Forum: Fahrzeugelektronik Entladeanzeige AGM-Batterien


von Hans S. (phillippus)


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Hallo zusammen,
ich fahre einen Elektroscooter (Krankenfahrzeug) mit 24V=2x12V-Akkus.
Ich lese immer wieser, dass man die Akkus nicht zu weit entladen soll. 
Meine Frage: Wie kann ich wissen, wann z.B. 30% der Ladung verbraucht 
sind? Ich habe parallel zu den Akkus ein digitales Voltmeter 
installiert. Wenn dieses z.B. 23,8Vwährend der Fahrt anzeigt, weiß ich 
noch nicht, welcher Grad der Entladung bereits erreicht ist, zumal die 
Spannung sofort wieder ansteigt, wenn ich das Fahrzeug abschalte. 
Zusatzfrage: BIs auf welche Spannung(sanzeige) darf ich höchstens 
fahren, ohne den Akkus zu schaden?
Wäre schön, wenn mir jemand schlüssige Antwort dazu geben könnte.
Einen schönen Feierabend wünscht Phillippus

von Bastler (Gast)


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Normalerweise steht in dem Datenblatt zum Akku drin bei welcher Last 
welche Entladeschlußspannung zulässig ist. Da aber die Last beim fahren 
nicht konstant ist wird das dann mehr zum Schätzen als Messen.

Bei Bleiakkus 12V sind die Standardwerte 13,8V voll und 10,8V leer. Das 
ist für hinreichend kleine Lade/Entladeströme, weshalb in der Praxis um 
nicht unnötig lange warten zu müssen bis der Akku voll ist mit höheren 
Spannungen geladen wird, typisch oft 14,4V bzw. 14,7V und beim Entladen 
auch teilweise deutlich tiefere Entladeschlußgrenzen angesetzt werden 
bei entsprechend hohen Strömen. Die sollte man aber wirklich dem 
Datenblatt entnehmen.

Dazu kommt noch die Lebensdauer, das ist vermutlich auch das worauf Du 
abzielst? Bei 100% Entladetiefe - also von Vollgeladen bis zur 
Entladeschlußspannung - kann ein Akku eine bestimmte Anzahl Zyklen 
(Entladen-Aufladen) absolvieren bis er einen festgelegten Teil seiner 
Kapazität durch Alterung verliert. Typischerweise werden 80% der 
Neu-Kapazität als Lebensdauerende angesehen.

Die meisten zyklenfesten Bleiakkus haben bei 100% Entladetiefe ~300 
Zyklen Lebensdauer. Bei 50% Entladetiefe ~750 Zyklen, also etwas mehr 
als die hälfte und bei 30% Entladetiefe ~1200 Zyklen. Siehe auch die 
Grafik, die zeigt den Zusammenhang, ist aus einem Datenblatt für Winner 
Proteus AGM Deep Cycle Batterien. Man wird also für die Schonung der 
Akkus mit einer Verbesserung bezogen auf die Lebensdauerleistung 
belohnt. Dafür darf man entweder weniger Energie pro Zyklus nutzen 
(geringere Entladetiefe) oder man muss einen größeren und schwereren 
Akku benutzen.

Am Ende geht es darum abzuschätzen ob es sich wirklich lohnt den Akku zu 
schonen, oder vielleicht doch einfach etwas früher zu wechseln. Was man 
aber auf jeden Fall vermeiden sollte weil der Akku sonst vorzeitig 
kaputt geht sind:
- Tiefentladung
- Entladen/Teilgeladen stehen lassen
- wenn möglich <80% Entladetiefe (20% Restladung übrig lassen)

Also:
- nicht unter Entladegrenze 10,8V (bzw. Entladegrenze entsprechend Last 
nach Datenblatt)
- nach Nutzung immer sofort wieder Volladen, bei Lagerung regelmäßig 
nachladen
- wenn möglich Kapazitätszähler (Coulomb-Meter) benutzen um die 
Kapazität genau zu ermittlen und dann entsprechend nur 80%/50%/30% davon 
nutzen, je nachdem wie lange der Akku halten soll und ob das realistisch 
ist.

Recht einfach kann man ein Kapazitätsmessgerät aus einem ELV 
Gleichstromzählermodul GZM 500 und einem Leistungsshunt passend zum 
Strom den das Gerät braucht bauen. Man ersetzt einfach den 
mitgelieferten 10mOhm Shunt (bis 5A) durch einen passend zum gewünschten 
Messbereich und muss dann eben die Einstellung entsprechend anpassen 
damit der abgelesene Wert stimmt. Hab ich so bei der Solaranlage so 
gemacht, dass 1mAh gerade 1Ah war man also nur das milli wegdenken muss. 
Funktioniert gut, man muss nur einmal oder besser ab und zu mal den Akku 
unter kontrollierten Bedingungen bis zur Entladeschlußspannung leer 
laufen lassen um die tatsächliche Kapazität zu ermitteln. Aber dann weiß 
man sehr genau wie viel Saft noch übrig ist und wie lange (oder in 
Deinem Fall wie weit) der noch reicht.

von Bastler (Gast)


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Achso, nochwas. Über die Spannung kannst Du die Restladung nicht 
sinnvoll bestimmen. Voll und Leer sind da die einzigen sicheren 
Aussagen. Alles dazwischen ist ohne Kapazitätszähler wenn überhaupt 
brauchbar dann nur Pi*Daumen. In meiner Erfahrung aber nicht 
brauchbar...

von Michael B. (laberkopp)


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Hans S. schrieb:
> BIs auf welche Spannung(sanzeige) darf ich höchstens
> fahren, ohne den Akkus zu schaden?

'Gar nicht' schadet am wenigsten.

Egal wie, lade sofort nach, wenn du eine Steckdose siehst.
Je kürzer die Zeit des 'nicht ganz voll sein' dauert, um so besser für 
den Akku.

Hat dich der Akku bis dort hin gebracht, gut.
Hat er versagt: Kaufe einen neuen.

von parts (Gast)


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> Bei Bleiakkus 12V sind die Standardwerte 13,8V voll und 10,8V leer. Das
> ist für hinreichend kleine Lade/Entladeströme, weshalb in der Praxis um

Nee.

wenn dann 12,8 u. 11,8 aber die Klemmenspannung kann man hier nicht 
nehmen die stellt sich erst nach einer laengeren Ruhezeit ein.


Ein Spannungsmesser egal ob escouter oder bei einer Starterbatterie gibt 
Auskunft ob das Ladesystem falls vorhanden jdf. prinzipiell 
funktioniert, vor dem starten o. fahren indikator zum Ladezustand, die 
angefuehrten 11,8 - 12,8 (im ausgeruhrten Zustand) und unter Last kann 
die Spg. ggf. zum abschaetzen der Akkugesundheit dienen.

von Harald W. (wilhelms)


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Hans S. schrieb:

> ich fahre einen Elektroscooter (Krankenfahrzeug) mit 24V=2x12V-Akkus.
> Ich lese immer wieser, dass man die Akkus nicht zu weit entladen soll.
> Meine Frage: Wie kann ich wissen, wann z.B. 30% der Ladung verbraucht
> sind?

Da sich dieser Zustand nur schwer ermitteln lässt, schon gar nicht
über eine Spannungsmessung, gibt es nur selten "Tankuhren" für
Elektrofahrzeuge. Am zuverlässigsten sind da noch Geräte, die
den Lade- und Entladestrom über die Zeit aufaddieren. Aber auch
da kommt es zu grösseren Fehlern, weil die Kapazität des Akkus
im Laufe seines Lebens immer geringer wird. Man kann eigentlich
nur empfehlen, den Akku immer so schnell wie möglich wieder auf-
zufüllen, falls möglich auch während einer längeren Tour.

von Hans S. (phillippus)


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Guten Abend alle zusammen,
vielen Dank dafür, dass ihr euch meiner Anfrage gewidmet habt.
Wie ich schon vermutet habe, gibt es wohl kaum die Möglichkeit, den 
aktuellen Ladezustand während der Fahrt zu bestimmen. Regelmäßiges 
Aufladen am Abend mache ich schon.
Warum sollte man eigentlich den Ladevorgang nicht unterbrechen?

von parts (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Guten Abend alle zusammen,
> vielen Dank dafür, dass ihr euch meiner Anfrage gewidmet habt.
> Wie ich schon vermutet habe, gibt es wohl kaum die Möglichkeit, den
> aktuellen Ladezustand während der Fahrt zu bestimmen.



Schon von China
https://www.aliexpress.com/item/Battery-Monitor-DC-10-120v-100A-digital-coulomb-meter-AH-SOC-CAR-RV-Remaining-Capacity-lead/32934707655.html

bis made in Germany
https://www.faktor.de/batterie-ueberwachung/batteriewaechter-alarmgeber/lcd-batterie-computer-12-24v.html

Batteriecontroller - ein Selbstbauprojekt
http://www.mergerandfriends.de/technik/strom-an-bord/batterien/43-batteriecontroller-ein-selbstbauprojekt
[Vom Autor nicht umgesetzt, ggf. dennoch interessant zu lesen]


Regelmäßiges
> Aufladen am Abend mache ich schon.
> Warum sollte man eigentlich den Ladevorgang nicht unterbrechen?

Steht das auf deinem Ladegerät?

Viele Ladegeräte messen keinen Strom, geht gerne einfach über die Zeit 
zum eher seltenen auffrischen einer Starterbatterie ist das nicht so 
wild. Die muss auch garnicht zwingend vollgeladen werden. So ein Lader 
wäre hier weniger geeignet da es sonst ggf. zum überladen kommt.

von Hans S. (phillippus)


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Hallo Bastler,
danke auch für deine guten Informationen. Mich interessiert das GZM500 
von Elv. Da das Gerät max. etwas mehr als 5A verträgt und ein Scooter 
beim Anfahren besonders viel Strom zieht, müßte ich wohl einen sehr 
kleinen Shunt dazu haben. Wie kann ich dessen Größe ermitteln, 
errechnen?

Allen anderen Forenmitgliedern, die mir geantwortet haben, auch meinen 
Dank.

: Bearbeitet durch User
von STK500-Besitzer (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Wie kann ich dessen Größe ermitteln,
> errechnen?

Dazu muss man wissen, wie Groß der Anlauf- oder Maximalstrom ist.
Den müsste man dann mal messen.

von Hans S. (phillippus)


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Ja, das verstehe ich schon, aber wo oder wie bekomme ich ein 
Amperemeter, das vielleicht bis 50A messen kann?

von Hans S. (phillippus)


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750 Watt zieht der Motor bei 24V Vollast. Das macht m.E. 31,25A.

von Uwe (Gast)


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Der Anlaufstrom ist in der Regel 5-10mal höher...

von Harald W. (wilhelms)


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Hans S. schrieb:

> Ja, das verstehe ich schon, aber wo oder wie bekomme ich ein
> Amperemeter, das vielleicht bis 50A messen kann?

Das geht mit sog. Zangenstrommessern. Es muss aber eine für
Gleichströme geeignete Version sein.

von Hans S. (phillippus)


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Uwe schrieb:
> Der Anlaufstrom ist in der Regel 5-10mal höher...

Höher als der von mir errechnete Strom 31,25A?

von Hans S. (phillippus)


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Ich lese gerade, dass man bei einem Zangenmultimeter den Stromkreis 
nicht öffnen muß. Wie geht denn das?

von Harald W. (wilhelms)


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Hans S. schrieb:

> Ich lese gerade, dass man bei einem Zangenmultimeter den Stromkreis
> nicht öffnen muß. Wie geht denn das?

Man öffnet die Zange.

von Manfred (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Ich lese gerade, dass man bei einem Zangenmultimeter den Stromkreis
> nicht öffnen muß. Wie geht denn das?

Gucke Dir im Internet Bilder an, das Zangenmultimeter ist für 
Servicezwecke, nicht zum Festeinbau vorgesehen.

Wenn man dauerhaft und fest eingebaut messen will, kommt ein 
Stromwandler zum Einsatz - für den muß man dann ein Kabel trennen, 
durchfädeln und wieder anklemmen. Auch hier aber: Der muß für 
Gleichstrom tauglich sein.

Eine Bastelvariante ist, den Spannungsabfall über der Batterieleitung 
oder einer Sicherung zu messen. Die Genauigkeit ist dabei nicht 
sonderlich gut und Du müsstest eine ziemlich kleine Spannung verstärken 
/ messen.

von michael_ohl (Gast)


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Nachdem ich sehr viele Geräte gesehen habe, und das meiste davon völlig 
unbrauchbar ist, kann ich Dir nur zu dem Batteriemonitor von Victron 
raten. Nicht wirklich billig, aber wenigstens recht genau, mit Shunt 
Messung in der Minusleitung und Temperatur Kompensation zeigt der unter 
allen Bedingungen Messwerte statt Hausnummern an.
Einziger Nachteil ist das sehr kleine Display.

mfG
Michael

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