Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5 Bleigelakkus in reihe einzeln Laden


von Mirko G. (mirkog)


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Hallo,

Ich habe folgendes Problem.

Ich habe 5 Blei-Gel Akkus mit 12V / 35Ah in Reihe geschaltet. Diese sind 
fest in einem Gehäuse eingebaut. Nun stellt sich mir das Problem des 
Ladens der Akkus.
Meine Idee wäre jetzt mit 5 galvanisch getrennten Ladegeräten jeden Akku 
einzeln zu laden. Mit einer kleinen Mikrocontrollerschaltung sollen die 
Ladezustände der einzelnen Akkus überwacht werden. Wenn ein Akku geladen 
ist soll der Ladevorgang beendet werden, um eine Überladung zu 
verhindern. Die anderen Akkus sollen aber weiter geladen werden.
Als Ladegerät wollte ich Schaltnetzteile nutzen mit 13,8 V und bis zu 
6,7A (Die Akkus können mit 10A geladen werden laut Datenblatt).

Meine Frage wäre ob es funktioniert die Akkus mit galvanisch getrennten 
Netzteilen einzeln zu laden, wenn sie in Reihe geschaltet sind.


LG mirkog

von UR-Schmitt (Gast)


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Mirko Gebhardt schrieb:
> Meine Frage wäre ob es funktioniert die Akkus mit galvanisch getrennten
> Netzteilen einzeln zu laden, wenn sie in Reihe geschaltet sind.

Prinzipiell ja.
Du musst aber darauf achten, daß die Masse der Schaltnetzteile nicht 
geerdet ist, denn dann wären die Ausgänge nicht potentialfrei.

Mirko Gebhardt schrieb:
> Als Ladegerät wollte ich Schaltnetzteile nutzen mit 13,8 V und bis zu
> 6,7A (Die Akkus können mit 10A geladen werden laut Datenblatt).

Die Netzteile müssen aber auch eine Strombegrenzung haben, denn ein fast 
leerer Akku würde bei 13,8V deutlich mehr als 6A ziehen. Falls die 
Netzteile eine Überlastabschaltung haben funktioniert das dann nicht.
Schau ins Datenblatt ob die 13,8V reichen den Akku (fast) voll zu laden. 
Ich kenne eher 14,2V aber das kann je nach Akkutyp etwas schwanken.
Prüfe ob die Netzteile wirklich die angegebene Spannung haben. evt. kann 
man sie nachjustieren.

von Mirko G. (mirkog)


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Der Masseanschluss des Schaltnetzteils ist über einen Kondensator mit PE 
verbunden nach dem Blockschaltbild. Hat das Auswirkungen? Außerdem ist 
das Netzteil ein 15V Netzteil welches +/- 10% regelbar ist.
Das Netzteil ist von Mean Well, das S-100F-15

von oszi40 (Gast)


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Mirko Gebhardt schrieb:
> Wenn EIN Akku geladen
> ist soll der Ladevorgang beendet werden, um eine Überladung zu
> Die anderen Akkus sollen aber weiter geladen werden

Das schwächliste Teil wird evtl. bei Belastung verpolt während die 
anderen Zellen noch am Ladegerät hängen. Bringe die Zellen auf gleichen 
Ladezustand und schalte sie dann in Reihe wie bei jeder üblichen 
Autobatterie.

von UR-Schmitt (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Das schwächliste Teil wird evtl. bei Belastung verpolt während die
> anderen Zellen noch am Ladegerät hängen.

Lesen, er will jeden Akku mit einem eigenen galvanisch getrennten 
Netzteil laden.

von oszi40 (Gast)


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UR-Schmitt schrieb:
> Lesen, er will jeden Akku mit einem eigenen galvanisch getrennten
> Netzteil laden.

Nein, jede Batterie (je 6 Zellen) mit jeweils einem eigenen Ladegerät.

Der im Ladegerät enthaltene Störschutzkondensator dürfte im Verhältnis 
zum Ladestrom 6 A keinen Ärger machen. Aber der Batteriezustand der 
gesamten Reihenschaltung wird unterschiedlich werden, wenn ein Ladegerät 
noch 6A liefert und andere schon fertig sind.

von Mirko G. (mirkog)


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oszi40 schrieb:
> Aber der Batteriezustand der
> gesamten Reihenschaltung wird unterschiedlich werden, wenn ein Ladegerät
> noch 6A liefert und andere schon fertig sind.

Wie meinst du das? Kannst du das genauer erklären?

Ich dachte durch die galvanische Trennung hab ich keinen einfluss auf 
die anderen Akkus in der Reihenschaltung.

von radiostar (Gast)


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Mirko Gebhardt schrieb:
> Nun stellt sich mir das Problem des
> Ladens der Akkus.

Warum lädst Du sie nicht einfach in Serie?

von Mirko G. (mirkog)


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radiostar schrieb:
> Warum lädst Du sie nicht einfach in Serie?

Weil ich dadurch die Akkus nicht genau überwachen kann wie es dem 
jehweiligem Akku geht. Man müsste ein Ladegerät für knapp 70V bauen.
Wenn die Akkus eine unterschiedliche Ladung haben können wir das nicht 
mehr ausgleichen und auf dauer würde die Kapazität nachlassen bzw. 
einige Akkus könnten überladen werden oder nicht vollständig geladen.

von radiostar (Gast)


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Mirko Gebhardt schrieb:
> Wenn die Akkus eine unterschiedliche Ladung haben...

Wieso sollten sie?

Die ganze Welt macht's so (in Serie), ich sehe deshalb nicht ein, warum 
das bei Euch nicht auch gehen soll. Gut, der Rest der Welt niimmt 
üblicherweise 2-Volt Einzelzellen und schaltet die zu einer 
48-Volt-Batterie zusammen, die dann ruhig mal mehrere Kubikmeter Raum 
einnimmt (-48V ist die Standardversorgung in der Telekommunikation) - 
aber im Grunde sind 5 12-Volt-Batterien auch nichts anderes als 30 
Einzelzellen in Serie. Wenn die Batterien alle vom gleichen Typ sind und 
gleich alt sind, kann man diese ohne Weiteres in Serie laden, wenn diese 
auch genauso entladen werden, also in Serie.

von UR-Schmitt (Gast)


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oszi40 schrieb:
> UR-Schmitt schrieb:
>> Lesen, er will jeden Akku mit einem eigenen galvanisch getrennten
>> Netzteil laden.
>
> Nein, jede Batterie (je 6 Zellen) mit jeweils einem eigenen Ladegerät.

Hallo Oszi, erkläre mir doch bitte mal den Unterschied zwischen dem was 
ich gesagt habe und was du gesagt hast. :-)
Und dann erkläre mir wie das zu deiner vorigen Aussage passt:

oszi40 schrieb:
>> Die anderen Akkus sollen aber weiter geladen werden
>
> Das schwächliste Teil wird evtl. bei Belastung verpolt

Genau deswegen hat der TO ja diese Idee. Ob das sinnvoll ist bei 
gleichen Akkus die immer zusammen ge und entladen werden sei jetzt mal 
dahingestellt.

von Friedrich (Gast)


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Hallo,

zur Disskussion:
die Reihenschaltung von Netzteilen ist gar nicht so abwägig.
Folgendes Beispiel

Ich habe 12 Zellen LiFePo4 Akkus.
Die lade ich zuerst in Reihe.
Danach soll die Spannung jeder einzelne Zelle auf genau 3,65V gebracht 
werden.
Dazu werden 12 Schaltnetzteile eingesetzt.
Von jedem Netzteil wird + und - Pol zu jeder einzelnen Zelle geführt.(24 
Leitungen)

Die Ströme die fliesen liegen meist unter 0,5A, können aber auch mal 
kurzfristig (5min) im Amperebereich liegen

daraus resultiert:
Diese Lösung ist günstiger als Balancer einzusetzen.
Verbrät weniger Energie, in Abhängigkeit vom Wirkungsgrad der Netzteile.
Diese Lösung kann nach x-Serienadevorgängen in angewandt werden, um den 
Zellendrift anzugleichen der sich über die Zeit (x-mal laden und 
entladen)ergibt

Meine Frage an die Experten

Auf was muss mann achten, das kein Schaden an Netzteil oder Akku 
entsteht.

von Harald W. (wilhelms)


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Friedrich schrieb:

> Danach soll die Spannung jeder einzelne Zelle auf genau 3,65V gebracht
> werden.
> Dazu werden 12 Schaltnetzteile eingesetzt.
> Von jedem Netzteil wird + und - Pol zu jeder einzelnen Zelle geführt.(24
> Leitungen)

Dann ist das ja gar keine echte Reihenschaltung, weil Du die Reihen-
spannung ja überhaupt nicht nutzt. Demzufolge brauchst Du dann auch
keinerlei zusätzliche Schutzschaltungen. Erste Probleme würde ich
frühestens ab ca. 100V Reihenspannung sehen.
Gruss
Harald

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