Parallelschaltung von Starterakkus absichern



Hi, das ist abhängig von der Bauart(Konstruktion), der Temperatur, dem Ladezustand und der Dauer....bei den Feinheiten dann kommt auch das Alter und der "Säurestand" hinzu. Manchmal sogar die Einbaulage, jedenfalls aber auch die Art der Kühlung und das Risiko, was bei einer Batterieexplosion alles mit kaputtgehen könnte. Einer der Grüne, wieso LKWs ihre Akkus so weit hinten unten "angebaut" haben, liegt in den gelegentlichen Akkuknallern damals, vor Erfindung des Halbleiters. Ohne den Regler würde ein Akku auch ganz voll weitergeladen und entsprechend gasen.
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mfg,
gUnther
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gUnther nanonüm schrieb:

Regler gibt es schon seit Jahrzehnten serienmäßig!
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Hi, wiedermal scheinst Du nicht ganz mitgekriegt zu haben, worum es hier ging. Oder?
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mfg,
gUnther
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Da Starterakkus so gebaut sind dass sie kurzzeitig hohe Ströme liefern können (400+ A), können sie kurzzeitig auch hohe Ladeströme aufnehmen.
In der Realität ist es aber so, dass je höher der Ladestrom ist desto schneller steigt die Ladespannung an. Und bei Erreichen der Ladeschlussspannung sinkt der Strom dann schnell. Problematisch ist bei länger andauernder Ladung mit hohem Strom die Erwärmung der Platten und damit auch der Säure. Die Platten erwärmen sich so stark, dass es durch die Ausdehnung zum Knacken kommt. Dabei können auch Zellverbinder abbrechen und aktives Material verloren geht. Die Erwärmung der Säure führt dazu dass sich die Zersetzung des Wassers beschleunigt. In verschlossenen Akkus (VLRA AGM) kann es zum sogenannten Thermal Runaway kommen, d.h. die Temperatur steigt schlagartig an und der Akku wird zerstört.
Regeulär geht man bei dauerhafter Ladung von einem schonenden Ladestrom von 10-20 % der Kapazität aus. Kurzzeitig, d.h. einige Minuten lang verträgt er ohne weiteres ein Mehrfaches.
Aber wie schon geschrieben, in der Realität kümmert man sich darum überhaupt nicht, da der Strom wegen des Spannungsabfalls an den Leitungen, Anschlüssen und dem Relais dazu führt, dass der Spannungshub am Akku, der zur eigentlichen Ladung führt nicht sehr hoch ist, und deshalb der Ladestrom auch nicht hoch. Der Innenwiderstand des Akkus tut noch sein übriges. Tatsächlich hat man eher das Problem dass der Akku im Wohnmobil nicht schnell genug geladen wird. Deshalb baut man entsprechende Laderegler ein die nicht nur die Ladespannung weiter erhöhen, sondern auch den Spannungsabfall bis zum Akku mit Hilfe einer Spannungsmessung direkt am Akku kompensieren.
Wenn man einen leeren und einen vollen Akkus einfach nur zusammenschaltet kommt noch hinzu, dass die Spannung des vollen Akkus bei hohem Strom auch sehr schnell einbricht. Damit treffen sich die beiden Batterien schnell irgendwo in der Mitte. Der Stromfluss ist dann nur noch sehr gering.
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Am 22.10.2010 07:06, schrieb Emil Naepflein:

Um einen 88Ah-Akku (ca. 10l Wasser und 1l Blei) von 20 auf ca. 60°C zu erwärmen ist ca. 1 kWh nötig. Bei 12V und einer 50A Sicherung fließen ca. 600W theoretisch in einen defekten Verbraucherakku.
Ich werde mal mit den Sicherungen bis hoch um die 50A (Je nach Jahrgang des Tabellenbuchs 50 bis 68A für 6#) spielen. Für den Anfang kann ich die ja klein genug wählen, um überhaupt etwas an Grenzwerten zu erhalten. Als KFZ-Sicherung kosten die ja nix, mal sehen.
Peter
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Das Problem sind nicht die 60° C, denn das Plastikgehäuse hält weit höhere Temperaturen aus. Das Problem ist der entstehende Wasserstoff der bei Überschreiten der von 2,4 V pro Zelle sehr stark anfällt. Und dazu reicht schon ein Strom der weit geringer ist als 50 A. Die Spannung an den überladenen Zellen steigt dann auch ganz schnell an so dass sich der Strom deutlich reduziert. Für die Elektrolyse braucht man dann nur noch 1-2 % des Stromes bezogen auf die Kapazität. Und es dauert nicht lange dann ist der Flüssigkeitsstand unterhalb der Oberkante der Platten und dann kann eventuell mal ein kleiner Funke überschlagen und es macht - Booom!
Man kann sich gegen diese Folge nicht mit einer Sicherung absichern. Sie Sicherung wäre so klein dass Du den Akku nicht mehr sinnvoll nutzen könntest. Hier hilft nur regelmäßige Kontrolle des Flüssigkeitsstandes und der Säuredichte. Sollten sich die Zellen ungleichmäßig entwicklen dann ist die Zelle mit dem höchsten Flüssigkeitsstand die defekte.
Wenn die Ursache eine Sulfatierung ist dann kann man sie eventuell mit eiener Ausgleichsladung noch retten. Wenn es ein Kurzschluss ist dann lohnt sich keine Reparatur mehr.
In professionellen Installationen vermeidet man eine Parallelschaltung in der Regel. Wenn man es doch machen muss dann macht man eine Einzelabsicherung erst so ab 3-4 parallelgeschalteten Strängen. Dies liegt aber dann daran, dass bei einem defekten Strang dann eben der Strom von mindestens 2 Strängen durch den defekten Strang fließt. Dies kann dann wirklich zu Problemen führen.
Ich denke Du hast Dich hier in ein Nicht-Problem verrannt. Wenn es eines wäre dann müssten bei 1000ten von Wohnmobilen immer wieder mal die Akkus zerschmelzen oder explodieren. Ich habe bisher nichts davon gehört. Wenn es eines ist dann hat es eine sehr geringe Eintrittswahrscheinlichkeit. Und wenn es einer tragbaren Lösung bedarf dann ist das ganz sicher nicht eine einfache Sicherung. Die Sicherung ist wichtig, aber nur um die Leitung zu sichern und mögliche Kurzschlüsse mit der Karosserie zu begrenzen.
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Emil Naepflein schrieb:

Meine Erfahurng ist gerade andersrum. Die leerste Zelle war bisher bei Zellschlussfehlern immer die Defekte. Weil ganz einfach leergekocht. Warum sollte das die vollste Zelle sein?
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wrote:

Wenn die Zelle einen Kurzschluss hat dann nimmt sie beim Laden nicht mehr richtig oder gar nicht Teil weil die Spannung zu niedrig ist. Deshalb wird auch dort kaum mehr eine Elektrolye stattfinden. Die anderen Zellen erhalten aber eine höhere Spannung und fangen ganz schnell zu Gasen an und verlieren damit Wasser.
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Emil Naepflein schrieb:

unterscheide bitte 2 Arten des Kurzschlusses.
1: Feinschluss durch Schlamm
2: Grobschluss durch Materialablösung/Materialbruch

Durch einen Grobschluss kocht sie sich in kürzester Zeit selber leer. Bis hin zur Explosion.
Bei einem Feinschluss wird nur die Haltezeit der Ladung verringert. Sowas fällt im täglichen Betrieb zunächst kaum auf. Bis man die Batterie z.B. am Winteranfang oder nach längerer Standzeit mal richtig beansprucht. Dann wird sie bei den dann vergeblichen Startversuchen leergekocht. In den noch guten Zellen passiert zunächst nichts.

Das trifft nur zu, wenn die Batterie einen Vollschluss in einer Zelle hat. In so einem Fall hat sich aber eine Batterie i.d.R. und nach meiner langjährigen Erfahrung schon lange die betreffende zelle leergekocht.
Ich fahre Fahrzeuge mit Starterbatterien nun seit ca. 1970. Dabei hatte ich natürlich schon mehr als genug Batteriedefekte bei eigenen Fahrezeugen. Gar nicht mitgezählt die unzähligen Fälle im Kollegen- und Bekanntenkreis. (Du kennst dich aus - schaust du mal nach meiner Batterie...)
In keinem Fall hatte eine kaputte Zelle mehr Flüssigkeit als die danebenliegenden guten Zellen. Im Gegenteil - Meistens waren sie ziemlich bis ganz leer.
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wrote:

Wie hast Du festgestellt dass ausgerechnet die leere Zelle einen Kurzschluss hat?
Es gibt eine Vielzahl von Ursachen für Ausfälle von Bleiakkus. Als häufigste wird die Sulfatierung genannt. Und diese äussert sich bei Belastung genauso wie ein Kurzschluss, durch starkes einbrechen der Spannung unter Belastung und geringe Kapazität.
Was meinst Du eigentlich mit Leerkochen?
Verdunstung durch Erwärmung oder aber Zersetzung durch Elektrolyse?
Eigentlich habe ich das Kochen immer als volkstümliche Bezeichung für das Blubbern durch die aufsteigenden Gasblasen bei der Elektrolyse gesehen.
Bei einem Kurzschluss in einer Zelle wird jedenfalls wegen fehlendem Spannungspotential keine Elektrolyse mehr stattfinden.
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Emil Naepflein schrieb:

z.B. durch Messung. Oder einfach durch Logik. Wenn eine Batterie z.B. nur noch 10 statt 12 Volt hat und trotzdem noch relativ stabil damit belastet werden kann.

eben nicht.
Kurzschluss = niederohmig. Sulfatierung = hochohmig

Ack - (= hochohmig)

Das ist mir ziemlich egal was du drunter verstehst. Ob die Flüssigkeit nun wirklich weggekocht ist oder sich zersetzt hat kommt letztlich auf das Gleiche raus. Die defekte Zelle hat weniger Flüssigkeit als die guten Zellen nebenan.

Das Spannungspotenzial ist i.d.R. nie schlagartig weg! Also kann auch sehr massiv zersetzt werden. Bis zur Explosion durch gasung.
So - genung nun. Offensichtlich willst du hier trollen.
EOD!
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Am Fri, 22 Oct 2010 15:15:09 +0200 schrieb Emil Naepflein:

Wie kannst du es wagen ...
Es ist Freitag, es geht um Akkus und du zweifelst an den Aussagen.
Gleich kommen wieder ein paar Beschimpfungen mit vielen Ausrufezeichen.
Lutz
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Peter Thoms wrote:

Trägere Sicherung nehmen.
Ich meine, wie viel ist denn abgesichert? Ich meine eine 30A-Sicherung brennt nicht gleich beim ersten Huster durch.

So hoch wie es die Kabel aushalten.

Egal, denn wenn das abgesichert werden soll, muss diese Sicherung (zusätzlich) an die LiMa und nicht zwischen die Batterien.

Jepp. Allerdings Sicherheitsfaktor berücksichtigen. Der Nennstrom einer Sicherung ist nicht der, bei dem sie auslöst, sondern der, bei dem sie /garantiert noch nicht auslöst./ Entsprechend muss bei der Kabeldimensionierung andersherum verfahren werden. Das Kabel muss in allen belangen /nach/ der Abschaltcharakteristik der Sicherung aufgeben. Letztere gibt es praktisch nur im Datenblatt der Sicherung. Als Faustformel aber soviel: denn doppelten Nennstrom der Sicherung muss das Kabel auf jeden Fall aushalten, da Schmelzsicherungen ziemlich ungenau sind.

Nein. Diese manifestiert sich indirekt über die Abschaltcharakteristik.
Marcel
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Am 21.10.2010 14:38, schrieb Marcel Müller: [...]

Nein Sir,
das zerschießt beim Auslösen die LiMa-Dioden. Es muß, soweit ich weiß, *immer* zwingend ein Akku dran bleiben damit die LiMa-Spannung nicht in den Himmel schießt.
Peter
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Peter Thoms schrieb:

Hallo,
das spricht dann aber auch gegen den Wahlschalter mit welchem Akku gestartet werden soll. Wenn ein immer zwingend an der Lichtmaschine sein muß hat man nur die Wahl ob man mit dem fest angeschlossenen Akku startet oder aus beiden. Dann muß aber alles für das Parallelschalten mehr als den halben Anlasserstrom verkraften können.
Aber mach es doch nicht überkompliziert, es reicht doch wenn ein Akku fest für das Anlassen und Fahren zugeordnet ist und der andere versorgt das Wohnmobil wenn es mit stehender Maschine bewohnt wird.
Ob Du nun im Stand eine Batterie leernuckeln kannst oder anderthalb ist nicht so der grosse Unterschied. Es muß schon noch genug Ladung im Startakku bleiben um sicher auch mehrmals starten zu können, auch bei kaltem Motor bei niedriger Aussentemperatur.
Bye
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Am 21.10.2010 15:41, schrieb Uwe Hercksen:

Nein, so nicht.
Steht der Wahlschalter auf "0" läßt der Diesel sich nicht starten. Während des Mororlaufs ist der Schalter prinipiell tabu. ebenso auch der hauptschalter in der Minusleitung. Der Wahlschalter läßt sich dennoch praktisch ohne Unterbrechung zu den Akkus schalten.
Peter
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Peter Thoms schrieb:

Hallo,
ist denn der Wahlschalter gegen Fehlbedienung gesichert wenn der Motor läuft? Er kann ja auch mal so ausfallen das während der Fahrt kein Akku mehr an der Lichtmaschine hängt. Dann sterben aber nicht nur die Gleichrichterdioden in der Lichtmaschine sondern auch alle Elektronik die gerade im Fahrzeug eingeschaltet ist, ebenso alle eingeschalteten Lampen. Ausserdem muß der Wahlschalter den vollen Anlasserstrom aushalten, jedesmal bei jedem Anlassen.
Bye
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Am 21.10.2010 15:56, schrieb Uwe Hercksen: [...]

Nein,
und das Problem ist insofern unbekannt. Bekannter ist eher ein Batterieausfall.
Peter
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Am 21.10.2010 15:56, schrieb Uwe Hercksen:

Also noch mal ein Versuch zu erklären:
nicht der oder die Schalter sind das Problem. Praktisch hat sich ergeben, daß die Batterien der Flaschenhals sind, bezogen auf den/die Schalter.
Peter
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Hi, ich habe in der Teilekiste einen "Akkutrennschalter", wie man ihn im Rennsport verbaut. Soeiner mit Abziehschlüssel. Der schaltet nur einen Pol, den als Mehrfachumschalter zu bauen halte ich für eine echte Zumutung. Und ja, auch der hat seine Nachteile. Weshalb man stets einen Ersatz dabeihaben sollte :-) Was Du mit soeinem 1000A-Umschalter vorhast, ist Dir garnicht bewußt. Bedenke, die nötige Leitungslänge bis zu soeinem Schalter geht ebenfalls in die Innenwiderstandskette ein, das kostet selbst bei soliden Kupfer-Stromschienen Kraft am Akku. Und wiegt schwer. Ein normales Armaturenbrennt trägt soein Schaltergewicht nicht, geschweige vermag es dem "Kabel-Zug" standzuhalten. Soeinen Schalter baut man besser direkt zwischen die Akkus und bedient den per Bowdenzug (falls man kein eigenes Boxenrudel hat). Dabei an die Funkengefahr denken! Die Akkus dagegen gibts in allen Größen und "Härten". Meist benutzt man für extreme Verbraucher eine "ausgelagerte" Zelle, die dann beim Starten und die Minuten danach getrennt bleibt, und später bei 14,4V am Startakku per Relais dazugeschaltet wird. Und nie niemals nicht als "Starthilfe" läuft. Die Leitung dahin wäre viel zu riskant, da dünn und unter brennbarer Verkleidung verlegt. Nur ein Idiot riskiert da größere Ströme. Starke Verbraucher wie etwa eine Heckhydraulik oder eine Pumpe versorgt man mit einer eigenen fetten Leitung unterm Chassis. Insgesamt aber ist ein Parallelakku rausgeschmissenes Geld, lieber verstärkt man die LiMa und verbaut einen fetteren Akku. Für die meisten Autos gbit es solche verstärkten LiMas, manchmal gar mit breiterem Riemen, und auch den Akku kann man oft größer kriegen. Wenns nicht gerade ein Kleinwagen ist.
--
mfg,
gUnther
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