Hallo Zusammen,
ich finde in anderen Themen leider keine Antwort auf meine Frage.
Ist es unbedenklich einen Bleiakku lediglich mit dem
Konstantspannungs-Ladeverfahren zu laden? Oder spricht eine erhöhte
Zyklenzahl dagegen?
Hintergrund ist der Bau einer kleinen Photovoltaikanlage als
Inselsystem. Der Bauteilaufwand wäre dann sehr gering.
Solarmodul -> Linearregler -> Strombegrenzender Widerstand -> Akku
Ich möchte an dieser Stelle aber keine Diskussion zum Wirkungsgrad
starten. Mir ist bewusst, dass das System bei weitem nicht den optimalen
Wirkungsgrad haben kann.
Viele Grüße,
Günther
Mit dem "strombegrenzenden Widerstand" hast du ja schon keine
Konstantspannung mehr.
Und Bleiakkus werden ja normalerweise auch mit CV mit Strombegrenzung
geladen. Könnte also klappen.
Sebastian R. schrieb:> Mit dem "strombegrenzenden Widerstand" hast du ja schon keine> Konstantspannung mehr.
Ja er begrenzt einfach den Strom. Der Ladestrom wird gegen Ende des
Ladevorgangs geringer -> Sehr geringer Ladestrom = kaum Spannungsfall am
Vorwiderstand. Ich gehe jetzt von einem Vorwiderstand von etwa 24R aus.
Alternativ kann der Feedback des Linearreglers auch hinter dem
strombegrenzenden Widerstands abgreifen.
Mir geht es aber viel mehr um die generelle Verwendbarkeit des
Verfahrens.
Viele Grüße,
Günther
Im klassischen PKW funktioniert laden mit Konstantspannung. Dort
begrenzt nur die Lichtmaschine mit ihrer Maximalleistung den
Ladestrom(...100A).
Es kommt also einfach darauf an, inwieweit der Akku dafür ausgelegt,
geeignet ist.
Wieviel Strom liefert denn die Solaranlage maximal und wie groß ist der
Akku?
Hallo Freitag,
die Anlage ist noch in Planung und soll mit einem 50W Modul realisiert
werden. Als Batterie kommt wahrscheinlcih eine Kapazität von 7,2 Ah zum
Einsatz.
Anforderung ist Handy Laden, ein wenig Beleuchtung, PC Lüfter als
Ventilator, etc. Also keine großen Verbraucher. Maximaler Strom ist dann
1 bis 2A. Der Dauerstrom eher 400 mA.
Das die Module Stromquellen sind ist mir schon klar. Mit der Kennline
einer Solarzelle bin ich vertraut. Der simple Aufbau mit dem
Linearregler würde eben viel Verlustleistung erzeugen. Die entstehend
Verlustleistung kann aber in Kauf genommen werden (Gartenhaus. Der
Aufbau des Linearreglers wäre dann zweistufig. Einen ersten Regler für
15 V und in der zweiten Stufe dann die Akkuspannung. Der erste
vielleicht auch als Schaltregler realisiert.
Vielen Dank an Chregu und Freitag für die konstruktiven Hinweise. Kann
ich das Ladeverfahren einer PKW Batterie 1 zu 1 auf einen Blei Gel Akku
übertragen?
Günther schrieb:> Kann> ich das Ladeverfahren einer PKW Batterie 1 zu 1 auf einen Blei Gel Akku> übertragen?
Nein, sicher nicht.
Allerdings erlauben einige Gelakkus das Laden bis zur
Float-Ladeschlusspannung (13,6-13,8V) ohne Strombegrenzung. Genaues dazu
kann man aber nur dem Datenblatt des verwendeten Akkus entnehmen.
Ganz allgemein möchte ich noch darauf hinweisen daß die üblichen
primitiv-solarladeregler eigentlich anders aufgebaut sind:
Panel und Akku sind über eine Diode hinreichender Strombelastbarkeit
direkt verbunden.
Ein Schwellwertschalter überwacht die Akkuspannung, bei erreichen der
Ladeschlusspannung wird das Solarpanel einfach mittels Transistor
kurzgeschlossen.
Dieses Verfahren ist kaum aufwändiger als der Aufbau mit Linearregler,
vermeidet aber weitgehend die Verlustleistung und Erwärmung des Reglers.
Der Hinweis ist sehr gut. Das könnte ich mal in meine Planungen mit
einbeziehen. Die Verlustleistung würde mich aber wie gesagt nicht
stören. Die günstigen Laderegler (12 bis 15€) machten jetzt keinen
vertrauensvollen Eindruck. Jedenfalls wenn man sich die Datenblätter
bzw. Beschreibungen durchliest. Wenn ich etwas selber aufsetze kann ich
es selber abgleichen und an die Umgebungstemperatur anpassen.
Verstärkt der Kurzschlussbetrieb des Moduls nicht den Alterungseffekt?
freitag schrieb:> Allerdings erlauben einige Gelakkus das Laden bis zur> Float-Ladeschlusspannung (13,6-13,8V) ohne Strombegrenzung.
Nicht wirklich.
Zu viel Strom beschädigt den Akku.
Er ist ja auch nicht "kurzschlussfest".
Es muss also schon eine Begrenzung des Stromes her, damit der Akku nicht
kaputt geht. Das macht aber die Solarzelle. Ein Spannungsregler,
Vorwiderstand oder gar extra Strombegrenzung ist also überflüssig. Als
Laderegler reicht eine Schaltung, die bei vollem Akku die Solarzelle
lahm legt, normalerweise durch Kurzschliessen.
Ok, die Variante mit dem kurzgeschlossenen Modul ist wirklich einfach zu
realisieren. Ein Mosfet und fertig. Nur würde ich eine solche Schaltung
redundant auslegen. Denn wenn der Mosfet ausfällt wird der Akku wohl
zerstört.
Günther schrieb:> Ok, die Variante mit dem kurzgeschlossenen Modul ist wirklich> einfach zu> realisieren. Ein Mosfet und fertig. Nur würde ich eine solche Schaltung> redundant auslegen. Denn wenn der Mosfet ausfällt wird der Akku wohl> zerstört.
Ich sehe keinen Grund, warum so ein MOSFET ausfallen sollte. Es ist
wesentlich wahrscheinlicher, dass dessen Ansteuerung ausfällt. Die
müsste man daher konsequenterweise auch verdoppeln. Je nach Wert der
Akkus macht das durchaus Sinn.
Ich habe einst die Ladung eines Bleiakkus in einem Wohnwagen mit einem
10€-Laderegler regeln lassen. Das war Einbauen & Vergessen.
Ich weiß nicht, ob es dem TO bewusst ist: Ein Solarmodul mit x-Watt
liefert diese nur unter idealsten Bedingungen. Einen Verbraucher 24/7
mit 400mA finde ich bei der gegebenen Modulleistung vielleicht schon als
etwas viel. Man denke an einen bewölkten Wintertag, mit ca. 16h Nacht.
So ne kleine Anlage würd ich folgendermaßen aufbauen:
Die Module werden so verschaltet daß die durchschnittlich zu erwartende
MPP-Spannung grob über den Daumen gepeilt der Akku-Spannung entspricht.
Dann würd ich den Akku direkt aus den Solarmodulen laden (nur ne Diode
in Reihe).
Die Ladeschlußspannung würd ich mit nem Shuntregler begrenzen, der muß
in Deinem Fall so ausgelegt sein daß er 50W wegstecken kann, das ist
noch relativ einfach zu handhaben. Dann hast Du beim Laden fast keine
Verluste, alles bleibt kalt, die Panels sind immer nahe am MPP und wenn
der Akku voll ist wird halt geheizt was das Zeug hält (dafür bleiben die
Panels kühler), in dem Betriebszustand ist eh keine andere Verwendung
für die überschüssige Energie mehr da.
Vielleicht könnte man im nächsten Schritt noch versuchen den Shuntregler
zu verwenden um Schnaps zu brennen, dann hast Du 100% Ausbeute ;-)
Bernd K. schrieb:> der muß in Deinem Fall so ausgelegt sein daß er 50W wegstecken> alles bleibt kalt
Wie geht das denn?
> versuchen den Shuntregler> zu verwenden um Schnaps zu brennen, dann hast Du 100% Ausbeute
Ist halt alles eine Frage der Sichtweise, welche Wärme Verlust und
welche willkommen ist.
Stefanus F. schrieb:> Bernd K. schrieb:>> der muß in Deinem Fall so ausgelegt sein daß er 50W wegstecken>> alles bleibt kalt>> Wie geht das denn?
Darfst halt nicht die anderen Worte weglöschen die dazwischen gestanden
haben.
Beim Laden bleibts kalt, wenn voll ist wird geheizt statt geladen. Es
wird immer exakt nur das weggeheizt was auch auf Teufel komm raus
sowieso nicht mehr geladen werden könnte weil der Akku es gar nicht mehr
aufnehmen könnte, selbst wenn er wollte, weil er fast oder ganz voll ist
und schon Ladeschlusspannung erreicht hat.
Der Shunt wird also erst aktiv wenn es in die CV-Phase übergeht wo die
Ladeleistung abklingt.
In der CC-Phase begrenzt das Panel den Strom und der Shunt steht
gelangweilt daneben, wartet auf seinen Einsatz und tut bis dahin gar
nichts.
Der Akku wiederum hält das Panel schön auf der ungefähren MPP-Spannung
(weil geschickterweise so dimensioniert) und die Ausbeute ist daher
nahezu optimal.
Hallo, ich habe seit über 5 Jahren eine kleine Anlage (30W) mit einem
Solarregler von Pollin an einem Solarakku in Betrieb. Im Winter oder bei
extrem schlechter Sonneneinstrahlung brückt der Akku 2-3 Wochen, bis
seine Spannung unter 11V fällt. Leider gibts die Teile bei Pollin nicht
mehr, aber es sollte sich etwas ähnliches auftreiben lassen. Trotz
"primitivster" Schaltung würde ich das niemals selbst aufbauen, bei
einem Preis von höchstens 10€.
Gruß Rainer
Rainer V. schrieb:> Trotz> "primitivster" Schaltung würde ich das niemals selbst aufbauen
Du halt nicht, aber andere die mehr aus dem kleinen Panel rauskitzeln
wollen vielleicht schon.
Hallo, hatte hier nicht den Eindruck, dass es um "Herauskitzeln" geht
:-) einfach und sicher und problemlos...das erwarte ich von einer
kleinen Inselanlage.
Gruß Rainer
Bernd K. schrieb:> Die Ladeschlußspannung würd ich mit nem Shuntregler begrenzen, der muß> in Deinem Fall so ausgelegt sein daß er 50W wegstecken kann,
Nein, so baut man das natürlich nicht.
Michael B. schrieb:> Bernd K. schrieb:>> Die Ladeschlußspannung würd ich mit nem Shuntregler begrenzen, der muß>> in Deinem Fall so ausgelegt sein daß er 50W wegstecken kann,>> Nein, so baut man das natürlich nicht.
Wer ist "man"?
Natürlich kann man das x-fache an Geld in die Hand nehmen um nen
MPTT-Schaltregler einzubauen um dann was? 1% mehr Ausbeute? Wenn nicht
sogar weniger wegen Wandlerverlusten? Bei nem 50W Panel? Du machst
Deinem Nick alle Ehre. Betrachte mal die Verhältnismäßigkeiten!
Wenn man "herauskitzeln" will, dann mit einem Schaltwandler der das
Panel am MPP hält (bis der Akku voll ist).
Wenn einfach und billig, dann ein Panel mit halbwegs passender Spannung,
eine Seriendiode vor dem Akku und eine Z-Diode mit NPN "Nachbrenner" zur
Begrenzung der Spannung am Ladeschluss.
Paranoide verpassen der Anlage noch ein Relais das das Panel abwirft
wenn die Akkuspannung zu hoch steigt. Wenn man das richtig verdrahtet
bleibt das Relais mit Sonnenenergie kleben und erlaubt am nächsten
Morgen so einen automatischen Neustart der Ladeschaltung.
