Wie Ladevorgang optimieren (48V)?

Mit meiner Anlage LINK lade ich eine 48V Batteriebank mit einem einfachen Laderegler. Hierbei habe ich folgendes festgestellt (leichter Wind - kein Sturm!):

Anfangs (leere Batterien) wird mit 49V geladen.
Diese Spannung wird mit zunehmendem Ladezustand dann langsam größer (bedingt durch den sich ändernden Innenwiderstand der Batterien)

So weit so gut. Doch wenn die Batterien zu ca. 75% geladen sind, geschieht folgendes:
Die normale vom Laderegler abgegebene Ladespannung liegt dann bei beispielsweise zwischen 54V und 56V. Die ideale Ladespannung sollte jedoch bei 20°C bei 58V liegen (jetzt bei 0°C bei 60V). Gut, wenn nicht genug Wind ist, kann man nichts machen. Ist ja auch nicht so schlimm, jedoch beobachte ich bei ca. 75% Ladezustand folgendes kleines Ärgernis:
Bei einer Böe steigt die Spannung auf 58V und der Laderegler geht auf "Overvoltage" und schaltet auf den Dumpload. Gut - soll er. Doch dann schaltet der Laderegler erst wieder auf "Laden" wenn die Spannung auf unter 52,6V fällt. Und dann passiert praktisch nie, da die Batterien schon 53V oder mehr haben. Dann dreht das Windrad die ganze Zeit nur für den Dumpload. Da hilft dann nur, die Sicherung am Laderegler einmal zu öffnen und wieder zu schließen. Dann wird wieder fröhlich mit 56V geladen - bis die nächste Böe den Laderegler wieder dazu bringt, auf "Overload" zu gehen. Schade um die Energie, die dann lediglich in den Dumpload fließt. Doch außerdem heißt das, ich komme quasi nie auf 100% Ladung, da der Wind nunmal nicht gleichmäßig wie ein Föhn bläst.

Hat vielleicht jemand eine Idee, wie man das optimieren könnte? Mit einer Art stabilisiertem Netzteil vielleicht?
Das Ganze nervt mich allerdings nicht sehr, da ich genug Wind habe. Also würde ich da nicht in einen mehrere hundert Euro teuren MPPT investieren wollen. Doch schade ist es schon, dass ich so nicht auf 100% kommen kann und natürlich auch, dass das Windrad am Ende nur für den Dumpload läuft.

Ist ein Kaufgerät. Kam mit dem Windrad. Schaltplan habe ich keinen.

Hier mal ein Bild


Auf dem Voltmeter am Laderegler kann man nichts genaues ablesen. Ich habe ein Multimeter daneben, welches dann genauere Ablesungen erlaubt. Da es eine MAX - MIN - Funktion hat, kann ich sagen, dass es bei 58V auf OVERLOAD (auf Dumpload) geht und erst bei 52,6V Batteriespannung den Dumpload wieder raus nimmt.

Ist übrigens ganz interessant zu sehen: neulich hatten wir sehr böiges Wetter. Zunächst schaltet der Laderegler bei 58V auf den Dumpload. Dadurch fällt die Ladespannung dann plötzlich auf 52V oder so (ist schwer zu sehen weil es relativ schnell geht). Der Ladevorgang wird aber fortgesetzt! Kommt dann die Ladespannung durch eine noch heftigere Böe erneut an die 58V (trotz Dumpload) , so wird eine WEITERE Dumploadstufe hinzugeschaltet. Das war letzte Woche sehr schön zu beobachten.

Hallo Jochen,

das hört sich für mich so an als ob deinen Batterien entweder tatsächlich voll
zu klein dimensioniert oder 'verbraucht' sind.

Welche Kappazität haben deine Batterien ?
Was ist das für ein Batterien Typ (Blei Säure, GEl, ...) ?
Welche Ströme fließen dann bei so einer Böe ?
Wie 'misst' du daß die Batterien zu 75 % geladen sind ?

Mann könnte über einen einstellbaren Spannungswächter
ab einer bestimmten Spannung, z.B. bei 57 V eine Last (Licht, Heizung, ...) zuschalten.
Das ist bei einigen Ladereglern dabei und wird normalerweise zum Last Abschalten bei Batterie Unterspannung verwendet.
Ob es so etwas für 48 V Systeme gibt ?


Gruß Frank

Hallo Jochen,

ich hatte das mit dem 'Link' zunächst übersehen.

Ich habe mir deine Anlage mal angeschaut.
Respekt und Gratulation!

Tatsächlich sind die Batterien für dein Wind 'Monster' zu klein dimensioniert .

Der Laderegler macht alles richtig,
auch die Hystere ist korrekt, er schaltet erst bei 52,6V wieder an, das entspricht ca. 13.1 V bei 12 V.
Volle Batterien haben eine Ruhespannung von 12.8 Volt.

Ich hatte mir schon gedacht, das du in diesem Fall überhaupt keine Last an den Batterien dran hast.
Alleine schon der Standby vom Inverter würde recht schnell für ein Sinken der Spannung unter 52,6V
und damit für ein erneutes Laden der Batterien sorgen.

Also was tun ?
Ich würde die Batteriekappazität deutlich erhöhen (min. Faktor 2),
Ich habe z.B. 1000 Ah 24 V bei deutlich weniger Watt regenerativ installiert.

Von diesen Batterien hast du, so wie es jetzt ist, warscheinlich nicht lange.
Übrigends sollten nur max. 30 % entladen werden,
je nach Typ z.B. Solarbatterien gibt der Hersteller auch max. 50 % an.
Ich betreibe meine Battrien bei 10 % - 20 % Entladung.

Alternativ gibt es theoretisch die Möglichkeit mit einer Zusatz Last ab z.B. 52 V,
diese Last muss nicht sehr hoch sein: 10 W -50 W.
Die Last sorgt dann im Falle der Lade Abschaltung für ein schnelleres Sinken auf die Ruhe Spannung
und damit für eine schnellere erneute Lade Anschaltung.
Aber das ist ein verdammt 'wackeliger' Systemzustand, belastet die Bremsen, ...
Ich kann mir nicht vorstellen, daß das auf Dauer gut geht ...

Ich weiss ja nicht was du vor hast,
aber wenn du das Ziel hast eine autarke Insellösung zu bauen,
dann brauchst du deutlich dickere Batterien (min Faktor 2).

Übrigends habe ich meine Battreien für 300 Euro bekommen.


Gruß Frank

Ich gebe Erdorf grundsätzlich Recht. Im Prinzip macht der Laderegler alles richtig. Wenn du etwas an der Hysterese ändern willst (die prinzipiell alles richtig macht), wirst du wohl auf der Platine herumlöten müssen. Kannst du ein Foto von den ICs (die eckigen schwarzen mit den acht Beinchen) machen, so dass man die Beschriftung lesen kann oder die Aufschrift hier aufscheiben?
Ich habe mich ehrlich gesagt auch schon über die geringe Kapazität deiner Akkubank gewundert. Gegen Böen können aber tatsächlich Kondensatoren mit ordentlich Kapazität hinter der Gleichrichtung bieten. Ich denke, es sollten zumindest 100 Milli(!)Fahrad sein, die parallel angeschlossen werden. Recht gut verwendbar sind Kondensatoren, die im Hifibereich für PKW angeboten werden. Durch Reihenschaltung kann man die nötige Spannungsfestigkeit sicherstellen.

Hey, vielen vielen Dank für Eure ausführlichen Antworten!!!

@ XXLRay
Tja, scheint als hätte der Hersteller Angst vor Nachahmern, denn wie ich gerade feststelle, sind die Beschriftungen unkenntlich gemacht worden. Sieh selbst:




@ Erdorf
Ich hab keine Ahnung, wie hoch der Verbrauch des Wechselrichters bei stby.Betrieb ist. Ich habe aber festgestellt, dass die Batteriespannung um ca. 0,7V abfällt wenn ich den Wechselrichter einschalte.

Ich hätte da eine andere Idee, wie man die Ladespannung evtl. stabilisieren könnte. Wie wäre es, wenn ich durch den Wechselrichter ein handelsübliches 48V-Ladegerät betreiben würde, welches dann die Batterien wiederum lädt?
Siehe Skizze


Mir ist natürlich klar, dass ich hier kein Pepetuum-Mobile erfunden habe, und dass das ganze natürlich mit Verlusten einhergeht, aber müsste das nicht klappen? Ich meine dann läge doch die Ladespannung IMMER korrekt bei 58V UND ich bekäme die Batterien quasi voll. Jedenfalls solange das Windrad die Verluste wettmacht.

Oder habe ich mir jetzt Lacher eingehandelt?

Hallo Frank

Ja, hab mir Deine Links angesehen. Und auch der Neid hat mich schon gepackt! Ich habe hier in der Nähe mal einen Betrieb gefragt, der einen Elektrostapler hat. Doch zur Antwort bekam ich folgendes:
"Eigentlich sind wir Ihenen dankbar, dass Sie unsere alten Batterien haben wollen, denn die Entsorgung kostet viel Geld, doch da wir ein nach ISO ...irgendwas... zertifizierter Betrieb sind, müssen wir die fachgerechte Entsorgung aller Altlasten nachweisen und sind somit gezwungen, die Batterien teuer zu entsorgen!"

Ist also gar nicht so einfach, solche Batterien zu bekommen. Das heißt, ganz so stimmt das natürlich nicht, denn auf NEU bekommt man sie für "nichtmal" 3000€

Übrigens:

Hab in meiner Neugierde den Aufbau oben auf meiner Skizze (Batterien zu laden durch Ladegerät, welches am Wechselrichter angeschlossen ist) mal ausprobiert. Und es funktioniert! Kein zerstörter Wechselrichter! Ob's allerdings effektiv ist, vermag ich noch nicht zu sagen. Ich werd's mal beobachten.

Hallo Jochen,

vielen Dank für dein 'Update'

wenn du verstehen willst was passiert:
02408 / 958496

Gruss Frank

Hallo Jochen,

"Der 12V Wechselrichter wiederum betreibt ein 48V Ladegerät, welches meine Batteriebank laden kann."

Eine wie auch immer geartete Rückführung bleibt ein "Pepetuum Mobile" mit dem schon von dir festgestellten Effekt.
Du 'verzögerst' nur die Rückkopplung was es schwieriger macht den Effekt festzustellen.

Tatsächlich hast du mit der neuen Schaltung deine Batterie Kappazität um ca. 20 % erhöht.
Das ist zwar weit entfernt von dem von mir empfohlenen Faktor 5 (und mehr), aber immerhin.
Nun hast die Möglichkeit sinnvolle Verbraucher anzuschließen welche weiter die Ladespannung dämpfen.
Überlege mal was du sinnvoll mit dem 12 V Wechselrichter betreiben kannst.

- Nein, du kannst nicht sinnvoll die 4 mal größeren Batterien laden -

Gruß Frank