Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Blei-Gel USV Batterie während Erhatlungsladung prüfen?


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von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Hallo zusammen,

ich möchte ein Controllersystem (konkret: Einbruchmeldezentrale) bauen, 
das bei Ausfall der Netzversorgung von einem 12V/10AH BleGel-Akku für 
mehrere Stunden versorgt werden soll. Soweit kein Problem.

Dazu soll das Netzteil das System versorgen und den direkt parallel 
angeschlossenen Akku laden. Auch kein Problem. Die 
Betriebsspannung/Ladespannung wird dazu temperaturgeführt.

Nur soll natürlich die Batterie überwacht werden. Aber das ist so wohl 
nicht möglich. Also muß ich irgendwie den Akku entkoppeln vom (Diode) 
und die Ladespannung in kurzen Abständen zur Spannungsmessung der 
Batterie abschalten.

Momentan denke ich über ein unstabilisiertes Netzteil nach, das zur 
Systemversorgung einen nachgeschalteten Schaltregler (China) und für den 
Ladestrom einen abschaltbaren und steuerbaren Linearregler aus meiner 
Bastelkiste verwendet. Nur das ist "eigentlich" zu aufwendig und wegen 
des Linearreglers energetisch suboptimal. Hat einer hier Tips, wie so 
etwas einfach und kostengünstig zu realisieren wäre? Ideen welcome..

Yogy

Ach ja, Li-Zellen möchte ich aus Brandschutzgründen nicht verwenden.

: Verschoben durch Moderator
von Jörg R. (solar77)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Nur soll natürlich die Batterie überwacht werden.

Warum? Wenn Du den Akkus vernünftig lädst hält er einige Jahre. Dann 
wechselt du ihn aus. Nimm einen qualitativ hochwertigen Akku, mit 
VDS-Zulassung.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Also muß ich irgendwie den Akku entkoppeln vom (Diode)
> und die Ladespannung in kurzen Abständen zur Spannungsmessung der
> Batterie abschalten.

Welche Information versprichst du dir davon? Dabei wird nichts 
nützliches heraus kommen.

Wenn du wissen willst, ob der Akku noch gut ist, musst du ihn testen 
(also benutzen). Daran führt kein Weg vorbei.

von Firlefanz (Gast)


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Dann nimmt man 2 Akkus, und schaltet die im Wechsel.
Und wenn der Eine seine Arbeit tut, wird der andere gemessen, überwacht. 
Die Woche drauf, oder täglich wird umgeschaltet und der andere tut dann.

von MaWin (Gast)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Hat einer hier Tips, wie so etwas einfach und kostengünstig zu
> realisieren wäre?

Wenn das möglich wäre, würde man nicht bei Notausgangsschildern, 
Alarmanlagen, alle 2 Jahre die Bleiakkus präventiv tauschen.

Der einfach Ansatz wäre, wenn aktuell eine Stromversorgung existiert 
oder die Schaltung einige Zeit abgeschaltet (Mikroampere) sein kann und 
aus einem Elko versorgt werden kann: Schalte (per MOSFET) an Akku der 
zuvor längere Zeit voll geladen in Erhaltungsladung verbrachte einen 
Entladewiderstand an den Akku und beachte wie schnell er sich entlädt: 
wenn die Spannung deutlich (doppelt?) schneller absinkt als bei neuem 
Akku, dann wird es Zeit, ihn zu tauschen.

Hanz entladen muss man ihn nicht, schadet auch fem Bleiakku, aber man 
muss das Absinken der Spannung verfolgen können  so 2% wurde ich 
entladen.

von Werner H. (werner45)


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Die Spannungsmessung in Ladepausen funktioniert NICHT aussagekräftig!
Der Akku muß einige Stunden ruhen, bevor aus der Ruhespannung auf den 
Ladezustand geschlossen werden kann (Säuredichte).
Die "Ah" können aber NUR bei der Entladung auf Umin ermittelt werden.

von Jörg R. (solar77)


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Firlefanz schrieb:
> Dann nimmt man 2 Akkus, und schaltet die im Wechsel.
> Und wenn der Eine seine Arbeit tut, wird der andere gemessen, überwacht.
> Die Woche drauf, oder täglich wird umgeschaltet und der andere tut dann.

Was für ein Quatsch.

von Andreas B. (stromteam)


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MaWin schrieb:
> Wenn das möglich wäre, würde man nicht bei Notausgangsschildern,
> Alarmanlagen, alle 2 Jahre die Bleiakkus präventiv tauschen.

Gefordert wird bei Brandmeldeanlagen, Einbruchmeldeanlagen und RWA ein 
Akkuwechsel nach 4 Jahren. Bei Sicherheitsbeleuchtungen werden die Akkus 
gewechselt wenn im jährlichen Dauertest die geforderte Netzausfallzeit 
von 1  3  8 Stunden nicht mehr überbrückt wird.

Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Nur soll natürlich die Batterie überwacht werden.

Heute ist üblicherweise der Innenwiderstand des Akku das KO-Kriterium, 
ab ca. 150 mOhm nelden die Netzteile Störung.

Der Ablauf in Kürze:
- Akku auf Erhaltungsladung bringen ( bei AGM 13,7V, Herstellerangaben 
beachten )
- Ladung unterbrechen
- den Akku belasten, dabei die Spannung messen und den Innenwiderstand 
berechnen
- den Akku weiter mit 13,7V laden
- ...

Bei manchen Netzteilen hört man im Abstand von ca. 30 sec. ein 
Relaisklackern.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Was ich beim Bau meiner Alarmanlage gemacht habe ist, daß der Akku beim 
Start oder nach Netzausfall einmal bis 14,4V geladen wird, danach wird 
auf 13,8V Erhaltungsladung umgeschaltet. Ansonsten muß man solche Akkus 
wie schon gesagt wurde regelmäßig tauschen. Dann funktionieren die auch.

von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Danke für die vielen Hinweise und Ideen.

Hintergrund meiner Frage ist: Die "Funktionsvorlage" ist eine ABB 
Einbruchmeldeanlage L804/S, die über eine einfache LED-Anzeige 
"Batterie-Störung" verfügt. Die Eigenstromversorgung, das Laden des 
Akkus und auch dessen Überwachung wird von der Srromversorgungseinheit 
"Netzteil L808/N1" übernommen, ich versuche mal, ein Schaltbild zu 
organisieren.

Ansonsten tendiere ich wie vorgeschlagen dazu, auf eine Überwachung zu 
verzichten.

Es grüßt der Yogy

von Andrew T. (marsufant)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Ansonsten tendiere ich wie vorgeschlagen dazu, auf eine Überwachung zu
> verzichten.

Es kommt halt darauf an, ob das ein professionelles Überwachen werden 
soll,
oder ob es dich "einfach interessiert sowas mal zu machen".

Letzteres geht schon mit Controller und Pulsbelastung (einige 10 ms im 
Minutenabstand reichen) des Akkus. Es ist was Du willst der "state of 
health", kurz SOH deines Akkus.
Damit findest Du jede Menge Ansätze:
google: soh lead acid battery

Du kannst dann ja selber noch entscheiden, ob Du den Aufwand betreiben 
möchtest.

von batman (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Heute ist üblicherweise der Innenwiderstand des Akku das KO-Kriterium,
> ab ca. 150 mOhm nelden die Netzteile Störung.
>
> Der Ablauf in Kürze:
> - Akku auf Erhaltungsladung bringen ( bei AGM 13,7V, Herstellerangaben
> beachten )
> - Ladung unterbrechen
> - den Akku belasten, dabei die Spannung messen und den Innenwiderstand
> berechnen
> - den Akku weiter mit 13,7V laden
> - ...

Die Ri-Messung könnte theoretisch auch ohne Ladeunterbrechung 
funktionieren, wenn die Spannung sicher in den CC-Bereich des Laders 
gezogen wird. Dann kann man den Konstantstrom des Laders aus der 
Rechnung abziehen?

von Wolfgang (Gast)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Nur soll natürlich die Batterie überwacht werden.

Was verstehst du unter "überwacht werden". Das ist mehr eine Idee als 
eine Basis für eine Auslegung. Was konkret willst du vom Akku in 
Erfahrung bringen?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Bei der Alarmanlage geht es vielleicht einfach nur darum, Sabotage 
(Entfernen des Akkus) zu erkennen.

von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Bei der Alarmanlage geht es vielleicht einfach nur darum, Sabotage
> (Entfernen des Akkus) zu erkennen.

Ich denke, das ist bei der Original ABB-Anlage so.

von Gerald K. (geku)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Also muß ich irgendwie den Akku entkoppeln vom (Diode) und die
> Ladespannung in kurzen Abständen zur Spannungsmessung der Batterie
> abschalten.

Ich würde nur die Pufferspannung zum Test absenken und die Last vom Akku 
übernehmen lassen. Bricht die Spannung auf die abgesenkt Pufferspannung 
ein, dann ist der Akku nicht mehr in der Lage die Last zu übernehmen und 
damit defekt. Der angschlossene Verbraucher läuft dabei ohne 
Unterbrechung weiter.

von batman (Gast)


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Dann müßte er dabei zumindest die Sirene ein Weilchen heulen lassen etc, 
sonst ist die Aussagekraft fraglich.

von Firlefanz (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Was für ein Quatsch.

Das ist das Einzige was Du hier einbringst.

Klasse Jörg, ich bin beeindruckt.

Wenn Dir was an meinem Vorschlag nicht passt, dann poste es sachlich, 
was Du dran auszusetzen hast. Ansonsten spar Dir Dein Gelaber.

Mit 2 Akkus im Wechsel, wenn es die Sache erfordert, ist kein schlechter 
Weg.

von Jörg R. (solar77)


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Firlefanz schrieb:
> Mit 2 Akkus im Wechsel, wenn es die Sache erfordert, ist kein schlechter
> Weg.

Es bleibt Quatsch. Da kannst Du den Unsinn so oft wiederholen wie es dir 
Spaß macht.

Bleigel-Akkus halten jahrelang in USVn, Brandmeldeanlagen, Alarmanlagen 
usw. wenn sie vernünftig behandelt werden. Dafür sollte eine 
entsprechende Ladevorrichtung in den entsprechenden Anlagen sorgen. Des 
weiteren nimmt man für solche Zwecke entsprechend hochwertige Akkus, die 
es auch mit VDS-Zulassung gibt.


Firlefanz schrieb:
> Wenn Dir was an meinem Vorschlag nicht passt, dann poste es sachlich,

Das würde ich, wäre er sinnvoll. Und bevor Du User zu Sachlichkeit 
aufforderst..fass Dir an die eigene Nase.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Wenn du wissen willst, ob der Akku noch gut ist, musst du ihn testen
> (also benutzen). Daran führt kein Weg vorbei.

das geht nur mit 2 Akkus

Einer puffert der Andere wird in seinen Ah und Volt beim Entladen 
vermessen.
Umgeschaltet wird elektronisch und wenn ein Akku nicht mehr seine Ah hat 
muss er getauscht werden.
Ob ein Akku seine Daten liefert wenn er gebraucht wird ist immer 
Kaffeesatz lesen.

von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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Gerald K. schrieb:
> Hanns-Jürgen M. schrieb:
>> Also muß ich irgendwie den Akku entkoppeln vom (Diode) und die
>> Ladespannung in kurzen Abständen zur Spannungsmessung der Batterie
>> abschalten.
>
> Ich würde nur die Pufferspannung zum Test absenken und die Last vom Akku
> übernehmen lassen. Bricht die Spannung auf die abgesenkt Pufferspannung
> ein, dann ist der Akku nicht mehr in der Lage die Last zu übernehmen und
> damit defekt. Der angschlossene Verbraucher läuft dabei ohne
> Unterbrechung weiter.

Ja, ich glaube, das ist die einfachste Lösung für mein Problem. Danke.

Die verfügbaren Ah des Accus benötige ich nicht, mir reicht ein grobes 
GO / NOGO

Beitrag #6849801 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6849912 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Chris (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich verwende so einen Algorithmus.

von Jörg R. (solar77)


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Hanns-Jürgen M. schrieb:
> Gerald K. schrieb:
>> Hanns-Jürgen M. schrieb:
>>> Also muß ich irgendwie den Akku entkoppeln vom (Diode) und die
>>> Ladespannung in kurzen Abständen zur Spannungsmessung der Batterie
>>> abschalten.
>>
>> Ich würde nur die Pufferspannung zum Test absenken und die Last vom Akku
>> übernehmen lassen. Bricht die Spannung auf die abgesenkt Pufferspannung
>> ein, dann ist der Akku nicht mehr in der Lage die Last zu übernehmen und
>> damit defekt. Der angschlossene Verbraucher läuft dabei ohne
>> Unterbrechung weiter.
>
> Ja, ich glaube, das ist die einfachste Lösung für mein Problem.

Nein, ist es nicht.


> Die verfügbaren Ah des Accus benötige ich nicht, mir reicht ein grobes
> GO / NOGO

Sorry, das ist doch auch Unsinn. Schließlich soll der Akku im Notfall 
die Anlage versorgen, über mehrere Stunden.

Hanns-Jürgen M. schrieb:
> das bei Ausfall der Netzversorgung von einem 12V/10AH BleGel-Akku für
> mehrere Stunden versorgt werden soll.

von Joachim B. (jar)


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Jörg R. schrieb:
> Schließlich soll der Akku im Notfall
> die Anlage versorgen, über mehrere Stunden.

eben drum

Firlefanz schrieb im Beitrag #6849912:
> Joachim B. schrieb:
>> das geht nur mit 2 Akkus
>>
>> Einer puffert der Andere wird in seinen Ah und Volt beim Entladen
>> vermessen.
>
> Gleiches hab ich geschrieben.
> @ Jörg:
> Also wie Du siehst, wissen auch Andere diesen Weg.

von Jörg R. (solar77)


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Chris schrieb:
> Ich verwende so einen Algorithmus.

Das ist schon interessant zu lesen, aber hier geht es sicherlich nicht 
um einen 12V/10Ah Akku für 25,- Euro.

Trotzdem finde ich den Ansatz gut den Akku über fast einen Monat gar 
nicht zu laden, wenn kein Stromausfall dazwischen kommt. In einem Monat 
verliert der Akku kaum an Kapazität, weshalb also ständig laden?

Ob die Methode wie der Test erfolgt, der in dem Dokument beschrieben 
ist, sinnvoll ist möchte ich nicht beurteilen.

Ein redundantes System aufzubauen, wie dem TO hier empfohlen wird, halte 
ich für Unsinn. Millionen von USVn usw. kommen ohne aus. In einem 
vernünftigen System hält ein Akku mehrere Jahre, und dann wird er halt 
ausgetauscht.

Mich würde aber interessieren ob z.B. mobile medizinische Geräte in 
Krankenwagen, Krankenhäusern usw. über eine redundante Stromversorgung 
verfügen, also 2 voneinander unabhängige Akku-Systeme. Wobei dass dann 
nur den Sinn hätte das Gerät sicher zu versorgen, nicht um die Kapazität 
messen zu können. In der Raumfahrt kann ich es mir so etwas auch 
vorstellen.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #6850061 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #6850062 wurde vom Autor gelöscht.
von Jörg R. (solar77)


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Joachim B. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Schließlich soll der Akku im Notfall
>> die Anlage versorgen, über mehrere Stunden.
>
> eben drum

Meinen Kommentar reißt Du durch die verkürzte Zitierung aus dem Kontext, 
daher macht dein Kommentar leider überhaupt keine Sinn.


Firlefanz schrieb im Beitrag #6849912:
> Nur Du Quertreiber lässterst über mich,.
Nö, ich lästere nicht über dich. Ich finde nur deine Kommentare 
überflüssig. Deine Ausdrucksweise geben den Rest dann noch dazu.

Firlefanz schrieb im Beitrag #6849912:
> Wenn es geht .. Jörg .. Sei einfach still.
Nein, und höre auf hier irgendjemanden das Wort verbieten zu wollen.
Dafür bist DU ein viel zu kleines Licht auf der großen Torte.

: Bearbeitet durch User
von Chris (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Mich würde aber interessieren ob z.B. mobile medizinische Geräte in
> Krankenwagen, Krankenhäusern usw. über eine redundante Stromversorgung
> verfügen, also 2 voneinander unabhängige Akku-Systeme.

Nein, haben sie nicht. Diese benutzen coloumb counting ohne zu messen 
und correlieren dies mit der Batteriespannung. Dadurch erkennen die dann 
dass der Akku schwach wird. Dort ist ein anderes Szenarium und im 
praktischem Einsatz wird die Stromversorgung etliche male am Tage 
ausgestreckt, also viel mehr Batteriebetrieb. Für Einsatz im OP gibt es 
einen
manuellen Testmodus welcher die Batterielaufzeit ausmisst und in 
gewissen Intervallen getestet wird um die geforderte Uberbruckungszeit 
im worst case zu garantieren.

von oszi40 (Gast)


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Die wahre Lebensdauer hängt auch von möglichen Sünden wie Tiefentladung 
und hohen Temperaturen ab. Deswegen werden wichtige Sachen einfach 
getauscht nach 2 Jahren.

von Mr_Undercover (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Dafür bist DU ein viel zu kleines Licht auf der großen Torte.

Und Du meinst, Du bist größer? ... eher weniger

von Jörg R. (solar77)


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oszi40 schrieb:
> Die wahre Lebensdauer hängt auch von möglichen Sünden wie
> Tiefentladung
> und hohen Temperature

Auch von der Anzahl der Zyklen ansich. Daher verkürzt eine Entladung, 
nur um die Kapazität festzustellen, die Lebensdauer unnötig.


Chris schrieb:
> Nein, haben sie nicht. Diese benutzen coloumb counting ohne zu messen
> und correlieren dies mit der Batteriespannung.

Vielen Dank für die Erläuterungen. Hast Du damit zu tun?

: Bearbeitet durch User
von PC-Freak (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Auch von der Anzahl der Zyklen ansich. Daher verkürzt eine Entladung,
> nur um die Kapazität festzustellen, die Lebensdauer unnötig.

Nicht unbedingt bei PB. Sofern richtig entladen wird, und nicht immer 
auf 0%, jukt das einen PB Akku weniger.
Im Gegenteil, er benötigt den 'Transfer', um seine Struktur wieder zu 
'reparieren'. Auch benötigt er einen 'richtigen' Ladestrom (sollte 
angegeben sein), und nicht nur 15mA auf 100 Std. Das würde diesen wieder 
'Taub' machen.

von Jörg R. (solar77)


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PC-Freak schrieb:
> Nicht unbedingt bei PB. Sofern richtig entladen wird, und nicht immer
> auf 0%, jukt das einen PB Akku weniger.

Das ist Unsinn. Ein PB-Akku hat eine beschränkte Zyklenzahl. Und die ist 
sehr stark abhängig davon wie weit ein Akku entladen wird. Einen PB-Akku 
entlädt man zudem nicht auf 0%, dann ist er ruckzuck hin. Schaue dir mal 
einige DB von PB-Akkus an.

PS: Ein Thread, ein Username. Schreibe also weiter unter „Firlefanz“. 
Ein Thread von dir unter “PC-Freak“ wurde doch bereits gelöscht. Den 
hast du dann, leicht abgeändert, unter Firlefanz erneut gepostet.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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PC-Freak schrieb:
> Im Gegenteil, er benötigt den 'Transfer', um seine Struktur wieder zu
> 'reparieren'. Auch benötigt er einen 'richtigen' Ladestrom (sollte
> angegeben sein), und nicht nur 15mA auf 100 Std. Das würde diesen wieder
> 'Taub' machen.

Ich glaube damit bewegst du dich im Land der unbestätigen Mythen.

von PC-Freak (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Einen PB-Akku
> entlädt man zudem nicht auf 0%, dann ist er ruckzuck hin.

Habe ich was anderes geschrieben ?

von Jörg R. (solar77)


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PC-Freak schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Einen PB-Akku
>> entlädt man zudem nicht auf 0%, dann ist er ruckzuck hin.
>
> Habe ich was anderes geschrieben ?

Ja Firlefanz, hast Du.

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