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Tim

Akku-Neuling

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16.02.2017, 21:32

2 Batterien - etwas speziell (oder auch nicht)

Hallo zusammen,

ich wurde in einem anderen Forum quasi hierher verwiesen, wobei ich mir nicht sicher bin, ob es hier eine passende Lösung im Sinne eines Produks gibt. Aber vielleicht gibt es etwas mehr Klarheit für mich.

Ich habe folgende Herausforderung:
Für den Urlaub im Auto, möchte ich eine Kompressorkühlbox über 12V im Auto auch dann betreiben, wenn ich parke. Rechnerisch komme ich im geplanten Worst Case auf einen Bedarf von 35Ah (pessimistisch gerechnet) aus einer 12V Batterie. In der Regel werden es eher 15-20Ah sein. Danach wird das Auto wieder ne Weile bewegt. Auf der Basis habe ich mir eine Zusatzbatterie mit 95Ah besorgt - sollte also passen. Die Batterie kommt also für ca. 2 Wochen ins Auto und kommt danach wieder raus in den Keller.

Soweit alles normal und langweilig - nun zu den Besonderheiten:
Im Fahrzeug selbst ist eine ziemlich kleine AGM-Batterie mit nur 35Ah verbaut. Die Zusatzbatterie ist auch eine AGM, aber eben deutlich größer (95Ah).
Die Originale Batterie sitzt im Kofferraum, die Zusatzbatterie soll in die Reseverrad-Mulde.
Das Auto ist ein Hybrid von Toyota und hat keine Lichtmaschine. Die 12V Batterie wird über einen Inverter aus der Hybrid-Batterie gespeist. Die Ladespannung ist erhöht (14,X V).
Genauso wie das Auto keine Lichtmaschine hat, hat es auch keinen Alasser. Die 12V Batterie muss "beim Anlassen" das System nur booten und damit den Hybrid-Akku freigeben. Die Hybrid-Batterie starte mit Hilfer der E-Motoren bei Bedarf den Verbrenner. So lange die Zellen der 12V-Batterie intakt sind und sie nicht komplett entladen ist, ist die Belastung minimal.

Ich bin mir nicht schlüssig, was die sinnvollste Lösung ist:
1. Die Batterie mit einem einfachen Trennrelais abklemmen. Was mir dabei sorgen macht, sind die extrem unterschiedlichen Größen der beiden Batterien. Sie werden immer einen unterschiedlichen Ladezustand haben, was mit sicherheit zu einer nicht optimalen Ladung beider Batterien führt. Mache ich mir da zu viele Sorgen? Kann sich die kleine Batterie "erholen", wenn die große wieder raus ist?

2. Batterie-2-Batterie-Lader. Eigentlich sind die Dinger ja primär als Step-Up-Converter gedacht. Ich verspreche mir aber davon, dass beide Batterien mit einer sinnvollen Ladekurve geladen werden. Der Haken: mehrere Hundert Euro kosten. Das ist mir definitiv zu viel, da mein ganzes Vorhaben erstmal ein Versuch ist, im Auto Urlaub zu machen. Gut möglich, dass mir das gar nicht gefällt und es ein einmalige Sache bleibt. Oder gibt es sowas auch wesentlich günstiger?

3. Zwischen beiden Batterien umschalten. Mir fehlt zwar eine Vorstellung, wie das sinnvoll funktionieren kann, da es unterbrechungsfrei erfolgen muss (Wegfahrsperre etc.), erscheint mit im Moment aber am sinnvollsten. Die 95Ah Batterie übernimmt die Rolle beider Batterien, wenn sie eingebaut ist. Die Originale ist dann abgeklemmt und nur ein Briefbeschwerer. Die Zusatz-Batterie sollte ausreichnd groß sein (zur Not gebe ich mir selbst Starthilfe mit der Originalen Batterie). Die Ladeelektronik des Autos sollte auch damit zurechtkommen, eine größere Batterie zu laden. Leider passt die große Batterie nicht dorthin, wo die kleine ist. Wie lässt sich so ein Umschalten sinnvoll bewerkstelligen?

Gibt es einen Ansatz 4 oer 5, den ich bisher nicht sehe?

Danke & Gruß

Tim

Tom

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2

16.02.2017, 23:41

Hallo,

zuerst mal: Ich hab keine Ahnung von Hybrid-Fahrzeugen. Also bitte nicht enttäuscht sein, wenn ich über Ladeleistungen u.ä. keinerlei Referate schreiben kann. Nun aber zu den Fragen:

Zitat

1. Die Batterie mit einem einfachen Trennrelais abklemmen. Was mir dabei sorgen macht, sind die extrem unterschiedlichen Größen der beiden Batterien. Sie werden immer einen unterschiedlichen Ladezustand haben, was mit sicherheit zu einer nicht optimalen Ladung beider Batterien führt. Mache ich mir da zu viele Sorgen? Kann sich die kleine Batterie "erholen", wenn die große wieder raus ist?
Ja, zu viele Sorgen. Was soll passieren? Man kann riesige und winzige Batterien völlig problemlos parallelschalten. Also: Punkt 1. ist schon mal kein Problem.

Zitat

2. Batterie-2-Batterie-Lader. Eigentlich sind die Dinger ja primär als Step-Up-Converter gedacht. Ich verspreche mir aber davon, dass beide Batterien mit einer sinnvollen Ladekurve geladen werden. Der Haken: mehrere Hundert Euro kosten. Das ist mir definitiv zu viel, da mein ganzes Vorhaben erstmal ein Versuch ist, im Auto Urlaub zu machen. Gut möglich, dass mir das gar nicht gefällt und es ein einmalige Sache bleibt. Oder gibt es sowas auch wesentlich günstiger?
Was ist eine "sinnvolle Ladekurve"? Eine Lichtmaschine arbeitet mit IU-Kennlinie, DC/DC-Wandler normalerweise auch. Bleiakkus wollen mit IU-Kennlinien geladen werden. Ist unsinniges Verkäufer-Blabla inzwischen so tief in die Hirne eingedrungen, dass man ihm zwanghaft folgen muss? Oh Gott... :wacko:

Was man braucht ist IU! Zuerst wird der Strom (also I) so begrenzt, dass die Lichtmaschine (oder der DC/DC-Wandler) nicht abbrennt. Ist dieser Maximalstrom unterschritten, gilt U: Jetzt wird die Ladespannung konstant gehalten. Auch hier: Kein Problem.

Zitat

3. Zwischen beiden Batterien umschalten. Mir fehlt zwar eine Vorstellung, wie das sinnvoll funktionieren kann, da es unterbrechungsfrei erfolgen muss (Wegfahrsperre etc.), erscheint mit im Moment aber am sinnvollsten. Die 95Ah Batterie übernimmt die Rolle beider Batterien, wenn sie eingebaut ist. Die Originale ist dann abgeklemmt und nur ein Briefbeschwerer. Die Zusatz-Batterie sollte ausreichnd groß sein (zur Not gebe ich mir selbst Starthilfe mit der Originalen Batterie). Die Ladeelektronik des Autos sollte auch damit zurechtkommen, eine größere Batterie zu laden. Leider passt die große Batterie nicht dorthin, wo die kleine ist. Wie lässt sich so ein Umschalten sinnvoll bewerkstelligen?
Drei Möglichkeiten:

  1. Entweder man schaltet sehr schnell - das geht nur elektronisch.

  2. Oder mit Überschneidung. D.h. dass beide Batterien für einen kurzen Moment parallel geschaltet werden. Also

    A - ON / B - Off -> A - ON / B - ON -> A - OFF / B - ON

    Dafür braucht man eine Doppelrelaisschaltung mit Transistoransteuerung und kurzer Verzögerung. Simpel für Leute, die sowas mal eben auf Lochraster aufbauen. Schwer, wenn man's nicht kann. Ich kenne leider keine Bausteine, die solches leisten. Technisch auch hier kein Problem, nur die Beschaffung wird problematisch, wenn man sowas nicht selbst baut.

  3. Wenn man's ganz einfach haben will, arbeitet man mit zwei Relais, welche zeitgleich schalten. Eine dabei eventuell auftretende kurzzeitige Unterbrechung kann man auch mit einer Stützkapazität abpuffern, also einem Kondensator von einigen tausend µF.

Grüße, Tom

Bandit1973

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3

17.02.2017, 06:20

Ich versteh die Problematik nicht so ganz.

Tom... kennst dein Eigenes Sortiment nicht mehr?
Für Dieses Szenario ist doch die Saftschubse ideal!!!!!

In dem Fall halt Umgekehrt.... Die "grosse" Batterie ist die Stzützbatterie für die Kühlbox.
Wenn Zündung ein hast Strom im Überfluss aus den Hochvolt Batterien.

Jetzt gehts nur Darum, ob die Kühlbox mit 50W auskommt.

Tom

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17.02.2017, 12:38

Kann man auch mit der Saftschubse machen, ebenso auch mit einem Trenn-MOSFET.

Das Sinnvollste wäre aber wohl eine simple Parallelschaltung beider Batterien, da es ja ohnehin nur ein vorübergehender Zustand ist.

Grüße, Tom

Wenn man erst mal seinen Kaffee getrunken hat, sieht man klarer. 8o

Tim

Akku-Neuling

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17.02.2017, 15:57

Hallo,

danke für eure Antworten!

Zitat

Ich
hab keine Ahnung von Hybrid-Fahrzeugen. Also bitte nicht enttäuscht
sein, wenn ich über Ladeleistungen u.ä. keinerlei Referate schreiben
kann
Das macht gar nichts. Ich hatte es nur erwähnt, damit ihr versteht...
...warum Original nur so ne kleine Batterie verbaut ist
...die Batterie keinen Anlasser versorgen muss
...die Batterie von keiner Lima gespeist wird (die sich womöglich Drehzahlabhängig verhält)

Zitat

Ja, zu viele Sorgen.
Was soll passieren? Man kann riesige und winzige Batterien völlig
problemlos parallelschalten. Also: Punkt 1. ist schon mal kein Problem.
Dann könnten wir die Diskussion eigentlich schon abbrechen. Will ich aber nicht ;)

Vielleicht habe ich auch ein Verständnis-Problem - später mehr...


Zitat

Was
ist eine "sinnvolle Ladekurve"? Eine Lichtmaschine arbeitet mit
IU-Kennlinie, DC/DC-Wandler normalerweise auch. Bleiakkus wollen mit
IU-Kennlinien geladen werden. Ist unsinniges Verkäufer-Blabla inzwischen
so tief in die Hirne eingedrungen, dass man ihm zwanghaft folgen muss?
Oh Gott... :wacko:

Was man braucht ist IU! Zuerst wird der Strom (also I) so begrenzt, dass die Lichtmaschine (oder der DC/DC-Wandler) nicht abbrennt. Ist dieser Maximalstrom unterschritten, gilt U: Jetzt wird die Ladespannung konstant gehalten. Auch hier: Kein Problem.
Das hat dann eher was mit meinem Verständnis-Problem zu tun.
Ich wäre jetzt halt an den Kofferraum gegangen und hätte ein dickes Kabel von beiden Polen der Original-Batterie in die Reserverad-Molde gezogen und dort an die andere Batterie geklemmt.
In meinem Weltbild (wird es zerfallen ;( ) kriegt die Ladeelektronik eines Ladegeräts über die Spannung der Batterie den Ladezustand mit. Wenn ich nun 2 unterschiedlich stark geladene Batterien parallel schalte, habe ich 2 unterschiedliche Spannungen, wobei die Elektronik nur 1 misst - vermutlich einen Wert dazwischen.
Die leere Batterie würde dann (in meinem Weltbild) zu langsam und die volle Batterie überladen.
Sofern mein Weltbild stimmt funktioniert das eigentlich nur dann sinnvoll, wenn 2 identische Batterien gleicher Ladung parallerl geschaltet werden.
Mit einem Lader dazwischen würde in meinem Weltbild die zusätzliche Batterie nach außen nicht direkt "sichtbar". Und der Lader wäre halt ein doofer Verbraucher.
Was ich darüber hinaus mit Laderkurve meine geht in Richtung UIoU. Auch wenn die Zusatzbatterie großzügig gewählt ist, entspricht mein geplanter Betrieb ja eher einem zyklischen Betrieb.

So jetzt bitte mein Weltbild zerstören ;( ;( ;(

Zitat


Drei Möglichkeiten:
...
Oder mit Überschneidung. D.h. dass beide Batterien für einen kurzen Moment parallel geschaltet werden.
...
Ja, mit Überschneidung - alles andere ist mir zur heiß.
Das Umschalten könnte ich mir mit einem 3-stufigen dicken mechanischen Schalter vorstellen:
Links = nur Zusatzbatterie
Mitte = beide Batterien (nicht dauerhaft, sondern nur zeitweise)
Rechts = nur Originalbatterie
(alternativ eben nicht rein mechanisch)

Ich frage mich nur, wie ich das bzgl. Verkabelung anstellen. Ich brauche ja quasi eine "Box", mit Batteriepolen zur Verteilung und eben diesen Schalter. Dann ziehe ich die Klemmen von der Originalbatterie ab, klemme sie auf die Box und gehe dann von der Box über den Schalter auf die beiden Batterien. Gibts sowas, oder ist da eine Bastelstunde angesagt?


@Bandit: Mit Verweis auf die Saftschubse bin ich auf die Seite gekommen. Ich meine das Prinzip verstanden zu haben, sehe nur nicht den Vorteil. Die eine Batterie muss bei mir die andere nicht stützen. An sich haben beide eine komplett getrennte Funktion. Die Zusatzbatterie will ich nur über das mobile Kraftwerk "Auto" laden.
Die Kühlbox ist eine Kompressorkühlbox. Im Mittel sollte sie weniger als 50W ziehen. Das Problem sind die Momente, wenn der Kompresser (an)läuft. Der läuft ja (wie beim Külschrank zu Hause) nicht immer.

Wo ich mir vom Verständnis nicht sicher bin, ob ich mir mit Saftschse oder MOSFET nicht das Problem ins Haus hole, dass ich mein meinen möglichen Ladestrom begrenze. Nicht falsch verstehen, ich will die Produkte nicht schlecht reden, bin mir nur nicht so wirklich sicher, ob das in meinem Fall wirklich sinnvoll ist.

@Tom: meinst du mit "simple Parallelschaltung" wirklich nur eine Kabelverbindung ohne alles?

Tom

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17.02.2017, 18:32

Genau. Einfach direkt hart parallelschalten.

Ich möchte keine Weltbilder beschädigen, aber die oft gescholtenen Bleiakkus machen es uns Anwendern beim Laden sehr leicht: Man legt die (zur Zellenzahl, Nutzungsschema und Temperatur) passende Ladespannung an, begrenzt den Strom, damit die Stromquelle (nicht der Akku!) vor Überstrom geschützt wird und wartet dann, bis der Ladestrom (den Bleiakkus völlig selbsttätig regeln) 1% der Nennkapazität unterschreitet. Dann gilt ein Bleiakku als voll geladen. Mit der Spannung hat das nicht viel zu tun, denn die soll ja schon seitens des Ladegerätes möglichst konstant sein. Wenn der Lader aber versucht (über die U-Kennlinie) die Ladespannung konstant zu halten: Wie sollte der Lader dann daraus den Ladezustand ablesen?? Geht ja nicht. Also wird hierfür einfach der fließende Strom gemessen und dann nach obiger (1%-)Regel verfahren.

Im Übrigen sind Bleiakkus unglaublich hart im nehmen. Man muss daher nicht alle Randparameter auf die dritte Stelle hinterm Komma genau nehmen, sondern hat einiges an Spielraum. Ich glaube, dass genau das der Grund ist, weshalb Bleiakkus bis heute eine dominierende Position bei mobilen Akkusystemen oberhalb 5Ah innehaben: Sie sind unglaublich robust! Wer mal Lithium-Systemen geringe Misshandlungen antut, wird damit schnell vorsichtig.

Es spielt also wirklich keine Rolle, wie voll oder leer die zusammengeschalteten Bleiakkus sind, die Ladung wird sich schnell ausgleichen, wenn eine gemeinsame Ladespannung angelegt wird und die Akkus werden sich quasi synchronisieren.

Mit NiCd- bzw NimH-Akkus geht das z.B. nicht. Die mögen überhaupt keine U-Kennlinie, sondern wollen am liebsten mit Konstantstrom (I-Kennlinie) geladen werden. Daher kann man auch nicht ohne weiteres mehrere NiCd-Akkus parallel laden (außer sie sind völlig baugleich, haben dieselbe Geschichte, dieselbe Temperatur und denselben Ladezustand und werden auch nur mit zurückhaltenden Ströme geladen). Denn solche Kombinationen sind bisweilen ziemlich instabil, so dass beim Laden dann ein Akku sich schon gefährlich erhitzt, während der zweite noch lange nicht genug geladen ist. Möglich, dass sich bei manchen Usern hier im Geiste einiges vermischt, NiCd-Akkus waren ja in den Neunzigern ziemlich verbreitet und die Ladetechniken auch entsprechend bekannt. Aber wie gesagt: Bleiakkus machen es uns in dieser Hinsicht sehr bequem: Passende Spannung anlegen und alles ist OK.

Grüße, Tom

Tim

Akku-Neuling

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17.02.2017, 19:35

Ich möchte keine Weltbilder beschädigen, aber die oft gescholtenen Bleiakkus machen es uns Anwendern beim Laden sehr leicht: Man legt die (zur Zellenzahl, Nutzungsschema und Temperatur) passende Ladespannung an, begrenzt den Strom, damit die Stromquelle (nicht der Akku!) vor Überstrom geschützt wird und wartet dann, bis der Ladestrom (den Bleiakkus völlig selbsttätig regeln) 1% der Nennkapazität unterschreitet. Dann gilt ein Bleiakku als voll geladen. Mit der Spannung hat das nicht viel zu tun, denn die soll ja schon seitens des Ladegerätes möglichst konstant sein. Wenn der Lader aber versucht (über die U-Kennlinie) die Ladespannung konstant zu halten: Wie sollte der Lader dann daraus den Ladezustand ablesen?? Geht ja nicht. Also wird hierfür einfach der fließende Strom gemessen und dann nach obiger (1%-)Regel verfahren.
Das mit den Weltbild zerstören ist schon OK. Falsches oder Halb-Wissen ist gefährlich - gerade bei Strom...

D.h. ein Bleiakku verhält sich, sofern er nicht als Stromquelle herhalten muss, wie ein ganz normaler Verbraucher. Er nimmt sich den Strom den er zum laden braucht und hört auf, wenn er "satt" ist (bildlich gesprochen).
Die Stromquelle (Lima/Laderegler, Ladegrät oder was auch immer), haben ab Werk schon eine Begrenzung des Stroms drin, so dass ich mir da keine Gedanken drum machen muss, richtig?
Wegen der Ladespannung: Wenn ich mich richtig erinnere hatte ich bei "gebooteten" Fahrzeug und eingeschalteten Verbrauchern (Abblendlicht) 14,7V gemessen. Das würde dann ja auch für den zyklsichen Betrieb ausrechen, so weit ich das jetzt hier gelesen habe.

Wenn ich nun die beiden Akkus einfach parallel schalte, werden zunächst (Auto aus, kein Ladestrom) beide gleichermaßen belastet. Dann dürfte langsam bei dem Akku mit geringerem Ladezustand die Spannung leicht absinken (vermutlich der keinere Akku), so dass der andere stärker belastet wird. Das wäre das Prinzip, was deine Saftschubse sich zu nutze macht. Am Ende hätte ich (sofern der Zustand der beiden Akkus vergleichbar ist) zwei prozentual gleich stark entladene Akkus. Absolut betrachtet würden dann z.B. 10Ah im kleinen und 26Ah im großen Akku fehlen. Korrekt? Ein Trennrelais (oder MOSFET oder oder) würde das verhindern und die Originalbatterie (bei mir die kleine) nicht belasten. Korrekt?
Und beim Laden würden (einfach parallel geschaltet) beide Akkus wieder prozentual gleich geladen. D.h. der große bekommt mehr und der kleine weniger ab. Korrekt?
Ein Trennrelais würde dann einfach aufmachen. Haben die eigentlich noch ne Diode drin, die ein Entladen in Richtung Fahrzeug bzw. 1. Akku verhindern?

Im Worst Case hätte ich also beim direkten zusammenschalten bei meinem Anwendungsdfall ein Problem, wenn die Akkus einen ganz unterschiedlichen Zustand hätten. Der eine also nagelneu und der andere kurz vor kaputt. Dann müsste ich mit Ausgleichsströmen bzw. extrem einseitiger Belastung rechnen. Korrekt? Was in meinem Fall ein Problem wäre, wenn die kleine Batterie dann an ihre Grenzen kommt.

Und ja du hast recht. Mit den AA-Akkus vom Walk-/Discman gingen die Probleme mit den Akkus los. NiMH, NiCd oder doch eine ganz normale Batterie oder mischen...

Un noch ne Frage zu den Kabeln und Sicherungen:
Zu jedem Verbraucher ne Sicherung und nen geeigneten Querschnitt, ist klar.
Zwischen den Batterien - nur zwischen die Plus-Pole ne Sicherung? Wieviel A und welcher Kabelquerschnitt (max 1m Kabellänge zwischen den Polen) emfpielt sich da?

Bandit1973

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18.02.2017, 08:17





D.h. ein Bleiakku verhält sich, sofern er nicht als Stromquelle herhalten muss, wie ein ganz normaler Verbraucher. Er nimmt sich den Strom den er zum laden braucht und hört auf, wenn er "satt" ist (bildlich gesprochen).
Die Stromquelle (Lima/Laderegler, Ladegrät oder was auch immer), haben ab Werk schon eine Begrenzung des Stroms drin, so dass ich mir da keine Gedanken drum machen muss, richtig?
Wegen der Ladespannung: Wenn ich mich richtig erinnere hatte ich bei "gebooteten" Fahrzeug und eingeschalteten Verbrauchern (Abblendlicht) 14,7V gemessen. Das würde dann ja auch für den zyklsichen Betrieb ausrechen, so weit ich das jetzt hier gelesen habe.

Korrekt. Auch die FAhrzeugbatterie ist bei einem Hybrid ja keine "Starterbatterie", Das übernimmt die Hochvolt-Batterie

Wenn ich nun die beiden Akkus einfach parallel schalte, werden zunächst (Auto aus, kein Ladestrom) beide gleichermaßen belastet. Dann dürfte langsam bei dem Akku mit geringerem Ladezustand die Spannung leicht absinken (vermutlich der keinere Akku), so dass der andere stärker belastet wird.

NEIN, Wenn sie Parallel geschaltet sind, haben sie Logischerweise immer die gleiche Spannung.

Das wäre das Prinzip, was deine Saftschubse sich zu nutze macht.

Die Saftschubse ist keine Parallelschaltung, sondern ein DC/CD Wandler, oder, zum Leichteren Verständnis, ein B2B Lader mit IU Kennlinie ;-)

Am Ende hätte ich (sofern der Zustand der beiden Akkus vergleichbar ist) zwei prozentual gleich stark entladene Akkus. Absolut betrachtet würden dann z.B. 10Ah im kleinen und 26Ah im großen Akku fehlen. Korrekt?

Korrekt

Ein Trennrelais (oder MOSFET oder oder) würde das verhindern und die Originalbatterie (bei mir die kleine) nicht belasten. Korrekt?

Korrekt

Und beim Laden würden (einfach parallel geschaltet) beide Akkus wieder prozentual gleich geladen. D.h. der große bekommt mehr und der kleine weniger ab. Korrekt?

Korrekt

Ein Trennrelais würde dann einfach aufmachen.

ZUmachen, damit nun beide Geladen werden

Haben die eigentlich noch ne Diode drin, die ein Entladen in Richtung Fahrzeug bzw. 1. Akku verhindern?

Dann bräuchtest kein Trennrelais, wenn das geöffnet ist, ist keine Elektrische Verbindung vorhanden.
Geschlossen ist es nur während des Ladevorgangs.
Dann ist die Ladespannung natürlich höher als die Batteriespannung (unabhängig vom Ladezustand) und somit kann Strom nur IN die Batterie fliessen.


Im Worst Case hätte ich also beim direkten zusammenschalten bei meinem Anwendungsdfall ein Problem, wenn die Akkus einen ganz unterschiedlichen Zustand hätten. Der eine also nagelneu und der andere kurz vor kaputt. Dann müsste ich mit Ausgleichsströmen bzw. extrem einseitiger Belastung rechnen. Korrekt? Was in meinem Fall ein Problem wäre, wenn die kleine Batterie dann an ihre Grenzen kommt.

Parallelgeschaltet verhält sich das ganze wie EINE Batterie mit gemeinsamer (tatsächlicher) Kapazität.
Wenn eine Batterie neu ist (40Ah) die andere Verschlissen (von ehemals 100Ah nurnoch 40Ah) dann hast eben nur 80Ah, und davon auch nur 50% verfügbar.


Bei der Reinen Parallelschaltung sehe ich die Gefahr dass eben BEIDE Batterien Entladen werden, und dann im WorstCase zuwenig Spannung da ist, um die Steuergeräte zu versorgen.
DANN hilft dir auch die volle Hochstrombatterie nicht weiter, da sie nicht Freigeschaltet wird!!!!!!

Tom

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18.02.2017, 10:52

Bei der Reinen Parallelschaltung sehe ich die Gefahr dass eben BEIDE Batterien Entladen werden, und dann im WorstCase zuwenig Spannung da ist, um die Steuergeräte zu versorgen.
DANN hilft dir auch die volle Hochstrombatterie nicht weiter, da sie nicht Freigeschaltet wird!!!!!!
Ja gut, DAS müsste man eben mal vorher klären, also ob man eine sichere Startreserve benötigt. Eine Startreserve ist mit einer simplen Parallelschaltung natürlich nicht realisierbar. Dafür braucht es immer zwei getrennte Batterien: Eine zum Starten und eine für die Verbraucher. Ist die Verbraucherbatterie leer, gibts eben nix mehr. Starten kann man dagegen immer noch. Also wenn man das haben möchte, dann Trenn-Relais oder Trenn-MOSFET verwenden.

Mit der Frage, wie man die Gleichbelastung zweier unterschiedlich großer, parallelgeschalteter Bleiakkus beim Laden und Entladen sicher gewährleisten kann, haben sich Bleiakku-Novizen schon immer gern und mit großem Eifer beschäftigt. Dabei ist dieses Problem in der Praxis gar keins. Man kann sich eine Parallelschaltung bei Bleiakkus in etwa so vorstellen, als hätte mein einen einzigen Akku, bei dem nur schlicht die Elektroden (also die aktiven Bleiplatten) vergrößert sind. Hält man sich dieses Beispiel vor Augen, macht man sich sogleich keine Sorgen mehr, denn eine einzige Bleiplatte (endlicher Abmessungen) hat ja an jeder Stelle in etwa dasselbe Potential (wenn wir die ohmschen Widerstände zwischen verschiedenen Punkten auf derselben Platte mal außer Acht lassen) und daher auch zwangsläufig denselben Ladezustand. 8o (So ganz richtig ist das in der harten Praxis natürlich nicht, denn es gibt da z.B. das Phänomen der "Säureschichtung": In einer Bleiakkuzelle sammelt sich im unteren Bereich schwere Säure und oben leichtere. Das führt elektrochemisch zu unterschiedlichen Spannungen oben und unten und in der Folge zu gewissen Veränderungen an den Bleiplatten. Darüber könnte man Bücher schreiben und Vorlesungen abhalten, aber das wollen wir uns heute nicht antun. Es spielt bei AGM- und Gel-Akkus sowieso keine große Rolle.)

Auch die durch das Internet bekannt gewordenen "gefährlichen Ausgleichsströme", die entstehen, wenn man eine volle und eine leere Batterie parallelschaltet, fristen ihr Dasein eher in esoterisch angehauchten Laien-Foren als im Reallife. Ich hab das mal gemessen und kam auf einen Ausgleichsstrom vom kaum 50A bei Zusammenschaltung von zwei 100Ah-Batterien, der darüber hinaus auch sekundenschnell auf unter 10A zusammenbrach. Also völlig ungefährlich, keinesfalls "kabelmordend" und in der Praxis unauffällig. Aus diesem Grund funktioniert ja auch die Starthilfe bei Autos, ohne das sofort das Überspielkabel durchbrennt, obwohl die eine Batterie definitiv leer ist und die andere sogar - bei laufendem Motor - unter Ladespannung steht. Alles ganz easy. 8)

Auch die Parallelschaltung alter und neuer Bleiakkus ist praktisch völlig problemlos, sofern die Akkus sämtlich in Ordnung sind. Sie sollten also nicht gerade Zellenkurzschlüsse aufweisen (man schaltet eben nur Batterien gleicher Zellenzahl parallel...). Ganz anders bei einer Reihenschaltung: Da hier an jeder Stelle des System derselbe Strom fließt und sich daher auch keine akkubedingten Unterschiede ausgleichen können, führt jede Ungleichheit bei den beteiligten Akkus sofort zu Asymmetrien. Serien- und Parallelschaltung muss man hier bzgl. der Akku-Beanspruchung also strikt unterscheiden.

Was war noch? Irgendwas war doch noch... Achja: Bei großen Bleibatterien und langen Kabeln braucht man Sicherungen, damit Kabelkurzschlüsse nicht mit Bränden, oder wenigstens mit toxischer Rauchentwicklung enden. Diese Sicherungen möglichst direkt in räumlicher Nähe der Batterie-Pluspole montieren, damit die ungeschützte Kabellänge so kurz wie möglich ist. Die Sicherungen sollen so dimensioniert werden, dass sie einerseits im Kurzschlussfall schnell und sicher auslösen, aber andererseits so wenig Übergangswiderstand wie möglich bedingen. In der Praxis wird es bei Starterbatterien ab 30Ah und Kabeln ab 10mm² auf 200A-Sicherungen hinauslaufen, da diese die genannten Eigenschaften aufweisen. Bei sehr geringen Lade- und Verbraucherströmen kann man auch deutlich schwächere Sicherungen verwenden.

Grüße, Tom

Tim

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18.02.2017, 13:04

@Bandit: auf und zu - ich verfluche heute noch meinen ersten Physik-Lehrer, der Stromkreise mit Wasserkreisläufen erklärt hat :cursing:. Hahn auf - wasser läuft. Schalter/Relais auf - Strom fließt nicht mehr. Das verfolgt mich mein ganzes Leben. Ich hab das richtige gemeint, aber das falsche geschrieben...

Danke nochmal an euch beide. Ihr müsste mal das ganze Thema in ein paar Youtube-Videos erklären. Die Fragen sind ja mehr oder weniger immer die gleichen.

Da ich keinen Anlasser als Verbraucher habe und noch so ne Starthilfe-Box habe, würde ich die Batterien einfach parallel schalten. Wenn ich irgendwo ein Plus abgreifen kann, das nur bei "eingeschalteten Auto" anliegt, pack ich noch ein einfaches Relais rein. Einem Relais, das automatisch in Abhängigkeit von der Spannung schaltet, traue ich nicht übern Weg. ist bestimmt Voodoo :S Spaß beiseite, aber Spannungen, die ich da teils lese, lassen mich zweifeln, ob das Dinge sauber trennt. Ohne dass eine große Last dran hängt, hat das Multimeter 12,8V angezeigt. Wenn der untere Schwellwert für die Relais bei 12,9V liegt, ist mir das zu knapp. Da habe ich kein Vertrauen.

Sicherungen packe ich direkt an beide Plus-Pole und Kabel dimensioniere ich großzügig, solange ich sie noch gut verlegt kriege. Kostet bei der Kabellänge ja nichts.

@Tom: Ja, im Netz stehen viele Infos, die teils widersprüchlich sind.

Bandit1973

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19.02.2017, 10:31

@Bandit: auf und zu - ich verfluche heute noch meinen ersten Physik-Lehrer, der Stromkreise mit Wasserkreisläufen erklärt hat :cursing:. Hahn auf - wasser läuft. Schalter/Relais auf - Strom fließt nicht mehr. Das verfolgt mich mein ganzes Leben. Ich hab das richtige gemeint, aber das falsche geschrieben...

Jo, Physiklehrer nutzen gerne solche Anschaulichen Dinge, sind aber, wenn man es genau nimmt grundfalsch. Auch das mit den Elektronen die um den Atomkern Kreisen, wie Planeten um eine Sonne ist nur ein Anschauungsbild.
Hier möchte ich gerne Tom´s Satz Zitieren: "Eine Bleibatterie ist kein Eimer" und Strom ist kein Wasser. Wenn man die Elektronenflussrichtung bedenkt, würde Wasser bergauf Fliessen :D :D


Danke nochmal an euch beide. Ihr müsste mal das ganze Thema in ein paar Youtube-Videos erklären. Die Fragen sind ja mehr oder weniger immer die gleichen.

Das würde genau NIX bringen.... Leute die sich ein Teures IUoUoUirgendwas Ladegerät mit 7 LED´s und entsprechenden Wahlschaltern, um mehrere Hundert Euro gekauft haben, würden nie zugeben, dass ein Festspannungs Netzteil um €30.- besser funktionieren würde :cursing: :cursing:

Da ich keinen Anlasser als Verbraucher habe und noch so ne Starthilfe-Box habe, würde ich die Batterien einfach parallel schalten. Wenn ich irgendwo ein Plus abgreifen kann, das nur bei "eingeschalteten Auto" anliegt, pack ich noch ein einfaches Relais rein.

Sei bloss Vorsichtig.... Beim Hybrid-Fahrzeug hast Spannungen von 400V anliegen!!!!!!
Finger weg von Orangen Kabeln :!: :!: :!: :!:


Einem Relais, das automatisch in Abhängigkeit von der Spannung schaltet, traue ich nicht übern Weg. ist bestimmt Voodoo :S Spaß beiseite, aber Spannungen, die ich da teils lese, lassen mich zweifeln, ob das Dinge sauber trennt. Ohne dass eine große Last dran hängt, hat das Multimeter 12,8V angezeigt. Wenn der untere Schwellwert für die Relais bei 12,9V liegt, ist mir das zu knapp. Da habe ich kein Vertrauen.

Solche Spannungsgeführten Relais haben Schaltschwellen von weit über 13V. Somit ist Sichergestellt dass sie wirklich erst Durchschalten wenn LADESpannung Anliegt.
Sorry, fühl dich bitte nicht beleidigt, aber was ich hier so Rauslese, würde ich dir dringend raten die Finger Weg zu lassen.
Batterieverkabelungen sind aufgrund der hohen möglichen Ströme schon heikel genug.
Bei einem Hochvoltfahrzeug dürfen Mechaniker nichtmal Räder umstecken ohne eine Elektro-Grundschulung, und das hat seinen Grund!!!!!!!!

Tim

Akku-Neuling

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19.02.2017, 13:43

Keine Angst, das Hochvolt-System ist vom Rest getrennt. Man kann die beiden E-Motoren, den Verbrenner und das Akku-Pack als virtuellen Motor betrachten. Wäre der akustische Unterschied nicht da, würde man es gar nicht merken ;)
Das Hochvolt-System ist vom 12V-System getrennt. Es muss freigeschaltet werden. Und es wir permanent überwacht. Solange man im 12V-System unterwegs ist, braucht man sich da keine Sorgen machen. Und alle Hochvoltkabel sind, wie du schon geschrieben hast, orange ummantelt.
Und mit dem Räder umstecken, das ist quatsch. Beim Auto ist normales Bord-Werkzeug dabei, damit dies auch der Fahrer tun kann. Wenn das Auto "aus" ist, ist das Hochvolt-System auch aus, das "Getriebe" ist blockiert usw. Ich könnte mir nur vorstellen, dass es dumm laufen kann, wenn man das Auto einschaltet und dann die Radmuttern auf den Antriebsrädern im aufgebockten Zustand bewegt - aber wer ist do blöd?! Das ist dann aber nichts anderes, wie bei nem klassischen Verbrenner.

Die Starthilfe-Box, die ich habe, ist so ne Power-Bank mit 12V-Ausgang. Die geht also auch nur auf die normale 12V-Batterie und muss max. 5 Sekunden einen lächerlichen Strom abgeben, bis das System gebootet ist. Quasi ganz normale Starthilfe, die Toyota auch so vorsieht. Dann kommt über den DC-DC-Wandler genug Saft aus der Hochvoltbatterie. Es sind zwar auch "nur" etwa 1kW, so dass die 12V Batterie auch ausgleichen muss, wenn man im Winter alle Verbraucher einschaltet. Aber das passt schon. Und mein Anwenungsszenario ist ja eh der Sommer.
Da passiert auch nichts beim Starten über die Starthilfe-Box. Bei den Prius-Freunden gibt es da schon Erfahrungen. Dort gabs auch schon jemanden mit ner zweiten Batterie, wobei die Randbedingungen anders waren.

Am 12V-System habe ich auch schon gearbeitet, so ist das nicht. Die AHK kam z.B. in Eigenregie dran. An 230V gehe ich auch ran, so lange es max. 5 Farben und mein Haus sind. Ich mach sowas halt nicht jeden Tag und versicher mich lieber einmal zu viel als zu wenig, und mess alles lieber zweimal nach (oder lass messen), bevor ich etwas vergessen habe. Und bei 2 Batterien habe ich doch etwas Respekt, da dort ein Haufen Energie drin steckt. Wie Tom schon richtig geschrieben hat, findet man im Netz viele Informationen, die auch Laien von sich geben und sich dabei teilweise widersprechen. Und dann sind es nunmal auch 2 unterschiedlichen Themen: Physik/Elektrik und Chemie/Batterietechnik. Mich hat das mehr verunsichert als alles andere. Ich bin deswegen ganz froh, dass es da Forum hier gibt.

Bandit1973

Akku-Meister

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13

20.02.2017, 06:05

Alles Klar, wollte dir nicht auf den Schlips treten.

DU als Besitzer darfst natürlich Reifen wechseln. wenn was passiert .. Pech
Wenn ich dem Mechaniker ohne entsprechender Unterweisung den Auftrag gebe, und es Passiert was, bin ich als Werkstättenleiter Verantwortlich.
Wenn der Mechaniker die Ausbildung hatte und es passiert was, ist er Selbst Schuld, er wurde ja unterwiesen wie Gefährlich Strom ist.

Es ist also nicht Quatsch, sondern eine Haftungsfrage.
Dass diese Hochvoltsysteme mehrfach Abgesichert sind, weiss ich, So ganz ungefährlich sind sie Trotzdem nicht.
Es ist ja nicht nur der E-Motor..... Auch der DC/DC Wandler, und auch der Klimakompressor werden damit Versorgt.

Wenn das Powerpack reicht um die Elektronik hochzufahren, dann hast recht, Passt.
Versuch aber zuerst mal ob das wirklich mit 2 Parallelgeschlteten, leeren Batterien auch noch Sicher Klappt.

Tim

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14

20.02.2017, 17:36

Dann würde ich die Sicherung zur Zweit-Batterie ziehen und schon habe ich nur noch 1 leere Batterie :D
Und dafür sind diese Starthilfe-Boxen ja gemacht. Im Zweifelsfall müssen die auch genug Saft liefern, um nen großen Motor starten zu können. Wobei das der Moment ist, wo ich mich immer Frage, ob die Chinesen wirklich ein CE-Zeichen für das Kästchen bekommen haben oder ob sie es nur aufdrucken...

Das mit der Haftungsfrage ist schon klar. Man darf sich aber auch nicht wuschig machen.
Wenn der Hersteller das dem Kunden (Verbraucher) zutraut, sollte sich da keiner in die Hose machen, der sowas jeden Tag an anderen Autos macht.

Aber ich weiß, hierzulande ist das Thema Hybrid auch stark vorbelastet. Ich sag nur "Vergewaltigung der Physik". Wahrscheinlich muss erst VW das Rad äh den Hybrid neu erfinden - dann ist der Hybrid auch sicher hierzulande ganz toll.

Tom

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15

20.02.2017, 18:31

Wobei das der Moment ist, wo ich mich immer Frage, ob die Chinesen wirklich ein CE-Zeichen für das Kästchen bekommen haben oder ob sie es nur aufdrucken...
Das macht man gemeinhin so. Der Hersteller (oder Inverkehrbringer) bestätigt mit dem am Artikel angebrachten CE-Symbol und der beiliegenden CE-Komformitätserklärung, dass sein Produkt die einschlägigen Vorschriften erfüllt.

Normal.

Aber ob's stimmt?

Falls nicht, haftet der Hersteller (oder Inverkehrbringer, je nachdem) dafür.

Grüße, Tom