Bleiakkumulatoren

Bravo Erdorf für die Mühe

Bei guten Ladereglern kann man ja einiges einstellen , die erwähnte

Kann man ja manuel einstellen , wie man das zulassen will, im Staplergebrauch wär das dann wohl wie eine kleine Ausgleichsladung beim Laden.
Bei unseren stationaren Anlage, dann diese Ausgleichsladung eher über eine längere Zeitspanne, via zb. monatlicher Ausgleichsladung .
Bei den den Outback MPPT Reglern gibt man die Minuten der Ausgleichsladung an zb 150 min
und fals das vor Sonnenuntergang nicht erreicht wird gehts halt an den folgenden Tagen weiter bis die 150 min abgearbeitet sind ....

Beim Victron Inverter /Charger gibts sogar eine Einstellung , die diese im Text angesprochene Funktion automatisch macht bei jeder Ladung wenn gewollt

Gutes Software tool "VE configure" , kann man auch auch ohne Hardware nutzen

Ist bischen schwer zu verstehen, dass die Spannung hoch gehen kann, aber der Strom runter.
Schlussfolgerung: Wenn quasi nur noch elektrolysiert wird, ist der Innenwiderstand entsprechend höher.
Aber das war nur Reflexion.

Mehr von Interesse:
Bestreben, die Ladung zu ergänzen möglichst bis 100% vermutlich jeden Tag.
Wenn das nicht gelingt, ab wieviel Tage wird es bezüglich bleibender Sulfatierung kritisch?
Das kombiniert mit wieviel % Entladeteiefe? Auch schon bei lediglich 20%?

Hallo Che,


Das ist normal beim Akku und hat nichts mit höher werdendem Innenwiderstand zu tun.
Je voller der Akku, desto höher seine interne Spannung und desto weniger Strom fließt,
wenn die externe Spannung nicht erhöht wird.
Das Prinzip ist genau so, bei einem Druckluft Speicher, z.B. bei Fahrrad Reifen.


Ja, das bedeutet Zeit und/oder erhöhte Spannung beim Ladeende.
Nimmt man sich die Zeit nicht oder hat das Wissen nicht, "scheint" der Akku voll und es erfolgt nur eine 99% Ladung.
Am nächsten Tag dann nur noch bis SoC 98%, SoC 97% ...
Es dauert eine Weile aber nach 3 Monaten oder so, scheitert diese Strategie.


Wir "Insulaner" erlauben eine "kalkuliert unzureichende Ladung" bis zu einer Woche im Winter.
Wenn wir bei meinem Beispiel bleiben, wären wir dann bei einem SoC von 93%.
Jetzt muss spätestens eine Vollladung auf SoC 100 % erfolgen.
Wobei im Sommer automatisch fast jeden Tag auf SoC 100 % geladen wird.
Der Sommer heilt die "Wunden" des Winters und der Winter wird mit mehr PV kurz gehalten


Ja und das was du hier Entladetiefe nennst, ist nicht der DoD, sondern die tägliche Entladung.
Nach 10 Tagen ohne Vollladung, würde man von SoC 90 % bis SoC 70 % entladen.
Also sind aus den 20% Entladung schon ein DoD von 30% geworden

Wer das nicht versteht, fährt irgendwann seine 20 % Entladung, bis der Wechselrichter den Strom abschaltet.
Das ist dann ungefähr bei SoC 10 %. Also wird von SoC 30 % bis SoC 10 % entladen, ca. mit einem DoD von 80%.
Das kostet richtig Lebenszeit, nutzt wenig und wird richtig teuer.

Deswegen sind wir "Insulaner" so penible, die letzten % in den Akku zu bekommen
um sicher zu stellen, dass er wirklich wieder einen SoC von 100% hat.

Nachtrag zum Thema Temperatur und Wärme

Die thermische Isolation hilft auch Temperatur Schwankungen im Tagesverlauf zu reduzieren und zu dämpfen.
Konstantere Temperaturen verringern die mechanische Belastung des Bleis und erleichtern Messungen und Regelungen.

Die Ladeendspannung ist stark temperaturabhängig und wird vom Laderegler mit Hilfe eines Sensors kompensiert.
Bei kühleren Temperaturen wird die Ladeendspannung vom Laderegler automatisch erhöht.
In der Praxis reicht es aus, den Sensor hierfür mit im selben Raum zu platzieren, auch wenn der Akku isoliert ist.
Man möchte, in der Regel, im Sommer langsamer und schonender laden und im Winter schneller laden.
Ich habe z.B. zusätzlich zur Temperatur Kompensation des Reglers die Ladeendspannung im Winter um 1.0 V erhöht.

Die Ruhespannung des Akkus ist nur wenig von der Temperatur abhängig und dieser Einfluss kann vernachlässigt werden. Mit Hilfe der Ruhespannung wird gerne der Ladezustand SoC ermittelt bzw. abgeschätzt.

Beispiel 12 V Akku:
12.8 V = 100% SoC
12.7 V = 90% SoC
12.6 V = 80% SoC
12.5 V = 70% SoC
12.4 V = 60% SoC
12.3 V = 50% SoC

Auch lässt sich mit der Ruhespannung die "theoretische" Säuredichte ermitteln und so z.B. Säureschichtung feststellen.

Angepasste Faustformel:
UZelle = Säuredichte + 0.85

Beispiel:
Säuredichte 1.28, 6 Zellen, 12V Nennspannung
(1.28 + 0.85) * 6 = 12.78 V

Ist die (oben in der Zelle gemessene) Säuredichte geringer, als über die Faustformel erwartet, liegt Säureschichtung vor.

Mal noch ergänzt durch den Temperaturgang der Ladeendspannung (Bleiakku)
Cycle Use -5mV/°C/Zelle
Stand by use -3mV/°C/Zelle
Im Ergebnis s. Anhang.

Hier schon Verwunderung. Auf einem kleinen 12V Vlies-Akku bei mir steht für Cycle Use 14,4 bis 15V.
Würde bei 20°C also schon Gas entstehen können, was bei Vlies-Akkus nicht sein soll.
Stand-by-Use dann 13,5 bis 13,8V

Bezüglich Ruhespannung hatte ich buchstäblich heute Nacht mit Erdorf kommuniziert.
Und da zu dem Zeitpunkt noch unschlüssig, habe ich diese bei 21°C gemessen mit 12,12V (Ja,ja, teilentladen gelagert, Sulfatierungsgefahr, ich weiß).
Über Nacht im Kühlschrank. Heute Morgen 12,09V bei 5°C Temperaturgang also leicht positiv, aber vernachlässigbar.

Trotzdem noch Zitat von Erdorf:
"In der Praxis hat sich bewährt, das Gleichgewichtszellpotential aus der Säuredichte des Elektrolyten .....mit Hilfe der Faustformel zu berechnen: U_zelle = Dichte + 0,84"
Da die Säuredichte einen leichten Temperaturgang hat, daher eben auch die Ruhespannung. Ist aber vernachlässigbar.

Das hat zur Konsequenz, dass ich bei meinem Laderegler (bin mal wieder dran) das Vorhaben, mit Temp.-Fühler zu arbeiten,
aufgeben werde, denn für Abschalten und wieder zu Schalten andere Temp.-Gänge ein zu pflegen, das überfordert mich.

PS:
Lars, da die Batteriepole durch viel Blei mit dem Innenleben der Zelle verbunden sind, ist die Position des Sensors an einem solchen so abwegig nicht.

Danke Lars,
für den Hinweis des Einflusses der Temperatur auf die Lebenserwartung.
Kapazität ist, wenn man genügen hat, eben nicht alles

Danke für die Messung der Ruhespannung, Che,
das ist dann in etwa der geringe Einfluss wie in der schon so oft zitierten Masterarbeit beschrieben.

Bei den Einflüssen auf die Temperatur sollte man berücksichtigen dass die Eigenerwärmung
in der Strominsel, deutlich geringer als bei Staplerakkus ist.
Klar ist es am 'genausten', wenn man am Blei misst, was in der Säure steckt.
In der Praxis der Strominsel war es dann nicht mehr so wichtig so genau zu werden,
weil es z.B. bei mir wichtig war im Winter 1.0 V mehr zusätzlich zur automatische Erhöhung einzustellen.

Insofern könnte das Che vielleicht bei seinem Lader helfen:
Mit drei Einstellungen? Float, Sommer Gasung und Winter Gasung?
Oder vielleicht noch besser mit Trimmer?

Wie auch immer.
Wir sind wieder ein Stückchen tiefer in die Materie eingestiegen.

Respekt

Ich wundere mich, dass keiner protestiert hat.
"die Panzerplatten fluessig Blei Batterien vergeben uns eine Überladung , jedoch nicht eine dauerhafte Unterladung , deshalb war mir diese Temperaturanpassung wichtig."
Bezüglich Tiefentladung, Ruhespannung allgemein, passiert da bezüglich Temp.-Anpassung vermutlich garnichts, da diese eben quasi nicht temperaturabhängig sind.

"es wäre wohl auch nicht dienlich an einen Batterie pol der zb 24 Zellen den Bat sensor anzuschliessen um dann nach deren Temperatur die andernn 23 Zellen mit anzupassen." Doch, oder ist es üblich, bei Senoren im "Scheckkarten"-Format für jede Zelle einen zu benutzen?

Innentemperatur der Zelle wird über Batt.-Pol sehr genau nach Außen geleitet. Dann kann man noch Sorge tragen, dass man eine Zelle besensort, die ein Temperaturmittel verkörpert.

Außerdem: Genauigkeitsforderungen sind so hoch auch wieder nicht. Es ist wesentlich, dass bei 30°C die Gasung z.B. bei 14,1V beginnt, bei 20°C aber erst bei 14,5V, und dass ein Laderegler das verarbeitet. Ob da bei einigen Zellen bei 14V bzw. 14,55 ist wurscht. Vor Allem angesichts dessen, dass Ihr am Ende mit wesentlich mehr Spannung rein geht. Teilweise bis 17V.

"Insofern ist es fast egal wo der Sensor ist, es ginge auch irgendwo im Schatten." Das ist bei ner eingegrabenen Batteriebank aber zu großzügig! Auch sonst, denn das Wetter ändert sich bezüglich Temperatur wesentlich schneller als die in den massereichen Batteriezelen.

So wie diesmal bezüglich Batterien hast Du Dich wohl noch nie geirrt!
Denk doch mal nach! Es geht um den Temperaturgang der Ladeschlussspannungen!

Ich kann Ches Logik schon gut nachvollziehen und hätte da ebenfalls nochmal nachgehakt. Der Akku weiß ja ersmal nicht ob gerade Sommer oder Winter ist. Bei dem einen steht er im Heizungskeller bei 20 Grad, beim anderen im Schuppen mit Temperaturen um die null Grad während es in beiden Fällen draußen minus 10 sind. Also muss um Punkt,2 von Erdorfs Argument aufzufassen ohnehin jahreszeitlich manuell nachgeregelt znd die Ladespannung erhöht werden. Aber gerade bei Punkt 1 was die Temperatur der Zellchemie angeht kann es schon zu größeren Unterschieden kommen ob ich jetzt in der Null grad kalten Raumecke messe oder ob grad sie Sonne seit drei Stunden ballert und der Akku sich vielleicht zwischenzeitlich um 5 ? Oder 10? Grad erwärmt hat. Dann aber eigentluch müsste man es auch ganz genau nehmen und den Sensor direkt in die Säure hängen. Wieviel das ausmacht- keine Ahnung aber es geht ja auch mehr um eine Tendenz. Wenn Ob die das Teil nun auf den Akku lege oder zwei Meter weiter macht den Kohl sicher auch nicht fett, da gebe ich Erdorf Recht. Entweder ich messe also die Temperatur innerhalb der Zelle und erhalte genaue Infos die ich dann auch für die korrekte Ladeschlusspannung verwenden kann oder ich gehe davon aus dass Akkutemperatur gleich Raumtemperatur ist. Wenn letzteres nach Erfahrungswerten ausreicht - okay - da habe ich keine Erfahrung bzw kann ich auch nicht abschätzen wie schnell und stark sich die Zellchemie generell so erhitzt. Mein Akku im Smartphone beispielsweise erhitzt sich beim Laden schon auf gute teilweise 30Grad, auch wenns im Raum nur 15 sind. Das wird ja bei blei nicht wirklich anders sein. Also ist doch die Frage ab welchem Delta T das wirklich relevant wird.

wird ein (30 Kwh) Akku mit 10 Kw geladen und ich nehme mal einen Wirkungsgrad von 80% an sowie, dass der Überwiegende Teil der Verluste innerhalb der Zellen Wärme umgewandelt wird, dann reden wir ja immerhin über die Power eines Wasserkochers der die ggf. noch isoliert eingepackte Zelle permanent heizt - zwar vielleicht nur für 3 Stunden, da dann ja rechnerisch eh shon voll...aber immerhin...

daran anknüpfend:
Bis zu welchem Ladestand wird denn mit einem vernünftigen Laderegler eigentlich Bulkladung durchgeführt - also quasi alles reingedrückt was geht bzw. was die Solaranlage eben liefern kann? Wo liegen denn da die Grenzen der Batterie bzw. was ist da ein gesundes "Endmaß".
Wenn ich PV sehr großzügig dimensioniere da die Platten eh nichts mehr kosten, gibts da Maximalverhältnis?
Ist also z.b. ein 30 kwh Akku zu klein für eine 10 Kw PV Anlage? Bzw. lädt die dann dauernd nur auf Sparflamme oder tut sie das erst ab z.b. 80% SOC?
Groß dimensionieren mache ich ja eben genau für die dunkle Jahreszeit um in wenigen Stunden möglichst viel Ertrag in die Akkus zu drücken....