Stromversorgung Modellschiffsdrohne 12V, 54A Parallelschalt

Hallo Community,

ich bin gerade etwas verunsichert zwecks meiner Stromversorgung,
Ich würde gerne 10Zellen Akkupacks (NiMh) parallel schalten. Ein Pack hat 12V, 9Ah.

6 Packs will ich parallel schalten, alle die gleiche Kapazität und das selbe Alter. Mir ist klar, dass ich "dicke Kabel benötigen werde.

ich bin nur gerade etwas verunsichert, ob ich so viele Packs überhaupt parallel schalten kann, ohne dass ein Schaden ensteht?

Geladen werden alle Packs einzelnd an 6 Prozessorgesteuerten Ladegeräte.


Viele liebe Grüße Benjamin

Wenn man die Paks einzeln läd, hat man jedesmal beim Zusammenschalten ein kleines Problem. Es könnten kurze Zeit hohe Ausgleichsstörme fließen wenn man sie einfach so verbindet und ein Pack doch nicht voll ist, oder schon etwas länger liegt.

Wenn möglich sollte man die Akkus eher getrennt je nach Verbrauchern nutzen, und dann ggf. auch mehr Zellen in Reihe.

Woführ braucht man so viel Leistung / Kapazität ?

Für den Antrieb eines Modellboots brauche ich das. Das Boot sollte möglichst lange fahren können. LiPos sind mit der Kapazität warscheinlich zu teuer, oder? Bleigelakkus sind meines Wissens zu schwer, parallelschaltung auch nicht gut, oder?

Was kann ich machen, gibt es dafür einen AkkupackBallancer oder so was in der Art?

Geladen werden die Akkus mit 3A/h

Hallo!

@ Fischerments!

Theoretisch sollte man Akkus überhaupt nicht paralell schalten, aber praktisch wird es oft z.B. bei Starhilfe gemacht. Wenn es schon seien muss, würde ich empfehlen die Akkupacks nur einmal paralell verbinden und weiterhin als ein Akkupack behandeln (z.B. beim Laden).

Bei solcher Behandlung können die eventuelle Ausgleichströme nur einmal fliessen, da die Akkupaks trotz gleicher Kapazität und Alter, wegen innere Widerstände, nie identisch seien können.

MfG

Wenn die Motoren noch nicht da sind, würed ich überlegen die Motoren für mehr Spannung auszulegen (z.B. 24 oder 36 V) das gibt oft weniger Verluste am Motortreiber und auch den Kohlen am Motor selber. Bei der Höheren Spannung ist es dann auch nicht mehr so schlimm, wenn man 0,5 V an einer Diode verliert.

Es müsste aber "dicke" Diode sein, weil 0,5 V x 54 A sind "nur" 27 W.

MfG

Beim Zusammenschalten kann man die einzelnen Akkupacks über einen kleinen Leistungswiderstand verbinden um die Ausgleichströme zu beschränken.

mfg

Du kannst über Dioden ein gegenseitiges Laden/Entladen verhindern.
Es gibt auch Dioden an denen deutlich weniger als 0,7V abfallen, aber ich komm grad nicht auf den Namen.

... also wäre die einfachste und wohlbekommendste Methode für Akku und Geldbeutel, die im entladene Zustand parallel zu Verbinden, dann mit einem Ladegerät aufzuladen und dann an den Verbraucher zu hängen, oder?
Wenn mein Ladegerät dann an die 12V mit 6 Ah ausspuckt, dauert das Laden ja auch nicht soo lange

Wenn ich die Packs parallel schalte, ist das beim Laden mit DELTA-PEAK ja kein Problem, oder? in welchen Pack wie viel rein geht, regelt sich ja selbst, wenn alle Akkus voll sind wird der Innenwiderstand groß und das Ladegerät schaltet sich selbst ab.

Ist diese Theorie richtig? Danke für eure zahlreichen Vorschläge.

Das mit der Diode habe ich nicht verstanden. Was würde so was kosten, bzw, was ist der Nachteil, wie viel gramm wiegt so ein Bauteil?

Ich komme aus dem Bereich Geoinformatik und entwickle in meiner Diplomarbeit ein Modellboot, welches über cm-Genaues GPS selbst steuern kann und dreidimensionale Modelle des Seebodens aufnimmt.

Hallo

Bei einem Boot spielt das Gewicht wohl keine ausschlaggebende Rolle, deshalb von mir hier diese Idee: Schalte die Akkupacks einzeln auf den Antrieb. Die Steuerung wird dabei mit einer eigenen Versorgung gespeist und schaltet mit mehreren Relais ein Pack nach dem anderen auf den Antrieb. Die Spannung des aktuellen Packs wird von der Steuerung überwacht und bei Entladeschluss wird weitergeschaltet. Ähm, das setzt natürlich die Anwesenheit einer Art Steuerung vorraus...

Gruß

mic

Ja, alles was du geschrieben hast ist richtig und du kannst den Rest ruhig vergessen.

Viel Erfolg weiterhin! :)

MfG

So wie auf dem Bild hab ich das gemeint.
Wenn dann gehen auch als erstes die Dioden hoch und nicht die Akkus.

Bei nur 12 V ist das mit den Dioden schon ein Problem. Der Strom verteilt sich allerdings auf mehrere Dioden, und es ist ja auch nicht gesagt dass so viel Strom gebraucht wird. 56 A bei 12 V sind immerhin über 600 W.
Wenn man mehr Spannung nimmt wird entsprechend der Strom kleiner.

Wenn einem der Verlust an Dioden zu groß ist, könnte man zusätzliche MOSFETS vorsehen und die passend Steuern, so das die FETs dioden mit kleinerer Spannun ersetzen. Die FETs werden nur dann angeschaltet, wenn die Spannung am Akku größer ist als die hinter den FETs. Nach einiger Zeit werden dann bei Belastung vermutlich alle Akkus aktive sein, nur anfangs werden die Akkus mit weniger Spannung geschont. Auch hier bietet es sich aber an eher mit mehr Spannung zu arbeiten.

Wenn man die Akkus fest parallel schaltet, wird das Laden ein Problem. Es ist dann nicht mehr sicher das alle Akkus voll werden, und die Abschaltung per dU oder d2U klappt auch nicht mehr so gut wenn der Ladestrom relativ klein (unter 1/2 C) wird. Die Delta Peak-abschaltung geht gut bei hohen Strömen, nicht bei kleinen.

Ich sehe das nicht so, dass es sich regelt, wieviel Strom in die einzelnen Akkus rein geht: bei dem relativ geringen Strom hilft der Innenwiderstand der Akkus nicht viel. Die Spannung der Akkus nimmt mit zunehemender Temperatur ab - das wird ähnlich wie bei parallen LEDs. Wenn der Akkus voll ist (bzw. schon etwas zu voll für NiMH) nimmt die Spannung auch ab, und der erste volle Akku kreigt den ganzen Strom, im extremfall sogar noch welchen aus den Akkus.

Die zuletzt gezeigte Schaltung mit den Dioden hilft nicht viel. Mit den Dioden fließt nur der Leckstrom der Dioden als Ausgleichsstrom, das ist wirlich wenig !

Werden die Packs bei parallelschaltung mit einem 7Ah Schnellader zuverlässiger geladen?

Es kann nicht passieren, dass beim entladen der Packs ein Akku mehr belastet wird wie der andere, (nach einer Parallelladung)?

Wenn man an den 7 Ah schnelllader die 6 Packs parallel ranhängt, wird das eine langsame Ladung, und die Anschaltung wird vermutlich nicht funktionieren. Dazu kommt noch die Gefahr, dass die Packt unterschiedlich geladen werden.

Das parallelschalten beim Laden ist da noch problematischen als beim Entladen.

@ Fischerments

Die Akkus sollten rein theoretisch immer einzeln kontrolliert geladen und entladen werden, aber die Praxis sieht anders aus.

Am besten ist, meine Meinung nach, nicht zu viel darüber nachdenken und ein Akku als ein Verbrauchsmaterial (wie z.B. Bremsbelag im Auto) sehen, das wenn zuverlässig seien soll, nach bestimmter Zeit erneuert werden muss. Nicht um sonst (oder doch) schreibt der Hersteller auf jedem Akku z.B. "bis zu 1000 mal wiederaufladbar". Für mich bedeutes das von 0 bis 1000 mal, also praktisch nichts konkretes... :)

MfG

Ich würde die Akkus einfach getrennt laden und zum Entladen parallel schalten. Die Ausgleichströme sind vermutlich relativ gering und kein ernsthaftes Problem. Wenn ein Akku vom Ladegerät genommen wird, dann sinkt die Spannung innerhalb kurzer Zeit stark (ca. 1-2 Volt bei einem 10 Zellen Pack, abhängig von Ladestrom und Akkutyp) ab. Dieser Effekt ist vermutlich wesentlich grösser als die Spannungsunterschiede zwischen den einzelnen Packs. Dementsprechend ist die Leerlaufspannung des besten Akkus immer noch niedriger als die Ladespannung des schlechtesten. Wenn nun die Spannung eines Akkus durch parallelschalten mit einem anderen etwas erhöht wird, dann ist der sich einstellende Ausgleichsstrom wesentlich kleiner als der normale Ladestrom und damit für die Akkus nicht weiter schädlich. Ich würde einfach mal mit einem Multimeter (10A Bereich sollte reichen) messen, wie hoch der tatsächliche Ausgangsstrom ist.

Anders sieht es aus, wenn in einem Pack eine oder mehrere kurzgeschlossene Zellen sind. Dies kann im Laufe der Zeit bei alternden (und eventuell manchmal tiefentladenen) Akkus durchaus passieren. In diesem Fall kann es zu problematischen Ausgleichsströmen (und mit etwas Pech zu gasenden/auslaufenden Akkus) kommen. Daher wäre eine Messung der Spannung der einzelnen Akkupacks nach dem Laden sinnvoll. Ausserdem würde ich zur Sicherheit bei jedem Akkupack eine Sicherung in Serie schalten. Wenn es wegen einem defekten Akkupack zu grösseren Ausgleichsströmen kommt, dann löst die Sicherung aus und verhindert Schlimmeres. Die Sicherung muss so dimensioniert sein, dass auch bei einer etwas ungleichen Verteilung des Laststroms keine Sicherung auslöst. Wahrscheinlich wären KFZ Sicherungen mit 15A oder 20A Nennstrom geeignet.

Ein einzelnes Entladen der Akkus hintereinander hat den Nachteil, dass bei einer so schnellen Entladung die verfügbare Kapazität der Akkus deutlich sinkt und gleichzeitig aufgrund des Innenwiderstands die Spannung niedriger liegt. Aus diesen Gründen wird die Energie des Akkus wesentlich schlechter genutzt. Allerdings hat man dafür den Vorteil, dass man eine relativ gute Kontrolle darüber hat, wieviel Energie noch übrig ist und man das Modellschiff mit dem letzten Akku sicher zurück ans Ufer fahren kann.

Hallo Fischerments,
vergiss den Schwachsinn, den die anderen geschrieben haben. Du kannst die Akkus parallel schalten. Ohne Widerstand, ohne Diode. Nur beim Laden *kann* es zu Problemen kommen (negativer differentieller Widerstand), deswegen würde ich die Packs getrennt laden.

An alle anderen: Plappert nicht alles nach, was jemand anders nachgeplappert hat. Probiert's meinetwegen mit einem 1Ω Widerstand aus und messt den Strom. Alternativ: P = R * I², d.h. wenn der Strom groß ist, fällt an R viel Leistung ab. R ist der Innenwiderstand der Akkus. D.h. Akkus werden beim parallelschalten nicht warm -> alles in Ordnung.

@Picture

Zitat:

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Es müsste aber "dicke" Diode sein, weil 0,5 V x 54 A sind "nur" 27 W.

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Wie kommst du auf die 54A? Ein Akku mit 9Ah Kapazität liefert doch nicht zwangsläufig auch 9A Strom.
Die Dioden sollen die Akkus voneinander trennen, d.h. durch jede Diode würde der Strom eines Akkupacks sprich 1/6 des Gesamtstroms fliessen.
Dieselbe Leistung geht natürlich trotzdem verloren, egal ob an einer oder an 6 Dioden.

Zitat:

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.......und es ist ja auch nicht gesagt dass so viel Strom gebraucht wird. 56 A bei 12 V sind immerhin über 600 W.

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Richtig, Fischerments hat ja gesagt, dass er die Akkus zusammenschalten will um über die höhere Kapazität eine längere Laufzeit zu erreichen.
D.h. er will nicht mehr Strom und Leistung haben. Eine höhere Spannung würde also nur helfen, wenn er Motoren findet die bei höherer Spannung dieselbe Leistung bringen, also weniger Strom ziehen.
Eine höhere Akkuspannung würde dann aber wieder Mehraufwand bei der Versorgung der restlichen Elektronik bedeuten, weil die sicher keine 24V oder mehr haben möchte.


@Besserwessi

Zitat:

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Das Parallelschalten beim Laden ist da noch problematischen als beim Entladen.

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Warum? In der Parallelschaltung bekommen die Akkupacks doch zwangsläufig alle dieselbe Ladespannung und der Strom verteilt sich entsprechend den Innenwiderständen.
Verwechselst du das nicht mit der Reihenschaltung beim Laden?
Da bekommen alle Akkuzellen denselben Ladestrom und werden aufgrund von Unterschieden im Innenwiderstand auf unterschiedliche Spannungen aufgeladen, sprich einige Zellen überladen andere werden nicht voll.

@avion23

Zitat:

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Alternativ: P = R * I², d.h. wenn der Strom groß ist, fällt an R viel Leistung ab. R ist der Innenwiderstand der Akkus. D.h. Akkus werden beim parallelschalten nicht warm -> alles in Ordnung.

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In was wandelt der Innenwiderstand die viele Leistung denn um, wenn nicht in Wärme? In Erdbeertorte mit Schlagsahne?

Wenn du zwei Akkus mit unterschiedlicher Spannung zusammenschaltest, muss da ein Ausgleichsstrom fliessen. Und da gute Akkus einen niedrigen Innenwiderstand haben, kann dieser Strom recht hoch werden.

Und wenn ich mir dann mal erlaube hier jemanden nachzuplappern, fällt bei hohem Strom an den Innenwiderständen viel Leistung ab.

Selbst wenn diese Leistung nicht in Wärme sondern in Erbeertorte umgewandelt wird, fehlt sie Fischerments in den Akkus.
Da er mit seinen Akkus ein Boot versorgen und keinen Backwarenladen aufmachen will ist das irgendwie suboptimal.

Der Vorschlag die Akkus über automatische Relaisumschaltung nacheinander zu nutzen scheint mir am saubersten, aber irgendwie auch recht aufwendig.
Dioden oder sogar nur Widerstande dazwischenzuschalten ist irgendwie Energieverschwendung.

Einmal zusammenschalten und dann so lassen scheint mir der beste Kompromiss.
Eigentlich reden wir hier ja nicht von Akkus, sondern vermutlich von Akkupacks aus je 10 Zellen.
Da ist beim Laden die Reihenschaltung der Zellen innerhalb eines Akkupacks vermutlich mindestens genauso schädlich wie die Parallelschaltung der Packs.
D.h. um optimal zu Laden müsste man alle 60 Zellen einzeln laden.
Da das dann wohl sicher doch zuviel Aufwand wird, kann man die Packs auch gleich in der Parallelschaltung lassen und wie PICture als Verbrauchsmaterial ansehen.



Ich habe mir mal eine Schaltung zusammengebaut die zwei Akkupacks über ein Relais zwischen Parallel- und Reihenschaltung umschaltet.
Reihenschaltung, weil ich die höhere Spannung brauchte und parallel zum Laden, weil ich kein Ladegerät für die doppelte Spannung hatte.
Während der Parallelschaltung war sogar noch ein kleiner Widerstand dazwischen geschaltet.
War völliger Käse, die Akkus waren ständig leer, weil sie sich in der Reihenschaltung ungleich entladen und dann in der Parallelschaltung genau deswegen noch mehr entladen haben.

Verbrauchsmaterial klingt ja gut, aber um die 200 Ladezyklen sollte ein Pack schon zuverlässig halten. Ich kann euch ja mal vorrechnen, was so n Pack-.Set Kostet:

1*12V,9Ah PAck von Panasonic (10X HHR900D Zellen) = 160€
---------------------------------------
6* AkkuPack = 960.00 € -> Ein Set zur Parallelschließen
---------------------------------------
2 Sets, zum Wechsel = 1900.00€
---------------------------------------

960€ zum recyclen?
Am Anfang konnte ich mir nicht vorstellen, dass diese Frage so schwierg ist, erst recht nicht, dass die Meinungen dazu so geteilt sind. Frage in die Runde, was soll ich jetzt machen?

Na bei 12V mit 54Ah (deine 10Packs halt) kannst du dir auch eine vernünftige Blei-Gel-Akku einbauen, weil dürfte einfacher sein zum laden, 2.) bezahlbarer, und 3.) vermutlich sogar im Gewicht und Platz sparender sein.

Hallo,

erzähle doch mal mehr über das Projekt und die Antriebe die du eingeplant hast:

Zitat:

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Ich komme aus dem Bereich Geoinformatik und entwickle in meiner Diplomarbeit ein Modellboot, welches über cm-Genaues GPS selbst steuern kann und dreidimensionale Modelle des Seebodens aufnimmt.

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Selbst wenn du die Position im cm-Bereich erkennen kannst, bedeutet das ja nicht, dass dein Boot auch so genau fahren kann. Ein paar Eckdaten wie z.B. wie weit, wie schnell, wie schwer, welcher Motor, Dauer- und Spitzenstrom usw. würde sehr helfen die optimalen Akkus zu finden.


Gruß

mic

Bleigelakkus kosten ca. 5 mal weniger, das ist richtig, wiegen aber auch doppelt so viel. Es ist ein Unterschied, ob ich 10 kg oder 20 kg auf dem Schiff habe. NiMh ist schon stark an der Grenze. Die Alternative wäre LiPo, aber das ist dann natürlich zu teuer, vor allem sollen Sie ja von der Lebensdauer viel kürzer sein.

LiPo's brauchen der Zehllenanzahl definitiv einen Balancer wenn du die parrallel schaltest. Da dürfte einiges an Leistung durch die Leitung jagen, wenn da ein Volt unterschied ist. Bei den NiMH sicherlich auch, bei einem Innenwiderstand von 3,5 mOhm im Durschnitt. Wenn du wirklich soviel Leistung speichern musst würde ich entweder höhere Spannung oder anderes Speichermaterial suchen und 17kg NiMH Zellen zu 20 Kg BleiGel bei vereinfachter Ladung und Entnahme ist für mich kein Argument. Du sparts ca. 800 Euro alleine für die Batterie, neben einiges Kupfer für die Verschaltung deiner Akkupacks. ;)

Laden sollte man die Akkupack auf alle Fälle einzeln.

Das zusammenschalten mit mit einzelen Sicherungen könnte schon reichen. Die Sicherungen haben auch schon einen Widerstand und begrenzen so einen möglichen Ausgleichsstrom. Bei den vollen Akkus fällt die Spannung anfangs ja auch recht schnell ab.

Zur Sicherheit solle man dann aber vorher die Spannungen kontrollieren, um defekte oder versehentlich nicht geladene Packs zu erkennen. Die größte Gefahr wäre wohl ein Pack mit einer defekten Zelle. Die anderen Zellen würden dann durch den Ausgleichsstrom noch etwas mehr Ladung bekommen und dann auch bald durch überladen ausfallen. Ob bei vielleicht 1 V (oder weniger) Spannungsifferenz 2 Sicherungen in Reihe auch auslösen müßte man erst mal testen.

@Fischerments

Zitat:

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1*12V,9Ah PAck von Panasonic (10X HHR900D Zellen) = 160€

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Oops, mit dem stattlichen Preis pro Pack habe ich dann allerdings nicht gerechnet. Aber OK, die 9Ah hätten mich stztzig machen können, die sind bei "günstigen" Modellbauakkus auch nicht drin.

Zitat:

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960€ zum recyclen?

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Ja, bei dem Preis tut es natürlich weh, schon beim Kauf einzuplanen, dass sie nicht endlich halten werden.
Das ändert zwar trotzdem nichts daran, dass Akkus letztendlich Verbrauchsmaterial sind, rechtfertig aber wesentlich höheren Auswand um ein paar Ladezyklen mehr rauszuholen.
Kostenmässig würde der Aufwand für eine Relais-Schaltung die die Akkus nacheinander in Betrieb nimmt ja schon gar nicht mehr auffallen.

Das hätte auch den Vorteil, dass du einzelne Akkus und nicht immer gleich ein 6er Pack nachladen und nachkaufen müsstest.
D.h. für nach einer kurzen Testfahrt kannst du nur die verbrauchten Akkus tauschen und musst beim nächsten mal nicht mit dem halbvollen Pack losfahren.
Auf lange Zeit gesehen könntest du dann auch immer nur einzelne Akkus austauschen und auch unterschiedliche verwenden.
D.h. wenn einer kaputt/verbraucht ist kaufst du irgendeinen neuen den du gerade günstig bekommen kannst und musst nicht gleich 6m Stück neukaufen.
Nachteil wäre natürlich der erhöhte Arbeitsaufwand für das Laden, wenn du nacheinander 12 Akkus statt 2 Akkupacks ans Ladegerät hängen musst.

@Besserwessi

Zitat:

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. Die größte Gefahr wäre wohl ein Pack mit einer defekten Zelle. Die anderen Zellen würden dann durch den Ausgleichsstrom noch etwas mehr Ladung bekommen und dann auch bald durch überladen ausfallen.

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Da leuchtet mir immer noch nicht ein, warum das ein Problem der Parrallellschaltung sein soll.
Diese Gefahr beruht doch auf der Reihenschaltung der Zellen innerhalb jedes Akkus.
Dabei fliesst durch alle Zellen derselbe Strom und eine schwache Zelle mit höherem Widerstand bekommt mehr Ladespannung als die anderen.
D.h. wenn eine Zelle den Geist aufgibt, ist der ganze Akku sowieso mehr oder weniger hin.
Da er dann aber einen höheren Innenwiderstand hat bekommen die parallel geschalteten ander Akkus beim Laden doch nichts davon mit. Die LAdespannung gibt ja das Ladegerät vor und da ein Akku mit einer kaputten Zelle einen wesentlich höheren Innenwiderstand hat, wird er halt nicht mehr mitgeladen.
Selbst wenn man die Akkus erst im geladenen Zustand parallel schaltet, dürfte ein einzelner Akku mit kaputter Zelle keinen grossen Schaden anrichten.
Der kaputte Akku hätte ja die niedrigere Spannung d.h. die anderen Akkus würden ihn "bestromen". Der kaputte Akku hat aber auch einen relativ hohen Innenwiderstand, d.h. Strom wird nicht so hoch sein, dass er den anderen Akkus weh tut.

Das eigentliche Problem bei der Parallelschaltung sehe ich nur in den hohen Ausgleichströmen in dem Moment wo gesunde Akkupacks parallel zusammengeschaltet werden. Das sollte man entweder möglichst selten (nur ein mal) machen oder Massnahmmen zur Begrenzung der Ausgleichströme einbauen.

Mann könnte sich ja mal bei "Ullrichh" erkundigen. Wenn ich mich richtig erinnere, hat er doch sein Kettenfahrgestell über Parallel u. Reihenschaltung von ca. 250 (?) Einzelzellen versorgt.

Zitat:

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Zitat von Grusim

Na bei 12V mit 54Ah (deine 10Packs halt) kannst du dir auch eine vernünftige Blei-Gel-Akku einbauen, weil dürfte einfacher sein zum laden, 2.) bezahlbarer, und 3.) vermutlich sogar im Gewicht und Platz sparender sein.

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Moin moin.

Na endlich einmal ein auch im Preis brauchbarer Vorschlag. :-) Wenn
so ein Bleigeelaccu zu schwer sein sollte, kann man ja Auftiebskörper
ans Boot basteln. Ehe 1900 Euronen für Accus + Geld für die spezielle
Ladevirrichtung (weggescmissen (?) wird, sollte zumindenst der
Testbetrieb mit einen entsprechend passenden Auto Accu erfolgreich
abgeschlossen sein. Anpassen, Verbessern kann man dann immer noch.

Obwohl...cm genaues GPS bekommt nicht jeder und teuer dürfte das
auch kommen, da sind 1..2..3 Tausender für Accus eher geringe
Nebenkosten?

Gruß Richard

@avion, bevor man groß redet sollte man sich mal die Fakten vor Augen führen: selbst billige NiMh-Packs mit bedeutend kleineren Kapazitäten können Ströme von leicht 60A liefern, ergo ist der Innenwiderstand bedeutend kleiner als 1 Ohm.
Bei den erwähnten 9Ah Packs wird der Innenwiderstand noch kleiner sein, bedingt durch die größere Bauart.
Hängt man nun 2 geladene Packs zusammen, die angenommen 1V Potentialdifferenz haben, fließt in einen Akku mehr als 1/10C rein, was ein gesunder Ladestrom wäre. Das geht natürlich zu Lasten der möglichen Ladezyklen.
Aus diesem Grund hängt man die Packs idealerweise mit einem kleinen Widerstand zusammen, um diesen Ausgleichstrom zu begrenzen -> nennt sich Ladungsausgleich. Wenn dieser abgeschlossen ist, kann man die Akkus bedenkenlos paralell schalten.
Denken beim sch..., nicht nur drücken.

mfg

Das man die Zellen zum laden nicht parallel schltet sollte wohl klar sein. Das Problem mit einer einer Defekten Zelle tritt auch vor allem direkt nach dem zusammenschalten auf. Die größe des Ausgleichsstroms ist dabei auch relativ nebensächlich, denn die Akkus sind voll, und entsprechend ist jeder Strom der in die Akkus hineinfließt zu viel. Selbst bei weniger als C/10 ist das ein Problem.

Bei defekten Zellen gibt es beide Versionen:
Hochohmige Zellen -> Das eine Pack wird wirkungslos, ist aber noch harmlos.
Kurzschluß in der Zelle -> Probleme mit Ausgleichsstrom.

Ich würde es so machen, das eine Schaltung erst tested, ob die Spannungen der einzelen Akkupacks fast gleich ist, und dann per LEDs ein OK/Fehler signalisiert. Dann können die Akkus per Schalter oder Stecker zusammengeschaltet werden.

Zitat:

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Das man die Zellen zum laden nicht parallel schltet sollte wohl klar sein.

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Nein, genau das ist mir eben nicht klar. Wenn die Akkus oder Zellen beim Laden parallel geschaltet sind, bekommen sie zwangsläufig alle dieselbe Ladespannung und werden auf dieselbe Spannung aufgeladen.
Genau das will man doch eigentlich.

Zitat:

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Kurzschluß in der Zelle -> Probleme mit Ausgleichsstrom.

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OK, dann hat der Akku mit der kurzgeschlossenen Zelle aber die niedrigere Spannung.
D.h. die anderen 5 ganzen Akku würden den eh schon kaputten Akku überladen und dabei selber jeweils nur 1/5 des gesammten Ausgleichstrom liefern.
Das heisst der eh schon kaputte Akku geht noch mehr kaputt und das ganze ist ein Problem der Reihenschaltung der Zellen innerhalb eines akkus und nicht die Parallelschaltung der Akkus.

Zitat:

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Ich würde es so machen, das eine Schaltung erst tested, ob die Spannungen der einzelen Akkupacks fast gleich ist,

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Wenn sie schon beim Laden parallel geschaltet sind, ist die Spannung doch zwangsläufig gleich.

Von recycle:

Zitat:

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In was wandelt der Innenwiderstand die viele Leistung denn um, wenn nicht in Wärme? In Erdbeertorte mit Schlagsahne?

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Wie wär's mit lesen? Ich zitiere mich:

Zitat:

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Alternativ: P = R * I², d.h. wenn der Strom groß ist, fällt an R viel Leistung ab. R ist der Innenwiderstand der Akkus. D.h. Akkus werden beim parallelschalten nicht warm -> alles in Ordnung.

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Ich habe explizit geschrieben, dass man nicht alles nachplappern soll, was man mal gelesen hat. Ich schlage vor, dass DU dir zwei Metallschienen und einen Haufen NiMh Akkus nimmst und diese parallel schaltest. Dürfen auch gerne 0,1V Unterschied haben. Das ist für baugleiche Akkus mit gleichem Ladezustand sehr viel! Wenn du das gemacht hast, darfst du weiter schwallen.
Von recylce:

Zitat:

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Nein, genau das ist mir eben nicht klar. Wenn die Akkus oder Zellen beim Laden parallel geschaltet sind, bekommen sie zwangsläufig alle dieselbe Ladespannung und werden auf dieselbe Spannung aufgeladen.
Genau das will man doch eigentlich.

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Dachte ich auch mal. Ist aber nicht. Wenn die Temperatur der Zelle beim Ladeende steigt, dann sinkt die Spannung! Deswegen -DeltaU, dU/dt==0 usw. als Ladeschlusserkennung. Ach ja, du hast nicht einen Satz aus meinem Beitrag verstanden. Ich zitiere mich:

Zitat:

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Nur beim Laden *kann* es zu Problemen kommen (negativer differentieller Widerstand), deswegen würde ich die Packs getrennt laden.

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Von Netzman:

Zitat:

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@avion, bevor man groß redet sollte man sich mal die Fakten vor Augen führen: selbst billige NiMh-Packs mit bedeutend kleineren Kapazitäten können Ströme von leicht 60A liefern, ergo ist der Innenwiderstand bedeutend kleiner als 1 Ohm.
Bei den erwähnten 9Ah Packs wird der Innenwiderstand noch kleiner sein, bedingt durch die größere Bauart.
Hängt man nun 2 geladene Packs zusammen, die angenommen 1V Potentialdifferenz haben, fließt in einen Akku mehr als 1/10C rein, was ein gesunder Ladestrom wäre. Das geht natürlich zu Lasten der möglichen Ladezyklen.

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Warum schreibe ich das mit dem sinnlos nachplappern überhaupt? Größenordnung Innenwiderstand NiMh Zelle ~100mΩ bei AA. Bei einer HHR900D minimal 3.5mΩ. Wenn die Akkus nicht warm werden, ist alles in Ordnung! Mess den Strom meinetwegen. Aber plapper doch nicht so einen Blödsinn!

Von Grusim:

Zitat:

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Na bei 12V mit 54Ah (deine 10Packs halt) kannst du dir auch eine vernünftige Blei-Gel-Akku einbauen, weil dürfte einfacher sein zum laden, 2.) bezahlbarer, und 3.) vermutlich sogar im Gewicht und Platz sparender sein.

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Das habe ich auch mal gedacht. Bis ich es mir durchgerechnet habe. Li-ion Akkus sind heute so unglaublich billig! Und einfach zu laden, nicht wie NiMh. Der größte Vorteil: 100%DOD ohne Schwächen! Schau dir die Preise von 18650 Zellen auf dealextreme an.

@Fischerments
Wir sind jetzt preislich schon bei 1900€. Da braucht man ein Battery Management System. So ein großes Pack muss aktiv ausgeglichen werden, Überstromabschaltung, Unterspannungsabschaltung, Überspannungsabschaltung gehört alles dazu. Jeder dieser Fehler führt zu einem defekten System. Das sind dann 1900€ Wirtschaftsförderung.

NiMh ist übrigens vollkommen ungeeignet (Ladeverfahren, keine floatcharge, viele Zellen). Blei ist bei einem geschlossenem Roboter auch nicht angebracht (Gasen, depth of discharge). Am sinnvollsten ist Li-ion technik. Ein BMS brauchst du in jedem Fall.
Ich bezweifel, dass du mit deinem aktuellen Wissensstand ein vernünftiges System auf die Beine stellst. Also entweder kleine Brötchen backen, oder machen lassen, oder vernünftig informieren. Aber letzteres nicht hier im Forum. batteryuniversity.com und google haben gute Informationen zu Akkusystemen.

@avion23

Zitat:

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Wie wär's mit lesen? Ich zitiere mich:
Zitat:

Zitat:

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Alternativ: P = R * I², d.h. wenn der Strom groß ist, fällt an R viel Leistung ab. R ist der Innenwiderstand der Akkus. D.h. Akkus werden beim parallelschalten nicht warm -> alles in Ordnung.

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Ich habe explizit geschrieben, dass man nicht alles nachplappern soll, was man mal gelesen hat. Ich schlage vor, dass DU dir zwei Metallschienen und einen Haufen NiMh Akkus nimmst und diese parallel schaltest. Dürfen auch gerne 0,1V Unterschied haben. Das ist für baugleiche Akkus mit gleichem Ladezustand sehr viel! Wenn du das gemacht hast, darfst du weiter schwallen.

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Richtig, du hast explizit geschrieben, dass man nicht alles nachplappern soll.
Aber:
a) wenn kratzt das? Falls du irgendwelche Befugnisse hast mir Vorschriften zu machen, lasse sie sich mich bitte sehen, ansonsten vergiss es einfach.
b) Gerade weil ich nicht alles ungeprüft nachplappere hinterfrage ich ja deine Aussage, bzw. zweifle sie an.

Zitat:

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Alternativ: P = R * I², d.h. wenn der Strom groß ist, fällt an R viel Leistung ab. R ist der Innenwiderstand der Akkus. D.h. Akkus werden beim parallelschalten nicht warm -> alles in Ordnung.

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Was ist das für eine Argumentationskette?
Die Formel für die Leistung ist richtig, aber solange P auch unbekannt ist, sagt sie nichts über die Höhe des fliessenden Stroms aus.

Der Innenwiderstand Ri ist beim Akku eigentlich nur ein Modell für die chemischen Vorgänge die sich hier tatsächlich abspielen.
Dieses Modell triff aber auch darin zu, dass sowohl Lade- als auch Entladestrom zur Erwärmung des Akkus führen.
Dein Rückschluss, dass der Akku nicht warm wird wenn Strom fliesst, ist also falsch.

Vielleicht wolltest du aber auch nur ausdrücken, dass der Akku sich nicht stark erwärmt, weil nur ein geringer Strom fliesst oder wenig Leistung umgesetzt wird.
Dann taugt deine Argumentation leider immer noch nichts, weil du weder eine quantitative Aussage zur Höhe des Stromes noch zur Leistung beim parallelschalten zweier Akkus machst.

Sprich du trittst auf wie Graf Rotz, unterstellst einer Menge Leute, dass sie ahnungslos Unsinn nachplappern und lieferst als Beweis selber zusammenhangloses Geplapper.

Zitat:

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Ach ja, du hast nicht einen Satz aus meinem Beitrag verstanden. Ich zitiere mich:

Zitat:

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Zitat:
Nur beim Laden *kann* es zu Problemen kommen (negativer differentieller Widerstand), deswegen würde ich die Packs getrennt laden.

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Und wo ist der Unterschied, ob ich einen Akku über ein Ladegerät oder über einen anderen Akku mit höherer Spannung auflade?
Mit dieser Aussage widersprichst du dir selber.

Zitat:

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Ich schlage vor, dass DU dir zwei Metallschienen und einen Haufen NiMh Akkus nimmst und diese parallel schaltest. Dürfen auch gerne 0,1V Unterschied haben. Das ist für baugleiche Akkus mit gleichem Ladezustand sehr viel!

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Zitat:

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Bei einer HHR900D minimal 3.5mΩ.

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OK, dann stellt die Zelle mit der höheren Spannung gegenüber der anderen Zelle eine Spannungsquelle mit 0,1V dar. In Reihe dazu liegen die Innenwiderstände beider Zellen.
Wenn wir dann mal Herrn Ohm bemühen ergibt sich aus I=U/R ein Ladestrom von:
0,1V / 0,007Ω = 14,3 A : kein besonders gesunder Ladestrom für eine Zelle mit 9000mAh.
Faustregel wäre mit C/10 0,9A.

Wir reden aber hier von 6 Akkupacks die Parallel geschaltet werden.
D.h. wenn nur einer davon eine niedrigere Spannung hat liegn die Innenwiderstande der anderen 5 Zellen parallel zueinander.
Damit ergibt sich für die parallelen 5 Zellen ein Innenwiderstand von 0,7mΩ.

0,1V / (0,0007 + 0,0035)Ω = 23A : selbst für Schnellladefähige Akkus etwas viel.

Diese hohen Ausgleichströme treten nur kurzzeitig auf, daher wird die Zelle sicherlich nicht glühend heiss. Aber bei jedem mal stirbt sie ein bisschen mehr.

Das was ich hier berechnet und gesagt habe, mag ja falsch sein. Wenjn du es widerlegen kannst, tu dir keinen Zwang an - dann aber bitte mit Argumenten und nicht mit "ihr seid alle doof, nur ich bin schlau" - Phrasen.

Zitat:

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Also entweder kleine Brötchen backen, oder machen lassen, oder vernünftig informieren. Aber letzteres nicht hier im Forum.

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Glückwunsch, wenigstens ein Treffer. Den Beweis dass nicht alles was hier im Forum gepostet wird Hand und Fuß hat, hast du tatsächlich schlüssig und nachvollziehbar geliefert ;-)

Noch einmal zum Problem beim Laden:
Neben dem Problem mit der ungleichen verteilung des Stromes hat man noch ein zweites wenn man alle Zellen Parallel lädt: Bei dem dann kleinen Ladestrom funktioniert die Abschaltung nach der Zellspannung einfach nicht mehr richtig. Die vollen Zellen erwärmen sich nicht so stark und der Spannungabfall wird kaum meßbar. Es geht also zum einen nicht parallel zu laden, und laden mit weniger als etwa C/2 geht auch nicht richtig, weil man kaum zuverlässig abschalten kann.

Die Argumentation von Avion zum Ausgleichstrom ist einfach falsch. Wenn der innenwiderstand den Strom begrenzt, wird der auch heiß. Auch wenn der Strom eher klein bleibt, ist er ein problem, denn damit wird ein schon voller Akku weiter geladen.
Was einen hier retten kann, ist das der Innenwiderstand bei einem vollen Akku anfangs recht hoch ist, bis die Spannung auf etwa 1,3 V abgefallen ist. Außerdem sinkt die Spannung anfangs ja recht schnell. Wenn alles richtig ist, solle der Spannungunterschied ja auch klein sein. Das Problem ist eher der Fall wenn ein Pack nicht geladen, oder zu heiß (frisch geladen) ist.

Beim Fall einer defekten Zelle ist es die Kombination aus Reihen und Parallelschaltung, die Probleme macht. Leider wird dadurch dann nicht nur die eine ohnehin schon defekte Zelle geschädigt, sondern vor allem die 9 anderen die dazu in Reihe sind.

Mit einem at Avion aber recht: bei der größe sollte man ein Batterymanagement haben, egal ob NiMH oder Lithium basiert.

Was dabei interessant wäre, wie viel Strom wird eigentlich gebraucht ? Vielleicht käme ja auch eine ganz andere Energiequelle in Frage (Solar, Verbrennungsmotor, Sterlingmotor, Thermogenerator). Gerade bei einem Boot sollten ein paar kg mehr auch nicht so schlimm sein.

Zitat:

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Sprich du trittst auf wie Graf Rotz, unterstellst einer Menge Leute, dass sie ahnungslos Unsinn nachplappern und lieferst als Beweis selber zusammenhangloses Geplapper.

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Yeph, frech wie Graf Rotz stimmt. Ich kann es nicht leiden, wenn die selben falschen Informationen immer weiter gegeben werden.

"D.h. Akkus werden beim parallelschalten nicht warm -> alles in Ordnung. "
Auführlicher: Energieerhaltungssatz gilt. P = R * I², die Leistung muss irgendwo hin. Hier haben wir chemische und Wärmeenergie zur Verfügung. Akku voll -> Chemische Energie fällt aus, Wärme bleibt über. Wenn man dann Akkus parallel schaltet wird die Verlustleistung in Form von Wärme frei. Ist keine Erwärmung feststellbar, dann kann auch die Leistung oder Zeit nicht kritisch sein. Ich schließe sozusagen von einem kleinen Delta W = P * t auf ein kleines P oder t. Und dann ist die Welt wieder in Ordnung.

Zitat:

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Und wo ist der Unterschied, ob ich einen Akku über ein Ladegerät oder über einen anderen Akku mit höherer Spannung auflade?
Mit dieser Aussage widersprichst du dir selber.

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_Das_ ist ein sehr großer Unterschied. Ein Ladegerät hört auf zu laden, wenn der Akku voll ist. Zumindest sollte es das, sonst ist es kein vernünftiges Ladegerät.
Und jetzt ausführlich. Beim Laden steigt die Spanung bei Ni* zuerst an. Größenordnung 1,4V - 1,55V. In dieser Zeit wird elektrische Energie in chemische Energie umgesetzt, genau das was wir wollen. Diese Spannung bleibt lange Zeit praktisch unverändert. Von ihrer Höhe kann nicht auf den Ladezustand geschlossen werden. Mit zunehmenden Ladezustand kann aber weniger elektrische Energie in chemische umgesetzt werden. Die überflüssige Energie wird in Wärme umgesetzt. Durch die Erwärmung steigt der Innendruck. Durch den gestiegenen Innendruck sinkt die Spannung (diesen Zusammenhang habe ich nicht verstanden). D.h. man kann von dem Spannungsverlauf auf die Innentemperaturentwicklung schließen. Eine signifikante Temperaturentwicklung kann übrigens nur auftreten, wenn der Strom auch hoch genug ist. Deswegen wird mit mindestens C/3 geladen weil sonst diese Ladeschlusserkennungen versagen.

Jetzt der parallele Fall. Akkus sind absolut identisch -> alles ok. Ein Akku ist etwas weniger voll als der andere. Dann ist der vollere zuerst fertig und seine Spannung sinkt. Dadurch nimmt er mehr Leistung auf. Dadurch steigt die Temperatur. Dadurch sinkt die Spannung. Dadurch nimmt er mehr Leistung auf... D.h. er übernimmt fast die gesamte Leistung die das Ladegerät liefern kann.

Ich hoffe, das war klar formuliert. Ich halte es für sinnlos die Dinge wieder und wieder zu erklären, wenn google reichen würde. Deswegen schreibe ich normalerweise nur kurz ein paar Stichworte. Derjenige der es liest kann sich die Informationen bequem mit google zusammen suchen - von Leuten, die viel besser erklären können als ich. Nur hier in diesem Thread war wieder einmal geballtes Unwissen zu lesen.

Zitat:

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0,1V / (0,0007 + 0,0035)Ω = 23A : selbst für Schnellladefähige Akkus etwas viel.

Diese hohen Ausgleichströme treten nur kurzzeitig auf, daher wird die Zelle sicherlich nicht glühend heiss. Aber bei jedem mal stirbt sie ein bisschen mehr.

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U = R*I, das stimmt. Wir sprechen hier aber von Akkus. Deren Leerlaufspannung steigt extrem schnell an, und fällt auch extrem schnell wieder. Die real existierenden Ströme sind wesentlich kleiner.
Warum probierst du es nicht einfach aus?
Übrigens sind das tolle Zellen, die sich hier jemand herausgesucht hat. Die würde ich ohne zu zögern mit 2C laden, vielleicht auch mehr. Wohlgemerkt dauerhaft. Kurzzeitig verkraften die wesentlich mehr.

Akkus sterben übrigens nicht durch hohe Ströme. So weit ich weiß hat das nur eine Überhitzung oder Durchbrennen der Stromleiter zur Folge. Genau das tritt in der Praxis selten auf bzw. ist leicht zu überprüfen.
Viel größer ist das Risiko von Überladung und Unterladung. Unterladung enthält oft auch ein verpolen. Bei vielen Zellen in Serie muss theoretisch jede einzelne Zelle überwacht und balanciert werden. Bei NiMh wird das schnell viel Aufwand. Das wird es praktisch mit Ausgleichsladung kompensiert. Zusammen mit der schlechten Ladeschlusserkennung ist Li-ion viel sympathischer.

Ich sehe jetzt zwei Möglichkeinten zum Parallelschließen:

---- Wenn ich an jeden +Pol eines Akkupacks einfach eine Schottkey-Diode anbringe, welche entsprechende Ströme aushalten kann, oder? Die ladung erfolgt getrennt
Wie ist das mit dem Spannungsabfall? 0,5 Volt kann man doch ertragen , oder?

----- Sicherung/Polyswitch mit max10A an den +Polen, dann Parallelschaltung
Wenn ich das mit 6 Packs mache, könnte ich ja auch 60A ziehen? (Ich brauche denke ich mal insgesamt 11 oder 12A)

Sind eine der beiden Lösungen Nachhaltig?

Klar, ich bin nicht vom Elektro-Fach, komme aus dem Bereich Vermessung und Geoinformatik, darum melde ich mich ja auch in diesem Forum.

Hab ich das richtig mit dem Ausgleichungsstrom begriffen:

Ich messe an zwei Packs eine Differen von 0,5 V, der Innenwiderstand einer Zelle im Pack ist 0,0035 Ohm. Da 10 Stück in Serie geschaltet sind, ist der Innenwiderstand 0,035 Ohm. Dann: U=R*I -> I =14,3A Belastung pro Zelle? (Ca.)

Hallo!

@ Fischerments

Du hast im Titel geschrieben, dass der Stromverbrauch ca. 54 A seien wird. Wenn du 6 Packs paralell schaltest, sind es bei gleichmessiger Verteilung ca. 9A pro Pack, was auf einer Diode mit Spannungsabfall in Flußrichtung ca. 4,5 W in Wärme umgewandelnde Leistung bedeutet. Ich denke, dass wenn die Diode im umfliessendem Wasser plaziert wird, hält sie es mit kleinem Kühlkörper locker aus.

Wenn die Akkus nur den Antrieb versorgen sollen und keine Schaltungen, die stabile Spannung brauchen, ist die 0,5 V unbedeutend.

Die Lösung mit Sicherung/Polyswitch finde ich nicht gut weil sie nicht zufährlessig ist. Wenn ein Pack abgeschaltet wird, werden die übrigen mehr belastet, was eine Kettenreaktion bis zum Abschalten allen Packs auslösen könnte.

Deine Rechnung des Ausglechstromms stimmt. :)

MfG

Hallo

Zitat:

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Du hast im Titel geschrieben, dass der Stromverbrauch ca. 54 A sein wird.

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Weitere Angaben hat er verweigert. Das ist es nun wirklich nicht wert, dass ihr euch hier deswegen gegenseitig anmacht. Laßt ihn sein Schiffchen doch einfach lostuckern...

Gruß

mic

Ein W-Lan Router, der serielle Signale in IP-Signale umrechnet wird noch damit betrieben und ein Echolot.

Ein Batteriepack hat ja ehr mehr wie 12V, wenn ich dann die Dioden abziehe, werde ich ja auch auf mehr wie 12V kommen.

Dieser Ausgleichsschtrom, wenn die Zellen ausgegichen sind, also ohne Dioden, dann ist der Ausgleichungsstrom ja nicht verlorene Energie, oder?

Noch ne Frage zur Parallelschaltung: Nehmen wir mal an, ich habe das mit den Dioden eingebaut, ein Akku ist halb (4Ah), der andere Voll (9Ah)geladen. Jetzt wird er entladen, dann kann ich doch theoretisch 13Ah insgesamt ziehen, oder? D.h. er würde zuerst die Energie aus dem vollen Akku ziehen, sobald dann beide Akkus auf gleicher Spannungsebene sind, wird aus beiden Strom gezogen?