KFZ Ladegerät mit 45A- Blei-Vlies kompatibel?

  • Themenstarter Christian Mosmann
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andreas

Guest
Hallo
Nach Durchsicht vieler Beiträge zum Thema möchte ich mich in einem Punkt korrigieren:
andreas schrieb:

4. Erreicht ein Block 10 V : abbrechen

Besser wäre:
4. Erreicht ein Block 10.5 V : abbrechen

10V sind etwas zu niedrig, wenn man dann noch 30 Minuten wartet.

Gruß
Andreas
 
C

Carlo

Guest
Hallo an alle,

ein Batterieausgleich finde ich relativ gefährlich.Grund:die Akkutemperatur wird nicht mit einbezogen.Wie die meisten wissen,verändert sich der Innenwiderstand je nach Temperatur.Und wenn ein solcher Block wg. zu niedriger Spannung(die ja bei höherer Temperatur sinkt) noch aus den anderen Blöcken beigeladen wird,dann verschlimmert man nur die Situation.Meiner Meinung:diese Batterieausgleichslader sollten eine Einzelbatterietemperaturüberwachung bekommen.Oder man fährt halt sachte,um ja nicht in den kritischen Bereich zu kommen.Und das mit den 11V pro Block als Untergrenze zwecks Garantie,dass keine Zelle zu tief entladen wird finde ich auch in Ordnung!

MfG Carlo
 
A

andreas

Guest
Hallo Carlo
Lass uns mal Laden, Entladen und Schweben trennen.
Nehmen wir mal an, zwei Blöcke haben gleichen Ladestand und Innenwiderstand, aber haben verschiedene Temperaturen.
Laden: Je höher die Temperatur eines Blocks, desto höher wird seine Stromaufnahme bei konstanter Spannung. Desto wärmer wird er. Aber desto schneller wird er voll und entsprechend steigt die Spannung, woraufhin der Strom sinkt. Der kalte Block gibt Energie an den warmen Block ab, bzw. ist der warme Block früher fertig als ohne Batterieausgleich. Genau falsch also. Aber: siehe unten*)
Entladen: Je höher die Temperatur eines Blocks, desto mehr Energie und Leistung kann er abgeben. Je mehr Leistung er abgibt, desto wärmer wird er. Wenn also beim Entladen ein warmer Block einen kalten unterstützt ist das erstmal nicht so schlimm.
Schweben: Ein warmer Block gibt Energie an einen kalten Block ab, bis sie ausgeglichen sind. Das bedeutet Energietransport, und der geschieht natürlich nicht umsonst, also Verlust???

Nehmen wir mal an, zwei Blöcke hätten die gleiche Temperatur und Ladestand, aber verschiedene Innenwiderstände.
Laden: Der Block mit dem höheren Innenwiderstand erzeugt einen höheren Spannungsabfall. Wiederum wird der bessere Block zunächst schneller geladen?? Nachdem er voll ist, wird Energie in den schlechteren Block geleitet. OK
Entladen: Der Block mit dem höheren Innenwiderstand erzeugt einen höheren Spannungsabfall. Dadurch wird seine Spannung niedriger, er wird durch den anderen Block gestützt. OK.
Schweben: Es passiert nichts . OK.

Nehmen wir mal an, zwei Blöcke hätten gleiche Temperatur und Innenwiderstand, aber verschiedene Ladestände.
Laden: Der Block mit weniger Ladung bekommt mehr Energie als ohne Batterieausgleich. OK.
Entladen: Der Block mit höherem Ladestand kann diesen verwirklichen, ohne den schwächeren zu überlasten. OK.
Schweben: Die Ladestände gleichen sich an. Naja, darum geht es doch. OK

Fazit: Solange die Temperaturen und Innenwiderstände der Blöcke gleich sind, ist das Laden mit Batterieausgleich vorteilhaft. Besonders verschiedene Ladestände werden gut behandelt.
*) Der Ladevorgang kann sinnvoll fortgesetzt werden unter der Annahme, daß irgendwann beide Blöcke die gleiche Temperatur haben. Ohne Batterieausgleich wird der vollere Überladen und der schwächere bekommt niemals genügend Strom.

Aber lohnt sich der Aufwand? Und würde er sich mit einem zusätzlichen Temperatursensor besser rechtfertigen?
Was meint Ihr?
Gruß
Andreas
 
C

Carlo

Guest
hi andreas!

was mir noch in der ganzen sache fehlt ist der faktor zeit.

nehmen wir mal an(nein,nicht annehmen-ich bzw. wir sind wirklich gefahren,letzes wochenende) ich möchte mit meinem emobil mal eben eine tour fahren,so 3 tage lang.also:ich fahre los.alle akkus voll dank ausgleichslader.die innenwiderstände sind aber leider total durcheinander,weil das auto zu wenig benutzt wurde(dies stimmt übrigens nicht mehr mit meiner fahrt überein).erster ladehalt.die spannungen laufen auseinander,die temperaturen der batterien sind es schon während der fahrt.ladezeit 2 stunden;akkus nicht vollständig voll.die ausgleichslader haben sich nur nach der spannung gerichtet,und die akkus sind nun ein wenig unterschiedlicher als zuvor.nun fährt man weiter.unterwegs wird auch weiter umgeladen.die temperaturunterschiede werden grösser-und die ladestände auch.nächster ladestopp.das gleiche von vorne...am abend hat man eine bunte mischung aus heissen,kalten und mittleren akkus.soweit meine meinung.dass dies doch nicht ganz richtig ist zeigt mir der mitfahrer mit seinem badicheq...alles ohne probleme...

wer hat dazu noch andere meinungen/ideen??es gibt hier sicher einige,die die ausgleicher drin hatten,und trotzdem die akkus kaputt?!

sonnigen gruss

Carlo
 
A

andreas

Guest
Hallo
Fand den Thread "KFZ Ladegerät mit 45A- Blei-Vlies kompatibel?" ganz gut, hat aber nichts mehr mit dem ursprünglichen Thema zu tun, deshalb neues Thema.
Hatte schon mehrmals zu einer Antwort angesetzt, wollte dann aber immer erstmal ein bischen schlauer werden. Ich betrachte das ja nur theoretisch.
Nett finde ich, daß Powercheq nicht nur die Whitepapers
http://www.powerdesigners.com/pdf/PowerCheq%20Paper%20-%20Motive%20Power.pdf
http://www.powerdesigners.com/pdf/PowerCheq%20Paper%20-%20Stationary.pdf
sondern auch die US-Patentnummer angibt, da landet man z.B. hier drüber:

http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search-c/view_etd?URN=etd-0104104-232051
oder nach etd-0104104-232051.pdf suchen.
oder im depatisnet.de die Nummer eingeben US 6150795
Leider sehr viele Seiten, es werden verschiedene Lösungen angeboten.
Alle basieren auf der Idee, Ladung zwischen Zellblöcken zu verteilen, um die Blockspannung und damit den SOC gleich zu halten, das Prinzip ist sicher auch für Lithium geeignet.
Wer weiß, welche der im Patent aufgeführten Lösungen im Powercheq enthalten ist? Die einfache mit Buck Konverter und Spule oder die aufwendige mit Trafo oder...
Ob eine Schaltung mit Dioden für Spannungen bei 2 V geeignet ist, wage ich zu bezweifeln. Aber bei 6 V wärs doch immerhin besser als bei 12 V.
Denn ich kann nicht ganz glauben, was die Firma im Labor herausbekommen hat, wer garantiert denn dafür daß die 6 Zellen eines Blocks gleich sind? Das Konzept ist einleuchtend und bringt bestimmt Vorteile, aber die beworbenen Vorteile erscheinen mir zu hoch. Außerdem wurden 27Ah benutzt, der relative Ausgleichstrom ist also 3,7 mal höher als bei unseren 100Ah. Aber nehmen wir mal, man kann damit 30%-100% mehr Betriebsleistung bewirken, dann rechnet es sich schon nach 1-2 Batteriesätzen---
Vorrausgesetzt man hat einen einfachen T-kompensierten Lader drin. Hat mal jemand Einzelblocklader mit Powercheq ausprobiert?

Was mir am Patent nicht gefällt:
FIG 13 und 14 Es soll doch ein Equalizer werden. Dann sollen doch bitte die Spannungen mit demselben Messmittel verglichen werden. Statt dessen gibt es einen Vergleich von Mittelspannung zu Gesamtspannung... das glaub ich nicht, vielleicht ist das nur eine Finte. Da fließen nämlich die Toleranzen zweier Widerstände so mir nichts dir nichts in die Stromverteilung ein. Der Fehler würde aufintegriert. Wahrscheinlich ist es nicht so einfach. Es gibt "Matched Resistors", aber sie sind teuer. Sind sie durch Alterung oder Temperatur nicht mehr gleich, dann taugt das Gerät nichts mehr.

Schaut euch mal FIG 10 und FIG 4 an, versteht jemand, warum FIG 10 FIG 4 überlegen ist? Ist der Strom dadurch glatter? Sind die Verluste geringer?
Aah jetzt hab ichs, auf Seite 14 kommt die Erklärung: Die Erfindung ermöglicht, den Ausgleichsstrom proportional zur Spannungsdifferenz einzustellen, im Gegensatz zur alten Technik, wo der Strom immer maximal war (Und damit auch der erzeugte Stromrippel). Der Stromrippel erzeugt ohmsche Verluste im Elektrolyt, siehe FIG 17 für ein Ersatzschaltbild der Batterie. Durch die Verminderung des Stroms entsprechend der Spannungsdifferenz wird die gesamte Anordnung stabiler und gutmütiger. Andererseits wird dadurch der Ausgleichsvorgang extrem in die Länge gezogen, vergleiche FIG 5/6 mit FIG 11/12.

Probleme sehe ich auch, wenn sehr viele Blöcke in Reihe geladen werden. Wenn zwei Blöcke mit dem größten Spannungsunterschied an den entgegengesetzten Enden der Reihenschaltung liegen, dann muß die Energie durch sämtliche Powercheqs durchgeschleust werden-beim Laden ist das noch OK, aber im Schwebezustand wären das schon erhebliche Verluste. Ein weiteres Problem entsteht, wenn man z.B. 10 Blöcke hat, die 5 oberen haben einen hohen SOC, die 5 unteren einen niedrigeren. Dann wird der Powercheq an der Grenze zum Nadelöhr. Er kann dann wahrscheinlich zeitweise nicht den notwendigen Strom liefern, um die Spannungen gleich zu halten.

Toll finde ich, daß im Patent gleich die Bauteile genannt werden: SG3524 oder UC3524 als PWM IC.

Alles in allem finde ich das Konzept theoretisch überzeugend, hätte ich nicht bereits T-kompensierte Einzellader, ich würde mir die Teile sofort einbauen.

Vielleicht kann man auch das "alte" Konzept dazu bringen, den Strom proportional zur Spannungsdifferenz zu regeln, dann hätte man das Patent vermutlich umgangen. Allerdings ist der Preis auch nicht so hoch und man erhält ein erprobtes Gerät mit Garantie. Wie viele Fahrzeuge sind denn bereits damit ausgerüstet, hat jemand eine Schätzung parat? Bis zum Wechsel des ersten Batteiesatzes mit Powercheq sollten nur wenige gekommen sein, richtig?
Gruß
Andreas
 
A

andreas

Guest
Hallo
Wegen der Tiefentladerei habe ich mir nochmals Gedanken gemacht:
http://forum.myphorum.de/read.php?f=567&i=7394&t=7394
Gruß
Andreas