Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 2 x 12V = 24V. Balancen?


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von AkkuLader (Gast)


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Servus,

da ich leider via google keine klare Antwort erhalte, wende ich mich mit 
meinem Problem an euch.

Ich verbaue in einer mobilen Musikbox 2 x 12V 15AH Akkus, TYP: 
zyklenfeste wartungsfreie Bleibatterien auf Gitter-Vlies-Basis 
(AGM-Technologie – Absorbing Glass Matt). Die Batterien sind aus 
derselben charge.

Nun stellt sich die Frage: Brauche ich einen Balancer?

EIGENTLICH nicht sagen diverse Seiten im Netz, da der entstehende 
Gasdruck (wenn eine Batterie höher geladen wird) dem Ganzen 
entgegenwirkt und die Batterien sich somit gegenseitig balancen. Noch 
dazu suckelt der Balancer, den ich derzeit habe (Solarladeregler) die 
Batterie relativ schnell im Standby leer.

Über eine fundierte Antwort/Quelle wäre ich froh!

VG

von Harald W. (wilhelms)


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AkkuLader schrieb:

> Ich verbaue in einer mobilen Musikbox 2 x 12V 15AH Akkus,

Wenn die Akkus von Anfang an immmer in Serie ge- und entladen
werden, ist das kein Problem. Schliesslich ist eine solche
Schaltung in Millionen von LKWs verbaut. Sicherheitshalber
würde ich noch einen Tiefentladeschutz mit 22,8V verbauen.
Du darfst allerdings den Mittelanschluss nicht für irgend-
welche 12V-Zusatzschaltungen verwenden.

von ASinus (Gast)


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Auch Bleiakkus laufen irgendwann auseinander.
Die "Balancer" laufen unter der Bezeichnung "PowerCheq", "Battery 
optimizer" etc.

von AkkuLader (Gast)


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Woher kommen dann diese Ammenmärchen von wegen Gasdruck Balancing?

Bauen kann ich einen solchen Balancer, gibt ja zig ICs, da würde ich 
sowieso was schustern. Aber wieso etwas bauen, wenn man es nicht 
braucht?

Tiefentladeschutz gibt es natürlich! ;) Wobei da sich Probleme aufzeigen 
- Bei Belastund bricht die Spannung viel mehr als bis 11,4V/Akku ein.

von Christian K. (Gast)


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BS,

Blei wie auch AGM kann man problemlos ohne Balancer benutzen, da am 
Ladungsende Wärme produziert wird. Oder hast Du schon mal einen 
Blei-Gabelstapler mit Balancer gesehen. Die 6 Zellen in dem 12V Akku 
kommen auch ohne Balancer aus.

Mit freundlichen Grüßen
Christian

von Jörg R. (solar77)


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Harald W. schrieb:
> Wenn die Akkus von Anfang an immmer in Serie ge- und entladen
> werden, ist das kein Problem. Schliesslich ist eine solche
> Schaltung in Millionen von LKWs verbaut.

...und in Solaranlagen, Alarmanlagen, auf dem Campingplatz...usw.


AkkuLader schrieb:
> Tiefentladeschutz gibt es natürlich! ;) Wobei da sich Probleme aufzeigen
> - Bei Belastund bricht die Spannung viel mehr als bis 11,4V/Akku ein.

Da stellt sich die Frage ob die Akkus richtig dimensioniert sind? 
Vielleicht wäre auch eine andere Akku-Technologie die bessere Wahl.

von Icke ®. (49636b65)


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Christian K. schrieb:
> Blei wie auch AGM kann man problemlos ohne Balancer benutzen, da am
> Ladungsende Wärme produziert wird.

Jein. Daß dies nur begrenzt funktioniert, sehe ich oft bei USVs. Selbst 
wenn die Batterien aus der gleichen Charge stammen und vor dem Einbau 
durch zeitweilige Parallelschaltung auf gleiches Spannungsniveau 
gematcht wurden, driften sie spätestens nach ca. 2-3 Jahren so weit 
auseinander, daß die schwächere Batterie dies mit Aufblähen quittiert, 
in Einzelfällen auch mit Platzen und Auslaufen.
Bei Bleiakkus ist das Balancing leider nicht so einfach, da sich erstens 
der Ladezustand nicht so direkt an der Klemmenspannung ablesen läßt wie 
bei Lithium-Typen und zweitens Bleiakkus fast immer aus mehreren Zellen 
bestehen, auf die man von außen keinen Zugriff hat und somit das Driften 
einer Zelle nicht erkennt.
Nichtsdestotrotz sind Bleiakkus deutlich weniger empfindlich gegen Drift 
als Lithium. Wenn es nicht gerade extrem hochpreisige Spezialtypen sind, 
kann man sich den Balancer sparen und muß halt die etwas eingeschränkte 
Lebensdauer in Kauf nehmen.

von AkkuLader (Gast)


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prinzipiell ja (8h Laufzeit bei vollgas), aber das sind halt 
Spitzenströme beim Bass - mehr geht auch ned rein.

Andere Akku Technologie - JA!!! Allerdings bin ich da auf mich und meine 
Mitmenschen bedacht und im Moment mit Lipo und co etwas vorsichtig.

von Jörg R. (solar77)


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Icke ®. schrieb:
> driften sie spätestens nach ca. 2-3 Jahren so weit
> auseinander, daß die schwächere Batterie dies mit Aufblähen quittiert,
> in Einzelfällen auch mit Platzen und Auslaufen.

Das kann ich so nicht bestätigen. Meine USV läuft schon seit Jahren ohne 
dieses Phänomen aufzuweisen. In meiner Garage betreibe ich seit nunmehr 
6 Jahren eine kleine Solaranlage mit 24 Volt. 2 Akkus 'a 28 Ah versorgen 
den Antrieb und 2 Lichtkreise. Die Akkus sind optisch vollkommen in 
Ordnung. Die volle Kapazität werden sie nicht mehr haben. Aufgrund der, 
für meinen Anwendungsfall, relativ hohen Kapazität habe ich damit kein 
Problem.


AkkuLader schrieb:
> prinzipiell ja (8h Laufzeit bei vollgas), aber das sind halt
> Spitzenströme beim Bass - mehr geht auch ned rein.

Die Lebensdauer von Bleiakkus wird durch häufige Tiefentladung drastisch 
reduziert.

von Zippo (Gast)


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> Bei Belastund bricht die Spannung (stark) ein.
> ...das sind halt Spitzenströme beim Bass

Eine andere/"bessere" Akkutechnologie wurde zwar vorgeschlagen,
und das wäre auch gar nicht un-empfehlenswert... je nach Innen-
Widerstand der entspr. Technik wäre etwas zwischen "ähnlich wie
jetzt" und "kaum noch vorhanden" b. Spannungseinbruch möglich.

AkkuLader schrieb:
> mehr geht auch ned rein.

Dumme Sache, wenn tatsächlich der Platz schon ausgefüllt ist.
Und man keine ELKOs zum Puffern gerade solcher Stromspitzen
im Gehäuse verbauen kann...

(Dir ist schon klar, wie kompakt Niedervolt-ELKOs sind -
also daß man da echt gewaltige C auf kleinem Raum hätte?
Und auch, daß Du z.B. 2 Stück für 16V auch problemlos
in Reihe anschließen kannst - hast ja auch noch 2 x 12V?)

Man könnte - so abwegig es klingt - in dem Fall einen äußeren
Anschluß für einen (oder eben zwei) separat mitführbaren ELKO
schaffen. Wäre wie gesagt trotz hoher Kapazität sehr klein.

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


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In älteren E-Mobilen (72V) und neuerdings auch bei den E-Antrieben für 
Schiffe (48V) schalten wir bis zu 6 Stück 12V Bleiakkus gleicher Bauart 
hintereinander und auch hier gibt es keine Probleme mit dem 
Auseinanderdriften. Ein brauchbares Ladegerät sollte man aber schon 
benutzen, bei uns meistens LEAB oder Victron.

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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Bei Bleiakkus gilt : lass Blubbern.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Du solltest allerdings darauf achten, dass beide Batterien wirklich 
identisch sind, soweit es machbar ist.

Also beide Batterien zusammen im selben Geschäft kaufen, zusammen 
schalten und nie weider einzeln benutzen. Außerdem solltest du nicht bei 
12V Strom abzapfen. Wenn du einen 12V Verbraucher hast, dann benutze 
einen Spannunsgwandler von 24V -> 12V.

: Bearbeitet durch User
von Loran (Gast)


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Wenn die Akkus mit gleichem Strom (Reihenschaltung) geladen
werden, aber unterschiedlich entladen werden, kann das nicht
lange gut gehen!

Sicher funktioniert das nur, wenn die Musikbox nur an
[+] und [-] der Akku-Reihenschaltung angeschlossen ist.
Nicht (!) am Mittelabgriff zwischen den Akkus.

Dann KANN die Musikbox nur beide Akkus gleichmäßig entladen.

von Zippo (Gast)


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Loran schrieb:
> Sicher funktioniert das nur, wenn die Musikbox nur an
> [+] und [-] der Akku-Reihenschaltung angeschlossen ist.
> Nicht (!) am Mittelabgriff zwischen den Akkus.

@AkkuLader: Das meinte übrigens auch ich so.

Es könnte/dürfte lediglich der Mittenabgriff der 2-Akku-
Reihenschaltung mit dem Mittenabgriff der 2-Elko-Reihen-
schaltung verbunden sein/werden.

Und diese Lösung kam mir nur in den Sinn, um die V(DC)max
des (bzw. 2 x V(DC)max der ...) Elkos möglichst gut
ausnutzen zu können. Und damit das größtmögliche Kapazität-
pro-Volumen Verhältnis anzustreben.

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


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Stefan U. schrieb:
> Außerdem solltest du nicht bei
> 12V Strom abzapfen. Wenn du einen 12V Verbraucher hast, dann benutze
> einen Spannunsgwandler von 24V -> 12V.

Für diesen Zweck gibt es allerdings Batterie Equalizer, z.B. von der 
Firma Vanner:
http://www.vanner.com/battery-equalizers/
Damit ist es ohne weiteres möglich, auch 12V aus der Anordnung zu zapfen 
und die Batterien trotzdem gleichmässig zu belasten.

von AkkuLader (Gast)


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Und jetzt sind sind wir bei meiner Ausgangsfrage:
Die einen sagen Balancer ja, die anderen sagen das geht von selber.

UND NUN? ;)

von ASinus (Gast)


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AkkuLader schrieb:
> UND NUN? ;)

Glaubst du den Leuten die Ahnung und Recht haben und baust einen 
"Balancer" ein.

von Harald W. (wilhelms)


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AkkuLader schrieb:

> Und jetzt sind sind wir bei meiner Ausgangsfrage:
> Die einen sagen Balancer ja, die anderen sagen das geht von selber.
>
> UND NUN? ;)

Wie wärs, wenn Du der "Mehrheit" von Millionen von LKWs
trauen würdest?

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


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Wie oben erwähnt, machen Lastwagen das mit 2 Batterien in Serie und es 
gibt dabei überhaupt kein Problem, wenn du immer schön die 24V entnimmst 
und nichts aus dem 12V Knoten. Dann brauchst du keinen Balancer.
Wenn du aber vorhast, 2 unterschiedliche Batterien zu benutzen, oder die 
12V am Mittelpunkt auch abzugreifen, dann ist so ein Balancer evtl. 
nötig.

von ASinus (Gast)


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traue millionen von Lasterfahrern, die alle zyklenfeste Bleigelakkus 
verbaut haben.
Oder waren Starterbatterieen Bleisäure?
Egal. Ist auf jeden Fall Blei drinn...
Damit ist das ja fast genau das selbe. So groß können die Unterschiede 
ja nicht sein...

von Jörg R. (solar77)


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AkkuLader schrieb:
> Und jetzt sind sind wir bei meiner Ausgangsfrage:
> Die einen sagen Balancer ja, die anderen sagen das geht von selber.
>
> UND NUN? ;)

Wenn Du aus den bisherigen Antworten nicht das richtige für Dich 
ableiten kannst, wie sollen Dir dann neue kontroverse Antworten 
weiterhelfen?


Kannst Du das Wiederlegen?

Harald W. schrieb:
> Wie wärs, wenn Du der "Mehrheit" von Millionen von LKWs
> trauen würdest?

Matthias S. schrieb:
> Wie oben erwähnt, machen Lastwagen das mit 2 Batterien in Serie
> und es
> gibt dabei überhaupt kein Problem, wenn du immer schön die 24V entnimmst
> und nichts aus dem 12V Knoten. Dann brauchst du keinen Balancer.
> Wenn du aber vorhast, 2 unterschiedliche Batterien zu benutzen, oder die
> 12V am Mittelpunkt auch abzugreifen, dann ist so ein Balancer evtl.
> nötig.

Genug andere ähnliche Beispiele wurde auch genannt.

Abgesehen davon, so wie Du die Akkus forderst haben die eh keine lange 
Lebensdauer.

: Bearbeitet durch User
von Loran (Gast)


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UND NUN? ;)

Bring die mobile Musikbox zum E-Schrott, wenn sie den
Mittelabgriff (miss-)braucht, oder lebe damit, dass die
Akkus diesen unsymmetrischen Lade-/Entlade-Betrieb nicht
lange mitmachen.

Was soll man sonst dazu raten?

Beachtet die Entladeschlussspannungsüberwachung die
Entladeschlussspannung getrennt für beide Akkus und reagiert
schon bei drohender Tiefentladung eines der Akkus?

Wenn nicht:
Akkulebensdauer deutlich reduziert. Der Balancer hilft nicht
viel bei Tiefentladung eines der Akkus.

Wenn ja:
Ein Balancer würde dafür sorgen, dass nach unsymmetrischer
Entladung (hoffentlich) passend unsymmetrisch wieder aufgeladen
wird. Akkulebensdauer nicht so stark reduziert.

Lohnt sich der Aufwand?

von Jörg R. (solar77)


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Loran schrieb:
> Bring die mobile Musikbox zum E-Schrott, wenn sie den
> Mittelabgriff (miss-)braucht, oder lebe damit, dass die
> Akkus diesen unsymmetrischen Lade-/Entlade-Betrieb nicht
> lange mitmachen.

Vielleicht habe ich ja etwas überlesen, aber von unsymmetrischer 
Entladung hat der TO nichts geschrieben. Darauf reitest nur Du herum.

von AkkuLader (Gast)


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@Jörg R,

nein hast du nicht. Aber jeder weitere Post reiht sich mit einer Meinung 
ein, entweder "wird schon immer so gemacht" oder "du brauchst nen 
Balancer".

Fakt 1 ist: Es wird schon immer so gemacht - wieso gibt es dann Balancer 
fertig als auch von Herstellern wie TI etc?

Fakt 2 ist: Ein Balancer ist zwingend nötig - wieso wird er dann in LKWs 
(ok, Automotive Kostenersparnis) etc nicht verbaut?

Es kam bis jetzt KEIN einziger fundierter Kommentar, wieso es 
physikalisch/technisch so oder so sein muss.

@Loran Pappnase,
"Bring die mobile Musikbox zum E-Schrott, wenn sie den
Mittelabgriff (miss-)braucht, oder lebe damit, dass die
Akkus diesen unsymmetrischen Lade-/Entlade-Betrieb nicht
lange mitmachen." -> steht nirgends

"Beachtet die Entladeschlussspannungsüberwachung die
Entladeschlussspannung getrennt für beide Akkus und reagiert
schon bei drohender Tiefentladung eines der Akkus?" -> wenn ich den 
Mittelabgriff nciht nutze, und den Balanacer weglasse, wieso sollte ich 
die dann überwachen?! Wird beim LKW auch nicht gemacht!

"Wenn ja:
Ein Balancer würde dafür sorgen, dass nach unsymmetrischer
Entladung (hoffentlich) passend unsymmetrisch wieder aufgeladen
wird. Akkulebensdauer nicht so stark reduziert." auch falsch. Mein 
derzeit verbauter sorgt schon für eine symmetrische Entladung. alles 
andere ist auch Schwachsinn.

NOCHMAL: "Es kam bis jetzt KEIN einziger fundierter Kommentar, wieso es 
physikalisch/technisch so oder so sein muss." -> ein weil es so gemacht 
wird ist doch keine Begründung.

von Jörg R. (solar77)


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AkkuLader schrieb:
> Fakt 2 ist: Ein Balancer ist zwingend nötig - wieso wird er dann in LKWs
> (ok, Automotive Kostenersparnis) etc nicht verbaut?

Lkw, Solaranlagen, Alarmanlagen usw. usw.
Das hier keine Balancer verbaut sind hat sicherlich nicht nur etwas mit 
Kostenersparnis zu tun. Millionen solcher Konstellationen laufen über 
mehrere Jahr problemlos.


> Es kam bis jetzt KEIN einziger fundierter Kommentar, wieso es
> physikalisch/technisch so oder so sein muss.

Was erwartest Du? Eine wissenschaftliche Abhandlung?


AkkuLader schrieb:
> Aber jeder weitere Post reiht sich mit einer Meinung
> ein, entweder "wird schon immer so gemacht" oder "du brauchst nen
> Balancer".

Ja, schrieb ich auch schon. Die Diskussion wird kontrovers bleiben.

Beitrag #5053329 wurde vom Autor gelöscht.
von Zippo (Gast)


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Das alles ist aber nur scheinbar widersprüchlich.

Jörg R. schrieb:
> Abgesehen davon, so wie Du die Akkus forderst haben
> die eh keine lange Lebensdauer.

DAS ist hier ein wichtiger Fakt, weil

Jörg R. schrieb:
> Die Diskussion wird kontrovers bleiben.

zwar stimmt, aber nur, wenn man die Grundsätze nicht definiert,
nach denen überhaupt diskutiert wird, und auch eine Entscheidung
stattfinden kann/könnte.

"Bringt ein Balancer (allgemein) was?" Ja. (Wenig, hier.)

"Brauche ich (hier) einen Balancer?" (IMHO:) Nein.

Bringt Dir (bekannte Voraussetzungen) ein Balancer
einen entscheidenden Vorteil ("merklich" längere Lebensdauer)?

Leider Nein. Aus schon genannten Gründen.

Und deshalb würde ich hier keinen Balancer empfehlen.

von Jörg R. (solar77)


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Zippo schrieb:
> Und deshalb würde ich hier keinen Balancer empfehlen.

Ich auch nicht?

von Harald W. (wilhelms)


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AkkuLader schrieb:

> jeder weitere Post reiht sich mit einer Meinung
> ein, entweder "wird schon immer so gemacht" oder "du brauchst nen
> Balancer".

Es soll TOs geben, die "Brain 1.0" benutzen, um das Problem
"die guten ins Töpfchen, die schlechten ins Kröpfchen" zu
lösen. Spätestens ab "Brain 2.0" klappt das eigentlich ganz
gut. Vielleicht hälst Du dich auch einfach gleich an die erste
Antwort und vergisst den Rest? :-)

von AkkuLader (Gast)


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@Harald,
als MC-Urgestein traue ich natürlich auf deine Meinung.

Und trotzdem liefert niemand eine fundierte Meinung. Oder sind die bei 
TI so zackendoof und bauen die ICs zum Spaß? (Und das NICHT nur für 
6Zellen+, wo gleiche Zellen vll schwer zu bekommen sind, sondern auch 
für zwei Stück)

PS: Ich habe bisher nicht wirklich ein Projekt gesehen, bei dem der 
Mittelabgriff genutzt wird. Für den Fall ist eigtl immer ein 24 -> 12V 
Spannunssregler verbaut. Dafür werden die ICs also - denke ich - eher 
nicht sein.

@Jörg,
"Was erwartest Du? Eine wissenschaftliche Abhandlung?"

Wenn du die hast, wäre ich sehr froh drum.

Deswegen auch gerne nochmal meine Eingangsfrage: der von mir erwähnte 
mythos "self balancing" durch den Gasdruck (? o.ä.) besteht faktisch 
nicht?

Heißt -> Zwei identische Batterien werden (logischerweise) immer gleich 
entladen, wobei das genau genommen (praktisch) unmöglich ist, weswegen 
diese irgendwann auseinanderlaufen werden. Das ist bei denen aber 
weniger problematisch/gefährlich/langwierig, weswegen Balancer hier 
nicht (zwingend) eingesetzt werden (müssen). Ein aufbaubedingtes 
"Gegensteuern" (fiktives Bsp.: eine Zelle (Zelle 1) ist mehr entladen - 
die Ladeleistung teilt sich asymmetrisch auf und verschiebt sich in 
Zelle 1 - Gasdruck ist höher als bei Zelle 2 - dieser wirkt der 
Verschiebung entgegen) gibt es also NICHT.

Und wieso das Ganze: man möchte ja nur eure Aussagen verstehen. Ist das 
ein neues Forenunding - wenn man nicht an die Gotthaftigkeit der 
Verfasser glaubt wird man automatisch rausgemobbt? U=R*I könnt Ihr ja 
auch jedem Menschen faktisch erklären, wieso dann nicht hier. Aber das 
lass ich mal in euren Köpfen, dafür ist mir mein Sonntag zu schade.

Grüßle

von Harald W. (wilhelms)


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AkkuLader schrieb:

> @Harald,
> als MC-Urgestein traue ich natürlich auf deine Meinung.

Darum geht es nicht, deshalb auch der Smily. Wichtig ist,
das man nicht das eigene Nachdenken einstellt, wenn man
eine Frage stellt. Das "sortieren" der Antworten nach
richtig oder falsch kann Dir keiner aus dem Forum abneh-
men. Zu Deinem Problem: Durch Balanzieren kann man ver-
mutlich etwas mehr Lebensdauer herausholen. Sinnvoll wäre
das m.E. aber nur, wenn Du das für alle einzelnen Zellen
machst. Das ist aber schwierig bis unmöglich, da Du an
die Zellenverbinder im Akku kaum drankommst. Bei den doch
recht moderaten Preisen für Bleiakkus ist ja auch die Frage,
ob sich der ganze Aufwand lohnt, um z.B. statt 300 Zyklen
330 rauszuholen.

von Zippo (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Sinnvoll wäre das m.E. aber nur, wenn Du
> das für alle einzelnen Zellen machst.

So ist es. Ob nun 6 Zellen oder 12 Zellen unbalanciert,
macht nun wirklich keinen Unterschied.

(Völlig anders bei Einzelzellen (v.a. bei niederohmigen).)

Harald W. schrieb:
> statt 300 Zyklen
> 330 rauszuholen.

Wobei 10% hier noch optimistisch sind -
eben weil 6 / 12 praktisch egal, und sich
(wie von Jörg erwähnt) die Lebensdauer
sowieso durch starke / über- Beanspruchung
nochmal reduziert - übrigens auch noch
(sogar mehr als nur im relativen Verhältnis)
die erzielbare "Mehr"-Lebensdauer. Diese also
sinkt dadurch auch noch "über Gebühr".

Es bringt (hier) einfach so gut wie nichts.

von Andrew T. (marsufant)


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Evtl. noch dieser Beitrag von Interesse, der exakt das Thema Pb Batt. 
Balance behandelt:

https://www.youtube.com/watch?v=d7bIwEB3iWk

von PIC-Besitzer (Gast)


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@Andrew, danke! :) Das wollte ich sehen!

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