4. Betrieb
4.1. Ladealgorithmus
Die Blue Smart-Ladegeräte-Reihe von Victron sind intelligente Mehrstufen-Batterieladegeräte, die speziell entwickelt wurden, um jeden Ladezyklus und die Ladeerhaltung über längere Zeiträume zu optimieren.
Der mehrstufige Ladealgorithmus umfasst die unten beschriebenen einzelnen Ladephasen:
Bulk
Die Batterie wird mit maximalem Ladestrom geladen, bis die Spannung auf die konfigurierte Absorptionsspannung ansteigt.
Die Dauer der Bulkphase ist abhängig vom Entladungsgrad der Batterie, der Batteriekapazität und dem Ladestrom.
Sobald die Bulkphase abgeschlossen ist, ist die Batterie zu etwa 80 % geladen (bzw. >95 % bei Li-Ionen-Batterien) und kann bei Bedarf wieder in Betrieb genommen werden.
Konstantspannung
Die Batterie wird mit der konfigurierten Absorptionsspannung geladen, wobei der Ladestrom langsam abnimmt, wenn sich die Batterie der vollen Ladung nähert.
Die Dauer der Absorptionsphase ist adaptiv und wird je nach Entladungsgrad der Batterie intelligent variiert - dieser wird aus der Dauer der Bulk-Ladephase ermittelt.
Die Dauer der Absorptionsphase kann zwischen einem Minimum von 30 Minuten bis zu einem Maximum von 8 Stunden (oder wie konfiguriert) für eine tiefentladene Batterie variieren.
Wiederherstellung
Es wird versucht, die Batteriespannung auf die konfigurierte Wiederherstellungsspannung zu erhöhen, während der Ausgangsstrom des Ladegeräts auf 8 % des Nennladestroms geregelt wird (z. B. max. 1,2 A für ein 15-A-Ladegerät).
Die Wiederherstellung ist eine optionale Ladephase für Blei-Säure-Batterien und wird nicht für den regelmäßigen/zyklischen Gebrauch empfohlen - verwenden Sie sie nur bei Bedarf, da unnötiger oder übermäßiger Gebrauch die Lebensdauer der Batterie aufgrund übermäßiger Gasung verkürzt.
Die höhere Ladespannung während der Wiederherstellungsphase kann die Verschlechterung der Batterie durch Sulfatierung teilweise wiederherstellen/umkehren, die typischerweise durch unzureichendes Laden verursacht wird oder wenn die Batterie über einen längeren Zeitraum in tiefentladenem Zustand belassen wird (wenn dies rechtzeitig durchgeführt wird).
Die Wiederherstellungsphase kann gelegentlich auch bei gefluteten Batterien angewendet werden, um die Spannungen der einzelnen Zellen auszugleichen und eine Säureschichtung zu verhindern.
Die Wiederherstellungsphase wird beendet, sobald die Batteriespannung auf die konfigurierte Wiederherstellungsspannung ansteigt oder nach einer maximalen Dauer von 1 Stunde (oder wie konfiguriert).
Beachten Sie, dass es unter bestimmten Bedingungen möglich ist, dass der Wiederherstellungszustand endet, bevor die konfigurierte Wiederherstellungsspannung erreicht wird, z. B. wenn das Ladegerät gleichzeitig Verbraucher mit Strom versorgt, wenn die Batterie vor Beginn der Wiederherstellungsstufe nicht vollständig geladen war, wenn die Wiederherstellungsdauer zu kurz ist (auf weniger als eine Stunde eingestellt) oder wenn der Ausgangsstrom des Ladegeräts im Verhältnis zur Kapazität der Batterie/Batteriebank nicht ausreicht.
Ladeerhaltungsmodus
Die Batteriespannung wird auf der konfigurierten Erhaltungsspannung gehalten, um ein Entladen zu verhindern.
Sobald die Float-Phase begonnen hat, ist die Batterie voll geladen und einsatzbereit.
Die Dauer der Float-Phase ist ebenfalls anpassungsfähig und variiert zwischen 4 und 8 Stunden, abhängig von der Dauer der Absorptionsladephase, bei der das Ladegerät bestimmt, welche Batterie sich in der Speicherphase befindet.
Lagerung
Die Batteriespannung wird auf der konfigurierten Speicherspannung gehalten, die im Vergleich zur Erhaltungsspannung leicht reduziert ist, um die Gasung zu minimieren und die Batterielebensdauer zu verlängern, während die Batterie unbenutzt ist und kontinuierlich geladen wird.
Auffrischen
Um die Batterie aufzufrischen und eine langsame Selbstentladung während der Lagerung über einen längeren Zeitraum zu verhindern, wird alle 7 Tage (oder wie konfiguriert) automatisch eine 1-stündige Absorptionsladung durchgeführt.
Anhand der LEDs POWER und STATUS können Sie feststellen, ob das Blue Smart Ladegerät eingeschaltet ist oder nicht, sowie die aktive Ladestufe; siehe nachstehende Tabelle:
LED | Status | Leistungs-/Ladestufe |
|---|---|---|
Leistung (grün) | Leuchtet | Einschalten |
Aus | Ausschalten | |
Status (orange) | Schnelles Blinken | Bulk |
Langsames Blinken | Konstantspannung / Rekonditionierung / Aktualisierung | |
Leuchtet | Float / Stromversorgungsmodus | |
Aus | Speicherung |
4.2. Temperaturkompensation
Die Victron Blue Smart Ladegeräte-Reihe kompensiert automatisch die konfigurierte Ladespannung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (außer im Li-Ionen-Modus oder bei manueller Deaktivierung).
Die optimale Ladespannung einer Blei-Säure-Batterie variiert invers mit der Batterietemperatur; die automatische temperaturabhängige Ladespannungskompensation vermeidet die Notwendigkeit spezieller Ladespannungseinstellungen in heißen oder kalten Umgebungen.
Während des Einschaltens misst das Ladegerät seine Innentemperatur und verwendet diese Temperatur als Referenz für die Temperaturkompensation. Die anfängliche Temperaturmessung ist jedoch auf 25 °C begrenzt, da nicht bekannt ist, ob das Ladegerät noch warm aus dem früheren Betrieb ist.
Da das Ladegerät während des Betriebs eine gewisse Wärme erzeugt, wird die interne Temperaturmessung nur dann dynamisch verwendet, wenn die interne Temperaturmessung als zuverlässig angesehen wird; wenn der Ladestrom auf ein niedriges/vernachlässigbares Niveau gesunken ist und ausreichend Zeit verstrichen ist, bis sich die Temperatur des Ladegeräts stabilisiert hat.
Die konfigurierte Ladespannung bezieht sich auf eine Nenntemperatur von 25 °C, und die lineare Temperaturkompensation erfolgt zwischen den Grenzen von 6 °C und 50 °C, basierend auf dem voreingestellten Temperaturkompensationskoeffizienten von 16,2 mV/°C (für 24 V-Ladegeräte multiplizieren Sie den Koeffizienten mit 2) oder wie konfiguriert.
Der Temperaturkompensationskoeffizient wird in mV/°C angegeben und gilt für die gesamte Batterie/Batteriebank (nicht pro Batteriezelle).
4.3. Beginnen eines neuen Ladezyklus
Ein neuer Ladezyklus wird beginnen, wenn:
Die Bulk-Phase ist abgeschlossen und die Stromausgabe steigt für vier Sekunden auf den maximalen Ladestrom (aufgrund einer gleichzeitig angeschlossenen Last)
Wenn Re-Bulk-Strom konfiguriert ist; der Stromausgang übersteigt den Re-Bulk-Strom in der Float- oder Speicherphase für vier Sekunden (aufgrund einer gleichzeitig angeschlossenen Last)
Die MODE-Taste wird gedrückt oder es wird ein neuer Lademodus gewählt
VictronConnect wird verwendet, um einen neuen Lademodus auszuwählen oder die Funktion von „Stromversorgung“ auf „Ladegerät“ zu ändern
Die AC-Versorgung wurde getrennt und wieder angeschlossen
4.4. Schätzung der Ladezeit
Eine Blei-Säure-Batterie befindet sich nach Abschluss der Bulk-Ladephase bei etwa 80 % Ladezustand (SoC).
Die Bulk-Phasen-Dauer Tbulk kann als Tbulk = Ah / I berechnet werden, wobei I der Ladestrom (ohne Lasten) und Ah die erschöpfte Batteriekapazität unter 80 % SoC ist.
Eine Absorptionszeit Tabs von bis zu 8 Stunden kann erforderlich sein, um eine tiefentladene Batterie vollständig aufzuladen.
Zum Beispiel beträgt die Ladezeit einer vollständig entladenen 100Ah-Batterie, wenn sie mit einem 10A-Ladegerät auf etwa 80 % SoC aufgeladen wird, Tbulk = 100/10 = 10 Stunden.
Einschließlich einer Konstantspannungsdauer von Tabs = 8 Stunden würde die geschätzte Gesamtladezeit Ttotal = Tbulk + Tabs = 10 + 8 = 18 Stunden betragen. Eine Lithium-Ionen-Batterie ist am Ende der Bulk-Phase zu mehr als 95 % geladen und erreicht nach etwa 30 Minuten Absorptionsladung 100 % Ladung.