Wie viele Server-Rack-Batterien können Sie parallel schalten?

Es gibt keine universelle Zahl von Server-Rack-Batterien die parallel geschaltet werden können. Einige Batteriesysteme unterstützen 15 Einheiten, andere 16, 32 oder eine andere vom Hersteller festgelegte Grenze; Die richtige Zahl ist immer der niedrigste Grenzwert, der durch die Batterie, das BMS, den Wechselrichter, die Verkabelung, das Kommunikationsnetzwerk und den elektrischen Schutz vorgegeben wird.

Beispielsweise unterstützt die MANLY 48V 50Ah Rackmount-Telekommunikationsbatterie bis zu 15 Einheiten parallel. Da jedes Modul für 51,2 V, 50 Ah und 2,56 kWh ausgelegt ist, erreicht eine 15-Modul-Bank 750 Ah und 38,4 kWh nominale gespeicherte Energie, bleibt aber eine nominale Bank mit 51,2 V.

Das bedeutet nicht, dass jede Installation 15 Batterien verwenden sollte. Eine gut konzipierte 48-V-Batteriebank beginnt mit der erforderlichen Energie und Backup-Zeit und prüft dann Strom, Wechselrichterkompatibilität, Batterie-Sammelschienenkapazität, Überstromschutz, Kommunikation und die vom Batteriehersteller genehmigte maximale Konfiguration.

Grenzwerte für die Server-Rack-Batterieparallelität: Es gibt keine universelle Nummer

Die maximale Anzahl parallel geschalteter Server-Rack-Batterien ist produktspezifisch und keine branchenweite elektrische Konstante. Aktuelle Rack-Batterie-Produkte verdeutlichen den Unterschied: Einige sind für 15 passende Module ausgelegt, andere für 16 und wieder andere für 32 oder mehr.

Die Herstellernummer ist daher der Ausgangspunkt und keine Zahl, die durch eine Faustregel ersetzt werden kann.

Eine nützliche Möglichkeit, über die Grenze nachzudenken, ist:

Praktische maximale Batterieanzahl = die niedrigste zulässige Grenze für Batterie, BMS, Wechselrichter, Kommunikationssystem, Gleichstromleiter, Batteriesammelschiene, Schutzausrüstung, Rack und geltende Installationsanforderungen.

Diese Unterscheidung ist wichtig, da sich durch das Hinzufügen von Batterien mehr als nur die Speicherkapazität ändert. Eine größere Bank ändert den verfügbaren Strom, die Fehlerstromfähigkeit, die Leiteranforderungen, die Schutzanforderungen, die physische Rack-Belastung und die Menge an Geräten, die das BMS und der Wechselrichter möglicherweise koordinieren müssen.

Warum 16 Batterien üblich, aber keine Regel sind

Sechzehn erscheint häufig in Server-Rack-Batterien, da viele Hersteller ihre Produkte anhand einer definierten Anzahl paralleler Module und BMS-Adressen entwerfen und validieren. Aber 16 ist kein elektrisches Gesetz.

Das Modell MANLY 48V 50Ah sieht beispielsweise eine Parallelschaltung von maximal 15 Einheiten vor. Andere aktuelle Server-Rack-Produkte geben 16 oder 32 an. Der Unterschied spiegelt die elektrische Architektur, das BMS, die Kommunikation, die Anschlüsse, die Systemqualifizierung und die vom Hersteller unterstützte Konfiguration jedes Produkts wider – es handelt sich nicht um eine universelle Grenze für LiFePO4-Batterien.

Aus diesem Grund sollte ein Systementwickler niemals davon ausgehen, dass eine Batterie, die in dasselbe Rack passt, automatisch in dieselbe Batterieparallelschaltung aufgenommen werden kann.

Prüfen Sie zunächst die genaue Modelldokumentation.

Welche Parallelschaltung ändert sich: Spannung, Ah und kWh

Eine Batterieparallelschaltung erhöht die Kapazität und hält gleichzeitig die Bank auf ungefähr der gleichen Nennspannung.

Für identische Batterien:

Bankspannung = Spannung einer Batterie

Bankkapazität in Ah = Batterie Ah × Anzahl paralleler Batterien

Bankenergie in kWh = Energie pro Batterie × Anzahl der Batterien

Beispielsweise bilden vier identische 51,2-V-50-Ah-Batterien einen Nennwert:

• 51,2-V-Batteriebank
• 200Ah Gesamtkapazität
• 10,24 kWh insgesamt gespeicherte Energie

Die Spannung erreicht nicht 204,8 V, da die Module nicht in Reihe geschaltet sind.

Das gleiche Prinzip erklärt das weit verbreitete 5,12-kWh-Batterieformat. Ein 51,2-V-100-Ah-Modul speichert nominell 5,12 kWh:

51,2 V × 100 Ah = 5.120 Wh = 5,12 kWh

Zwei parallel geschaltete identische 5,12-kWh-Batteriemodule bleiben eine 51,2-V-Nennbank, liefern aber 200 Ah und 10,24 kWh.

Der Parallelausbau ist daher in erster Linie eine Möglichkeit, Speicherkapazität zu erweitern und den Batteriestrom auf mehrere zugelassene Module zu verteilen. Die AC-Ausgangsleistung des Wechselrichters wird dadurch nicht automatisch erhöht.

Was legt die maximale Anzahl paralleler Server-Rack-Batterien fest?

Die maximal nutzbare Anzahl wird durch das gesamte elektrische System bestimmt, nicht allein durch die Batteriespezifikation. A Batteriehersteller kann eine bestimmte Anzahl von Modulen genehmigen, aber die Installation muss auch das BMS, den Wechselrichter, die Batteriesammelschiene, die Kabel, Unterbrecher oder Sicherungen, das Kommunikationsnetzwerk und das Rack innerhalb ihrer jeweiligen Nennwerte halten.

Für stationäre Energiespeicheranwendungen in den USA ist diese Sicht auf Systemebene besonders wichtig. UL 9540 bewertet ein Energiespeichersystem als eine Baugruppe, die Elemente wie Batterien, Energieumwandlungsgeräte, Steuerungen, Schutz und Kommunikation umfasst, und behandelt die Batteriekompatibilität nicht als isolierte Frage.

BMS- und Kommunikationsadressenbeschränkungen

Ein BMS schützt und überwacht den Akku. Je nach Ausführung kann es Spannung, Strom, Temperatur, Ladezustand, Fehlerzustände und die Kommunikation mit anderen Batterien oder einem Wechselrichter überwachen.

Wenn mehrere Server-Rack-Batterien als eine Bank betrieben werden, muss die Kommunikationsarchitektur möglicherweise einzelne Module unterscheiden. Rack-Systeme verwenden üblicherweise CAN- oder RS485-Verbindungen, und einige verwenden DIP-Schalter-Adressen, damit jedes Modul eine eindeutige Identität hat.

Die praktischen Fragen sind:

• Wie viele Batterien kann das BMS-Netzwerk erkennen?
• Benötigt jedes Modul eine eindeutige Adresse?
• Welches Modul fungiert als Master oder Host?
• Kommuniziert der Wechselrichter mit einer Batterie oder dem gesamten Batterienetzwerk?
• Wird das ausgewählte Wechselrichterprotokoll unterstützt?
• Gibt der Batteriehersteller die geplante Modulanzahl frei?

Ein Stromanschluss und ein BMS-Kommunikationsanschluss sind nicht dasselbe. Batterien können elektrisch parallel geschaltet sein, während das Kommunikationssystem falsch konfiguriert ist, sodass der Wechselrichter keine zuverlässigen Batteriedaten mehr hat.

Dies ist einer der Gründe, warum das Hinzufügen weiterer physischer Batterieklemmen nicht ausreicht, um zu beweisen, dass eine größere Bank unterstützt wird.

Grenzwerte für Wechselrichter und Lade-/Entladestrom

Durch mehr Batterien kann sich die Strommenge erhöhen, die die Batteriebank liefern kann, aber der Wechselrichter bestimmt immer noch, wie viel Gleichstrom er in nutzbaren Wechselstrom umwandeln kann.

Stellen Sie sich eine Bank mit mehreren Modulen vor, deren BMS jeweils kontinuierlich 50 A liefern kann. Die arithmetische Summe dieser Modulnennwerte kann größer werden, je mehr Batterien hinzugefügt werden. Das geht nicht bedeutet, dass der Wechselrichter, die Batteriesammelschiene, Kabel, Trennschalter oder Schutzvorrichtungen automatisch für die Belastbarkeit dieser Summe zugelassen sind.

Der Wechselrichter darf nur einen Bruchteil der theoretischen Stromkapazität der Bank aufnehmen.

Gleiches gilt auch beim Laden. Eine größere 48-V-Batteriebank kann möglicherweise insgesamt mehr Strom aufnehmen, aber das Ladegerät oder der Wechselrichter/Ladegerät hat seine eigene Strombegrenzung. Die Ladeeinstellungen müssen außerdem mit den Anforderungen des Batterieherstellers kompatibel bleiben.

Dadurch entsteht eine wichtige Unterscheidung:

Die Energiekapazität bestimmt, wie viel Energie die Bank speichert.

Leistungs- und Stromwerte bestimmen, wie schnell diese Energie sicher durch das System fließen kann.

Eine 20-kWh-Bank, die eine relativ bescheidene Telekommunikationslast versorgt, und eine 20-kWh-Bank, die einen Hochleistungswechselrichter speist, erfordern daher unterschiedliche Strompfadberechnungen, obwohl ihre gespeicherte Energie gleich ist.

Sammelschienen, Kabel, Leistungsschalter und Rackkapazität

Die gemeinsame Nutzung von Strom wird immer wichtiger, da die Anzahl der Server-Rack-Batterien zunimmt.

Jedes Kabel, jede Klemme, jeder Stecker und jede Batteriesammelschiene hat einen elektrischen Widerstand. Wenn eine Batterie einen Pfad mit geringerem Widerstand zur Last hat als eine andere, kann dieses Modul mehr Strom führen. Wiederholtes Ungleichgewicht kann dazu führen, dass einige Batterien härter arbeiten als andere, selbst wenn die Module identische Nennspezifikationen haben.

In den technischen Leitlinien von Victron zu parallelen Batteriebänken wird erläutert, dass der gesamte Strompfad durch jede Batterie so gleich wie möglich gehalten werden sollte. Zu den dokumentierten Ansätzen gehören entsprechend ausgelegte Sammelschienen, Batterieleiter gleicher Länge und diagonale Anordnungen je nach Systemarchitektur.

Eine große Parallelbank erfordert daher technische Aufmerksamkeit für:

• Größe des Batterie-Sammelschienenleiters
• Leiterlänge und Widerstand
• Nennstrom der Batteriesammelschiene
• Klemmen- und Steckverbinder-Nennwerte
• Abzweig-Überstromschutz
• Überstromschutz der Hauptbank
• DC-Trennwerte
• Verfügbarer Fehlerstrom
• Mechanische Belastbarkeit des Racks
• Geräteabstände und Installationsumgebung

Der Überstromschutz sollte nicht durch Kopieren der Sicherungs- oder Leistungsschaltergröße einer anderen Installation ausgewählt werden. Der richtige Schutz hängt von den Geräteanweisungen, der Leiterstrombelastbarkeit, dem verfügbaren Fehlerstrom, der Systemarchitektur und den geltenden elektrischen Anforderungen ab.

Für stationäre ESS-Projekte in den USA befasst sich NFPA 855 mit der Installation stationärer Energiespeichersysteme, während die lokal übernommene Ausgabe des National Electrical Code und der Authority Taking Jurisdiction projektspezifische Anforderungen hinzufügen können.

MANLY 48V 50Ah Server-Rack-Batterie: Bis zu 15 Einheiten parallel

Für Anwendungen, die einen modularen Rack-Speicher anstelle einer großen monolithischen Batterie benötigen, bietet die Telekommunikationsbatterie MANLY 48V 50Ah einen klaren Erweiterungspfad: Ein Modul liefert nominell 2,56 kWh, während die zugelassene Konfiguration bis zu 15 Module parallel unterstützt.

Verifizierte MANLY-Spezifikationen

MANLY 48V 50Ah Lithium-Ionen-Telekommunikationsbatterie

Kernspezifikationen: 51,2 V nominal | 50Ah | 2,56 kWh | 50A BMS | Maximal 50 A kontinuierliches Laden/Entladen | RS485/CAN | bis zu 15 Einheiten parallel.

Der klarste Designvorteil des Moduls für dieses Thema ist seine definierte Skalierbarkeit. Ein Benutzer kann mit der für das Projekt erforderlichen Speichermenge beginnen und die Kapazität mit passenden Modulen erhöhen, während er die Produktbeschränkung von 15 Einheiten einhält.

Die 50-A-BMS-Bewertung gibt Systementwicklern auch einen konkreten Stromwert an die Hand, von dem aus sie bei der Überprüfung der Abzweigleiter, des Schutzes und der erwarteten Wechselrichterlast arbeiten können. Wenn Module hinzugefügt werden, kann der Strom auf mehrere Batterien aufgeteilt werden, das Gesamtsystem muss jedoch immer noch auf den tatsächlichen Strompfad ausgelegt sein und nicht auf die theoretische Summe aller BMS-Nennwerte.

RS485 und CAN stellen Schnittstellen für Systeme bereit, die Batteriekommunikation erfordern. Ob ein bestimmter Wechselrichter diese Kommunikation nutzen kann, hängt vom Wechselrichtermodell, Protokoll und der Konfiguration ab. Daher sollte die Wechselrichterkompatibilität vorab bestätigt werden Batteriebank wird in Auftrag gegeben.

Bei Telekommunikations-Racks, Netzwerkgeräten, Backup-Gleichstromsystemen und kompatiblen Energiespeicheranwendungen erleichtert die Kombination aus Rack-Montageformfaktor und modularer Kapazität die Planung einer Erweiterung: Die Kapazität kann in Schritten von 2,56 kWh hinzugefügt werden, anstatt die gesamte Bank auszutauschen, wenn zusätzliche Laufzeit erforderlich ist.

Kapazität bei 1, 4, 8 und 15 Batterien

Der Effekt der Parallelerweiterung ist unkompliziert, da jedes MANLY-Modul weitere 50 Ah und 2,56 kWh beisteuert, während die Nennspannung der Bank weiterhin 51,2 V beträgt.

Anzahl der Batterien	Nennspannung	Gesamtkapazität	Nominale Energie
1	51,2 V	50 Ah	2,56 kWh
4	51,2 V	200 Ah	10,24 kWh
8	51,2 V	400 Ah	20,48 kWh
15	51,2 V	750Ah	38,4 kWh

Die Berechnungen basieren auf der detaillierten MANLY-Spezifikation von 51,2 V, 50 Ah und 2.560 Wh pro Modul.

Die 15-Batterie-Zahl sollte als gelesen werden maximale vom Produkt unterstützte Parallelanzahl, nicht als empfohlene Menge für jedes Projekt.

Benötigt ein Standort nur etwa 10 kWh Nennspeicher, stellen vier Module bereits 10,24 kWh bereit. Die Installation von 15, nur weil 15 unterstützt werden, würde die Kosten, den Rack-Platz, die aktuelle Leistungsfähigkeit und die Systemkomplexität erhöhen, ohne einen definierten Energiebedarf zu decken.

Wie viele Server-Rack-Batterien benötigen Sie tatsächlich?

Wählen Sie die Anzahl der Server-Rack-Batterien anhand der erforderlichen Energie, Laufzeit und Last – nicht anhand der maximalen Anzahl, die physisch parallel geschaltet werden kann.

Die Entwurfssequenz sollte sein:

Belastung → benötigte Laufzeit → benötigte nutzbare Energie → Nennbatteriekapazität → Batterieanzahl → Strom- und Systemüberprüfung.

Größe nach benötigter Energie und Laufzeit

Beginnen Sie mit den Geräten, die weiterhin mit Strom versorgt werden müssen.

Eine vereinfachte First-Pass-Berechnung lautet:

Erforderliche Lastenergie = durchschnittliche Last in kW × erforderliche Laufzeit in Stunden

Angenommen, eine Notstromlast beträgt durchschnittlich 2 kW und muss vier Stunden lang betrieben werden.

2 kW × 4 Stunden = 8 kWh

Diese 8 kWh sind die Energie, die die Last benötigt, nicht unbedingt die endgültige Typenschildgröße der Batteriebank. Ein reales System muss außerdem die zulässige Entladungstiefe, Wechselrichter- oder Umwandlungsverluste, Temperaturbedingungen, Reservemarge und alle für die Installation relevanten Standby-Lasten berücksichtigen.

Sobald die erforderliche nominale Bankkapazität ermittelt wurde:

Batterieanzahl = erforderliche Nennenergie der Bank ÷ Nennenergie pro Batterie

Runden Sie immer auf ein vollständiges Modul auf.

Die gleiche Methode funktioniert mit einer 5,12-kWh-Batterie. Wenn das Design etwa 20 kWh Nennspeicher erfordert, stellen vier 5,12 kWh-Batteriemodule 20,48 kWh bereit, ohne dass projektspezifische Anpassungen der nutzbaren Kapazität erforderlich sind.

Mit dem MANLY 2,56kWh-Modul liefern acht Batterien den gleichen Nominalwert von 20,48kWh.

Die richtige Menge ergibt sich also aus der Energieberechnung und nicht aus einer voreingestellten Zahl wie 4, 8, 15 oder 16.

Überprüfen Sie Leistung und Strom, nicht nur kWh

Die Batteriedimensionierung ist unvollständig, wenn die Berechnung bei kWh stoppt.

Ein System könnte über genügend gespeicherte Energie verfügen, um eine Last viele Stunden lang zu betreiben, aber dennoch nicht in der Lage sein, die erforderliche Momentanleistung bereitzustellen, wenn das BMS, der Wechselrichter, die Kabel oder Schutzgeräte den Strom nicht unterstützen können.

Bei einem Gleichstromsystem steigt der Strom, wenn die erforderliche Leistung bei einer bestimmten Spannung steigt. Dadurch werden die Dimensionierung der Leiter und der Spannungsabfall bei Anwendungen mit 48-V-Batteriebanken mit höherer Leistung immer wichtiger.

Beispielsweise verbessert die Erhöhung des Speichers von 10 kWh auf 20 kWh die Laufzeit. Es verwandelt einen 5-kW-Wechselrichter nicht automatisch in einen 10-kW-Wechselrichter.

Ebenso führt die Platzierung mehrerer Server-Rack-Batterien hinter demselben Wechselrichter nicht dazu, dass der Wechselrichter die Summe des maximalen Nennstroms jeder Batterie ziehen muss. Der Wechselrichter bezieht innerhalb seiner Betriebsgrenzen das, was die Last und ihre Auslegung erfordern.

Diese Unterscheidung ist besonders nützlich bei der Entscheidung, ob das Projekt Folgendes benötigt:

• mehr Energie für längere Laufzeit;
• mehr zugelassene Batteriestromkapazität für höheren Gleichstrombedarf;
• eine andere Wechselrichterleistung für eine höhere AC-Leistung; or
• eine Kombination aus allen dreien.

Lassen Sie Raum für zukünftige Erweiterungen

Modulare Batterien sind nützlich, wenn der zukünftige Speicherbedarf ungewiss ist, eine Erweiterung ist jedoch einfacher, wenn sie von Anfang an geplant wird.

Bevor Sie das Rack füllen, reservieren Sie im restlichen System ausreichend Kapazität für die vorgesehene Endbank. Dazu kann Folgendes gehören:

• Ersatz-Rackpositionen
• Kapazität der Batteriesammelschiene
• Geeignete Leiterkapazität
• Geeignete Schutzarchitektur
• Verfügbare BMS-Adressen
• Unterstützte Kommunikationstopologie
• Wechselrichter- oder Ladegeräteinstellungen
• Platz- und Einbaufreiräume

Beispielsweise kann ein Projekt mit vier Server-Rack-Batterien beginnen, obwohl die ausgewählte Batterie viel mehr unterstützt. Wenn das Rack, die Sammelschienen und die zugehörige Ausrüstung nur für die anfängliche aktuelle und physische Konfiguration ausgelegt sind, kann eine zukünftige Erweiterung mehr erfordern als nur das Einschieben einer weiteren Batterie in einen leeren Steckplatz.

Die Planung der endgültigen Größenordnung von Anfang an macht die modulare Erweiterung wesentlich sinnvoller.

So verbinden Sie Server-Rack-Batterien sicher parallel

Parallel nur Batterien und Konfigurationen, die der Batteriehersteller zur gemeinsamen Verwendung freigegeben hat. Bevor Sie eine Bank mit Strom versorgen, überprüfen Sie die Batteriekompatibilität, den Ladezustand, die Stromanschlüsse, den Schutz und die BMS-Kommunikation.

Ein Rack voller Batterien sollte als ein einziges elektrisches System und nicht als eine Ansammlung unabhängiger Kisten behandelt werden.

Passen Sie Modell, Spannung, Ladezustand und Firmware an

Die einfachste Parallelkonfiguration verwendet aufeinander abgestimmte Batterien desselben Modells und derselben elektrischen Architektur.

Überprüfen Sie vor einer Batterieparallelschaltung mindestens Folgendes:

• Nennspannung
• Zulässiger Ladespannungsbereich
• Zulässiger Entladespannungsbereich
• Zellenkonfiguration, sofern angegeben
• Kapazität
• BMS-Typ
• Firmware-Anforderungen
• Maximale Nennströme
• Kommunikationsprotokoll
• Vom Hersteller zugelassene Parallelzählung

Außerdem sollten die Batterien vor dem Anschließen entsprechend dem Inbetriebnahmeverfahren des Herstellers auf eine kompatible Spannung und einen kompatiblen Ladezustand gebracht werden.

Das Anschließen von Batteriebänken mit einem erheblichen Spannungsunterschied kann einen großen Ausgleichsstrom erzeugen, da die Batterie mit der höheren Spannung versucht, die Batterie mit der niedrigeren Spannung aufzuladen. Das BMS kann eingreifen, aber der bevorzugte Ansatz besteht darin, die Fehlanpassung zu verhindern, anstatt sich auf die Schutzelektronik zu verlassen, um ein vermeidbares Inbetriebnahmeproblem zu beheben.

Die Installationsanleitung für Lithiumbatterien von Victron erfordert ebenfalls, dass die Batterien ordnungsgemäß geladen und ausgeglichen werden, bevor bestimmte Konfigurationen mit mehreren Batterien zusammengestellt werden.

Verwenden Sie symmetrische Strompfade und einen geeigneten Überstromschutz

Der Strom teilt sich nicht automatisch perfekt auf, nur weil mehrere Batterien das gleiche Etikett haben.

Kleine Widerstandsunterschiede in Kabeln, Kabelschuhen, Anschlüssen und Verbindungswegen wirken sich auf die Stromverteilung aus. Wenn ein Modul wiederholt mehr Last trägt, kann sein Betriebsmuster vom Rest der Bank abweichen.

Bei größeren Banken kann eine ordnungsgemäß bemessene gemeinsame Batteriesammelschiene mit entsprechend ausgelegten Abzweigleitern einen klareren Weg für die Stromverteilung und den Schutz bieten.

Das Ziel besteht nicht nur in der isolierten Regel “gleiche Kabellänge”. Das elektrische Ziel besteht darin, den Gesamtwiderstand des Strompfads jeder Batterie so ähnlich wie möglich zu machen.

In den Verkabelungsrichtlinien für Batteriebänke von Victron werden Sammelschienenverbindungen, gleiche Leiterpfade und diagonale Verbindungen als Methoden zur Verbesserung der Stromverteilung in Parallelsystemen beschrieben. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass eine einfache diagonale Verbindung immer noch kleine Stromunterschiede erzeugen kann, weshalb die Verdrahtungsanordnung als vollständiger Stromkreis bewertet werden sollte.

Praxisnahe Benutzerdiskussionen rund um Server-Rack-Batterien konzentrieren sich häufig auf dasselbe Problem: Batterien in einer parallelen Bank können ein unterschiedliches Ladezustandsverhalten zeigen, wenn die Stromverteilung ungleichmäßig ist. Diese Diskussionen sind hilfreich, um sich daran zu erinnern, womit Installateure konfrontiert werden. Allerdings sollten Verkabelungs- und Schutzentscheidungen letztlich auf der Dokumentation des Herstellers und einer qualifizierten Elektroplanung basieren und nicht auf Ratschlägen aus Foren.

Konfigurieren Sie Batterieadressen und Wechselrichterkommunikation

Stromkabel transportieren Energie. Kommunikationskabel übertragen Informationen.

Beides muss stimmen.

In einem System mit mehreren Modulen können Server-Rack-Batterien über eine interne Verbindung miteinander kommunizieren, während eine bestimmte Master-Batterie mit dem Wechselrichter oder der Systemsteuerung kommuniziert. Andere Architekturen verwenden andere Anordnungen.

Je nach Produkt kann die Einrichtung Folgendes umfassen:

• CAN-Kommunikation
• RS485-Kommunikation
• Batterieadressen
• DIP-Schalter
• Master/Follower-Konfiguration
• Auswahl des Wechselrichterprotokolls
• Kündigungsvoraussetzungen

Gehen Sie nicht davon aus, dass ein RJ45-Stecker Ethernet verwendet, nur weil Ihnen der Stecker bekannt vorkommt. Port-Pinbelegung und Kommunikationsprotokolle sind produktspezifisch.

Der ausgewählte Wechselrichter muss außerdem elektrisch mit der gesamten 48-V-Batteriebank kompatibel sein. Für US-Energiespeichersysteme warnt UL ausdrücklich, dass einzelne gelistete Komponenten nicht automatisch zu einem konformen Energiespeichersystem werden, nur weil sie physisch verbunden werden können. Systemkompatibilität und Schutz müssen gemeinsam bewertet werden.

Nachträgliches Hinzufügen von Batterien: Erweiterung ohne Ungleichgewicht

Server-Rack-Batterien eignen sich gut für eine stufenweise Kapazitätserweiterung, eine bestehende Batteriebank sollte jedoch nicht durch den Anschluss einer beliebigen neuen Batterie an dieselben Gleichstromanschlüsse erweitert werden.

Das hinzugefügte Modul muss mit der bestehenden Bank kompatibel sein und das erweiterte System muss innerhalb aller elektrischen, Kommunikations- und herstellerdefinierten Grenzen bleiben.

Passen Sie die vorhandene Batteriebank an

Die Verwendung desselben Modells vereinfacht die Erweiterung, da das neue Modul mit größerer Wahrscheinlichkeit zu Folgendem passt:

• Nennspannung
• Zellarchitektur
• Ladeprofil
• Entladegrenzen
• BMS behavior
• Kommunikationsprotokoll
• Stecksystem
• Firmware-Anforderungen

Akkus unterschiedlicher Kapazität oder unterschiedlicher Marke sollten niemals als kompatibel angesehen werden, nur weil beide Produkte als “48 V” vermarktet werden.”

Es gibt einige technisch machbare gemischte Konfigurationen, aber eine vom Hersteller genehmigte homogene Bank entfernt eine große Anzahl von Variablen aus dem aktuellen Austausch, der Kommunikation und dem Support.

Modifizieren Sie keine internen Anschlüsse, Anschlüsse, BMS-Verkabelung oder Batteriegehäuse, nur um den Anschluss inkompatibler Batterien zu erzwingen. Jede Änderung kann die elektrischen Nennwerte, den Schutz, die Gehäuseintegrität und die vom Batteriehersteller bewertete Konfiguration ändern.

Passen Sie Spannung und Ladezustand vor dem Anschließen an

Eine neue Batterie sollte in den erforderlichen Inbetriebnahmezustand gebracht werden, bevor sie in eine unter Spannung stehende Bank eingesetzt wird.

Dies ist insbesondere im Parallelbetrieb wichtig, da alle positiven Anschlüsse letztendlich die gleiche Busspannung und alle negativen Anschlüsse die gleiche Rückleitung haben.

Wenn zwei Batterien mit deutlich unterschiedlichen Klemmenspannungen beginnen, kann der resultierende Ausgleichsstrom viel größer sein als der normale Ladestrom, der im Routinebetrieb zu erwarten ist.

Befolgen Sie die Anweisungen des Batterieherstellers für:

• Erstladung
• Spannungsüberprüfung
• Ausrichtung des Ladezustands
• Abschaltsequenz
• Unterbrecher- oder Trennvorgang
• BMS-Adresskonfiguration
• Kommunikationsverbindung
• Systemneustart

Das Ziel besteht darin, dass sich das neue Modul wie ein weiteres Mitglied der bestehenden Batteriebank verhält und nicht wie eine separate Energiequelle, die plötzlich darüber angeschlossen wird.

Überprüfen Sie das gesamte System nach der Erweiterung erneut

Durch das Hinzufügen von Batterien verändert sich das System, daher sollte das System nach der Erweiterung noch einmal überprüft werden.

Nochmals prüfen:

• Gesamtnenn-kWh
• Erwarteter Lade- und Entladestrom
• Wechselrichtereinstellungen
• Ladegeräteinstellungen
• BMS-Kommunikation
• Batterieadressen
• Nennleistung der Batteriesammelschiene
• Kabelstrombelastbarkeit
• Konfiguration von Sicherungen und Leistungsschaltern
• Trennen Sie die Bewertungen
• Regalbeladung
• Thermische Bedingungen
• Anwendbare Installationsanforderungen

Für die 48-V-50-Ah-Rackmontagebatterie von MANLY beträgt die Erweiterungsobergrenze auf Produktebene 15 parallele Module. Der Rest der Installation muss noch die endgültige Konfiguration unterstützen.

Diese Trennung zwischen Batteriekapazität Und Systemfähigkeit ist das wichtigste Prinzip beim Ausbau einer modularen Batteriebank.

Häufig gestellte Fragen

Können 48-V- und 51,2-V-Server-Rack-Batterien gemischt werden?

Nicht nur vom Spannungsschild. Viele 16-Zellen-LiFePO4-Produkte werden als Teil der “48-V”-Klasse vermarktet, obwohl ihre tatsächliche Nennspannung 51,2 V beträgt, andere 48-V-Architekturen können jedoch abweichen. Überprüfen Sie Nennspannung, Zellenkonfiguration, Ladebereich, BMS, Kommunikation und Herstellerfreigabe, bevor Sie sie parallel schalten. Ein gemeinsames Marketingetikett stellt keine elektrische Kompatibilität dar.

Können Sie verschiedene Marken oder Kapazitäten parallel kombinieren?

Nur wenn die Batteriehersteller die Konfiguration ausdrücklich unterstützen und alle elektrischen und BMS-Anforderungen kompatibel sind. Die gleiche Nennspannung allein reicht nicht aus. Unterschiedliche Batterien können unterschiedliche Stromgrenzen, Innenwiderstände, Anschlüsse, Ladeeinstellungen, Firmware und Kommunikation haben. Bei einer Neuinstallation vereinfachen aufeinander abgestimmte Server-Rack-Batterien die gemeinsame Nutzung des Stroms, die Systemkonfiguration und die zukünftige Fehlerbehebung.

Erhöhen mehr parallele Batterien die Wechselrichterleistung?

Nicht automatisch. Das Hinzufügen zugelassener Parallelbatterien erhöht die gespeicherte Energie und kann die verfügbare Stromkapazität der Batteriebank erhöhen, aber der Wechselrichter hat immer noch seinen eigenen maximalen DC-Eingangsstrom und AC-Ausgangsnennwert. Mehr Batterien können die Laufzeit verlängern oder den von jedem Modul übertragenen Strom reduzieren, ohne dass ein 5-kW-Wechselrichter in einen Wechselrichter mit höherer Leistung umgewandelt werden muss.

Ist eine 5,12-kWh-Batterie immer eine 48-V-100-Ah-Batterie?

Eine 51,2-V-100-Ah-Batterie hat eine Nennenergie von 5,12 kWh, da 51,2 × 100 = 5.120 Wh. Viele LiFePO4-Server-Rack-Batterien in der 48-V-Systemklasse verwenden diese Konfiguration, aber “5,12-kWh-Batterie” beschreibt die Energiekapazität und garantiert nicht eine bestimmte Spannung, Zellarchitektur, BMS oder Wechselrichterprotokoll. Überprüfen Sie stets die Angaben auf dem Typenschild.

Benötigen Server-Rack-Batterien eine Sammelschiene?

Nicht jedes kleine Parallelsystem verwendet eine externe Batteriesammelschiene, da die zugelassene Anschlussmethode von der Batterie- und Rackkonstruktion abhängt. Bei größeren Banken können Sammelschienen strukturierte Verbindungspunkte bieten und die Entwicklung einer symmetrischen Abzweigverkabelung und des Schutzes erleichtern. Die Sammelschiene muss weiterhin für die Systemspannung, den erwarteten Strom und die geltenden Fehlerbedingungen ausgelegt sein.

Kann ich Jahre später weitere Server-Rack-Batterien hinzufügen?

Möglicherweise, wenn der Batteriehersteller eine Erweiterung zulässt und ein kompatibles Modul verfügbar bleibt. Überprüfen Sie vor dem Hinzufügen Modellkompatibilität, Firmware, Spannung, Ladezustand, BMS-Kommunikation und den Zustand der vorhandenen Bank. Überprüfen Sie auch den Wechselrichter, die Leiter, den Schutz und die Sammelschiene erneut, da die neue Batterie die Kapazität und den potenziellen Strom des Gesamtsystems verändert.

Abschluss

Es gibt keine einheitliche Branchenantwort auf die Frage, wie viele Server-Rack-Batterien Sie parallel verbinden können. Die vom Batteriehersteller genehmigte Modulanzahl ist die erste Grenze, aber das endgültige System muss auch die BMS-, Wechselrichter-, Kommunikationsnetzwerk-, Kabel-, Batteriesammelschienen-, Schutzausrüstungs-, Rack- und geltenden Installationsanforderungen erfüllen.

Für die MANLY 48V 50Ah Rackmount-Telekommunikationsbatterie können bis zu 15 aufeinander abgestimmte Module parallel geschaltet werden, wodurch die Nennkapazität von 2,56 kWh mit einem Modul auf 38,4 kWh mit 15 erhöht wird. Diese Skalierbarkeit ist nützlich, da ein System entsprechend dem tatsächlichen Backup-Bedarf dimensioniert werden kann, anstatt mit einer überdimensionierten Batteriebank zu beginnen.

Die bessere Dimensionierungsfrage lautet daher nicht einfach: “Wie viele Batterien kann ich anschließen?” Es ist:

Wie viel Energie und Strom benötigt die Anwendung und wie viele zugelassene Module können diese liefern, während alle Teile des Systems innerhalb ihrer Nennleistung bleiben?

Bei einem neuen Telekommunikations-, Notstrom- oder Energiespeicherprojekt kann MANLY Battery die Batteriekonfiguration an die Zielspannung, Last, Laufzeit, Rack-Platz und Systemanforderungen anpassen, bevor die endgültige Batterieanzahl ausgewählt wird.

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