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Informationen zum Thema:
Forum:
elweb Batterie
Beiträge im Thema:
11
Erster Beitrag:
vor 9 Jahren, 10 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 9 Jahren, 9 Monaten
Beteiligte Autoren:
Bernd Schlueter, GDE, R.M, Felix Jäger, Sinus, Jens Schacherl

Saft STM140 total schwach

Startbeitrag von GDE am 14.11.2007 08:09

Hallo,

fahre in meinem Kewet 10 Stück Saft STM140. Diese werden durch einen Zivan NG3 geladen. Am Anfang konnte ich mit den Akkus meine tägliche Strecke 5 mal fahren (jeweils 16 Kilometer). Nach einem Jahr nun ist es mir noch möglich, mit einer Ladung die Stecke 2,5 x zu fahren. Praktisch eine Halbierung der Reichweite.
Um die Akkus zu formieren, habe ich alle Blöcke mit Glühbirnen entladen und dann für einen Tag kurz geschlossen. Danach jeweils 3 bzw. 4 Blöcke in Reihe mit 5 Ampere 14 Stunden geladen. Aber die Reichweite hat sich dadurch nicht geändert. Auch ist mir aufgefallen, daß ich in dem einen Jahr nur einmal Wasser nachfüllen musste. Habe ich eine zu geringe Ladeendspannung? Wie bzw. wann wird die Ladeendspannung erreicht? Vor der Ausgleichsladung?
Die Aufschrift auf dem Zivan:
I1 30A
Us 77,5V
I2 6A
Um 91,7V

Danke
Gunther

Antworten:

Hallo,

erst mal hast Du 140Ah Blöcke, die kriegst Du mit 5 A in 14 Stunden nicht voll ( 5Ax14h= 70Ah).
Bei den 140 Ah Blöcken sind 7A empfehlenswert, dann mit 7 A 24h laden = 168Ah und ab der
Stunde 20 die Spannung der Blöcke kontrollieren, die sollte nicht mehr als 400mV pro Block fallen
sonst besteht die Möglichkeit dass einer defekt ist.

Nach dieser Behandlung noch mal testen.
Das Ladegerät sollte die 30 A erst nach Erreichen von 80V (8V pro Block) auf I2 umschalten, im Winter noch höher. Wie lange lädt er dann mit I2, sollte auf jeden Fall noch 2 Stunden sein, sonst kann es
vor allem im Winter sein dass die Akkus nicht voll werden.



von Sinus - am 14.11.2007 10:27
Hallo Jürgen,

daß die Formierung nicht richtig war ist mir jetzt klar. Aber meine Ladegeräte schaffen halt nur 5 Ampere. Dann muß ich die Teile entsprechend länger dran lassen. Das ändert aber nichts daran, daß die Akkus vorher schon nicht mehr die volle Leistung gebracht haben.

Ich habe noch einmal nach den Ladeparameter des Zivanss geschaut. Laut Datenblatt wird bei 77,5 Volt auf die Phase 2 umgeschaltet. Die Phase 2 ist von der Zeitdauer wie Phase 1 maximal aber 8 Stunden und wird mit 6 Ampere ausgeführt. U(m) bei 91,7V ist wohl die Maximalspannung. Temperaturfühler ist bei diesem Programm nicht vorgesehen bzw. funktioniert nicht (Ladegerät beginnt mit angeschlossenem Temperaturfühler keine Ladung sondern piesps nur). Laut Atech hat das Ladeprogramm keine Temperaturkompensation.

Demnach werden die Akkus mit diesen Parametern nicht voll geladen, wenn Du von 80 Volt Umschaltspannung ausgehst. Momentan braucht das Ladegerät maximal 4 Stunden. Dann ist die Ladung abgeschlossen. Wenn ich davon ausgehe, daß Phase1 und Phase2 jeweils gleich lang ist, dann habe ich ja in Phase1 nur 60 Ah geladen und in Phase2 nur 12 Ah geladen. Das wäre ja viel zu wenig. Deshalb brauche ich auch kein Wasser nachfüllen.

Was sind dann die richtigen Werte?

Danke
Gunther





von GDE - am 14.11.2007 14:00
Hallo Gunther

Ich fahre die gleichen Typen im Microcar. Die Einstellungen am Ladegerät stimmen schon. Ich habe kurz die Doku gewälzt und fand in etwa die selben Einstellwerte. Nur brauchen meine 140'er bei 28 Ampere Ladestrom ca. 4,5 bis 5 Stunden bis zur Umschaltung zu Stufe 2. Also bei total entladener Batterie passen inkl. Nachladung dann ca. 175 Ah rein. Übrigens ich betreibe zusätzlich zu den 40 Zellen noch 7 Zellen in Serie dazu. Da sich mein Ladegerät Speci K2 von Zivan in der Spannung nicht verstellen lässt, lade ich diese zusätzlichen 7 Zellen vorläufig mit einem herkömmlichen Autolader mit der Einstellung 12 Volt und ca. 20 A Ladestrom am Anfang und bei Ladeende sind es noch ca. 4 A. Beide total verschiedenen Ladearten führen jedoch zu meinem Erstaunen zu dem selben Resultat hinsichtlich Entladekapazität. Wenn genug- aber nicht überladen wird, sind die STM140 recht gutmütig. Was sie aber gar nicht lieben sind hohe Ströme in beinahe entladenem Zustand. Da stirbt dann schon die eine oder andere Zelle.

Grüsse aus Eglisau
Felice

von Felix Jäger - am 14.11.2007 19:49
Hallo Gunther!

Zitat
Saft-Manual
The voltage threshold for STM
batteries is indicated at a
temperature of +10°C and is
adjusted according to the battery
temperature with a negative
coefficient in millivolts per °C.

' Voltage threshold
The voltage threshold that
ends the first level is set at
1.63 V/cell, i.e. 8.15 V
per monoblock.

' Temperature coefficient:
For T>10°C
–0.003 V/°C/cell,
i.e. –0.015 V/°C/monoblock.
For T


von Jens Schacherl - am 14.11.2007 21:37
Hallo Jens,

eine gravierende Wärmeentwicklung bei der Ladung ist mir noch nicht aufgefallen. Aber entweder sind die Akkus von der Kapazität schon hinüber, oder das Ladegerät schaltet zu früh ab.
Wie kann ich das mit der Ab- bzw. Umschaltspannung auf die Phase 2 prüfen? Da ich fast keinen Füllstandsverlust habe, denke ich, daß die Akkus auf jeden Fall nicht überladen wurden.
Daß Zellen komplett defekt sind, kann ich wohl ausschließen, da bei der Fahrt die Spannungen aller Blöcke gleichmäßig absinken und kein Block viel zu früh einbricht.

Also muß ich messen. Und wie kann ich da am Besten vorgehen?

Danke
Gunther


von GDE - am 15.11.2007 06:08
Die Batterien werden erst warm, wenn sie gasen. Da Du kaum Wasserverbrauch hast, hast Du also nicht vollgeladen. Wasserverbrauch und Warmwerden treten immer gleichzeitig auf.
Felix, Deine Bemerkungen machen mich jetzt wieder stutzig. Du sprichst von der schädlichen Hochstrombelastung bei entladenem Akku. Das widerspricht der von vielen Forenmitgliedern gemachten Aussage, dass ein Überladen am schädlichsten sei und eine gelegentlich Umpolung weniger schädlich sei.
Ob die SAFTs mit ihren Ladevorschriften total daneben liegen?
Ich denke, der Mittelweg ist der Beste:
Etwas Überladen ist erforderlich, Umpolen ist unbedingt zu vermeiden. Möglichst viele Teilzellpakete sollten während des Betriebs und während des Ladens auf Spannungsdifferenzen überprüft werden, abweichende Zellen ausgesondert werden.
Ich denke, die kann man dann ausssortieren und getrennt von den anderen mit parallel geschalteten Rundzellen stützen, um Symmetrie wiederherzustellen. Sozusagen das, was die Bleifahrer mit ihren Symmetrieren machen.

Ich möchte anregen, diese tiefgreifenden Diskrepanzen der unterschiedlichen Aussagen einmal auszudiskutieren. Überladen: Ja oder nein?

SAFT und andere Hersteller sagen : ja.

Ich bin drauf und dran, eine differenztemperaturgeregelte Ladung als guten Kompromiss anzusehen...Dann kommt es auf jeden Fall zu einer begrenzten Überladung. 10%?

Die Safts legen mit Sicherheit mehr Augenmerk auf die Funktion auch defekter Zellen und im Zweifelsfall auch Abnutzung durch Überladung. Auch die Stromrechnung zahlt SAFT nicht.
Also, wieviel überladen? 5, 10, 20%?? oder gar nicht, wie viele hier meinen?
(SAFT schreibt 40% Überladung = Gasung vor)

Gunther, ich denke, Du teilst hier eine gerade für uns hier wichtige Erfahrung mit und Felix, Du stützst diese Erfahrung mit Deiner Aussage.
Werden unsere vorschriftsmäßig wartungsgeladenen Zellen kaputtgekocht?

Ich denke, die Wahrheit liegt in der Mitte.



Eine andere Überlegung: Die Überladung richtet sich nach den schwächsten Zellen, die intakten werden gar nicht voll entladen. Die schwächeln dann nach kurzer Zeit, weil sie sich den defekten angleichen. Also, ich werde wohl zukünftig die Temperatur zu Rate ziehen, um defekte Zellen auszusortieren. Also: jeweils einen der drei Batteriekästen meines Saxo abschrauben und die ungekühlten Batterien an der Oberfläche mittels Infrarot kontrollieren. Bei 0,1 Grad Auflösung sollten da Differenzen schon sichtbar werden.
Mal rechnen: bei 5 Ampere Überladung entstehen 7 Watt Erwärmung. Etwa 1 dm² ist die Fläche der 2mm dicken Batteriewände der mittleren Zelle zu den Nachbarn, bei k= 0,4 W/mK.
Temperaturdifferenz bei 7 Watt: 3,5 Grad.
Sprich, diese Methode ist mehr als ausreichend bei abgestellter Batteriekühlung und wird auch noch funktionieren, wenn die Kühlung läuft.
100 Zellen hat meine Kiste.
Alternative: 100 Batterietemperaturfühler hoher Genauigkeit? Einen Scanner bauen, um nur zwei Leitungen nach außen zu führen?...
Die Temperaturmethode über die Batteriespannungsmessung, die bei Mignons üblich ist, ist jedenfalls bei unseren gekühlten Akkus ungeeignet, weil zu ungenau.


von Bernd Schlueter - am 23.11.2007 08:34
Mein Sagemlader vom Saxo lädt bis 160 Volt, sprich, 80Volt für 10 Akkus und schaltet dann ab.
Von 148 Volt auf 160 Volt dauert es nur Sekunden. Schon bei 145 Volt ist der Akku also voll. Ebenso schnell fällt die Spannung beim Entladen, oder schon beim Stehenlassen, auf 132 Volt (entspricht hier 71 Volt, ab.
Überlegung: Geht der letzte Spannungsanstieg nicht mit dieser hohen Spannungsanstiegsgeschwindigkeit vonstatten, sind Zellen unsysmmetrisch oder defekt. Dann gasen diese wegen Überspannung heftig, die Spannung steigt nur langsam an. Auf diese Weise kann man auch defekte Zellen erkennen. Ich vermute, mein Sagem-boitier erkennt auch daran defekte Zellen und schaltet rechtzeitig ab. 164 Volt betrug die höchste von mir beobachtete Spannung. Würde auf hervorragende Akkus hindeuten. Die sind es aber nicht. Offensichlich entladen sich meine Akkus zu schnell selbst...( In 6 Wochen um 45% von 51% anfänglicher Ladung).
Bernd


von Bernd Schlueter - am 23.11.2007 10:22
Bei Deinem Kewet sind die Zellen wenigstens gut zugänglich. Du solltest gegen Ladeende möglichst alle 6 Voltblöcke lückenlos mit einem Spannungsmessgerät kontrollieren. Die Blöcke, die am frühesten "voll" werden, sind die schlechtesten und sorgen dafür, dass die noch intakten Zellen nicht vollgeladen werden. Diese zeigen dann "memory-effekt", das eigentlich nur ein scheinbares ist. Kontrolliere bitte auch, dass Dein Zivan wenigstens ungefähr die eingestellte Spannung für einige Sekunden erreicht!
Also: Sowohl mit einem falsch arbeitenden Zivan, wie auch mit sehr unterschiedlichen Akkus ruinierst Du die noch intakten Zellen.
Das Problem habe ich nicht (alle sehr gleich), aber eine sehr starke Selbstentladung, die den Bordcomputer durcheinanderbringt (Saxo). Ich werde bei meinen 20 Akkus versuchen, 21 dünne Leitungen, über hochohmige Widerstände angekoppelt, zur Kontrolle nach außen zu legen. Sollten defekte Zellen auftreten, erhalten diese einen neuen, gut zugänglichen Platz, und Sonderbehandlung.
Bernd

von Bernd Schlueter - am 01.12.2007 06:13
Meine Safts sind nicht schwach. Aber ich beobachte merkwürdige Aktivitäten meines Ladecomputers in der Sagembox, die ja bei allen PSA verbaut ist. Gestern ludt ich den bis auf nur 30% entleerten Akku voll und wollte dann den vollgeladenen Akku bei 105% Ziegerstand abschalten, vercshob das aber wegen des Unwetters draußen um eine Stunde. In der Hoffnung, das Ding würde selbst, wie das dritt- und vorletzte Mal rechtzeitig abschalten. Aber es ludt auch über den Zeigerendstand noch über eine Stunde hinaus, sodass ich die Ladung unterbrach. jetzt wüsste ich nur zu gerne, ob die Batterien gesprudelt haben, was man normalerweise bei gasdichten Akkus an einer Erwärmung erkennen kann.
Die Safts rekombinieren nicht, die Überschussenergie entweicht als kalte Knallgasenergie.

Durch einen Lauschangriff den gefüllten Safts auf die Spur zu kommen, wäre natürlich toll, um das Schwächeln nach etlichen Ladungen auszuschließen und nur soviel Ladung hineinzuschicken, wie jede Zelle benötigt. Denn symmetriert wird immer auf die schwächste Zelle, bis alle gleich schwächeln.
Schließlich sind da 100 teure Zellen hintereinandergeschaltet, die ein einziges schwarzes Schaf in die ewigen Batteriegründe eingehen lässt.

Jetzt das Verblüffende: Die gelbe Warnlampe, dass mit der Elektronik etwas defekt sei (Diode und Blitzzickzack), ist verloschen. Hat sich das Ding (der boitier Sagem) aus freien Stücken entschlossen, von selbst zu symmetrieren und vorher den Rechner auf "Null" zu setzen? Sozusagen eine automatische Wartungsladung durchgeführt?
Das letzte Mal hatte ich die Ladungsdauer nicht kontrolliert, aber es flossen ca 15,5kWh in den Lader, ehe dieser abschaltete, obwohl die Batterien nominell nur 12 kWh fassen.

Wie kann ich Auskunft über den wirklichen Ladezustand bekommen? Im strömenden Regen verzichtete ich gestern auf die Spannungsmessung in der Endphase der Ladung.

Auf jeden Fall erscheint es mir sinnvoll, ein Kapazimeter zu bauen, sprich, über das das mit Sicherheit eingebaute temperaturstabilisierte shunt und einen Integrator die tatsächlich geflossenen Ladungsmengen zu messen.
Weiß jemand, ob man an die Strominformation kommt? Natürlich könnte ich auch über die Länge eines der langen Kupferkabel zu hinteren Batteriekasten messen und selbst kompensiern...
Ferner spiele ich mit dem Gadanken, bei der Ladung drei Drucksensoren an die drei Nachfüllschläuche leicht zu befestigen, um vorzeitige Gasung wenigstens mit einiger Sicherheit zu erkennen.
Meine Kiste hat offensichtlich noch nicht die volle Kapazität
. Gleich, ob Stadtverkehr, oder mit 80km/h (echte) auf der Autobahn, nach 60km ist Schluss.
Nach der Rückfahrt von Solingen (26km) wurden mir 20% Verbrauch angezeigt. Aber das stimmt hinten und vorne nicht: Es liegt ein Höhenunterschied von einigen 100 Metern dazwischen und LKWs vor mir ließen mich über 10 km mit fast 100km/h ins Tal gleiten.

Ich würde gerne in meine drei black boxes hineinleuchten. Die sind tatsächlich schwarz, die Batteriekisten.
Weiß jemand, wo ich die in und aus den Batterien fließenden Ströme abgreifen kann, um sie von einem 12 bit-Atmel aufintegieren zu lassen?

Mal rechnen: 200 Ampere maximal geteilt durch 4000 = 0,5 Ampere minimal.

von Bernd Schlueter - am 06.12.2007 06:54
Hallo

Mit den kwh kommst du bei Nicd leider nicht weiter, einzige Möglichkeit ist die reingeladenen AH zu messen, ein Großteil des Ladefaktors kommt durch die hohe Ladespannung, dadurch wird die Anzeige eines Kwh Zählers zu Bestimmung der reingeladenen AH ziemlich ungenau.

Gruß

Roman

von R.M - am 06.12.2007 17:21
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