Hilfe, E-Rolli mit 2 in Reihe geschalteten Akkus und unsymmetrischer Entladung

Hallo,

diese Konfiguration ähnelt der, wenn zwei 12V-Akkus in einem 24V-LKW eingebaut sind und eine Mittelanzapfung besitzen, die dann z.B. das 12V-Radio u.ä. versorgt. Immer führt diese einseitige Mehbelastung einer Batterie zur Überladung der jeweils anderen. Entsprechend sind die Lösungsansätze auch sehr ähnlich. Hier wird die Sache dadurch erleichtert, daß das Ladegerät vermutlich nicht so viel Strom aufbringt, wie die Lichtmaschine im LKW, man muß sich also nicht mit 50A "überschüssigem" Strom herumschlagen, sondern nur mit 5A (oder so).

Entsprechend würde ich zur Abhilfe einfach einen Überladeschutz als "Balancer" einsetzen. Sobald 14,2V Ladespannung erreicht werden, beginnt der Überladeschutz den Teil des Stromes durchzuleiten, der zu einem weiteren Anstieg der Akkuspannung führen würde. Damit ist das Problem dann gelöst.

Als einzig problematisch könnte es sich erweisen, wenn man ein Ladegerät verwendet, welches eine deutlich höhere Ladeschlussspannung anstrebt als 14,2V pro Akku. So gibt es z.B. Ladegeräte, die bis 14,7V hochladen (gerade im Bereich zyklischer Lasten wie Elektrorollstühle durchaus üblich). Für solche Lader wäre der Überladeschutz dann natürlich nicht optimal justiert. Auf Anfrage könnte ich aber ein entsprechend angepasstes Gerät liefern. Am besten mal nachmessen, wie hoch der Lader lädt.

Auch die Methode der zwei Einzellader ist nicht schlecht. Man muß nur aufpassen, daß auch beide immer einwandfrei arbeiten, sonst ist eines Tages ein Akku voll und der andere leer.

Viele Grüße!

Thomas Rücker

Anstelle der 12 Volt Mittelanzapfung könnte auch ein getakteter 24/12 Volt DC/DC Converter (Drosselwandler mit hohem Wirkungsgrad) vorteilhaft sein, falls die mittlere Stromaufnahme der 12 Volt Komponenten nicht wesentlich über 5 Ampere beträgt. Dafür gibt es schon kostengünstige Aplikationen im Bereich von 90% Wirkungsgrad. Ein sogenannter Balancer wäre immer noch die zweitbeste technische Lösung, neben dem getrennten aufladen beider Verorgungsbatterien.

Micha: Wenn die Lader mit Euro-Netzkabeln (ohne Schutzleiter) ausgerüstet sind, sind sie Ausgänge definitiv potentialfrei.

Ewald: Ein DC/DC-Wandler ist auch eine Möglichkeit, aber man hat dann leider auch eine permanente Stromaufnahme durch den Wandler, auch ohne daß ein Verbraucher Strom aufnimmt. Wenn das nicht weiter stört, kann man durchaus diesen Weg gehen. Ich selbst bevorzuge auch eine solche Methoden, um gar nicht erst Dreckeffekte wie asymmetrische Akkubelastung einzuschleppen. Als Lösung für ansonsten unvermeidliche Lade-Asymmetrien sind Balancer aber eine sehr gute und praktikable Lösung, wie man in den letzten Jahren im Lipo/LiFe-Bereich erkennen konnte.

Viele Grüße!

Thomas Rücker

Moderne Bleiakku-Lader sind meistens Schaltnetzteile mit einer zusätzlichen Microcontroller Steuerung, egal ob Sperr, Gegentakt oder Flußwandler, sind solche Geräte völlig galvanisch getrennt. Den Schutzleiter zu unterbrechen wäre in manchen Fällen trotzdem empfehlenswert, weil die Erdung und DC-GND eine elektrisch leidende Verbindung haben könnten? Oft besteht aber diese Verbindung nur aus einem hochohmigen Widerstand und parallelgeschateten Kondensator, siehe ein Beispiel!

In diesem Fall wäre es auch am vernünftigsten, zwei getrennte (verpolungssichere Steckverbindungen) nach außen zu verlegen und die Leitungen zu den Akkus vorsorglich abzusichern, damit bei möglichen Kurzschlüssen nichts passieren kann.

Ich hatte vor mehreren Jahren ein ähnliches Problem mit einem jungen Bewohner vom Behindertendorf Altenhof, welcher wegen seiner nachträglich installierten 12 Volt HiFi Anlage die Akkus unsymmetrisch entleerte. Dort wurde ein 24/13,8 Volt 100 Watt DC/DC Wandler nachgeschaltet und zusätzlich noch mit einer kräftigen 20 Volt 45 Ampere Doppel-Schottkydiode gesplittet, damit mögliche höhere Stromspitzen vom +12 Volt Mittelanschluß beider Akkus bereitgestellt werden. Dieser DC/DC Wandler wird selbstverständlich mit einem Leistungsschalter von der Energieversorgung getrennt, wenn er nicht benötigt wird.

Meiner Meinung wäre es Dein gutes Recht, vom Hersteller geeignete Maßnahmen einzufordern. Immerhin verlangen sie Unsummen für meist technisch fragwürdige Lösungen. In einem anderen Fall wurde vor knapp 3 Jahren einem Querschnittgelähmten (welcher auch permanente Sauerstoffversorgung von akkubetriebenen Geräten braucht und von seinen Eltern zu Hause geflegt wird) ein überdimensionierter Notstromgenerator mit Zweizylinder Honda Benzin Viertaktmotor verkauft. Weil längere Stromausfälle in unserer Gegend eher selten sind, war nach weniger als 1½ Jahren das Benzin im Tank nicht mehr wirklich startwillig und die integrierte 12 Volt 30 Ah Starterbatterie hat auch nach ca. 5 Startversuchen den Geist aufgegeben. Zum Glück konnte damals ein hilfsbereiter Nachbar den Notstromgenerator mit Starterkabeln von seinem PKW doch noch zum laufen bringen. Wenige Tage später installierte ich einen Erhaltungslader mit zwei umgebauten 12 Volt Tischnetzteilen und versetzte frischen Super Plus Kraftstoff mit Zusätzen, damit er mindestens 2 Jahre haltbar bleibt. Meiner Meinung ist es sehr verantwortungslos, daß Firmen welche solche Geräte zu oft überhöhten Preisen verkaufen, überhaupt nicht über mögliche Lanzeitfolgen nachdenken oder ihre Kunden wenigstens informieren?