Ladespannung

[Woody]

Als ein Beispiel:

Der Hersteller einer AGM-Batterie (Vorsicht, die unterscheiden sich da erheblich!) schreibt eine Ladeschlußspannung von 14,5 - 15,0V vor bei einer Erhaltungsladespannung von 13,8V.
Der Hochleistungs-Laderegler von Sterling macht 14,8 und 13,8.
Etliche WAECO- und andere Ladegeräte können so etwas auch.
Der "Trick" besteht darin, die "Namen" an den Schalterstellungen zu ignorieren. Bei Sterling steht "Open Lead/Acid" dran.
Bei den WAECO IUxxxx ist es Schalter 1 "off", Schalter 2 "on", steht dran "AGM", macht 14,8V.
Gruß,

Jörg

[SY TERTIA]

Zitat von tritonnavi

Welche Regler arbeiten denn so, dass sie ein wesentliches Überschreiten der Ladeschlussspanung am Ende der I-Phase bei AGM zulassen?

Und wie weit übersteigt die Spannung die Ladeschlussspannung?
(Die Ladeschlussspannung kann eigentlich per Definition nicht überschritten werden)

Hallo tritonnavi,

wenn du oben genau liest, habe ich geschrieben

In der I-Phase des Ladevorgangs, gerade am Ende der I-Phase, kann der AGM Batterie eine Spannung angeboten werden,...
In der U-Phase, halten der Ladeschlussspannung, muss der Wert vom Hersteller eingehalten werden.

In der I-Phase ist die Ladeschlussspannung nicht interressant, sie wird auch kaum erreicht.
Beim Laden in der I-Phase nimmt der Innenwiderstand einer Batterie propotional zum Ladezustand zu. Das heißt, mit festeingestellter Spannung nimmt der Ladestrom zum Ende hin ab und daraus folgt, die Ladezeit wird länger.
Aus diesem Grund bieten moderne Ladegeräte der Batterie in der I-Phase keine feste Spannung an, sondern mit der Spannung wird der Strom eingestellt und der soll ja bis zum Ende der I-Phase das Maximum haben, um den Ladevorgang zu kurz wie möglich zu halten. Dafür sind eben AGM-Batterien prädestiniert!
In der darauf folgenden U-Phase wird dann die Ladeschlussspannung (nur hier ist der Begriff Ladeschlussspannung zulässig), laut Herstellerangaben, temperaturabhängig eingestellt.

Gruß Andreas

[HUR450502]

Zitat von SY TERTIA

Hallo tritonnavi,

.... Beim Laden in der I-Phase nimmt der Innenwiderstand einer Batterie propotional zum Ladezustand zu. Das heißt, mit festeingestellter Spannung nimmt der Ladestrom zum Ende hin ab und daraus folgt, die Ladezeit wird länger. ...

Der Innenwiderstand nimmt ZU?? Na, das erklär' doch bitte mal ...

[tritonnavi]

Hallo Woody,
das habe ich jetzt nicht ganz verstanden!

Wo ist da ein Trick, wenn man bei Waeco, exakt nach der Bedienungsanleitung, die Ladeschlussspannung für AGM einstellt (also 14,8V)?
Ich stelle die vorgesehene Ladeschlussspannung für meinen Batterietyp ein und fertig. Eigentlich völlig normal.

Da kann ich keinen Trick erkennen!

Bei den nicht temperaturkompensierten CTEK's mag das noch als Trick durchgehen, weil man da die Einstellung "Winter" für AGM nehmen kann und somit ebenfalls eine Ladeschlussspannung von 14,8V erhält.

Diese Spannung (hier 14,8V für AGM) ist die Ladeschlussspannung.

Das Ladegerät lädt in der I-Phase mit maximalem Strom bis diese 14,8V (an den Batteriepolen) erreicht sind.

Andreas,
im Gerät wird die Spannung zur Erreichung der hohen Stromstärke weit erhöht sein, das geht logischerweise auch nicht anders, wie du richtig geschrieben hast. An der Batterie aber niemals!

Das ist bei der Einstellung für Nicht-AGM (14,4V) genau so. Bei der Einstellung "AGM" gibt es keine Sonderbehandlung, bis auf die Spannungsbegrenzung.

Interessant ist ausschließlich die Spannung, die ich an den Batteriepolen messe und die ist niemals über der eingestellten Ladeschlussspannung!


Nach Erreichung der Ladeschlussspannung hält das Ladegerät diese Spannung (14,8V) bis der Ladestrom einen festgelegten Wert unterschritten hat (CTEK, Waeco...)und es wird auf Erhaltungsladung umgeschaltet.

Andreas,
die Ladeschlussspannung (bei AGM=14,8V, sonst eben 14,4V) wird zu keinem Zeitpunkt an der Batterie überschritten!
Das würde auch kein Batteriehersteller zulassen.

Wie das Ladegerät es intern schafft, mit dem angegebenen hohen konstanten Strom zu laden, interessiert höchsten den Entwickler des Ladegerätes, aber bestimmt keinen Anwender. Deine Aussage über die weit erhöhte Spannung betrifft ausschließlich geräteinterne Vorgänge!

Der Anwender kann selbst keine höhere Spannung messen, als die eingestellte Ladeschlussspannung. (Es sei denn, er öffnet das Ladegerät).

Von daher ist deine Aussage, dass der Batterie eine höhere Spannung "angeboten" wird, für die meisten Anwender höchst verwirrend.

Übrigens "bietet" jedes Ladegerät (auch uralte KFZ-Lader) der Batterie eine höhere Spannung an, sonst würde ja kein Strom fließen und somit nicht geladen werden!

Die Ladecharakteristik bei der Einstellung "AGM" oder bei der Einstellung "Normal" ist, zumindest bei Waeco, völlig identisch. Unterschiedlich ist nur die Höhe der Ladeschlussspannung!

Natürlich variiert die Höhe der Ladeschlussspannung bei kompensierten Geräten noch etwas mit der Temperatur, aber das ändert prinzipiell natürlich nichts.
Gruß
tritonnavi

[Thomas Z.]

Stimmt so nicht immer, bei den Optimas gibt der Hersteller Ladespannungen bis 15,6V bei Schnelladung, bzw. "unbegrenzten" Ladestrom bei Temp. Überwachung / Temp. abhängiger Regelung (sehr vereinfacht ausgedrückt) an. Funktioniert bei den Teilen auch. Allerdings sind die Dinger natürlich schon etwas abweichend von den "Standartbatterien", nicht nur im Preis.

Gruß
Thomas

[HUR450502]

... wenn das Ladegerät auf 14,4V (End-) bzw. Ladeschluss-Spannung eingestellt ist, dann wird der Batterie 14,4V "angeboten"!

Alles andere ist Unsinn!

Ebenso die Aussage, dass der Innenwiderstand der Batterie mit steigender Ladung zunimmt. Er nimmt definitiv ab!

Auch nicht enmal proportional, da die Innenwiderstandskennlinie eines Bleiakkus, abhängig vom Ladezustand, nicht gerade ist.

Wir sollten hier nicht mit laienhaftem Verständnis die letzten paar Brocken Kenntnis des ohm'schen Gesetzes verbunden mit einer falschen Ansicht über Ladespannung und Ladestrom als Realität verkünden.

Ich möchte hier nicht unhöflich sein, falls das so erscheint, bitte ich um Entschuldigung.

Grundsätzlich jedoch:

1. Ein Ladegerät lädt mit seiner maximalen Ampereleistung, sofern der UNTERSCHIED zwischen der eingestellten Ladeschluss-Spannung zur Klemmenspannung der nicht angeschlossenen Batterie und der Innenwiderstand der Batterie das zulassen.

(Extrembeispiel - ein 1000A Ladegerät wird nicht mit 1000A laden, sofern der angeschlossene Akku nur einen Maximalstrom von 800A leisten kann)

2. Nehmen wir an, der Innenwiderstand einer Batterie wäre 0,05 Ohm, die Ladeschluss-Spannung 14,4V und die Batterie hätte eine Klemmenspannung von 11,64V (also leer) - die Differenz betrüge also 2,76V - , dann flösse über den Innenwiderstand der Batterie ein Ladestrom von 55A (theoretisch). Die gemessene Klemmenspannung an der AM LADEGERÄT ANGESCHLOSSENEN BATTERIE betrüge dann eben die eingestellten 14,4V!!! Hätte das Ladegerät nur einen Maximalstrom von 30A zu bieten, dann würden wir an den Klemmen eben nur 13,14V messen...

3. Mit zunehmender Ladung erhöht sich die Klemmenspannung der NICHT ANGESCHLOSSENEN BATTERIE, die Differenz zur am Ladegerät eingestellten Spannung von 14,4V sinkt - der Strom nimmt ab!! Ich schreibe hier extra "nicht angeschlossene Batterie", da dann kein Strom über den Innenwiderstand fliesst. Sonst würde man eben immer - bis zur eingestellten Ladeschluss-Spannung - die Spannung messen, die über den Innenwiderstand der Batterie abfällt, plus die "eigentliche" Spannung der Batterie.

So funktioniert das! Bei Klemmenspannung an der Batterie von 14,4V und eingestellter Ladespannung von 14,4V kann der Innenwiderstand der Batterie unendlich klein sein, es flösse kein Strom.

Natürlich gibt es noch jede Menge weitere Parameter und das o.a. ist daher stark "vergröbert" dargestellt. So ist es jedoch prinzipiell.

Also vielleicht zurück zur Sachlichkeit und zur eigentlichen Ursprungsfrage....

[SY TERTIA]

Hallo!

Zitat von HUR450502

Ebenso die Aussage, dass der Innenwiderstand der Batterie mit steigender Ladung zunimmt. Er nimmt definitiv ab!

Das trifft nur zu, wenn die Batterie die Spannungsquelle ist, aber nicht, wenn sie geladen wird und damit die Last im Stromkreis ist.

Zitat von HUR450502

3. Mit zunehmender Ladung erhöht sich die Klemmenspannung der NICHT ANGESCHLOSSENEN BATTERIE, die Differenz zur am Ladegerät eingestellten Spannung von 14,4V sinkt - der Strom nimmt ab!!

Warum wird wohl der Strom abnehmen, wenn sich im Stromkreis nur die Batterie und das Ladegerät mit fest eingestellter Spannung befindet!
Die Batterie wird ja am Ladegerät angeschlossen sein, muss ja, sonst würde ja kein Strom fließen!

Zitat von HUR450502

So funktioniert das! Bei Klemmenspannung an der Batterie von 14,4V und eingestellter Ladespannung von 14,4V kann der Innenwiderstand der Batterie unendlich klein sein, es flösse kein Strom.

In einem geschlossenen Stromkreis, wo die Batterie die Last ist, fließ kein Strom, auch, wenn der Innenwiderstand unendlich klein ist? Jetzt muss ich mich aber stark wundern!




Das Ohmsche Gesetz lässt Grüße!

Ein schönes Wochenende

Gruß Andreas

[HUR450502]

... nun, wenn du Recht haben willst, dann meinetwegen. Aber behalte es besser für Dich. Auch mit 20 weiteren Bildern wird es nicht richtiger.

Vielleicht liest Du mal ein wenig genauer nach.

Also, ist jetzt vielleicht nicht so freundlich, darum: Stelle doch mal bei einem Ladegerät 12V als Ladeschluss-Spannung ein und dann erkläre mal, wie hoch der Strom ist, wenn die Batterie nach (na sagen mir mal 4 Wochen) auf 12V aufgeladen ist. Liegt das dann am Innenwiderstand der Batterie??

[SY TERTIA]

Zitat von tritonnavi

Andreas,

Wie das Ladegerät es intern schafft, mit dem angegebenen hohen konstanten Strom zu laden, interessiert höchsten den Entwickler des Ladegerätes, aber bestimmt keinen Anwender. Deine Aussage über die weit erhöhte Spannung betrifft ausschließlich geräteinterne Vorgänge!

Gruß
tritonnavi

Hallo tritonnavi,

ich wollte mit meinen Zeilen nur ausdrücken, dass man die Vorzüge eine AGB-Batterie nur mit dem richtigen Ladegerät voll ausschöpfen kann.

Ein schönes Wochenende

Gruß Andreas

[Walroß]

Zitat von SY TERTIA

Hallo!
Das trifft nur zu, wenn die Batterie die Spannungsquelle ist, aber nicht, wenn sie geladen wird und damit die Last im Stromkreis ist.

Dir ist hoffentllich klar, daß der Akkumulator kein ohmscher widerstand ist sondern zugleich Spannungsquelle (Das wird in Deinen Schaltbildern nicht deutlich).

Das bedeutet, daß selbst bei einem Innenwiderstand des Akkus von 0,nix Ohm eine "Gegenspannung" existiert, die sich aus dem Ladezustand ergibt. Die Differenz der Leerlaufspannungen von Akku und Ladegerät sowie die Eigenschaften des Ladegerätes bestimmen den Strom.

Es wäre nett, wenn HUR450502 das anhand eines Ersatzschaltbildes allgemeinverständlich erklären könnte.

Ladeschlußspannung ist doch die Spannung, oberhalb derer eine Zufuhr von elektrischer Energie keine weitere Ladung bringt, die zugeführte Energie also in Wärme oder "Gasung" umgesetzt werden muß, was eine Schädigung des Akkus zur Folge haben kann - oder sehe ich das falsch?

[HUR450502]

.... also, die Schaltbilder sind schon in Ordnung. Dort wird eine Batterie - also Spannungsquelle - dargestellt. Es steht nur leider keine Spannung daneben, wie bei dem Regler.

Im Übrigen - denke ich - ich habe den eigentlichen Vorgang klar beschrieben. Allerdings kann ich nicht verhehlen, dass sich mir der Eindruck aufdrängt, dass bei den verkürzten Zitaten ebenso verkürzt gelesen wurde. ...

Ein Schaltbild bringt nicht viel, vielleicht jedoch noch zusätzlich folgende Beschreibung:

1. Ein 12V Akku besteht aus 6 einzelnen - in Reihe geschalteten - Akkuzellen.

2. Eine Akkuzelle hat eine "Nennspannung" von 2V, also 6*2 = 12V für den Akku.

3. Jetzt hat so eine Akkuzelle allerdings äusserst selten gerade mal genau die Nennspannung, sondern die Zellenspannung schwankt erheblich - je nach Ladezustand der Batterie (des Akkumulators). Wenn die Batterie vollständig entladen ist, misst man immer noch eine Spannung, die pro Zelle bei ca. 1,9V liegt. Wie gesagt, bei einer solchen Zellenspannung ist der Akku LEER!! Man misst dann an den Klemmen ca. 1,9*6=11,4V (Misst man weniger, wurde die Batterie "tiefentladen" und ist dann meistens nicht merh zu gebrauchen).

4. Jetzt wird der Akku geladen. Während des Ladens kann sich die Zellenspannung auf über 2,4V erhöhen. Klemmt man die Batterie in dem Augenblick vom Ladegerät ab, wird man eine Spannung von 2,4*6=14,4V an der BATTERIE messen. Ab diesem Augenblick fliesst "eigentlich KEIN Strom mehr" vom Ladegerät zur Batterie, wenn das Ladegerät auf eine Spannug von 14,4V eingestellt und somit begrenzt ist.

5. Lässt man das Messinstrument nun eine Zeit an der - jetzt vom Ladegerät getrennten Batterie - angeschlossen, so wird man beobachten, dass die Klemmenspannung der Batterie - je nach Ladestand - mehr oder weniger schnell absinkt und sich nach einiger Zeit (Stunden) auf einen Wert einstellt, der dem Ladezustand der Batterie entspricht - also z.B. 12,6V bei etwas über 80% Ladung.

Diese "Selbstentladung" ist darauf zurückzuführen, dass der chemische Prozess der Umwandlung von Bleioxyd etc. an den BAtterieplatten und im Elektrolyten noch nicht abgeschlossen ist, es fliesst also in den Zellen noch ein Strom, bis sich - wie o.a. - dem Ladezustand entsprechend - die korrekte Voltzahl eingestellt hat.

Der Genauigkeit halber sollte hier gesagt werden, dass bei nicht vollständig geladener Batterie im Augenblick des Abklemmens vom Ladegerät die Klemmenspannung zunächst ziemlich rasch absinkt um sich dann asymptotisch dem Ladezustand zu nähern.

6. Dieser "innere" Vorgang in der Batterie lässt bei angeklemmtem Ladegerät immer noch Strom fliessen - der Strom sinkt, da der Potentialunterschied zwischen der BAtterie und dem ladegerät sinkt - das hat nichts aber auch überhaupt nichts mit einem "anwachsen des Innenwiderstandes" der Batterie zu tun. Ausserdem fällt zusätzlich immer eine gewisse Spannung am Innenwiderstand (hier kann man sagen ohm'schen) der Batterie ab, so dass die unbelastete Klemmenspannng der Batterie (physikalisch und mathematisch definiert) definitiv NIE die genaue Ladespannung des Ladegerätes erreicht.

Aus diesem Grunde werden Batterien auch nie "richtig" vollgeladen (auch nicht mit den "berühmten" IUoU Ladegeräten bzw. Kennlinien) da man die Ladeschlusspannung dieser Ladegeräte so wählt, dass der chemische Prozess der Gasung, d.h. der Umwandlung der Säure und des Wassers zu Knallgas, der verstärkt auftritt je weniger zugeführte Energie noch in Ladung umgesetzt werden kann - wie gesagt, eine Akkuzelle kann eben nur eigentlich ca. 2,2+V Spannung abgeben, alles darüberhinaus hineingeladene verschwindet wieder - , möglichst NICHT oder nur so gering auftritt, dass er durch Elektrolytverlust bzw. Überdruck - bei geschlossenen Batterien - die Batterie nicht schädigt. Also die "berühmten 14,4 oder 14,8V...
Diese lädt man nun so lange in die Batterie, bis der Ladestrom durch die zunehmende LADUNG und den damit verbundenen geringeren Potentialunterschied - hier noch einmal: "NICHT durch eine wie auch immer geartete Änderung des Innenwiderstandes der Batterie" - ca. 10% des ursprünglichen Ladestromes beträgt und dann noch zeitgesteuert einige Stunden! weiter, bis eben der Spannungsabfall am Innenwiderstand durch den geringen Ladungsunterschied vernachlässigbar gering geworden ist. Man sagt dann die Batterie sei voll und schaltet auf "Erhaltungsladung" um, m den inneren chemischen Prozessen entgegenzuwirken, die die Batterie langsam wieder entladen würden.

So, nun doch noch wieder ein langer Text - aber ich hoffe, es ist - wenn man es genau liest - verständlich.

Ansonsten gilt mein u.aa. Sinnspruch ....

[tritonnavi]

Langsam wird es anstrengend:

Thomas,
hast du technische Daten von dem Optima-Ladegerät?
Soll der Modus bis 15,6V für Gel- und AGM-Batterien geeignet sein oder ist es eine Schnelllade- oder Reaktivierungsfunktion für Säurebatterien?

So etwas hat CTEK auch (nennt sich Recond und geht bis 16V). Ist zum Reaktivieren einer tief entladenen Batterie, die bereits eine Säureschichtung hat, gedacht.
Dies ist natürlich ausschließlich für offene Säurebatterien geeignet!

@Andreas:
"ich wollte mit meinen Zeilen nur ausdrücken, dass man die Vorzüge eine AGB-Batterie nur mit dem richtigen Ladegerät voll ausschöpfen kann."

Das konnte ich aus deinen bisherigen Ausführungen beim besten Willen nicht herauslesen!

Dein Ausgangsbeitrag,
"In der I-Phase des Ladevorgangs, gerade am Ende der I-Phase, kann der AGM Batterie eine Spannung angeboten werden, die die Ladeschlussspannung weit übersteigt. Moderne Regler arbeiten so."

hatte mich zuerst verwirrt. Ich dachte schon, es gäbe eine neue Ladetechnik.

Uwe,
Bei den heutigen Ladegeräten ist, in der ersten Phase der Ladung (I-Phase) keine Festspannung in Höhe der Ladeschlussspannung (14,4 oder 14,8V) eingestellt!
Die Spannung wird lediglich überwacht.

Von daher sind auch deine diesbezüglichen Rückschlüsse in Bezug auf Spannungsabfall zwischen dieser Spannung und der Batteriespannung, sowie dem maximal möglichen Strom, nicht richtig.

Die Spannung wird bei heutigen Ladern intern so erhöht, dass der konstante Nennstrom erreicht wird.
Es handelt sich um eine I=konstant-Regelung.

Die entsprechend höhere (und steigende) interne Spannung (Das war die missverständliche Sache mit dem "Angebot" über die Andreas und ich ja die ganze Zeit geschrieben haben) und damit der hohe Strom, wird erst auf den Wert der Ladeschlussspannung begrenzt, wenn, bei einfachen Ladern an den Batteriezuleitungen, bei besseren Ladern an den Messleitungen, die Ladeschlussspannung erreicht wurde.

Was du die ganze Zeit beschrieben hast, ist das Verhalten eines Ladegerätes mit klassischer WU-Kennlinie:
Wenn die Batteriespannung steigt, geht der Strom zurück. Zusätzlich ist eine Spannungsbegrenzung vorhanden.

Von diesen Ladegeräten sprechen wir aber eigentlich schon lange nicht mehr. So ähnlich verhalten sich billige KFz-Ladegeräte (aber auch Standard-LIMA's).

Heutige moderne Ladegeräte haben mindestens eine IU-Kennlinie!
Das bedeutet im Idealfall, dass der Strom bis zum Erreichen der Ladeschlussspannung konstant ist. Der Strom ändert sich bei steigender Batteriespannung bis zum Umschaltpunkt also nicht!

Genau dies ist ja auch der Hauptgag bei diesen Geräten, da sich, durch diese Maßnahme, die Ladezeit erheblich verkürzt.

Dieses Verhalten ist mit einer Festspannung am Ladegerät, wie in deinen Ausführungen, logischerweise nicht zu erklären.
Eine Festspannung (in Höhe der eingestellten Ladeschlussspannung) wird vom Ladegerät erst beim Umschaltpunkt von der I- in die U-Phase eingestellt.

Weil diese Regelung letztendlich wesentlich aufwendiger ist, sind Geräte, die das auch wirklich können (das CTEK 3600 gehört übrigens, entgegen der Beschreibung ,nach meinen Messungen, nicht dazu...), auch erheblich teurer.
Gruß
tritonnavi

[HUR450502]

Zitat von tritonnavi

Langsam wird es anstrengend:


Uwe,
Bei den heutigen Ladegeräten ist, in der ersten Phase der Ladung (I-Phase) keine Festspannung in Höhe der Ladeschlussspannung (14,4 oder 14,8V) eingestellt!
Die Spannung wird lediglich überwacht.

Von daher sind auch deine diesbezüglichen Rückschlüsse in Bezug auf Spannungsabfall zwischen dieser Spannung und der Batteriespannung, sowie dem maximal möglichen Strom, nicht richtig.

Die Spannung wird bei heutigen Ladern intern so erhöht, dass der konstante Nennstrom erreicht wird.
Es handelt sich um eine I=konstant-Regelung.

Die entsprechend höhere (und steigende) interne Spannung (Das war die missverständliche Sache mit dem "Angebot" über die Andreas und ich ja die ganze Zeit geschrieben haben) und damit der hohe Strom, wird erst auf den Wert der Ladeschlussspannung begrenzt, wenn, bei einfachen Ladern an den Batteriezuleitungen, bei besseren Ladern an den Messleitungen, die Ladeschlussspannung erreicht wurde.

Was du die ganze Zeit beschrieben hast, ist das Verhalten eines Ladegerätes mit klassischer WU-Kennlinie:
Wenn die Batteriespannung steigt, geht der Strom zurück. Zusätzlich ist eine Spannungsbegrenzung vorhanden.

Von diesen Ladegeräten sprechen wir aber eigentlich schon lange nicht mehr. So ähnlich verhalten sich billige KFz-Ladegeräte (aber auch Standard-LIMA's).

Heutige moderne Ladegeräte haben mindestens eine IU-Kennlinie!
Das bedeutet im Idealfall, dass der Strom bis zum Erreichen der Ladeschlussspannung konstant ist. Der Strom ändert sich bei steigender Batteriespannung bis zum Umschaltpunkt also nicht!

Genau dies ist ja auch der Hauptgag bei diesen Geräten, da sich, durch diese Maßnahme, die Ladezeit erheblich verkürzt.

Dieses Verhalten ist mit einer Festspannung am Ladegerät, wie in deinen Ausführungen, logischerweise nicht zu erklären.
Eine Festspannung (in Höhe der eingestellten Ladeschlussspannung) wird vom Ladegerät erst beim Umschaltpunkt von der I- in die U-Phase eingestellt.

Weil diese Regelung letztendlich wesentlich aufwendiger ist, sind Geräte, die das auch wirklich können (das CTEK 3600 gehört übrigens, entgegen der Beschreibung ,nach meinen Messungen, nicht dazu...), auch erheblich teurer.
Gruß
tritonnavi

... es IST anstrengend...

Bei einer IUoU Kennlinie wird der Strom während der:

I-Phase konstant, d.h. auf dem Maximum was das Ladegerät leisten kann gehalten - BIS DIE AUSGANGSSPANNUNG DIE GASUNGSSPANNUNG DER ANGESCHLOSSENEN BATTERIE ERREICHT - also z.B 14,4V - zu keinem Zeitpunkt gibt es da irgendwo eine "höhere Spannung" als "Angebot" (ausser der Netzspannung, aber davon reden wir doch wohl nicht, oder??)

Ab dort beginnt die U-Phase. Bei der:

U-Phase wird die Spannung konstant gehalten (also 14,4V z.B.) und der Ladestrom sinkt. Ist der Ladestrom (bei gleichbleibender Ladespannung) nach Kriterien, die der Hersteller des Ladegerätes definiert, gesunken, wird - ebenfalls nach Kriterien, die der Hersteller definiert - für eine bestimmte Zeit die Ladespannung weiter konstant gehalten.

Danach kommt das kleine o nämlich die Umschaltung auf die Erhaltungsladung mit verminderter Spannung dies ist die weitere:

U-Phase, bei der die Ladespannung dann auf dem Wert der Erhaltungsladung z.B. 13,8V gehalten wird.

Wie Du aus meinen Ausführungen eine WU-Kennlinie konstruieren kannst ist mir schleierhaft.

Mit wieviel Überzeugung und Sachverstand bei völliger Ahnungslosigkeit hier argumentiert wird ist allerdings schon sagenhaft.

Wie sagte schon Dieter Nuhr: "Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal ..... "

Langsam verlässt mich die Geduld. Macht Euch doch einfach mal schlau, bevor ihr solchen Blödsinn verzapft - es ist ja nicht mehr zum aushalten!

[Thomas Z.]

Ich glaub ich bin schon verwirrt.
Ich habe von keinem Ladegerät gesprochen, sondern von Batterien welche höhere Spannunhgen abkönnen.
Also Mißverständniss, vergesst es einfach.


Gruß
Thomas

[Walroß]

Zitat von HUR450502

.... also, die Schaltbilder sind schon in Ordnung. Dort wird eine Batterie - also Spannungsquelle - dargestellt. Es steht nur leider keine Spannung daneben, wie bei dem Regler.

Danke für die langen Erklärungen. Sie werden sicher manchem Akkunutzer zum besseren Verständnis dienen.

Doch für Menschen, denen Schaltbilder mehr sagen - und darauf wollte ich hinaus - wäre ein Ersatzschaltbild der inneren Prozesse des Akkumulators vielleicht hilfreich. Ich meine also nicht die Schaltzeichen für die Bauelemente.

Dieses Ersatzschaltbild für die Theorie (der inneren Prozesse) wird mindestens eine Spannungsquelle (für die chemische Reaktion) einen Parallelwiderstand (für die Selbstentladung) und einen (veränderlichen) Widerstand in Reihe (für den Innenwiderstand) enthalten.

Dann sieht man deutlich, daß bei einem Innenwiderstand gegen Null, dank innerer Spannungsquelle ("Blei-Säure") der Strom wesentlich durch äußere Widerstände und den Potentialunterschied (= Spannung) zwischen Akku und äußerer Quelle ("Ladegerät") bestimmt wird.

[CaptnBlaubär]

Ein Ladegerät kann doch grundsätzlich nur zwei Regelstrategien verwenden, entweder wird die Ausgangsspannung so geregelt, das der Soll-Ausgangsstrom erreicht wird, oder es wird direkt eine Soll-Ausgangsspannung eingestellt. Darauf muss es immer hinauslaufen, andere Größen gibts bei Gleichspannung ja auch nicht (oder?).

Und ich denke die Frage ist jetzt, ob Ladegeräte die Ausgangspannung über die Ladeschlussspannung regeln "dürfen" um den Soll-Ausgangsstrom zu erreichen, oder?

Da wäre ja die Frage, ob das praktisch überhaupt möglich ist. Wenn man z.B. eine fast leere Batterie (<50%) laden möchte, welcher Strom müsste denn fließen um eine "Ladegerätsausgangs-Spannung" von mehr als 14,4 V zu erreichen? Schafft das ein Ladegerät?

[Kpt. Blaubär]

Nach allem was mir im Studium so eingetrichtert worden ist, kann ich nur sagen: Uwe hat Recht ! Es hat alles Hand und Fuß was er schreibt.

Hat sich inzwischen schon etwas zum Ursprungsproblem dieses Theads ergeben ?

[HUR450502]

Zitat von Walroß

Doch für Menschen, denen Schaltbilder mehr sagen - und darauf wollte ich hinaus - wäre ein Ersatzschaltbild der inneren Prozesse des Akkumulators vielleicht hilfreich. Ich meine also nicht die Schaltzeichen für die Bauelemente.

Dieses Ersatzschaltbild für die Theorie (der inneren Prozesse) wird mindestens eine Spannungsquelle (für die chemische Reaktion) einen Parallelwiderstand (für die Selbstentladung) und einen (veränderlichen) Widerstand in Reihe (für den Innenwiderstand) enthalten.

Dann sieht man deutlich, daß bei einem Innenwiderstand gegen Null, dank innerer Spannungsquelle ("Blei-Säure") der Strom wesentlich durch äußere Widerstände und den Potentialunterschied (= Spannung) zwischen Akku und äußerer Quelle ("Ladegerät") bestimmt wird.

... jetzt muss ich auch noch "arbeiten" ...

Also, hier das Ersatzschaltbild. Wichtig ist hier eigentlich nur die Batterie. Der "Innenwiderstand" liegt - für das Verständnis - immer in Reihe zur eigentlichen Stromquelle. Über ihn fällt Spannung durch Belastung ab - die Belastung kann Ladung oder Entladung sein. Man kann dies messen, wenn man z.B. den Anlasser "orgeln" lässt und dann die Klemmenspannung der Batterie misst - die geht dabei nämlich "erschreckend" 'runter.

Dieser Innenwiderstand ist sehr klein. Je kleiner je besser, umso mehr Strom kann durch ihn ohne zu viel Spannungsverlust fliessen.

Parallel zur Batteriezelle ist - symbolisch - ein sehr hochohmiger Widerstand gezeichnet, er soll also darstellen, dass - auch im Leerlauf - in der BAtterie Strom verbraucht wird und somit die Batterie sich langsam entlädt, auch ohne äussere Einflüsse.

Diese Widerstände sind individuell verschieden, je nach Bauart und Leistung der jeweiligen Batterie. Batterie übrigens nur deswegen, weil in ihr mehrere Akkuzellen verschaltet sind. Bei einer 12 V Bleibatterie muss man sich das Ersatzschaltbild 6 mal in Reihe geschaltet vorstellen.

Im Übrigen gilt das Schaltbild symbolisch für jede Batterie bzw. Akku.

Macht es das etwas klarer??

[SY TERTIA]

Zitat von CaptnBlaubär

Ein Ladegerät kann doch grundsätzlich nur zwei Regelstrategien verwenden, entweder wird die Ausgangsspannung so geregelt, das der Soll-Ausgangsstrom erreicht wird,

genau so ist es, aber nur in der I-Phase, denn darum benötigen die Hochleistungsregler auch eine hohe Eingangsspannung (weit über 15V).

Hallo Jens,

genau, wie du schreibst ist es:

Man kann dies messen, wenn man z.B. den Anlasser "orgeln" lässt und dann die Klemmenspannung der Batterie misst - die geht dabei nämlich "erschreckend" 'runter.

Dieser Innenwiderstand ist sehr klein. Je kleiner je besser, umso mehr Strom kann durch ihn ohne zu viel Spannungsverlust fliessen.

Nun wird die Batterie anschließen nicht mehr als Spannungquelle genutzt, sonder als Verbraucher (sie wird geladen). Es wird ein Ladegerät angeschlossen mit fester Spannung und Innenwiderstand. Warum nimmt da der Strom ab mit steigender Ladung? Sicher ist der der Ri theoretisch aber durch den Stromfluss nachweißbar. Genau wie bei einer LED z.B..



Gruß Andreas

[tritonnavi]

@andreas:
"genau so ist es, aber nur in der I-Phase, denn darum benötigen die Hochleistungsregler auch eine hohe Eingangsspannung (weit über 15V)."

und nur so ist es möglich, dass der Ladestrom während der I-Phase gleich bleibt!

Oder könnte sonst mal jemand erklären, wie das sonst geschehen könnte?
Wie kann man wohl erreichen, dass der Ladestrom konstant bleibt, wenn die Batteriespannung steigt?
Mit einer Festspannung am Ladegerät?
Das Ohmsche Gesetz scheint ja geläufig zu sein.

@Uwe:
"3. Mit zunehmender Ladung erhöht sich die Klemmenspannung der NICHT ANGESCHLOSSENEN BATTERIE, die Differenz zur am Ladegerät eingestellten Spannung von 14,4V sinkt - der Strom nimmt ab!!"

Uwe, wie würdest du denn das nennen, was du da gestern s.o. beschrieben hast?
Eine Beschreibung für die Ladung mit konstantem Strom ist das wohl eher nicht!
Dies war eine exakte Beschreibung einer WU-Kennlinie!

[HUR450502]

.... tja, wie meine ich das wohl?? Die Beschreibung, tritonnavi, oder wie Du sonst noch heisst, die Du hier zitierst, beschreibt die U-Phase.

Aber, damit du es denn auch verstehst, will ich es gerne noch einmal erklären:

Während das Ladegerät - in unserem Falle - 14,4V Maximalspannung abgeben soll, fällt über den Innenwiderstand der Batterie eine Spannung ab. Nehmen wir an, der Innenwiderstand der Batterie ist 0,025 Ohm und der Ladestrom, den das LAdegerät liefern kann beträgt 50A, dann sind das exakt 1,25V - d.h. die "interne" Spannung der Batterie beträgt 14,4-1,25V=13,14V, an den Klemmen - da das Ladegerät angeschlossen ist - misst Du jedoch 14,4V. Damit schaltet das Ladegerät von der I auf die U Phase und behält die 14,4V bei. Da die Batterie nun immer weiter lädt, verringert sich die Spannugsdifferenz und der Strom (über den Innenwiderstand) sinkt, na usw...

Redet doch nicht so einen Blödsinn "die Lima liefert über 15V" was solldas denn, wenn Du an der Lima nur max. 14,4V messen kannst, weil das "überwacht" wird, wo sind dann die "über 15 V"??

Die Lima liefert einen bestimmten Strom, das Gleiche für das Ladegerät und wenn der die Batterie soweit "herumkriegt", dass sie 14,4V an ihren Klemmen "zulässt" (über ihren eigenen Innenwiderstand), dann geht's ab in die U-Phase... ist das so schwer??

Miss doch mal an der Lichtmaschine mit einem IUoU Regler, ob Du je über 14,4V kommst. Und wenn das nicht stattfindet, wo ist dann die "höhere Spannung" in der Lichtmaschine "versteckt"??

Die U-Phase eines IUoU Ladegerätes kannst Du aber getrost auch - wenn es Dich denn beruhigt - mit einer WU Kennlinie vergleichen. W ist in diesem Falle der Batterieinnenwiderstand - und der nimmt bei zunehmender Ladung schlicht und einfach ab, aber die Ladung nimmt zu und dadurch sinkt die Spannungsdifferenz!!! Alles andere ist schlichtweg gequirlter Unsinn.

Ansonsten empfehle ich dir einfach mal die Klemmenspannung an einer zu 80% entladenen Batterie mit einer Last von 50A mit der einer vollen Batterie mit gleicher Last zu vergleichen. Zuvor solltest Du die Klemmenspannung beider Batterien natürlich im Leerlauf messen, damit Du die Spannungsdifferenz siehst und nach dem "ohm'schenGesetz", das hier so oft missbraucht wurde, mal genau den Innenwiderstand zu errechnen.

Du kannst es Dir auch leicht machen, lasse mal einen Motor mit einer vollen und dann mal mit einer zu 80% entladenen Batterie an (wenn letzteres noch geht) den Unterschied brauchst Du nicht zu messen, den kannst du hören!

So, und jetzt denkt erst mal nach, bevor ihr schreibt, oder verkürzt zitiert und ebenso lest.

Jedenfalls - oft habe ich mir das Heft noch nicht angesehen - allerdings sehe ich die Fachkommentare im Palstek jetzt mit etwas anderen Augen!

[Walroß]

Hallo Andreas, tritonnavi und Uwe!

Ihr könnt richtig gut aneinandervorbei diskutieren

Ich vermute, ihr meint die gleiche Dinge, nur mit unterschiedlicher Betrachtung.

Ungenauigkeiten führen zu Fehlinterpretationen.

Um Berechnungen durchführen zu können, ist es durchaus üblich, mit Leerlaufspannungen und Kurzschlußstömen zu denken und (innere) Ersatzschaltbilder zuhilfe zu nehmen.
Für das Prüfen der Aussagen ist (oder war?) es auch üblich, an Bürden zu messen.

Lest euch dochmal genau die Darstellugen der "Gegenseiten" durch.
Dann fallen vielleicht auch eigene Denkfehler auf.

[Walroß]

Zitat von HUR450502

. Im Übrigen gilt das Schaltbild symbolisch für jede Batterie bzw. Akku.

Macht es das etwas klarer??

Danke für die Mühe!

Hättest Du nicht das Schaltzeichen für eine Batterie oder einen Akku, sondern ein Zeichen für eine (theoretische) reine Spannungsquelle genommen, dann wären vielleicht endlich Verwechslungen ausgeschlossen. (Leider weiß ich nicht, wie das heutzutage aussieht.)

Ein Akkumulator = "Akku" (umkehrbare chemische Reaktion - erlaubt Ladung und Entladung) oder eine Batterie (chemische Reaktion erlaubt nur Entladung) können natürlich nicht als ohmsche Last betrachtet werden, auch wenn es vereinfachend so aussieht.

[Walroß]

Zitat von tritonnavi

Mit einer Festspannung am Ladegerät?

Eine Verwirrung könnte vielleicht dadurch entstehen, daß an den Bedienelementen oder im Menü eines Gerätes nicht der tatsächliche Prozeß sondern nur ein Typ eines Prozesses angegeben wird. Da könnte dann z.B. "13,8V" dranstehen, weil diese Schalterstellung für 13,8V ist - unabhängig davon, was im Detail im Gerät geschieht. (Ich lasse es offen, weil ich mich um die Ausdrucksweise der Hersteller bisher nicht gekümmert habe.)

[Walroß]

Zitat von Kpt. Blaubär

Nach allem was mir im Studium so eingetrichtert worden ist, ....

Knotenspannungs- und Maschenstromanalyse ?

Zitat von Kpt. Blaubär

Hat sich inzwischen schon etwas zum Ursprungsproblem dieses Theads ergeben ?

Das würde mich auch interessieren - vergammelte Kontakte?