AGM Akkus von Solar geladen, LEIDER keine Temp. Kompensation, was tun?

  • Hallo!

    Ich mache erste Gehversuche mit einer kleinen Solaranlage (ca. 2 kWp, 8 x 250Wp).

    Ich habe ältere Gebrauchte (6 Jahre) AGM Batterien am Start, 4 x Exide Marathon M12V190FT.

    Die sind 2x2 Verschaltet bieten also 24V bei 380 Ah (naja im Idealfall).

    Die scheinen sehr in Ordnung zu sein, beim Spezi und bei meinem billigen Messgerät zeigen die zwischen 2 und 3 milliOhm Innenwiderstand und halten auf jeden Fall Ladung & Spannung.


    Exide selber hat die nicht in Ihre "Solar" Kategorie eingeordnet (k.A. warum) aber die sind nun mal was ich habe :-)


    Nun habe ich mich so weit eingelesen das zu hohe Spannung bei Bulk / Float / Maintenance eine Gefahr für die Akkus darstellen können.

    Aber auch ständiges Laden auf zu niedrige Spannungen ist nicht gut wegen der zu erwartenden Sulfatierung.

    Mein Ziel ist eine Einstellung bei der ich ca. 15% bis 25% Entladetiefe erreiche. (Ich kann das nur anhand der cut-off Spannung machen und bei niedriger Entladung kann er ja mehr ausschöpfen als bei hoher Entladung, daher dieser unscharfe Bereich).


    SCHLIMM ist nun aber das der ebenfalls gebrauchte Solar Regler nicht temperaturgeführt ist. Bei mir ist der aber leider im dünnwandigen gartnschuppen, wird also im Sommer sicher mal 40 Grad und im Winter auch mal -10 abbekommen.

    Nun habe ich die Spannungen erst mal "zu niedrig" eingestellt. (Float 27,2V, Bulk bis 28,8V, Wartungsladung auch 28,8V).


    Würde es die wachsende Sulfatierung bremsen / verhindern wenn ich die Akkus z.B. alle 2 Wochen mal einen halben Tag mit einem guten Temperaturgeführten Ladegerät (z.B. CTEK M XT 14) lade? (Ausganszustand wäre dann schon mindestens zu 80% geladen) ?


    Andere Idee wäre es mit Arduino (oder RPI) und Temp Fühler die richtigen Spannungen zu ermitteln und jene alle Stunde oder so im Solarlader zu setzen, das erlaubt der per Standard Protokoll.

    Ist aber natürlich ein Aufriss.


    Klar, noch besser wäre ein Lader & LiPos für 10.000 Euro aber das geht gerade nicht :-)

    Und in den 20° Keller kann ich das Zeug nicht stellen mangels Keller und Entfernung zu den Solarmodulen (an der Wiese, 30m vom haus entfernt)


    Danke für Anregungen & Hilfe!


    Nils

  • Die Temperaturkompensation wird m.E. meistens überbewertet. Wichtig wird das erst bei sehr breiten Betriebstemperaturbereichen von 60°K und darüber, weil man dann natürlich auf die ganz tiefen und ganz hohen Temperaturen Rücksicht nehmen muss. Bei Solarbetrieb wird man aber nur selten höhere Ladeströme in Temperaturbereichen von mehr als 30°K haben, daher ist die TK hier nicht so wichtig.


    Viel wichtiger erscheint mir, dass man regelmäßig gegen die unter bestimmten Betriebsbedingungen bei Bleibatterien nun mal unvermeidliche Sulfatierung vorgeht. Als das beste Mittel hat sich bei mir die gründliche "Hochspannungs"-Ladung über zwei Tage mit deutlich erhöhter Ladespannung erwiesen, wodurch die Sulfatierung effektiv zurückgedrängt wird und die Batterie regelrecht aufblüht. Oder gleich den Löffel abgibt.


    Grüße, Tom

  • Hallo Tom!

    Danke für die "Beruhigung" :-)

    Meinst Du denn das "einen tag lang laden" mit dem CTEK M XT 14 dazu dienen kann?

    Ich kann eines von einem LKW Bekannten abstauben.

    Die werden ja immer recht hoch gelobt.


    Ist es wichtig das die Desulfatierungs Ladung "in einem Stück" und laaaang stattfinde?

    Welche SPannung ist denn für Dich hoch? Ich habe halt Angst vor dem Ausgasen wobei die VRLA's da ja anscheinend recht robust sind (hohe Rekombination?!)


    Sorry falls ich Sachen durcheinanderwerfe, bin noch Neu :-)


    Dank Dir!


    Nils



    P.S. Zusatzinfo die höchstwahrscheinlich irrelevant sind :-)

    Ich habe einen Balancer verbaut der die Reihenschaltung von der Spannung her ausgleicht, max Ausgleichsstrom 10A. Soweit ich sehen und messen kann sind die Beiden Reihenglieder zu Zeiten starker Ent- / Beladung (80A) so max. 0,1V auseinander, im Normalbetrieb eher so 0,03V und nach kurzer zeit ohne Last bei max 0,01V (Messtoleranz).

    Ich habe weiterhin auch die "Mitte" der Beiden Reihenschaltungen verbunden, mein größtes Grauen ist ein Auseinanderdriften. Diesen "Mittensteg" habe ich mit 7,5A abgesichert, im Idealfall fließt da ja gar nichts aber sollte etwas sein kann ich das zum Einen an der Sicherung "ablesen" und zum Anderen passiert zumindest da nichts schlimmeres.

    Weiterhin habe ich einen "Pulser" verbaut der angeblich den Akkus hilft. Das ist ja wahrscheinlich Schlangenöl, aber ein ansonsten seriöser Nutzer des Photovoltaikforums der auch noch "in Blei" macht sagt er kann zwar wissenschaftlich nicht begründen warum aber seit er das macht (Jahre) halten nahezu baugleiche Blei-Säure merkbar länger in seinem Setting (5J statt 2J).

  • Ich stelle zwischen 15,5 und 16V ein und lade damit die (bereits vorher voll aufgeladene) Batterie noch zwei Tage lang. Das wirkt wirklich sehr gut. Erstaunlicherweise gasen die meisten Batterien bei dieser Spannung noch nicht. Jedenfalls, wenn sie noch nicht zu alt sind und noch nicht zu viele Zyklen auf dem Buckel haben, denn die Gasungsschwelle sinkt mit Alter und Ladungsdurchsatz ab. Einfach mal ausprobieren, dann wirst Du schon merken, was ich meine.


    Ladestrompulser wirken ganz ähnlich. Das Problem ist, dass Bleisulfatkristalle im Laufe der Zeit wachsen. Durch das Kristallwachstum steigt das Kristallvolumen aber erheblich stärker als die Kristalloberfläche, was ihre elektrochemische Reaktionsfreudigkeit vermindert. Deshalb dauert es bei sehr großen Sulfatkristallen eben sehr lange, bis sie vom Ladestrom wieder in die Aktivmaterialien Blei und Bleidioxid zurück verwandelt werden sind, was eins der größten Probleme bei Bleiakkus darstellt. Man kann nun mit einer längere Zeit anliegenden hohen Dauerspannung versuchen, diese "müden" Sulfatkristalle wieder aufzulösen, oder auch mit kurzen Spannungsimpulsen. Kurze Spannungsimpulse haben den Vorteil, dass sie die Kristalle ebenso auflösen wie eine Dauerspannung, aber die Gasung kaum erhöhen. Allerdings liegt es auf der Hand, dass der Vorgang der Desulfatierung bei kurzen Impulsen erheblich länger dauert, als bei einer Dauerspannung. Ich bin deshalb von den Ladestromimpulsen weggegangen, hin zu der erhöhten Dauerladespannung, denn damit tut sich wenigstens was und auch die Wirkung ist bei normalen Batterien deutlich besser, was man an der erheblich höheren Ruhespannung nach Abschluss der Hochspannungsladung leicht feststellen kann. Impulse sind aber bei völlig tauben Batterien wirksamer, nur wann hat man jemals welche, die völlig taub sind und keinen Ladestrom mehr annehmen? Irgendwie nie. Und wenn doch, sind diese Batterien meist komplett schrottreif und auch nach einer langwierigen Regenerierung kaum noch zu gebrauchen. Drum mache ich es nur noch mit dem einstellbaren Netzteil.


    Achso, eins noch zu den Ladestrompulsern, die man dauerhaft an die Batterie anschließt: Solche Geräte, sehr verbreitet ist der "Megapulse" der Firma Novitec, sind zwar prinzipiell wirksam, aber leider nur dann, wenn sonst nichts an der Batterie angeschlossen ist! Denn die Ladestromimpulse sind so kurz, dass die elektrischen Leitungs- und Gerätekapazitäten allein schon ausreichen, um die Hochspannungsimpulse einfach flachzubügeln und so unwirksam zu machen. Andererseits muss man sich die Frage stellen, ob es für elektronische Geräte, die an solche Batterien angeschlossen sind, wirklich gut ist, wenn sie mit Spannungsimpulsen von 20V und mehr beharkt werden. Daher kann man davon ausgehen, dass solche Geräte zwar ein (fälschlich) gutes Gefühl in der Bauchgegend verursachen, aber sonst auch nichts. Es sind gut verkäufliche Placebos, die erst dann einen Nutzen entwickeln, wenn außer ihnen selbst nur noch ein Ladegerät an die Batterie angeschlossen wird, das auch die zur Desulfatierung erforderliche Energie bereit stellt. Nur dann kann man ja auch gleich ein regelbares Netzteil verwenden... -|-


    Probier mal Tom's Ladewutzel. Man kann aber auch jedes andere Netzteil verwenden, wo sich die Spannung im Bereich zwischen 14 und 17V verstellen lässt und das etwa 2A Strom bereitstellt.


    Grüße, Tom

  • Tom

    Ohhh so eine hohe Spannung?
    Wie könnte ich denn bei meinen VRLA rausbekommen ob:

    (1) Eine Sulfatierung vorliegt? Kann ich das am Innenwiderstand bemerken?

    (2) Welche Spannung richtig ist? Gasen sollen die ja eigentlich *gar* nicht, habe halt Angst sie zu beschädigen.

    Gibt es Anhaltspunkte welche Spannung "die richtige" ist?


    Grüße,


    Nils

  • Sulfatierung liegt bei jeder Bleibatterie vor, die einige Zeit gelaufen ist. Das lässt sich im alltäglichen Betrieb gar nicht vermeiden. Die Frage ist eher, wie stark die Sulfatierung ist. Da beim Bleiakku der Innenwiderstand bei Vollladung niedrig und im entladenen Zustand hoch ist, kann man den Innenwiderstand allein nicht sinnvoll zur Bestimmung der Sulfatierungstiefe heranziehen. Ich verwende wie gesagt 15,5 bis 16V über 24 bis 48h. Das wirkt sehr effektiv. Wenn man den Ladestrom begrenzt und darauf achtet, ob sich die Batterie dabei merklich erwärmt, kann nichts passieren. So schnell "zergast" es eine AGM-Batterie nun auch wieder nicht, denn Du sollst die Batterie ja nicht wochenlang kochen, sondern ohne nennenswerte Erwärmung über zwei Tage mit leicht erhöhter Spannung laden. Wenn die Batterie sich dabei erwärmt (über 35°C), dann sollte man die Ladespannung vermindern. Eine merkliche Erwärmung bei 15,5V zeigt aber auch klar eine gesunkene Gasungsschwelle an, die ihrerseits wieder das Ende der Lebensdauer markiert. Wenn es erst mal so weit ist, dann kann man an einer Batterie auch nichts mehr verderben. Aber meist auch nicht mehr viel gewinnen.


    Grüße, Tom

  • Hallo Tom,

    okay, dann würde ich es mal mit 15,5V versuchen.
    Aber generell könnte ich schon den Innenwiderstand bei Vollladung bestimmen und beobachten um Warnzeichen zu kriegen, ja?

    Und: Was ist denn ein vernünftiger Ladestrom für meinen 2x2 24V 380Ah Block? ( 4 x 12V 190 Ah ).


    Grüße,


    Nils

  • Der Ladestrom wird ohnehin von der Batterie selbst gesteuert, soweit das Ladegerät ihn nicht begrenzt, um Überlastung zu vermeiden. Das Problem ist aber, dass die Sulfatierung eben dazu führt, dass der Ladestrom zu früh absinkt und dann nur noch eine sehr langsame Weiterladung möglich ist. Das liegt wie erklärt an den großen Bleisulfatkristallen, die sich bei normaler Ladespannung kaum noch laden lassen. Insofern müsste die Frage lauten: Wie lang ist eine vernünftige Ladezeit für eine Batterie? Und da kann ich sagen: Möglichst lang! Eben damit auch die großen Kristalle mitgeladen werden. Nur hat man regelmäßig nicht die Zeit und die Batterie muss eben den Rhythmus mitgehen, den ihre Umgebung ihr abverlangt.


    Grüße, Tom

  • Ahh, mein Hybrid inverter hat die Möglichkeit in wählbaren Abständen eine Ausgleichsladung mit einstellbarer Spannung zu machen! Auch die Dauer ist einstellbar.

    Da könnte ich die 15,5V alle 14 tage für x Stunden eintragen... Schauen wir mal.

  • Kann man probieren. Wenn es problemlos klappt, wird sich die Batterieleistung sicher deutlich verbessern. Allerdings sollte hierbei unbedingt der Ladestrom auf unkritische Werte gesenkt werden (~2A/50W), da bei höheren Strömen und einem plötzlich auftretenden Zellenschluss die Batterie zu kochen beginnen würde, was den Austritt von Batteriesäure zur Folge haben kann. Ich empfehle deshalb bei dieser Art von "Hochspannungsladung" immer, die Batterie währenddessen scharf im Blick zu behalten, damit bei eventuell auftretenden Problemen kein Schaden durch auslaufende Akkusäure o.ä. auftreten kann.


    Grüße, Tom

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!