Ladezustand eines Akkus ermitteln

[Soloplex]

Hallo,

ich habe einen 7.2Ah Bleiakku der von einem Solarpanel + Laderegler geladen wird. Betreiben möchte ich damit 5 LED Leuchten mit einer Stromaufnahme von 35mAh pro Stück, also 175mAh in Summe. Da ich den Akku nur zu maximal (bzw. minimal) 50% entladen möchte habe ich bei voll beladenem Akku ~20,5h zur Verfügung. Das sollte im Grunde reichen um die LEDs jeden Abend für ein paar Stunden als Dekolicht laufen zu lassen, einen Strich durch die Rechnung macht mir aber das Solarpanel.
Ich bekomme an einem sonnigen Tag für 1 Stunde 12V aus dem Panel und an trüberen Tagen eher 2-3V.
Mein Laderegler hat einen Unterspannungsschutz wenn die Spannung des Akkus unter 11,5V fällt, man sagte mir dass der Akku auf diese Weise nicht sehr lange leben dürfte und der Unterspannungsschutz des Laderegler sinnlos sei.

Dazu 3 Fragen:
1. Wie ermittle ich den Ladezustand des Akkus (50%?)damit ich die LEDs nicht einschalte wenn der Akku zu wenig Spannung hat?
2. Welche Spannung ist als untere Grenze für einen Bleiakku empfehlenswert? 11,8V? 12V?
3. Gibt es ein Relais oder ein anderes Bauteil wie zb. eine Diode die den Stromkreis nur dann aufmacht wenn die Spannung über dem Schwellenwert liegt?



Vielen Dank
Soloplex

 

[T.Paul]

Ein für 12V-PWM-Laderegelung geeignetes Solarmodul muss eine Vpmax von etwa 17,8-18V aufweisen. Wenn dein Modul an sonnigen Tagen nur 12V aufweist, wird dein Akku nie geladen. Ladeschlusspannung von (bei der Kapazität wohl AGM-)Bleiakkus mit Nennspannung 12V liegt bei etwa 14,4-14,7V und eine Erhaltungsladespannung von 13,6-13,8V. Die Entladeschlußspannung von 11,5V geht schon in Ordnung, 10,5V gingen auch noch - dann ist der Akku aber auch ziemlich leer oder war zu stark belastet. Deine 50% Reserve kannst du nur durch die Überdimensionierung der batterie ggü. dem Verbrauch erreichen. Dazu müsste er aber erstmal geladen werden

Wie sind die technischen Daten deines Moduls (Pmax, Vpmax, Voc, Isc, Ipmax) und welchen Laderegler hast du im Einsatz?

Die Kapazität einer solchen Batterie ist übrigens auf eine über Zeit gleichmäßige Last angegeben - üblicherweise für 5, 20 oder 100 Stunden (C5, C20, C100 - siehe techn. Daten der Batterie) - Wenn das 7,5Ah/C100 sind und du da 18W dranhängst, liegt die Kapazität womöglich nur noch bei 6Ah ... das sind alles relative Angaben.

 

[Soloplex]

Hallo,

entschuldige bitte die Verspätung.
Der Akku ist mit 20h angeschrieben und mein Solarmodul ist dieses hier: http://www.westech-pv.com/index.php?a=623
Und mit diesem Modul bekomme ich jetzt um ~19:30 ca. 0,3V. Was kann denn da nicht stimmen? Ich habe mal die Verkabelung gelöst und mit dem Multimeter die Spannung direkt am Modul gemessen, keine Änderung. Mein zweites Modul mit 6WP liefert die gleiche Spannung.
Kann es sein dass mein 50WP Modul bei der gleichen Spannung einfach mehr Strom liefert was sich mit einem Spannungswandler (mit Verlusten) ausgleichen ließe?

 

[T.Paul]

Das Modul soll eine Leerlaufspannung von 22,2V DC haben. Entweder misst du falsch oder an dem Modul stimmt etwas nicht. Das du an 2 untersch. Modulen solche Werte misst bedrängt mich dazu zu glaube, du misst falsch ...

Ich hatte übrigens auch nach dem Laderegler gefragt ...

 

[schick josef]

Das Modul soll eine Leerlaufspannung von 22,2V DC haben. Entweder misst du falsch oder an dem Modul stimmt etwas nicht. Das du an 2 untersch. Modulen solche Werte misst bedrängt mich dazu zu glaube, du misst falsch ...

Ich hatte übrigens auch nach dem Laderegler gefragt ...

Hallo hat Soloplex
zum messen von Gleichspannung etwa den etwa den Wechselstrombereich verwendet? Da kann so etwas herauskommen.
mfg sepp

 

[Soloplex]

Das ist der Laderegler den ich momentan verwende: http://www.conrad.at/ce/de/product/1111 ... Detail=005

Rumliegen habe ich noch diesen: http://www.steca.de/index.php?Steca_Solsum_F_de

Die beiden sind von den Eckdaten ziemlich gleich mit dem Unterschied dass der Conrad einen Unterspannungsschutz hat und die LEDs 1-2 Infos mehr liefern.

Ich habe den schwarzen Kontakt meines Multimeters in das schwarze Kabel des Solarmoduls und den roten Kontakt in das rote Kabel gesteckt. Das Multimeter steht auf V.

 

[schick josef]

Das ist der Laderegler den ich momentan verwende: http://www.conrad.at/ce/de/product/1111 ... Detail=005

Rumliegen habe ich noch diesen: http://www.steca.de/index.php?Steca_Solsum_F_de

Die beiden sind von den Eckdaten ziemlich gleich mit dem Unterschied dass der Conrad einen Unterspannungsschutz hat und die LEDs 1-2 Infos mehr liefern.

Ich habe den schwarzen Kontakt meines Multimeters in das schwarze Kabel des Solarmoduls und den roten Kontakt in das rote Kabel gesteckt. Das Multimeter steht auf V.

Hallo und auch auf Gleichstrom ??????

 

[Soloplex]

Das macht das Multimeter selbstständig.

 

[schick josef]

Das macht das Multimeter selbstständig.

Hallo die billigen sicher nicht

 

[Soloplex]

http://www.conrad.at/ce/de/product/1215 ... Detail=005

Das ist das Multimeter und ich denke du hast recht. Ich habe es aber immer auf DC eingestellt, AC habe ich noch nie damit gemessen.

 

[T.Paul]

Erstmal hat der Steca auch einen Tiefentladeschutz am Lastausgang, zeigt dessen Zustand samt Warnung sogar besser an an den LEDs und geniesst mein höheres Vertrauen ... siehe übrigens auch Kundenmeinungen zu dem Regler auf der verlinkten Shopseite

Davon abgesehen...

Wenn dein Modul im Leerlauf bei Lichteinfall eine Leerlaufspannung von 0,3V aufweist ist es wohl Defekt (oder du misst halt falsch). Das kann so den Akku nicht laden. Die Spannung, die letztendlich am System anliegt solange geladen wird, wird von der aktuellen Spannung der Batterie bestimmt - eine niedrige Systemspannung reduziert dabei die Leistung des Moduls, da dieses nicht mehr Strom als seinen IPmax liefern kann. Eine PWM-Shunt-Ladung beginnt den Ladevorgang immer dann, wenn die Spannung des Moduls die Spannung der Batterie überschreitet (und diese nicht bereits über der Ladeschlußspannung liegt). Solange das Modul also keine 13V oder mehr liefert, passiert hier garnix.

Mal ganz blöd gefragt ... hast du mal die Anschlüsse deines Messgerätes vertauscht beim messen? Evtl. sind + und - vertauscht und die Diode sperrt ... Da ist doch ne Bypass-Diode in der Anschlussbox, oder?

 

[Soloplex]

Wenn ich die Kontakte des Multimeters vertausche bekomme ich die gleiche Spannung mit einem Minus davor angezeigt.
Tagsüber bringt es ja irgendwann seine 12V aber am Nachmittag und gegen Abend fällt es total ab. Ich habe aber auch keine optimale Aufstellung und das Modul befindet sich hinterm Fenster, das sollte aber die Leistung nicht soweit mindern.

 

[T.Paul]

Wo misst du dann die Spannung? An den Modulklemmen am Laderegler? Miss mal lieber die Batteriespannung, wenn die bei 12,6-13,8V (je nach Typ) liegt ist der Akku voll - dein Modul benötigt an nem Tag wie wir sie gerade hatten keine 2 1/2 Stunden um deinen Akku von Furzleer auf Explosiv-Voll zu laden, die Leistung des Moduls kannst du mit dem kleinen Akku im Sommer garnicht speichern ... Ich lade so einen Akku für meine 6W-LED-Beleuchtung im Gartenschuppen erfolgreich mit einem 10Wp-Modul.

Es könnte sein, dass der Akku Nachmittags schon voll ist und dieser Laderegler keine Erhaltungsladung beherrscht sondern das Modul kurzschliesst ... Außerdem denke ich, wäre die andere Fehlerquelle, dass das Modul wohl kaum mehr als eine Bypass-Diode in der Anschlussbox haben wird, sprich wenn eine (der 36) Zelle(n) verschattet ist, ist das ganze Modul tot.

 

[Soloplex]

Es sind zwei Dioden in der Anschlussbox vorhanden, je eine an jedem Anschluss.

 

[T.Paul]

Würde bei dem Zellenaufbau keinen Sinn machen da 2 Strings zu bilden, die werden wohl beide in die selbe (elektrische) Richtung sitzen ...

 

[Soloplex]

Und eine Überbrückung dieser Dioden würde dieses Problem umgehen, aber im Zweifelsfall mein Solarpanel zerstören wenn ich einen Kurzschluss habe, richtig?

 

[T.Paul]

Nein, es würde dafür Sorgen, dass dein Panel des Nachts den Strom aus dem Akku saugt, sofern dein Laderegler dies nicht verhindert ...

 

[stefanfroh]

Das macht das Multimeter selbstständig.

Hallo die billigen sicher nicht

Leider hast du recht. Habe auch ein "billiges"-Gerät und das hat sich leider nicht automatisch umgestellt. Habe ewig lang an einer Lösung gesucht, dabei war sie mal wieder so einfach...habe aber darauf gelernt und mir ein deutlich hochwertigens Multimeter gegönnt. Habe nun keine Probleme mehr und nun funktioniert alles genau so wie ich es will =)

Edit: Bin jetzt generell auf hochwertigeres Zeugs umgestiegen, dieses wird am meisten eigentlich Online von mir gekauft, denn es gibt verschiedene Möglichkeiten dort Geld zu sparen und ich finde es besser lieber ein paar Tage zu warten (meistens ist es ja nicht länger) als das ich irgendwelche Sachen kaufe wie z.B. oben und es dann alles nichts funktioniert.

 

[Unimog-HeizeR]

Und mit diesem Modul bekomme ich jetzt um ~19:30 ca. 0,3V.

Hallo

Also ich würde mal behaupten, das passt so.
Bei uns ist es um 19:30 Uhr schon so dunkel,
dass mir die 0,3V Glaubwürdig erscheinen.

Mehr aussagekraft hätte vielleicht eine Messung, wenn denn mal die Sonne scheint.

Gruß
Timo