Gel-Akkus: Ladespannung, Entladung, etc.

Hallo Daniel,

die Tabelle sagt es ungefähr aus.... Ungefähr, weil sich die Tabelle noch mal ändert je nach Schnelligkeit der Entladung (langsame Entladung mit wenig Strom = weniger Zyklenverluste).
Beide Akkus haben ca 480 Zyklen bei 50% Entladung (ich schätze mal schonende Entladung über >10 Stunden)
Das ergäbe bei täglicher Ladung/Entladung eine Haltbarkeit von ca. 1 1/3 Jahr.
Bei Tiefentladung zwischendurch musst Du entsprechend runterrechnen, bei 100% iger Entladung gibt die Tabelle noch ca. 240Zyklen an... Nach allen Tabellen, die ich bisher angeschaut habe,
eine sehr optimitische Betrachtung. Die meisten Akkus (auch zyklenfeste) erlauben maximal 80% Entladung und danach sollen die Akkus schonend 100% voll geladen werden.

Noch etwas ist mir aufgefallen. Du willst unterschiedliche Kapazitäten parallel schalten.
Parallelschaltung von Akkus hat immer den Nachteil dass die schlechteren die guten runterziehen.
Aus allen Empfehlungen, die ich kenne (und meinen beruflichen Erfahrungen) wird immer geraten, nur identische Batterien mit gleicher Qualität parallel zu schalten.
Unterschiedliche Kapazitäten in Reihe zu schalten schliesst sich von vornherein aus. (der schwächere Akku wird dabei fast zwangsläufig geschädigt - schon beim Laden bekommt der schon vollere Akku
immer noch vollen Strom, um den anderen Akku auch voll zu bekommen)

Frage 1: Die Last ist für die Betrachtung der Ladespannung ohne Bedeutung. die Ladespannung muss für die Batterie passen, die Steuerung die zusätzliche Last mit berücksichtigen.

Frage 2+3: Leer ist relativ. es kommt auf den Entladestrom an. Siehe Tabelle "Konstante Entladeleistung: Watt/Zelle bei 20°C".
Hier kannst du sehen welche Auswirkung Entladestrom und Akkutemperatur auf die Spannung hat. Hier hilft eher ein Akkumonitor, der die Restkapazität aus Ladestrom und Entladestrom errechnet.

Frage 4: Auch hier wieder - Tiefentladung reduziert die Lebensdauer in Zyklen, aber der Entladestrom ist ebenfalls von Bedeutung. Wenn Du aus 100Ah 0,8 A über 100 Stunden entlädst, dann ist das sicherlich weniger schädlich, als wenn du aus 100Ah 60 A in einer Stunde entlädst (mehr wirst Du nicht rausbekommen, wenn Du unter 80% Entladung bleiben willst (siehe Tabelle für die 100A Batterie))

Fürs Boot musste ich mich auch intensiv mit dem Thema befassen. Es ist langfristig billiger grössere Akkus zu kaufen, welche weniger belastet werden, dafür deutlich länger halten.
Du kannst das in der Grafik(Dokumentation Akkus) sehen, wo der Unterschied zwischen 50% und 30% Entladung dargestellt wird. die Haltbarkeit verdreifacht sich fast.

Bei mir ist das so ausgegangen, dass ich als Verbraucherbatterie 2 6V 220 Ah zyklenfeste Akkus in Reihe geschaltet habe. (die kann man noch tragen)
Die Starterbatterie hingegen hat nur 44 Ah ist dafür aber hochstromfest.

Das war der Versuch, es möglichst einfach zu erklären.. Ich hoffe, es hilft weiter.

Gruss Friedhelm

Nachtrag: gerade Bleigelakkus vertragen i.d.R. keine hohen Entladeströme. Schau dir einfach mal an, was in Gabelstaplern für Batterien verwendet werden.
In so fern kommt mir die Beschreibung der Batterien schon etwas aussergewöhnlich vor.

Noch eine Ergänzung: Hier steht es noch besser beschrieben - Yachtbatterie
keine Werbung! nicht verwandt oder verschwägert!

Hallo Daniel, wg. der leichteren Zuordnung habe ich meine Antworten in Rot eingefügt.


Gruss Friedhelm

Hallo Friedhelm und Frank,

vielen Dank für Eure super Hilfe ! Jetzt ist mir vieles klarer geworden - ich bin auf diesem Gebiet noch ein Neuling...

Ich habe nun die 2 kleinen Akkus abgetrennt, sofort fällt mir auf, dass die Spannung, bzw. der Ladestrom konstanter scheint, vorher gab es da immer ziemliche Schwankungen...

Es bleiben nach wie vor noch 2 grosse Fragen,...

1- Friedhelm sagte schon, dass die Ladegeräte die Änderung der Spannung unter Last und ohne Last selbst in der Auswertung kompensieren sollen... nun aber folgendes:
Meine Akkubank zeigte konstant 25,5V an, während die einfach nur am Ladegerät hingen ohne das die Solarzellen angeschlossen waren. Also sollte das die reele Spannung sein!?

Nun schliesse ich 1kW Solarleistung an, und zack binnen 3 Sekunden ist die angezeigte Batteriespannung auf 26,4V und nach einer Minute Laden schon auf 26,7V ... dann wären die Akkus ja schon nach nach 1 Minute vollgeladen, denn nun schaltet mein Ladegerät ab bei 27,6V ... würde ich aber die Solarzellen wieder abklemmen, wäre ich sicherlich ganz schnell wieder auf 25,5V und unter Last dann sogar noch unter 25V......was ist denn nun die richtige Spannung um den Ladezustand herzuleiten ? Wahrscheinlich gar keine, aber mein Ladegerät hat nunmal nur eine Spannungserkennung zur Laderegelung.... auch wird das der Laderelger der FD Anlage nicht anders machen...

2- Frank sagte, ich sollte lieber nur bis 27,6V laden, eventuell 28V. Nun sah ich heute aber beim abklemmen der kleinen Akkus, dass auf allen draufsteht:

Cycle use: 14,4 - 15,0 V
Standby use: 13,5 - 13,8 V

Was heisst das denn nun ? Heisst das, dass ich laden kann bis 28,8 bzw 30 V im Zyklengebrauch und dass die Floating Spannung ca. 27V -27,6V ist ?


Danke nochmal für Eure Hilfe !
Daniel

Hallo Friedhelm,

ich habe sogar noch einen solchen Laderegler von Steca hier rumliegen, aber leider funktioniert der nur, wenn auch der Verbraucher an ihm angeschlossen ist. Das ist aber nicht der Fall, da der Wechselrichter den ich habe, separat an den Akkus hängt, dieser auch vom Netz die Batterien lädt, wenn kein Solarstrom oder Windstrom da ist, kann den also nicht am Verbraucherausgang des Laderegler anschliessen... ich muss mich also auf Spannungen einlassen, deswegen die Frage dazu, und die Angaben auf den Akkus verstehen wollen...

Hallo Daniel,

Ich kann nur Blei Säure Akkus empfehlen,
hier am besten Gabelstapler Akkus. Diese sind langlebig, kraftvoll und verzeihen die ein oder anderen Ladefehler.
Blei Säure Akkus kann man mit Strom aufkochen, typischerweise reicht hier köcheln beim Laden.
Hierdurch wird die Säure gemischt, es entsteht aber auch H2 und O2, weswegen man dest. Wasser nachfüllen muss.

Bei Gelakkus kann man kein Wasser nachfüllen. Deswegen darf man konstant (FLOAT, Standby) keine Spannung
oberhalb der Gasungsspannung (27.6 V) anliegen haben. Deswegen die 13,8 V * 2 = 27.6 V.
Normale Solarladeregler halten die maximal eingestellte Spannung konstant.
Wenn, nur begrenzte Zeit, oberhalb der Gasungsspannung Spannung gearbeitet wird ist das auch bei GelAkkus möglich,
weil das Elektrolyt im Gel gebunden ist und erst mal nicht weg kann.
Aber nicht endlos lange.
Deswegen der Hinweis von Friedhelm, das ist ein anderes, schnelleres Ladeverfahren.

Was soll es,
deine Laderegler können das nicht, dein Anwendungsfall ist eher Float als zyklisch,
deswegen erst mal sichere 27.6 V einstellen und beobachten ...


Damit sind deine Akkus zu 95% (+-5%) voll.

Ruhespannung, weder laden noch entladen 1 Stunden lang (25 °C)
25,6V -> 100 %
25,4V -> 90 %
25,2V -> 80 %
25,0V -> 70 %
...
Tiefer sollte normalerweise nicht entladen werden.


Deine Akkus sind voll, alles ist gut.

Gruß Frank

So, habe nun meinen Wechselrichter und Laderegler wie folgt programmiert, das sollte also hoffentlich nun stimmen:

- Der Wechselrichter zieht so lange Strom aus den Batterien bis sie auf 25 Volt (Spannung ohne Last) runter sind, also noch 70% geladen sind. (wenn Solar und Windstrom kommt, wird dieser direkt abgegriffen, ohne die Batterien zu cyclen, wenn er überschüssig ist, also mehr Strom da ist als verbraucht wird, dann lädt er die Batterien)
- Der Solarladeregler lädt die Batterien mit Solarstrom bis zu 27,6V (Spannung ohne Last), dann hält er diese Spannung (Floating) konstant. Dasselbe sollte der Windladeregler machen, aber der ist noch nicht in Betrieb. Es ist der der hier im Shop angeboten wird, da weiss ich gar nicht bei wieviel Volt der abschaltet !?
- Sollte einmal kein Netzstrom, kein Solarstrom und kein Windstrom dasein, gehen die Akkus bis 24V runter (Spannung ohne Last) dann werden die Batterien abgetrennt (Dieser Fall tritt äusserst selten ein, max. 1 Mal alle 2 Monate im Schnitt)
- Ist Netzstrom vorhanden aber die Batterien sind unter 24,5V (länger als 30 Minuten) gekommen (weil z.B. kein Solar, kein Wind und kein Netzstrom vorhanden war), wird der Netzlader die Batterien mit einem vollen Cycle laden, also bulk load, Auslgeichladung und Schwebeladung (floating)

Beste Grüße,
Daniel

Ja, das ist richtig.

Hallo,

danke schonmal für die nützlichen Infos !
Ja also ich schaue mal ob ich mir dann solche Gabelstapler Akkus besorgen kann... das Problem ist aber, dass diese Gefahrengut sind, und ich diese deshalb nur sehr umständlich importieren kann. Hier fahren die Gabelstapler meines Wissens eher mit Benzin oder Diesel... Lastwagen Akkus taugen nichts oder ?

Beste Grüße,
Daniel

Alle Batterien, die sich auf die sogenannte Gitterplattentechnologie beziehen, haben keine große Zyklenfestigkeit. Dazu gehören in der Regel Starterbatterien und auch die meisten Batterien für stand- by- Betrieb. Die bessere Variante stellt die versterkte Gitterplatte dar, die in vielen "günstigen" Solarakkus verbaut ist. Probleme gibt es durch die chemischen Prozesse bei den Zyklen mit Korrosion. Daher halten die Batterien nicht viele Zyklen. Die beste Wahl ist immer noch die sogenannte Panzerplatte als Elektrodenausführung. Diese findet sich in den meisten Typen mit hoher Zyklenanforderung. Auch hier gibt es Teile mit flüssigem oder Gel- Elektrolyt. Ich will hier keinen Glaubenskrieg anfachen, jedoch sollte die Entscheidung für den Elektrolyt aus meiner Sicht auch für den Aufstellungsort fallen. Gelbatterieen gasen kaum bei richtiger Ladung und sind daher auch in fast allen Räumen gut anwendbar. Nachteilig die aufwändigere Ladeelektronik. Bei Akkus mit flüssigem Elektrolyt kann es zu Problemen mit der Säureschichtung kommen, wenn der Elektrolyt nicht durch kontrollierte Gasung durchmischt wird. Es gibt in der Fördertechnik auch Akkus, die mit Luft durchmischt werden. Hier gibt es auch spezielle Ladetechnik.
Wie z.B. von Frank (Erdorf) angeführt, empfehle ich auch Akkus aus dem Transportwesen. Diese sind auf viele Zyklen auch bei tieferer Entladung ausgelegt und ungeheuer robust. Aber auch eine "normale" Panzerplatte ist durchaus gut zu gebrauchen. Sieh im Internet auch unter OPzS nach, dort gibt es viele Produktblätter. Ich selber würde, wenn es sich vermeiden lässt, keine Akkublöcke parallel schalten. Jedoch ist es bei Akkus gleicher Kapazität und gleicher Alterung möglich. Jedoch ist hier aus meiner Sicht eine häufigere Kontrolle der Kapazitäten wichtig, denn wenn ein der Prallelen ausfällt, besonders bei längerer Abwesenheit, ist ein Schaden schnell passiert. Leider ist hier, wenn man nicht billig an gute Gebrauchte kommt, eine Investition in beachtlichen Größenordnungen notwendig.

Gruß Andre