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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ungleichmäßige Entladung von Bleigel-Akkus in Reihenschaltung


Autor: Simon Willmann (Gast)
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Hallo.
Es geht um eine mobile PA. Die Verstärker werden mit 8 Bleigelakkus in 
Reihenschaltung mit Mittelabgriff betrieben. Also direk von den Akkus 
+-48V (Symmetrisch) in die Verstärker.
Damit das ganze bequem geladen werden kann wurden alle Akkupole einzeln 
über ein ca. 60cm langes 16-poliges Kabel auf einen großen 
Hartingstecker geführt. Die Buchse an der PA macht dann über das Kabel 
eine Reihenschaltung mit Mittelabgriff (und nochmal +-12V für die aktive 
Frequenzweiche). Die "Ladepeitsche" schaltet je 4 Akkus parallel. Soweit 
so gut, nun das Problem:
Die ersten 2 Stunden verläuft alles wie erwartet, die beiden Akkus um 
den Mittelabgriff werden etwas stärker entladen wegen der 
Frequenzweiche, kein großes Problem.
Nach weiteren 2 Stunden, sind die akkus recht gleichmäßig bei 12,6V. Nur 
die äußersten (die an denen +-48V abgegriffen wird) sind total runter, 
der eine bei 10V der andere bei 8V, auscht!
Hat jemand eine Theorie dazu? Meine ist bisher, das durch die ziemlich 
großen Kabellängen der Reihenschaltung (die ja immer wieder zum Stecker 
und zurück geht) der Induktive Widerstand zu den "inneren" Akkus schon 
ins Gewicht fällt und dadruch die äußeren stärker entladen werden. Falls 
von Bedeutung: Die Akkus sind eigentlich sehr gut entkoppelt: 
Unmittelbar vor den Verstärkern sitzen auf dem + und - Rail je 20.000µF. 
Die Verstärker sind Klasse-D und ziehen idle 400mA, Programm Spitzen von 
2-3A.
Nun frage ich mich, ob es einfach ein technisches Problem meines Setups 
ist oder evtl. nur die beiden Akkus schlecht sind.

Es dankt für alle Hinweise, Simon.

Autor: oszi40 (Gast)
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Wenn es jeweils genau die beiden ÄUßEREN Akkus sind, würde meine 
Glaskugel auf eine schaltungsmäßige Schwäche tippen, wenn alle die 
gleiche Kapazität und das gleiches Herstellungsdatum haben.

Sollten evtl. Elkos an einer Anzapfung sein ?? Umladeeffekte?
Evtl. Akkuandordnung mal tauschen oder Ladestrom prüfen ?

Autor: Esko (Gast)
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> Unmittelbar vor den Verstärkern sitzen auf dem + und - Rail je 20.000µF.
> Die Verstärker sind Klasse-D und ziehen ... Programm Spitzen von 2-3A.

Ob die groß genug sind sollte man nachmessen, indem man die 
Spannungsschwankungen misst. Wahrscheinlich aber zu klein oder zu 
schlecht.
Was heißt hier schlecht? Für die Frequenz nicht passend.

Mit dem omniösen Spannungsabfall dürfte das aber nichts zu tun haben.

Am besten mals du das Ganze mal als Schaltplan auf.

Autor: MaWin (Gast)
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> Hat jemand eine Theorie dazu?

Akkus werden alt und verlieren an Kapazität.

Da alle Akkus gleich geladen werden, aber die inneren weiter entladen 
waren, werden die äusseren bei Laden überladen und verlieren dadurch an 
Kapazität.


Andere Möglichkeit: Die äusseren werden ZU WENIG entladen und 
aufgeladen, und entwickeln einen Memory-Effekt der ebenfalls zu wenig 
Kapazitaet vorspiegelt, aber das tritt eher bei NiCd-Akkus auf.

Autor: oszi40 (Gast)
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Mal mit Belastung und beim Laden messen kann nicht schaden.
Was sind eigentlich "die äußeren 2" ?  Die 48/36 oder 2x48 ?

12+12+12+12 Mitte 12+12+12+12

48 36     oder             48



Nach MaWins Theorie müssen ja 48,36 und 24 an Kapazitässchwund leiden, 
da nur die 12V zusätzlich belastet werden.

Autor: Flow (Gast)
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Blei-Dingens kennen keinen Memory-Effekt.

Autor: Walter (Gast)
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ich bin für MaWins Theorie:
>Da alle Akkus gleich geladen werden, aber die inneren weiter entladen
>waren, werden die äusseren bei Laden überladen und verlieren dadurch an
>Kapazität.

Autor: oszi40 (Gast)
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Warum nur die äußeren 2 ?  Er belastete doch nur die inneren 12V 
zusätzlich.

Autor: Jens G. (jensig)
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wenn es kurz vorm Entladeende ist, dann ist zu erwarten bei nicht 
ausgesuchten Akkus, daß irgendwelche etwas eher, andere etwas später der 
Leere entegegen gehen. Daß es ausgerechnet die äuseren zwei sind, ist 
vielleicht nur Zufall.
Mit Induktivität hat das nix zu tun - erstens haste dort sicherlich fast 
reine Gleichspannung/Strom, wo eine Induktivität nix bewirkt, und 
zweitens ist in einer reinen Reihenschaltung grundsätzlich überall der 
Strom gleich.
Vielleicht schaltet die "Ladepeitsche" die parallelen Akkus nicht 
wirklich gleichmäßig parallel, sprich die Akkus sehen leicht 
unterschiedliche Widerstände im Stecker oder im Kabel. Heist also, der 
eine Akku mag etwas mehr Strom ziehen, als ein anderer.

Autor: Gast (Gast)
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Wie Lange und wie wurden die Akkus gelagert? Wieviele Ladezyklen haben 
diese Akkus hinter sich? Wurden sie überladen/tiefentladen? Wie werden 
sie belastet?

Batterien/Akkus zu betrieben ist wesentlich komplizierter als einfach 
anklemmen und fertig. Du MUSST sie vor Tiefenentladung/überladung 
schützen.
Der selbe Batterietypus ist kein garant dafür das sie sich identisch 
verhalten. Dafür ist die Elektrochemie zu schwer zu handhaben, du wirst 
also immer Probleme haben wenn du dem nicht aktiv dagegen gehst.

Das einzige was dabei hilft ist ein kontrolliertes Laden udn entladen 
der Akkus mit entsprechender Schaltung.
Hast du vl. auch zu höhe Ströme herausgezogen? Dadurch können sich 
Dendriten bilden die die Kapazität verringern. Auserdem ändert sich mit 
steigender Zykluszahl die Struktur der pos. Masse wodurch es zu 
Kapazitätsverlusten kommt. Dies ist nicht identisch bei allen, sondern 
für jede unterschiedlich.

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