Da ich diesen Akku-Typen mag und ich schon viel über die mögliche Verwendung in Verbindung mit Photovoltaik-Anlagen gelesen habe, habe ich mir überlegt, wie ich diese Akkus am besten mit meiner Test-Platte nutzen kann. Ich habe mir vor ein paar Jahren mal einen Li-Ion-Akku aus mehreren alten Notebook-Akkus zusammengebaut und er hat in den Jahren kaum an Kapazität verloren.
Da mein alter 12V 14 Ah Akku für die Test-Anlage kaum noch Kapazität hatte (meine Messungen ergaben ca. 4 Ah), kam mir die Idee mal etwas neues zu versuchen.
Li-Ion-Akkus haben jedoch andere Spannungen, daher ergaben sich mehrere Probleme, die beim Laderegler anfingen.
Li-Ion-Akkus werden mit einer Spannung von max. 4,2V/Zelle geladen, die Nennspannung beträgt 3,7 bzw. 3,6V/Zelle. Wenn diese Zellen jedoch nie ganz voll macht und nie ganz leer, dann halten sie sehr lange. Betreibt man sie beispielsweise nur bei einem Ladezustand von 30-70%, dann können sie statt der 500 Zyklen locker das 3-4 fache erreichen.
Bei meiner Anwendung kamen eigentlich nur 14,4V bzw. 14,8V oder 10,8V bzw. 11,1V Akku-Packs in Frage. Der Laderegler sollte also bei 12,3 V bzw. 16,4 V abschalten, für längere Lebensdauer sogar etwas früher.
Wenn man sich mal die Lade-Kennlinien der Akkus bei meinem Graupner-Ladegerät ansieht, dann werden sie erst mit einem konstanten Strom geladen und dann mit konstanter Spannung, bis der Strom auf ein Zehntel der Kapazität sinkt. So lange man die Spannung von max. 12,6 V nicht überschreitet kann dieser Strom jedoch auch geringer sein. Mein Test-Solarmodul bringt max. noch ca.2A, es ist daher ganz gut geeignet, wenn man ca. 20 Ah Kapazität hat.
Meine Wahl fiel daher auf einen simplen Mosfet-Laderegler, den man leicht umbauen kann.
Das schöne an diesem Laderegler ist, dass man ihn einfach mit dem Spindel-Poti sehr genau einstellen kann, dass die Abschalt-Spannung entweder 16,4 oder 12,3 V beträgt. Er wurde auf etwas unter 12,3V eingestellt.
Ich dachte mir also, dass ich auf diese Weise auch leicht noch einen für 14,4V Zellen bauen kann und habe mir einen Zweiten bestellt.
Das Modell wurde jedoch leider inzwischen überarbeitet und es war ein wenig Arbeit auch diesen hier umzubauen.
.... letztendlich hat es aber geklappt.
Ich habe mich übrigens nach einem Test für eine 11,1V Anlage entschieden, dazu unten mehr..
Die Wahl der Akkus:
Ein Nachteil dieser Akkus ist sicherlich, dass sie empfindlich auf Überladung und zu tiefer Entladung reagieren. Das kann mitunter auch zu Bränden, Explosionen oder einfach zu der Zerstörung der Akkus führen. In der Regel möchte man jedoch alles vermeiden.
Es ist daher ratsam immer eine Schutzelektronik für Li-Ion Zellen zu nutzen. Normalerweise ist in jedem fertigen Akku-Pack, auch in einem Notebook-Akku, diese Elektronik bereits enthalten, billige China-Ware mal ausgeschlossen. Sie schützt den Akku vor Überladung und auch vor Unterladung und man hat schon etwas Weniger, worum man sich selbst sorgen machen muss. In der Regel schaltet sie bei unter 3V/Zelle ab und auch bei über 4,3 V/Zelle. Diese Werte sind zwar auch nicht sehr gut für den Akku, die Elektronik soll allerdings nur für die Sicherheit garantieren und abschalten, bevor Gefahr besteht, falls der Laderegler, oder ein Verbraucher nicht abschaltet.
Ich hab mich für Notebook-Akkus entschieden. Bei E-Bay wurde gerade neue Restposten angeboten und somit wechselten 2 neue Akkus in meinen Besitz. Die Akkus waren zwar unbenutzt, aber lagerten schon länger, die Spannung war bereits auf ca. 2 V/Zelle gesunken, was für so einen Akku schon hart an der Grenze ist. Er lies sich noch laden, aber man konnte keine Spannung mehr messen, da die Elektronik nur das Laden zuließ. Nach dem Aufladen hatten sie zwar statt den 7200mAh nur 6000mAh, das ist allerdings schon ein guter Wert und ich bin soweit zufrieden.
11,1V 6000mAh, davon habe ich 2 gekauft. Mit ein paar Kontakten, Lötarbeiten und etwas Schrumpfschlauch ist ein schickes Akku-Pack draus geworden.
Folgendes sollte man beachten:
-Man sollte es vermeiden gebrauchte, alte Zellen zu kaufen, die nur noch wenig Laufzeit haben. Diese Zellen haben oft nur noch eine sehr geringe Kapazität.
- Notebook-Akkus haben in den meisten Fällen ein intelligente Elektronik mit Prozessor, die viel mehr machen kann, als man für diese Zwecke benötigt. Sie kommuniziert im Normalfall ständig mit dem Notebook und tauscht allerhand Daten über Tempertatur, Ladezustand, Kapazität usw. aus.
Manchmal verweigert sie das Laden, solange der Akku nicht freigeschaltet wurde oder aus anderen Gründen. Ich habe in den letzten Jahren auch so einen Akku erwischt. Er lies sich immer nur ein paar Sekunden laden und schaltete dann ab, zum Glück hatte ich noch eine andere Schutz-Elektronik und habe zusammen mit anderen Zellen, aus anderen Akkus, einen 8000mAh 10,8V-Akku gebaut.
Mit den anderen Beiden komme ich nun auf eine Kapazität von 20Ah.
14,4 (14,8) oder 10,8 (11,1)V ?
Eine 14,4 bzw. 14,8 V Anlage ist zwar effektiver beim Laden, man erhält bei der Spannung ja den Selben Strom, wie bei 10,8 bzw. 11,1V und somit effektiv mehr Leistung. Man müsste allerdings z.B. ein KFZ-Notebook-Netzteil nutzen um Ladegeräte oder Wechselrichter zu betreiben. Das Notebook kann man natürlich direkt am Notebook-Netzteil betreiben ;-)
Bei einer 11,1V (10,8V) Anlage kann man in der Regel viele 12V-Tauglichen Geräte nutzen. Die Spannung sinkt bei der Benutzung langsam von 12V auf unter 10,8V ab. Bei unter 10,8V ist der Akku sogut, wie leer, kommt jedoch immer auf die höhe der Last an. Das ist fast mit einem Blei-Akku identisch.
Ich habe noch einen 150W Wechselrichter ohne Lüfter (kein Sinus), der schon gute Dienste bei meinen Notebooks geleistet hat. Der Wechselrichter fängt bei ca. 10,7V an zu piepen und schaltet bei unter 10V ab. Dann dürfte auch mein Akku leer sein.
Ebenso lässt sich auch mein Ladegerät problemlos nutzen und damit lassen sich alle Akku-Typen laden.
Eine weitere Überlegung waren LiFePo4 Zellen, welche schon z.B. als Motorrad- oder Auto-Batterien genutzt werden. Die Preise sind allerdings noch sehr hoch, aber auf jeden Fall eine interessante Alternative.
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