Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

PowerOak 1500 W/h
 
jogine
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Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 22.02.2023 - 12:40 Uhr  ·  #1
Hallo,

ich habe eine PowerOak 1500 W/h Powerbank
und frage mich ob ich auch ein 200Watt Windrad zur Einspeisung benutzen kann. bei manchen Windkraftanlagen wird erklärt, das man keine Lithium-Ionen-Akku laden darf. Ich verstehe nur nicht warum das so sein soll. Es geht doch wie bei einer Solaranlage nur Gleichstrom in das Ladekabel. Können Sie mir da weiterhelfen?

MfG Joachim Fait
Carl
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 22.02.2023 - 12:57 Uhr  ·  #2
Ja klar kann man Litium Akkus mit einem Windrad laden, nur benötigt man dazu einen Laderegler der auch diese Sorte Akku laden kann.

Ein Lithium Akku wird bei Erreichen seiner Ladeendspannung zerstört sollte er danach nöch höher geladen werden und tiefstentladen darf er auch nicht werden.

Am längsten hält so ein Akku im Schnitt wenn seine Ruhespannung von 13,8 V nicht überschritten wird und nur von Zeit zu Zeit eine Ausgleichspannung von etwa 14,4 V angelegt wird.

Auch beim Entladen des Akkus kann man die Lebenszeit verlängern wenn man ihn nicht ganz leer fährt sondern die Verbraucher bei etwa 40 % der Kapazität des Akkus abschaltet.

All das können spezielle Wind - Laderegler die man für Lipo und Lifepo4 Akkus programmieren kann oder die Werkseitig schon standardmäßig dafür eingestellt sind verschiedene Akkutypen zu bedienen.

Bei letzteren wählt man dann nur den Akkutyp am Regler aus und gut ist.
wieso
 
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 22.02.2023 - 15:23 Uhr  ·  #3
Zitat
Hallo Joachim

ich habe eine PowerOak 1500 W/h Powerbank


Natürlich kannst Du eine oder mehrere Optionen wälen mit einem Windrad and Deine Powerbank anzuschliessen die ja folgende Specs hat

Zitat
- Akkukapazität: 1.500 Wattstunden, Lithium-Ionen-Akku (3C-Tarif) aus der Automobilindustrie, über 2.500 Lade- und Entladezyklen.
- Nennleistung: max. 1.000 Watt kontinuierlich
- Aufladen über Solarmodul: MPPT, 16-60V, Max.500W, Max.10A
- 8 Geräte gleichzeitig laden
- Geregelter 12-V-Ausgang, ideal für Geräte, die über einen Zigarettenanzünder im Auto betrieben werden,
- 4 Lademodi: Steckdose, Solarmodule, KFZ-Zigarettenanzünder (spezieller Adapter benötigt aus unserem Shop) und Generator (Benzin, Diesel oder Gas)


Aber aus einer Windturbine kommt erstmal gewöhnlich AC 3 phase Wild AC raus mit varierenden Volt , dies wird dann via Brücken Gleichrichter auf DC gleichgerichtet und kann dann an eine Batterie angeschlossen werden , bei voller Batterie ist das Windrad aber dann auf sich alleine gestellt bein Drehen ohne Last , bei PV bleibts halt einfach "liegen "

Ich nehme mal an du willst da nichts rumbasteln an der Powerbank und extern via Windladeregler an die Batterie , denke
nicht das dies der Powerbank gefällt

Wenns Darum geht wie Du an die Powerbank mit einem Windrad rankommst ohne diese zu arg oder gar nicht zu modifizieren , denn viele technischen Optionen sind da ja schon inclusive...... hmm ist wieder mal eine hochintresannte Ingenieurs Frage :lol: :-/ ....

so auf die schnelle .... Ich würd wohl eine externe Batterie mit dem Windrad laden und von dieser externen Batterie die Powerbank laden und die dann koppeln mit dem Zigarettenanschluss Eingang zb , oder am solar MPPT eingang , nur wie und wieviel Ampere in soeinem Fransfer von der Powerbank verkraftet werden ist ne Frage wert
Che
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 22.02.2023 - 20:56 Uhr  ·  #4
Zitat
Ein Lithium Akku wird bei Erreichen seiner Ladeendspannung zerstört sollte er danach nöch höher geladen werden und tiefstentladen darf er auch nicht werden.

Am längsten hält so ein Akku im Schnitt wenn seine Ruhespannung von 13,8 V nicht überschritten wird und nur von Zeit zu Zeit eine Ausgleichspannung von etwa 14,4 V angelegt wird.
Das sind aber die Spannungen für Blei!
jogine
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 22.02.2023 - 23:12 Uhr  ·  #5
Danke erst mal für die schnellen Antworten.

Ich habe wirklich nicht viel Ahnung wie das alles funktioniert, echt nicht.
Zur Zeit Habe ich drei Solarmodule welche ich geschenkt bekommen habe an der Powerbank angeschlossen. Der Ladestrom der einzelnen Module beträgt jeweils ca. 4,5A alle drei sind parallel geschaltet also müssten es doch dann ca. 13A sein. es sind aber immer max. 8,5A Jedes Modul kann ich separat über eine Sicherung zuschalten oder wegschalten. Egal wie ich schalte
1 M. = 4,5A
2 M. = 8,5A
3 M. = 8,5A
Natürlich schwankt es immer aber es läuft immer au dieses Ergebnis hinaus. Das verstehe ich schon mal nicht!
Ich bin davon ausgegangen das der verbaute MPPT Regler der Powerbank das so steuert.
Jetzt frage ich mich, wenn ich nun eine Windkraftanlage 200w über einen 3-Phasen Gleichrichter anschließe ob dann der MPPT
Regler das nicht auch steuert. Wenn die Powerbank geladen ist regelt der MPPT die Solarmodule auf 0,8A runter aber Die Sonne scheint ja weiter. Ist das nicht das gleiche wie beim Strom vom Windrad?

Entschuldigt bitte wenn ich so blöd frage, aber ich will halt nichts kaputt machen.

jogine
wieso
 
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 22.02.2023 - 23:51 Uhr  ·  #6
Zitat
Aufladen über Solarmodul: MPPT, 16-60V, Max.500W, Max.10A
... steht in der Powebank Datenblatt

warum soll die dann mit 13A deiner 3 Module zurecht kommen :-/
jogine
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 00:17 Uhr  ·  #7
Zitat geschrieben von wieso

Zitat
Aufladen über Solarmodul: MPPT, 16-60V, Max.500W, Max.10A
... steht in der Powebank Datenblatt

warum soll die dann mit 13A deiner 3 Module zurecht kommen :-/


Ja das weis ich auch das das dort steht, ich hatte auch angst es geht was kaputt. Aber anscheinend nicht.
regelt das nun der MPPT? oder anders gefragt, was ist mit den Amper die mehr sind als !0A?
lösen di sich in Luft auf, oder verglüht da irgend etwas in der Powerbank?

jogine
wieso
 
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 05:06 Uhr  ·  #8
... Mir ist bekannt das eine Überbelegung also etwas mehr an Watt an den bekannten MPPT Ladereglern eher kein Problem sind , bedeudenter ist wohl die zulässige Eingangsspannung nicht zu überschreiten ( auszureizen)

Was mit den überschüssigen Watt passiert ? Denke mal ähnlich wie beim normalen Laderegeln , das was micht mehr in die Batterie zb in der Ladeendphase rein soll , lässt der Laderegler halt dann nicht rein , also bleibt dies bem PV Panel liegen
Carl
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 06:37 Uhr  ·  #9
Stimmt, man muß aber auch mit einbeziehen dass jetzt im Winter niemals 13 A von einem 13 A Solarmodul geliefert werden, d.h. die 10 A werden momentan nicht überschritten. Die Sonne steht den ganzen Tag zu tief im Winter und hat so mit ihrer Strahlung einen längeren Weg durch die Atmosphäre.

Erst im Sommer, vor allem in den Mittagsstunden, bei maximaler Sonneneinstrahlung wird der Nennstrom von 13 A beim Solarmodul erreicht und das wäre dann auf Dauer echt ein Problem für eine Elektronik die nur für 10 A ausgelegt ist!
wieso
 
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 07:32 Uhr  ·  #10
Jain Carl , wie gesagt es geht bei einer Überstrapazirtung eines MPPT Laderegles nicht unbedingt um die Ampere sondern um die (Eingangs ) Spannung / Volt die einen MPPT Regler in Rauch aufgehen lassen
Denn gerade in der kühlen Jahreszeit bei klaren Himmel steigt die Volt der kalten Panele heftig , da ist man schnell mal über der max Eingangsspannung des Reglers wenn man sich an diese Grenze rantastet


Und @ jogine , ich hoffe mal du hasst die 3 Nofule nicht in Reihe , sondern alle paralell zusammengeschlossen , bzw gibts da Daten von den Modulen ?
jogine
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 09:33 Uhr  ·  #11
Hallo Lars,

ja sind alle drei Parallel geschaltet.
Im Sommer war meine größte Eingangs Leistung die ich messen konnte 320 Watt.

Die Spannung liegt immer bei ca. 35 Volt.

Aber zurück zu meinem Anliegen, kann ich nicht das Windrad über einen zusätzlichen Laderegler an die Powerbank anschließen?
Am Ausgang des Laderegler liegt doch dann auch Gleichstrom an, und der Laderegler könnte dann steuern oder nicht.
Zudem habe ich alle Leitungen die in die Powerbank gehen mit DC 10 A Sicherungen versehen und zusätzlich flinke Feinsicherungen.

jogine
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 09:35 Uhr  ·  #12
Zitat geschrieben von wieso

... Mir ist bekannt das eine Überbelegung also etwas mehr an Watt an den bekannten MPPT Ladereglern eher kein Problem sind , bedeudenter ist wohl die zulässige Eingangsspannung nicht zu überschreiten ( auszureizen)

Was mit den überschüssigen Watt passiert ? Denke mal ähnlich wie beim normalen Laderegeln , das was micht mehr in die Batterie zb in der Ladeendphase rein soll , lässt der Laderegler halt dann nicht rein , also bleibt dies bem PV Panel liegen


Und wie ist das dann bei Windanlagen?
Carl
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 09:43 Uhr  ·  #13
Zitat: "Zur Zeit Habe ich drei Solarmodule welche ich geschenkt bekommen habe an der Powerbank angeschlossen. Der Ladestrom der einzelnen Module beträgt jeweils ca. 4,5A alle drei sind parallel geschaltet also müssten es doch dann ca. 13A sein. es sind aber immer max. 8,5A Jedes Modul kann ich separat über eine Sicherung zuschalten oder wegschalten. Egal wie ich schalte"
1 M. = 4,5A
2 M. = 8,5A
3 M. = 8,5A

Im Datenblatt der Powerbank steht dann: "Aufladen über Solarmodul: MPPT, 16-60V, Max.500W, Max.10A"

Bei 3 parallel geschalteten 12 V Panelen mit jeweils 4,5 A wäre das bis auf die resultierenden dann maximal 13,5A ok wenn das keine Panele sind deren Nennspannung einzeln die 60 v übersteigt. Wir wissen ja noch nicht welche Nennspannung die 3 Panele haben und ob sie möglicherweise bei voller Einstrahlung auch noch die 500 W Begrenzung des eingebauten mppt Reglers überschreiten.

Volt x Ampere = Watt.

Ob das 200 W Windrad auch noch gleichzeitig mit angeschlossen werden kann - wenn dann parallel am mppt und nur wenn beide bei Schwachwind und wenig Sonne nicht die Grenze Spannung / Stromstärke überschreiten.

Auch beim Windrad gilt natürlich die Spannung darf - bei stärkstem Wind - die 60 V Grenze nicht toppen.

Das der mppt Regler den Strom vom Windrad auch wegschaltet ist klar, der macht da keine Unterschiede und richtet sich nur nach dem Ladezustand des Akkus.

Das ist keine Entwarnung, das Windrad bei starkem Wind dann weiterlaufen zu lassen könnte es dann wegen Überhitzung abfackeln
Carl
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 09:50 Uhr  ·  #14
Diese Messung:

1 M. = 4,5A
2 M. = 8,5A
3 M. = 8,5A

deutet darauf hin dass eines der Panele nicht korrekt verbunden ist, vielleicht die Steckverbindung nicht richtig verklickt oder ein fehlerhafter Stecker. Oder eine Sicherung läßt nichts durch.

Mal die Stecker lösen und einzeln die Panelle mit dem Multimeter prüfen ob Strom kommt.
wieso
 
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 09:52 Uhr  ·  #15
Ok Carl , das hatte ich überlesen das die Module parallel geschaltet sind , und gut so dann O-)
wieso
 
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 10:27 Uhr  ·  #16
Zitat geschrieben von jogine

Zitat geschrieben von wieso

... Mir ist bekannt das eine Überbelegung also etwas mehr an Watt an den bekannten MPPT Ladereglern eher kein Problem sind , bedeudenter ist wohl die zulässige Eingangsspannung nicht zu überschreiten ( auszureizen)

Was mit den überschüssigen Watt passiert ? Denke mal ähnlich wie beim normalen Laderegeln , das was micht mehr in die Batterie zb in der Ladeendphase rein soll , lässt der Laderegler halt dann nicht rein , also bleibt dies bem PV Panel liegen


Und wie ist das dann bei Windanlagen?


Naja , aus einem PV Modul kommt DC Volt raus und diese Volt-Spanne von zb eines Netzmoduls liegt bei ca 31 Volt (mehr oder weniger) aber so in diesem Bereich , bei einer 24 Volt batterie würd ich eher keinen MPPT Laderegler empfehlen , aber gut , deine Powerbank braucht diesen da ja wohl deine Batterie eine 12 Volt Spannung hat .

Beim Windrad , komt aber erstmal 3 phasen AC Strom an , den kannste natürlich gleichrichten und direkt an eine 12 Volt Batterie klemmen mit vielen Verlusten . Wenn Du dir aber vorstellst diesen gleichgerichteten Windstrom via des Mppt Solareingangs anzuschliessen , dann kann ich dir erstmal nur abraten , da win windrad via MPPT Idee nicht mehr an der batterie "klebt " welche die Spannung der WKA im Zaum hält , also kann sehr wohl sein dass das Windrad A : so schnell dreht und die 60 Volt limit deines MPPT Aschlusses übersteigt und der dann abraucht und B: das die Turbine "durchdreht" weil nicht mer festgehalten und Dir um die Ohren fliegt .

Sicherlich gibt es Wind-Turbinen die Du verwenden kannst am Mppt Eingang , oder am Zigarettenanzünder , oder am Netzstrom Eingang vielleicht auch

Im Detail mit Garantie kann dir dies aber hier wohl keiner abnehmen diese Entscheidung / Forschungsprojekt , ist ja Dein Geld

Der Windcatcher thread hier im Forum hat dich wohl zu uns gebracht , da gehts genau um das Thema , mit einem DC Windrad in den MPPT Solar-Eingang eine Powerbank zu laden , nur ist dies nicht ein "gewöhnliches" Windrad und der generator ist halt limitiert um an solch Powerbanks Eingänge zu passen (denke ich mal)

Aber sag Du doch mal auch warum Du ein Windrad willst
jogine
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 12:18 Uhr  ·  #17
Ja ich sehe schon wir kommen hier nicht wirklich weiter.

Zum einen ist es so das ich zur Zeit (nur trübe Tage keine Sonne) alle drei Tage meine 17Kg schwere PowerOak Powerbank
nach Hause schleppen muss um sie Aufzuladen.

Meine Hoffnung war über Nacht das Windrad über die 10A Sicherungen anzuschließen und die Solaranlage wegzuschalten.
Tagsüber genau umgekehrt (ich gehe da auf Nummer Sicher)

An der Powerbank hängen im wesentlichen zwei Verbraucher, Gewächshausheizung 300W und eine 300W Heizung für einen
Termoschrank in dem die Powerbank steht. alles Temperatur gesteuert (Funktioniert auch sehr Gut)

Ich wollte mir eine Windkraftanlage zusammenbasteln welche aus drei Propellern besteht
(kleine Propeller Durchmesser max. 60cm) Das Modell eines Flugzeugs Frontpropeller und zwei Propeller in den Tragflächen.
Ich hätte dazu sicher noch die eine oder andere Frage gehabt. Das ganze wäre dann auf das Dach der Laube ca, 5Meter höhe gekommen. Ob die Propeller in Reihe oder Parallel geschaltet werden z.B.
Die Turbinen sollen auch gar keine so große Leistung haben alle drei zusammen 100 - 200 Watt wäre schön weniger auch nicht schlimm.

Für mich ist das ganze ein Forschungsprojekt, ich tüftele halt gerne.
Ich werde das auch umsetzen und hier weiter Meine Fragen stellen, wenn ich darf.
Wenn ich soweit bin mache ich auch Fotos dazu.

jogine
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 16:49 Uhr  ·  #18
:-) jogine
Gut von deinem Projekt zu höhren , manche (ich) hier denken halt nur lat mit nicht bös gemeint
Ist halt etwas komplex da auch mitzudenken , den jegliche Bastellei an der Powerbank wird ja zum Garantieverlust führen

Trotz dem , auch wenn es nicht ellegant klingt , würde ich wohl eine externe Batterie laden mit dem Windrad Projekt und die PV halt an ihrem Mppt Eingang lassen , eher mit der externen Batterie via dem Zigarettenanzünder Anschluss andocken , somit hasst Du dann auch die Option deine Powerbank mal mitzunehmen und doch noch eine Stromversorgung an der Gartenhütte
Mir wäre das zu heikel den MPPT für PV in der Powerbank zu "missbrauchen " auch das ummstöpseln zuviel
Zb auch schon aus dem Grund fals es gehen sollte , dieser interne MPPT Regler fürs Windrad zu benutzen , wird der dann das Windrad von der Powerbank trennen, wenn voll geladen und die Turbine dreht dann "haltlos" , für so einen Fall bräuchtest dann eher einen speziellen Laderegler oder Bremsmechanismuss

Ich wiederhole mich wohl :-/

Da du wohl eher selber was entwickeln willst , verständlicherweisse , aber es gibt kleine Windanlagen die auch sich selber regulieren , zb https://www.bimblesolar.com/offgrid/wind/nemowind500w
Che
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 17:37 Uhr  ·  #19
Was bitte reguliert sich da?
Carl
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Re: Lithium-Ionen-Akku mit Windkraftanlage laden

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Gepostet: 23.02.2023 - 18:09 Uhr  ·  #20
Na ja, 3 Windrotoren a 60 cm Durchmesser - damit kommt man knapp auf einen Quadratmeter Fläche zum Wind und erntet so bei einem Beiwert von 0,3 mit dem in Deutschland häufigst auftretenden Schwachwind in Bodennähe - also bei 3 m/sek Windgeschwindigkeit maximal 5 Watt.

Zum Trost: an besseren Standorten mit 6 m/sek sind es dann schon 38 W, bei 12 m/sek schon stolze 300 Watt.!

Und noch ein Trost, bei 3 m/sec reicht das schon locker für ein Feuerwerk mit Ledlichtern!

Nur zu! :-)

Ein Tip: Sollte der Standort häufig nur Schwachwind bieten wäre es gut entweder besonders breite und dicke Flügelprofile zu wählen oder statt der drei Flügel die eigentlich geplant sind noch mehr Flügel für größere Flächenabdeckung und so auch mehr Drehmoment bei etwas langsamerer Drehzahl.

Dann läuft das Windrad früher an und ist schneller im optimalen Leistungsbereich für Schwachwind.
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