Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie reagiert ein (Blei)akku auf eine Spannungsregelung


von Alexander (Gast)


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Hi, habe da eine frage.

ich habe eine spannungsregelung mit einem uC realisiert.

mein "Endziel" ist es, einen 12V bleiakku mit einem größeren Akku (ca. 
70-80V) zu laden. das möchte ich mit dem iu-ladeverfahren (CCCV für 
constant current constant voltage) realisieren.


um das verfahren realisieren zu können, brauche ich nach der 
spannungsregelung eine unterlagerte stromregelung.

ich frage mich deshalb, wie ein bleiakku reagieren würde, wenn ich "nur" 
die spannungsregelung nutzen würde.

also ich messe die Spannung der Batterie, wenn diese unter einem 
Sollwert liegt, lasse lege ich eine geregelte Spannung von 14,8V an.

was würde dann passieren? welchen Strom würde die Batterie ziehen? wie 
würde man die stromregelung am besten ralisieren?

ich freue mich auf die antworten

von MaWin (Gast)


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Alexander schrieb:
> welchen Strom würde die Batterie ziehen?

So viel wie dein Netzteil hergibt, und je nach Leistung des Netzteils 
geht dabei das Netzteil kaputt oder der Akku.

von Peter II (Gast)


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Alexander schrieb:
> also ich messe die Spannung der Batterie, wenn diese unter einem
> Sollwert liegt, lasse lege ich eine geregelte Spannung von 14,8V an.
>
> was würde dann passieren? welchen Strom würde die Batterie ziehen?

auch hier gilt I = U / R.

U ist die Spannungsdifferenz und R die summe der Innenwiderstände

von Rainer U. (r-u)


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Alexander schrieb:
>also ich messe die Spannung der Batterie, wenn diese unter einem
>Sollwert liegt, lasse lege ich eine geregelte Spannung von 14,8V an.
>
> ich frage mich deshalb, wie ein bleiakku reagieren würde, wenn ich "nur"
> die spannungsregelung nutzen würde.

Naja - aufgrund des zu erwartenden sehr geringen Innenwiderstandes - wie 
ein Kurzschluss ;-)

von ?!? (Gast)


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MaWin schrieb:
> Alexander schrieb:
>> welchen Strom würde die Batterie ziehen?
>
> So viel wie dein Netzteil hergibt,
Welches Netzteil?
> und je nach Leistung des Netzteils
> geht dabei das Netzteil kaputt
Da ist kein Netzteil
>oder der Akku.
Welcher? Der 70V oder der 12V? ;-)

von fette Wutz (Gast)


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Wenn es nicht gerade ein ganz kleiner 12V-Akku ist :
Bau einen Schaltregler , als Konstantstromquelle . Strom so wählen, wie 
es für den Akku gut ist . Und wenn die Ladeschlussspannung erreicht ist 
abschalten .

von ?!? (Gast)


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fette Wutz schrieb:
> Wenn es nicht gerade ein ganz kleiner 12V-Akku ist :
> Bau einen Schaltregler , als Konstantstromquelle . Strom so wählen, wie
> es für den Akku gut ist . Und wenn die Ladeschlussspannung erreicht ist
> abschalten .

Ein Bleiakku braucht keinen Konstantstrom. Ein Spannungsregler ist schon 
mal richtig (je nach Akkutyp und der Wahl Dauerladung/Volladung zwischen 
13,8 und 14,4V). Dazu kommt eine Strombegrenzung auf den Wert, den der 
Akku verträgt. Das ist alles, was du brauchst.

von Matthias L. (Gast)


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>Und wenn die Ladeschlussspannung erreicht ist abschalten .

Nicht nötig.

Einfach einen (Schalt)Regler bauen, welcher auf 14V regelt. Zusätzlich 
muss dieser eine Strombegrenzung (auf den Akku abgestimmt Q/10) haben.

Somit wird beim Laden maximal der eingestellte Strom gezogen und wenn 
die Ladeschlussspannung (Spannung des Schaltreglers) erreicht ist, geht 
der Strom automatisch auf Null.

von Icke ®. (49636b65)


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Alexander schrieb:
> ich frage mich deshalb, wie ein bleiakku reagieren würde, wenn ich "nur"
> die spannungsregelung nutzen würde.

Die Frage läßt sich nicht pauschal beantworten. Es hängt vom Akkutyp ab, 
welchen Strom er verträgt, Bleiakku ist nicht gleich Bleiakku. 
Starterbatterien vertragen bspw. sehr hohe Anfangsladeströme und nehmen 
gern alles, was die Lichtmaschine hergibt. Bleigel-Typen können dagegen 
mit zuviel Strom geschädigt werden. Wieviel Ladestrom erlaubt ist, steht 
im Datenblatt des Akkus und sollte auch eingehalten werden.

von Bleier (Gast)


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>Kurzschluss
Ein halbvoller Autoakku zieht bei 14.8V vielleicht 20A.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Bleier schrieb:
> Ein halbvoller Autoakku zieht bei 14.8V vielleicht 20A.

Ja, und nachts ist es kälter als draußen.

von Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)


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Bleier schrieb:
>>Kurzschluss
> Ein halbvoller Autoakku zieht bei 14.8V vielleicht 20A.

Quatsch, da hast Du bei den Ampere ein paar Nullen vergessen, es sei 
denn du hast den Akku mit dünnem Klingeldraht angeschlossen oder er ist 
bereits sulphatiert...

Ein Bleiakku vom Auto muss hunderte Ampere Anlasserstrom liefern und 
schluckt auch das Selbe...

von MaWin (Gast)


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Bleier schrieb:
> Ein halbvoller Autoakku zieht bei 14.8V vielleicht 20A.

Aha, daher liefert meine Lichtmaschine 70A, und modernere 100A.

Warum kommen Freitags immer Noobs die absolut keine Ahnung haben und 
posten fachlich abstrusen Unsinn ?

von avion23 (Gast)


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Die Leerlaufspannung des Akkus steigt bei hohem Strom sehr schnell an. 
Dadurch sinkt der Strom.

In der Praxis kann man Blei(gel)-Akkus mit Spannungsbegrenzung laden. 
Eine Grenze ist dabei die Eigenerwärmung des Systems. Falls man eine 
Temperaturkompensation einsetzt ist das auch das kein Problem.

IMO ist eine Spannungs- und nicht Leistungs-regulierte Ladung sogar der 
Lebensdauer zuträglich.

An alle, die behaupten "C/10 und kein Yota mehr!" und die Angst haben 
ihren Bleiakku durch zu viel Strom "tot zu kochen": Einfach 
ausprobieren. Meine Aussage beruht auf eigenen Experimenten.

von Harald W. (wilhelms)


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Icke ®. schrieb:

> Bleigel-Typen können dagegen
> mit zuviel Strom geschädigt werden. Wieviel Ladestrom erlaubt ist, steht
> im Datenblatt des Akkus und sollte auch eingehalten werden.

Manchmal ist der Wert sogar auf dem Akku aufgedruckt. Etwas höher
als C/10 ist der Wert meist schon.

von Alexander (Gast)


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Matthias L. schrieb:
>>Und wenn die Ladeschlussspannung erreicht ist abschalten .
>
> Nicht nötig.
>
> Einfach einen (Schalt)Regler bauen, welcher auf 14V regelt. Zusätzlich
> muss dieser eine Strombegrenzung (auf den Akku abgestimmt Q/10) haben.
>
> Somit wird beim Laden maximal der eingestellte Strom gezogen und wenn
> die Ladeschlussspannung (Spannung des Schaltreglers) erreicht ist, geht
> der Strom automatisch auf Null.

Also deine Antwort hat mir am besten gefallen (danke auch für die vielen 
anderen tips), da dies dem iu-ladeverfahren entspricht und ich jetzt in 
etwa weiß, wie ich vorgehen muss (wenn ich es denn richtig 
interpretiere).

also den regler für die spannung habe ich bereits realisiert und an 
einer ohmschen last getestet. die spannung hatte ich vorerst auf 14,8V 
geregelt, weil ich im kopf hatte, dass herkömmliche 12V bleiakkus mit 
14,8V geladen werden. Diesen kann ich aber beliebig einstellen (sollwert 
im c-code).

ich habe nur eine stellgröße. und zwar die totzeit meiner pwm, die ich 
an die vollbrücke gebe. über die totzeit regel ich die 14,8V.

mit der totzeit müsste ich also auch den strom begrenzen (spannung 
runter, strom hoch (auf den gewünschten wert)).

wenn ich also meinen spannungsregler an dem bleiakku laufen lasse, wird 
dieser versuchen, soviel strom wie möglich zu ziehen (reagiert wie 
kurzschluss, laut einem anderen beitrag). über einen lem wandler messe 
ich diesen strom. meine spannung würde einbrechen.
also müsste ich vorher erstmal ermitteln, wieviel strom für den akku 
geeignet sind, um dann im code einstellen zu können, bei welcher 
stromüberschreitung, mein stromregler eingreifen soll.
unter meinem max. stromwert bräuchte der regler nicht einzugreifen. (?)
der strom wird dann selbstständig abnehmen und die spannung bis auf den 
eingestellten wert von 14,8V ansteigen.

ist das so richtig interpretiert?

das wäre ja eine art kaskadenregelung oder nicht? also wäre die 
stellgröße meine spannungsregelung die führungsgröße (sollwert) meiner 
stromregelung?

von dolf (Gast)


Angehängte Dateien:

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viel zu kompliziert.

ne billige thyristorschaltung langt völlig.
hier mal das layout dazu.
den thyristor und den brückengleichrichter wählt man nach benötigtem 
strom aus .
ich hab da an lager 25a gleichrichter und thyristoren im einsatz.
mit p1 wird der anfangsladestrom eingestellt.
f1 dient dem überstromschutz.
die leistungshalbleiter sind ausreichend zu kühlen.
der trafo ist passend auszuwählen.
ich nutz nen 20v/300va trafo.

von gerhard (Gast)


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Triac/Thyristor ist prima geeignet, um aus einer DC-Quelle zu laden :-)

von Guest (Gast)


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dolf schrieb:
> ne billige thyristorschaltung langt völlig.

Naja, bei 1000µ Glättung muß der Akku aber einiges an Strom ziehen, 
damit die Spannung auf Null sinkt und der Thyristor abschalten kann.

von Alexander (Gast)


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Ich würde

dolf schrieb:
> viel zu kompliziert.
>
> ne billige thyristorschaltung langt völlig.
> hier mal das layout dazu.

Ich würde ja gerne ;D. Nur muss ich aufgrund des Projekts diesen Weg 
gehen.

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