte ich mir im Moment nicht leisten, da wären neue Akkus nur rausgeworfenes Geld. Gibt es Meinungen, Tipps, Anregungen dazu?

    Wenn die USV eine Einschaltkontrolle besitzt, sollte die sich beim Einschalten schon melden, auch wenn keine Batterie eingebaut ist. Wenn das nicht gegeben ist, wird wohl etwas nicht in Ordnung sein. Ansonsten sind USVs aber elektronische Geräte, die ja auch oft mit Kommunikationsmöglichkeiten wie z.B. einem USB-Anschluss ausgestattet sind. Darüber könnte man, so vorhanden, auch mal schauen, ob die Kiste noch Töne von sich gibt und wenn ja, wo sie der Schuh denn drückt ("Batterie defekt" o.ä.).


    USVs mit Bleibatterien verschleißen diese regelmäßig alle 2 bis 5 Jahre, je nach USV-Typ.


    Ich habe unsere USVs deshalb auf LiFePO4-Batterien umgerüstet, die auch dauerhaft bei hohem Ladezustand gehalten werden können, ohne schon nach wenigen Jahren wie die korrodierten Bleibatterien auszufallen. Allerdings ist für mich der Energiebedarf der USVs auch entscheidend, bei der Frage, wie lange wir sie verwenden. Bei den besseren Online-USVs wird die durchgeleitete Leistung schließlich zwei mal umgewandelt, was natürlich stark zu Lasten des Wirkungsgrades geht. Das summiert sich über die Jahre zu einem erheblichen Posten in der Stromrechnung, weshalb man auch da ein Auge drauf halten sollte, dass moderne Technik, die optimalerweise mit Synchron-Gleichrichtern ausgestattet sein sollte, verwendet wird.

    Die Kosten für neue Batterien sind dagegen eher zu vernachlässigen.


    Grüße, Tom

    7 Jahre für Deine Batterien ist eine super Leistung. Da brauchst Du über nichts nachzudenken, sondern nur neu kaufen und dann vielleicht in 7 Jahren wieder.


    Für die USV reichen die im Link gezeigten Standby-Batterien völlig aus, es müssen keine teureren Zyklischen sein. Eine Erhaltungsladespannung von 13,5-13,8 V bringt Sicherheit für die Anlage und zwar dann, wenn sie zwischenzeitlich auch mal genutzt wird. Da diese Gerätebatterien sehr wahrscheinlich auch in Kalzium-Technologie gefertigt sind und bis zu 1 V höhere Ladespannung benötigen, sind die 13,6 V (wie oftmals angegeben) nicht so kritisch, wie bei einer Antimonbatterie.


    Und trotzdem wird bei Dauerladung irgendwann der Punkt erreicht: zu viel. Ein Wassereimer, der unter einem wenig tropfenden Hahn steht, wird eines Tages auch überlaufen, wenn man ihm nicht gelegentlich etwas entnimmt. Bei den Batterien ist es genau so.


    Reiner Erhaltungsbetrieb läuft allerdings mit 13,1-13,3 V besser, da ein Gitterverschleiß nicht auftreten sollte. Diese Erfahrung haben Ewald und auch ich gemacht. Da eine voll geladene Batterie 12,8 V Leerlaufspannung hat, meinte ich einst, meine USV mit 12,9-13 V stützen zu müssen. Nach einem Jahr war die Säuredichte trotzdem gefallen, die Batterie also leicht entladen. Also bin ich auf (nach Ewalds Empfehlung) 13,1-13,3 V (ungeregeltes Ladegerät, deshalb keine konstante Spannung) gegangen, und siehe da, die Säuredichte bleibt stabil.


    Rainer.

    Zitat von Tom

    USVs mit Bleibatterien verschleißen diese regelmäßig alle 2 bis 5 Jahre, je nach USV-Typ.


    Das ist arg kurz. Aber ja, das kann sein, da ich versäumt habe, sie regelmäßig zu testen. Wer weiß, wie lange die schon hinüber sind...? Immerhin wird die Lebensdauer mit 6-9 Jahren angegeben.


    Zitat von Tom

    Ich habe unsere USVs deshalb auf LiFePO4-Batterien umgerüstet, die auch dauerhaft bei hohem Ladezustand gehalten werden können, ohne schon nach wenigen Jahren wie die korrodierten Bleibatterien auszufallen.


    Dazu habe ich zwei Fragen:

    1.: kann man in jedem Fall einfach so von Blei auf LiFePo wechseln, oder ist die Regelelektronik eng auf den Akkutyp abgestimmt? Hier™ ist es ein nicht mehr ganz taufrisches Modell: AEG Protect C.2000RBP, das vielleicht älter ist als die Verbreitung von LiFePo.

    2.: Bislang habe ich nur Bleiakkus in den passenden Außenmaßen gefunden, und auch damit habe ich mich schwergetan -das googelt sich für mich nicht so einfach. Gibt es eine empfehlenswerte Quelle dafür?


    Zitat von Tom

    Allerdings ist für mich der Energiebedarf der USVs auch entscheidend, bei der Frage, wie lange wir sie verwenden. Bei den besseren Online-USVs wird die durchgeleitete Leistung schließlich zwei mal umgewandelt, was natürlich stark zu Lasten des Wirkungsgrades geht. Das summiert sich über die Jahre zu einem erheblichen Posten in der Stromrechnung, weshalb man auch da ein Auge drauf halten sollte, dass moderne Technik, die optimalerweise mit Synchron-Gleichrichtern ausgestattet sein sollte, verwendet wird.

    Nun, eine neue USV würde mit knapp 3.000 Euro zu Buche schlagen, das will auch erst einmal eingespart werden.


    Zitat von Tom

    Die Kosten für neue Batterien sind dagegen eher zu vernachlässigen.

    Was dürfen Akkus denn kosten? Aktuell habe ich Preise für Bleiakkus von 19~34 Euro je nach Modell pro Stück (8 werden benötigt) gefunden.

    Zitat von AFA-Autobatterien

    7 Jahre für Deine Batterien ist eine super Leistung. Da brauchst Du über nichts nachzudenken, sondern nur neu kaufen und dann vielleicht in 7 Jahren wieder.

    Die Akkus können auch schon länger hinüber sein, ich habe versäumt, es regelmäßig zu prüfen. Künftig werde ich mir einmal im Jahr eine Prüfung in den Kalender schreiben. Oder sollte das noch häufiger erfolgen?


    Zitat von AFA-Autobatterien

    Für die USV reichen die im Link gezeigten Standby-Batterien völlig aus, es müssen keine teureren Zyklischen sein. Eine Erhaltungsladespannung von 13,5-13,8 V bringt Sicherheit für die Anlage und zwar dann, wenn sie zwischenzeitlich auch mal genutzt wird. Da diese Gerätebatterien sehr wahrscheinlich auch in Kalzium-Technologie gefertigt sind und bis zu 1 V höhere Ladespannung benötigen, sind die 13,6 V (wie oftmals angegeben) nicht so kritisch, wie bei einer Antimonbatterie.

    Darauf habe ich keinen Einfluss, da ich keine Einstellmöglichkeit bei der USV sehe.


    Zitat von AFA-Autobatterien

    Und trotzdem wird bei Dauerladung irgendwann der Punkt erreicht: zu viel. Ein Wassereimer, der unter einem wenig tropfenden Hahn steht, wird eines Tages auch überlaufen, wenn man ihm nicht gelegentlich etwas entnimmt. Bei den Batterien ist es genau so.

    Das würde dann ja bei einem Test quasi mit erledigt. Welche Intervalle empfiehlst Du dafür?


    Zitat von AFA-Autobatterien

    Reiner Erhaltungsbetrieb läuft allerdings mit 13,1-13,3 V besser, da ein Gitterverschleiß nicht auftreten sollte. Diese Erfahrung haben Ewald und auch ich gemacht. Da eine voll geladene Batterie 12,8 V Leerlaufspannung hat, meinte ich einst, meine USV mit 12,9-13 V stützen zu müssen. Nach einem Jahr war die Säuredichte trotzdem gefallen, die Batterie also leicht entladen. Also bin ich auf (nach Ewalds Empfehlung) 13,1-13,3 V (ungeregeltes Ladegerät, deshalb keine konstante Spannung) gegangen, und siehe da, die Säuredichte bleibt stabil.

    Da muss ich nehmen, was da ist, da ich die Akkus nicht extern lade und entlade, sondern die USV das im Betrieb macht. Zur externen Behandlung müsste ich das Battery Pack jedesmal ausbauen und zerlegen, das wäre eindeutig zu viel Aufwand -es reicht mir schon der Akkuwechsel alle paar Jahre.

    Uii, 8 Stück von diesen 12V/7Ah-Bleibatterien? Das muss ja ein anständiger Trumm von USV sein. Da geht ein Batterietausch natürlich ins Geld.


    Meine modernste USV besitzt gerade eine einzige Batterie dieser Art. Aber die habe ich auch mal gegen eine XCELL LFP1212S ausgetauscht. Seitdem ist Ruhe. Da die LiFePO4-Technik extra zum Austausch von Bleibatterien gegen Lithiumbatterien entwickelt wurde und deshalb auf Spannungskompatibilität geachtet wurde, ist die Austauschbarkeit zumeist gegeben. 100%ig vorhersagen lässt es sich aber nicht, ob nicht doch im Einzelfall irgendwelche Häkchen und Ösen auftreten. Dafür ist die Menge der Geräte, welche mit solchen Batterien betrieben werden können, einfach zu groß.


    Preislich sind die Bleibatterien unschlagbar. Nur blöd, wenn man das ganze Geraffel alle paar Jahre zerlegen und alle Batterien austauschen muss. So hatte ich mir das eigentlich nicht gedacht.


    Grüße, Tom

    Zitat von Tom

    Uii, 8 Stück von diesen 12V/7Ah-Bleibatterien? Das muss ja ein anständiger Trumm von USV sein. Da geht ein Batterietausch natürlich ins Geld.

    Naja, die sind ja auch jeweils nicht so groß wie die, die Du hier anbietest. Es ist solche: Bleiakkus für AEG Protect C.2000RBP

    Da die mit geformten Blechbügeln gehalten werden, sind die Abmessungen wichtig. Sie sind in Reihe geschaltet, was eine Nominalspannung von 96 V ergibt. Das Gehäuse ist ein 2 HE Rackmount Gehäuse, da passen die 8 Stück gut rein. So ähnlich wie eines von denen da:

    AEG_PROTECT_PLUS_M400_1.JPG

    Zitat von Tom

    Preislich sind die Bleibatterien unschlagbar. Nur blöd, wenn man das ganze Geraffel alle paar Jahre zerlegen und alle Batterien austauschen muss. So hatte ich mir das eigentlich nicht gedacht.

    Naja, wenn die Lebensdauerangabe von 6-9 (oder bei einigen Modellen 10-12) Jahre tatsächlich zuträfe, wäre es ja noch machbar. Allerdings gibt es nur 2 Jahre Garantie... Deshalb würde ich schon noch LiFePo kalkulieren wollen, aber ich finde keine mit passenden Maßen und Spannungen, auch nicht bei Dir im Shop.

    Du musst bei der Beurteilung der Lebensdauer von Bleibatterien immer deren Betriebsbedingungen mit in die Beurteilung einbeziehen. Wenn Hersteller solche Angaben zur Lebensdauer machen, muss man davon ausgehen, dass sie dabei natürlich besonders günstige Betriebsbedingungen zugrundelegen. Schließlich ist die Angabe einer Lebensdauer auch eine werbende Anpreisung. Da schreibt man dann üblicherweise nicht, dass solche Batterien, unter harten Betriebsbedingungen, schon nach nur drei Monaten flach sein können (wie z.B. bei Taxi-Starterbatterien im 24h-Einsatz). :P


    Bei USVs ist eben die Dauer-Erhaltensladung das größte Problem, welche die Lebensdauer der Batterien begrenzt.


    Grüße, Tom

    Schon klar -nur sind diese Akkus explizit für USV vorgesehen und werden von Firmen vertrieben, die nur USV und Zubehör im Programm haben. Aber ich werde wohl meine eigenen Erfahrungen machen müssen. Was empfiehlst Du als Test-/Entladezyklus, um die Haltbarkeit zu erhöhen?

    Tom,


    schwerwiegenden Problemen durch Dauer-Erhaltungsladung an Bleiakkus kann ich nur bedingt zustimmen! Die sind in erster Linie abhängig von der Erhaltungsladespannung und der Betriebstemperatur. Der gute alte Audi 80 TDI von meiner Frau wird pro Jahr nur durchschnittlich 2000 Kilometer bewegt und steht immer (vor allem während der gesalzenen Wintermonaten) in der kühlen Garage. Die letzte neue (billigsdorfer) Starterbatterie habe ich im Frühjahr 2007 eingebaut und die startet den 1900er Dieselmotor noch immer problemlos. Allerdings beträgt die Leerlaufspannung meiner kompakten Tisch-Schaltnetzteile nur max. 13,4 Volt, womit auch nur wenige zehntel Watt Energie zur Starterbatterie fließen!



    Von diesen kleinen Schaltnetzteilen habe ich schon hunderte umgebaute Exemplare verteilt, bisher erhielt ich nur positive Rückmeldungen von Leuten welche sie regelmäßig einsetzen.


    Wenn allerdings die Betriebstemperatur von 8 Stück in Reihe geschalteten 12V 7,2Ah AGM Akkus beispielsweise an die 30°C und deren Erhaltungsladespannung bis zu 110 Volt betägt, denke ich nicht dass so einn Akkusatz nach 4 Jahren noch brauchbar wäre?


    Vor ca. 6 Jahren brachte mal der Branschutzbeauftragte von unserer Gemeinde die "vermeintlich defekte" Steuerung für mehrere Dachluken zum überprüfen vorbei, weil sich die Motoren nicht mehr bewegten. Ein Servicetechniker wollte damals alles erneuern und sendete der Gemeinde einen Kostenvoranschlag von über 2500 Euro! Nachdem ich den Branschutzbeauftragten nach der Notstromversorgung fragte, brachte er mir noch einen kleinen PLastikkasten mit zwei Stück 12V 4,5Ah AGM Akkus, welcher ebenfalls im Dachstuhl neben der Steuerung montiert war. Obwohl diese in Reihe geschalteten Akkus erst knapp 3 Jahre im Einsatz waren, stellte sich einer als klinisch tot heraus. Der zweite war auch schon viel zu hochohmig und konnte mit Mühe noch bescheidene 1,5Ah speichern.


    Die gemessene Erhaltungsladespannung (von einen veralteten Linearregler generiert) betrug stolze 27,5 Volt und im Dachstuhl kann es in den Sommermonaten auch sehr warm werden. Folglich änderte ich den Spannungsteiler an der Ladeschaltung für verträglichere 26,5 Volt Ausgangsspannung und es wurden zwei baugleiche WP L5-12-M/F2 12V 5Ah AGM Akkus von Reichelt angeschafft und eingebaut.


    Letzten Sommer traf ich den Branschutzbeauftragten unserer Gemeinde zufällig und er bestätigte mir, dass die beiden "Kung-Long" Akkus nach mittlerweile 5 Jahren noch einwandfrei funktionieren. Deshalb unbedingt runter mit zu hohen Erhaltungsladespannungen, die sind nur kontraproduktiv und zerstören jeden guten Bleiakku!

    Ewald:


    Das ist schon klar. Aber da es in USVs zumeist deutlich wärmer als in der Umgebung ist und zugleich die Erhaltensladespannung von USVs nicht selten sehr deutlich oberhalb von 13,5V liegt, ergibt sich leider diese beklagenswert kurze Batterielebensdauer von 1 : plumps. :wacko:


    Bei meiner persönlichen USV lag die Erhaltensladespannung bei 13,85V. Da durfte ich dann jedes Jahr die Batterien austauschen. Super! :doing: Dann habe ich den Laderegler entsprechend anders dimensioniert und schon sind auch bis zu fünf Jahre Batterielebensdauer möglich. Es war nur recht aufwändig, die Schaltung zu "re-engineeren", um durch Austausch eines Spannungswandler-Widerstandes die Erhaltensladespannung wie gewünscht zu verringern. Es ist mir auch rätselhaft, weshalb die USV-Hersteller durchweg so hohe Erhaltensladespannungen einstellen. Klar: Wie Wiederaufladung nach einem Stromausfall mit gleichzeitiger Entladung der Batterien geht dann schneller. Aber das könnte man auch mit einem zusätzlichen Transistor und zwei extra Widerständen erreichen. Kein Grund, aus Geiz gleich tonnenweise Batterien zu ermorden. :cursing:


    Grüße, Tom

    Nach einem Test mit frischen Akkus hat sich herausgestellt, dass die USV die Akkus einfach nicht lädt. Damit wurden die Akkus dann wohl tiefentladen, bis nichts mehr ging. Nun wurden auch die neuen Akkus etwas entladen, so dass ich sie wieder ausgebaut habe und an einem Labornetzteil einzeln wieder laden möchte. Zum einen, weil ich denke, dass sie entladen nicht gelagert werden sollten (im beiliegenden Produktheft steht sogar, dass sie stets voll geladen gelagert werden sollen), zum anderen hoffe ich, die Funktion der USV wenigstens bis zum Eintreffen eines Ersatzgerätes nutzen zu können. Mit LiPos im Modellbau habe ich zwar Erfahrungswerte, aber bei den AGM-Bleiakkus brauche ich eine Empfehlung von kundiger Seite: es sind 12V/9Ah, die ich mit bzw. auf 13,5V laden würde, aber mit welcher Stromstärke? Bei Lipos bekomme ich ja meist die Angabe 1C, 2C, 3C oder so ähnlich, aber bei diesen hier nicht. Was stelle ich am besten ein?

    Parallel auf 12 oder 24 V schalten und Strom grob auf 20 % der Kapazität begrenzen (56 Ah bei 12 V = etwa 10 A). Der Strom stellt sich eh nach der Spannung und dem Ladezustand ein und wird kaum sehr hoch gehen.


    Wenn die Ladeanlage defekt ist, ist doch prima. Dann kannst Du fremd mit den notwendigen Spannungen laden (104 V Erhaltung oder 112 V Nachladung).


    Rainer.

    Ich würde die einzelnen Bleiakkus mal extern mit einem geeigneten Ladegerät (beispielsweise Modellbaulader) mal alle fachgerecht volladen, dann kann man diese mal problemlos mehrere Monate lagern und muss sich in dieser Zeit nicht darum kümmern. Anschließen die Ladeschaltung der USV Anlage reparieren, was in den meisten Fällen auch nicht wirklich schwer ist!

    Zitat von AFA-Autobatterien

    Parallel auf 12 oder 24 V schalten und Strom grob auf 20 % der Kapazität begrenzen (56 Ah bei 12 V = etwa 10 A). Der Strom stellt sich eh nach der Spannung und dem Ladezustand ein und wird kaum sehr hoch gehen.

    Ich lade die Akkus einzeln, auch weil deren Spannungen voneinander abweichen.


    Zitat von AFA-Autobatterien

    Wenn die Ladeanlage defekt ist, ist doch prima. Dann kannst Du fremd mit den notwendigen Spannungen laden (104 V Erhaltung oder 112 V Nachladung).


    Mit Fremdladen ist gemeint, ein Labornetzteil zu finden, das sagenwirmal bis 120V bei 10A liefert, und dann einfach Parallel zur steuernden USV anschließen? Da ich kein Elektroniker bin: kann dabei nichts schiefgehen?

    Zitat von Ewald

    Ich würde die einzelnen Bleiakkus mal extern mit einem geeigneten Ladegerät (beispielsweise Modellbaulader) mal alle fachgerecht volladen, dann kann man diese mal problemlos mehrere Monate lagern und muss sich in dieser Zeit nicht darum kümmern. Anschließen die Ladeschaltung der USV Anlage reparieren, was in den meisten Fällen auch nicht wirklich schwer ist!

    Das mag für Kundige ein Klacks sein, bei mir endet die Fachkunde aber in einer einfachen Sichtprüfung und Testen der Sicherungen. Nach Anleitung könnte ich auch mal einen Kondensator wechseln oder so, aber wie gesagt: nur nach Anleitung. Also müsste ich jemanden damit betrauen, doch da weiß ich nicht einmal, wonach ich suchen soll. Dabei wäre es ja schön, wenn es einfach zu lösen wäre.

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