Zusammenschaltung von Batterien

[Chili]

Zitat von tritonnavi

...was sagst du denn erst zu den tausendsenden von Sportbooten, die eine Starterbatterie und eine (manchmal sogar 2) Versorgungsbatterie über Trennrelais laden?

Dazu sage ich, dass ein Trennrelais bzw. Diode ja gerade dazu da ist, die Batterien voneinander zu trennen.
Es wird also immer nu die Batterie leergesaugt, an der der Verbraucher hängt.
Die Batterien können sich nicht "ineinander" entladen.

Nebenbei:
(Bei einer "einfachen" Trenndiode bekommt durch den Spannungsabfall von ca. 1,2 Volt die Batterie normalerweise nicht mehr genug Spannung ab (14,2 Volt rein, nur noch ca. 13 Volt raus, was zum voll Laden nicht mehr reicht). "Gute" Trenndioden haben eine separate Leitung zur Lichtmaschine, die den LiMa-Regler ersetzt. Dadurch kriegen die Batterien wieder doch den vollen Saft (15,4 Volt rein, 14,2 Volt raus)).

[pottkieker]

Zitat von Chili-FFM

Dazu sage ich, dass ein Trennrelais bzw. Diode ja gerade dazu da ist, die Batterien voneinander zu trennen.
Es wird also immer nu die Batterie leergesaugt, an der der Verbraucher hängt.
Die Batterien können sich nicht "ineinander" entladen.

Joo, da machen Trenneinrichtungen ja auch Sinn, weil es sich um mehrere 12 V Anlagen handelt.
Im Beitrag geht es aber um eine 48V Anlage und der Strom wird so nunmal aus 4 in Reihe geschaltenen 12V Batterien entnommen. Der Verbraucher hängt also an den 4 Batterien. Es entspricht doch nicht der Praxis das man abends dann die Bank auftrennt und mit 4 mal 12v Ladegeräten läd, und dann vor Fahrtantritt wieder alles in Reihe schaltet.

Also hier spricht meines Erachtens der Eine von Äpfeln und der Andere von Birnen.

[tritonnavi]

Hallo Chili-FFM,

es ging eigentlich (mir zumindest) um etwas anderes.

Einmal geht es um die reine Entladung:

Da alle 4 Batterien beim Entladen in Reihe geschaltet sind, werden die jeweils mit der exakt gleichen Kapazität (exakt gleicher Strom über die exakt gleiche Zeit) entladen.
Durch minimale Unterschiede bei der Fabrikation (minimaler Unterschied im Innenwiderstand und in der Kapazität) werden die, auch wenn sie vorher den exakt gleichen Ladezustand haben sollten, nach dem Entladen einen leicht differierenden Ladezustand haben.

Dann geht es um die Ladung:

Daher benötigen die 4 Batterien, trotz exakt gleicher, entladener Kapazität, auch leicht differierende Ladungen um vollgeladen zu werden.
Die beste (und teuerste) Methode wurde bereits von Jörg vorgeschlagen:

Pro Batterie ein 12V-Ladegerät. (oder vier mal nacheinander mit einem Ladegerät)

Mit dem einzigen vorhandenen 24V-Ladegerät kann man die Batterien aber nur zu zweit in Reihe laden. Dies kann man nacheinander tun oder parallel.
Das einfachste ist die Parallelladung, da damit nur einziger Ladevorgang abläuft.

Bei der Parallelladung werden sich pro Ladestrang leicht unterschiedliche Ströme ergeben. Sehr stark wird der Unterschied aus den o.a. Gründen aber nicht sein, schließlich besteht jeder Strang ja auch noch einmal aus 2 Batterien, wodurch der Gesamtinnenwiderstand eines Stranges dann auch aus der Addition beider Innenwiderstände besteht. Und nur diese Addition ist maßgebend.

Mein Beispiel mit VSR oder Trennrelais bezog sich nicht auf den Entladevorgang, sondern auf den Ladevorgang!

Beim Ladevorgang mit einem Trennrelais (oder VSR, oder Trenndioden) gibt es auch exakt 2 Ladestränge (Wenn es sich, bei der Versorgungsbatterie um eine Batteriebank handelt, sogar entsprechend mehr)!

Beide Batterien werden da aber immer völlig unterschiedlich geladen, weil sämtliche Randbedingungen auch völlig anders (wesentlich schlechter) sind, als bei dem o.a. Beispiel (Ladezustand, Batterietyp usw., usw.).
Trotzdem geht normalerweise weder die Starterbatterie, noch die Versorgungsbatterie sehr frühzeitig kaputt.

Dies kommt daher, dass die Batterie, die normalweise mehr entladen wurde (die Versorgungsbatterie) durch automatisch höheren Strom und vor allem ausreichende Ladezeit, trotzdem vollgeladen wird.

Bei dem Beispiel mit 2 x 2 Batterien passiert beim Laden nichts anderes:

Wenn man sich bei der Ladung genug Zeit lässt, werden auch alle 4 Batterien vollgeladen sein.
Wenn man das Ladegerät aber direkt nach dem Umschalten auf Erhaltungsladung (i.d.R. zeigt das Ladegerät dann "voll" an) schon abklemmt, werden nicht alle Batterien ganz vollgeladen sein.
Solange man aber bei der Regel (höchsten 50% entladen) bleibt, passiert da trotzdem nicht viel.

Bei der Parallel-Ladung einer 50% entladenen Versorgungsbatterie mit einer fast vollen Starterbatterie (z.B. über ein VSR oder Trennrelais) fließt durch den Ladestrang der Versorgungsbatterie auch automatisch ein wesentlich höherer Strom, als zur Starterbatterie.
Bei ausreichender LIMA-Leistung kann es dann durchaus vorkommen, dass die Ladeschlussspannung (z.B. 14,4V) schon erreicht ist, aber immer noch ein Strom von z.B. 30A in die Versorgungsbatterie fließt.

Wenn man die Ladung jetzt unterbrechen würde, wäre die Starterbatterie fast voll, die Versorgungsbatterie aber noch lange nicht voll.
Erst nach längerer Zeit, wenn auch der Ladestrom zur Versorgungsbatterie entsprechend niedrig ist, wird diese ebenfalls vollgeladen sein.

Im Beispiel mit den 2 x 2 Batterien existiert, im Gegensatz zu Starter- und Versorgungsbatterie, aber nur ein minimaler Unterschied beim Ladebedarf, so dass eine entsprechend kürzer bemessene Ausgleichszeit ausreichen wird.

Daher mein Fazit:
max 50% Entladung einhalten und das Ladegerät noch eine "Extraportion" Zeit mit Erhaltungsladung angeschlossen lassen, dann passiert auch nichts.
Die normale Zeit zum Laden sollte um die 12h betragen (7A bei 80Ah-Entladekapazität). Wenn man dann das Ladegerät mindestens noch einmal 12 Stunden dran lässt, ist alles in Butter.
4 Tage, wie zu Anfang irgendwie geschätzt wurde, sind aber nicht nötig (können aber nicht schaden)

Gruß
Friedhelm