Frage an alle: Stützung altersschwacher Batterien

[Bernd Schlueter]

Unerfahren, wie ich bin, kann ich nicht abschätzen, wie oft es vorkommt, dass bei einer Batterie nur einige Zellen ausfallen, oder die Batterie einfach schwach wird. Kann mir da jemand eine Abschätzung geben, ob es sinnvoll wäre, einen Zusatz zu bauen, der die fehlende Spannung und Leistung aus einer zusätzlichen, frischen 12-Volt-Batterie automatisch ergänzt?
Mir sprang da eine solche Lösung beim Studium der Fraron-Wandler von 2500 Watt (fraron.de) an, die es ermöglicht, eine schwache oder teildefekte Batterie in einen PWM-Wandler so einzufügen, dass die vorhandene Ladung noch optimal verfügbar gemacht werden kann. Ich würde einfach die schwach gewordene Batterie mit einer Flybackdiode an den Eingang der Ausgangsdrosselspule anfügen, sodaß aus dem Primärakku des Wandlers nur die Energie entnommen wird, die zum Ergänzen der Leistungsfäigkeit des alt gewordenen Akkus auf den ehemaligen Neuzustand nötig ist. Mit einem hinreichend kräftigen Spannungswandler ließe sich dann natürlich auch das Fahrzeug voll aus einem Akku von ca 12 Volt versorgen. In jedem Falle könnten dann beide Batterien leergefahren werden!
Das Interessante an der Lösung ist, dass der Wandler immer eine konstante, voreinstellbare Spannung an den Ausgang liefern würde, gleich, in welchem Zustand die alte Batterie ist.
Nur die fehlende Spannung bzw.Leistung wird ergänzt. Dabei gibt es zwei Schaltungsmöglichkeiten:
1.)eine, die die alte Batterie nur wenig belastet, und den Hauptteil bis alles aus der 12 Voltbatterie bezieht . Hier entspricht die Belastbarkeit der des Wandlers.
2.) bei der der volle Motorstrom noch voll durch die alte Batterie fließt (also, Spannungsergänzung, wenn nur Teile der Batterie defekt sind). Hier vervielfacht sich die Strombelastbarkeit entsprechend der notwendigen Spannungserhöhung.
Beispiel: sind nur bis 25% Spannungserhöhung notwenig, stehen 4 mal 2500 Watt, also 10 kW für den Motor zur Verfügung...Dieser Umbau erfordert allerdings stärkere Dioden (billig), Umwickeln der Drosseln(relativ einfach) und evtl. andere Ladekondensatoren (nicht ganz so billig). Reichen aber die 2500 Watt, braucht überhaupt nichts umgebaut werden.

So wäre zum Beispiel auch der "sanfte" Übergang auf den Betrieb mit z.B. 14-Volt-Lios möglich.
Inwieweit auf Rekuperation problemlos mit diesem Fraron- Wandler umgestellt werden kann, ist noch nicht getestet. Geht es um deutlich kleinere Spannungen als 60 Volt (dann 40 Ampere), ist ein eigener Wandlerbau sinnvoller, also, z.B. für das Cityel, gegebenenfalls Anpassung beim Hersteller. Das Prinzip soll jedenfalls getestet werden, damit die Altbatterielager hinter dem Sofa endlich abgebaut werden können und die Lios ihre Chance bekommen.
Wenn so etwas interessant sein könnte, bitte ich um Rückmeldung.
Noch viel wichtiger: Wenn diese Idee Cocolores ist, bitte ganz laut Krach schlagen, ehe wir Berge von halbdefekten Altbatterien vor die Eulen in Athen tragen! bernd

 

[Bernd Schlueter]

Damit ich nicht missverstanden werde: Ich meine , hier gelesen zu haben, dass manche Batterie noch die Reichweite besäße, aber nicht mehr spurtstark ist und durch solch einen Zusatz "aufgepeppt werden könnte. Dabei würden beide Batterien noch zu 100% ausgenutzt, da der größte Teil der Fahrt ja aus den altersschwachen Batterien bestritten würde. Rekuperation nur mit den alten Batterien. Auch der Umbau des Wandlers auf Rekuperationsbetreib würde entfallen. Eine einfache und billige Lösung also. Für die Wandlerbatterie würden sich kleinere Nicads anbieten, weil die bei geringem Gewicht die höchste Impulsbelastbarkeit aufweisen und ständig entweder im Lade- oder im Entladebetrieb gefahren würden. Ich vermisse Rückmeldung dazu.



Wolfgang,
auch Du solltest etwas zu diesem Vorschlag sagen. Bei Dir sitzen die Nicads natürlich auf der falschen Seite. Bei Dir würde man den Wandler auch rekuperieren lassen, die Nicads würden nur entladen, sie würden über Dioden angekoppelt.
Deine Wandler mit der stabilisierten Spannung sind für diesen Zweck ideal. Die Wandlerspannung könnte in diesem Fall sogar über der Nicadspannung liegen, ohne diese zu laden. Die passende Temperaturregelung stellt sich automatisch ein: Werden die Nicads warm, sinkt deren Spannung und es übernimmt der Wandler mehr von deren Aufgabe. Ich meine, Du solltest nicht immer das besitzen wollen, was Du gerade nicht hast! Diese halben Schweizer sind auch nie so richtig zufrieden. Hast Du schonmal gehört, dass Nicads die Rekuperiererei ohnehin nicht mögen und möglicherweise sich ohne erholen?
Bei Dir sieht die Ankopplung der Batterien natürlich anders aus.
Außerhalb des Wandlers, im Gegensatz zu oben. bernd