Was sind USV-Batterie-Backup-Systeme?

Ein Stromausfall ist normalerweise eine kleine Unannehmlichkeit – eine Frustration, wenn Sie am Computer arbeiten und Ihre gesamte Arbeit verlieren –, aber er kann auch verheerende Folgen haben, wenn er länger anhält. Aus diesem Grund ist es immer eine gute Idee, eine Art Notstromversorgung zu haben, sei es in Form eines Backups Generator um Ihnen zu helfen, alle Systeme Ihres Hauses mit Strom zu versorgen, oder ein USV-Batterie-Backup-System (unterbrechungsfreie Stromversorgung), um Schäden an Ihrer Heimelektronik zu vermeiden. Selbst bei einem Stromausfall hält ein USV-Batterie-Backup-System Ihren Computer (oder andere Geräte) lange genug am Laufen, um das System sicher herunterzufahren.

In seiner einfachsten Form tritt die Notstromversorgung der Batterie fast augenblicklich ein Strom fällt aus, und die Zeitverzögerung ist so kurz, dass sie keinen Einfluss darauf hat, was auf dem Bildschirm angezeigt wird. Der Akku versorgt das Gerät einige Minuten lang mit Strom, wobei die Zeiten je nach Größe des Akkus und Hersteller variieren können.

Während alle USV-Batterie-Backup-Systeme Zeit gewinnen, um Ihr Gerät sicher herunterzufahren, reinigen einige Arten von USV-Systemen auch die elektrische Energie, die Ihren Computer und andere elektronische Geräte erreicht. Das ist manchmal notwendig, da die Qualität des Stroms in Form von Spannungsabfällen, Spannungsspitzen und anderen Problemen variieren kann. Diese Änderungen in der Stromqualität können einige elektronische Komponenten beschädigen, daher ist es eine perfekte Ergänzung für jedes Smart Home.

Tipp

Brauchen Sie Batterie-Backup?

Viele Menschen arbeiten zumindest teilweise zu Hause. Der Verlust wichtiger Daten oder Informationen aufgrund eines Hurrikans, Tornados oder einer anderen Art von Sturm kann verheerend sein, wenn Ihr Strom ausfällt. Ein Backup-Stromversorgungssystem kann Ihnen auch dabei helfen, Ihr Telefon aufzuladen, was Ihnen in jedem Notfall Sicherheit geben kann.

Ein USV-Batterie-Backup kann auch Spielkonsolen, Router, Monitore, Modems, Smart-TVs, Audiogeräte und so ziemlich jedes elektronische Gerät schützen, das saubere Energie benötigt, um effizient zu funktionieren. Eine nicht perfekte Stromversorgung kann dazu führen, dass sich Komponenten schnell abnutzen und die Funktionsweise des Produkts beeinträchtigen, wodurch unscharfe Bilder, Hintergrundgeräusche und dergleichen entstehen.

Es gibt viele elektrische Anomalien, denen die meisten von uns wenig Aufmerksamkeit schenken, aber sie können Schäden an der Elektronik verursachen. Zum Beispiel wird ein Stromstoß normalerweise verursacht durch a Blitzschlag, und die Leistungsspitze kann die Elektronik beschädigen. Ein Brownout ist ein Abfall der verfügbaren Leistung, wenn mehr Bedarf als gewöhnlich besteht. Manchmal reduzieren Versorgungsunternehmen die Strommenge, um eine Überlastung des Stromnetzes zu vermeiden. Spannungseinbrüche und Spannungsspitzen können aus verschiedenen Gründen auftreten. Sie sind normalerweise kurz und nicht so offensichtlich wie Stromausfälle oder Überspannungen, können aber dennoch Schaden anrichten.

EIN Spannungsschutz kann mit einigen elektrischen Problemen umgehen, aber nicht mit allen. Ein Batterie-Backup-System für zu Hause kann sowohl vor totalen Stromausfällen als auch vor Schwankungen der eingehenden Stromversorgung schützen.

USV-Batterie-Backup-Technologien

Es gibt drei Konfigurationen für USV-Batterie-Backup-Systeme. Sie alle haben unterschiedliche Kapazitäten oder die Größe der elektrischen Last, die sie schützen können.

Standby-Systeme, wie der Name schon sagt, sitzen untätig, bis sie gebraucht werden. Wenn der Strom ausfällt oder die Netzspannung unter ein akzeptables Niveau fällt oder steigt, schaltet das Gerät auf Batteriebetrieb um. Batterien erzeugen Gleichstrom oder Gleichstrom, aber die Einheiten enthalten einen Wechselrichter, der den Gleichstrom in Wechselstrom oder Wechselstrom umwandelt. Ihr Zuhause wird mit Wechselstrom betrieben, und dies ist die Art von Strom, die Haushaltsgeräte verwenden. Standby-Systeme gelten als Einstiegsprodukte.

Auf größeren Schutz verlassen sich viele Menschen Line-interaktive Systeme. Diese Systeme sind in der Lage, geringfügige Schwankungen in der Eingangsleistung zu korrigieren, ohne auf Batteriebetrieb umzuschalten, was Batterielebensdauer spart. Die Batterien aller USV-Systeme müssen irgendwann ausgetauscht werden, aber diese Systeme können niedrige Spannungen verstärken und hohe Spannungen innerhalb bestimmter Grenzen unterdrücken. Line-Interactive-Systeme sind eine gute Wahl für die meisten Heimelektronikgeräte, einschließlich Video- und anspruchsvolle Soundsysteme.

Den höchsten Schutz bietet die Doppelwandlung, oder online, Systeme. Diese Systeme liefern den saubersten Strom, der möglich ist. Sie tun dies, indem sie den eingehenden Wechselstrom aus dem Haus nehmen und ihn auf Gleichstrom und dann wieder auf Wechselstrom umschalten. Die Batterie versorgt also die Elektronik immer mit Strom, während das eingehende elektrische System des Hauses die Batterie auflädt. Große Versionen dieser Art von Batterie-Backup werden zum Schutz von Telekommunikationsanlagen, Rechenzentren und großen Computerservern verwendet.

USV-Batterie-Backup-Typen

Wie bei Computern gibt es USV-Batterie-Backup-Systeme in verschiedenen Größen und Konfigurationen. Einige Standby-Systeme sehen aus wie Überspannungsschutzgeräte, die auf einem Schreibtisch oder auf dem Boden platziert werden können. Andere sind größere, turmartige Geräte, die am besten auf dem Boden aufgestellt werden.

Sie alle enthalten eine Reihe von Steckdosen, an denen Sie Ihre Elektronik anschließen. Das System selbst wird an eine normale Steckdose angeschlossen. Das bedeutet, dass Sie möglicherweise mehrere Einheiten benötigen, z. B. eine zum Schutz von Computergeräten in einem Heimbüro und eine andere zum Abdecken der Elektronik in einem Heimkino.

Viele Backup-Einheiten enthalten einige Steckdosen, die nur Überspannungsschutz bieten, nicht jedoch die USV-Batteriesicherung. Dadurch kann der Hersteller eine große Anzahl von Aufnahmen bereitstellen und gleichzeitig die Größe der Pufferbatterie gering halten. Letztendlich sind es die Größe und Kapazität des Akkus, die den Preis des Geräts beeinflussen.

Zusätzlich zu Steckdosen kann es USB-Ladeanschlüsse geben, damit das System mit Ihrem Computer kommunizieren kann, sowie Buchsen für Telefonverbindungen. Einige Systeme verfügen über LED-Anzeigen, die die Stärke und Ladung der Batterie sowie den Zustand des eingehenden Stroms verfolgen. Viele Hersteller bieten Software an, die einen Computer oder ein anderes Gerät automatisch und sicher herunterfahren kann, wenn ein Stromausfall auftritt und Sie nicht an Ihrem Schreibtisch sitzen.

Auswahl eines Batterie-Backup-Systems

Bei der Entscheidung, welche USV-Technologie sie verwenden möchten, stellen die meisten Hausbesitzer fest, dass entweder ein Standby- oder Line-Interactive-System ihren Anforderungen entspricht. Am besten wählen Sie ein bestimmtes Produkt anhand seines Fassungsvermögens und der Anzahl der Behälter aus. Denken Sie daran, dass einige der Steckdosen nur Überspannungsschutz bieten.

Um sicherzustellen, dass Sie die USV nicht überlasten, addieren Sie die Watt, die Ihre Geräte verbrauchen, und passen Sie sie an die Kapazität der Einheit an, die Sie in Betracht ziehen. Wenn Sie einen Computer sichern, vergessen Sie nicht, Elemente wie den Monitor und die externe Festplatte in Ihre Berechnungen einzubeziehen. Sicherheitshalber sollte die Wattleistung Ihrer Geräte etwa 20 Prozent geringer sein als die Kapazität der Notstrombatterie.

Möglicherweise finden Sie die Wattzahl, die ein Produkt verbraucht, auf dem Produkt aufgeführt. Einige Produkte listen die Verstärker auf, die das Produkt benötigt. Sie können Ampere mit Netzspannung multiplizieren, um die Wattzahl zu bestimmen. 3 Ampere multipliziert mit 120 Netzspannung bedeuten also, dass das Gerät 360 Watt verbraucht.

Sie sollten auch berücksichtigen, wie lange die Backup-Batterieleistung reicht. Da die Systeme so konzipiert sind, dass sie genügend Zeit bieten, um Ihre Arbeit zu speichern und das System dann sicher herunterzufahren, geht der Batterie in wenigen Minuten der Saft aus. Eine Lebensdauer von fünf bis zehn Minuten ist typisch.

Die Hersteller geben normalerweise die Laufzeit für eine volle Ladung und eine halbe Ladung an. Je weniger Watt der Akku liefern muss, desto länger hält er. Einige Unternehmen geben die Volllastzeit und eine Zeit für die Bereitstellung einer geringen Wattzahl an, z. B. 100 Watt.

Sie können die USV-Laufzeit verlängern, indem Sie sie an ein externes Batteriepack anschließen. Obwohl Sie online Videos von Personen finden können, die Autobatterien an USV-Systeme anschließen, wird dies nicht empfohlen und ist wahrscheinlich gefährlich. Die Unternehmen, die USV-Systeme verkaufen, stellen auch die Zusatzakkus her. Normalerweise funktionieren die Pakete nur mit bestimmten USV-Systemen.

Batterie-Backup-Wellen

Wenn Sie sich Wechselstrom vorstellen könnten, würde es wie eine symmetrische Welle aussehen, bei der die Spitzen und Täler gleich sind. Es wird eine Sinuswelle genannt. USV-Batterie-Backup-Systeme erzeugen Sinuswellen, aber einige erzeugen reine Sinuswellen, während andere modifizierte Wellen erzeugen. Modifizierte Sinuswellen sind nicht so glatt wie reine Wellen. Sie sind blockartig und treppenartiger als abgerundete reine Sinuswellen.

Für viele Elektronikgeräte ist das kein Problem, aber einige funktionieren am besten mit reinen Sinuswellen. Computer mit PFC – oder Leistungsfaktorkorrektur, eine Funktion, die dem Computer und anderen Geräten hilft, den eingehenden Strom effizienter zu nutzen – funktionieren am besten mit reiner Sinuswellenleistung. Die meisten ENERGY STAR-Produkte funktionieren am besten mit reinen Sinuswellen.

Die meisten Elektronikgeräte funktionieren immer noch mit modifizierten Sinuswellen, aber es kann zu Verzerrungen kommen. Fernsehgeräte und Monitore können unscharfe Bilder haben und Lautsprecher können summen. Medizinische Geräte, wie z. B. Herzmonitore, benötigen reine Sinuswellen, um richtig zu funktionieren, also denken Sie daran, wenn Sie Ihr Gerät kaufen.

Solar- und Batterie-Backup

Die meisten Hausbesitzer, die eine Solaranlage in ihrem Haus mit dem Stromnetz verbunden bleiben. Ihre Sonnenkollektoren produzieren Energie, die sie nutzen können, und auch Energie, die sie an den Stromversorger zurückgeben können. In diesen Fällen würde eine USV-Backup-Batterie genauso funktionieren wie bei Nicht-Solarhäusern.

Netzgekoppelte Solaranlagen werden bei Stromausfall abgeschaltet. Das ist notwendig, weil Elektrizität in einem Stromkreis fließt; es reist von der Erzeugungsstation zu Ihrem Haus und dann zurück zur Erzeugungsstation. Wenn der von den Solarmodulen erzeugte Strom seinen Weg zurück ins Netz findet, könnte er Menschen schaden, die daran arbeiten, die elektrischen Leitungen zu reparieren, von denen sie glauben, dass sie keinen Strom haben.

Solarsysteme, die an das Stromnetz angeschlossen sind, aber auch über Batterie-Backup für das Solarsystem verfügen, können von der USV-Technologie profitieren. In den meisten Fällen schaltet sich das USV-Backup ein, wenn der Netzstrom ausfällt, woraufhin der Hausbesitzer auf Batteriebetrieb umschalten kann.

USV-Batterie-Backup für das gesamte Haus

Häuser, die netzunabhängige Solarenergie nutzen, sind auf eine Bank von Batterien angewiesen, die den erneuerbaren Strom für die Verwendung im Haus speichern. Diese Arten von Batterien werden effizienter und ausgeklügelter, da Solarsysteme immer beliebter werden, und einige Hersteller vermarkten die Batterien für den Einsatz mit Backup-Systemen in Haushalten, die über netzgekoppelte Solarsysteme oder gar keine Solaranlagen verfügen Macht überhaupt.

Teslas – ja, dieser Tesla – Powerwall-Akku ist ein solches Produkt, das mit oder ohne Solarpanels verwendet werden kann (obwohl es derzeit nur zusammen mit den Solarpanels verkauft wird). Diese Lithium-Ionen-Batterien können durch Solarpanels oder durch vom Versorgungsunternehmen bereitgestellten Strom aufgeladen werden. Wenn der Strom ausfällt, schaltet sich die Tesla Powerwall ein. Jede Batterie hat eine Energiekapazität (die Energiemenge, die in der Batterie gespeichert ist, wenn sie vollständig aufgeladen ist) von 13,5 kWh (Kilowattstunden) mit einer Nennleistung von 5 kW, das ist die elektrische Leistung, die es an jedem liefern kann Zeit. Sie erzeugen eine reine Sinuswelle.

Wenn man bedenkt, dass ein durchschnittlicher Haushalt etwa 28 bis 29 kWh pro Tag verbraucht, kann eine einzelne Batterie 10 bis 12 Stunden lang Strom liefern. Würden im Haushalt nur die wesentlichen Systeme genutzt, würde der Strom länger reichen. Außerdem können bis zu 10 Powerwalls zu einem einzigen System kombiniert werden.

Die Batterien können auf dem Boden oder an der Wand montiert werden und sehen ziemlich elegant und elegant aus. Sie werden über eine App auf einem Smartphone überwacht und gesteuert. Obwohl dieses Produkt praktisch ist, sollten Sie sich darauf einstellen: Die Installation einer Batterie kostet zwischen 12.000 und 15.000 US-Dollar.