Hallo Zusammen,
auch Euch allen ein Frohes Weihnachtsfest.
Hier besteht, glaube ich, von Früher her, eine fürchterliche Angst was das Laden von Akkus, ob mit L
iMa oder mit Ladegerät, angeht.
Ich will mal versuchen ein wenig Licht in den Tunnel zu bringen, wobei ich aber ganz klar sagen muß, alles was ich hier sage, bezieht sich ausschließlich auf offene Blei-Säure-Akkus!!!
Alle Fragen, ob man bei diesem oder jenem Akku das so, oder ähnlich sehen könnte, und so weiter, kann ich leider mangels Fachkompetenz nicht beantworten!
Meine ersten Autos hatten noch Gleichstromlichtmaschinen mit mechanischen Reglern!
Da konnte man super mit "spielen"!
Zu meinem Leidwesen kamen dann Drehstromlichtmaschinen mit externen Reglern, dann die L
iMas mit intergierten Reglern.
Aber mit der Zeit entdeckte ich dann, wie schön man diese Regler mit Dioden manipulieren kann, wie man zwei Regler, umschaltbar, auf eine L
iMa baut, na eben alles so schönes Zeug!
Ja, und jetzt kommt die zweite wichtige Einschränkung, da ich
immer noch nicht soweit kreditwürdig bin, daß ich mir eine 18er kaufen kann, gelten diese Sachen die ich hier erzähle natürlich nur für eine 15er!
Bei der 18er gilt das alles nicht, weil die haben ja wohl sowieso keine offenen Blei-Säure-Batterien, und 12er und davor haben eine andere L
iMa.
Nach dieser Einleitung stellen wir uns doch einfach mal die Frage, warum muß ein Ladegerät eine IUoU-Kurve haben und warum es denn nicht einfacher ginge?
Erinnern wir uns doch mal ein paar Jahrzehnte zurück, da kaufte man Batterieladegeräte bei Obi und die waren äußerst s
impel, draußen auf dem Gehäuse war eine Leistungsangabe aufgedruckt und die "DeLuxe"-Ausführung hatte einen Ein-, Ausschalter und ein Amperemeter!
Wenn man damit eine Batterie lud, dann zeigte zuerst das Amperemeter einen hohen Wert und
im Laufe der Zeit wurde der Wert
immer kleiner und wenn die Batterie am Sprudeln war, dann war sie voll!
Diese Ladegeräte gab es dann in verschiedenen Leistungen für die verschiedenen Batteriegrößen!
Aha, haben wir doch schon mal ein paar Abschnitte vorher gehört, daß das mal wichtig war, aber warum?
Diese einfachen Ladegeräte waren einfach nur Trafos mit einem Gleichrichter dahinter! Sonst war da nichts drin!!!
Jeder Trafo hat nun eine Leeraufspannung, eine Nennspannug und eine Überlastspannung.
Das die Leerlaufspannung logischerweise höher als die Nennspannung und diese höher als die Überlastspannung ist, da drüber brauchen wir nun nicht reden!
Das heißt, die Trafospannung geht
immer mehr in die Knie, je mehr ich ihn belaste!
Das ist wichtig, daß wir uns das verinnerlichen, Ausgangsspannung geht bei hoher Amperezahl nach unten! Andersherum geht bei geringer Amperezahl die Spannung nach oben!!!
Jetzt können wir an so ein Ladegerät natürlich auch eine KFZ-Birne als Verbraucher anschließen, dann sehen wir, wenn sie leuchtet, da ist jetzt ein Verbraucher angeschlossen. Eine Batterie ist auch ein Verbraucher, nur wir sehen erst einmal nichts, das dieser Verbraucher angeschlossen ist!
So eine Birne und eine Batterie sind aber ganz unterschiedliche Verbraucher, während bei der Birne der Verbrauch
immer gleich bleibt, verändert sich der Verbrauch der Batterie ständig!
Woran liegt das?
Nun ganz einfach, während die Birne einen konstanten Widerstand hat, wird die Batterie durch die Ladung
immer hochohmiger!
Der Vergleich hinkt zwar jetzt gewaltig, aber um sich das besser vorstellen zu können mag´s reichen: Wenn wir Elektrizität wieder mit Wasser vergleichen und einen Akku mit einem Wasserglas, dann fällt das Wasser begierig in ein leeres Glas, während es bedächtig in ein fast volles Glas läuft!
Der Akku, wenn er leer ist, will begierig mit Energie befüllt werden, er ist niederohmig, deshalb läuft da viel Strom, wenn er dagegen fast voll ist wird er
immer hochohmiger und verweigert fast von alleine eine weitere Befüllung.
So, wenn wir uns jetzt noch einmal an das Trafoladegerät erinnern: Je leerer (kleinere Spannung) ein Akku ist um so mehr "Hunger" hat er, das Ladegerät bricht aber bei hohen Amperezahlen ein, d.h. die Spannung geht nach unten!
Oh je!!!
Eine Selbstverstärkung! Das Ladegerät sollte die Spannung vom Akku anheben, bricht aber ein und dadurch wird das Ladegerät verbrennen (überhitzen) weil dadurch die Amperezahl weiter ansteigt!
Aha, Problem erkannt!!! Ein größerer Trafo muß her!
Was am Anfang nun augenscheinlich geht, entwickelt sich nach kurzer Zeit zum Fiasko! Wenn die Spannung nun
im Akku steigt, benötigt er weniger Strom. Dem Ladegerät fehlt aber nun die Belastung, deshalb steigt dort nun die Spannung stark an, das führt nun dazu, daß die Spannung
im Ladegerät schneller steigt als die Akkuspannung, dadurch wird der Druck auf die Elektronen erhöht in den Akku zu verschwinden. Der Akku will die aber nicht so schnell haben und fängt an zu Kochen (nicht zu verwechseln mit Gasen!!!), der Akku wird heiß und von da an geht es dem Akku sehr, sehr schlecht!
Der Ladegerätehersteller mußte also
immer ein Spagat machen zwischen "sein Ladegerät verbrennt" und "Akku kocht über"!!!
Deshalb damals die genaue Einteilung in Akkugrößen!
Und wenn wir uns jetzt vorstellen wir hätten eine Elektronik die einfach die Obergrenze der Voltzahl konstant hält, also das Ladegerät wäre genauso wie früher, aber die Spannung kann nicht über einen eingestellten Wert nach oben.
Hätten wir damit etwas gewonnen?
Na klar, das wäre der Durchbruch!
Der Akku würde be
im Laden sich selber bremsen!
Im Prinzip macht eine L
iMa ja nichts anderes, da wird auch nur lediglich die Spannung begrenzt, während sich die Amperezahl von ganz alleine einregelt!
Und wofür ist dann das I in der Formel IUoU?
Haha, das hat nichts mit dem Akku zu tun, sondern das ist, damit bei großen Batterien nicht das Ladegerät verbrennt!!!
Ok, bei Krankenfahrstühlen etc., wo die Batterien nicht so viel Ampere aufnehmen dürfen, kann man damit natürlich auch die Ladung begrenzen, aber wir wollen ja Starterbatterien laden! Und wenn
im Moped eine 90A L
iMa an der Batterie werkelt, dann sind die 5A vom Ladegerät so, als wolle eine Maus einen Elefanten bewegen! Nee,
im Ernst, das erste "I" ist ausschließlich zum Schutz des Ladegeräts!!!
Und wofür ist dann das "oU"???
Wenn wir mit dem Auto oder der Wing fahren, dann tun wir das meistens
immer nur kurz. Eine Stunde ist z.B. für die Akkuladung recht kurz!
Ein Ladegerät wird aber eingeschaltet und dann kommt Niemand wieder!
Deshalb ist da meistens ein Prozessor integriert der aus der Schnelligkeit des Anstiegs der Voltzahl bei einer definierten Amperezahl die Kapazität des Akkus errechnet, und wenn die Schwellspannung erreicht ist, danach eine Nachladezeit ausrechnet, dann wieder den Anstieg der Voltzahl während der Nachladezeit berechnet, Soll und Ist miteinander vergleicht und den Akku dann abschaltet, wenn er wirklich voll ist!
Und damit er sich dann nicht wieder entlädt, wird er einfach auf einer kleinen Voltzahl "frischgehalten"!
Das ist dieses "oU"!
So und jetzt kommen wir mal ganz langsam zum Thema, denn diese Einführung mußte sein, sonst kommen wieder einige "Besserwisser" auf´s Trapez, das man vorher ja laden müsse!!!
Genau, das ist das Stichwort! Wenn wir zu Hause ankommen und stellen die Maschine ab, was haben wir dann für einen Zustand?
Wir haben einen geladenen Akku!!!
Hallo, nicht einschlafen!!! Genau, der Akku ist ja gerade von der Fahrt geladen!
Und was dürfen wir dann auf gar keinen Fall machen???
Na???
Genau, ein Ladeprogramm starten!!!
Hallo!!! Alle noch einmal ganz wach werden!!! Wenn wir wiederkommen ist der Akku gerade geladen worden! Totales Gift ist es, jetzt ein Ladeprogramm zu starten!!!
Jetzt der Letzte mitbekommen?
Was wir jetzt brauchen ist die Frischhalte-Stufe!
Und jetzt kommt mein Labor-Netzteil:
Dort ist die Frischhalte-Spannung dann manuell eingestellt auf 13,8V bis max. 14V!
14V??? Ja klar, in der Maschine sind vielleicht irgendwelche Verbraucher eingeschaltet, bei mir ist
immer das Ladegerät für´s Navi an, und dann läuft z.B. an einer Maschine die SPS für das LandingGear ständig und diese Art von Verbrauchern kompensiere ich durch eine geringfügig höhere Voltzahl.
Durch dieses Labor-Netzteil sehe ich ständig
im Vorbeigehen die großen Leuchtziffern und weiß, meinen Babys geht´s gut!
Sollte ich irgendwann mal ein "Ladegerät" gebrauchen, so stelle ich einfach die Voltzahl auf 14,4V und dann programmiere ich auf dem Handy einen Wecker, denn ich muß natürlich manuell umschalten, aber selbst wenn ich zwei Stunden verhindert war, es sind offene Blei-Säure-Batterien, ein wenig Destilliertes Wasser be
im nächsten Nachfüllen mehr und die Sache ist wieder aus der Welt.
So, jetzt erst mal
Frohe Weihnachten
Michael