Zwei Akkus nacheinander laden
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Hallo zusammen,
Ich habe folgendes Problem, ich habe zwei 12V Akkus. Der erste Akku soll zuerst voll geladen werden, wenn dieser voll ist soll der zweite geladen werden. Wird der erste Akku entladen (und der zweite Akku ist stärker geladen) soll der zweite Akku den ersten Akku laden.
Ich hoffe es gibt für dieses Problem eine eine Lösung.
Mfg
Düse -
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In aller Regel macht man das ein klein wenig anders...
Nehmen wir an einer der Akkus ist eine Starterbatterie für einen Verbrennungsmotor (bspw. bei einem Dieselaggregat oder einem Wohnmobil) und der 2. Akku ist eine "Hausbatterie" die zur Versorgung von irgendwelchen Verbrauchern dient man möchte jetzt mehrere Dinge:
a) Batterien sollen sich nicht gegenseitig beeinflussen
Sind 2 Batterien miteinander verbunden wird immer Strom von der Batterie mit der höheren Spannung in die Batterie fließen die die niedrigere Spannung hat. ergo gleichen die Batterien ihre Spannung aus. Das ist schlecht weil Ströme fließen die die Leitungen belasten aber keine Wirkung an Verbrauchern entfalten, eine leere Batterie (bspw. die Hausbatterie) eine volle Batterie (bspw. die Starterbatterie) leersaugt oder weil man zum laden einer solchen Anlage ein recht großes Ladegerät (oder Lichtmaschine) benötigen würde (Ladestrom für beide Batterien gleichzeitig)
b) Ladung der Batterienen soll unterschiedliche Priorität haben
Sind aus irgend einem Grund beide Batterien leer möchte man meist das eine der beiden (bspw. die Starterbatterie) schneller wieder geladen wird (z.B. weil sie kleiner ist oder zum Betrieb besonders wichtiger Verbraucher bspw. Zündung des Verbrennungsmotors benötigt wird)
c) vorhandener Ladestrom soll möglichst effizent genutzt werden
Um Ladezeiten zu verkürzen oder nach dem aufladen einer nur teilweise entladenen Primärbatterie die Sekundärbatterie mitzuladen oder um beide Batterien gleichzeitig zu laden.
aus a) geht hervor das es keine besonders gute Idee ist Batterie A aus Batterie B zu laden um die Wünsche aus a), b) und c) zu erreichen benötigt man eine Kombination aus Batterietrennung und Ladestromverteilung meist mit Batterietrenndioden oder Batterietrennrelais, zur Ladestromverteilung benutzt man genannte Ladestromverteiler die spannungsabhänig arbeiten.
Alles in allem ist das einfache Technik aber man muss sich dann doch ein wenig auskennen um ein sichers und belastbares System zu schaffen...das geht nich mal eben (und ich verdiene mein Geld unter anderem damit, also sollte ich das wissen)
Beispiele für Produkte:
Batterietrenndioden
Laderelais
Ladestromverteiler
-
Okay also ich gehe jetzt davon aus, dass als erstes der Stroerzeuger (Solarzelle) kommt, dann ein Laderegler, danach der Ladestromverteiler, der auf die beideen Akkus geht. Zwischen die Akkus wird das Trennrelai geschaltet.
Wo kommen dort die Dioden in die Schaltung?
Und wird der Laderegler noch benötigt oder übernimmt das der Ladestromverteiler?
Bei meiner Anordnung wäre dann eine Verbindung zwischen den beiden Batterien, die die primär Batterie entlädt um die säkondere zu laden oder nicht? Dieses Verhalten ist aber unerwünscht.
Mfg
Düse
Beitrag zuletzt geändert: 30.7.2014 23:49:25 von dueselps -
dueselps schrieb:
[...]Wo kommen dort die Dioden in die Schaltung?
Wenn du ein Trennrelais verwendest benötigst du keine Trenndioden
Und wird der Laderegler noch benötigt oder übernimmt das der Ladestromverteiler?
Der Laderegler wird noch benötigt, eine photo-elektrische Zelle ändert ihre Spannung proportional zur Bestrahlungsstärke (und zwar deutlich) würde man den Laderegler weglassen hätte man 2 Probleme:
a) scheint die Sonne kräftig hat man eine viel zu hohe Spannung (die Batterien gasen aus und explodieren schlechtestenfalls)
b) Scheint die Sonne nicht ist die Spannung kleiner als die Batteriespannung, es fließt Strom in den Halbleiter das wollen wir nicht.
Bei meiner Anordnung wäre dann eine Verbindung zwischen den beiden Batterien, die die primär Batterie entlädt um die säkondere zu laden oder nicht? Dieses Verhalten ist aber unerwünscht.[...]
Diesen Satz verstehe ich nicht.
Was ich auch nicht verstehe ist wofür du überhaupt eine Primär- und eine Sekundärbatterie benötigst, skizziere doch mal welche Funktionalität du dir mit welchen Komponenten vorstellst und warum du meinst 2 getrennte Batterien zu benötigen. -
Ich habe mal zum besseren verständniss eine skizze angefertig wohin die ströme fließen dürfen:
http://dueselps.lima-city.de/Zwei%20Akkus/stromfluss.jpg
Ich habe mir auch gedanken darüber gemacht, wie ich dies erreiche kann. dazu habe ich zwei "schaltpläne" angefertig und würde gerne wissen welchen ihr bevorzugt und ob sie überhaupt funktionieren.
Schaltplan 1:
http://dueselps.lima-city.de/Zwei%20Akkus/schaltplan1.jpg
Schaltplan 2:
http://dueselps.lima-city.de/Zwei%20Akkus/schaltplan2.jpg
Beitrag zuletzt geändert: 1.8.2014 21:46:19 von dueselps -
Also ich verstehe das jetzt so, dass Batterie 2 als Puffer für Batterie 1 eingesetzt werden soll, der Batterie 1 zu jedem Zeitpunkt so voll wie eben möglich halten soll und zur Not (also in dem Fall, wo Batterie 1 schon voll ist) als zusätzlicher Energiespeicher dienen soll. Ist das richtig ?
-
ganz richtig vampiresilence (Wiso ist mir das nicht eingefallen es als Puffer zu bezeichnen :DD)
Wie sieht es mit den beiden "Schaltplänen" aus? Würden die funktionieren? Welcher ist der bessere? Was würdet ihr verbessern?
mfg
Düse -
Die "Schaltpläne" sind beide Müll aber dazu kommen wir später noch...
Im Augenblick geht es darum eine dem gewünschten Einsatzzweck angemessene Funktion zu erreichen ohne dabei durch reduntant vorhandene Komponenten exorbitante Kosten zu verursachen.
Deswegen nochmal die Frage(n):
WAS willst du machen?
Was soll versorgt werden, wie muss diese Versorgung aussehen? (Probleme beim ausfallen der Versorgung, Notwendigkeit zum Betrieb der Last über bestimmte Zeit, ...)
Über welche für Leistungen reden wir hier? (Strom und Spanung des/der Verbraucher/s)
Wie groß sind die Batterien?
Was für eine Batterietechnologie wird verwendet?
Was ist die Systemspannung?
Wo soll das eingesetzt werden (Umgebungsbedingungen wie Schlag, Stoß, Rüttelerscheinungen, Temperatur, Belüftung...)?
Wie ich bereits schonmal andeutete, jeder Depp kann sich 2 KFZ Akkus kaufen und damit als Brandstifter fungieren, sie aber sinnvoll einzusetzten setzt etwas Grundwissen der Elektrotechnik und Batterieanwendungstechnik vorraus. -
Okay zu deinen fragen:
An der primär Batterien sollen alle Sachen hängen die möglichst lange betrieben werden sollen, beispielsweise licht, eine Uhr ect. Diese sollten halt so lange wie möglich funktionieren.
An der zweiten Batterie hängt alles was nicht unbedingt benötigt wird, wie zb zur Handy aufladung. Diese Systeme können eher ausfallen als die der primärbatterie.
Spannung wird auf 12 bis 14v gelegt sein also wie Kfz technik. Die ströme werden nicht sehr hoch sein ich gehe davon aus, dass es keine 30A seien werden, dennoch werde ich es redundant auslegen.
Die Kapazitäten der Batterien werden jeweils so um die 50Ah liegen.
Als Batterie Technik wollte ich bleigel Akkus verwenden, da sie zyklenfest sind.
Gegen stöße sollte das System unempfindlich sein.Die verwendungstemperatur sollte für das deutsche Klima ausgelegt sein als von sehr kalt im winter bis schon recht warm im Sommer.
Zur belüftung habe ich mir gedacht, dass ich es in einer holzkiste mit vielen lüftungslöchern aufbewahre.
Und nun habe ich noch die frage, wiso die beiden pläne müll sind? Es ist ja nur die anordunung der Bauteile ohne bisher zu berücksichtigen welche Bauteile genau genommen werden. -
So nun bin ich mal dazu gekommen das zu skizzieren:
Meine Empfehlung für diue Batterieschaltung gibt es hier
Die Vorangschaltung für Verbraucher macht man meiner Ansicht nach auch verbraucherseitig wie hier
An sich sollte die Funktion aus den Skizzen erkennbar sein, bei Fragen einfach melden.
edit: grad ein kleines Fehlerchen gesehen (die Batterien müssen -G2 und -G3 heißen)
Beitrag zuletzt geändert: 9.8.2014 11:55:12 von fatfox -
Nach deiner Schaltung würde die beiden Akkus aber vollkommen getrennt voneinander agieren und bei mir soll ja zur Not der sekondäre Akku den primären laden. Es soll wie der überlauf eines fasses sein, nur dass das Wasser in eine Richtung die Ladungen ausgleicht .
Das mit dem relai verstehe ich auch nicht so richtig liegen an dem relai nicht immer genug Spannung an solange die sonne scheint? Da die beiden Batterien ja vineinander getrennt sind.
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Es wird, wenn der Laderegler Spannung liefert, immer zuerst der Primärakku geladen bis er voll (oder zumindest fast voll) ist, sollte das der Fall sein wird der Sekundärakku zugeschaltet sind beide Akkus voll ist Ende Gelännde und es kann nicht mehr Energie gespeichert werden (logisch).
An dem Trennrelais K1 liegt nur dann genug Spannung an wenn:
a) der Strom von den Modulen so groß ist das Ladestrom und ev. Verbraucherströme geliefert werden können ohne das die Spannung einbricht, es wird also alles von den Solarmodulen versorgt (das wird aber die Ausnahme sein)
b) Der Ladestrom für die Primärbatterie so klein ist weil die Batterie voll ist und die Spannung so groß ist das sie bei fließendem Verbraucherstrom nicht nennenswert zusammenbricht
Der einzige Nachteil der Schaltung entsteht wenn man den sekundären Akku sehr weit entleert dann könnte der Ladestrom so groß werden das die Spannung immer einbricht dann muss man manuell das Relais trennen und mit nem externen Ladegerät vorladen.
Es gibt kein Laden der Primärbatterie aus der Sekundärbatterie weil das wie oben geschildert nicht sinnvoll ist, es gibt stattedessen eine Umschaltung der Primärverbraucher auf die Sekundärbatterie bei gleichzeitigem abschalten der Sekundärverbraucher (wobei man das auch unabhänig machen könnte aber ich wollte es simpel halten) so kann für die wichtigen Verbraucher im besten Falle 100% der installierten Kapazität genutz werden, das ist viel besser als die ca. 70% die man bei einer Ladung aus der Sekundärbatterie zusammenbringen würde und man benötigt keine Technik um die Spannung zu erhöhen und zu verhindern das ein Strom von der Primärbatterie in die Sekundärbatterie fließt sobald die Ladeverhältnisse sich umkehren.
Was selbstverständlich nicht dargestellt ist ist die Steuerung der beiden Relais -K1 und -K2 dafür muss man die Daten aller am System beteiligeten komponenten kennen und die Verluste auf den Leitungen betrachten damit man geeignete Einstellwerte findet, man braucht ferner eine geeignete Hysterese zwischen SP und RSP der Relais. Ich würde hier auf einen optokoppler und einen Microcontroler setzen.
Und dann muss man die Schaltung natürlich noch in Bezug auf Querschnitte, Sicherungen und elektrischer Sicherheit durchrechnen, deswegen fehlen Dimensionierungswerte in der Schaltung. -
dueselps schrieb:
bei mir soll ja zur Not der sekondäre Akku den primären laden.
Ob das eine sinnvolle Idee ist?
Die, mit Mühe und Aufwand in Akku 2 gespeicherte Energie in Akku 1 zu übertragen klappt nur, wenn man Verluste in Kauf nimmt. Da würde ich das Konzept noch mal überdenken.
Für sinnvoller erachte ich das Konzept, das in Wohnmobilen meist umgesetzt wird:
Beide Akkus werden parallel geladen und belastet. Sinkt die Kapazität in Akku 1 (Fahrzeugbatterie) unter einen bestimmten Schwellenwert, wird er von den Verbrauchern getrennt und nur Akku 2 (Wohnbereichsbatterie) wird weiter belastet/entladen.
Diese Schwellenwertregelung kann man prinzipiell so ausbauen, das gleichzeitig die unwichtigeren Verbraucher von der Versorgung abgeklemmt werden.
Die zweite Stufe wäre eine Schaltung, die Akku 2 vor der Tiefentladung schützt und bei einem weiteren Schwellenwert die wichtigen Verbraucher wieder aus Akku 1 versorgt. Zumindest so lange, bis auch hier der Tiefentladungsschutz greift. Dann wird es halt dunkel und dieZeitUhr bleibt stehen. ^^
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Ist dort aber die frage, ob es nicht zu viel Aufwand ist eine belastbare Steuerung zu entwerfen und den Verlust nicht einfach hinnimmt. Man kann ja Kabel etwas größer und so kurz wie möglich demensonieren, das der wieder stand sinkt. Würden meine Schaltpläne so funktinieren (etwas weiter oben)? Welcher wäre der bessere? Oder hat irgendwer die Lust eine Steuerung zu entweren?
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Der Leitungswiderstand ist wohl das kleinere Problem.
Den Wirkungsgrad deiner Akkus scheinst Du vergessen zu haben. Wenn ich das recht in Erinnerung habe, liegt dieser bei Bleigelakkus bei unter 70%, dir würde also ca. ein Drittel der mühsam gespeicherten Energie beim Umschaufeln verloren gehen.
Zu deinenSchaltungenVerdrahtungsskizzen hat fatfox schon alles Wesentliche gesagt.
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Hey hab mir mal wieder gedanke gemacht.
Wie wäre es, wenn ich solarpanel, laderegler und 2 parallele Batterien schalte. An die Batterien kommen dann zwei tiefendladeschutzschaltungen, die auf unterschiedliche spannungen reagieren?
Bsp. der primäre schaltet bei 10,8V ab, aber der sekondäre schon bei 12,3V?
Würde da so funkrionieren?
Frage nummer 2: Wenn ich parallel ein 230v ladegerät gleichzeitig an den akkus betreiben möchte geht das einfach so, oder sollte ich solar laderegler und 230v ladegerät mit dioden voneinander trennen?
Beitrag zuletzt geändert: 22.8.2014 19:12:36 von dueselps -
Ich habe mal mitgelesen und von Elektronik nicht so die Ahnung, aber es wäre doch am einfachsten, immer den 1. Akku zu laden und wenn die Spannung am 1. Akku einen gewissen Wert erreicht (fast voll geladen) dann den zweiten Akku mitzuladen. Sinkt die Spannung im 1. Akku wieder, wird nur er geladen.
So muss man nicht mühselig von einem Akku Strom in den anderen übertragen. Die Frage ist, ob es eine Schaltung gibt, die das umsetzt. -
Hallo Dueselps!
Irgendwie habe ich noch nicht so ganz den Sinn verstanden, den Du durch den zweiten Akku bezweckst. Möchtest Du einfach nur die Kapazität vergrößern, oder soll es dazu dienen, um Dir dadurch zu signalisieren, daß der erste Akku leer ist, und das System nun über den Reserveakku läuft? Oder gibt es da vielleicht noch eine andere Idee, die da dahintersteckt?
Jedenfalls habe ich das Gefühl, daß Deine Gedanken Dich in eine falsche - od. besser: ungeschickte - Richtung führen.
LG -
So wie ich das verstanden habe, will er an die Akkus jeweils unterschiedliche Systeme mit unterschiedlicher Priorität hängen. Der erste Akku ist für wichtige geräte, z.B. Licht und der zweite für optionale Sachen.
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clel hat mit das richtig verstanden. Aber bei meiner neusten idee verwende ich die zwei akkus rein parallel geschaltet.
Wobei die letzten 50% der akkukapazitär für die wichtigen dinge reserviert sind. Wenn der akku voller als 50% ist können alle Geräte betrieben werden.
Vieleich hilf euch das weiter (der Aufbau grob beschrieben):
Solarpanel
Laderegler
Parallele Akkus
Tiefenenladeschutz mit 10,8V und 12,3V
Zusätzlich soll noch ein 230V Ladegerät Verbaut werden, do die frage ob es besser ist shottky-dioden als trennung zu verbauen.
Beitrag zuletzt geändert: 22.8.2014 20:51:06 von dueselps -
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