Beigetragen von AKKA am 16 Feb 2012 23:23:58

.... aber bei unseren neuen AGM tendiere ich zu float und überlasse das batteriegerechte Laden, das Spannungen bis bulk erfordert, Solarpaneelen und MPP-Regler, da er über eine intelligente Ladekurve mit Spannungsregelung verfügt.

Wie macht Ihr das?

Andreas / AKKA

Genau so ist es richtig Andreas. Wenn die Batterien geladen sind, muss von bulk auf float umgeschaltet werden (IuoU-Kennline) Wenn du nicht sicherstellen kannst das Ladungsende zu erkennen, darfst du von vornherein nur mit der unbegrenzt zulässigen Dauerspannung laden. Das ist dann die sogn. IU-Kennlinie, wie in jedem KFZ. (Hier unten auf der Seite habe ich erklärt.). Alles andere würde die AGMs mittelfristig schrotten. Ich würde bei nächster Gelegenheit den Regler austauschen und z.B auch einen MPP wie bei den Sokos verwenden

Martin

Beigetragen von MERGER am 17 Feb 2012 06:03:06
Das ist dann die sogn. IU-Kennlinie, wie in jedem KFZ. (Hier unten auf der Seite habe ich erklärt.). Alles andere würde die AGMs mittelfristig schrotten. Ich würde bei nächster Gelegenheit den Regler austauschen und z.B auch einen MPP wie bei den Sokos verwenden

Martin

Hallo Martin,

danke zunächst für Deine für uns Elektroamateure empfehlenswerte Seite mit dem Grundlagenwissen rund um die Bordelektrik. Dort hatte ich heute zuerst nachgelesen, fand aber mein Problem nicht (direkt) behandelt. - Da Du mir nun rätst, den IU-Regler gegen einen MPP-Regler mit 3 Stufen Regelung zu tauschen, riskiere ich mal einen Einspruch. Ich GLAUBE, dass es für Windgeneratoren solche Regler nicht gibt. Windgeneratoren müssen immer unter Last laufen, daher schaltet mein derzeitiger Regler bei erreichen der eingestellten max. Spannung von Batterie auf Heizwiderstände, damit der Generator immer was zu tun hat. Wenn ich recht erinnere, schalten MPP-Regler, ich kenne sie nur in Verbindung mit Solaranlagen, beim Regeln an und aus. Der Windgenerator könnte/würde ggfs. Drehzahl bis zum Wegfliegen machen. - Ist das richtig?

Gibt es intelligente IUoU- oder MPP-Regler auch für Windgeneratoren?

Andreas / AKKA

Beigetragen von AKKA am 16 Feb 2012 23:23:58

Wir betreiben einen 350W Superwind mit LVM-Regler von Aerogen. Dieser Regler hat nur die Funktion, bei erreichen der einstellbaren Ladeschlussspannung von Batterieladung auf Heizwiderstände umzuschalten, um die nun vollen Batterien nicht weiter mit der Ladeschlussspannung zu laden und irgendwann zum Verdampfen zu bringen.

Der Regler ist herstellerseitig auf 14,2V Ladeschlussspannung eingestellt, damit ( sinngemäßes Zitat ) "ein Überladen der Batterie vermieden wird. Der Spannungswert kann den Batterieerfordernissen angepasst werden. "  Unsere Batterien verlangen bulk 14,5 bis 14,9V und float 13,6 bis 13,8V . Auf welchen Wert ist bei diesen Vorgaben der Regler einzustellen? Dabei sei unterstellt, dass es anhaltend weht und der Bordverbrauch gering ist.

float ... da kann nix schiefgehen, aber das Batterieladen ist wenig effektiv
buik.... längerfristig, würde die Batterien schnell überladen und schädigen
oder... Ladestand beobachten und mit bulk bis "Batterie voll" laden, dann Generator abschalten ... wenig komfortabel.

Unsere bisherigen AGM Batterien habe ich mit Einstellung 14,2V  - also zwischen float und bulk -  über 6 Jahre geladen. Habe mir nie Gedanken dazu gemacht, aber bei unseren neuen AGM tendiere ich zu float und überlasse das batteriegerechte Laden, das Spannungen bis bulk erfordert, Solarpaneelen und MPP-Regler, da er über eine intelligente Ladekurve mit Spannungsregelung verfügt.

Wie macht Ihr das?

Andreas / AKKA

Hallo die AKKA,

So einen...bzw. Prinzip "Überspannungsvernichtungsregler" haben wir seit Jahren mit Erfolg an Bord, er hat den Vorteil, dass man die Batterien an den diversen "Erneuerbaren" vor allem den Solarzellen unbeaufsichtigt angeschaltet lassen kann. Da wir (vor allem die Käptn)auf der anderen Seite dem KISS-Prinzip stark verbunden sind, haben wir auch keine Laderegler an den Zellen, sondern schalten sie direkt auf die Batterien. Der dadurch zustandekommende Peakpower-Verlust der Zellen ist in den Tropen durch den Leistungsverlust der Zellen durch Wärme sowieso gering und der Aufwand mit MPP-Reglern für uns an Bord technische Spielerei, die paar gewonnenen Ah bringen es dann auch nicht. Da soolte man schon eherdie Paneele nachführen, aber wer tut das schon???Alles viel zu aufwendig, da schon lieber das Leben bei nem Sundowner geniessen.

Lässt sich die Einschaltschwelle (hoffentlich) Eures Reglers über ein Poti einstellen?
Dann sucht Euch einen Spannungswert für AGM Batterien knapp unter "Bulk". Wenn Ihr dann das Boot länger an der Ladequelle  lasst, dann stellt Ihr den Wert auf "Float"..wohlgemerkt , an der Batterie gemessen, nicht am Regler, da kann schon bei älteren Bordnetzen ein Unterschied bestehen.

Wir haben, nach langjährigem Experiment mit allen gängigen Batterietypen wieder auf normale gewartete Batterien umgestellt, da ist diese Einstellung weniger kritisch und funktioniert seit .........

:):)

Beigetragen von AKKA am 17 Feb 2012 09:26:37
...

Da Du mir nun rätst, den IU-Regler gegen einen MPP-Regler mit 3 Stufen Regelung zu tauschen, riskiere ich mal einen Einspruch. Ich GLAUBE, dass es für Windgeneratoren solche Regler nicht gibt. Windgeneratoren müssen immer unter Last laufen, daher schaltet mein derzeitiger Regler bei erreichen der eingestellten max. Spannung von Batterie auf Heizwiderstände, damit der Generator immer was zu tun hat. Wenn ich recht erinnere, schalten MPP-Regler, ich kenne sie nur in Verbindung mit Solaranlagen, beim Regeln an und aus. Der Windgenerator könnte/würde ggfs. Drehzahl bis zum Wegfliegen machen. - Ist das richtig?

Gibt es intelligente IUoU- oder MPP-Regler auch für Windgeneratoren?

Andreas / AKKA

Hallo Andreas,

es mag sein, dass ein solcher Regler nicht vom Hersteller deines Windgenerators angeboten wird d.h. heißt aber nicht, dass ein solcher Regler an einem Windgenerator nicht möglich ist. Dein heutiger Regler ist ein  sogenannter Parallel (Shunt)-Regler. Deren Funktionsprinzip ist einfach. Der Windgenerator ist direkt auf die Batterie geschaltet. Wenn diese eine eingestellte Spannung erreicht, wird über den Regler ein Widerstand, der eine künstliche Last darstellt, dazugeschaltet. Damit wird soviel Strom verbraucht, dass die Spannung nicht weiter zunimmt. Das ist schon alles. Es ist leicht einzusehen, dass man den Regler auch so bauen könnte, dass dieses Dazuschalten des Widerstandes zunächst erst bei einer höheren Spannung und nach vollständigen Laden der Batt bei einer niedrigeren erfolgen würde. Damit hätte man die gewünschte IUoU-Kennlinie. Mit einem kleinen Prozessor (PIC,  etc) für einen geübten Elektronikbastler kein Problem.

Im Grunde ist es doch immer das Gleiche. Deine Batterie möchte eine IUoU-Kennlinie mit den richtigen Spannungswerten sehen und dein Windgenerator unter allen Umständen eine Mindestlast, damit er nicht durchdreht. Du möchtest darüber hinaus noch deinen Windgenerator so betreiben, dass er maximale Leistung abgibt. Die Forderung einer Mindestlast erfüllt dein heutiger Regler. Damit wird dein Generator auch genügend belastet, wenn überhaupt keine Batterie angeschlossen ist. Die Forderung der Batterie erfüllt optimal ein MPP-Regler (z.B. einer der preiswerteren von IVT). Der wiederum hat einen sehr breiten Eingangsspannungsbereich. Für einen guten Wirkungsgrad sollte die Spannung möglichst hoch sein, sie darf zur Not aber sogar unterhalb der Batteriespannung liegen. Von dort her kannst du auch hingehen, und hinter deinen jetzigen Shunt-Regler noch einen MPP schalten. Dazu sollte der Shuntregler auf die max. mögliche Spannung eingestellt werden und der MPP auf die Batteriewerte. Das ist auch von einem elektronischen Laien zu schaffen und erfüllt alle Forderungen bei bestmöglichem Ergebnis.

Martin

Beigetragen von MERGER am 17 Feb 2012 12:55:49
Von dort her kannst du auch hingehen, und hinter deinen jetzigen Shunt-Regler noch einen MPP schalten. Dazu sollte der Shuntregler auf die max. mögliche Spannung eingestellt werden und der MPP auf die Batteriewerte. Das ist auch von einem elektronischen Laien zu schaffen und erfüllt alle Forderungen bei bestmöglichem Ergebnis.

Martin

Gute Idee Martin,

aber der MPP-Solarregler-Hersteller meines Vertrauens in Deutschland, rät von dieser Variante ab (obwohl er einen weiteren Regler hätte verkaufen können). Dafür ist ein Solarregler nicht gedacht/erprobt und Schäden seien wahrscheinlich. - Nun weiss ich, der elektrische Laie, immer noch nicht mit Sicherheit wie ein Solarregler arbeitet. Ich glaube durch öffnen und schließen der Verbindung zwischen Solarpanel und Batterie wird die Ladung gesteuert. Was macht die Spannung und infolge der Windgeneratorregler wenn die Leitung zur Batterie im (schnellen) Wechsel ON und OFF ist? Wird dann ebenso (schnell) der Lastwiderstand des Windgeneratorreglers zu- und abgeschaltet, da der Generator immer unter Last laufen soll?

Wer hat noch praktische Erfahrungen und mag Empfehlungen zu bestmöglicher und dabei batteriegerechter Ladung durch Windgeneratoren geben ... speziell wenn die Batterien voll sind und der Starkwind anhaltend bläst ... es ist niemand an Bord, der den Stoppschalter betätigen könnte oder Lust dazu hätte.

Andreas / AKKA

 

 

Zu meiner Eingangsfrage betreff Laderegelung für Windgeneratoren, damit unsere AGM mit bulk 14,7 und float 13,7V möglichst intelligent und batteriegerecht geladen werden, schrieb mir Herr Klaus Krieger von der Superwind GmbH. Hier ein Auszug mit, wie ich fand, interessanten Informationen.          

IU oder IUoU Ladung funktioniert nur richtig, wenn Sie statische Zustände haben - also, wenn Ihr vom Netz gespeistes Ladegerät mit maximalem Strom laden kann und dieses dann zeitgesteuert nach Erreichen einer bestimmten Klemmenspannung auf Erhaltungsladung mit reduzierter Spannung schaltet.

 Schwierig wird das Verfahren bereits, wenn neben dem Laden gleichzeitig wechselnde Verbraucher am Gleichstromnetz hängen. Wenn Sie zeitweise starke Verbraucher haben, die einen höheren Strom  ziehen als das Ladegerät liefern kann, stellt sich die Frage, nach welchen Kriterien das Gerät eigentlich von der I-Phase auf die U-Phase schalten soll, bzw. nach welchen Kriterien die Zeit zurückgesetzt werden soll, in der von U auf I gewechselt wird.

 Haben Sie dann noch einen Windgenerator mit naturgemäß sehr dynamischer Leistungsabgabe, dann funktioniert ein Algorithmus "Ladung für 5 oder 7 h mit 14,7 V zulassen, dann für eine Zeit x auf 13,8 V Erhaltungsladung schalten" schon gar nicht mehr. Denn Sie erreichen bei wechselhaften Winden diese genannten 14,7 V nur unregelmässig und es stellt sich die Frage, wann wird die Zeitmessung der 14,7 Volt-Periode wieder zurück gesetzt.

 

Vielleicht ist die ganze Diskussion sowie eher rein akademisch. In der Praxis tritt die Situation, dass durch Wind geladen wird, aber keine Verbraucher zugeschaltet sind,  kaum auf. Bei Systemen, die wir völlig unbemannt betreiben (z.B. ein Leuchtfeuer), haben wir immer elektrische Verbraucher und die Batterie hat die Rolle eines Energie-Puffers. Es wird also auch immer wieder Energie aus der Batterie entnommen und der aktuelle Ladezustand der Batterie schwankt kontinuierlich. Die Funktion des Ladereglers besteht darin, im Extremfall eines lang andauernden Sturms eine Zerstörung der Batterie und der daran angeschlossenen Verbraucher zu verhindern. Die Begrenzung auf z.B. 14,2 V ist da ein sehr guter Kompromiss und meiner Meinung nach könnten Sie auch gut auf 14,4 V gehen, wenn Sie meist an Bord sind und Verbraucher betreiben. Bei langer Abwesenheit allerdings, würde ich dann den Windgenerator abstellen. Das wäre aber kein größeres Problem, denn die Selbstentladung moderner Batterien ist marginal.

 Eine interessantere Fragestellung ist eher, in welchem Temperaturbereich Sie und Ihr Schiff sich bewegen. Ausgehend von 20 °C müsste pro Grad Temperaturanstieg, die Ladespannung um 30 mV zurückgehen. Bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C läge die zulässige Ladespannung bei 14,4 V - 0,6 V = 13,8 V.  Aus diesem Grund haben alle Superwind-Laderegler unserer SCR-Serie eine eingebaute Temperatur-Kompensation. Der Temperatursensor liegt auf dem Laderegler, kann aber durch einen externen Sensor ersetzt werden, falls die Temperaturzonen von Batteriebank und Laderegler verschieden wären.

 superwind GmbH

Klaus Krieger

 

 

Da sage ich doch mal auf FB-Neudeutsch  „Das gefällt mir“ und der Superwind sowieso

 

 

Andreas / AKKA

Das klingt alles sehr durchdacht und überzeugend Andreas heißt im Umkehrschluss aber auch, dass sich Windgeneratoren nicht eignen um ohne parallele Verbraucher unbeaufsichtigt die Batts zu laden. Ich würde mich jedenfalls nicht trauen in einem solchen Fall die Ladeschlussspannung höher als Float einzustellen. Dafür sind AGMs einfach zu teuer.

Die Stellungnahme von Hr. Krieger / Superwind unterstuetze ich inhaltlich vollstaendig, insbesondere auch die Ausfuehrungen ueber die Ladeschlussspannung in tropischen Gebieten.
Zur Erhaltungsladung "float" bei laengerer Abwesenheit empfiehlt sich anstatt des Windgenerators ein kleines Solarpanel, das die Verluste leicht ausgleicht
und den Batteriesatz frisch haelt.