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Akkus laden

http://sites.prenninger.com/elektronik/solar/akkus-laden

http://www.linksammlung.info/

http://www.schaltungen.at/

                                                                                       Wels, am 2022-10-02

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015_b_PrennIng-a_elektronik-solar-akkus.laden (17 Seiten)_1a.pdf



                      Akkus richtig laden



ACHTUNG:
Bei Solar Charge Controller sind die Plus-Pole miteinander verbunden.
Sollte eine Erdung notwendig sein, geht dies nur mit Pluspol!
In Gegensatzt dazu bei den 12V Auto Kfz-Akkus  immer der Minus-Pol.


Anschlußreihenfolge: Solar-Akku dann Solar-Modul  dann Ohmsche-Last
Demontage                :  Ohmsche-Last dann Solar-Modul dann Solar-Akku
Wechselrichter dürfen nicht an den Lastausgang angeschlossen werden !





Anschlußkabel
 Strom      Länge  Querschitt     Leiterwiderstand   Spannungsabfall                              Leistungsverlust (nur Verbindungskabel)
10 Amp.   2m          2,5mm2      14,29mOhm           10A x 2 x 0,01429 = 0,286V x 10A =   2,8 W
20 Amp.   2m          4,0mm2        9,93mOhm           20A x 2 x 0,00993 = 0,397V x 20A =   7,9 W
20 Amp.   4m          6,0mm2       11,90mOhm          20A x 2 x 0,01190 = 0,476V x 20A =   9,52 W
30 Amp.   2m          6,0mm2         5,95mOhm          30A x 2 x 0,00595 = 0,357V x 30A = 10,7 W

https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/Leitungswiderstand



E-Bike mit Solarstrom laden?

E-Bike Akku Bosch Powerpack 400 (36V, 11Ah, 400Wh)

Um einen 500Wh E-Bike-Akku komplett aufzuladen benötigt man min. 600W  besser 700W (Verluste durch Wecheslrichter, Ladegerät und Kabel).
Eine AGM-Batterie (darf zu max. 50% entladen werden)
Für ein E-Bike-Ladegerät ist ein 500W Wechselrichter ausreichend.

Bei einem Tagesverbrauch von 100Ah benötigt man ca. 1.300 – 1.400Wp Solarleistung, um die Batterie wieder voll aufzuladen

(12V  x 100Ah = 1200Wh plus Verluste durch Kabel, Solarladeregler etc.)

Die meisten Solar-Ratgeber sprechen von einem mittleren Solarertrag in Mitteleuropa (Frühling bis Herbst) von ca. 4000Wh pro 1000Wp Solarmodul (flach auf dem Fahrzeugdach montiert).

https://copin-solar.ch/e-bike-und-solarstrom/




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Akku  AGM / GEL 6 Zellen = 12V Nennspannung
GNB EXIDE  Sonnenschein dryfit solar

Sonnenschein S12-85,0 Ah GEL   85Ah bei C100 1,8Vbei 20°C
Sonnenschein S12-80,0 Ah GEL   80Ah bei C100 1,8Vbei 20°C
Sonnenschein S12-41,0 Ah GEL   41Ah bei C100 1,8Vbei 20°C

dryfit Gel – verschlossene Batterietechnologie (VRLA)
Sonnenschein SOLAR-Batterien sind speziell für kleine bis mittlere Leistungsanforderungen im Freizeit- und Konsumerbereich ausgelegt.
Dabei resultieren die Produktvorteile der wartungsfreien und verschlossenen Batterien (Valve Regulated Lead Acid) aus der weltweit erprobten
und erfolgreichen dryfit-Technologie


https://data.accu-24.de/Exide/Solar/Allgemein/Gebrauchsanweisung_Exide_Sonnenschein_Solar_Solar-Block_A600-Solar_Accu_int.pdf
http://www.sonnenschein.org/PDF%20files/GelHandbookPart2.pdf
https://data.accu-24.de/Exide/Solar/Allgemein/Produktuebersicht_Exide_Sonnenschein_Solar_Accu_de.pdf
https://online-batterien.at/media/pdf/ce/e9/36/59171810-0e45-4792-92c5-44767f9e501d.pdf
https://online-batterien.at/media/pdf/50/49/e3/400505_156397.pdf
https://documents.deha.de/65A276D9935D94A7E05332C8A8C0A6A8

Akku  AGM / GEL 6 Zellen = 12V Nennspannung
Ladefaktor ist bei neuen Akkus 1,2 bei gebrauchten bis 1,6

Akku-Temperatur                    : 25 °C +/- 5°C

Starkladen / Ausgleichsladen :  2,45V = 14,7V  max. 5h / Monat dann umschalten auf Dauerladen    (equalization)
Starkladen / Ausgleichsladen :  2,45V = 14,7V  max. 2h / Tag dann umschalten auf Dauerladen        (equal)
Standardladen                        :  2,40V = 14,4V   5..12h dann umschalten auf Dauerladen                  (boost)
Dauerladen / Normalladen      :  2,35V = 14,1V    (13,9V float charge)
Voll-Erhaltungsspannung        :  2,30V = 13,8V  48 Stunden   (13,7V float charge / charging voltage)
Lager-Ladung                         :  2,18V =  13,1V Dauernd
Lastabschaltung                      : 1,96V = 11,8V
Lastzuschaltung                      :  2,10V = 12,6V  (discharge reconnect / low-voltage reconnect)
Ruhespannung                    :  < 2,08V = 12,5V  ev. auf Laden umschalten
Ruhespannung                    :  < 1,96V = 11,8V  sofort auf Laden umschalten
Tiefentladen                         :     1,80V = 10,8V  (Tiefentladeschutz 11,1V )  (discharge stop / 10,7V low-voltage disconnect)

Temperaturkompensation der angefürten Spannungen = - 4mV / Zelle / °C
Akkutemperatur 30 °C   14,1V - 0,12V = 13,98V
Akkutemperatur 25 °C   14,1V
Akkutemperatur 20 °C   14,1V + 0,12V = 14,22V




Balkenanzeige Steca PR1515
       15,0V                    OGW
ab 13,0V 10 Balken
ab 12,9V  9 Balken
ab 12,8V  8 Balken
ab 12,7V  7 Balken
ab 12,5V  6 Balken
ab 12,0V  5 Balken
ab 11,7V  4 Balken
ab 11,1V  3 Balken
ab 11,0V  2 Balken
unter 11,0V  1 Balken UGW


Semitraktions-  bzw. Antriebs- bzw. Versorgungsbatterie
Sonnenschein S12-80,0 Ah GEL   80Ah bei C100 1,8Vbei 20°C  STAND 1998
Diese Akkus überstehen bei etwa 75% Entladetiefe etwa 500 Zyklen, bei 50% Entladetiefe bis zu 1000.

TEST 2017-08-28 nach 19 Jahren
Sonnenschein S12/80Ah
14h (von 18:00 bis 8:00) Akku mit 14,4V und 2,5A geladen
dann mit Kfz Halogen-Lampe 12V / 3,75A / 45 Watt  5h entladen = 18,75Ah
Lastabwurf 11,7V
Rückschaltung 12,6V



1x Solarworld SW50Wp   50Wp 0,33m2
Verbraucher im Garten            12V / 2W LED-Lampe  an Akku 12,6V /  0,168A =  2,12Watt x 4:59 Stunden = 10,0 Wh  834mAh  74,5 Ohm
TEST 2022-10-02 nach 24 Jahren
Sonnenschein S12/80Ah links
 4 Stunden mit 14,4V   alten Akku links  geladen
danach mit
Elektro Automation EA-TWI 600-12  DC-AC Wechselrichter 15W &  mit E-Bike Ladegerät für  Akku Bosch Powerpack 400 (36V, 11Ah, 400Wh)
 (12V x 9,58A = 115W Wechselrichter & Last)
9 Minuten mit 5..10 Ampere auf 10V  Akkuspannung entladen   10,5Wh  1,1 Ah



                                                                  2x UNI-SOLAR US-32Wp = 64Wp 1m2
Verbraucher im Wohnzimmer   12V / 5W LED-Lampe  an Akku 12,4V  / 0,423A =  5,29Watt x 4:54 Stunden = 25,0Wh   2,04Ah  29,5 Ohm
                                                                          TEST 2022-10-02 nach 24 Jahren
                                                                           Sonnenschein S12/80Ah rechts
 4 Stunden mit 14,4V   55Wh  bzw. 3,8Ah alten Akku rechts  geladen
danach mit
Elektro Automation EA-TWI 600-12  DC-AC Wechselrichter 15W &  mit 100 Watt Glühlampe (12V x 9,58A = 115W Wechselrichter als Last)
10 Minuten mit 9 Ampere auf 10V  Akkuspannung entladen   22,5Wh  1,8 Ah









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Akku  Pb = Blei-Säure  6 Zellen = 12V Nennspannung
Versorgungsbatterie bzw. Semitractionsbatterie / Semitraktions-Akku
Langzeitentladebatterie / Nassbatterie
Banner 96051 Energy Bull 130Ah K20    105Ah K5  140Ah K100
Eine regelmäßige Kontrolle des Elektrolytstandes ist während der Nutzung der
BANNER Energy Bull Batterie unbedingt durchzuführen.
entmineralisiertes Wasser nachfüllen
Wasserverbrauch 4g/Ah
Säurestand 15mm über Plattenoberkante (Kontrolle von außen möglich)
Eine regelmäßige Kontrolle des Elektrolytstandes ist während der Nutzung der Energy Bull Batterie unbedingt durchzuführen.
Der Ladezustand kann auch über Messung der Säuredichte festgestellt werden
nicht unter 1,23 .. 1,25kg/L bei ca. 25°C
Tiefentladeschutz 11,8V verwenden

bei 75% Entladetiefe etwa 500 Zyklen,
bei 50% Entladetiefe bis zu 1000 Zyklen.


Liquid Akku  Pb = Blei-Säure = Nass-Akku  6 Zellen = 12V Nennspannung
Ladefaktor ist bei neuen Akkus 1,2 bei gebrauchten bis 1,6
Man ladet den Strom bei >13,8 V in den Akku und kriegt ihn nur mehr bei 12,5 V oder weniger wieder herraus.

Akku-Temperatur                     : 25 °C +/- 5°C

Man ladet bei 14,8V mit min. 0,1C -  2 Stunden
dann
ladet man bei 14,4V mit min. 0,1C - wenn der Ladestrom nicht mehr abnimmt oder nach 8h ist die Ladung zu beenden !

Starkladen / Wartungsladen     :   2,45V = 14,7..14,8V  max. 2h   (equalization = Ausgleichsladen)
Standardladen                          :  2,40V = 14,4V  (boost)  16h dann umschalten auf Dauerladen 
Standardladen                          :  2,36V = 14,2V    (boost) 16h dann umschalten auf Dauerladen  
Zellen gasen                             :  2,30V = 13,8V    (float)
Dauerladen / Normalladen        :  2,25V = 13,5V    (float charge 13,7V)
Voll-Erhaltungsspannung          :  2,20V = 13,4V  24 Stunden
Lager-Ladung                          :  2,17V =  13,05V Dauernd  (Akkuruhespannung nach 5h = 100% Ladung)
Lastabschaltung / Vorwarnung  :    1,96V = 11,8V  (Akkuruhespannung nach 5h = 20% Ladung)
Wasserelektrolyse beginnt bei   :    1,90V = 11,4V
Lastzuschaltung                        :     2,10V = 12,6V (discharge reconnect)
Ruhespannung                         :  < 2,08V = 12,5V ev. auf Laden umschalten
Ruhespannung                         :  < 1,96V = 11,8V sofort auf Laden umschalten
Tiefentladen                              :     1,80V = 10,8V (discharge stop)
Ladestrom                                  :     0,1C     1/10 der Nennkapazität
max. Entladestrom                     :    10C
Zyklenanzahl bei max. 50% Entladetiefe    :  bis zu 270 Zyklen

Meine Banner Energy Bull 130Ah / 12V
Absorption   : 14,4V
Float              : 13,8V
Ausgleich     : 14,8V  (Ausgleichsladen alle 7 Tage für 3 Stunden)
beim Erreichen von < 0,4A bei 14,4V nach ca. 4 .. 5 Stunden schaltet der Laderegler in den 13,5V Floatmodus.

Temperatur zu Ladespannung bei Blei-Säure-Akkus
Temperaturkompensation der angefürten Spannungen = - 4mV / Zelle / °C

Akkutemperatur 30 °C   13,8V - 0,12V = 13,68V
Akkutemperatur 25 °C   13,8V                                 12h mit C 0,1 laden
Akkutemperatur 20 °C   13,8V + 0,12V = 13,92V

Akkutemperatur 30 °C   14,2V - 0,12V = 14,08V
Akkutemperatur 25 °C   14,2V
Akkutemperatur 20 °C   14,2V + 0,12V = 14,32V

Akkutemperatur 30 °C   14,7V - 0,12V = 14,58V
Akkutemperatur 25 °C   14,7V
Akkutemperatur 20 °C   14,7V + 0,12V = 14,82V

Balkenanzeige Allpower 20A
       15,0V                    OGW
ab 14,6V 10 Balken
ab 14,2V  9 Balken
ab 13,8V  8 Balken
ab 13,4V  7 Balken
ab 13,0V  6 Balken
ab 12,6V  5 Balken
ab 12,2V  4 Balken
ab 11,8V  3 Balken
ab 11,4V  2 Balken
ab 11,0V  1 Balken   UGW

Laden von Banner Energy Bull 960 51

Technische Daten und Spezifikationen
Art: Wartungsarme und zyklenfeste Blei- Säure Langzeit Batterie
Nennspannung: 12 Volt
Kapazität K20: 130 Ah
514 x189 x195 mm
Gewicht: ca. 38  kg



Selbstentladung 9% pro Monat

Leistungsvermögen einer Batterie bei Kälte


Banner Technischer Ratgeber
300_b_Banner-x_Energy Bull 96051 - 12V -130Ah  Versorgungsbatterie - Technischer Ratgeber (76 Seiten)_1a.pdf
https://www.bannerbatterien.com/de-at/Batteriewissen/25-Hobby-und-Freizeitbatterien
https://www.bannerbatterien.com/de-at/Support/FAQ#
https://www.bannerbatterien.com/de-at/Support/FAQ
https://www.yachtbatterie.de/media/files_public/ff5470478db649b82e40f75bf347b2b0/Banner%20Datenblatt_96051.pdf
http://static.mercateo.com/2c/2ec6dcf812e648458e32b002328e9ca4/pdf/6005_195696.pdf?v=1720
https://www.gehrboote.at/wp-content/uploads/Banner-EnergyBull-Folder.pdf


Innenwiderstand 2023-01-01

Hochlast-Widerstand
1,5 Ohm 5%
100 Watt
Banner 96051 Energy Bull 130Ah K20 BleiSäure 51x19x19cm Pb
NennSpannung LeerlaufSpannung elektrische Ladung Entladestrom
UN in Volt U0 in Volt Q in Ah 1/10C 1C in Amp. 2C
12 13,15 130 13 130 260
LastSpannung LastWiderstand InnenWiderstand


UL in Volt RL in Ohm Ri in Ohm


12,61 1,5 0,064


Laststrom Laststrom ohne Ri



IL in Ampere I in Ampere



8,4 8,8



Leistung max. Leistung da ohne Ri



Pwid in Watt Pwid in Watt



106 115






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Wenn man gebrauchte Blei-Gel-Akkus bekommt, sollte man als erstes die Klemmenspannung messen.
Wenn die unter 12 V liegt und man davon ausgehen muss, dass sie länger als ein paar Wochen nicht geladen wurden, kann man sie auch gleich entsorgen.
Sie haben große Teile ihrer Kapazität verloren und können häufig nur noch recht geringe Ströme liefern.
Das lohnt den ganzen Aufwand nicht!

Akkus laden: Ladegeräte, Kennlinien und Technologien

Ladeverfahren mit IUoU-Kennlinie

Eine 3-stufige Ladekennlinie:
In der ersten Phase
wird mit konstantem Strom C 1/10 geladen.  (z.B. bei  Akku 130Ah mit 13 Ampere)
Dabei muss, um dem wachsenden Innenwiderstand der Batterie zu begegnen, die Spannung allmählich gesteigert werden, bis die  Ladeschlußspannung 14,2..14,4V erreicht ist.
In der zweiten Phase
wird mit konstanter Spannung 14,2..14,4V geladen, nun fällt der Ladestrom allmählich ab, bis die Batterie voll ist.
Bei Unterschreiten eines minimalen Stroms  C 1/50 wird umgeschaltet auf Erhaltungsladung mit reduzierter Erhaltungsladespannung 13,0..13,4V



IUoU-Kennlinie:
IUoU Kennlinie

Ladegeräte mit einer IUoU-Kennlinie laden nach der wie zuvor beschriebenen IU-Kennlinie.
Nach dem laden bis zur Lade-Nennspannung wird dann aber auf die Erhaltungsladung umgeschaltet.
Bei der Erhaltungsladung (häufig in gepulster Form) wird mit einer Spannung von 13.8V und einem geringen Ladestrom, was dem der Selbstentladung entspricht, der Akku geladen.
Lager-Ladung                          :  2,17V x6 = 13,05V Dauernd
Falls der Akku von der Erhaltungsspannung abweicht, wird wieder mit der Hauptladung und Nachladung bis zur Erhaltungsladung begonnen.
Ladegeräte mit dieser Kennlinie sind geeignet dauerhaft an den Bleigel Akkus betrieben zu werden.

Quelle:
https://wohnen-heimwerken.de/akkus-laden-ladegeraete-kennlinien-und-technologien.html



Vom Umgang mit Blei-Akkus
Blei-Akkus liefern immer noch die meiste Speicherkapazität pro Euro
Starterbatterien aus Autos eignen sich für Solar-Zwecke nicht.
Blei-Akkus eignen sich als billige Stromspeicher, die nicht all zu oft und vor allem nicht all zu tief entladen werden.
Für Hochstrom-Anwendungen eignen sich Blei-Batterien weniger

                                       Entladezeit versus Entladestrom bei 25°C

Entladespannung eines 5Ah Akkus  1C=5A   1,4C = 7A  4C =20A
                                                                                   Entladezeit


Spannungsverlauf bei verschiedenen Entladestömen C über die Zeit bei 25°C


Quelle:
https://www.dl4no.de/thema/vomumgan.htm

300_d_fritz-x_Blei-Gel Automatiklader § ICL7665 IRF5305_1a.pdf





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Der Solarregler sollte je nach verwendete Solarpanele richtig dimensioniert werden.
0,5V x 108 = 54Vdc  3x 100W in Serie = 310 Watt Solarpanele ->Victron SmartSolar MPPT Laderegler 100/20
0,5V x  72 = 36Vdc  2x 100W in Serie = 200 Watt Solarpanele -> Victron SmartSolar MPPT Laderegler 75/15
0,5V x  36 = 18Vdc  1x 100W                = 100 Watt Solarpanele -> Victron SmartSolar MPPT Laderegler 75/10



victron energy  

MPPT Solarladeregler

Solarladeregler SmartSolar MPPT 75/15



Produkteigenschaften
Maße (L x B x H) 100 x 113 x 40 mm
Betriebstemperatur -30°C bis 60°C (voller Nennausgang bis 40°C)
Wirkungsgrad 98 %
Solarmodul-Leistung max. [Wp] 220/440 Wp
Batterie-Nennspannung (DC) in [V] 12/24 V
Ladestrom Batt. I / II max. [A] 15 A
Schutz gegen Kurzschluss Ja
Schutz gegen Überlast, Überhitzung, Verpolung Ja
IP-Schutzklasse IP43 (Elektronische Bauteile), IP22 (Anschlussbereich)
Artikelgewicht 0,60 kg

https://www.victronenergy.de/solar-charge-controllers/smartsolar-mppt-75-10-75-15-100-15-100-20
https://www.amazon.de/Victron-SmartSolar-MPPT-Laderegler-Solarladeregler/dp/B075NQQRPD
https://solarkontor.de/mediafiles/PDF/Elektronik/Victron/SmartSolar/Datasheet-SmartSolar-charge-controller-MPPT-75-10,-75-15,-100-15,-100-20,-100-20_48V-DE.pdf
https://cs-batteries.de/mediafiles/Anleitungen/Victron_Manual-SmartSolar-charge-controller-MPPT-75-10-75-15-100-15-100-20-DE.pdf

VictronConnect Handbuch
https://www.victronenergy.de/upload/documents/Manual-VictronConnect-DE.pdf
https://www.wattgeizer.com/media/pdf/a5/b5/74/flyer.pdf
https://www.photovoltaik4all.de/media/pdf/a7/0c/12/Datasheet-BlueSolar-and-SmartSolar-charge-controller-overview-DE.pdf

VictronConnect Handbuch Einführung
https://www.victronenergy.com/media/pg/VictronConnect_Manual/de/introduction.html
https://www.victronenergy.com/media/pg/VictronConnect_Manual/de/troubleshooting.html
https://www.victronenergy.com/media/pg/VictronConnect_Manual/de/application-overview.html

Handbuch des MPPT-Solarladegeräts Überwachung
https://www.victronenergy.com/media/pg/Manual_BlueSolar_MPPT_75-10_up_to_100-20/de/monitoring.html

Handbuch des MPPT-Solarladegeräts Betrieb
https://www.victronenergy.com/media/pg/Manual_BlueSolar_MPPT_75-10_up_to_100-20/de/operation.html

Blue Smart IP65 Ladegerät Betrieb
https://www.victronenergy.com/media/pg/Blue_Smart_IP65_Charger_manual_230V/de/operation.html

Handbuch des MPPT-Solarladegeräts Fehlersuche und Support
https://www.victronenergy.com/media/pg/Manual_BlueSolar_MPPT_75-10_up_to_100-20/de/troubleshooting-and-support.html

VE.Smart Networking Einführung
https://www.victronenergy.com/media/pg/VE.Smart_Networking/de/introduction.html













DIN A4  ausdrucken
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Impressum: Fritz Prenninger, Haidestr. 11A, A-4600 Wels, Ober-Österreich, mailto:schaltungen@schaltungen.at
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