Beiträge von Tom

Hallo,

das von mir überarbeitete 12V/10A-Ladegerät habe ich durchaus mit Bedacht am Markt ausgewählt, um größere und auch mehrere Akkus gleichzeitig laden zu können, ohne zu früh an dessen Leistungsgrenze zu stoßen. Es wäre also prinzipiell sehr gut für Ihre Anwendung geeignet.

Dieses Ladegerät besitzt einen einzelnen Ladestrom-Ausgang mit hochstabilem 10A-Ausgang, womit es vorzüglich zur Verwendung in Systemen mit MicroCharge-Trenn-MOSFET geeignet ist. Dann wird das Ladegerät an der Starterbatterie angeschlossen (auch Festinstallationen sind möglich) und versorgt über den Trenn-MOSFET die Zweitbatterie automatisch mit.

Schwieriger wird es, wenn kein Trenn-MOSFET vorhanden ist, weil dann entweder beide Batterien manuell miteinander verbunden werden müssen, um beide gleichzeitig laden zu können (z.B. über einen Schalter), oder es muß ein Ladegerät mit zwei oder mehr unabhängig voneinander arbeitenden Ladestromausgängen verwendet werden. Diese Geräte sind leider meist merklich teurer, als leistungsfähige und hochwertige Geräte mit nur einem Ladestrom-Anschluss. Daher empfehle ich auch, mein Ladegerät am besten im Zusammenspiel mit einem Trenn-MOSFET einzusetzen.

Leider ergibt sich momentan (Anfang Juni 2010) jedoch noch ein ganz anderesProblem: Die Nachfrage nach meinen 'modified'-Ladegeräten hat sich deutlich lebhafter entwickelt, als ursprünglich von mir erwartet, so dass ich momentan leider keine Ladegeräte mehr am Lager habe. Mein Zulieferer liefert voraussichtlich erst Anfang Juli 2010, so dass ich Ihnen erst danach wieder modifizierte Ladegeräte anbieten kann.

Hallo Johann,

freut mich, dass meine Schubse bei Dir so gut arbeitet. Auf dass die Batterien lange halten!

Grüße, Tom

Hi,

Vielen Dank für Dein Lob...

Wenn man den Installationsaufwand scheut, Verbraucher DIREKT an eine Zweitbatterie anzuschließen, ist die Saftschubse eine prima Lösung. Man muss aber daran denken, dass durch die Saftschubse allein ein versehentliches Entleeren der Starterbatterie nicht verhindert werden kann, wie es mit einer "richtigen" Trennung der Stromkreise in primäres Fahrzeugnetz und Zweitbatterie-Netz möglich wäre.

Darüber hinaus lässt sich die Saftschubse auch sehr gut als vollautomatisches Trenn-Relais verwenden (keine extra Ansteuerung über Zündungsplus oder "D+" nötig). Allerdings ist die Strombelastbarkeit der Saftschubse im Ladebetrieb (also bei laufendem Motor) auf etwa 40A begrenzt, was der Größe der Zweitbatterie gewisse Grenzen setzt, um den Ladestrom nicht über das zulässige Maß hinaus ansteigen zu lassen. Entsprechend sollte auch die Leistung der direkt an der Zweitbatterie angeschlossenen Verbraucher so bemessen werden, dass ein Maximalstrom von 40A möglichst nicht überschritten wird. Wie gesagt: Es geht hierbei nur um den Strom, der von Lichtmaschine und/oder Starterbatterie über die Saftschubse zur Zweitbatterie fließt, um diese aufzuladen, bzw. einen an der Zweitbatterie angeschlossenen Verbraucher zu versorgen, während der Motor läuft. Fließen deutlich höhere Ströme, sollte man einen Trenn-MOSFET verwenden, da die Belastbarkeit von Trenn-MOSFETs natürlich deutlich höher ist.

Fazit: Soll der 1.000W-Wechselrichter an der Starterbatterie angeschlossen werden, steht der Verwendung der Saftschubse nichts entgegen. Soll zur Versorgung des Wechselrichters (bzw. eines anderen sehr starken Verbrauchers) aber die Zweitbatterie verwendet werden, empfiehlt sich der Einsatz eines Trenn-MOSFETs.

Batterien und Wechselrichter habe ich bisher leider nicht im Programm, da muß ich an andere Lieferanten verweisen.

Viele Grüße!

Tom

Bei Lichtspulen, die mit einer Seite fest an Masse angeschlossen sind, wird eine einzelne Diode als Gleichrichter benötigt. Lichtspulen, die nicht an einer Seite fest an Masse angeschlossen sind, können mit beiden Ausgänge auf einen Brückengleichrichter gelegt werden. So kann man beide Halbwellen ausnutzen und erzielt eine höhere elektrische Ausgangsleistung. Allerdings sollten ausreichend schnelle Gleichrichter oder Dioden verwendet werden, handelsübliche Brückengleichrichter für 50Hz-Netzstrom sind hier meist zu langsam und erhitzen sich unnötig stark. Ich empfehle z.B. Dioden des Typs FR607 (1000V/6A).

Der Überladeschutz wird dann an räumlich geeigneter Stelle irgendwo zwischen Gleichrichter und Batterie eingebaut. Es ist ebenso möglich, den Überladeschutz über ein zusätzliches Kabel weiter von der Batterie entfernt anzubringen. Wichtig ist nur, dass der Kühlkörper bei Leistungen von über 50W etwas Kühlluft erhält, um seine Wärme abgeben zu können.

Die Abmessungen des MicroCharge-Überladeschutzes betragen 100 x 67 x 59mm (BxHxT).

Grüße, Tom

Hallo,

obwohl der Power-Pulsar eigentlich für 12V-Akkus gedacht ist, können dennoch auch 24 oder 36V-Akkus angeschlossen werden. Allerdings zeigen dann die drei roten, gelben und grünen LEDs nicht richtig an, weil die Klemmenspannung dann natürlich im falschen Bereich liegt. Die Desulfatierung funktioniert aber trotzdem. Bei drei in Reihe geschalteten 12V-Einzelakkus wäre es auch möglich, jeden für sich einzelen an den Power-Pulsar anzuschließen, oder die Reihenschaltung zur Desulfatierung aufzutrennen und die drei 12V-Einzeleinheiten dann parallel an den Power-Pulsar anzuschließen.

Der Power-Pulsar wirkt aber nicht bei jedem Bleiakku mit mangelhafter Leistung, sondern nur bei sulfatierten Akkus. Akkus die einfach am Ende ihrer Lebensdauer (also verschlissen) angekommen sind oder die durch Überladung innerlich stark korrodiert sind, lassen sich kaum noch nennenswert auffrischen. Das gilt nun mal für alle Pulser gleichermaßen, auch wenn manche Hersteller darauf zu wenig (oder gar nicht...) hinweisen und ihre Pulser vollmundig als Wunderdroge für jegliche Art altersschwacher Akkus anpreisen.

Um die Wirkung einer Desulfatierung vorher abschätzen zu können, sollte man also möglichst analysieren, wo das eigentliche Problem des jeweiligen Akkus liegt. Akkus die über die normale Gebrauchsdauer schwer gearbeitet haben und nun langsam aber merklich in der Leistung nachlassen, werden vermutlich unter "verschlissen" (Abschlammung, Zellenschluss) einzuordnen sein. Dasselbe gilt für Akkus, die regelmäßig zu stark und/oder zu lange aufgeladen wurden und nun als innerlich korrodiert (Gitterbruch) gelten können. Wenn deren Leistung merklich nachlässt, geht es meist ganz schnell abwärts. Hier ist leider nichts zu machen und nur ein Neukauf der Akkus wird die ursprüngliche Leistung zurückbringen.

Besser sieht es aus, wenn Akkus insgesamt zu wenig aufgeladen oder lange Zeit entladen gelagert wurden (Solaranlagen, Starterbatterien und alle arten von Bleiakkus, die nicht gepflegt wurden). Hier sind selbst augenscheinlich völlig tote Exemplare, auch wenn sie keinerlei Ladestrom mehr annehmen, vom Power-Pulsar mit Erfolg wiederzubeleben.

Viele Grüße, Tom

Hallo,

ja, das gute, alte Standheizungsproblem... Starterbatterien mögen das auf Dauer leider gar nicht. Dann ist der Wagen warm, aber die Batterie leer - und irgendwann kaputt... Hier ist die Saftschubse eine einfache und dauerhafte Lösung.

Allerdings ist die Lichtmaschine mit 140A etwas zu stark für die Saftschubse, so dass ich empfehle, hier eine kleine "Strombegrenzung" in Form eines nicht zu dicken Kabels einzubauen. Wenn das Verbindungskabel 4 bis 5m lang ist, dürfte ein 10 bis max. 16mm²-Kabel optimal passen. Damit ist der Spannungsabfall noch gering genug, aber auch ausreichend hoch, um bei stark entladenem Zweitakku den fließenden Spitzenstrom auf verträgliche Werte zun begrenzen.

Hier empfiehlt sich dann, die Saftschubse möglichst weit vorn an der Starterbatterie einzubauen, um die interne Steuerung nicht durch überraschende Spannungsabfälle zu verwirren, die durch das etwas dünnere Kabel auftreten können, sonst kommt es am Beginn der Ladung eventuell zu einem etwas nervösen hin und herschalten (Last wird zugeschaltet -> Eingangsspanung sinkt ab -> Last wird abgeschaltet -> Eingangsspannung steigt an -> usw...). Wenn die Schubse in Generatornähe verbaut wird, kann das nicht passieren.

Die Absicherung würde ich bei 10mm²-Kabel mit 150A vornehmen, bei 16mm²-Kabel mit 200A (jeweils eine Sicherung direkt an der Starterbatterie und eine zweite direkt an der Zweitbatterie).

Viele Grüße!

Tom

Klingt kompliziert, ist es aber nicht. Je nach dem, ob der Regler am negativen oder am positiven Pol der Erregerwicklung angeschlossen ist, nennt man die Lichtmaschine negativ- oder positiv-erregt. Und so sieht das aus:

Bei einer "negativ-erregten" Lichtmaschine ist der Anschluss der Erregerwicklung, der nicht am Regler angeschlossen ist, fest mit D+ verbunden. D+ ist die interne Hilfsspannungserzeugung der Lichtmaschine. Die Reglerendstufe hängt fest an Minus und "zieht" die Erregerwicklung nach Minus, um die Felderzeugung zu steuern.

Positiv erregte Lichtmaschinen arbeiten quasi anders herum, die Erregerwicklung hängt fest an Minus und die Reglerendstufe fest an D+. Zur Felderzeugung zieht der Regler die Erregerwicklung also nach Plus, weshalb man hierbei von einer "positiven Erregung" spricht. Im Ergebnis kommt das natürlich auf's selbe raus, weil es zur Felderzeugung egal ist, wo der Regler sitzt, es muß nur ein Strom fliessen können. Allerdings kann der MicroCharge-Regler nur negativ regeln, weil seine Endstufe fest mit Minus verbunden ist. Das setzt voraus, dass die Erregerwicklung mit dem zweiten Anschluss fest an D+ angeschlossen ist, sonst kommt kein Stromfluss zustande.

Aber was tun, wenn man eine positiv erregte Lichtmaschine auf MicroCharge-Regler umbauen möchte?

Ganz einfach: Man klemmt den Anschluss der Erregerwicklung, der bisher fest mit Minus verbunden war, von Minus ab und klemmt ihn an D+, wo bisher nur der Regler angeschlossen war. Der MicroCharge-Regler wird dann an den zweiten Pol der Erregerwicklung angeschlossen und kann einfach nach Minus regeln. Problem gelöst! Die Polung der Erreger-Wicklung (also an welchen Anschluss nun Plus und wo Minus angeschlossen wird) ist übrigens egal. Es ist nur wichtig dass die Wicklung irgendwoher Plus bekommt.

Alles klar? OK.

In Ausnahmefällen kann noch ein Problem auftreten: Es ist manchmal keine interne Hilfsspannungserzeugung D+ in der Lichtmaschine vorhanden.

Auch kein Problem: Zu diesem Zweck liegen dem MicroCharge-Regler drei Gleichrichterdioden bei, mit denen sich D+ quasi nachrüsten lässt. Die drei Dioden werden wie in den Bildern oben gezeigt (gemeint sind die drei kleinen Dioden in den Schaltbildern) mit ihren Anoden (das ist die Seite ohne Ring) an je einen Wicklungsanschluss angeschlossen. Die Kathoden (die Seite mit Ring) werden zusammen geschaltet und stellen nun D+ dar. Fertig. Der Sinn dieser internen Hilfspannungserzeugung ist der, dass hier nur dann Spannung anliegt, wenn die Lichtmaschine läuft, im Stand aber nicht.

Wie ich Ihre Beschreibung verstanden habe, hängt Ihr Regler nicht an D+, sondern an Zündungsplus (Klemme 15). Das ist nicht empfehlenswert, weil bei stehendem Motor und eingeschalteter Zündung zangsläufig ein hoher Strom durch Regler und Erregerwicklung fließt, der einerseits die Batterie sinnlos entlädt und andererseits zur Überhitzung von Regler und/oder Lichtmaschine führen kann. Aus diesem Grund empfehle ich die Nachrüstung der internen hilfsspannungserzeugung D+. Dort wird dann auch die Ladekontrolle angeschlossen. Sollte das aus was für Gründen auch immer nicht möglich sein, soll die Zündung bei stehendem Motor für nicht länger als eine Minute eingeschaltet sein.

Viele Grüße, Tom

Hallo Dirk,

das ist kein Problem: Trenn-MOSFETs dürfen in jedem Schaltzustand und zu jeder Zeit extern überbrückt werden.

Wenn man es besonders einfach haben möchte, kann man für diesen Zweck auch einen Trenn-MOSFET aus der ZVL-Serie mit Notstart-Kit verwenden: Auf Tastendruck werden Starter- und Zweitakku fest zusammengeschaltet, so dass man den Motor mit Strom aus beiden Akkus starten kann. Wenn aber schon eine Einrichtung zur Parallelschaltung beider Akkus vorhanden ist, wäre der ZVL-MOSFET natürlich überflüssig.

Viele Grüße!

Tom

Der spezielle Unterschied liegt in der Systemauslegung:

• Trenn-MOSFETs trennen Akku-Netze bei Motorstillstand komplett und verbinden sie bei laufendem Motor. Wenn der Motor nicht läuft, werden die am Zweitakku angeschlossenen Verbraucher ausschließlich vom Zweitakku versorgt. Ist der Zweitakku leer, wird kein Strom aus der Starterbatterie entnommen, sondern die Verbraucher bekommen einfach nichts mehr. Man erreicht auf diese Weise "Redundanz", also Startsicherheit für den Motor, indem die Starterbatterie nicht von den im Zweitakkunetz verschalteten Verbrauchern entladen werden kann.
• Die Saftschubse "schiebt" bei Bedarf Strom vom Zweitakku ins Primärnetz der Starterbatterie. Das vereinfacht den Anschluss von Verbrauchern wie Kühlschränken, Standheizungen u.a. und erspart die bisweilen aufwändige Umverdrahtung der zu versorgenden Verbraucher, schützt aber nicht davor, dass solche Verbraucher die Starterbatterie im Extremfall leersaugen, wenn der Zweitakku erschöpft ist und die Verbraucher trotzdem weiter Strom aus der Starterbatterie ziehen können. Zwar kann man die Saftschubse netterweise auch als automatisches Trenn-Relais benutzen, in dem man Verbraucher direkt an der Zweitbatterie anschliesst, aber das ist eher ein Sonderfall der Verwendungsmöglichkeiten. Hauptsächlich ist die Saftschubse zur Stützung des Primärnetzes (Starterbatterienetz) gedacht.

Grüße, Tom

Bei der Ladestrom-Belastbarkeit kommt es immer auf die Zeit an, über die ein hoher Strom tatsächlich fließt. Daher muß man auch die Größe des Zweitakkus, sowie Länge und Querschnitt der Kabel zwischen Generator und Zweitakku berücksichtigen. Die reine Dauerbelastbarkeit liegt bei 60A. Kurzzeitig sind aber auch 200A kein Problem. Stellt sich eben nur die Frage, wie lange "kurzzeitig" dauert. Ist die Lichtmaschine stark und der Akku klein, ergibt sich kein Problem. Bei sehr starker Lichtmaschine und großen Zweitakkus (100Ah und größer) sollte man den Maximalstrom durch ein im Querschnitt bewusst knapp kalkuliertes Verbindungskabel (10mm² bis 1m Kabellänge, darüber 16mm²) begrenzen, dann ist auch das kein Problem. Da der Ladestrom bei Bleiakkus nur in der Anfangsphase der Ladung wirklich hoch ist, relativiert sich die Belastung schnell.

Ich selbst betreibe die Saftsschubse seit Jahren problemlos mit 150A Lichtmaschine und 45Ah-Zweitakku. Das Gerät erwärmt sich dabei überraschenderweise überhaupt nicht. Daher schätze ich das Risiko eines Defekt auch bei Verwendung größerer Akkus bis 100Ah an 150A-Limas als so gering ein, dass ich vermutlich in Kürze die Spezifikation des Gerätes entsprechend erweitern werde. Die Geräte vertragen wirklich eine Menge, weshalb ich nicht damit rechne, dass es allein über einen größeren Lima-Ladestrom zu Störungen kommt. Allerdings sollte man eben keine zu großen Zweitakkus anschließen.

Grüße, Tom

Hallo,

die Karosserie als Rückleiter zu verwenden ist die normale Vorgehensweise. Nur in den Fällen, wo ein einwandfreier Kontakt über die Karosserie nicht gegeben ist (z.B. bei Kunststoffkarosserien/-rümpfen), oder wenn besonders hohe Ströme fliessen sollen, wird ein Extra-Minuskabel verlegt.

Um den erforderlichen Leitungsquerschnitt zu berechnen, muss man die Leitungslänge, den maximalen Strom und den maximal zulässigen Spannungsabfall kennen. Diese Daten liegen mir jetzt nicht vor, weshalb ich als praxisnahen Wert im PKW 35mm²-Leitung empfehle. Das passt fast immer und die Leitung ist noch nicht so dick, dass man bei der Verlegung Probleme bekommt. Falls nur ein kleiner Zweitakku unter 100Ah verbaut und auch keine hohe Stromentnahme (Winde, starker Wechselrichter, elektrisches Bugstrahlruder) geplant ist, kann man auch durchaus mit 16mm² auskommen. Bei Installationen mit besonders starken Generatoren, großen Zweitakkus, hohen Lasten und langen Wegen in großen Fahrzeugen oder Booten mag auch 50mm²-Leitung angemessen sein. Im PKW mit einer 80A-Lichtmaschine wäre das aber übertrieben.

Wichtig: Denken Sie daran, die Verbindungsleitung korrekt gegen Kurzschluss abzusichern! Dazu wird direkt an den Pluspolen von Starter- und Zweitbatterie jeweils eine Sicherung installiert. Ich empfehle hier 200A ANL-Kabelsicherungen. Nur so ist sichergestellt, dass es bei einem Kurzschluss (z.B. bei einem Unfall!) nicht zum Brand kommen kann.

Grüße, Tom

So pauschal möchte ich das nicht stehen lassen:

Je niedriger der Innenwiderstand des Bleiakkus, desto höher ist sein Wirkungsgrad und desto niedriger der Peukert-Exponent. Leider steigt bei einer Akku-Auslegung auf besonders niedrigen Innenwiderstand aus technischen Gründen meistens die Selbstentladerate (ganz typisch für Starterbatterien) an, was dann wieder zu einer Verminderung des Wirkungsgrades und somit zwangsläufig auch zu einem Anstieg des Peukert-Exponenten führt.

Jetzt wird auch klar, dass Herr Peukert zwar grundsätzlich auf dem richtigen Weg war, aber sein Exponent in Form einer einzigen Zahl bei der Abschätzung der Akku-Restladung auch nicht wirklich glücklich macht, weil die Verluste durch den Innenwiderstand bei hohen Strömen dominieren, die Verluste durch Selbstentladung aber bei niedrigen Strömen und langen Zyklen...

Insofern denke ich, mal sollte aus dem Peukert-Exponenten keine Wissenschaft machen. Batterie-Computer sind bei der Abschätzung der verbleibenden Restladung schon sehr stark auf Schätzungen angewiesen, die insbesondere dann, wenn mehrere Schätzungen zur "Berechnung" weiterer Schätztungen herhalten müssen, in die Irre führen. Wenn man das weiss, kann man meistens trotzdem ganz gut damit leben. Aber wenn nicht, wundert man sich über die anscheinend wirre Stromuhr, weil der Akku mal wieder überraschend leer ist.

Grüße, Tom

Hallo,

praktisch nichts.

Wie Sie schon selbst feststellen, werden maximale Ladeströme seitens der Akkuhersteller meist nur empfohlen, aber in der Regel nicht verbindlich vorgeschrieben. Ich habe bisher auch keinen einzigen Fall erlebt, in dem ein gesunder Bleiakku durch einen zu hohen Ladestrom (eine korrekte Ladespannung natürlich vorausgesetzt!) Schaden genommen hätte. Anders kann das aussehen, wenn vorgeschädigte, innerlich korrodierte Akkus mit extrem hohen Ladeströmen beaufschlagt werden. Da die Gitterkorrosion speziell das Blei der positiven Gitterplatten langsam in krümeliges Bleidioxid umsetzt, kann es durch sehr hohe Ladeströme u.U. zu partiell sehr hohen Temperaturen an entsprechend porösen Gittern und Plattenverbindern kommen, wodurch diese unterbrochen werden. Dadurch wird der Akku letztlich unbrauchbar.

Ein anderes Problem können innerhalb der Aktivmassen entstehende große Gasblasen sein, die aktives Material aus dem Gitterverbund drücken, so dass es herausfällt. Allerdings nehmen derart vorgeschädigte Akkus kaum noch so hohe Ladeströme auf, so dass diese Szenarien eher akademischer Natur sind. In der Regel braucht man sich daher um die Begrenzung der Ladeströme bei Bleiakkus auch nicht zu kümmern. Die eigentlichen Probleme lauern an ganz anderen Stellen.

Bei auf extreme Entladeströme ausgelegten Starterbatterien ist die Angabe eines maximalen Ladestroms im Grunde sinnlos, da Plattengitter und -Verbinder ohnehin auf maximale Ströme hin optimiert wurden. Ob sie beim Entladen oder beim Laden fliessen, ist hierbei ohne Belang. Allerdings sollte man sich bzgl. der Ladespannung immer an die Angaben des Akkuherstellers halten, da es bei Überschreitung der empfohlenen Ladespannung insbesondere auch zu erhöhten Ladeströmen am Ende der Ladung kommt, wodurch sich vermehrt schädliche Effekte wie Gasung und Korrosion einstellen. Entsprechend gibt es seitens der Ladegerätehersteller auch keine besonderen Maßnahmen zur Begrenzung der Anfangsladeströme (außer zum Schutze des Ladegerätes selbst...). Gute Geräte bieten eine geeignete und stabil geregelte Ladespannung an und der Akku reguliert dann seinen Ladestrom entsprechend Ladezustand und Innenwiderstand selbst.

In der Regel kommt es eher zu dem Problem, dass so hohe Ströme, wie sie Bleiakkus bei Beginn der Ladung aufnehmen könnten, von den Ladegeräten gar nicht geliefert werden können. Im übrigen hat man allgemein die Erfahrung machen können, dass hohe Anfangsladeströme dem Akku sogar ausgesprochen gut tun (sie vermindern den Innenwiderstand durch Bildung besonders feinkörniger Kristallstrukturen). Außerdem lässt sich mit sehr hohen Anfangsladeströmen die zur Vollladung benötigte Zeit drastisch verkürzen. Zum Ende der Ladung fällt der Ladestrom immer weiter ab, so dass sich dann keine Möglichkeiten zu einer beschleunigten Aufladung mehr ergeben, wenn man die Ladespannung nicht in ungesund hohe Bereiche treiben will.

Welche Ladestrategie die einzelnen am Markt verfügbaren Ladegeräte verfolgen, kann ich natürlich auch nicht sagen. Sehr gute Geräte messen die Akkuspannung aber insbesondere während kurzer, wiederkehrender Ladepausen, um den Spannungsabfall durch Kabel- und Übergangswiderstände auszublenden, um so die Akkus mit maximalen Ladeströmen ohne Gefahr von Überladungserscheinungen aufladen zu können.

Der Peukert-Exponent wird leider nur von den allerwenigsten Akkuherstellern angegeben, zudem schwankt er je nach Veränderungen der Herstellungmethode. Man kann ihn am einzelnen Akku aber leicht durch zwei Entladungen mit unterschiedlichen Strömen berechnen (ein kleiner Peukert-Rechner findet sich hier: Uve Rick's EV Resources - Batteries ). Bei Starterbatterien liegt er wegen des niedrigen Innenwiderstands auch eher im niedrigen Bereich. Peukert-Exponenten bestimmter Starterbatterietypen sind mir leider nicht bekannt. Eine kleine Liste von Peukert-Exponenten bekannter Standard-Akkus findet sich z.B. hier: EV Calculator: Batteries
Auch muß man beachten, dass die Selbstentladerate bei Starterbatterien abhängig von Typ, Alter, Vorgeschichte und Temperatur generell höher ist als bei AGM- oder Gel-Akkus und darüberhinaus auch stark schwanken kann, was die praktische Nutzung der Peukert-Formeln erschwert. Besonders die Empfindlichkeit von Starterbatterien bei Zyklisierung mit hoher Entladetiefe verwandelt jede Rechnerei durch den schnell fortschreitenden Kapazitätsverlust (Verschleiss) schnell in Makulatur. Da wird man also öfters Messen müssen, um halbwegs brauchbare Schätzungen der Restkapazität zu bekommen.

Grüße, Tom

Hallo,

also da muß ich etwas ausholen...

Beim ersten Problem "Spannungsausgleich" vermute ich, dass Sie zwei 12V-Akkus zu einem großen 24V-Akku in Reihe geschaltet haben, von denen einer regelmäßig defekt wird. Ich hoffe, dass ich hier richtig liege.

Durch die Reihenschaltung selbst passiert aber noch nichts, denn alle 12 oder 24V-Bleiakkus bestehen letztlich aus einer Reihenschaltung von mehreren 2V-Einzelzellen. Ob diese in einem, zwei, oder mehreren Gehäusen vorliegen, ist für die Funktion ohne Belang.

Das beschriebene Problem tritt aber immer dann auf, wenn man den so künstlich entstandenen 12V-Mittelabgriff (also die Verbindung beider 12V-Akkus miteinander, welche genau die Hälfte der Vordspannung führt) "missbräuchlich" nutzt, in dem man dort einen Strom entnimmt. Dann wird der an Minus angeschlossene Akku teilweise entladen, der an Plus angeschlossene aber nicht. Damit stört man die Balance der Akku-Reihenschaltung natürlich ganz erheblich.

Wenn man nun versucht, die beiden Akkus ( die nun unterschiedliche Ladezustände aufweisen) über eine einzige 24V-Ladespannung zu laden, kommt es zu Schwierigkeiten: Der (teilweise) entladene Akku nimmt einen recht hohen Ladestrom (bei niedriger Klemmenspannung) auf, während der zweite (voll geladene) Akku eigentlich überhaupt keinen Ladestrom benötigt, diesen durch die Reihenschaltung aber aufgezwungen bekommt. Die Folge ist, dass der volle Akku stark überladen wird, innerlich korrodiert und dadurch schnell unbrauchbar wird. Zudem wird wegen der starken Gasung des zweiten Akkus der Bereich um diesen durch austretendes Schwefelsäure-Aerosol geschädigt (Rost!). Oh oh, ganz schlecht...!

Was tun?

Lösungen:

• Optimal wäre natürlich eine saubere Trennung beider Netze (24V und 12V) durch zwei vollständig getrennte Lichtmaschinen, eine für jedes Netz. Dann stehen sofort die passenden Spannungen für jeden Akku zur Verfügung uhnd man kann sich sämtliche Kunstgriffe sparen. Nachteil: Man braucht Platz für eine zweite Lichtmaschine im Motorraum und die kostet natürlich auch Geld.
• Eine zweite Lösung wäre eine spezielle Relaisschaltung, die beim Start und während der Motor läuft die beiden Akkus in Reihe schaltet (24V), bei stehendem Motor aber beide Akkus parallel schaltet (12V). Das geht natürlich nur dann, wenn A) bei stehendem Motor keine 24V benötigt werden und B) bei laufendem keine 12V. Ansonsten ist das aber eine sehr elegante Methode, um sich die bisherigen Probleme nachhaltig vom Hals zu halten. Größtes Problem: Man benötigt sehr leistungsfähige "Öffner"-Relais (also Relais, die im Ruhezustand geschlossen sind und den vollen Anlasserstrom durchleiten können) und die gibt es leider nicht für kleines Geld. Zumindest habe ich bisher noch keine finden können. Bei der Bahntechnik findet man sowas, aber da läuft leider nichts unter EUR 300,- pro Relais...
• Daher läuft es meist darauf hinaus, dass man mit Gleichspannungswandlung (24V nach 12V) arbeitet. Hierbei muss man aber zwei Probleme im Auge behalten, nämlich einerseits, dass der Wandler es locker schafft, die 24V-Starterbatterien im Stand zu leeren und andererseits, dass die Leistung eines solchen Gleichspannungswandlers (DC/DC-Wandler) eine feste Grenze hat. Man bekommt diese Probleme aber in den Griff, indem man den Wandler z.B.über Zündungsplus oder Lichtmaschine-Klemme-"D+" steuert. Dann läuft er nur bei laufendem Motor und lädt einen nachgeschalteten 12V-Akku. Steht der Motor, findet auch keine Wandlung statt und alle 12V-Verbraucher entnehmen ihren Strom einzig einer externen 12V-Akku. Das klappt in der Praxis noch am besten.

Im Prinzip benötigt man also - wie unter Pos. 3. genannt - einen 24V -> 12V DC/DC-Wandler ausreichender Leistung, den man entweder über Zündungsplus versorgt, oder über D+ ansteuert. Dessen Ausgangsspannung sollte optimalerweise auch nicht 12V betragen, sondern wie bei einer normalen Lichtmaschine etwa 14V, damit ein 12V-Bleiakku darüber geladen werden kann. Das wäre dann so etwas wie meine MicroCharge Lade-Booster, nur dass hier eben 24V -> 12V-Wandler verbaut wären, statt 12V -> 12V-Wandlern. Kann ich Ihnen anbieten, überhaupt kein Problem. Stellt sich nur die Frage, wie hoch Ladestrom bzw. Ladeleistung sein müssen und das hängt wiederum davon ab, wie viel Energie innerhalb der Motorlaufzeit(!) in den 12V-Aku "umgepumpt" werden muss.

Zu Ihrem zweiten Problem:

Meine Saftschubse leistet maximal 50W. Man kann also Verbraucher bis zu einer Leistung von 50W (~4A) innerhalb des Bordnetzes direkt über die Zweitbatterie versorgen. Werden höhere Leistungen gefordert, wird der Starterbatterie die Differenz zwischen Saftschubsen-Maximalleistung und Aufnahmeleistung aller eingeschalteten Verbraucher entnommen und das so lange, wie mehr Strom verbraucht wird als die Saftschubse liefern kann. Sinkt der Verbraucherstrom unter die Saftschubsen-Maximalleistung, wird die zuvor der Starterbatterie entnommen Ladung wieder zurück in die Starterbatterie gespeist. Insofern spielt die maximale Stromaufnahme von Verbrauchern eigentlich keine so wichtige Rolle. Wichtig ist aber, dass die Zweitbatterie der Saftschubse über ausreichend Ladung verfügt um alle Lasten versorgen zu können. Eine normale Standheizung ist jedenfalls kein Problem, wenn man nicht gerade stundenlang heizt und nur minutenlang fährt.

Viele Grüße!

Tom

Hallo,

eine "Bevorzugung" einzelner Akkus findet beim Laden über MicroCharge-Trenn-MOSFET nicht statt. Allerdings ist eine Bevorzugung bei Bleiakkus - wenn sie mit konstanter Spannung geladen werden - auch nicht notwendig, denn sie bringen eine sehr nützliche Eigenschaft mit:

Bleiakkus regeln ihren Ladestrom abhängig vom Ladezustand selbsttätig!

Legt man eine konstante Ladespannung von z.B. 14,1V an einen 12V-Bleiakku, wird sich der Ladestrom ganz von selbst korrekt einstellen - vorausgesetzt die Ladespannung liegt im sinnvollen Bereich! Man braucht sich also um den Ladestrom nicht mehr zu kümmern, wenn man dafür sorgt, dass die Ladespannung stimmt: Der Akku nimmt sich dann genau so viel Strom, wie er zur Aufladung benötigt. Mit fortschreitender Aufladung sinkt der Ladestrom selbsttätig immer weiter ab, bis er sich, je nach Akku, bei 0,1 - 1% der Kapazität einpendelt.

Daher ist es besonders wichtig, dass allen Akkus zu jeder Zeit die optimal passende Ladespannung angeboten wird. Leider gibt es aber viele Installationen in Wohnmobilen und Booten, die mit viel zu dünnen Kabeln und unzulänglicher Batterie-Trenn-Trechnik ausgerüstet sind, was dann zur Folge hat, dass Akkus wegen unter Last zu geringer Spannung viel langsamer als nötig aufgeladen werden, in Extremfällen gar "verhungern", eben weil die Ladespannung viel zu niedrig liegt. Auch die bekannten Tricks und "Klimmzüge" zur Kompensation eines Spannungsabfalls bei Verwendung von Trenndioden, führen immer wieder zu Problemen mit der Ladespannung und darüber dann natürlich auch zu Problemen mit den Ladeströmen: Gleichzeitig über- und unterladene Akkus in einem Netz sind häufig.

Für einen zuverlässig hohen Ladezustand aller Akkus ist es in erster Linie wichtig, dass für alle Akkus bei Bedarf der volle Lichtmaschinenstrom zur Verfügung steht, dann ist gar keine Priorisierung mehr nötig. Ganz im Gegenteil: Oft führen Lösungen mit aktiver Akku-Priorisierung zu vermeidbaren Problemen mit den jeweils gering priorisierten Akkus, weil ihnen der Ladestrom vorenthalten wird, obwohl seitens der Lichtmaschine ausreichend Strom für alle Akkus zur Verfügung steht. Das wäre dann schon eher eine Rationierung statt der ursprünglich gewünschten Priorisierung...

Der Anschluss des Zweitakkus über MicroCharge-Trenn-MOSFET in Verbindung mit ausreichend dimensionierten Kabeln und Sicherungen stellt daher auch eine optimale Lösung für Akkus dar, an deren ständige Verfügarkeit höchste Anforderungen gestellt werden: Geringste Spannungsverluste bei extremer Belastbarkeit und maximaler Zuverlässigkeit.

Grüße, Tom

Ein typischer Fall ist z.B. hier: Kurzlebiger Rollerakku beschrieben. Auch Batterien von Boots-Außenbordmotoren, Baumaschinen, Rasentreckern u.ä. lassen sich sehr gut mit dem MicroCharge-Überladeschutz vor schädlicher Überladung schützen. Wenn es primär um die Zuverlässigkeit geht, lohnt sich die Investition in jedem Fall.

Grüße, Tom

Hallo,

die Frage lässt sich ohne weitere Analyse leider nicht pauschal beantworten. Zunächst empfehle ich einmal zu messen, wie hoch der Entladestrom (Wegfahrsperre etc.) im geparktem Zustand des Rollers ist (Strommessgerät in Reihe zur Batterie schalten). Liegt der Strom über 5mA (0,005A), ist mit einer merklichen Verkürzung der Batterie-Lebensdauer zu rechnen. Dann wäre zu prüfen, wie es zu dem überhöhtem Entladestrom kommt und ob man den Strom vielleicht mit einfachen Mitteln reduzieren kann (z.B. ab- oder umklemmen von nachgerüstetem Sonderzubehör?). Ist der Dauerentladestrom wirklich zu hoch und ergibt sich keine Möglichkeit ihn zu vermindern, hilft nur, die Batterie mit einem guten Netzladegerät in kurzen Abständen nachzuladen, um den Ladungsverlust immer wieder auszugleichen.

Häufig ist einfach die Lichtmaschine der kleinen Rollermotoren schuld, die oft völlig ungeregelt arbeiten und so zu einer permanenten Überladung der Batterie führen (ein Klassiker...). Sowas hält kein Akku lange durch - wenngleich ein bis zwei Jahre unter solchen widrigen Umständen schon eine beachtlich lange Zeit sind. Hier wäre zu prüfen, auf welche Höhe die Ladespannung (ohne eingeschaltete Verbraucher) nach einer Weile Motorlauf mit höherer Drehzahl (ganz wichtig!) ansteigt. Über 14,5V sind bedenklich, ab 14,8V besteht akuter Handlungsbedarf, sonst geht Ihnen jeder Akku binnen kurzer Zeit kaputt.

Sinngemäß dasselbe gilt für extern angeschlossene Ladegeräte. Es versteht sich von selbst, dass kleine 12V/8Ah-Akkus nicht an ein ungeregeltes "Baumarkt-Ladegerät" angeschlossen werden dürfen. Die Ladespannung würde binnen kurzer Zeit auf ungesunde Werte ansteigen, der Akku korrodiert innerlich und trocknet aus. Hier eignen sich nur relativ kleine, aber spannungsgeregelte(!) Bleiakku-Ladegeräte wie z.B. das CTEK XS-800.

Liegt's an zu hoher Lichtmaschinen-Ladespannung, ist Abhilfe leicht mit Überspannungsbegrenzern wie meinem MicroCharge Überladeschutz 12V/50W möglich. Dieser beginnt ab 14,1V eine Last aufzubauen, durch welche ein weiterer Anstieg der Ladespannung verhindert wird. Damit ist die Überladung selbst empfindlicher Gel-Akkus ausgeschlossen.

Fazit: Nur eine vorherige Messung von Dauerentladestrom und Ladespannung ermöglich hier eine Verlängerung der Batterie-Lebensdauer.

Grüße, Tom

Speziell für Starterbatterien gibt es einige besondere Parameter, um eine sichere Zuordnung zwischen Fahrzeug und Batterie möglich zu machen. Über Nennspannung (V) und Kapazität (Ah) hinaus sind das hauptsächlich Daten über Gehäuse- und Anschlussform, die Form der Batteriepole und die Ausführung der Befestigung der Batterie im Fahrzeug.

Polanordnung ("Schaltung") und Form der Batteriepole ("Endpolarten") sind folgendermaßen festgelegt:

(Anklicken zum Vergrößern)

Die Art der Bodenbefestigung beschreibt der Parameter Bodenleistenausführung:

Der Kälteprüfstrom bezeichnet den Strom, der einer voll geladenen 12V-Batterie bei -18°C noch für mindestens 30 Sekunden entnommen werden kann, ohne dass die Klemmenspannung 9V unterschreitet. Bei 24V-Batterien ergeben sich sinngemäß 18V-Mindestspannung.

Grüße, Tom

Hi,

die Batterie wird innerlich vermutlich stark korrodiert sein und und einen Zellenschluss durch zerbröselte Gitterplatten oder Zellenverbinder aufweisen. Es wäre vergebene Liebesmüh da noch etwas retten zu wollen. Auch Säure abkippen, spülen und neu befüllen wird außer einer Riesensauerei und Löchern in Hemd und Hose nichts nahrhaftes zutage fördern. Daher würde ich das Ding verschrotten und eine neue Batterie kaufen. Brauchbare neue 12V/70A-Starterbatterien bekommt man schon ab etwa EUR 75,- inkl. Versandkosten und damit hat man in den nächsten fünf Jahren keine Schwierigkeiten, wenn der Lichtmaschinenregler gut arbeitet und der Wagen nicht gerade zur Fraktion der "Parkplatzbatterieleersauger" gehört.

Grüße, Tom

Hallo,

ja! Das ist ein besonderer Vorteil der Trenn-MOSFETs, weil die Zweitbatterie bei Anschluss eines Ladegerätes an der Starterbatterie automatisch mit aufgeladen wird.

Allerdings sollte hierfür ein hochwertiges, stabilisiertes Ladegerat mit ausreichender Leistung (min. 10A Dauerstrom) verwendet werden. Von den billigen Baumarktladern rate ich für diese Anwendung dringend ab.

Grüße, Tom