Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladereglung für 7 Bleigelakkus in Reihe


von mooo (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe schon eine Menge von Infos recherchieren können, die mit meinem 
Problem teils zu tun haben, allerdings würde ich gerne mein Anliegen 
konkret vorstellen und Eure Meinung dazu hören:

Es geht um 7 seriell geschaltene Bleigelakkus. Alle gleich alt, gleiche 
Kapazität, gleiches Modell etc. Dazu existiert bereits ein intelligentes 
Ladegerät mit einstellbarer UI-Kennlinie und Ladungserhaltung,...

Nun ist es leider so, dass die Akkus leider in Ihrer individuellen 
Spannung beim seriellen Betrieb/Laden auseinander driften. Das Ladegerät 
"sieht" ja nur die 7x12V (bzw. ~14V), kann also einen einzelnen Akku 
nicht berücksichtigen. Die Akkureihenfolge habe ich auch schon 
wiederholt geändert mit dem Hintergrundgedanken, dass die Akkus ja nie 
genau gleich sind, sondern der eine etwas stärker, der andere etwas 
schwächer ist.

Nun meine Frage, die sich für mich als Nicht-Experte stellt:
Ist es möglich und macht es Sinn die Akkus mit einer Schaltung 
zusätzlich einzeln zu überwachen? Wenn ein Akku beim Laden seine ca. 14V 
erreicht hat (über einstellbaren Spannungsregler?), soll ein parallel 
zum Akku angeschlossener Verbraucher (z.B. Glühbirne) in Betrieb 
genommen werden, der den Akku vor weiterer Ladung schützt. Dazu fällt 
mir ein, dass der Verbraucherwiderstand dann kleiner sein muss als der 
Akkuinnenwiderstand?

Vielleicht bin ich auch gerade total auf dem Holzweg, daher bitte ich um 
Euren Rat. Vielen Dank!

Viele Grüße

von Phillip (Gast)


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Moin!

Das macht langfristig auf jeden Fall Sinn, wobei man je nach 
Batterietechnologie unterscheiden muss. Generell nennt man solche 
Systeme Batteriemanagementsysteme, kurz BMS. Während meiner 
Abschlussarbeit war ich in einem Forschungsprojekt tätig, in dem es 
darum ging Sensoren zu entwickeln, die genau diese Aufgabe erledigen, 
also nicht nur eine Batterie im ganzen, sondern jede einzelne 
Batteriezelle einzeln zu überwachen. Das macht natürlich nur Sinn bei 
kostenintensiveren Batterien (z.B. Fahrzeugbatterien). Dort haben wir es 
auch so gemacht, dass jeder Sensor Lastwiderstände enthält, welche dann 
Leistung verbraten, sobald eine Zelle stärker geladen ist, als die 
anderen (passives Balancing). Das bedeutet natürlich, dass ein 
Steuerungssystem nötig ist, das erstmal die Ladezustände jeder Zelle 
kennt. Je größer die Batterie, desto größer werden dann die Probleme 
(7x12 V = 84 V direkt an ADC ist eher nicht so gut) ;)
Ich kann allerdings nichts dazu sagen, wie empfindlich bzw. tolerant 
Bleigelakkus sind. Wir haben mit Lithium-Eisenphosphat-Zellen 
gearbeitet.

Viele Grüße

von mooo (Gast)


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Hallo,

ok danke für die Info. Da sind schon ein paar ganz gute Begriffe 
gefallen...
Hat jemand eine Idee wie ein solches passives Balancing aussehen kann? 
Also eine Schaltungsanordnung die sich dafür eignet?

Viele Grüße

von andreas6 (Gast)


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Hallo,

die Balancierung geschieht gewöhnlich über eine Spannungsbegrenzung: 
Parallel zu jedem Akku (oder jeder Zelle) liegt eine aktive Z-Diode mit 
scharfer Kennlinie und geringem Stromverbrauch im inaktiven Zustand. So 
etwas ist für Li-Akkus gang und gäbe, schau Dich dort mal um. Bei Blei 
ist nur die Spannung etwas anders einzustellen. Funktionell gibt es 
keinen Unterschied.

MfG. Andreas

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