Ladespannung

[HUR450502]

.... vielleicht noch ein Beispiel, dass es dem Verständnis leichter macht - ist mir, da wir immer auf Ladegeräte konzentriert waren, nicht eingefallen:

Nimm doch einmal eine Lichtmaschine mit einem Hochleistungsregler (IUoU). Diese ist mit ihrem B+ Anschluss direkt an die zu ladende Batterie angeschlossen. Was für eine Klemmenspannung misst du an der Lichtmaschine und an der Batterie?

Der Hochleistungsregler wird versuchen, während der I-Phase das Maximum aus der Lima herauszuholen, aber die Spannung wird zu keiner Zeit über die Ladeschluss-Spannung (also unsere 14,4V) hinausgehen und zu Ladebeginn auf dem niedrigeren Niveau der Batterie (BatterieSpannung + I*Batterieinnenwiderstand) sein - und mit zunehmender Ladung - bei gleichbleibendem Strom (dem Maximalstrom, den die Lima hergeben kann) sich langsam erhöhen, bis die 14,4V erreicht sind.

Manche Lichtmaschinen werden dabei so heiss, dass man den Ladestrom - aus Rücksicht auf die Lichtmaschine - zurückregeln muss, deshalb hat der Sterling Regler auch einen Lima-Temperatursensor.

Einverstanden?

[tritonnavi]

Dann lies dir mal den Test zu einem Hochleistungsregler im Palstek 2/98 durch. Ist zwar schon ein paar Jahre her, gilt aber immer noch.

Dort wurden die Messleitungen des HLR direkt an die Bordbatterie angeschlossen. Bei 14,3V an der Bordbatterie wurden überraschenderweise 15,2V an einer parallel angeschlossenen Starterbatterie gemessen.

Dazu Zitat: Der Regler....hatte die Lichtmaschinenspannung gnadenlos, aber pflichtgemäß um den Betrag der Spannungsabfälle...erhöht.

Die Spannung an der LIMA ist auf alle Fälle über die eingestellte Ladeschlussspannung von ebenfalls 14,4 V hinausgegangen.

[HUR450502]

... immer ganz lesen - auch den Palstek (den ich nun mit besonderer Vorsicht betrachte). ....

In diesem Falle waren wohl die Starter und die Verbraucherbatterie über je eine Trenndiode getrennt, oder??

Also, mein Beispiel oben sagte, nimm eine Lichtmaschine und schliesse sie direkt an eine Batterie an und miss dann.

Wenn - durch eine volle Starterbatterie die Diode nicht belastet ist, dann misst man eben die entsprechend Spannung. Eine belastete Trenndiode hat durchaus schon mal 0,9V Spannungsabfall.

Oder willst Du jetzt behaupten, dass über eine 50mm² Leitung auf 1 m 0,9V abfallen? Den Strom muss schon eine besondere Lima erzeugen.

Das sind doch alles Kinkerlitzchen. Der Sensor war an der Verbraucherbatterie angeschlossen und hat die auf 14,4V gemessen und die Spannungsabfälle eben auskompensiert. Darum geht es doch überhaupt nicht. Ausserdem wurde nicht gesagt, wie die Spannung war, als die Verbraucherbatterie leer war, oder?

[Walroß]

Leider habe ich die nächste Zeit keine Möglichkeit, meine Worte solange zu "kneten" daß sie unmißverständich sind.
(Ich habe noch einige "offene Baustellen")

Nur als Hinweis:
Versucht mal, euch in die Betrachtungsweise der anderen Seite hineinzuversetzen.
Versucht mal, Erklärungen sauber nachvollziehbar zu liefern (z.B. "an" statt "in" kann ein himmelweiter Unterschied sein).
Solange nicht die Begriffe, die Rahmenbedingungen und die zugrundeliegende Ersatzschaltung eindeutig geklärt sind, werdet ihr immer aneinander vorbei reden.

Vielleicht kann mal jemand erklären, wonach sich der Hersteller eines Ladegeräts richtet, wenn der Strom für die I-Phase festzulegen ist.
Vielleicht hilft es, mal daran zu denken, wie ein Regler tatsächlich den Wert einer Spannung oder eines Stromes erfaßt.
Vielleicht hilft es ,daran zu denken, wo denn welche Spannungen und Ströme auftreten .
Vielleicht hilft es, daran zu denken, daß für die Theorie auch eine Lichtmaschine oder ein Ladegerät mit einem Ersatzschaltbild nachgebildet werden kann.
Vielleicht solltet ihr euch bei euren Aussagen auf exakt die gleichen Meßpunkte einigen (z.B. wo liegt die "höhere" Spannung an) ...

Ein schwedischer Ingenieur, der eine Zeit in D gearbeitet hatte, erzählte mir, es sei wohl ein typisch deutsches Problem, sich um die einzig wahre Lösung Gefechte zu liefern, statt für nutzbare Lösungen offen zu sein.

[HUR450502]

.... ich denke, das Thema ist ausdiskutiert. Auch weiss ich nicht, wie man die Worte - zieht man alle Antworten in Betracht noch weiter "kneten" könnte.

Natürlich muss man über die gleichen Dinge reden. Wir reden hier über Ladegeräte und Batterien (Blei-Akkumulatoren).

Wenn wir über Spannungs- und Strommessungen reden, dann können diese nur an den jeweiligen Ausgängen, bzw. bei der Batterie an den Polklemmen bzw. - bei Strommessungen - in den Zuleitungengemessen werden. Geräteinterne Vorgänge (Transformation von Spannungen, (Herunter)Regelungen etc.) sind nicht relevant.

Wenn ich ein stabilisiertes bzw. geregeltes oder regelbares Netzteil betrachte, interessiert lediglich, was an den Ausgangsklemmen zur Verfügung steht, nicht, ob die gewünschte Spannung z.B. von 100V auf den gewünschten Wert heruntergeregelt wird oder von 20V, so lange ich meine - nehmen wir hier mal an - 10V an den Ausgängen erhalte.

Mir werden auch nur die 10V "angeboten", nicht die 100V oder 20V, die evtl. Am Eingang des geräteinternen Regelbausteines liegen.

Dass - bei entsprechender - Belastung sich diese Unterschiede auf das Temperaturverhalten und den Wirkungsgrad des Gerätes auswirken können ist für die Verbraucherseite irrelevant, so lange die geforderte Last (diesmal in Ampere) geliefert werden kann. Der Konstrukteur muss wissen, wieviel Energie er im Gerät "verbrennen" möchte oder nicht - theoretisch könnte ich auch direkt von der Netzspannung (230V) herunterregeln, für den angeschlossenen Verbraucher ist das jedoch in keiner Weise interessant.

(In meinem Kommentar #52 habe ich das kurz angesprochen, wir sollten jetzt hier nicht anfangen und über den Innenwiderstand von Ladegeräten etc. diskutieren...)



Nun wurden in dieser Diskussion (neben einer Menge anderen (teilweise völlig unsinnigen) Dingen) drei Dinge behauptet:

1. Der Innenwiderstand eines Bleiakkus nimmt mit steigender Ladung zu, dies wäre aus dem abnehmenden Ladestrom ersichtlich. (Diese Äusserung war die "Initialzündung...).

Dem habe ich widersprochen.

2. Der Batterie wird eine höhere Ladespannung "angeboten" als die Ladeschluss-Spannung (dies wohl zur Unterstützung der These des zunehmenden Innenwiderstandes, um den Strom stabil zu halten).

Dem habe ich widersprochen.

3. Die Batterie ist während des Ladens als reine ohm'sche Last - und zwar bezogen auf die volle Ladeschluss-Spannung bezogen - zu betrachten. (Sonst wären Punkt 1. und 2. sowieso hinfällig).

Dem habe ich widersprochen.

Punkt für Punkt:

Zu 1. Tatsache ist, der Innenwiderstand einer Batterie nimmt mit zunehmender Ladung AB! nicht zu. Erst bei voller Ladung kann eine Batterie ihre maximale Leistung abgeben (hier wird man mir wohl zustimmen müssen - hoffe ich) und das bedeutet, dass ihr Innenwiderstand am Geringsten ist. (P=U*I;I=U/R, U=nehmen wir hier an, 12V). I kann bei gleichbleibender Spannung nur bei kleiner werdendem Widerstand grösser werden (oder bei sich erhöhender Spannung natürlich - wie das allerdings bei einer Batterie gehen soll, wird wohl niemand versuchen zu erklären).

Zu 2. Einer Batterie wird keine "fiktive" (oder auch nicht fiktive) "höhere Spannung "angeboten" als die eingestellte Ladeschluss-Spannung des Ladegerätes. Falls es Leitungsverluste geben sollte, bei denen messbare Spannungen an den Zuleitungen vom Ladegerät zur Batterie abfallen (durch den hohen Strom, den die Batterie zum Laden zieht), dann würde bei nicht kompensiertem Ladegerät, der Batterie eben die entsprechend durch diesen Verlust niedrigere Spannung "angeboten". Bei besseren Ladegeräten gibt es dafür einen Sensor, der nunmehr nicht die reine Ausgangsspannung des Ladegerätes misst, sondern die Spannung, die an den Klemmen der Batterie "ankommt" und dann die Ladegerätespannung entsprechend erhöht, um diesen Leitungsverlust auszugleichen. Sinnbildlich gesprochen sind bei so einer Regelung die Polklemmen der Batterie die "Ausgangsklemmen" des Ladegerätes. Damit - bei einer Fehlinstallation - die Ladegerätespannung nicht "unendlich" erhöht wird haben solche Geräte meistens eine Abschaltung bei ca. 16V (12V Ladegeräte).

Zu 3. Die Batterie ist "während des Ladens eine ohm'sche Last" für das Ladegerät und ist keine Spannungsquelle, etc. s. Punkt 3. o.a. - diese Aussage trifft nur teilweise zu:

a. Die Batterie IST eine Spannungsquelle - die Eigenart eineer Bleibatterie besteht darin, dass sie - selbst in völlig entladenem (nicht tiefentladenem) Zustand noch eine Klemmenspannung von nahezu 12V hat (unbelastet).

b. Die Batterie ist eine ohm'sche Last während der Ladung, allerdings NUR im Bereich des sog. "Delta U", d.h. dem Unterschied zwischen der Klemmenspannung der Batterie und der eingestellten Ladeschluss-Spannung am Ladegerät.

Hat die Batterie in leerem Zustand eie Klemmenspannung von 11,64 Volt und habe ich am Ladegerät eine Ladeschluss-Spannung von 11,64 Volt eingestellt fliesst KEIN Strom!!

Eine Batterie hat - in geladenem Zustand - lt. Datenblatt (Effekta AGM 100Ah) einen Innenwiderstand von 5 Milliohm, d.h. 0,005 Ohm! Würde ich einen solchen Widerstand an ein Ladegerät mit 14,4V eingestellter Ladeschluss-Spannung anschliessen, dann flösse ein Strom von 2880 Ampere bzw. das Ladegerät würde bei 14,4 Volt und 2880 Ampere 41742 Watt (also rund 42 Kilowatt) leisten.... und das wäre dann noch der angeblich erhöhte Innenwiderstand zum Ende der Ladung, glaubt man dem o.a. ...

Fazit: Die Batterie IST eine Spannungsquelle, zur Berechnung des möglichen Ladestromes kann nur das Delta U und der (sich verringernde) Innenwiderstand der Batterie herangezugen werden - sie bilden die jeweilige ohm'sche Last während des Ladevorganges


Alle drei Punkte - und damit auch die von Andreas (Kommentar #74) angeführten Graphiken sind einfach falsch oder gehen von falschen Voraussetzungen bzw. einem falschen Verständnis der Zusammenhänge aus.

Die in meinen verschiedenen Kommentaren gemachten Beispielrechnungen zeigen sicher ebenfalls deutlich, wie Ladeströme, Batteriespannung und Innenwiderstand zusammenhängen. Daher hier keine Wiederholung.

Sicher ist dieser gesamte Thread durch diese Diskussion weit vom eigentlichen Thema abgewichen. "dkl" wird inzwischen sicher bereits "abgeschaltet" haben, wie auch die meisten Leser.

Wenn das als "Unterrichtsstunde" jedoch den interessierten Nichtfachleuten (vielleicht auch Fachleuten) geholfen hat ein besseres Verständnis über - zumindest diesen Teilbereich - ihrer elektrischen Anlage zu erlangen, dann hat es sich - meine ich - doch gelohnt.

[SY TERTIA]

Ohne Komentar!

http://www.sy-merger.de/MODS/web-con...ng_Regler.html

z.B.

Andreas

[tritonnavi]

Andreas,
auch das wird unseren "Fachmann" nicht überzeugen. Das tut er unter "Kinkerlitzchen" ab. Er betrachtet ja auch den Palstek mit "besonderer Vorsicht".

@uwe:
"... immer ganz lesen - auch den Palstek (den ich nun mit besonderer Vorsicht betrachte). ....
In diesem Falle waren wohl die Starter und die Verbraucherbatterie über je eine Trenndiode getrennt, oder??"

Wie anmaßend und oberlehrerhaft kann man eigentlich noch sein?

Im Gegensatz zu dir, der du diesen Beitrag offenbar überhaupt nicht gelesen hast, habe ich den tatsächlich ganz gelesen.
Es waren keine Trenndioden im Spiel!

@uwe.
"Oder willst Du jetzt behaupten, dass über eine 50mm² Leitung auf 1 m 0,9V abfallen? Den Strom muss schon eine besondere Lima erzeugen."

Seit wann muss die Ladeleitung von der LIMA zur Bordbatterie einen Querschnitt von 50mm² haben und nur sehr kurz sein. Das gilt wo eher für die Starterbatterie!
Die Messleitungen waren aber an der Bordbatterie befestigt, so dass der Spannungsabfall über die längere und dünnere Ladeleitung auftrat.

@uwe:
" Das sind doch alles Kinkerlitzchen. Der Sensor war an der Verbraucherbatterie angeschlossen und hat die auf 14,4V gemessen und die Spannungsabfälle eben auskompensiert. Darum geht es doch überhaupt nicht."

Doch,
um dieses "auskompensiert" ging es. Schade, dass du das, trotz der vielen Hinweise plus Grafiken nicht realisieren konntest.
Alle modernen Ladegeräten mit Messleitungen (auch Lima mit HLR) haben in der I-Phase eine Konstant-Stromregelung.

Der Spannungsabfall vom Ladegerät zur Batterie ergibt sich dadurch automatisch.
Bei jedem Ladegerät mit Messleitungen kann die Ladeschlussspannung am Ladegerätausgang über der eingestellten Ladeschlussspannung liegen. Diese muss ja nur an den Batteriepolen eingehalten werden.
Genau, um diese Aussage ging es Andreas und mir.

@uwe:
"2. Der Batterie wird eine höhere Ladespannung "angeboten" als die Ladeschluss-Spannung (dies wohl zur Unterstützung der These des zunehmenden Innenwiderstandes, um den Strom stabil zu halten)."

Dass der Begriff "angeboten" von Andreas etwas unglücklich gewählt wurde, hatten wir bereits geklärt. Das muss man nicht noch zehnmal breittreten, vor allem dann nicht, wenn man das, aufgrund seines imensen Wissens, ja nicht nötig hat. Was mit dem Begriff gemeint war, müsste dir ja inzwischen klar sein.

Tatsache ist, dass überhaupt kein Strom fließen würde, wenn das Ladegerät kein höheres Spannungspotential hätte. Das hast du selbst ja auch schon x-mal geschrieben.

Ein IU-Lader mit Extra-Messleitungen muss eben der Batterie auch eventuell 15V "anbieten", damit bei gemessenen 14,3V Batterieklemmenspannung immer noch z.B. 30A fließen können. Anders geht es nunmal nicht. Siehe auch, der Begriff "auskompensiert"
Ein Festspannungsnetzteil mit 14,4V "bietet" eben konstant 14,4V an und nicht mehr. Dafür ist es ja auch ein Festspannungsnetzteil und kein Konstantstromnetzteil.

Eine Standard-Lima kommt auch niemals über die "Festspannung" von ca 14,4V raus. Deswegen fließt bei einer Batteriespannung von 14,3V bei einer Standard-Lima auch fast kein Ladestrom mehr.
Festspannunggeräte können bei höheren Batteriespannungen nichts mehr "auskompensieren" um eine hohe Stromstärke aufrecht zu erhalten. Deswegen laden die ja auch so langsam.

@uwe:
"Die in meinen verschiedenen Kommentaren gemachten Beispielrechnungen zeigen sicher ebenfalls deutlich, wie Ladeströme, Batteriespannung und Innenwiderstand zusammenhängen. Daher hier keine Wiederholung.
....
Wenn das als "Unterrichtsstunde" jedoch den interessierten Nichtfachleuten (vielleicht auch Fachleuten) geholfen hat ein besseres Verständnis über - zumindest diesen Teilbereich - ihrer elektrischen Anlage zu erlangen, dann hat es sich - meine ich - doch gelohnt."

Mit diesen arroganten Äußerungen, dürftest du weder bei Fach- noch bei Nichtfachleuten gut ankommen (ausgenommen vielleicht, deine etwas unkritischen "Fans" in diesem Forum).

[HUR450502]

tritonnavi, auf Deinen Ton will ich nicht weiter eingehen.

Wenn über ein "höheres Spannungsangebot" in dem Sinne gesprochen wird, dass damit Leitungs- bzw. Trenndiodenverluste ausgeglichen werden, habe ich damit überhaupt kein Problem. Ebenso, wenn unterschiedliche Batterietypen eine höhere Ladeschluss-Spannung erfordern mögen.

Das war nie strittig und ist auch nicht Gegenstand dieser Diskussion.

Es geht darum, was an der Batterie ankommt - und gute Regler oder Ladegeräte werden natürlich solche Verluste auskompensieren.

Zitat von mir:

Bei besseren Ladegeräten gibt es dafür einen Sensor, der nunmehr nicht die reine Ausgangsspannung des Ladegerätes misst, sondern die Spannung, die an den Klemmen der Batterie "ankommt" und dann die Ladegerätespannung entsprechend erhöht, um diesen Leitungsverlust auszugleichen. Sinnbildlich gesprochen sind bei so einer Regelung die Polklemmen der Batterie die "Ausgangsklemmen" des Ladegerätes. Damit - bei einer Fehlinstallation - die Ladegerätespannung nicht "unendlich" erhöht wird haben solche Geräte meistens eine Abschaltung bei ca. 16V (12V Ladegeräte).

Das sollte das eigentlich klar machen.

Sodann schreibst Du:

Alle modernen Ladegeräten mit Messleitungen (auch Lima mit HLR) haben in der I-Phase eine Konstant-Stromregelung.

Dann erkläre vielleicht die unterschiedlichen Amperezahlen auf der Webseite, die Andreas anführt.

Ich kenne den Regler und habe ihn selbst bei einem Freund eingebaut. Von irgendeiner "Konstantstromregelung" habe ich dort nie etwas gesehen - und auch nicht gelesen, um ganz offen zu sein.

Was Dein Palstek-Beispiel betrifft muss ich also davon ausgehen, dass beide Batterien parallel an die Lichtmaschine angeschlossen waren und dass über die Ladeleitung zur Verbraucherbatterie dabei 0,9V abfielen.

Das hiesse, dass bei 50A Ladestrom die Leitung einen Widerstand von 180 mOhm gehabt haben muss - ein Kupferkabel bei 5m Länge müsste dann einen Querschnitt von ca. 10mm² gehabt haben. Das ist für meinen Geschmack etwas dünn. ABer sicher steht das in dem Artikel genau spezifiziert. Da ich ihn - wie Du zu Recht vermutest - nicht gelesen habe, muss ich mich letztlich auf Deine Angaben verlassen, kann aber bei der Redaktion natürlich selbst gerne noch mal nachfragen.

Eine Frage allerdings, die Du - vermutlich versehentlich - umgangen hast ist die Frage, ob nun der Innenwiderstand einer geladenen Batterie bzw. zu ladenden Batterie steigt oder sinkt. Denn - so wurde ja argumentiert, nur durch den steigenden Innenwiderstand ginge der Ladestrom zurück.

Zitat:

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

auf den Hinweis, dass für das Sinken des Stromes das Delta U verantwortlich ist - Zitat:

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!

Auf den Hinweis, dass bei gleicher Klemmenspannung (Ladegerät / Batterie) der Innenwiderstand der Batterie unendlich klein sein könne und trotzdem kein STrom flösse, da ja kein Potentialunterschied bestände - Zitat:

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!

Komplett nachzulesen in Kommentar #32 Seite 2.

Gut, es ist alles gesagt. Und wie immer, wenn alles gesagt und getan ist, ist meistens zu viel gesagt.

Darum sollten wir das hier beenden, es führt zu nichts, aber für den objektiven und dabei möglichst noch fachlich kompetenten Beobachter ist das sicher ein interessantes Verhaltensbeispiel.

Allerdings trotzdem noch einen Zusatz - gehe bitte einfach davon aus, dass ich über ausreichende fachliche Qualifikation und das entsprechende Wissen verfüge, um an so einer Diskussion qualifiziert teilnehmen zu können.

[FINNnix]

[Walroß]

Zitat von SY TERTIA

Ohne Komentar!

http://www.sy-merger.de/MODS/web-con...ng_Regler.html

z.B.

Daher also die Fehlinterpretation !

Dort steht:

... Als Anwender muss uns nicht interessieren, wie die internen chemischen Vorgänge in einer Batterie genau ablaufen. ... Im Grunde reicht es aber zu wissen, dass beim Ladevorgang in der Batterie chemisch ein Stoff in einen anderen umgewandelt wird. Dieser Prozess geht anfangs, wenn bei einer leeren Batterie sehr viel vom Ausgangsmaterial zur Verfügung steht, recht schnell. Mit zunehmender Ladung steht dann aber immer weniger vom Ausgangsmaterial zu Verfügung, weshalb auch die Batterie weniger Strom aufnimmt. Als Elektrotechniker könnte man auch sagen: Der Innenwiderstand der Batterie wird mit zunehmender Ladung immer größer bis die Batterie geladen ist und dann keinen (in der Praxis einen geringen) Strom mehr aufnimmt. Beim Entladen passiert das gleiche genau umgekehrt. Für einen Entladestrom hat deshalb eine voll geladene Batterie einen niedrigen und eine leere Batterie einen hohen Innenwiderstand.

Da hat also ein netter Mensch versucht, einen Zusammenhang volkstümlich ("könnte man auch sagen") zu vereinfachen und prompt wird das wörtlich ausgelegt.

Ist Dir eigentlich aufgefallen, daß der Autor einen Widerspruch beschreibt?

"Der Innenwiderstand der Batterie wird mit zunehmender Ladung immer größer bis die Batterie geladen ist "

Das hieße nach Deiner Lesart, bei geladenem Akku wäre der * Innenwiderstand am größten*.
versus :

"Für einen Entladestrom hat deshalb eine voll geladene Batterie einen niedrigen und eine leere Batterie einen hohen Innenwiderstand. "

Also der entladene Akku hat den hohen innenwiderstand.

Hm, hoher Innenwiderstand je voller oder je leerer der Akku ist?

"Was nun" sprach Zeus, "die Götter sind besoffen" ???

Sicher hat der Autor den Umstand vereinfacht beschrieben, daß die *chemische Reaktion* endlich schnell ist und irgendwann einmal weitgehend zuende, ein höherer Stromflluß bringt also nicht unbedingt eine höhere Ladung (über den maximal sinnvollen Ladestrom könnte man auch auch noch diskutieren). Ich halte es für gefährlich, für diesen Prozeß das Wort "Innenwiderstand" zu verwenden. Wie man in unserem "Faden" schön lesen kann, finden sich Menschen, die das mißverstehen.

Mit zunehmender Ladung ist das "Ausgangsmaterial" immer schlechter zu erreichen. Mehr hatte der Autor eigentlich nicht beschrieben. Das hat mit dem elektrischen Innen-Widerstand des Akkus aber nichts zu tun.

Durch Kunstgriffe, wie das Gestalten der Plattenstruktur; Gel; Vlies; kann der Akkuhersteller in Grenzen beeinflussen, wie (gut) die chemischen Substanzen verfügbar gemacht werden.
Extrembeispiel: Sulfatierung

Zitat von msobatt.ch

" Das bei der Stromentnahme gebildete Bleisulfat fällt zunächst fein verteilt über die Oberfläche der Bleidioxyd- bzw. Bleiteilchen an. Lässt man die Batterie über längere Zeit in diesem (entladenen oder teilentladenen) Zustand stehen, kommt es zur Âusbildung grösserer Bleisulfatkristalle, die der Ladestrom nur schwer oder überhaupt nicht mehr in Bleidioxyd bzw. Blei umwandeln kann."

Ich hoffe, ich habe die Begriffe nun genug "geknetet", daß nicht neue Mißverständnisse entstehen.

freundliche Grüße

[raeuberoni]

Ein Glück, das ich mich nicht an der bisherigen Diskussion beteiligt habe, obwohl ich es wollte. Allerdings, den von Walroß bezeichneten Widerspruch, den er meint, in der diesbezüglichen Darstellung ausgemacht zu haben, kann ich nicht erkennen. Es ist wohl so wie in der Werbung, für den einen ist es ein schnöder Keks und für den anderen die längste Praline der Welt. raeuberoni.

[Walroß]

Zitat von raeuberoni

... den von Walroß bezeichneten Widerspruch, den er meint, in der diesbezüglichen Darstellung ausgemacht zu haben, kann ich nicht erkennen.

???

"Der Innenwiderstand der Batterie wird mit zunehmender Ladung immer größer" soll kein Widerspruch sein zu "..eine voll geladene Batterie einen niedrigen ... Innenwiderstand. " ?

Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle ist definiert als Leerlaufspannung geteilt durch Kurzschlußstrom.

Was bei der Ladung als Widerstand erscheint, ist nicht der Innenwiderstand des AKkus, denn es berücksichtigt nicht, daß der Akku auch bei der Ladung eine Spannungsquelle ist.

Da das Messen des Kurzschlußstromes an einem Bleiakku kritisch (eventuell sogar gefährlich) ist, kann man den Innenwiderstand auch betimmen, indem man Lasten aufbürdet und den Kurzschlußstrom grafisch ermittelt oder ausrechnet.

Das Problem bei der Ladung ist doch, daß durch den relativ langsamen, chemischen Prozeß der Akku voll erscheint, obwohl seine Kapazität noch längst nicht ausgeschöpft ist. Einfache Spannungsmessung ist zu ungenau, um festzustellen, ob die maximale Kapazität erreicht ist, Säuredichte kann vom Ladegerät nicht erfaßt werden. Deshalb gibt es die Ladegeräte mit den "modernen" Kennlinien.

[raeuberoni]

Hallo, zur Erinnerung: Die Batterie als Ladungsspeicher, in der reversible Vorgänge ablaufen können. Für einen Entladestrom hat.......und für einen Ladestrom hat..... . Mit freundlichen Grüßen raeuberoni.

[HUR450502]

.... nun haben wir schon zwei Batterie - Innenwiderstände, einen für die Ladung, einen für die Entladung. ....


Folgende Testumgebung:

1. Hawker SBS40 Gel Batterie nahezu vollgeladen
2. Hawker SBS40 Gel Batterie auf 70% entladen (die Batterie hat sich einen halben Tag über meine "Entladeschaltung" - eine Halogenlampe und einige parallelgeschaltete Widerstände aus der "Grabbelkiste" - totgelacht. Jetzt gegen Abend wurde sie etwas nachdenklicher....
3. Voltcraft VC960
4. 3 Stufen-Lader von IVT 8A (IUoU) - nicht unbedingt der letzte Schrei aber immerhin.

Zunächst der Lader:

1. Ohne Batterie tut er nicht .... also eine 9V Batterie über einen 1 KOhm Widerstand angeschlossen.

Klemmenspannung 14,7V

nach Abklemmen der 9V Batterie blieb die Spannung auf 14,7V

2. Den so eingeschalteten Lader an die (fast) volle Batterie - Leerlaufspannung 12,768V - angeschlossen

Spannung ging kurz (der Anschlussmoment) zurück - Wert auch mit DMM-EASY graphisch nicht darstellbar und dann wieder zurück auf 14,65 danach knapp 14,7V

Klemmenspannung an der Batterie 14,45V!!

3. Messgerät an der Batterie gelassen und Lader abgeklemmt (nicht abgeschaltet)

Die Spannung blieb ca. 2-3 Sekunden auf 14,45V und sank dann langsam ab - nach 2 Stunden noch 13,4V.

5. Die entladene Batterie angeschlossen (Lader zuvor ausgeschaltet), Lader eingeschaltet

Leerlaufspannung der BAtterie 12,452V

Nach Anschluss Anstieg innerhalb von ca. 5 Minuten auf 13,292V an den Batterieklemmen

An den Ladegerätklemmen 13,726V

Daraus errechnet ein Kabelwiderstand von 0,055Ohm

Innenwiderstand der Batterie - Datenblatt Hawker 5,6 mOhm.

http://www.enersysreservepower.com/documents/US-SBS-RS-002_0205.pdf

Link zum Datenblatt.

Was sagt uns das?

1. Das Ladegerät "bietet" der Batterie die eingestellte Ladeschluss-Spannung an - in unserem Falle max. 14,7V diese Spannung wird bei unbelastetem Ausgang ebenso gemessen, wie bei belastetem (fast volle Batterie)

2. Die "fast" volle Batterie befand sich in der "U" Phase und forderte einen Ladestrom von 4,45 Ampere an dem 8A Ladegerät.

3. Beim Abklemmen der Batterie vom Ladegerät hat sie noch (für ca. 2-3 Sekunden - und das ist in elektrischen bzw. elektronischen Zeiten eine Ewigkeit) die gleiche Spannung, wie zur Zeit als sie noch am Ladegerät angeschlossen war.

4. Die (mehr) entladene Batterie fordert die volle Leistung des Ladegerätes (8A) und "zieht" damit das Ladegerät an den Ladegeräteklemmen auf Batteriespannung plus Kabelverlust hinunter. Keineswegs bleibt am Ladegerät eine "lineare" Spannung oder eine "höhere" Spannung - wie in den Graphiken von SY-Tertia angegeben.

Gibt es jetzt "2 Innenwiderstände" einen zur Lade, einen zur Entladezeit?

Walroß hat das o.a. korrekt zitiert - wenn ich dem Eigner der SY Merger kein Unwissen unterstelle, dann hat er hier "versucht volkstümlich" zu erklären, warum der Ladestrom bei steigender Ladung, d.h. in der U-Phase, zurückgeht.

Es ist vielmehr so, dass der Spannungsunterschied zwischen Ladegeräteausgangsspannung und Batterieklemmenspannung immer mehr zurückgeht. Ceterum censeo..

Ohne auf die exakten chemischen Vorgänge einzugehen:

Bei fortschreitender Ladung erreichen die Zellen der Batterie eine gewisse Sättigung.

Nicht mehr alle Energie, die in die Batterie geladen wird wird auch direkt in Ladung umgesetzt, sondern die Zellenspannung erhöht sich.

Dieser Vorgang - zum Ende der I-Phase (ab ca. 13,8V Batteriespannung), lässt einen Teil der Lade-Energie in steigende Zellenspannung und einen anderen in weitere Ladung der Zellen - bei durchaus gleichbleibendem Ladestrom - um.

Ab ca. 14,4V würde, da die Sättigung der Batterie weiter zugenommen hat, was sich durch die 14,4V Batteriespannung ausdrückt, ein Teil dieser Ladeenergie in Gasung umgesetzt werden. Darum wird an dieser Stelle die Lade-Spannung nicht weiter erhöht.

Nun wird die Ladeenergie, d.h. der Strom, der noch zur Batterie fließt weiter - und sich verlangsamend, d.h. der Ladestrom geht immer weiter zurück - in die Restladung der Batterie umgewandelt.

Würde man die Ladespannung weiter erhöhen (was bei nicht geregelten "Baumarktgeräten" häufig der Fall ist), würde der Ladestrom nicht zurückgehen sondern in verstärkte Gasung umgesetzt. Das Ganze so lange, bis die Grenzen dieses Prozesses erreicht sind und ggf. die Zellen "trocken" sind.

Vielleicht das meinerseits noch als Abschluss dieser Sache - und noch etwas .....


NEIN!! eine Batterie hat keine zwei Innenwiderstände - ist das jetzt klar?

Schöne Grüsse

[Kpt. Blaubär]

ooooch Uwe ... so einen klitzekleinen Scheinwiderstand als Imaginäranteil könnte man doch gelten lassen.

Nee, nix für ungut. Ich kann nur nicht mit ansehen, wie dieser Thread sich zu einem Endlos-Thread entwickelt. Manche Sachverhalte lassen sich fast nur in einem persönlichen Gespräch klären bzw. erklären. Alles andere führt zu noch mehr Missverständnissen.

In diesem Sinne ...

[raeuberoni]

Hallo, genau so hatte ich es erwartet, das mit dem Innenwiderstand. Es scheint sehr schwierig zu sein "volkstümlich" zu erklären, das bei einem nicht mehr vorhandenen Spannungsgefälle auch kein Strom mehr fliesst und
auch ein "mehr" an Spannung nicht zu einem "mehr" an Ladung, sondern lediglich zu mehr Gasung führt. Mit freundlichem Gruß raeuberoni.

[HUR450502]

Zitat von Kpt. Blaubär

ooooch Uwe ... so einen klitzekleinen Scheinwiderstand als Imaginäranteil könnte man doch gelten lassen.

Nee, nix für ungut. Ich kann nur nicht mit ansehen, wie dieser Thread sich zu einem Endlos-Thread entwickelt. Manche Sachverhalte lassen sich fast nur in einem persönlichen Gespräch klären bzw. erklären. Alles andere führt zu noch mehr Missverständnissen.

In diesem Sinne ...

.... Du hat natürlich Recht. Jetzt ist auch Schluss - zumindest von meiner Seite.

Wir müssen uns bei Daniel entschuldigen, dass wir seinen Thread so "missbraucht" haben (sollte man eigentlich nicht in Anführungszeichen setzen).

Daniel, was macht Dein eigentliches Problem? Brauchst Du noch (wirkliche) Hilfe?

Wie sieht es aus?

Schöne Grüsse.

(P.S.: meine Batterie ist jetzt wieder voll und die Spannung bei 13,652V....

[Walroß]

Zitat von raeuberoni

Hallo, zur Erinnerung: Die Batterie als Ladungsspeicher, in der reversible Vorgänge ablaufen können. Für einen Entladestrom hat.......und für einen Ladestrom hat..... . Mit freundlichen Grüßen raeuberoni.

Innenwiderstand ist eindeutig definiert und bezieht sich nur auf den Akku selbst.
Unterscheidung von Ladung und Entladung hat da nichts zu suchen.

[Walroß]

Zitat von HUR450502

.... Du hat natürlich Recht. Jetzt ist auch Schluss - zumindest von meiner Seite.

Wir müssen uns bei Daniel entschuldigen, dass wir seinen Thread so "missbraucht" haben (sollte man eigentlich nicht in Anführungszeichen setzen).

Daniel, was macht Dein eigentliches Problem? Brauchst Du noch (wirkliche) Hilfe?

Wie sieht es aus?

Das möchte ich auch gerne wissen.

Schöne Grüsse.

Zitat von HUR450502

(P.S.: meine Batterie ist jetzt wieder voll und die Spannung bei 13,652V....

Jetzt setze ich noch einen "Krümelkacker" drauf :

Wenn ich mich richtig an "Grundlagen der Meßtechnik" erinnere, dann setzt eine Angabe von drei Stellen hinter dem Komma ein entsprechend genaues Meßgerät voraus. Leider suggerieren moderne Digital-Spannugnsmesser mit den vielen Stellen eine Genauigkeit, die sie meistens nicht haben. Die Kommastellen mögen an dem selben Gerät nützlich sein, für allgemeine Aussagen mit dieser Präzision dürfte der Toleranzbereich des Meßgerätes viel zu groß sein.

Damit wir diesen Pfad nicht breitrampeln, können wir uns gerne per PN weiterunterhalten.

freundliche Grüße

[raeuberoni]

Hallo, natürlich hat eine Batterie zwei Innenwiderstände, - aus der Sicht des Autors der verlinkten Seite "SY-Merger.de" jedenfalls. Mein Anliegen war es darauf hinzuweisen das er, meiner Meinung nach, versucht hat den Sachverhalt "volkstümlich " verständlich und praktikabel darzustellen. Diese Darstellung ist also nicht von mir. Vielleicht einfach mal versuchen zu verstehen, was der Autor des diesbezüglichen Beitrages gemeint haben könnte. Ich habe auch hier, aus Gründen die ich nicht näher erläutern möchte, die einzelnen Beiträge nicht gänzlich gelesen aber festgestellt das diejenigen, die schon am Anfang die Thematik beherrscht haben nach mehreren Seiten immer noch dominant sind, ohne das Anliegen auch nur annäherd praktikabel dargestellt zu haben oder zu können. Daher auch jede Menge "Rosinenkakkerei" sowie das Versprechen, sich ums Problem kümmern zu wollen. Mit freundlichem Gruß raeuberoni.

Also das mit dem klitzekleinen Scheinwiderstand als Imaginärteil,- auf diese Erklärung wäre ich neugierig.

[tritonnavi]

Hallo Uwe,
zu der Beschreibung deiner Batterieladungen:
Zum Ladegerät sollte man vielleicht noch mal anmerken, dass es sich hier um Einfachgerät (wie auch z.B. CTEK) handelt, dass keine externen Messleitungen hat und aus diesem Grunde auch nicht in der Lage sein kann, bis zur Ladeschlussspannung von 14,7V den Maximal-Strom abzugeben.

Mit deinem gemessenen Kabelwiderstand von 0,055 Ohm ergibt sich daher zwangsläufig, dass ab einer Batterieklemmenspannung von 14,7V minus Spannungsabfall durch die Kabel (8A x 0,055 Ohm = 0,44V) = 14,26V dein Ladegerät nicht mehr in der Lage ist, den Konstantstrom von 8A zu liefern.
Zwischen 14,26V und 14,7V (gemessen an den Batterieklemmen) muss der Ladestrom daher abnehmen. Und diese Tatsache hat absolut nichts mit irgendeinem Innenwiderstand zu tun.

@uwe:
"Was sagt uns das?
1. Das Ladegerät "bietet" der Batterie die eingestellte Ladeschluss-Spannung an - in unserem Falle max. 14,7V diese Spannung wird bei unbelastetem Ausgang ebenso gemessen, wie bei belastetem (fast volle Batterie)"


Das sehe ich genauso. War auch unstrittig.


@uwe:
"2. Die "fast" volle Batterie befand sich in der "U" Phase und forderte einen Ladestrom von 4,45 Ampere an dem 8A Ladegerät."


Mit 14,45V Batteriespannung befand sich zwar das Ladegerät in der U-Phase (weil da 14,7V am Ladegerät anlagen). Für die Batterie war die U-Phase aber noch lange nicht erreicht!
Wenn du das Ladegerät zu diesem Zeitpunkt nicht abgeklemmt hättest, würde deine Spannungsaufzeichnung über dein DMM-Easy dir zeigen, dass die Spannung an den Batteriepolen noch steigt.

Wenn die Spannung noch steigt, befindet sich die Batterie natürlich noch überhaupt nicht in einer U= konstant-Phase.
Die Batterie "forderte" deshalb nur 4,45A, weil dein Ladegerät bei 14,45V und einem Leitungswiderstand von 0,055 Ohm schlicht und ergreifend nicht mehr Strom liefern kann!
14,7V - 4,45A x 0,055 Ohm) = ca 14,45V!
Hättest du ein Ladegerät mit externen Messleitungen, würdest du auch bei 14,45V Batteriespannung noch einen Strom von 8A messen.


@uwe:
"3. Beim Abklemmen der Batterie vom Ladegerät hat sie noch (für ca. 2-3 Sekunden - und das ist in elektrischen bzw. elektronischen Zeiten eine Ewigkeit) die gleiche Spannung, wie zur Zeit als sie noch am Ladegerät angeschlossen war."


....und dann fällt die Spannung ab. Ist wohl irgendwie jedem klar. Muss man wohl nicht beschreiben.


@uwe:
"4. Die (mehr) entladene Batterie fordert die volle Leistung des Ladegerätes (8A) und "zieht" damit das Ladegerät an den Ladegeräteklemmen auf Batteriespannung plus Kabelverlust hinunter. Keineswegs bleibt am Ladegerät eine "lineare" Spannung oder eine "höhere" Spannung - wie in den Graphiken von SY-Tertia angegeben".


Die Grafik von Andreas ist, zumindest für die Anfangsphase der Ladung, tatsächlich falsch, wie ich eben feststellen musste.
Die Spannung am Ladegerät ist, solange Batteriespannung und Kabelverlust kleiner ist als 14,7V, nicht konstant. Das ist in der Grafik natürlich falsch.

Bei deinem Ladegerät wäre die Spannung aber ab einer Batteriespannung von ca 14,26V, s.o., konstant 14,7V.

Wenn dein Ladegerät Messleitungen hätte, würde es ab 14,26V Batteriespannung auch zu der überhöhten Spannung am Ladegerät kommen.

z:B. wäre bei 14,6V Batteriespannung eine Ladegerätspannung von 14,6 + 8A x 0,055 Ohm = 15,04V vorhanden.
Diese Spannung ist eindeutig, gegenüber der eingestellten Spannung von 14,7V, erhöht.
Dieser Teil von Andreas Grafik ist daher völlig korrekt. Es ging ja um Ladegeräte mit Messleitungen (jedenfalls Andreas und mir).


@uwe:
"Walroß hat das o.a. korrekt zitiert - wenn ich dem Eigner der SY Merger kein Unwissen unterstelle, dann hat er hier "versucht volkstümlich" zu erklären, warum der Ladestrom bei steigender Ladung, d.h. in der U-Phase, zurückgeht.
Es ist vielmehr so, dass der Spannungsunterschied zwischen Ladegeräteausgangsspannung und Batterieklemmenspannung immer mehr zurückgeht. Ceterum censeo.."


Diese Folgerung stimmt bei deinem Ladegerät nur ab ca 14,26V Batteriespannung!
Ab dann befindet sich dein Ladegerät mit 14,7V (nicht die Batterie!) in der U-konstant-Phase

Bis ca 14,26V ist der Spannungsunterschied konstant, da bis dahin auch konstanter Strom fließt! Auch logisch, oder?

[HUR450502]

tritonnavi, lass' uns das ggf. per PN machen, die anderen Mitleser könnten sonst "ungeduldig" werden (was ich verstehe)... OK?

Wir sollten ab hier mal wieder Daniels Problem behandeln - übrigens, Daniel, wie steht's damit?

[Winnie]

Hallo Leute,

also ich muß sagen, mir hat der Disput sehr gefallen. Wenn man alle Posts aufmerksam liest, bleiben eigentlich keine Fragen mehr offen. Kompliment an die beteiligten Fachleute. Sie brachten die doch sehr komplexe Problematik auf den Punkt und auch für einen blutigen Laien wie mich verständlich "rüber". Mit Ladegeräten habe ich und die meisten Motorenbesitzer doch öfters zu tun und es ist schon interessant zu wissen, was beim Laden so passiert und wie und überhaupt... .

Gruß Winni

[HUR450502]

.... da nun schon "Dankschreiben" eintreffen, muss ich doch noch einmal kurz eine Korrektur einbringen, damit die weniger tief in der Materie Befindlichen nicht verwirrt werden!

In meinem Kommentar vom 24.09. hatte ich unter Punkt 2. geschrieben:

2. Die "fast" volle Batterie befand sich in der "U" Phase und forderte einen Ladestrom von 4,45 Ampere an dem 8A Ladegerät.

Das ist natürlich falsch! Eine Batterie befindet sich nicht in einer "I" oder "U" Phase. Diese "Phasen" sind ausschliesslich Sache des jeweiligen Ladegerätes!

Eine Batterie befindet sich lediglich in unterschiedlichen Ladezuständen. Diese Ladezustände veranlassen das Ladegerät dann - auf Grund der von den Regelschaltungen des Gerätes gemessenen Klemmenspannung auf die verschiedenen Phasen seiner Ladekennlinie (in unserem Fall IUoU) "umzuschalten".

Es gibt einfache Ladegeräte - wie das von mir in dem beschriebenen Versuch genutzte - welche die "Klemmenspannung" lediglich direkt am eigenen Ausgang messen, und bessere, die einen extra Sensor haben, der an die Batterieklemmen anzuschliessen ist.

Diese zuletzt genannten Geräte gewährleisten, dass die Batterien - gemäss der Ladegerätespezifikation - korrekt geladen werden, da sie alle Verluste (soweit möglich) auf der Zuleitung zur Batterie - dies können schwach dimensionierte (hoffentlich nicht) oder sehr lange Zuleitungen sein sowie Trenndioden u.ä. - kompensieren. (Man misst dann an den Ausgangsklemmen des Ladegerätes eine entsprechend höhere Spannung).

Wie schon zuvor beschrieben, verhalten sich solche Ladegeräte sinnbildlich so, als wäre der Batterieanschluss (an dem der Sensor angeschlossen ist) mit allen "Zwischengliedern" (Kabeln, Dioden, etc.) Teil des Ladegerätes.

Bei den günstigeren Geräten sollte man darauf achten, dass die Zuleitungen möglichst kurz und (mehr als) ausreichend dimensioniert sind. Ansonsten kommt es dazu, dass das Ladegerät am eigenen Ausgang den Beginn der "U"-Phase feststellt, während an der Batterie (über den Innenwiderstand des Kabels) eine niedrigere Spannung gemessen wird. In dem Falle wäre das Ladekabel sinnbildlich Teil des "Innenwiderstandes" der Batterie. Die Batterie wird u.U. nicht vollgeladen bzw. die Ladezeiten erhöhen sich entsprechend...

Tritonnavi hatte meinen Lapsus bemerkt und entsprechend kommentiert. Sofern ich an anderer Stelle "im Eifer des Gefechtes" ebenfalls eine "Batterie in der I bzw. U Phase" beschrieben haben sollte, gilt das o.a. ...

OK?

[tritonnavi]

ich glaube, dass wir jetzt viele Unstimmingkeiten aufgeklärt haben.

Der letzte Beitrag von Uwe beschreibt die Vorgänge aus meiner Sicht sehr gut und macht die Unterschiede zwischen den Ladegeräten (mit und ohne Messleitungen) deutlich.

Gruß
tritonnavi