Forum: Offtopic Frage: Impulslast - Autobatterie richtig entladen


von Tom W. (tomto)


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Hallo liebe Bastler,

es handelt sich bei meinem Projekt um eine portable Musikbox (bzw. 
mehrere), welche durch eine Autobatterie mit Strom versorgt werden 
sollen.

Hier ist jeweils ein Batteriewächter dazwischen geklemmt, damit die 
Stromversorgung bei einer Spannung unterhalb von 11,5V abgetrennt wird.

Mein Problem ist nun die Impulslast von etwa 300W auf die Autobatterie. 
Das heist es bricht ab einer gewissen Restkapazität die Spannung 
unterhalb 11,5V ein. Das Gerät schaltet ab. Die Autobatterie regeneriert 
sich ein Stück weit und das Gerät schaltet sich wieder ein.
Ich habe gelesen, das diese ständig unkontrollierten hohen Sröme Gift 
für die Autobatterie sein würden.

Daher frage ich mich nun ob es möglich ist, mittels eines Kondensators 
die Last ein wenig zu glätten.
Im CarHifi Bereich löst man das Problem mit großen Powercaps, was ich 
jedoch bei 300W für überdimensioniert einschätze. Ein kleinerer 
Kondensator sollte auch ausreichen.


Aber Ihr wisst sicher besser was sich dafür eignet und wie groß der 
Kondensator sein sollte?

Vielen Dank an alle!!

: Bearbeitet durch User
von Jeffrey L. (the_dude)


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Der PowerCap hat gewissermaßen schon seine Berechtigung. Bedenke dass 
bei 300W rund 25 Ampere fließen -> Stichwort ESR.

Man übersieht das gerne da im 230V-Netz 300W lächerlich gering sind...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Tom W. schrieb:
> Mein Problem ist nun die Impulslast von etwa 300W auf die Autobatterie.

Was ist denn das für eine? Wenn du da anständige Kabelquerschnitte 
verwendest, sollte das eine anständige Autobatterie nicht in die Knie 
zwingen, 300W sind ja unter 30A.
Wenn das alles mit 10mm² Kabel verdrahtet ist und so kurz wie möglich, 
sollte das ohne Tricks klappen.

von Tom W. (tomto)


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Kabelquerschnitt hust ... Ich habe an meinem Versuchsaufbau nur 2.5mm² 
Kabel verwendet. Ich ging davon aus das es keine Probleme gibt, solang 
die Kabel kalt bleiben (siehe hohe Ströme).
Aber anscheinend ist der damit verbundene erhöhte Widerstand der Kabel 
doch nicht zu vernachlässigen?

Soll heißen ein 10er Kabel reicht aus und ich spare mir den Kondensator?

Es handelt sich um diese Endstufe hier (wird im Brückenbetrieb genutzt):
http://www.kenwood.de/car/endstufen/KAC-5203/?view=details

Ist denn weiterhin die Abschaltspannung von 11,5V richtig gewählt?

Vielen Dank Euch!

von Der M. (mhh)


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Laut Beschreibung max 16,8 A Stromaufnahme.

Also Kabel nicht zu lang machen in 4 mm², noch 20 - 30 mF als Elkos kurz 
vor die Endstufe setzen und Batteriewächter durch Spannungsanzeige 
ersetzen. Denn kurze Einbrüche wird es auch bei vollem Akku geben.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Tom W. schrieb:
> Ich ging davon aus das es keine Probleme gibt, solang
> die Kabel kalt bleiben (siehe hohe Ströme)

Die bleiben kalt, weil im Durchschnitt nicht so viel Strom fliesst. Es 
sind ja Impulse, die da den Saft ziehen.
Schreib doch mal, was das für eine Batterie ist, dann kann man auch 
sagen, ob du dir den Elko sparen kannst. Es kann aber nicht schaden, ein 
10mF oder so direkt an die Endstufe zu legen, aber mit dünnem Kabel kann 
der auch nicht schnell nachgeladen werden.
In der Kfz Technik dimensioniert man so auf etwa 6A/mm², bei 30A also 
5mm². 6mm² ist der nächste bräuchliche Wert und ich habe nochmal was 
raufgelegt als Sicherheit, wenn das Kabel etwas länger ist.

: Bearbeitet durch User
von Matthias X. (current_user)


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Wenn es wirklich eine normale Autobatterie ist dann ist mal wieder das 
Stichwort "nicht Zyklenfest" zu nennen. Das heißt deine Batterie wird 
nach wenigen Zyklen stark an Kapazität verlieren. Daher solltest du eine 
Zyklenfeste Bleibatterie verwenden.

von Mani W. (e-doc)


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Tom W. schrieb:
> Hier ist jeweils ein Batteriewächter dazwischen geklemmt, damit die
> Stromversorgung bei einer Spannung unterhalb von 11,5V abgetrennt wird.

Normalerweise wird die Entladeschlußspannung bei 10,5 Volt (1,75 
V/Zelle)
angesetzt...

11,5 Volt ist viel zu hoch und bei zu minderem Querschnitt der
Leitungen ist dann schnell der Punkt erreicht, wo die
Überwachung dann "Njet" sagt...

Ist auch ein typischer "Fehler" bei 12 V Photovoltaik, da ist dann
mal schnell der Fernseher aus...

von Thomas S. (thommi)


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Eine Starterbatterie ist da wahrlich nicht wirklich geeignet, eben wegen 
der Zyklenfestigkeit, aber ich bin da auch nicht besser. Ich nutze so 
eine auch als Zweitbatterie in meinem Bulli, und die wird auch 
regelmässig zu tief entladen. Solarregler regelt zwar ab, aber das tut 
der Batterie nicht gut.

Solarbatterien haben deutlich glattere Bleielektroden als 
Starterbatterien, die haben dan zwar die gleiche Kapazität, sind aber 
dann dafür ausgelegt, länger weniger Strom zu liefern. Starterbatterien 
sind ob ihrer sehr rauen Bleiplatten dafür gemacht, kurze Zeit sehr viel 
Strom zu liefern.

Wenn solch eine Batterie, oder korrekterweise Akku genannt oft im nicht 
vollgeladenen Status ist, dann neigt sie zur Sulfatierung, 
Schwefelkristalle legen sich auf die Elektroden/Bleiplatten. Bei 
Starterakkus mit der rauen Oberfläche finden die Kristalle wunderbare 
Nistplätze, an denen die sich festkrallen können, was bei Solarakkus 
deutlich geringer ist, ob der glatten Elektroden.

Besser wären Blei-Gelakkus oder noch besser AGM, die bedürfen aber einer 
höheren Ladespannung, um richtig voll zu werden, ich meine, die 
Ladeschlusspannung liegt da bei 14.7 V.

Ideal wäre ein LiFePo-Akku, aber die sind richtig teuer.

Wenn der Akku so leer ist, dass der Spannungswächter abregelt, dann lade 
ihn nicht mit einem Baumarktlader auf, sondern mit einem, der die 
IUoU-Kennlinie nutzt, also einen CTEK- oder Fraronlader.

Bei einem Baumarktlader, welcher da so ca 14 V liefert, der liefert die 
Spannung auch noch, wenn die Batterie vollgeladen ist, und dann kocht 
sie über. Bei CTEK und co wird sie nach Kennlinie geladen, und wenn sie 
voll ist, dann schaltet der Lader auf Erhaltungsladung, da wird nur die 
Selbstentladung kompensiert.

Die Batterie kann somit das ganze Jahr am Lader hängen, ohne zu gasen. 
CTEK und Fraron kann man auch auf Blei-Säure, Gel oder AGM umschalten, 
um die Ladekennlinie anzupassen.

Damit kann man die Lebenszeit einer nicht zweckmässig genutzten 
Autobatterie deutlich verlängern.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Thomas S. schrieb:
> Eine Starterbatterie ist da wahrlich nicht wirklich geeignet, eben wegen
> der Zyklenfestigkeit, aber ich bin da auch nicht besser.

Ist halt auch eine Preisfrage. Autobatterien sind Massenware und oft für 
unter 1€/Ah erhältlich, während so eine Deep Cycle schon mal 2-3€/Ah 
kostet, dafür kann man sich dann schon zwei Starterbatterien beim 
Discounter kaufen. AGM und Gel kleckern zwar nicht, sind aber, wie o.a., 
schwieriger bzw. achtsamer zu laden.
Da Starterbatterien auch hohe Ströme gewohnt sind, liegt der TE ja gar 
nicht so falsch mit der Wahl des Akkus.

: Bearbeitet durch User
von Tom W. (tomto)


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Mani W. schrieb:
> Normalerweise wird die Entladeschlußspannung bei 10,5 Volt (1,75
> V/Zelle)
> angesetzt...

Ok, ich hatte nur Angst die Batterie versehentlich zu tief zu entladen. 
Demnach kann ich den Abschaltpunkt etwas minimieren.

Was die Aufladung der Batterie angeht besitze ich dafür ein recht 
hochwertiges Netzteil, welches nach voller Aufladung automatisch auf 
Erhaltungsladung umschaltet.

Bei der Batterie selbst handelt es sich um eine "Ective Powercell EPC 
46"
https://www.autobatterienbilliger.de/Ective-PowerCell-30-46Ah-Autobatterie-einbaufertig

Nur für den Versuchsaufbau wollte ich eine günstige Batterie haben. Man 
könnte natürlich schauen, inwiefern andere Batterietechnologien in 
Hinsicht auf Tiefentladeschutz und Lebensdauer zu optimieren sind. 
Gerade von den AGM Akkus bin ich sehr überzeugt. Leider ist hier aber 
auch das Verhältnis aus Batteriegröße/Gewicht und Kapazität gegenüber 
der normalen Autobatterie stark unterlegen.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Ich würde den Spannungswächter direkt an dem Akku anschließen, dann ist 
er unabhängig von der Kabelstärke.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Tom W. schrieb:
> Bei der Batterie selbst handelt es sich um eine "Ective Powercell EPC
> 46"
> 
https://www.autobatterienbilliger.de/Ective-PowerCell-30-46Ah-Autobatterie-einbaufertig
>
> Nur für den Versuchsaufbau wollte ich eine günstige Batterie haben.

Die ist doch völlig ok. Nimm dickere Kabel und beherzige Dirks Tipp mit 
dem Wächter - dann sollte das klappen.

von Tom W. (tomto)


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Hey Ihr Lieben,

ich habe nun mein Projekt fertig gestellt. Bei der Kabelstärke sind es 
nun 8mm² geworden.
Mein Nachbar in der Nebenhalle hat zudem sein Lager aufgeräumt und mir 
einen Kondensator mit 1F überlassen. Seid dem schwankt die Spannung je 
nach Last typisch der Dauerbelastung sehr träge. So soll es auch sein!
Juhuuu :)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Tom W. schrieb:
> Bei der Kabelstärke sind es
> nun 8mm² geworden.

Klingt doch gut - Gratulation!

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