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Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?
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04.11.2009 19:57
Jonathan 
Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Hey,

mich macht mein Ladegerät wahnsinnig. Sagen wir die Batteriespannung liegt bei 11,8V (12V System). Ich schmeisse den Stromerzeuger an, dieser versorgt einen Victron Energy multi 12/1300/70 und gibt 22A DC an die Batterie weiter. Sobald das Ladegerät auf "bulk" springt, steigt die Spannung der Batterie schnell und kontinuierlich an, bis die Absorptionsspannung (14,4V) erreicht ist. Dann geht er für einige Minuten in "absorption", die Spannung fällt auf 13,8V, dann geht das Ladegerät in "float" und das wars.

Schalte ich den Generator ab, fällt die gemessene Spannung und geladen wurde so gut wie überhaupt nicht, die Spannungsdifferenz vorher/nachher liegt vielleicht bei +0,2-0,5V. Die Batterie ist eine 230Ah (C100) Gel-Batterie, das Ladegerät war mehrmals stundenlang Aktiv.

Das ganze läuft so mehr oder minder, seitdem ich die Batterie habe. Die Batterie wird offenbar einfach nicht geladen, weil sobald Ladestrom anliegt, die Spannung steigt und das Ladegerät abschaltet. Dies tun dann im Übrigen auch alle anderen Ladegeräte auf DC-Seite weil sie alle davon ausgehen, dass die Batterie voll ist. Den Ladestrom habe ich auch schon auf 10A reduziert - der Effekt war der gleiche.

Hat das schon mal jemand erlebt? Ich ging zunächst davon aus, dass die Batterie defekt ist aber nun passiert an einer alten Autobatterie das gleiche.

Ich danke Euch!

04.11.2009 20:56
Sandy 

Administrator

Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Entscheidend ist bei Bleigel Akkus, dass sie eigentlich mit konstanter Spannung geladen werden, wobei der Ladestrom von dem Akku selbst geregelt wird. Sämtliche Akkus diesen Typs lade ich mit konstant 13,80 V – 14,00 V. Geladen wird mit einem stabilisierten Netzgerät, dadurch wird der Strom im Ladeverlauf immer geringer, bis er schließlich so klein ist, dass er nur noch der Erhaltungsladung dient. Die meisten Hersteller geben bei Ladungserhaltung über einen längeren Zeitraum eine Spannung von 13,60 V an, wenn ich mich nicht irre. Meinereiner lädt eine Gelakku schon mal über mehrere Tage mit der o.g. Spannung von 13,80 – 14,00V.
Du lädst also mit der falschen Technik und nun wirst du auch verstehen, weshalb deine Akkus nicht voll werden. Gerade wenn die Zellen die Restladung bekommen sollen, fährt dein Ladegerät die Spannung runter.
Hat das Gerät keine Umschaltung für die Ladungsart?
Grüße von
Rainer
(Sandy)
_____________

Meine Anlage

04.11.2009 21:15
Jonathan 
Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Hey Sandy!

dochdoch, hat es. Der Hersteller gibt 14,4V Ladespannung und 13,8V Absorptionsspannung an. So ist das Ding auch eingestellt. Es hat sogar ein preset für den Sonnenschein Dryfit A200 Gel - ich habe den Sonnenschein Dryfit S230 Gel - kommt also was die Ladung angeht aufs gleiche raus. Der "bulk" Modus ist nichts anderes als eine Konstantstromladung, hier mal die Modi im Überblick:

Die Fixed Ladecharakteristik bietet die Absortpionsspannung für eine bestimmte (fest einstellbare) Zeit. Nach der Absorptionsphase wird für eine bestimmte (wiederum fest einstellbare) Zeit die Ladeerhaltungsspannung angeboten, um danach, eine (meist kürzere) Zeit lang wieder die Absorptionsspannung anzubieten.
Bei der Adaptiven Ladecharakteristik ist der Zeitraum, in dem die Absorptionsspannung angeboten wird, von der Ladung abhängig, die während der Konstantstromphase "bulk" geliefert wurde. Danach folgt eine Ladeerhaltungsphase von 24 Stunden, nach der auf 13/26V (reduzierte Ladeerhaltung) zurückgeschaltet wird. Wie bei der Fixed Ladecharakteristik wird auch hier periodisch eine Absorptionsphase eingehalten.
Auch im Batterieschutzmodus wird die adaptive Ladecharakteristik benutzt, der Batterie wird dabei jedoch eine höhere Absorptionsspannung angeboten. Allerdings wird die Spannung nur immer sukzessive erhöht, wodurch die Batterie gegen Überladungsschäden geschützt wird.

Daran kann es also nicht liegen. Das die Spannung Anfangs kontinuierlich steigt, liegt an dem letztgenannten Batterieschutzmodus und hat also erstmal nichts mit der Ladecharakteristik zu tun (Weil der Ladestrom langsam gesteigert wird; ist auch messbar). Wir sprechen hier auch von 5-10 Sekunden - dann ist die Batterie gemessen bei 14,4V. Egal wie leer sie vorher war. Tatsächlich hat natürlich noch keine Ladung stattgefunden. Dann schaltet das Ladegerät auch schon auf Absorption um.

Theoretisch müsste das Ladegerät doch so lange im "bulk" Modus bleiben, bis die tatsächliche Spannung bei 14,4V angelangt ist. Die wird aber eben überhaupt nicht erreicht, weil das Ladegerät kaum 10 Sekunden im "bulk" Modus bleibt.

Hier die Kennlinie;

04.11.2009 22:06
Sandy 

Administrator

Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Schön, wenn ein Hersteller schreibt, was sein Ladegerät kann.
Mal eine Frage: Hast du ein stabilisiertes Netzgerät in deinem Besitz oder kannst du es dir leihen? Wenn ja, mach mal die Dinge, die ich dir geschrieben hatte.
Wie alt ist dein Akku eigentlich?
Grüße von
Rainer
(Sandy)
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Meine Anlage

04.11.2009 22:12
Jonathan 
Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Hey Sandy,

ich hab das hier http://deutsch.ivt-hirschau.de/content.p...p;doc_id=DOC_46 Das hatte ich auch schon ewige Stunden dran hängen. Ändert aber irgendwie auch nix am gemessenen Ladezustand. Das Ding hat auch drei LEDs, die den Ladezustand anzeigen. Die für fast leer leuchtet dabei immer.

Der Akku ist ca. 6 Monate alt.

Im Endeffekt kann ich ja auch mal auf >Fixed< schalten und die Absorptionsspannung auf 14,4V wechseln und den Ladestrom so anpassen, dass ständig 22A reingehen. Einen Versuch wärs wert und ich kanns ja überwachen. Allerdings ist das ja auch keine Dauerlösung

Wie gesagt dachte ich die Batterie ist defekt. Bis ich ne alte Autobatterie drangehangen habe, bei der das gleiche passiert ist. Ich hab mir 12 gebrauchte 2V 250Ah Block Zellen gebraucht gekauft und will die nicht in das System integrieren, solange es nicht läuft. Wenn ich mir die durch Sulfatierung zerschieße, hab ich nen haufen Bleischrott im Keller stehen...

04.11.2009 22:37
Sandy 

Administrator

Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Welche Ruhespannung hast du eigentlich an deinem Akku gemessen? So wie ich dich verstanden habe, hast du nach dem Laden keine Verbraucher angeklemmt. richtig? Meine beiden Bleigel Akkus haben etwa eine Spannung von 12,90 V (Je nach Temperatur), wenn sie 4 h nach dem Laden gestanden haben.

Grüße von
Rainer
(Sandy)
_____________

Meine Anlage

05.11.2009 00:32
Jonathan 
Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

auch so um die 12,5V. Und korrekt, zur Messung nehme ich alle Last von der Batterie.

Ein anderes Problem ist auch die theoretische und praktische Kapazität der Batterie. Habe ich sie z.B. auf 12,5V, dauerts nur wenige Stunden und bei aktiven Verbrauchern um 20W AC geht die Spannung dann schon unter 11V. Rechnerisch müsste eine 230Ah Batterie ja mehr her geben. Alles in Allem nervt das, da man ja der Batterie nicht ansieht, was da nun los ist und nur feststellen kann, dass etwas nicht stimmt

Wie rechnet man denn die Ladung? Also wie lange dauerts normalerweise von 11,5V auf voll mit 22A Ladestrom bei einer 230Ah Batterie? Gerechnet hab ichs noch nie, denke nur, dass 4-5 Stunden ja doch ausreichen sollten - wenn das Ladegerät ja mal im "bulk" Modus bleiben würde...

05.11.2009 16:58
Harald 
Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Hallo Jonathan,

die Ladekennlinie des Gerätes sieht auf dem Papier doch super aus.

Wenn ich die Kennlinie richtig interpretiere, wird in der Hauptladung mit dem höchst machbaren Strom (100%) geladen bis eine Spannung von 12 V erreicht ist.
Danach sinkt der Hautladestrom auf 80% des maximalen fließenden Stromes zurück.
Die Hauptladung ist bei ca. 14,4 V abgeschlossen.

Im nächsten Stepp (Absorption) steigt die Spannung langsam bis ca. 14,8 V an, mit stetig abfallendem Ladestrom der am Ende seiner Ladung in Richtung 0 A geht.

Im Prinzip ist nach dieser Zeit die Aufladung vollständig erfolgt.
Bleibt das Ladegerät weiter am Akku wird eine Erhaltungsladespannung von 13,8 V angestrebt.
So habe ich das, hoffentlich richtig verstanden.

Jetzt zu deiner Ladebeschreibung:

Im Vorfeld sei noch bemerkt, dass nur eine Spannung mit bestimmter Höhe einen Strom von x A treiben kann.
Dieser Strom ist abhängig von einem vorhandenen Widerstand der auch in dem Akku als RI zu finden ist.
Ist der RI im Akku durch Sulfatierung (im Moment mein Steckenpferd) im Gegensatz zum neuen Akku hoch, fließt auch weniger Ladestrom bei gleicher Spannung in Richtung der Zellen.
Die Ladung würde bis zum Abschluss länger dauern.
Durch erhöhen der Spannung würde der Ladestrom natürlich größer werden.
So wie ich deinen Bericht gelesen habe, wird schon bei 14,4 V auf Absorption umgeschaltet.
Anscheint liegt der Akku RI bei deinem Bleigelakku durch einen noch nicht bekannten Umstand höher.
Die Hauptladung hat dadurch im null Komma Nix die 14,4 V erreicht und schaltet auf Absorption mit dazu noch mehr fallendem Strom um.
Der Akku wird so nach meiner Meinung nie zu 100 % geladen werden.

Ich selbst bin im Moment, darum die Anmerkung mit dem Steckenpferd, daran einen 90 Ah (C100) Säure Bleiakku wieder auf die Sprünge zu helfen.
Diese ist durch nur geringe End- und Aufladung mit der Zeit Sulfatiert.

Versuche mit dem ELV PB 500 und dem Novitec Megapulse, zusätzlich auch noch mit Chemie sind im Gange.
Gewisse Erfolge sind schon eingetreten, dieser Akku nimmt wieder genügend Ladestrom auf, ohne dass die Ladespannung zu schnell hohe Endwerte erreicht, und die Gasung dadurch einsetzte.
Ich werde diesen Akku jetzt für eine gewisse Zeit alleine an meiner Inselanlage betreiben und überwachen.

Im Moment hängt der "Megapulse" fest an dessen Polklemmen.
Durch eine ca. 500 W Last wird dieser Akku nun von Zeit zu Zeit Teilentladen und danach mit einem Eigenbau Ladegerät und Generator einer überwachten Hauptladung unterzogen.
Die Nachladung erfolgt mit der PV Anlage.

Noch einmal zurück zu deinem 230 Ah (C100) Akku.

Ein neuer Akku, wie beschrieben sollte laut Hersteller 100 Stunden einen Laststrom von 2,3 A bis zu der auch vom Hersteller festgelegten tiefsten Endladespannung bewältigen können.
Mir erscheinen diese Werte immer zu hoch.
Zum Laden würden dann bei einem Ladestrom von 23 A 10 Stunden benötigt, was aber um einige Stunden mehr sein wird.

Lade deinen Akku einmal über etliche Tage mit einer konstanten Spannung, wie Rainer das zurzeit auch macht.
Ich selbst würde, wenn der Akku kühl gelagert ist, die Spannung sogar auf 14 V bis 14,4V erhöhen.

Nach diesen Tagen der Konstantspannungsladung kann der Akku mal wieder an eine Last geklemmt werden um ihn Teil zu entladen.
Danach könnte dein vorhandenes Ladegerät mit der schönen Kennlinie mal wieder zum Einsatz kommen.

Grüße
Harald

05.11.2009 17:04
Sandy 

Administrator

Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Zunächst einmal zum Ladezustand: Eine einigermaßen genau Kapazitätsmessung von Blei – Akkus kann mit Hilfe eines Innenwiderstandmessgeräts gemacht werden. In meiner Anlage habe ich seit 2007 den PB 500 Pulser mit Display eingesetzt, der die Kapazität von Akkus bis 100 Ah relativ genau anzeigt. Nach meinen Versuchen ist der PB 500 auch in größeren Anlagen brauchbar, wichtig ist nur, dass er direkt auf die Polklemmen der einzelnen Akkus geklemmt wird.
Wer kein Messgerät wie beschrieben zur Verfügung hat, kann trotzdem den Ladezustand ungefähr abschätzen. Nachfolgende Angaben zur Ruhespannung sind temperaturabhängig und gelten bei einer Umgebungstemperatur von ca. 20 °C:
Spannung über 12,85 V --- ca. 100 % Ladung
Spannung bei 12,50 V --- ca. 70 % Ladung
Spannung bei 12,20 V --- ca. 50 % Ladung
Spannung bei 11,80 V --- ca. 25 % Ladung
Eigentlich wird die Ruhespannung erst nach 4 Stunden gemessen, ich bin aber der Meinung, dass bereits nach 0,5 bis 1h kaum noch eine Veränderung stattfindet.
Nach meiner Erfahrung erreicht man bei einer Entnahme von 30 % der Kapazität (D.h. 70 % sind noch im Akku) eine sehr lange Akku – Lebensdauer. Gelegentliches Entladen auf 50 % (Mache ich mittlerweile alle 4 Wochen) hat sich auch bewährt, der Akku scheint wieder aufnahmefähiger zu werden.

Nun zu deiner Frage: Zunächst mal fällt mir die niedrige Spannung von 11,50 V auf. Bei deinem Akku wird schon eine Sulfatierung vorhanden sein, die bei einem Akku mit gebundener Säure eventuell mit einem Pulser zum Großteil beseitigt werden kann.
Gehe ich mal davon aus, dein Akku hat bei der Spannung von 11,50 V eine Restkapazität von 20 %, so würde es ca. 8,5 h bis zur Vollladung dauern. Doch Vorsicht! Wir haben es mit einem Gelakku zu tun und weil ich diesen Akkutyp mit max. 14 V lade (Mache ich, was die Spezis sagen ist mir Wurst!), ist der Zeitraum bis zur Vollladung sicher doppelt so lang.
Würdest du dauerhaft im Bulk Modus laden, könntest du den Akku in die Tonne kloppen.
Dein Akku wird Schaden genommen haben. Wenn du einen Automechaniker kennst, kannst du ihn mal fragen, ob er deinen Akku mit einem Innenwiderstandsmessgerät checkt.

Grüße von
Rainer
(Sandy)

P.S. Mein ältester Bleigel-Akku der Fa. Sonnenschein hat 12 Jahre gelebt und wurde von mir für den Betrieb meiner 12 V Heckenschere genutzt.
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Meine Anlage

05.11.2009 18:20
Jonathan 
Re: Ladung des Akkus funktioniert nicht: Defekt?

Hey,

vielen Dank für Eure Antworten!

Da das Ladegerät ja wie beschrieben viel zu schnell auf Absorptions- und von dort auf Erhaltungsladung springt, habe ich heute mal jeweils die empfohlene Spannung von bulk auf absorption und von absorption auf float umgelegt mit dem Effekt, dass das Ladegerät tatsächlich mal einige Stunden lang im bulk/absorption Modus gelaufen ist, bis es zu float übergegangen ist. Der reduzierte Ladestrom im absorption Mode war gemessen 17A über die gesamte Zeit. Geladen habe ich ca. 4 Stunden. Werde das morgen noch mal so fortsetzen. Nach den 4 Stunden war die Spannung bei 12,4V

Das Problem dabei: Wenn der Akku bzw. das Ladegerät bei normaler Ladekennlinie so reagiert, weil der Akku sulfatiert ist, dann muss der Akku von Anfang an sulfatiert gewesen sein - denn ich habe das Problem seit Inbetriebnahme dieser Batterie/Ladegerärt Kombi.

Viele Grüße

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