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Kundenanfrage

Akku-Gott

  • »Kundenanfrage« ist der Autor dieses Themas

Beiträge: 345

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

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1

21.08.2011, 18:15

Aufladezeiten

Hallo!
Mich interessiert, wie lange muss ein Bleiakku mit 12 V und 63 Ah geladen werden, wenn die Leistung es Solarfeldes 48 V und 3,75 A beträgt, und entsprechend 4 Akkus in Reihe geschalten sind? Gibt es da eine Formel mit der man das berechnen kann? Oder geht das Laden auch durch mehrere Felder oder zusätzlicher Ladung mittels einer normalen Lichtmaschine schneller? Kann ich das überhaupt zusammenschalten? ...
Liebe Grüße

Tom

Moderator

Beiträge: 2 072

Registrierungsdatum: 27.02.2010

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2

21.08.2011, 19:14

Hallo,

Ihre Frage birgt leider eine gewisse Komplexität, die es mir unmöglich macht, sie erschöpfend und für Ihre Zwecke befriedigend zu beantworten. Aber schaun wir mal, was mir dazu einfällt...

Der Teil der Frage, die auf die Ladezeit der Bleiakkus abzielt, ist noch relativ einfach zu beantworten. Leider fällt bei Annäherung an die Akku-Vollladung der Ladestrom durch den Akku selbst unterhalb des von Ihnen genannten Wertes von 3,75A, was die korrekte Berechnung ab diesem Punkt natürlich kompliziert. Aber man wird wohl davon ausgehen können, daß der relativ zum Ladestrom große 63Ah-Akku die 3,75A bis wenigstens zum Erreichen von etwa 80% Kapazität aufnehmen kann. Bis zu diesem Punkt kann man die Ladezeit wie folgt berechnen:

63Ah x 0,8 / 3,75A = 13,44h

Man sollte die Verluste des Bleiakkus, den so genannten Ladefaktor, aber auch mit einfließen lassen, um nicht all zu optimistische Werte zu erhalten, denn wie jedes technische Gerät welches Energie umwandelt, geht ein Teil immer als Verlust verloren. Der Ladefaktor beträgt beim Bleiakku etwa 1,12, man muß also rund 112% einladen, um 100% rauszubekommen. Ergo:

13,44h x 1,12 = 15,05h (bezogen auf 3,75A Ladestrom bis zum Erreichen von 80% Ladezustand)

Soweit die Ladedauer bis zum Erreichen von etwa 80% Ladezustand. Ab diesem Punkt sinkt der vom Akku aufgenommene Ladestrom immer weiter ab, so daß sich die Zeit bis zur Vollladung immer weiter verlängert. Theoretisch wird die Vollladung aus diesem Grund auch nie erreicht. Praktisch sagt man, daß ein Bleiakku dann als voll geladen zu betrachten ist, wenn der von ihm aufgenommene Ladestrom 1% seiner Kapazität unterschreitet. Nimmt Ihr 63Ah-Akku also weniger als 0,63A auf, gilt er nach dieser Definition als voll geladen. Die Dauer des Zeitraums vom Abfallen des Bleiakku-Ladestrom von 3,75A auf unter 0,63A (dieser Abfall darf natürlich nicht von der Ladestromquelle verursacht werden, sondern bezieht sich ausschließlich auf die vom Akku selbst ausgelöste Verringerung des Ladestroms bei fortschreitendem Ladezustand) ist dagegen nur schwer durch Formel zu erfassen, weil hier viele unterschiedliche Faktoren wie Akku-Bauform, -Alter, -Kapazität, -Temperatur mit hineinspielen. Sogar die Tiefe der vorhergehenden Entladung, der dabei abgeforderte Strom und die Standzeit im (teil-)entladenen Zustand spielen hierbei eine noch durchaus maßgebliche Rolle. Man wird aber in der Praxis davon ausgehen können, daß ein Bleiakku, der sich seinen Restladestrom selbst aussuchen kann, 10 bis 15 Stunden nachdem Ihr maximal möglicher Ladestrom von 3,75A vom Akku unterschritten wurde, als voll geladen gelten kann. Auch braucht man sich keine großen Gedanken darüber zu machen, ob der Akku nun 90, 95 oder 100% Ladezustand erreicht hat, denn das sind eher akademische Werte ohne echten Praxisbezug.

Schwieriger wird die "Berechnung" der von Ihrer Solaranlage erzeugten Energiemenge. So richtig lässt sich die wegen der vielen ständig fluktuierenden Variablen wie Wetter, Jahreszeit, geografische Position, Stellung der Panele zur Sonne, Verschmutzung, Beschattung usw. kaum berechnen. Legt man aber die in Deutschland erzielte ganzjährige Effektivleistung von festinstallierten Solaranlagen mit Einspeisung ins öffentliche Stromnetz zugrunde (was sich wegen der darüber verfügbaren Daten anbietet), kommt man auf 8 bis 10% der verfügbaren Modul-Peakleistung. Diesen erstaunlich hohen Wert wird man mit mobilen Anlagen aber schon wegen ihrer meist nicht optimaler Stellung zur einfallenden Sonne kaum erreichen können, weshalb ich dort vorsichtshalber nur mit der Hälfte rechnen würde.

Dadurch wird die vorher durchgeführte Berechnung der Ladezeit natürlich noch einmal kräftig durcheinander geworfen, so daß es leider nicht so ganz einfach ist, solche Fragen pauschal zu beantworten.

Bei so geringen Solarpanel-Strömen lässt sich die Aufladung von Bleiakkus natürlich durch zusätzliche Speisung über Stromgeneratoren drastisch beschleunigen. Ganz besonders zu Beginn der Ladung nach einer relativ tiefen Entladung können von Bleiakkus auch Ladeströme von mehr als 1C aufgenommen werden (1C bezeichnet bei Ihren 63Ah-Akkus einen Ladestrom von 63A), so daß hier mit Ladeunterstützung von Stromgeneratoren oder Lichtmaschinen schnell ein großer Teil der Kapazität eingeladen werden kann. Die Zusammenschaltung von Solarpanelen, Ladegeräten und Lichtmaschinen macht zum Glück kaum Schwierigkeiten.

Grüße, Tom