Bleigel Akkus laden

Hallo,
Seit rund 10 Jahren lebe ich in den Philippinen, leider haben wir des öfteren Stromausfall.
Nun habe ich mir einen wirklich guten gebrauchten Sinus Wechselrichter von Deutschland besorgt und installiert. Versorgung über 4 x 100Ah 12V Bleigel Akkus. Der Umrichter macht 230V 50Hz mit 3,5kW Dauerleistung und 5kW kurzfristig.

Soweit funktioniert das prächtig, da ich große Verbraucher wie Waschmaschine, Trockner, Poolpumpen, Aircon nicht in diesem Kreis habe.

Der Durchschnittsverbrauch liegt bei meinem Haus bei rund 2kw. Das heißt die Akkus halten nicht besonders lange, allerdings lange genug um den durchschnittlich 30 Minuten dauernden Stromausfall zu brücken.

Ich habe nicht bedacht das Bleigel akkus andere Ladegeräte benötigen als Autobatterien, und möchte nun etwas eigens zugeschnittenenes bauen.

Ich möchte 4 einzelne Geräte bauen, für jeden Akku eines.
Ich möchte 50A Ladestrom erreichen können.
Hintergrund = bei längeren Stromausfällen soll mein 5kw Diesel Generator
(Der ist laut und nur für den Notfall)
die 4 Ladegeräte speisen, die sicherstellen das 2kw über den Wechselrichter fließen können.
Frage: gibt es fix fertige halbwegs preisgünstige Bausteine die das können? Das heißt ich würde mich um Trafos Gleichrichter etc hier kümmern und nur 4 Regler kaufen.

Ich hoffe ich hab mich halbwegs verständlich ausgedrückt. Bin zwar Elektroniker, aber seit 20 Jahren praktisch Fachidiot :wink:

Danke für jeden Tipp

Christoph Schwab
Philippines

Hallo !

Blei-Gel-Batterien von 100 Ah kann man m.E. auf keinen Fall mit Ladeströmen von 50 A laden !
Solche Akkus werden i.d.R. mit Konstantspannung geladen,der sich dann ergebende Strom ist verträglich,er sinkt sowie so stark ab,wenn die Akkuspannung ansteigt.
Die volle Ladung dauert dann allerdings gut 12 Stunden und mehr,es braucht aber keine Abschaltung und das Ladegerät kann dauernd dranbleiben(wenn Ladespannung korrekt ausgewählt,ist auch von der Umgebungstemperatur abhängig).
Wenn Du einen Generator hast,dann würde ich damit die Elektroanlage versorgen, nicht die Ladegeräte.
Es macht für mich keinen Sinn,mit dem Generator die Akkus zu laden und dann mit den Akkus die Wandler zu betreiben,die die Elektrik versorgen.

MfG
duck313

Hallo Duck,

der Wechselrichter macht stabilere, sauberere 230VAC als der olle Diesel. Der Umrichter zieht (Betriebsspannung 42 bis 64V) rund 200A im Betrieb. Wie hoch ist den die Konstant Spannung mit der man laden sollte ? Auf den Akkus steht was von 15 V ? Dann möchte ich meine Frage neu formulieren :
Ich habe einen 700Watt Trafo der 12V Wechselspannung abgibt.
Wie begrenze ich diese (gleichgerichtete) Ausganngsspannung auf 15V ohne den Strom zu begrenzen ?

Vielen Dank Christoph

Hallo Duck,

der Wechselrichter macht stabilere, sauberere 230VAC als der
olle Diesel. Der Umrichter zieht (Betriebsspannung 42 bis 64V)
rund 200A im Betrieb. Wie hoch ist den die Konstant Spannung
mit der man laden sollte ? Auf den Akkus steht was von 15 V ?
Dann möchte ich meine Frage neu formulieren :
Ich habe einen 700Watt Trafo der 12V Wechselspannung abgibt.
Wie begrenze ich diese (gleichgerichtete) Ausganngsspannung
auf 15V ohne den Strom zu begrenzen ?

Hallo Christoph !

Zur Ladung von Blei-Gel-Akkus rechnet man mit einer Ladespannung(konstant !) von 2,30 V bis 2,35 V je Zelle,also bei 12 V-Akku = 13,8 bis 14,1 V.
Das Ladegerät muß diese Spannung konstant halten können,dazu ist eine mehr oder weniger aufwendige Ladeelektronik erforderlich.

Der Ladestrom,der sich daran ergibt beträgt bei leerem Akku anfangs etwa 3 A pro Ah(hängt aber von vielen Faktoren ab,Ladezustand,Kapazität usw.). Der Ladestrom sinkt dann bald deutlich ab.
Das besondere dieser Ladetechnik ist die Dauerlademöglichkeit,der Ladestrom ist wegen der Konstantspannung selbstregulierend.
Eine Überladung findet nicht statt.

Will man solche Akkus in Reihe laden,also z.B. 4 Akkus = 48 V,kann man das Ladegerät für diese Reihenspannung auslegen.
Die Ladespannung muß dann auf 2,3 V/Zelle,also hier auf 55,2 V( x 24 Zellen) eingestellt werden.
Höhere Reihenspannungen als 48 V zum Laden soll man nicht nehmen,dann muß man zum Laden auftrennen.
Bei Ladespannungen über 24 V muß die Einzelspannung auf 2,30 V/Zelle begrenzt werden,sonst kann die Lebensdauer der Akkus leiden.

Der vorh. Trafo mit 12 V Ausgang kann nicht für die Ladeelektronik genommen werden,je nach verwendeter Schaltung braucht man sicher mehr.
Überhaupt könnte man die Akkus dann nur einzeln laden,bzw. als 12 V-Block parallel,was noch länger dauern wird,weil sich die Ströme aufteilen.
Erkundige Dich nach kompletten Ladegeräten für Blei-Gel-Akkus von Deiner Größe,die eine Aufladung in angemessener Zeit(12-24 Std.) erlauben.
Hier böten sich Geräte mit 48 V Nennspannung an,damit man 4 Akkus in Reihe laden kann (der „Block“ hat dann 48 V/100 Ah),das hat Vorteile,weil der Ladestrom nicht so hoch sein muß,wie bei der Einzel- oder Parallelladung von 12 V-Einzelakkus.
Trotzdem ist so ein Lader nicht billig,genaueres liegt mir nicht vor,aber mehr wie die Akkus kostet der bestimmt.

Man kann die ganze Sache auch so schalten,daß die Akkus ständig am Netz hängen und geladen werden(bzw. die Ladung erhalten wird),bei Stromausfall übernehmen die Konverter automatisch den Betrieb,wenn sie dafür geeignet sind und solche Umschalter haben.

Mit freundlichen Grüßen von
duck313

Hallo Duck313,

danke für die ausführliche Antwort,

ich hatte an 4 Trafos a 700W gedacht.

d.h. für jeden Akku eine eigene Ladung.

Ich denke das sich die Akkus im Laufe der Jahre sicher nicht gleich verhalten werden. Eine Ladegerät mit z.B. 48V geht aber davon aus das alle Akkus technisch identisch sind.

Trotz allem denke ich (aus Kostengründen) darüber nach,
wie ich den meinen Schweisstrafo (45V Wechsel 200A) wohl auf
genau 52V Gleichspannung begrenzen könnte. Damit währen alle Spatzen gefangen.

Gruss Christoph

Hallo Duck313,

danke für die ausführliche Antwort,

ich hatte an 4 Trafos a 700W gedacht.

d.h. für jeden Akku eine eigene Ladung.

Ich denke das sich die Akkus im Laufe der Jahre sicher nicht
gleich verhalten werden. Eine Ladegerät mit z.B. 48V geht aber
davon aus das alle Akkus technisch identisch sind.

Hallo nochmals !
Und das ist nicht gegeben ? Sie werden doch in Reihe entladen,wenn Du den Konverter mit 48 V einspeist,also kann man auch gemeinsam aufladen.

Trotz allem denke ich (aus Kostengründen) darüber nach,
wie ich denn meinen Schweisstrafo (45V Wechsel 200A) wohl auf
genau 52V Gleichspannung begrenzen könnte. Damit währen alle
Spatzen gefangen.

Schweißtrafos sind m.E. dafür ungeeignet,die Spannung bricht ein.
Wenn man die Daten (45 V/200 A) grob vereinfacht multipliziert,kommt man auf 9000 VA(Watt). Das wäre schon kein normales Steckdosengerät mehr(Drehstrom ?).
Eigenbauten für Ladeströme dieser Größe kann ich nicht empfehlen,die benötigten Teile sind teuer,der Aufbau schwierig.

Wenn nicht in kurzer Zeit aufgeladen werden muß,wenn man also z.B. mehrere Tage Zeit hat,eignen sich handelsübliche Konstantspannungslader mit Ausgangsströmen von 2-5 A,die sollten in Deinem Preisrahmen liegen.
Für jeden 12 V-Akku einen solchen Lader. Die Ladezeit kann man überschlägig errechnen in dem man die Akkukapazität(100 Ah) durch den Anfangsladestrom teilt.
Bei ca. 5 A wären es ca. 20 Stunden,bei 2 A ca. 50 Std.,rechnerisch,man muß aber mehr Zeit einplanen,weil der Strom absinkt,wenn die Akku-Spannung ansteigt.
Zum Laden der Einzelakkus muß man aber die Reihenschaltung(48 V) auftrennen.

Schau Dir mal beim Elektronikversender Conrad( www.conrad.de) die Seiten mit den „Bleiakku-Ladegeräten“ an,da ist aus meiner Sicht etwas für Deine Zwecke dabei.

MfG
duck313

Moin,

ich hatte an 4 Trafos a 700W gedacht.

Warum das ?

d.h. für jeden Akku eine eigene Ladung.

Aber die sind doch, für den Sinus-Konverter alle in Reihe geschaltet.
Also werden sie auch so geladen.
Es ist in der Industrie bei z.B. bei USV-Anlagen oder Systembatterien üblich,
das Blockakkus (6V/12V) als Batterie geschaltet werden
und dann mit 24V, 48V, 60V oder anderer Spannung gemeinsam geladen werden.

Ich denke das sich die Akkus im Laufe der Jahre sicher nicht
gleich verhalten werden.

Battery University ist eine Institution, die praktische Batteriekenntnisse für Ingenieure, Erzieher, Studenten und Batteriebenutzer vermittelt.
/t/laden-von-sehr-grossen-blei-gel-akkus/3204634
Panasonic VRLA Technical Handbook

Eine Ladegerät mit z.B. 48V geht aber davon aus das alle Akkus technisch identisch sind.

Ja und Nein.
Identisch müssen die Akkus von den Daten und der Gebrauchsdauer sein.

Trotz allem denke ich (aus Kostengründen) darüber nach,
wie ich den meinen Schweisstrafo (45V Wechsel 200A) wohl auf
genau 52V Gleichspannung begrenzen könnte. Damit währen alle
Spatzen gefangen.

Das ist nicht zu empfehlen.
Könnte man allenfalls bei normalen,
also mit flüssigem Elektrolyt gefülleten Akkus machen.
Aber nicht bei GEL-Akkus ! Reagieren bei höheren Temperaturen empfindlich.

 - Widerstehen Tiefentladungen besser, 
aber nicht Temperaturen über 37,8° C wegen der Gefahr 
des thermischen Durchgehens ("thermal runaway")
 - Benötigen höhere Ladezeiten und geringere Ströme
 - Vertragen keine falschen Ladespannungen, 
spezielle Gelbatterieladegeräte oder Batterieladegeräteinstellungen sind nötig

Du müßtest eine richtige Konstantspannung erreichen
und mit Strombegrenzung !

Am besten ist, wenn diese Batterie mit einem 48V-Ladegerät,
das eine geregelte „Temperaturkompensierte“ Ladekennlinie(IUIoU) hat geladen wird.

Empfehle daher z.B.
EA-BCI 848-40R von „EA Elektro-Automatik“

Weiteingangsbereich 90…264V mit aktiver PFC
Hoher Wirkungsgrad bis 92%
Ausgangsleistungen: 1500W
Batteriespannungen: 48V nom.
-Einstellbereich: 0…65V
Ladeströme: 0…40A
Mikroprozessor gesteuerte Ladekennlinien
Geeignet für: Pb, VRLA, AGM, GEL, Li-Ion, NiCd, NiMH
Temperaturkompensierte Ladekennlinie
Gespeicherte und frei programmierbare Ladekennlinien

oder Selectiva Eco 4015 von „Fronius“

Gruss Christoph

mfg
W.