Beiträge von Tom

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Bezüglich des Laders BC-1210 und dem Anschluss an der Zusatzbatterie hätte ich noch eine Frage.

Würde der Trenn-Mosfet bei Anschluss des Laders an der Zusatzbatterie die Batterien trotzdem zusammenschalten?

Oder macht er das nur wenn Eingangsseitig (von der Starterbatterie her) eine Spannung größer den 13,3 Volt anliegt?

Nein, nur bei Anschluss an die Starterbatterie. Aber genau da liegt ein Problem:

Der Trenn-MOSFET schaltet sich je nach Spannung an der Eingangsklemme (Starterbatterie) ein oder aus. Steigt die Spannung dort über 13,3V, schaltet sich der Trenn-MOSFET ein. Sinkt die Spannung dort unter 13,1V, schaltet sich der Trenn-MOSFET ab. Soweit alles im grünen Bereich, jedenfalls wenn man den normalen Betrieb mit der Fahrzeuglichtmaschine beachtet.

Anders stellt sich die Situation dar, wenn deutlich leistungsschwächere Ladegeräte verwendet werden und die Zweitbatterie weitgehend entladen ist. Dann passiert nämlich folgendes:

• Motor steht. Starterbatteriespannung etwa 12,5V -> Trenn-MOSFET ist aus
• Ladegerät wird an die Starterbatterie angeschlossen. Spannung der Starterbatterie steigt langsam an
• Spannung an der Starterbatterie erreicht 13,3V -> Trenn-MOSFET schaltet sich ein
• Aktiver Trenn-MOSFET vergleicht die Spannungen an Eingang (Starterbatterie) und Ausgang (Zweitbatterie) und stellt fest: Eingangsspannung > Ausgangsspannung. Trenn-MOSFET schaltet die Verbindung durch
• Ein Ladestrom fließt von der Starterbatterie/Ladegeräte-Kombination über den Trenn-MOSFET zur Zweitbatterie
• Die Spannung der Starterbatterie/Ladegeräte-Kombination sinkt schnell unter 13,1V, weil die Zweitbatterie mehr Strom aufnimmt, als das Ladegerät liefern kann
• Trenn-MOSFET erkennt: Eingangsspannung < 13,1V. Trenn-MOSFET schaltet sich ab
• Verbindung zur Zweitbatterie wird vom Trenn-MOSFET wieder unterbrochen
• Durch die wegfallende Last der Zweitbatterie steigt die Spannung von Starterbatterie und Ladegerät sofort wieder an
• Spannung > 13,3V: Trenn-MOSFET schaltet sich ein
• u.s.w. u.s.w...

Und so entwickelt sich fortan ein lustiges Wechselspiel an -> aus -> an -> aus usw. Aus diesem Grund empfehle ich, ein Verhältnis von 1:4 zwischen Ladestrom der Lichtmaschine (in A) - bzw. einen Ladegerät, was aus Sicht des Trenn-MOSFETs dasselbe ist - und dem Zweitakku (in Ah) nicht zu überschreiten. Wird die Ladestromquelle im Verhältnis zur Größe des Zweitakksu zu klein, ergibt sich zunehmend ein instabiles Schaltverhalten des Trenn-MOSFETs. Daher mein Hinweis auf die Leistung des Ladegerätes.

Nun ist die Leistung des Laders BC-1210 nicht gerade klein, aber mit 10A liegt der Strom doch sehr deutlich unter der o.g. Empfehlung, wenn nicht gerade eine besonders kleine Zweitbatterie verwendet wird. Es ist also beim Anschluss des Laders an die Starterbatterie - zumindest für die erste Zeit - mit einem Wechselschalten des Trenn-MOSFETs zu rechnen. Wenn das nicht weiter stört, ist es kein Problem. Es hört auch sofort auf, wenn die Zweitbatterie so weit aufgeladen ist, dass ihre Klemmenspannung 13,1V überschreitet. Die Ladezeiten verlängern sich dadurch natürlich. Dem Ladegerät BC-1210 selbst macht das aber nichts aus, da es kein kompliziertes Ladeprogramm "fährt" sondern eine normale IU-Kennlinie besitzt.

Weil die Verwender von diesem (eigentlich vorhersehbaren) Verhalten aber regelmäßig verblüfft bis erschrocken sind, weise ich schon mal vorsorglich darauf hin.

Grüße, Tom

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Das Fzg wird von vielen verschiedenen Personen genutzt, die Bedienung muss sicher sein und Fehlbedienung ausgeschlossen werden.

OK, schon mal ein guter Ansatz.

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Wir wollen die Batterien mit dem 300 A Mosfet trennen und die Seilwinde wie auch alle anderen oben genannten Verbraucher möglichst über die Zusatzbatterie betreiben ... Ist dieser Einbau mit dem Trenn-Mosfet Grundsätzlich so möglich? Wir wollen für den Anschluss der Winde 70mm² Kabel nehmen. Hält das Mosfet bei Motorlauf und Einsatz der Winde den Spitzenstrom aus?

Der 300A ZVL-Trenn-MOSFET ist für einen Dauerstrom von 150A, einen Spitzenstrom von 300A (30 Sekunden) und eine maximalen Peak von 500A (3 Sekunden) spezifiziert. Solange man innerhalb dieser Werte bleibt, ist nicht mit Schwierigkeiten zu rechnen. Das Problem ist nur - besonders bei Seilwinden an der Zweitbatterie - das niemand vorher so genau weiß, wie viel Strom die Winde bei welcher Zugkraft aufnimmt und wie viel Ladestrom eine Zweitbatterie, die schon eine Weile stark belastet wurde, beim Motorstart aufnimmt. Also lautet die Frage eigentlich nicht nur, was der Trenn-MOSFET aushält, sondern wie hoch der maximal zu veranschlagende Strom ist, der durch den Trenn-MOSFET fließt. Kurze Antwort: Gute Frage. Nächste Frage?...

Die Motoren von elektrischen Seilwinden sind in der Regel adaptierte Anlassermotoren. Die Maximalströme dieser Motoren liegen durchweg bei 500A und darüber. Wenn man jetzt von dem nicht sonderlich unwahrscheinlichen Szenario ausgeht, dass jemand bei zunächst stehendem Motor die Winde hart rannimmt und die Zweitbatterie damit fast leer orgelt und dass er dann, wenn er merkt dass die Batterieleistung langsam nachlässt, den Motor startet, dann fließt zusätzlich zur Stromaufnahme der Winde noch ein beachtlicher Ladestrom von der Starterbatterie zur Zweitbatterie durch den Trenn-MOSFET, der locker 1.000A überschreiten kann. Wenn solche Spielchen über längere Zeit andauern, geht der Trenn-MOSFET kaputt. Man müsste also im Sinne der angestrebten Fehlbedienungssicherheit durch technische Einrichtungen verhindern, dass der Motor während des Windenbetriebs läuft oder getstartet wird. Was natürlich auch nicht wirklich Sinn ergibt, weil die Lichtmaschine als Stromlieferant beim Windenbetrieb üblicherweise immer zur Unterstützung herangezogen wird.

Aus dem geschriebenen wird klar, dass es - besonders bei der geforderten Lösung einer Windenversorgung aus der Zweitbatterie - nicht ohne eine vernünftige Einweisung des Betriebspersonals geht, wenn Systemausfälle durch Überlastung sicher verhindert werden sollen. Wenn ein Briefing bei Betrieb von Winden aus den genannten Gründen aber generell unabdingbar ist (schon zur Unfallverhütung!), dann kann man m.E. die Winde auch gleich an der Starterbatterie anschließen und darauf hinweisen, dass sie nur bei laufendem Motor zu verwenden ist. Dies könnte man auch relativ leicht durch technische Maßnahmen flankieren, die einen Windenbetrieb bei stehendem Motor ausschließen. Damit wird man die alle o.g. Probleme auf einen Schlag los.

Übrigens werden es Ihnen die prozessorgesteuerten Geräte danken, die Sie mit an die Zweitbatterie anschließen möchten, denn die Spannungseinbrüche der Zweitbatterie beim Windenbetrieb führen schnell zu Betriebsstörungen solcher Geräte (Reboot bzw. Abschaltung).

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Wo würden sie idealerweise das Ladegerät dauerhaft anschliessen? Wir wollen ständig beide Batterien laden. Fzg soll dafür über eine externe Ladesteckdose in der Garage angesteckt werden.

Bei Verwendung des Laders BC-1210 ist der Anschluss an der Zweitbatterie angeraten. Sollen beide Batterie gleichzeitig geladen werden, empfiehlt sich ein größerer Lader mit zwei getrennten Ausgängen für Starter- und Versorgungsbatterie wie z.B. "Tom's-Powerlader 1kW ". Die beiden Ladeausgänge des Powerladers werden dann mit den Batterie-Pluspolen und Minus verbunden. Aufgrund der hohen Leistung des Powerladers sind die Batterien schnell wieder einsatzbereit.

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Sobald das Ladegerät angesteckt ist, darf das Fzg nicht mehr gestartet werden können.

Wie könnten wir das "einfach" realisieren?

Bei Festeinbau des Ladegerätes könnte man ein 230V-Relais verwenden, um den Anlasser abzuschalten. So lange Netzspannung anliegt, wäre dann kein Starten möglich.

Grüße, Tom

Ich liefere Akkutechnik, keine fahrzeugspezifischen Umbaupläne...

Am besten mal eine KFZ-Elektrikwerkstatt ansteuern und dort anfragen, welche Strippen am besten geändert werden, um eine Zweitbatterie für die Versorgung der Standheizung (und des Fahrzeuggebläses) einsetzen zu können. "Unermesslich" sind die Kosten für einen solchen Umbau jedenfalls nicht.

Grüße, Tom

Hallo,

für die große 200A-Lima ist das kleine Schubserle natürlich nicht mehr ausreichend, um den vollen Ladestrom durchzuleiten. Hier kann man nur den großen ZVL-Trenn-MOSFET oder eine vergleichbare Technik verwenden. Ein Stützbetrieb wie mit der Saftschubse ist damit natürlich nicht möglich. Die zu versorgenden Verbraucher müssen also an das zweite Akkunetz angeschlossen werden.

Die Frage nach der Größe des Zweitakkus habe ich allerdings nicht verstanden. Da über die Verbraucher und die näheren Anforderungen nichts mitgeteilt wurde, kann hierzu keine Aussage gegeben werden.

Grüße, Tom

Hallo,

zunächst möchte ich feststellen, dass ich kein Fachmann für autarke Energieversorgungen, in der Größenordnung wie sie von Ihnen beschrieben werden, bin. Aber natürlich gibt es gewisse Parallelen zu mobilen Bleiakkus und den an diese gestellten Ansprüchen.

Darüber hinaus fällt es schwer, für die von Ihnen genannten Betriebspunkte sinnvoll absolute Spannungswerte zu benennen. Zunächst ist es für die Lebensdauer der Akkus nicht förderlich, wenn ständig Ladungen und Entladungen vorgenommen werden. Die Lebensdauer wird dadurch deutlich verkürzt. Insbesondere wird eine 99,99% Vollladung dadurch sicher ausgeschlossen. Gerade diese vollständigen Aufladungen sind aber mit Blick auf eine zufriedenstellende Akku-Lebensdauer unerlässlich. Auch der Innenwiderstand der Akkus (also die Spannungslage unter Lastbedingungen) kann durch sie positiv beeinflusst werden. Genau dieser Akku-Innenwiderstand ist auch der kritische Faktor bei der Festlegung der von Ihnen gesuchten Spannungsschwellen für Beendigung der Ladung und Wiederzuschaltung des Ladestroms. Daher spielt auch die Höhe des Lade- und Entladestroms bei der Festlegung der Spannungs-Schaltschwellen eine ganz wesentliche Rolle.

Es würde jetzt zu weit führen, wenn ich die technischen Zusammenhänge im Detail aufführen würde, aber als erstes würde ich versuchen, die Überschussleistung allein auf die Infrarotheizung zu schalten und die Akkus möglichst lange im Bereich einer gesunden Vollladung zu halten. Ihre kleine Wasserkraftanlage scheint hierfür auch ideal zu sein.

Die Frage nach den idealen Spannungen für die Zu- und Abschaltung des Ladestroms würde ich in jedem Fall strikt gemäß der Angaben des Akkuherstellers festlegen. Sie wissen sicher, dass es sehr unterschiedliche Spannungswerte gibt, je nach Akkutemperatur und dem Lastschema, dem die Akkus unterworfen sind. So benötigen Bleiakkus in Stand-By-Anordnung z.B. erheblich niedrigere Ladespannungswerte als Akkus unter zyklischen Betriebsbedingungen. Ich kann die bei Ihnen vorliegenden Betriebsbedingungen aber leider nicht aus der Ferne ermitteln. Vermutlich sind diese bei Ihnen auch nicht immer konstant, sondern ändern sich insbesondere mit den Jahreszeiten. Auch diese Schwankungen müssten mit Blick auf maximale Akkuleistung und -Lebensdauer natürlich berücksichtigt werden. Wenn ich nun diese wichtigen Faktoren unberücksichtigt lasse und Ihnen einfach "meine" Schaltschwellen empfehle, tue ich Ihnen sicher keinen Gefallen.

So bleibt nur, die benötigten Spannungen aus den Datenblättern des Akkuherstellers zu entnehmen und auf eine Controllersteuerung zurückzugreifen, die je nach Betriebsbedingungen die zu Ihren Akkus passende Spannungskurven "fährt". Ich bin mir sicher, dass es hier eine große Zahl von Anbietern gibt, die Ihnen entsprechende "Akkucontroller" zur Verwendung im Autarkenergiebereich anbieten können, die meine oben geäußerten Gedanken umzusetzen verstehen.

Zur Beantwortung Ihrer zweite Frage (Berechnung der Zyklenzahl unter bestimmten Betriebsbedingungen) muss ich ebenfalls auf die Hersteller-Datenblätter verweisen, da es sich hierbei ein reine Erfahrungswerte mit ganz bestimmten Akkutypen handelt. Diese Werte schwanken also je nach Akkutyp und Betriebsbedingungen extrem stark und sind daher nicht pauschal zu beantworten. Allerdings gehen die Hersteller-Datenblätter naturgemäß nur sehr begrenzt auf die Betriebsbedingungen ein (meist werden verschiedene Kurven bei unterschiedlichen Entladetiefen zur Verfügung gestellt), beachten die Art und Häufigkeit der Vollladungen aber überhaupt nicht, obwohl gerade diese von ganz entscheidender Wichtigkeit bei der Beantwortung der Frage nach der zu erwartenden Akku-Lebensdauer ist.

Grüße, Tom

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Ich verstehe was Du meinst.

Daß beim normalen Motorstart nur ein Bruchteil der Nennkapazität entladen wird, bestätigt andererseits, daß ca. 95% der Kapazität hauptsächlich nur deshalb in die Batterie hineingebaut werden, damit diefür den Nenn-Kaltstartstrom nötige Platenoberfläche bereitsteht.

Naja, es gibt ja noch andere Aufgaben der Batterie in Kraftfahrzeugen als das Starten des Motors.

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Lassen wir mal einen evtl. merklichen Anteil der Plattengitter an der elektrisch wirksamen Platenoberfläche außen vor, dann frage ich mich, wie mit ~ 15% Restkapazität noch ein Motor gestartet werden kann – WENN die Batterie dafür in etwa den Nenn-Kaltstartstrom aufbringen muß.

Denn in diesem Zustand mit 15% Restkapazität könnte man doch theoretischdie ~ 85% Gewichtsanteile Bleisulfat als tote Masse aus der Batterie entfernen, und sie würde noch genauso arbeiten? Warum baut man dann die Batterie nicht direkt mit ~ 15% der bisher üblichen Bleimengen?

Siehe oben.

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Wie könnte sich denn ein Durchschnitts-PKW-Besitzer ohne Dein Arsenal anWissen und Messgeräten frühzeitig mit seinem Akku beschäftigen, um dessen Leben zu verlängern? Vorbeugend bepulsen? Und je nach durchschnittlichem Fahrprofil auch mal vollladen?

Genau. Öfter mal (auch ohne speziellen Anlass) auf 99,99% vollladen. Mit Ladestrom zu bepulsen führt besonders schonend únd wirkungsvoll zum Ziel, geht aber bekanntlich nur bei abgeklemmter Batterie. Entladestromimpulse haben auf bereits vorhandenes Bleisulfat ja leider keine positive Wirkung. Man kommt also nicht um ein mit Netzstrom betriebenes Ladegerät oder einen mit Netzstrom betriebenen Pulser herum.

Und, ganz wichtig: Die Ruhestromaufnahme des Fahrzeugs messen und wenn nötig minimieren! Wenn die Starterbatterie nur den Motor starten muss, kommt man locker über 10 Jahre Nutzungsdauer, selbst bei mehr als 10 Starts täglich. Da aber inzwischen alle möglichen technischen Einrichtungen in den Fahrzeugen ständig nach Strom verlangen, kommt man bei manchen Fahrzeugen kaum noch auf 1 Jahr.

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Kann denn eine final defekte Zelle überhaupt noch einen korrekten Elektrolytstand und Säuregewicht haben, ohne dass zwischendurch mal Säure nachgefüllt wurde?

Wenn es sich um einen mechanisch/elektrischen Defekt wie den eines Verbinderbruchs handelt, dann natürlich. Sonst eher nicht.

Grüße, Tom

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OK, verstanden. Aber gibt es denn Unterschiede bei der Säureschichtung zwischen Stationär-Naßbatterien (z.B. für Notstromversorgungen) und Fahrzeug-Starterbatterien, die regelmäßig durchgeschüttelt und –geschaukelt werden? Oder ist das Phänomen Säureschichtung so eigenstabil, dass die Bewegungen im Fahrzeug sie nicht nennenswert durcheinanderbringen?

Sicher wird es da Unterschiede geben, aber das bisschen schaukeln im Auto reicht meines Wissens nicht wirklich aus, um die Säureschichtung wirksam zu beseitigen. Da müsste man schon ganz gezielt umwälzen.

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Scheinbar wirkt es doch ganz passabel. Denn ein Winter-Kaltstart als Nagelprobe wird IMO doch nur bestanden, wenn der Innenwiderstand nicht bedeutend größer ist als bei einer neuen Batterie. Das erfordert entsprechend große Kontaktflächen zwischen Aktivmassen und Elektrolyt, und das setzt doch voraus, daß keine größeren sulfatierten Flächenanteile mehr übrig sind . . .?

Du machst mir die Zustandsbestimmung eines Bleiakkus immer noch zu sehr am "Innenwiderstand" fest. Dabei sagt gerade der Start eines Motors (also der Innenwiderstand zu Beginn der Entladung) fast nichts über den Zustand eines Bleiakkusn aus. Normalweise reicht es ja, wenn der Motor 1 bis 5 Sekunden durchgedreht wird. Bezogen auf die Akku-Kapazität ist das aber gar nichts. Und der Innenwiderstand im Sinne der Spannungslage unter Last spielt hier auch nur innerhalb der ersten paar Sekunden eine Rolle. Das ist auch der Grund, weshalb Starterbatterien in der Regel erst ausgetauscht werden, wenn sie kaum mehr als 10%(!!) der Nennkapazität besitzen. Akkus von Notebooks, Mobiltelefonen oder Gabelstaplern werden viel früher ausgesondert. Gerade dieser extreme Verschleißzustand von Starterbatterien, wenn man auf sie aufmerksam wird, lässt es sinnlos erscheinen, dann noch irgendwelche lebensverlängernden Maßnahmen zu ergreifen. Die Dinger sind dann normalerweise am Ende. Vielleicht könnte man die Restkapazität noch einmal verdoppeln, aber erstens ist das dann immer noch weit weniger, als man unter schwierigen Bedingungen benötigt und zweitens hält das nicht lange vor. Also entweder man beschäftigt sich viel früher mit seinem Akku, oder man tauscht ihn in diesem Verschleißzustand aus. Alles andere wäre doch vergebene Liebesmüh.

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Wenn eine Starterbatterie trotz immer ausreichender Ladespannung irgendwann nur noch ganz mühsam startet – woran kann ich abschätzen, ob Sulfatierung die Hauptursache ist (und eine Pulsbehandlung sie
grundsätzlich wiederbeleben könnte), oder ob sie wegen Gitterbrüchen bzw. angehenden Zellenschlüssen irreversibel geschädigt ist?

Ein paar Wochen Desulfatieren. Dann kann man sicher sein, das keine Sulfatierung mehr vorliegt, bzw. dass sich eine eventuell verbleibende Sulfatierung nicht mehr zurückführen lässt. Wenn der Akku dann trotz korrekten Elektrolytstand und Säuregewicht nicht korrekt arbeitet, wird er wohl oder übel als defekt gelten müssen.

Grüße, Tom

Zu 1.: Ja! Daran ist hauptsächlich die Säureschichtung schuld. Um das zu erklären müsste ich jetzrt seeeeehr weit ausholen. Und weil ich heute noch weg will, mache ich es mal so kurz wie möglich. Es wird trotzdem lang...

Bei Bleiakkus ist der Elektrolyt Teil des elektrochemischen Energieaustausches: Wird der Akku entladen sinkt die Säuredichte, weil Schwefelsäure sich mit Blei und Bleidioxid zum Entladeprodukt Bleisulfat verbindet. Bei der Ladung kehrt sich der Vorgang um und Säure wird frei. Diese Aufnahme und Abgabe der Säure geschieht räumlich unmittelbar am beteilgten Aktivmaterial, insbesondere innerhalb des Bleischwamms und der porösen Elektroden. Diese sich bei Ladungsänderungen ebenfalls stets ändernde Säurekonzentration muss sich daher zum großen Teil durch Diffusion mit dem umgebenden Elektrolyten ausgleichen, was einerseits Zeit benötigt (darum sind fast alle Vorgange im Bleiakku an eine Zeitkomponente gekoppelt) und andererseits direkt am Rande der Aktivmaterialien starke Schwankungen der Säuredichte gegenüber dem restlichen Elektrolyten mit sich bringt. Nun ist die konzentriertere Schwefelsäure schwerer als wie weniger konzentrierte, was dazu führt, dass sie gern zu Boden sinkt. Beim Entladen wird der Elektrolyt direkt an den aktiven Platten leichter, so dass diese leichtere Säure gern nach oben steigt. Man findet daher in jedem Bleiakku mit flüssigem Elektrolyten schon nach kurzer Zeit eine beachtliche Säureschichtung vor, wo die Konzentration der Säure unten hoch und oben niedrig ist. Dies führt dazu, dass die Platten unten unter der Einwirkung der erhöhten Säuredichte deutlich stärker entladen werden als oben. Das führt sogar dazu, das bei zyklischen Lade/Entladeschema die Entladetiefe an der Plattenunterseite noch wesentlich höher wird als an der oberen. Diese größere Entladetiefe der Plattenunterseite in Verbindung mit dem an der Unterseite ohnehin ständig niedrigeren Ladezustand führt dazu, dass sich unten deutlich größere Bleisulfatkristalle bilden als oben. Die Sulfatierung betrifft also besonders den unteren Teil der Platten. Entsprechend hoch ist dort der Verschleiß und in dessen Folge der dort entstehdende Kapazitätsverlust. So "kriecht" das Siechtum quasi von unten nach oben hoch. Dies nur als Hinweis, dass man innerhalb eines gebrauchten Akkus ganz unterschiedliche Bereiche von Sulfatierung vorfindet: Unten stark, oben wenig.

Wie gut oder schlecht sich diese bei praktisch jeder Starterbatterie vorhandene, vertikal stark unterschiedliche Art der Sulfatierung durch Bepulsen wieder aufheben lässt, wurde bisher leider kaum erforscht, so dass nur empirisch ermittelte Ergebnisse hierüber vorliegen. Um eine genaue Aussage treffen zu können, müsste ein recht beachtlicher Aufwand getrieben werden. So müssten zunächst einmal reproduzierbar sulfatierte Bleiplatten zur Verfügung stehen, die dann ganz gezielt bepulst werden. Allein hier kann der durchschnittliche Bastler schon nichts mehr ausrichten, weil ihm schlicht das Ausgangsmaterial mit bekanntem Ist-Zustand fehlt. Dann muss die Säureschichtung regelmäßig gemessen werden und schließlich müssten die Platten nach einer bestimmten Zeit optisch/physikalisch bzw. chemisch untersucht werden, um die verbleibende Sulfatierung quantitativ und qualitativ zu ermitteln. Das hat aber meines Wissens noch niemand gemacht. Immer blieb der Akku letztlich eine Art Black-Box, dessen Eigenschaften ausschließlich über die Anschlussklemmen messtechnisch oder in der täglichen Betriebspraxis "ermittelt" wurden. Das bringt zwar auch gewisse Einsichten über die Veränderungen dieser Black-Box, aber leider kaum Erkenntnisse über die inneren Veränderungen.

Aus diesem Grund sind den diversen Pulser-Händlern ihre esoterischen Märchen auch nur schwer auszutreiben ("Resonanzfrequenz des Bleisulfats" ... blabla MHz ... "Zertrümmern der Sulfatmoleküle" ...): Nix genaues weiß keiner. Ich auch nicht. Meine eigenen Erfahrungen beschränken sich hauptsächlich auf zwei Szenarien:

• Total sulfatierte und taube Starterbatterien, die sich durch Bepulsen - sofern sie vor der total-Sulfatierung noch brauchbar waren - wieder in einen für längere Zeit gut brauchbaren Zustand bringen lassen
• Durch insbesondere langsame Entladung stark zyklisch beanspruchte AGM- bzw- Gel-Akkus mit merklichem Kapazitätsverlust, deren verfügbare Kapazität sich durch langanhaltendes Bepulsen wieder deutlich spürbar steigern lies.

Wie sich die Bepulsung jetzt im Detail auf die Platten und die Aktivmaterialien auswirkt, kann ich nicht sagen, aber wenigstens wann und unter welchen Umständen das Bepulsen überhaupt etwas bringt, wie viel es vorraussichtlich an Kapazitätszuwachs bringen wird und wo man sich die Liebesmüh sparen kann, weil sie hier und da eben auch mal nichts bringt. Das Thema hatten wir ja schon weiter oben.

Zu 2. Jaein! Wie oben beschrieben bildet sich beim Energiewechsel von Entladen nach Geladen eine erhöhte Schwefelsäurekonzentration um die beteiligten Partikel, die beim Laden in Blei bzw. Bleidioxid umgewandelt werden. Entsprechend vermindert sich danach an diesen Stellen der Ionenstrom und verlagert sich hin zu den Stellen mit geringerer Säuredichte, wo dann vermehrt Bleisulfat umgewandelt wird. Das Ganze findet natürlich seine natürlichen Grenzen, weil bei einem weitgehend geladenen Akku das Potential zwischen den Elektroden kaum ohne lebhafte Gasentwicklung über 2,45V hinaus ansteigen kann. Diese dann einsetzende Gasentwicklung führt - vermutlich - insbesondere bei gealterten Akkus dazu, dass der Umwandlung des Bleisulfats gewisse Grenzen gesetzt sind.

Es geht aber auch nicht vorrangig darum, alles Bleisulfat in Blei und Bleidioxid umzuwandeln, sondern eher darum, die wenigen großen Bleisulfatkristalle in mehr und insbesondere kleinere Kristalle umzuwandeln, da im laufenden Betrieb von Bleiakkus immer eine störende Tendenz zum (Sulfat-)Kristallwachstum besteht. So verfügt z.B. ein junger Akku über viele kleine Bleisulfatkristalle, die zu Beginn der Entladung als Kristallisationskeime zur Verfgung stehen, während ein älterer über weniger und deutlich größere Bleisulfatkristalle verfügt, die als Kristallisationskeime deutlich weniger wirksam sind. Zudem vergrößern sich diese ohnehin schon größeren Kristalle bei der Entladung noch weiter. Man kann nun einen Teil dieser großen kristalle durchaus verkleinern (natürlich nicht durch "zertrümmern" , sondern einfach durch Aufladung), aber ein Teil wird auch immer zurück bleiben, wenn man den Akku nicht durch Überladen massiv anderweitig schädigen will.

Ich hoffe, diese etwas geraffte Klarstellung hilft bei der Einschätzung, wie es in Bleiakkus aussieht, was man durch Ladestrom-Pulse verbessern kann und was nicht.

Grüße, Tom

Am besten Ausprobieren und die damit gemachten Erfahrungen hier posten.

Grüße, Tom

Stimmt schon, dass verschiedene Wege nach Rom führen, aber was an dieser Schaltung im Ergebnis deutlich anders sein soll als am bisherigen Power-Pulsar, ist mir nicht klar. Aber es ist auf jeden Fall eine herrliche Diskretelektronik a la ELO. Sogar mit Thyristor...

Wie gesagt, für mich lohnt es sich leider nicht, in das Thema Batterie-Pulser noch weiter Zeit und Geld zu investieren, dafür liegt meine Hemmschwelle zu hoch, den Pulser als Allheilmittel und Segensbringer anzupreisen und das wiederum hält die Umsätze naturgemäß niedrig.

Grüße, Tom

Ist zu teuer. Du machst den fiesen Fehler, allein auf die Materialkosten zu schauen. Man benötigt ferner noch wenigstens eine Schmelzsicherung mit Halter, einen Ringkerntrafohalter, einen Kühlkörper samt Schrauben oder Klemmvorrichtung für den Gleichrichter, diverse Folienkondensatoren zur Verblockung und dann muss das Ganze auch noch aufwändig verdrahtet werden und bringt natürlich ordentlich Gewicht auf die Gehäusefüße. Achja: Die Wärme muss auch noch aus dem drumrum zu bauenden Gehäuse entweichen können, also muss man dafür auch noch etwas vorsehen. Mit viel Glück und geringem Anspruch an eine gute Optik (was den Absatz leider wieder massiv behindert) kann man auf Standard-Kunststoff-Gehäuse zurückgreifen, die in dieser Größe leider auch nicht gerade billig sind, falls man denn welche findet. Ein Schutz gegen Kurzschluss oder andere Misslichkeiten ist in der Aufzählung noch nicht mal vorhanden.

Also da würde ich lieber ein externes 12V/10A-Schaltnetzteil inkl. Netzkabel und Gehäuse für rund 50,- Euro nehmen und den Pulser damit via Kabel und DC-Stecker versorgen. Damit hält man sich einen Haufen Schwierigkeiten und Montagearbeiten vom Hals und umgeht man auch das blöde Problem der Netzspannung im Gehäuse des Laders.

Oder man nehme eins dieser netten Meanwell-Case-Netzteile mit Weitbereichseingang 90 bis 250V, aktiver PFC und diversen Schutzeinrichtungen gegen Kurzschluss, Überstrom und Übertemperatur für schmale 25,- Euro mit 12V/10A Ausgang.

150,- Euro bei "Made in Germany" zu 25 Euro (inkl. shipping to Old-Germany) bei "Made in China". Ein Verhältnis von 1:6. Der Chinese ist nunmal der King in solchen Sachen, da kommen wir einfach nicht mit. Leider.

Grüße, Tom

Ich erzähle Dir doch nichts neues, dass wenn man ein 230V/100W-Schaltnetzteil in Deutschland baute (mit aktiver PFC bitte), es selbst in einer größeren Serie noch 150,- Euro kosten würde. Für den Preis kann man es nicht verkaufen, wenn die Wettbewerber asiatische Ware für 49,- Euro an Endverbraucher abgeben. Und in kleinen Stückzahlen von 20 pro Jahr braucht man sowas nun weiß Gott nicht zu versuchen. Da bekommt man ja noch nicht mal die Kosten für das CE-Labor wieder rein.

Es hat schon seinen Grund, warum in Deutschland (wobei wir in Europa fast noch die billigsten sind) nur noch Medizin- und Sonderelektronik gebaut wird.

Grüße, Tom

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Das hieße also, z.B. einen Schwellwertschalter in die Schaltung integrieren, die den nächsten Puls erst freigibt, wenn die Batteriespannung unter 14,2 V gesunken ist.

Ja, so in etwa.

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So könnte man eine Art Stromstoß-Ladegerät mit einem größeren Ladestrom als beim Power-Pulsar bauen (z.B. 2A effektiv), dessen Pulsfolge mit steigendem Ladestand der Batterie immer langsamer wird, und so eine schwache Batterie gleichzeitig in akzeptabler Zeit spannungsbegrenzt lädt und reparier-bepulst.

Oder wären dabei auch schädliche Wirkungen in den Zellen absehbar?

Das wäre wohl ideal. Ein neuer Job für die Asiaten, denn "made in Germany" wäre das Gerät mit Sicherheit viel zu teuer. Die Asiaten schauen aber imm er nach dem kurzfristigen Gewinn und der ist mit einem solchen Gerät natürlich nicht zu realisieren. Dann schon eher viele LEDs oder ein hübsches Display und - natürlich - IUoU-hastenichgesehen.

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Genau da liegt das IMO das Problem. Für den Normalkunden heißt "Batterie startet den Motor nicht mehr" = kaputt (egal warum). Bevor man sich komplizierten Fragen zur Vorgeschichte stellt, will man sofort eine verläßliche Fachdiagnose haben "Ist die noch zu retten oder nicht?", und wer dann mit einer Antwort zögert, hat schon halb verloren.

Ich weiß. Am besten wär's noch, wenn man die Frage, sofort wenn sie aufkommt, irgendwo per Klick aus dem Internet beantworten lassen könnte. Natürlich ohne zuvor noch umständlich einen Blick auf die Batterie geworfen zu haben. Aber wir sind hier ja nicht bei Wünsch Dir was. Wenn man sich mal im Internet umguckt, was besonders in Foren in Fragen von Batterien und Lichtmaschinen teilweise für ein himmelschreiender Blödsinn verzapft wird, dann wird einem Angst und Bange. Es hat schon seinen Grund, weshalb sich die Produkte, die das Bauchgefühl des Kunden ansprechen, viel besser verkaufen, als die, die einen sinnvollen Hintergrund haben. Aber darüber zu klagen wäre dasselbe, wie Euros, sorry: Eulen nach Athen zu tragen.

Grüße, Tom

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Was verstehst Du hier gerade unter Ladespannung? Den Mittelwert des
Klemmenspannungsverlaufes pro Puls-Zyklus? Oder die Basis-Spannung
zwischen den Pulsen, die dauernd anliegt?

Das kann ich gar nicht so genau beziffern, weil vermutlich große Unterschiede in der Wirksam- und Schädlichkeit zwischen einem mittleren Spannungsniveau und der absoluten Impulsspannungshöhe bestehen. Was ich sicher weiß ist, dass sich übergroße Bleisulfatkristalle bei 2,45V/Zelle Dauerklemmenspannung kaum noch reaktivieren lassen, diese hohe Klemmenspannung über mehr als 12 Stunden aber definitiv schädlich für die Zelle ist. Nimmt man nun aber eine Impulsspannung, die sogar erheblich höher sein darf als 2,45V/Zelle, sind auch große Sulfatkristalle kein Problem mehr, Gasung und Gitterkorrosion halten sich aber absolut im Rahmen. Man muss nur aufpassen, dass durch die ganzen Leistungspulse die Energiezufuhr insgesamt nicht zu hoch wird, sonst steigt die Dauerspannung an den Zellenpolen wieder auf ungesunde Werte an und genau das will man ja gerade vermeiden. Im Pronzip müsste man den Pulser also in der Leistung regeln und zwar abhängig von der "Schwebespannung" der Zelle.

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Daher gibt es in der dezentralen Batterie-Pulsbehandlung-Lotterie 4 denkbare Grundszenarien...

Hübsche Formulierung.

Der Erfolg einer Desulfatierung bei einem sulfatierten Akku lässt sich schon weitgehend vorhersagen, aber dazu muss man natürlich wissen, was dem Akku eigentlich fehlt. Einfach irgendeinen alten und schwachen Akku herzunehmen und zu desulfatieren ist - es wird niemanden wirklich erstaunen - ähnlich sinnlos wie eine Krebstherapie ohne vorherige Diagnose. Da muss sich der Kunde aber auch mal in die Pflicht nehmen lassen, wenn er nun wirklich jeden Blödsinn glaubt, den ihm die Werbung erzählt.

Genau da setzt dann aber auch mein Hauptvorwurf bei der Vermarktung von Pulsern an: Viele Händler neigen leider dazu, das Blaue vom Himmel herunter zu versprechen. Manche schieben sogar noch TÜV-Gutachten zur Bescheinigung der Wirksamkeit nach, in denen dann aber nur drinsteht, das die EMV-Richtlinie eingehalten wird. Liest natürlich kaum einer (zumal ich auch stark bezweifeln mölchte, dass ein Pulser(!) es bei Verschaltung innerhalb des Bordnetzes tatsächlich schafft, einerseits Sulfat abzubauen und andererseits die EMV-Richtline einzuhalten. Ist doch GAGA! So ähnlich wie eine Wash'n Go-Chemotherapie mit Volumenformel des Haupthaares. Aber das nur am Rande... )

Dem Bleiakku-Laien eine halbwegs zutreffende und verständliche Anleitung über die Funktionsweise von Batterie-Pulsern an die Hand zu geben, ist aber nur eine Sache. Sie müsste auch gelesen werden. Wer allerdings versucht dem Interessierten Kunden vor der Kaufentscheidung alle entscheidungsrelevaten naturwissenschaftlichen Details vorzulegen, wird vermutlich noch weniger Umsatz mit seinem Pulser machen, als ein bestimmter Power-Pulsar-Händler, der seinen Namen hier nicht gedruckt sehen möchte.

Grüße, Tom

Einfach mal probieren.

Allerdings dauert das Desulfatieren nicht deshalb so lange, weil der Pulsar zu schwach wäre, sondern weil die schädlichen Bleisulfatkristalle besonders groß sein, mit sehr ungünstigen Oberflächen/Volumen-Verhältnis, im Ergebnis also sehr inaktiv sind (nahe an der Grenze zum Nichtleiter) und auch noch tief im Aktivmaterial (PbO2 bzw. PB) liegen. Der Elektrolytaustausch findet dort nur über Diffusion statt, was ebenfalls nur langsam geht. Schnell desulfatieren, mit dem Ergebnis dass der Akku besser als vorher arbeitet, geht leider nicht schneller. Wenn man nun eine besonders hoher Ladespannung anlegt, um auch die elektrisch kaum noch aktiven großen Sulfatkristalle wieder umzuwandeln, kommt man sehr schnell in Spannungsbereiche, bei denen die unerwünschten Nebenwirkungen (Gitterkorrosion, Gasung, Shedding) kritische Werte erreichen. Dann überwiegt der Schaden schnell den Nutzen.

Grüße, Tom

Klar, das geht. Ist nur leider ziemlich teuer und macht gewisse Anpassungen bei den Lade- und Entladeschlussspannungen erforderlich. Für alle die das nicht abschreckt ist das sicher eine gute Lösung. Allerdings ist die "kalendarische Lebensdauer" von etwa 5 Jahren bei Lithium-Systemen noch eine ziemlich fette Kröte, die man schlucken muss. Aus meiner täglichen Praxis mit den Kunden kenne ich deren Hauptproblem mit Lithium-Akkus inzwischen auch recht gut: Die Kosten! Wenn's ans bezahlen geht, sind sie sofort wieder bei den guten alten Bleiakkus. Eigentlich schade.

Ein Server-Netzteil würde ich hierfür aber nur im allergrößten Notfall verwenden. Wenn's schon an den Kosten eines brauchbaren Ladegerätes klemmt, scheint mir das Budget für eine Umrüstung auf Lithium-Technik schlicht nicht auszureichen. Da diese Akkus besonders teuer sind, sollte man m.E. auch alles vermeiden, was übermäßigen Verschleiß mit sich bringt. Eine 4S2P-Kombination von diesen 3,2V/100Ah-Zellen kostet immerhin 1.200,- Euro (zzgl. Balancer + Lade-/Tiefentladeschutztechnik).

Grüße, Tom

OIK, hab das erweiterte Schaltbild weiter oben als Edit eingefügt.

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Das heißt, demnächst bietest Du gar keinen Pulsar mehr an?

Wahrscheinlich. Denn selbst wenn man die bloße Wirtschaftlichkeit mal außer Acht lässt, haftet Batterie-Pulsern ja auch immer etwas esoterisches an. Der Ruf von Pulsern ist - nicht zuletzt durch die vielen nutzlosen Nepp-Produkte am Markt - schlicht verheerend. Und wenn dann noch Debatten über eventuell übertriebene Strom-Angaben oder fehlende Verpolungsschutzeinrichtungen hinzu kommen, verbessert sich das Image eines Händlers auch nicht gerade.

Grüße, Tom

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Ja ja, immer dreht sich alles um den schnöden Mammon

...

Für mich hat sie etwas ganz trivial finanzielles

Ach...?! (Würde Loriot jetzt vermutlich vielsagend die Brauen hochgezogen haben.)

Hat es im übrigen einen besonderen Grund, dass Du mir das von Dir um den Verpolungsschutz erweiterte Schaltbild per eMail zugesandt hast? Hier im Forum wäre es m.E. besser aufgehoben. Oder sollte das nicht veröffentlicht werden?

Ich hab's eben mal durchgerechnet und bin dann schnell drauf gekommen, dass der vorgeschlagene Verpolungsschutz mit den zusätzlichen 20 Teilen - selbst wenn er wie gewünscht arbeitet - innerhalb des Budgets des Pulsars schlicht zu aufwändig ist. Dafür werden einfach zu wenig davon verkauft. Im Prinzip sowieso genau der Artikel, der als nächstes aus dem Programm fliegt, nachdem es den Pulsar-Bausatz zuvor schon wegen penetranter Ertragslosigkeit gekickt hat.

Grüße, Tom

PS: Ich bin gerade mal in Gedanken durch mein kleines Programm gegangen und mir ist dabei aufgefallen, das kein einziger Artikel aus meiner Feder je einen Verpolungsschutz besessen hat. Das war bisher auch noch nie ein Problem. Nur der Power-Pulsar scheint irgendwie ganz besonders gerne verpolt angeschlossen zu werden.

Oder wie mein Lehrer damals bei der Ausgabe der Labornetzteile schon mahnte:

Meine Herren, denken Sie bitte daran, rot ist schwarz und Plus ist Minus! (in diesem Moment fällt mir wieder Loriot ein... )

Natürlich. Es fällt sehr schwer eine Schaltung nachzuverfolgen, die man nicht kennt. Immer her damit.

Was den Bauteileaufwand angeht, darf man nicht den Fehler machen, nur den Einkaufspreis der zusätzlich notwendigen Teile zu rechnen, sondern die Teile müssen auch irgendwie auf die Leiterplatte kommen. Im Falle einer nahezu kostenlosen (unter 1 Cent) 1N4148 bedeutet das erstmal, dass man sie abgurtet, zwei Löcher bohrt, sie einfädelt, verlötet und die überstehenden Drähte abschneidet. Hier steht schließlich kein Bestückungs- und Lötroboter, bzw. der der hier steht hat wenig Haare auf dem Kopf und heißt Tom. Da sieht die Sache der 20 zusätzlichen Teile schon ganz anders aus, zumal - und das sehe ich als ganz wesentlich an - ja keine besondere Wertschöpfung mit einem Verpolungsschutz verbunden ist. Der Power-Pulsar funktioniert also bestendalls genau so gut oder schlecht wie zuvor. Wenn er durch die 20 zusätzlichen Teile nun 20,- Euro teurer wird, muss sich der Betriebswirt also fragen, ob er damit letztlich den gleichen, einen gtößeren, oder einen kleineren Gewinn macht. Ist letzteres der Fall, hat man betriebswirtschaftlich eindeutig in die falsche Richtung gearbeitet.

Vielleicht sollte man mal testen, ob unter den Bedingungen des weiter oben festgestellten, nämlich dass die Stromimpulse vermutlich nicht 200A sondern deutlich weniger betragen, eine antiparallele Shottky-Diode mit vorgeschalteter Schmelzsicherung nicht der wirtschaftlich sinnvollere Weg wäre.

Bauteileaufwand: 1 Diode, zwei Sicherungshalter und eine Schmelzsicherung mehr.

Bewerben könnte man dieses zusätzliche Feature aber genauso wenig wie den Sicherheitsgurt in einem Auto: Der (normale) Kunde will ja gar nicht wissen, ob er im Falle eines verpolten Anschlusses das Dingen reparieren muss oder nicht. Der geht von diesem Problem bei der Kaufentscheidung erst mal überhaupt nicht aus. (Betriebswirtschaftlich) ungeschickt, ihn vor einer Bestellung mit solchen erschreckenden informationen zu konfrontieren.

Obwohl:

Heute reicht es ja auch nicht mehr den Bestellbutton ganz normal mit "Bestellen" oder "Bestellung absenden" zu beschriften, sondern es muss wenigsten "Kostenpflichtig bestellen" heißen. Das schreckt natürlich auch viele Leute ab. Bis man sich an diesen Blödsinn gewöhnt hat.

Windows: "Sind Sie sicher?", "Wirklich endgültig löschen?" - Who the fuck?!! KLICKKLICK - Lösch.... ....nein....

Grüße, Tom

PS: Ich stelle fest, dass die simple Frage Verpolungsschutz ja, oder nein(, oder abbrechen), irgendwie etwas philosophisches hat.

Naja, 11 zusätzliche Bauteile, das sind immerhin 25% mehr als bisher. Aber egal, vielleicht kann man ja andere Teile einsparen und das dann damit kompensieren.

Die wichtigste Frage aber ist: Funktioniert es? Was tut die Schaltung, wenn man einen komplett sulfatierten Akku mit Null Volt Klemmenspannung und einem Innenwiderstand von eins zu Plums anschliest? DAS ist ja das größte Problem. Immerhin muss die Schaltung bereits vor dem Verbinden des Akkus mit dem Power-Pulsar erkennen, ob er verpolt ist oder nicht. Es reicht nicht erst mal den Akku anzuschließen und dann vielleicht wieder zu trennen, wenn er verpolt ist. Dann sind die ICs längst tot.

Grüße, Tom