Bleiakkus fit halten

[andreas]

Hallo Allerseits,

sicher nutzen viele von euch als Windenergiespeicher Bleiakkus. Dass dies nicht die tollste Technik ist, hat sich wohl schon an allen Standorten herumgesprochen. Der Bleiakku ist ein Urgestein der Energiespeicherung - groß, schwer und nicht gerade von gutem Wirkungsgrad. Dennoch wird er gern genutzt, weil er an vielen Stellen beschaffbar und relativ einfach zu laden ist. Hier ist das nicht anders. Trotz eines beträchtlichen Vorrates besserer Akkutypen betreibe ich weiterhin Bleiakkus diverser Größen, weil sie einfach vorhanden sind.

Leider geht das oft nicht wirklich lange gut. Die Akkus sind in aller Regel schon eine Weile im Einsatz gewesen, bevor man sie günstig bekommt, taufrisch ist keiner davon. Sie fristen noch ein Gnadenbrot im Windschatten und sind recht bald hinüber, haben kaum noch Kapazität. So macht deren Einsatz keine Freude.

Nun gibt es schon seit Jahren Möglichkeiten, solche alten Akkus wieder fit zu machen. Das ist ein recht einfaches Verfahren, wo allein elektrisch versucht wird, die verhärteten und sulfatierten Oberflächen der Bleiplatten im Akku wieder frei zu bekommen. Das klappt nicht immer, aber die Erfolgsquote ist recht hoch. Auf jeden Fall gibt es keine dokumentierten Fälle, wo dies sich negativ ausgewirkt hätte. Daher habe ich mal ein passende Schaltung zusammen gelötet und in Betrieb genommen. Das hat trotz diverser selbst fabrizierter Fehler keine zwei Stunden gedauert. Die Schaltung läuft wie angedacht, sie produziert die vorgesehenen Impulse für den Akku, bleibt komplett kalt und nimmt etwa 10 mA auf.

Darin steckt zunächst ein Taktgeber, es wird hier der allseits verbreitete NE555 dazu benutzt. Er erzeugt ganz schmale Impulse bei langen Ruhezeiten. Diese Impulse steuern einen Fet durch, welcher mit Kondensatoren und Spulen kräftige Strom-Impulse erzeugt, welche dem Akku zugeführt werden. Diese führen dazu, dass beim gleichzeitigen Laden des Akkus derselbe wieder wachgerüttelt wird. Soweit die Theorie.

Praktisch darf sich die Schaltung nun mal meine müden alten Bleiakkus vornehmen. Heute ist als erster Kandidat ein kleiner 12-V-Gelakku dran, er hatte mal 4,5 Ah und ist im ersten Leben in einer kleinen Usv gelaufen. Diverse Versuche daran haben ihn nicht besser gemacht, immerhin sind noch alle Zellen vorhanden. Ein wenig Wasser hat er auch schon erhalten, aber dies hat nicht wirklich geholfen. Wenn er nächste Woche wieder etwas Kapazität zeigt, hat die Schaltung geholfen.

MfG. Andreas

[brukkia]

SPANNEND DEIN EXPERIMENT - WOHNE IN ITALIEN + HABE SCHON DIVERSE AUTOAKKUS GEFUNDEN, DIE SICH LADEN LASSEN + DANN BIS ZU 12.7 V HALTEN

HOFFENTLICH BRINGST DU BALD MEHR ZUM THEMA( BAUANLEITUNG +++ ) !!!

[andreas]

Hallo Allerseits,

im laufenden Betrieb habe ich mal ein paar Bilder gemacht. Die Schaltung dazu ist relativ einfach. Ich habe sie lediglich in Details verändert.

FET-Drain, Impulsabstand

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FET-Drain, Impuls

ds2.jpg (19.72 KiB) 13860-mal betrachtet

FET-Gate, Impuls

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Taktausgang

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Impuls auf dem Akkuanschluss

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Der Impuls am Akku scheint mir noch etwas dünn zu sein. Hier spielen die Impulsfähigkeiten des Fet, der Diode, der Spule und des Elko zusammen. Da besteht sicher noch Verbesserungsbedarf.

Damit sich diese Impulse nur auf den Akku auswirken und nicht vom Ladegerät verschluckt werden, habe ich das Ladegerät (Akkumaster) mit einer "kleinen" Drossel (2x 2,5 mH) entkoppelt:

drossel.jpg (21.24 KiB) 13860-mal betrachtet

MfG. Andreas

[andreas]

Hallo Allerseits,

mit den Bauteilen habe ich noch ein wenig experimentiert. Den etwas betagten Fet BUZ11 habe ich durch einen IRFZ44N ersetzt, er ist etwas niederohmiger. Das verlief problemlos. Die 220-µH-Drossel sollte etwas dicker werden, also ein wenig 1,2-mm-CuL auf einen Ringkern T106-26 gewickelt. Das ergab dann nur 150 µH und war offenbar zu wenig - die Schaltung schwingt dann ziemlich unkontrolliert am Netzgerät bei Testen. Also wieder die alte Spule rein, etwa 0,9 CuL auf einem T80-26-Kern. Damit gibt es am (lahmen) Netzgerät Impulse mit etwa 9 V über Speisespannung. Am Akku sieht man noch gut 4 V über der Ladespannung.

MfG. Andreas

[cordopc]

Hallo Andreas,
da ich auch an einer solchen Schaltung interessiert bin, habe ich mal gestöbert.....
Unter folgendem Link,wird eine, wie ich finde, interessante Schaltungsalternative beschrieben.

http://www.elektronik-labor.de/Notizen/0511Akku2.html

0511Akku24.JPG (23.8 KiB) 13795-mal betrachtet

Ich habe das Teil nachgebaut und es funktioniert zunächst, soweit ich das meßtechnisch nachvollziehen kann, auch mit LED-Betriebsanzeige einwandfrei. Als kleine NPN-Transistoren habe ich BC107 verwendet. Auch ein Umbau auf eine 24V-Version, durch Änderung der beiden Widerstände, ist kein Problem.

Vielleicht kannst du mit deinen Meßmöglichkeiten die Funktion mal mit deiner hier vorgestellten Schaltung vergleichen.

Ein frohes neues Jahr wünscht allen Lesern.....
Klaus

[andreas]

Hallo Klaus,

ich habe diese überaus einfache Schaltung mal aufgebaut und ein paar Diagramme erzeugt. Betrieb am Netzteil mit 12 bis 14 V, Vorwiderstand 2,2 Ohm:

Impulsabstand über der Schaltung, ca. 12 V

impuls1.jpg (16.46 KiB) 13836-mal betrachtet

Einzelimpuls, lang

impuls2.jpg (15.83 KiB) 13836-mal betrachtet

Einzelimpuls, kurz

impuls3.jpg (16.02 KiB) 13836-mal betrachtet

Spannung am Knoten Elko/Widerstand/Emitter

impuls4.jpg (15.79 KiB) 13836-mal betrachtet

Impulsabstand an der Basis 2N3055, ca. 14 V

impuls5.jpg (15.63 KiB) 13836-mal betrachtet

Impuls an der Basis 2N3055

impuls6.jpg (15.49 KiB) 13836-mal betrachtet

Für so wenig Aufwand ein sehr gutes Ergebnis. Die Schaltung arbeitet zuverlässig, wenn auch in der Impulslänge etwas wacklig. Der Impulsabstand variiert im Spannungsbereich etwas, bleibt aber im Rahmen.

Wer es ganz einfach mag, kann so seine Akkus in Bewegung halten. Die Stromaufnahme der Schaltung ist im Mittel sehr gering, es dürften einstellige mA sein.

MfG. Andreas

Noch ein Nachtrag, Erläuterung zu den Bildern:

Das ist jeweils ein Foto des Bildschirms eines (alten) digitalen Speicher-Oszilloskops. Die Kurve verläuft zeitlich horizontal von links nach rechts. Der Zeitmassstab ist unten in der Mitte zu sehen. Er bezieht sich immer auf ein Kästchen. Vertikal ist die Spannungshöhe ablesbar. Der Massstab dafür ist links unten sichtbar, auch dort auf ein Kästchen bezogen. Neben dem eigentlichen Kurvenverlauf finden sich noch weitere Informationen. Das große "T" kennzeichnet den Triggerpunkt, dort wurde der Impuls erkannt und eingefangen. Die beiden großen "X" (eins eingerahmt) stellen zwei auf der Signallinie verschiebbare Cursorpunkte dar. Die Spannungsdifferenz zwischen den Cursorn ist links oben angezeigt, ihr zeitlicher Abstand rechts oben. Bei diesen Messungen lag die Nulllinie auf der unteren gepunkteten horizontalen Linie, sie ist auch mit "0 %" beschriftet.

Das bloß mal als Info für Leser, die so ein Oszilloskop nicht kennen.

[andreas]

Hallo Allerseits,

die ersten Ergebnisse liegen nun vor. Der Test läuft aber noch weiter...

Die Entladewerte des 4,5-Ah-Akkus bei I/10 Entladestrom (also 450 mA) bis runter auf 10 V, etwa täglich aufgenommen:

923 mAh
975 mAh
1073 mAh
1157 mAh

Dazwischen wurde mit I/10 (450 mA) bis 13,8 V (ab dort Konstantspannung) geladen, es gab keine Ruhezeiten. Die anfangs benannte Schaltung war ständig im Einsatz, auch beim Entladen. Die durch sie verursachten ständigen Verluste in Höhe von ca. 10 mA wurden nicht berücksichtigt.

Das ist eine Steigerung der nutzbaren Kapazität von 20 auf 25 %. Nicht viel, aber immerhin feststellbar. Den möglichen Einwand, dass allein der Zyklenbetrieb die erhöhte Kapazität bewirkt, kann ich aus Erfahrung verneinen. Bei so toten Akkus wie diesem macht jeder Zyklus den Akku nur noch mehr fertig, zumal bei so hohem Strom.

Alle Lade- und Entladevorgänge habe ich protokolliert und stelle sie bei Bedarf als Grafik hier rein.

MfG. Andreas

[brukkia]

salu a

tolle sache [b]30%[/b] verbesserung moeglich

nur wie viel energie steckst du rein

habe nur tester : wie kann ich die sache nachvollziehen?
wieviel volt hast du am anfang gemessen?

voller ungeduld wartet auf neues aus deiner kueche !!!

b

[andreas]

Hallo,

habe nur Geduld. Bei Bleiakkus geht es nicht so schnell. Hier geht es auch nicht nicht wirklich um die Energie, da schneiden Bleiakkus eher schlecht ab. Man darf schon um 50 % mehr reinstecken, als nachher rauskommt - egal, ob schon schlechter oder noch guter Akku. Mir ging es eher darum, das Verfahren zur Reaktivierung ehemaligen Kapazität an sich zu testen. Und das sieht bis heute noch recht gut aus. Es geht voran, aber eben langsam.

Das Vermessen solcher Umstände ist nicht ganz einfach. Mit einem groben Testgerät, was sich auf "gut/schlecht" beschränkt, sind solche Feinheiten wie einprozentige Kapazitätszunahmen pro Tag sicher nicht mehr zu erfassen. Die Spannung spielt dabei übrigens nur eine geringe Rolle. Entscheidend sind solche Parameter wie etwa Kapazität oder Kurzschlussstrom, je nach Anwendung und Akkutyp. Ich beschränke mich allein auf die Kapazität, denn die kann ich recht genau vermessen.

MfG. Andreas

[brukkia]

[color=#004040]merci fuer replik

ich wollte aber wissen: wieviel energie brauchst du um die impulse abzuschicken ?

also wie oekonomisch ist das 'fix it up'
und hattest du mehr als 12 v am anfang ???

ts
b[/color]