Sie sind nicht angemeldet.

Kundenanfrage

Akku-Gott

  • »Kundenanfrage« ist der Autor dieses Themas

Beiträge: 343

Registrierungsdatum: 15.04.2010

Über mich: Unter diesem Konto werden viele technischen Kundenanfragen und gegebenen Antworten zu Akkus, Installationen und MicroCharge-Produkten, die mich per eMail erreichen, in (anonymisierter) Kopie gepostet. So ist es möglich, einerseits die per eMail ankommenden Kundenanfragen direkt per eMail zu beantworten und andererseits die Forenuser an dem gegebenen Lösungsvorschlägen teilhaben zu lassen.

Thomas Rücker

  • Nachricht senden

1

19.07.2018, 08:02

Einzelzellen-Batterieüberwachung für Bleiakkus

Guten Tag Herr Rücker

Nachdem ich eine Pufferbatterie Einheit bestehend aus 4 Stck Hoppecke Batterien mit 6V und je 360Ah C100 nach 5 Jahren mit Totalschaden einer Batterie
Erfahrungen sammeln konnte möchte ich kurz Ihre Meinung zu meinen Gedanken wissen.


Ich werde für einen Freund eine PV Anlage planen welche mit einem Energiespeicher (Staplerbatterie) ausgerüstet wird.

Ich möchte 24 Zellen zu einer Batterie mit 48V zusammenschalten. (Stapler-Batterie)
Nachdem aber immer die schwächsten Zellen von den stärkeren geschädigt werden verfolge ich
folgendes Ansinnen.

Beim Laden :
Jede 2V Zelle der Staplerbatterie erhält eine Spannungsüberwachung die beim Ladevorgang der gesamten Batterie dafür sorgt das bei einer max. geladener Batteriezelle auf Erhaltungsladung (Stromregelung) geschaltet wird.

Beim Entladen :
soll dafür gesorgt werden, dass wenn die untere Entladespg. zB. bei 40% Kapazität bei einer Zelle erreicht wird der Entladevorgang beendet wird.

Diese Maßnahme führt aus meiner Sicht zwar zu einer Reduzierung der Gesamtkapazität auf ca. 90%
Jedoch müsste die Lebensdauer sich mit dieser Maßnahme sich massiv verlängern.

Nicht zu vergessen das Elektrolyt soll mit einer Umwälzpumpe durch die Zellen bewegt werden.
Vielleicht ist eine Partikel Abscheidung auch sinnvoll.

1. Was halten Sie grundsätzlich von diesem Ansatz.
2. Wissen Sie von solchen Batterie Management Systemen oder führen Sie solche Messwertaufnehmer in Ihren Angebot,

Mit freundlichem Gruß

Karl D.

Tom

Moderator

Beiträge: 1 963

Registrierungsdatum: 27.02.2010

  • Nachricht senden

2

19.07.2018, 08:04

Hallo,

die Idee ist sehr gut, aber leider auch ziemlich aufwändig. Für Lithium-Batterien ist eine solche zellenbasierte Überwachung technisch generell notwendig und daher auch üblich. Entsprechende Schaltungen sind in großer Zahl schon für lächerlich geringe Preise erhältlich, soweit die zu überwachenden Batterien bzw. die zu schaltenden Ströme innerhalb normaler Bereiche bleiben.

Bei Bleibatterien sind mir bisher jedoch keine solche Geräte bekannt geworden, weshalb hier eine Neukonstruktion unumgänglich wäre. Da Bleiakkus aber deutlich robuster sind als solche auf Lithium-Basis und zugleich kaum 20% derer Kosten verursachen, haben sich solche Überwachungssysteme bisher leider nicht durchsetzen können. Hinzu kommt, dass bei vielen Bleibatterien auch keine Möglichkeit besteht, an die internen Zellenverbinder heranzukommen.

Gleichzeitig sollte bei Bleiakkus auch der Entladestrom gemessen werden, um dazu die jeweils passende Entladeschlussspannung aus einer Tabelle zu entnehmen oder von einer Kennlinie abzuleiten, was die Sache noch aufwändiger macht. Dies ist übrigens der Grund, weshalb ich bisher trotz regelmäßiger Nachfrage noch immer keinen Tiefentladeschutz für Bleiakkus anbiete: Ein gutes Gerät würde sicherlich um EUR 300,- liegen, aber das bezahlt leider kaum jemand. Jedenfalls nicht, so lange es Geräte gleichen Namens gibt, die zwar nichts taugen (bzw. nur als Festeinbau in Verbrauchern, auf die sie dann entsprechend abgestimmt sind), aber unter EUR 50,- kosten.

So muss ich leider erkennen, dass ich Ihnen weder ein eigenes Gerät anbieten, noch einen Bezugsmöglichkeit nennen kann. Es gibt sie schlicht nicht. Zumindest meines Wissens nach.

Ob und ab wann eine Elektrolyt-Umwälzung praktisch erforderlich ist, kann ich jedoch mangels eigener Erfahrungen mit PV-Systemen auf Basis von Bleiakkus nicht sagen. Ich denke aber, dass bei den großen Nachteilen von Bleiakkus zumindest bei zyklischer Nutzung und hohen Ladungsdurchsätzen deren Zeit inzwischen abgelaufen ist. Hier würde ich bei neu zu planenden Systemen, die über ein oder zwei kleine Solarpanele hinaus gehen, in jedem Fall zu Speicherbatterien auf Lithiumbasis raten, die zwar teurer, aber unter Praxisbedingungen auch ungleich robuster sind als Bleiakkus. Und wie schon gesagt heute sind entsprechende Schutzeinrichtungen mit Einzelzellenüberwachung für Lithiumbatterien für kleines Geld erhältlich.

Grüße, Tom

Kundenanfrage

Akku-Gott

  • »Kundenanfrage« ist der Autor dieses Themas

Beiträge: 343

Registrierungsdatum: 15.04.2010

Über mich: Unter diesem Konto werden viele technischen Kundenanfragen und gegebenen Antworten zu Akkus, Installationen und MicroCharge-Produkten, die mich per eMail erreichen, in (anonymisierter) Kopie gepostet. So ist es möglich, einerseits die per eMail ankommenden Kundenanfragen direkt per eMail zu beantworten und andererseits die Forenuser an dem gegebenen Lösungsvorschlägen teilhaben zu lassen.

Thomas Rücker

  • Nachricht senden

3

19.07.2018, 13:36

Hallo Herr Rücker

Vielen Dank für die schnelle u. kompetente Antwort.


Aus meiner Sicht habe ich ja den Strom bei der Reihenschaltung.
Da sollte doch der Spannungsverlauf mit dem Strom reichen um eine Aussage zum Ladezustand dieser Einzelzelle ausreichen.
Bei Staplerbatterien kann ich die Einzelzelle (2V) direkt messen.


Werde mein Fachwissen dazu noch etwas erweitern müssen ....

Mit freundlichem Gruß

Karl D.

Tom

Moderator

Beiträge: 1 963

Registrierungsdatum: 27.02.2010

  • Nachricht senden

4

19.07.2018, 13:38

Hallo Herr D.,

Sie haben Recht: Wenn Sie Strom und Spannungsverlauf betrachten, können Sie in etwa auf den Ladezustand der Zellen schließen. In Verbindung mit einer saldierenden Steuerung kommt am Ende ein Batteriecomputer heraus. Nur weiß ich leider keinen, der auch eine für Bleibatterien geeignete Einzelzellenmessung vornimmt.

Grüße, Tom

Bandit1973

Akku-Meister

Beiträge: 361

Registrierungsdatum: 28.07.2012

  • Nachricht senden

5

19.07.2018, 13:54

Nur weiß ich leider keinen, der auch eine für Bleibatterien geeignete Einzelzellenmessung vornimmt.

Das wäre doch ein ideales Spielfeld für einen Arduino oder Raspberry Pi ?

Tom

Moderator

Beiträge: 1 963

Registrierungsdatum: 27.02.2010

  • Nachricht senden

6

19.07.2018, 14:21

Klar, technisch wäre das überhaupt kein Problem. Nur das eben bei so etwa EUR 150,- Gesamt-VK inkl. 19% definitiv Ente wäre. Das Ding muss aber den vollen Batteriestrom schalten können und darf gleichzeitig weder ein- noch ausgeschaltet Strom verbrauchen. Das krieg ich preislich nicht hin. Naja: Vielleicht 3.000 Stück in China bauen lassen und dann (wegen der nötigen Stückzahlen) bei ebay und Amazon verticken. Jaul. ;(

Grüße, Tom

Bandit1973

Akku-Meister

Beiträge: 361

Registrierungsdatum: 28.07.2012

  • Nachricht senden

7

20.07.2018, 12:34

3.000 Stück in China bauen lassen und dann (wegen der nötigen Stückzahlen) bei ebay und Amazon verticken. Jaul. ;(

Genau, dann kommst auch um die CE herum (wia alle anderen in Amazonien)

Da werden aber die Chinamänner das Teil gleich selbst über Aliexpress verjubeln, und du schaust wieder in die Röhre ;( ;(

Tom

Moderator

Beiträge: 1 963

Registrierungsdatum: 27.02.2010

  • Nachricht senden

8

20.07.2018, 13:20

Da werden aber die Chinamänner das Teil gleich selbst über Aliexpress verjubeln, und du schaust wieder in die Röhre ;( ;(

Könnte theoretisch passieren, aber bei Tiefentladeschutzsystemen für Bleiakkus kommen einfach keine Stückzahlen mehr zusammen, das macht es für Massenhersteller unattraktiv. Besonders bei aufwändigen Controllertypen. Die Bleiakkutechnik steht m.E. ohnehin ziemlich vor dem Aus, wenn man mal von Starterbatterien und Billiganwendungen absieht. Ich hab vor einer Weile selbst mal nach zu Bleiakkus passenden Akkucontrollern bei Alibaba geschaut, bin dort aber nicht fündig geworden. Alles nur für LiIon, LiPo und LiFePo4 geeignet. Und 200, 300A oder gar darüber marschiert da sowieso nix.
Grüße, Tom