Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zusammenschalten unterschiedlicher Spannungsquellen


von Kobalt (Gast)


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Hallo Forum,

mal eine Verständnisfrage:

Wenn ich mehrere 12V Akkus parallel schalte, dann kann/wird ja, sofern 
die Akkus unterschiedliche Spannungen haben, ein Ausgleichstrom zwischen 
den Akkus fließen... in Abhängigkeit vom Ri der Akkus.

Was passiert jedoch, wenn ich an den Plus-Pol jedes Akkus eine Diode 
hänge, so dass kein Ausgleichstrom mehr fließen kann?

Meine Theorie ist, dass immer nur der Akku mit der höchsten Spannung 
belastet wird. Und weil die Akkus tendenziell eine unterschiedliche 
Entladekurve haben (z.B. aus Altersgründen), wechselt die Last ständig 
von einem Akku zum anderen...

Oder ist es doch so, dass eine Stromentnahme gleichzeitig von allen 
Akkus aus der Parallelschaltung erfolgt?


Wünsche einen schönen Mittwoch,

Konrad

von Olaf (Gast)


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> Oder ist es doch so, dass eine Stromentnahme gleichzeitig von allen
> Akkus aus der Parallelschaltung erfolgt?

Das haengt von den Ri in deinen Akkus und von deren Verhaeltnis zum 
Lastwiderstand ab.

Olaf

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Derjenige mit der aktuell höchsten Spannung wird den meisten Strom 
abgeben. Dies gilt sinngemäß ebenso für diejenigen mit der 
nächstniedrigeren Spannung.

MfG

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Kobalt schrieb:
> Meine Theorie ist, dass immer nur der Akku mit der höchsten Spannung
> belastet wird.
Das auf alle Fälle, wenn man ideale Dioden mit exakt gleicher 
Flußspannung annimmt und ideale Spannungsquellen mit Innenwiderstand 0.

Praktisch wird das aber nicht so sein. Die Dioden habe eine 
Flußspannung, die vom Strom und der Eigenerwärmung abhängig ist. Die 
Innenwiderstände führen auch zu einer Vergleichmäßigung der 
Stromverteilung.

Nur wenn die Akkuspannungen rel. weit auseinander liegen, wird der Akku 
mit der höhren Spannung alleine belastet.

> Und weil die Akkus tendenziell eine unterschiedliche
> Entladekurve haben (z.B. aus Altersgründen), wechselt die Last ständig
> von einem Akku zum anderen...
Das ist nicht zu erwarten.
Eher gleichen sich die Ladezustände an und nach einiger Zeit fließt ein 
etwa gleicher Strom aus den Akkus, sofern der Innenwiderstand der Akkus 
etwa gleich ist.

Bei unterschiedlichen Innenwiderständen fließt tendenziell mehr Strom 
aus dem Akku mit dem niedrigeren Innenwiderstand.

Sofern ein Akku nicht eh schon leer war, erreichen alle Akkus zusammen 
die Entladeschluss-Spannung.
Gruß

von Buchhai (Gast)


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Kobalt schrieb:
> Wenn ich mehrere 12V Akkus parallel schalte, dann kann/wird ja, sofern
> die Akkus unterschiedliche Spannungen haben, ein Ausgleichstrom zwischen
> den Akkus fließen... in Abhängigkeit vom Ri der Akkus.

Wie jetzt? 12 Volt Akkus mit unterschiedlicher Spannung? Die gibt es 
nicht.
Wenn man 12 Volt Akkus parallel schaltet, dann müssen sie gleiche 
Spannung haben und gleiche Kapazität, sonst sind die mit weniger 
Kapazität bald hinüber.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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"Wie jetzt? 12 Volt Akkus mit unterschiedlicher Spannung? Die gibt es 
nicht."

Nein, denn sie alle hatten das gleiche Babyakkukinderbuch geschenkt 
bekommen, aus dem ihnen vorgelesen wurde, daß alle 12V-Akkus immer 
gleiche Spannung haben werden, egal von welchen Eltern sie sind. Also 
sei es so.

MfG

von Jens G. (jensig)


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@Buchhai (Gast)

>Wie jetzt? 12 Volt Akkus mit unterschiedlicher Spannung? Die gibt es
>nicht.
>Wenn man 12 Volt Akkus parallel schaltet, dann müssen sie gleiche
>Spannung haben und gleiche Kapazität, sonst sind die mit weniger
>Kapazität bald hinüber.

Sagt wer (auser Du)?

von Karl (Gast)


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Kobalt schrieb:
> wechselt die Last ständig
> von einem Akku zum anderen...

Die Kirchhoffschen Regeln sind Dein Freund: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln

Da wechselt gar nix, es stellt sich entsprechend den Spannungen und 
Innenwiderständen in der Schaltung der Stromfluss aus den Akkus ein.

von Kobalt (Gast)


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Huhu,

vielen Dank für eure Kommentare.
die Kirchhoffschen lese ich mir gleich zum Frühstück mal durch.

Ihr habt mir sehr geholfen.

Danke, Konrad

von Humburger (Gast)


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Buchhai schrieb:
> Wie jetzt? 12 Volt Akkus mit unterschiedlicher Spannung? Die gibt es
nicht.

Ja klar, wäre ja auch gelacht wenn nicht. Schließlich sind in einem 50l 
Tank im Auto auch immer 50l Sprit drin... sonst wär's ja kein 50l Tank.

Die Spannung von Akkus variert - je nach Akkutyp (Blei, Li/Ion) mehr 
oder weniger. Ein fast leerer Bleiakku kann auch 8V haben, obwohl 12V 
drauf steht.... Oder auch 13V, wenn er randvoll geladen ist.

Und dann könnte ja auch noch ein Ladegerät im laufenden Betrieb 
angeschlossen sein...

Ganz so einfach (12V = 12V) ist es also nicht ;)

von Werner H. (werner45)


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Schon bei den allerersten U-Booten (1900) wurden Bleiakkuzellen in Serie 
und dann parallelgeschaltet. Das hat funktioniert.
Dioden kannte man noch nicht und hätte sie auch nicht eingebaut, um das 
Laden nicht zu behindern.

Gruß   -   Werner

von Joachim B. (jar)


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Werner H. schrieb:
> Schon bei den allerersten U-Booten (1900) wurden Bleiakkuzellen in Serie
> und dann parallelgeschaltet. Das hat funktioniert.

nur sind 100 Jahre alte Akkus heute schwer neuwertig zu bekommen.
Früher hat auch Holz tanken funktioniert.

Heute auch noch
https://www.youtube.com/watch?v=VOA0CsN5UWU

: Bearbeitet durch User
von Rolfs Wudel (Gast)


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Kobalt schrieb:
> Wenn ich mehrere 12V Akkus parallel schalte, dann kann/wird ja, sofern
> die Akkus unterschiedliche Spannungen haben, ein Ausgleichstrom zwischen
> den Akkus fließen... in Abhängigkeit vom Ri der Akkus

So weit korrekt.

> Was passiert jedoch, wenn ich an den Plus-Pol jedes Akkus eine Diode
> hänge, so dass kein Ausgleichstrom mehr fließen kann?

Äh...

> Meine Theorie ist, dass immer nur der Akku mit der höchsten Spannung
> belastet wird.

Vielleicht. Aber nur, wenn der Stromfluß nicht hoch genug ist, damit am 
Ri (und ein bißchen auch am differentiellen Widerstand der Diode) 
ausreichend viel Spannung abfällt, so daß sich die Spannung von Akku1 + 
Diode nicht mehr von der Spannung von Akku2 + Diode unterscheiden - oder 
sogar kleiner würde. Sonst nämlich finge der bis dahin unbelastete Akku2 
an, Strom abzugeben.

> Und weil die Akkus tendenziell eine unterschiedliche
> Entladekurve haben (z.B. aus Altersgründen), wechselt die Last ständig
> von einem Akku zum anderen...

Unwahrscheinlich.

> Oder ist es doch so, dass eine Stromentnahme gleichzeitig von allen
> Akkus aus der Parallelschaltung erfolgt?

Beschrieb ich ja schon, wie es tatsächlich funzt.

Die Klemmenspannung sinkt automatisch bei höherer Stromentnahme (genau 
wie umgekehrt für Ladung mit höherem Strom auch etwas höhere Spannung 
nötig ist). Ursache ist schlicht der Spannungsfall am Ri, welcher mit 
der "Spannungsquelle Akku" in Serie liegt.

Daß bei Dioden der Spannungsfall "nahezu konstant" ist, stimmt zwar. 
Aber bei dieser Fragestellung kann auch die kleine Variation der 
Vorwärts-Spannung einer Diode bei untersch. Strom von Bedeutung sein. 
(Dioden haben übrigens auch Leckströme - besonders hohe bei Schottkys. 
Hoher Leckstrom könnte sogar den Akku überladen.)

Ganz so trivial ist das alles nicht.

von Martin (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Schon bei den allerersten U-Booten (1900) wurden Bleiakkuzellen in Serie
> und dann parallelgeschaltet. Das hat funktioniert.
> Dioden kannte man noch nicht und hätte sie auch nicht eingebaut, um das
> Laden nicht zu behindern.

Ja, solange sie parallel sind und bleiben ist das auch kein Problem. Es 
geht nur darum wenn sie erstmalig parallel geschaltet werden und einen 
großen Spannungsunterschied / Ladezustand haben. Man könnte sie aber 
auch einfach über einen Widerstand verbinden, so passt sich der 
Ladezustand an. Anschließend kann man sie auch direkt parallel schalten.

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