4. Betrieb
4.1. Ladealgorithmus
Bei der Smart IP43 Charger-Reihe handelt es sich um intelligente mehrstufige Batterieladegeräte, die speziell entwickelt wurden, um jeden Aufladezyklus und die Ladeerhaltung über längere Zeiträume zu optimieren.
Der mehrstufige Ladealgorithmus umfasst die unten beschriebenen einzelnen Ladephasen:
Konstantstrom
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 standardmäßigen Konstantspannungsphase ist angepasst und wird je nach Entladungsgrad der Batterie intelligent variiert (wird aus der Dauer der Konstantstromphase ermittelt).
Die Dauer der angepassten Konstantspannungsphase kann zwischen einem Minimum von 30 Minuten bis zu einem Maximum von 8 Stunden (oder wie konfiguriert) für eine tiefentladene Batterie variieren.
Alternativ kann auch eine feste Konstantspannungsdauer gewählt werden; die feste Konstantspannungsdauer ist die automatische Standardeinstellung, wenn der Lithium-Ionen-Modus ausgewählt wurde.
Die Konstantspannungsphase kann auch vorzeitig beendet werden, wenn der Schweifstrom unter den Schwellenwert für den Schweifstrom sinkt (falls aktiviert).
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.
Ladeerhaltungsspannung
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.
Wiederholte Konstantspannungsphase
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.
Die LEDs zeigen den aktiven Ladezustand an; siehe die Abbildung unten:
Alternativ kann ein Bluetooth-fähiges Gerät (z. B. ein Mobiltelefon oder ein Tablet) mit der VictronConnect App verwendet werden, um den aktiven Ladezustand anzuzeigen. Weitere Informationen finden Sie in den Abschnitten „Überwachung > VictronConnect > Statusbildschirm“ und „Überwachung > VictronConnect > Diagrammbildschirm“.
4.2. Lademodi
Es gibt 3 leicht wählbare integrierte Lademodi (Normal, Hoch und Li-Ion), sowie eine optionale Wiederherstellungsphase, die einbezogen werden kann (mit Ausnahme des Li-Ionen-Modus).
Die integrierten Lademodi in Kombination mit der adaptiven Ladelogik sind für die meisten gängigen Batterietypen geeignet, wie geflutete Bleisäure, AGM, Gel und LiFePO4.
Der gewünschte Lademodus kann über die MODE-Taste des Ladegeräts oder eines Bluetooth-fähigen Geräts (z. B. eines Mobiltelefons oder Tablets) mit der VictronConnect App ausgewählt werden. Für weitere Informationen lesen Sie bitte den Abschnitt „Einrichtung > Einrichtung mit dem Ladegerät“ oder „Einrichtung > Einrichtung über Bluetooth“.
Bei Bedarf ist eine erweiterte Konfiguration mit benutzerdefinierten Einstellungen auch über ein Bluetooth-fähiges Gerät (z. B. ein Mobiltelefon oder Tablet) mit der VictronConnect App möglich. Für weitere Informationen lesen Sie bitte die Abschnitte „Erweiterte Konfiguration > Erweiterte Einstellungen“ und „Erweiterte Konfiguration > Einstellungen des Expertenmodus“.
Alle vorgenommenen Einstellungen werden gespeichert und gehen nicht verloren, wenn das Ladegerät vom Netz oder von der Batterie getrennt wird.
4.2.1. Ladespannung
Die Ladespannungseinstellungen für jede Ladestufe werden je nach gewähltem integriertem Lademodus geändert; siehe die folgende Tabelle:
Hinweis
Um ein ordnungsgemäßes Aufladen, eine lange Lebensdauer der Batterie und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, ist es wichtig, einen Lademodus zu wählen, der für den aufzuladenden Batterietyp und die Kapazität geeignet ist. Beachten Sie hierzu die Empfehlungen des Batterieherstellers.
Die Smart IP43 Charger-Serie verfügt über eine Temperaturkompensation, bei der die nominale/konfigurierte Ladespannung automatisch in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur optimiert wird (außer im Lithium-Ionen-Modus oder bei manueller Deaktivierung). Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt „Betrieb > Temperaturkompensation“.
4.2.2. Wiederherstellungsmodus
Wenn diese Option aktiviert ist, ist die Wiederherstellungsphase im Ladezyklus enthalten. Verwenden Sie sie nur bei Bedarf als Korrektur-/Wartungsmaßnahme. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt „Betrieb > Ladealgorithmus“.
Wenn der Wiederherstellungsmodus aktiviert ist, leuchtet die LED RECONDITION auf und blinkt während der Wiederherstellungsphase.
Der Wiederherstellungsmodus kann über die MODE-Taste des Ladegeräts oder eines Bluetooth-fähigen Geräts (z. B. eines Mobiltelefons oder Tablets) mit der VictronConnect App aktiviert und deaktiviert werden. Für weitere Informationen lesen Sie bitte den Abschnitt „Einrichtung > Einrichtung mit dem Ladegerät“ oder „Einrichtung > Einrichtung über Bluetooth“.
4.2.3. Niedrigstrom-Modus
Bei Aktivierung wird der maximale Ladestrom auf 50 % des maximalen Nennladestroms begrenzt; siehe Abschnitt „Technische Daten“ für weitere Informationen.
Der Niedrigstrom-Modus wird empfohlen, wenn Batterien mit geringerer Kapazität mit einem Hochstromladegerät geladen werden. Das Laden mit einem zu hohen Ladestrom kann zu einer vorzeitigen Abnutzung der Batterien und zu Überhitzung führen.
Normalerweise sollte der maximale Ladestrom für Blei-Säure-Batterien ~0,3 C (mehr als 30 % der Batteriekapazität in Ah) und der maximale Ladestrom für LiFePO4-Batterien ~0,5 C (mehr als 50 % der Batteriekapazität in Ah) nicht überschreiten.
Wenn der Niedrigstrom-Modus aktiviert ist, blinkt die LOW-LED.
Der Niedrigstrommodus kann über die MODE-Taste des Ladegeräts oder eines Bluetooth-fähigen Geräts (z. B. eines Mobiltelefons oder Tablets) mit der VictronConnect App aktiviert und deaktiviert werden. Für weitere Informationen lesen Sie bitte den Abschnitt „Einrichtung > Einrichtung mit dem Ladegerät“ oder „Einrichtung > Einrichtung über Bluetooth“.
Hinweis
Außerdem ist es möglich, die Ladestrombegrenzung auf einen benutzerdefinierten Wert zwischen dem maximalen Nennladestrom und der minimalen Ladestrombegrenzung (25 % des Maximums) einzustellen, indem Sie ein Bluetooth-fähiges Gerät (z. B. ein Mobiltelefon oder Tablet) mit der VictronConnect App verwenden. Für weitere Informationen lesen Sie den Abschnitt „Erweiterte Konfiguration > Erweiterte Einstellungen“.
Wenn die Ladestrombegrenzung auf oder unter 50 % des maximalen Nennladestroms eingestellt ist, blinkt die LOW-LED.
4.3. Temperaturkompensation
Die Smart IP43 Charger-Reihe verfügt über eine Temperaturkompensation, bei der die nominale/konfigurierte Ladespannung automatisch in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur optimiert wird (außer im Lithium-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.
Für eine genauere Temperaturkompensation können die Temperaturdaten der Batterie von einem kompatiblen Batteriemonitor (wie z. B. einem BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense oder VE.Bus Smart Dongle) über VE.Smart Networking bezogen werden. Für weitere Informationen lesen Sie bitte den Abschnitt „Bedienung > VE.Smart Networking“.
Die konfigurierte Ladespannung bezieht sich auf eine Nenntemperatur von 25 °C und die lineare Temperaturkompensation erfolgt zwischen den Grenzwerten von 6 °C und 50 °C, basierend auf dem voreingestellten Temperaturkompensationskoeffizienten von -16,2 mV/°C für 12 V-Ladegeräte (-32,4 mV/°C für 24 V-Ladegeräte) oder wie konfiguriert.
Im folgenden Diagramm finden Sie die Standardkurve der Temperatur in Abhängigkeit von der Ladespannung für 12 V-Ladegeräte:
Hinweis
Der Temperaturkompensationskoeffizient wird in mV/°C angegeben und gilt für die gesamte Batterie/Batteriebank (nicht pro Batteriezelle).
Falls der Batteriehersteller einen Temperaturkompensationskoeffizienten pro Zelle angibt, muss dieser mit der Gesamtzahl der in Reihe geschalteten Zellen multipliziert werden (in einer 12 V-Blei-Säure-Batterie sind normalerweise 6 Zellen in Reihe geschaltet).
4.4. VE.Smart Networking
Die Smart IP43 Charger-Serie verfügt über das VE.Smart Networking, das den Anschluss und die Kommunikation zwischen mehreren Victron-Produkten über Bluetooth ermöglicht.
Mit dieser leistungsstarken Funktion können Ladegeräte genaue Daten zur Batteriespannung (Volt-Messung), zum Ladestrom (Strommessung) und zur Batterietemperatur (Temperaturmessung) von einem kompatiblen Batteriemonitor (z. B. einem BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense oder VE.Bus Smart Dongle) und/oder mehreren Ladegeräten empfangen und synchronisiert laden, um den Ladezyklus weiter zu verbessern.
Ein einziger kompatibler Batteriemonitor (wie z. B. ein BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense oder VE.Bus Smart Dongle) liefert Spannungs-, Temperatur- und/oder Strommessdaten an alle (ein oder mehrere) Ladegeräte im gemeinsamen VE.Smart-Netzwerk.
Mehrere kompatible Ladegeräte in einem gemeinsamen VE.Smart Netzwerk (mit oder ohne Batteriemonitor) synchronisieren auch ihren Ladealgorithmus (dies wird als synchronisiertes Laden bezeichnet).
Hinweis
Nur ein Batteriemonitor (BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense oder VE.Bus Smart Dongle) kann in ein VE.Smart-Netzwerk integriert werden.
Alle Anschlüsse der Batteriemonitore (Spannungsmesskabel, Temperatursensor und Stromshunt) und Ladegeräte in einem gemeinsamen VE. Smart-Netzwerk müssen an dieselbe Batterie / Batteriebank angeschlossen werden.
Die maximal zulässige Anzahl von Geräten in einem VE.Smart-Netzwerk beträgt 10.
Für die Kommunikation über VE.Smart Networking müssen sich alle Geräte in Bluetooth-Reichweite zueinander befinden. Bei schwachen oder unterbrochenen Bluetooth-Signalen zwischen den Geräten kann es zu Verbindungsproblemen kommen. Die Signalstärke zwischen den Geräten kann auf der Seite VictronConnect VE.Smart Networking überprüft werden.
Die Ladeeinstellungen mehrerer Ladegeräte in einem gemeinsamen VE.Smart-Netzwerk müssen identisch sein, da sich der „Master“ dynamisch ändern kann und jedes Ladegerät zum „Master“ werden kann.
Verschiedene Ladegeräte in einem gemeinsamen VE.Smart-Netzwerk müssen nicht vom selben Typ oder Modell sein, sie müssen nur mit VE.Smart Networking kompatibel sein (dazu gehören VE.Smart Networking kompatible Blue Smart-Ladegeräte, Smart IP43-Ladegeräte und MPPT-Solarladegeräte).
Einige ältere Geräte sind möglicherweise nicht mit VE.Smart Networking kompatibel oder haben Einschränkungen. Schauen Sie in der Tabelle „VE.Smart Networking-Produktkompatibilität“ im Handbuch zum VE.Smart Networking nach, um dies zu bestätigen.
4.4.1. Spannungssensor
Die Spannungsmessung verwendet Daten zur Batteriespannung, die direkt an den Batterieanschlüssen (oder in unmittelbarer Nähe) genau gemessen und an das Ladegerät weitergegeben werden. Das Ladegerät verwendet diese Spannungsdaten dann, um die Ausgangsspannung dynamisch zu erhöhen und den Spannungsabfall in der Verkabelung und den Anschlüssen zwischen Ladegerät und Batterie präzise auszugleichen.
Dadurch kann die Batterie mit der exakten Spannung geladen werden, wie sie im Ladegerät konfiguriert ist, statt mit einer niedrigeren Spannung aufgrund eines Spannungsabfalls in der Verkabelung und den Anschlüssen.
Der Spannungsabfall ist proportional zum Ladestrom und zum Verkabelungs-/Verbindungswiderstand (V=IxR). Daher variiert der Spannungsabfall während eines Ladezyklus und kann beim Laden mit höheren Ladeströmen über Kabel und Verbindungen mit einem höheren als dem optimalen Widerstand recht beträchtlich sein. In so einem Fall ist die Spannungsmessung besonders nützlich.
Beachten Sie, dass die Spannungsmessung nicht die Verwendung von Kabeln/Anschlüssen mit unzureichenden Werten oder die Kompensation eines zu hohen Spannungsabfalls zulässt. Für einen zuverlässigen und sicheren Betrieb müssen alle Kabel und Anschlüsse für die Anwendung geeignet und angemessen dimensioniert sein. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt „Installation > Verkabelung“.
4.4.2. Synchronisiertes Laden
Mit der Funktion für synchronisiertes Laden können mehrere kompatible Ladegeräte in einem gemeinsamen VE.Smart-Netzwerk kombiniert werden, sodass die Ladegeräte gemeinsam wie ein großes Ladegerät verwendet werden können.
Die Ladegeräte synchronisieren den Ladealgorithmus untereinander, ohne dass weitere Hardware oder physische Verbindungen erforderlich sind, und wechseln gleichzeitig den Ladezustand.
Beim synchronisierten Laden werden alle Ladegeräte systematisch priorisiert und ein Gerät als „Master“ festgelegt. Dieses Gerät steuert dann die Ladestufe aller anderen „Slave“-Ladegeräte. Falls der ursprüngliche 'Master' aus irgendeinem Grund vom VE.Smart-Netzwerk getrennt wird (z. B. außerhalb der Bluetooth-Reichweite), wird ein anderes Ladegerät systematisch als „Master“ zugewiesen und übernimmt die Kontrolle. Dies kann auch rückgängig gemacht werden, wenn die Kommunikation mit dem ursprünglichen „Master“ (der eine höhere Priorität hat) wiederhergestellt wird. Das „Master“-Ladegerät kann nicht manuell ausgewählt werden.
Beim synchronisierten Laden wird die Stromleistung mehrerer Ladegeräte nicht reguliert und es findet auch kein Zellenausgleich statt. Jedes Ladegerät hat nach wie vor die vollständige Kontrolle über seine eigene Stromleistung. Dementsprechend ist eine Schwankung der Stromleistung zwischen mehreren Ladegeräten normal (in erster Linie abhängig vom Kabelwiderstand und den Ladebedingungen) und eine Begrenzung der Gesamtstromleistung des Systems kann nicht konfiguriert werden. Wenn eine Begrenzung der Gesamtstromleistung des Systems wichtig ist, sollten Sie ein GX-Gerät mit DVCC (Distributed Voltage and Current Control) anstelle vom VE.Smart Networking verwenden.
Das synchronisierte Laden kann mit verschiedenen Arten von Ladegeräten eingerichtet werden, sofern diese mit dem VE.Smart Networking kompatibel sind (dazu gehören kompatible Blue Smart IP22-Ladegeräte, Smart IP43-Ladegeräte und SmartSolar MPPT-Solarladegeräte). Das Aufladen mit Solarladegeräten hat keine Priorität gegenüber Netzversorgungsgeräten, so dass es in einigen Installationen (in erster Linie abhängig vom Widerstand des Kabels und den Ladebedingungen) möglich ist, dass die Solarenergie nicht voll genutzt wird.
Das synchronisierte Laden kann auch in Verbindung mit einem Batteriemonitor (BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense oder VE.Bus Smart Dongle) verwendet werden, um Spannungs-, Temperatur- und/oder Strommessdaten an die Ladegeräte in einem gemeinsamen VE.Smart-Netzwerk zu liefern. Lesen Sie für weitere Informationen die Abschnitte „Betrieb > VE.Smart Networking > Spannungsmessung / Temperaturmessung / Strommessung“.
Wenn kein Batteriemonitor vorhanden ist, der Strommessdaten liefert (erfordert einen BMV oder SmartShunt), wird der Ladestrom jedes einzelnen Ladegeräts vom „Master“ kombiniert und mit der Schweifstromeinstellung abgeglichen.
4.5. Beginnen eines neuen Ladezyklus
Ein neuer Ladezyklus wird beginnen, wenn:
Die konfigurierte Re-Bulk-Bedingung ist erfüllt (typischerweise aufgrund einer großen Last):
„Re-Bulk-Methode“ auf „Strom“ eingestellt und „Re-Bulk-Strom“ ist deaktiviert (Standardkonfiguration): Die Stromleistung muss vier Sekunden lang auf der maximalen Stromleistung gehalten werden.
Die „Re-Bulk-Methode“ ist auf „Strom“ eingestellt und „Re-Bulk-Strom“ ist mit einem benutzerdefinierten Wert konfiguriert: Die Stromleistung muss den konfigurierten „Re-Bulk-Strom“ vier Sekunden lang überschreiten, während sich das Ladegerät in der Ladeerhaltungs- oder der Speicherungsphase befindet.
Die „Re-Bulk-Methode“ ist auf „Spannung“ eingestellt und „Re-Bulk-Spannungsoffset“ ist mit einem benutzerdefinierten Wert konfiguriert: Die Batteriespannung muss eine Minute lang unter die konfigurierte „Re-Bulk-Spannung“ sinken.
Die MODE-Taste wird betätigt oder verwendet, um einen neuen Lademodus auszuwählen.
VictronConnect wird verwendet, um einen neuen Lademodus auszuwählen oder die Funktion von „Stromversorgung“ auf „Ladegerät“ zu ändern.
VictronConnect wird verwendet, um das Ladegerät zu deaktivieren und wieder zu aktivieren (über den Schalter im Einstellungsmenü).
Die Anschlüsse der Fernbedienung werden verwendet, um das Ladegerät zu deaktivieren und wieder zu aktivieren (über einen externen Schalter oder ein BMS-Signal).
Die Stromversorgung vom Netzteil wurde getrennt und wieder angeschlossen.
4.6. Schätzung der Ladezeit
Die Zeit, die benötigt wird, um eine Batterie auf 100 % SoC (Ladezustand) aufzuladen, hängt von der Batteriekapazität, der Entladungstiefe, dem Ladestrom und dem Batterietyp bzw. der chemischen Zusammensetzung der Batterie ab, was einen erheblichen Einfluss auf die Ladeeigenschaften hat.
4.6.1. Chemie auf Blei-Säure-Basis
Eine Blei-Säure-Batterie hat nach Abschluss der Konstantstromladephase normalerweise einen Ladezustand (SoC) von etwa 80 %.
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.
Die Dauer der Konstantspannungsphase Tabs hängt von der Entladungstiefe ab; bis zu 8 Stunden Konstantspannung können erforderlich sein, damit eine tiefentladene Batterie einen SoC von 100 % erreicht.
Beispielsweise würde die Zeit zum Aufladen einer vollständig entladenen Blei-Säure-Batterie mit 100 Ah mit einem 10 A-Ladegerät ungefähr folgendermaßen aussehen:
Dauer der Konstantstromphase, Tbulk = 100 Ah x 80 % / 10 A = 8 Stunden
Dauer der Konstantspannungsphase, Tabs = 8 Stunden
Gesamte Dauer des Aufladens, Ttotal = Tbulk + Tabs = 8 + 8 = 16 Stunden
4.6.2. Chemie auf Lithium-Ionen-Basis
Eine Lithium-Ionen-Batterie hat nach Abschluss der Konstantstromladephase normalerweise einen Ladezustand (SoC) von weit über 95 %.
Die Bulk-Phasen-Dauer Tbulk kann als Tbulk = Ah / I berechnet werden, wobei I der Ladestrom (ohne Lasten) und Ah die erschöpfte Batteriekapazität unter 95 % SoC ist.
Die Dauer der Konstantspannungsphase Tabs, die erforderlich ist, um 100 % SoC zu erreichen, beträgt in der Regel weniger als 30 Minuten.
Zum Beispiel beträgt die Ladezeit einer vollständig entladenen 100Ah-Batterie, wenn sie mit einem 10A-Ladegerät auf etwa 95 % SoC aufgeladen wird, Tbulk = 100 x 95 % / 10 = 9,5 Stunden.
Beispielsweise würde die Zeit zum Aufladen einer vollständig entladenen Lithium-Ionen-Batterie mit 100 Ah mit einem 10 A-Ladegerät ungefähr folgendermaßen aussehen:
Dauer der Konstantstromphase, Tbulk = 100 Ah x 95 % / 10 A = 9,5 Stunden
Dauer der Konstantspannungsphase, Tabs = 0,5 Stunden
Gesamte Dauer des Aufladens, Ttotal = Tbulk + Tabs = 9,5 + 0,5 = 10 Stunden
4.7. Mehrere isolierte Ausgänge
Die Modelle des Smart IP43 Charger mit 1+1 und 3 Ausgängen verfügen beide über einen integrierten FET-Batterieisolator und mehrere isolierte Ausgänge.
Mit mehreren isolierten Ausgängen kann ein einziges Ladegerät mehrere einzelne Batterien aufladen, die sich auf unterschiedlichen Spannungs-/SoC-Niveaus befinden, ohne dass ein Stromfluss zwischen den Batterien stattfindet. Der Ladestrom wird dabei je nach Spannungs-/SoC-Niveau und Kapazität auf alle Batterien verteilt.
Bei den Ladegerätemodellen mit 1+1 Ausgängen kann der volle Nennstrom vom Hauptausgang geliefert werden und der Starter-/Zusatzausgang ist auf maximal 4A begrenzt. Der kombinierte Strom aller Ausgänge ist jedoch auf den vollen Nennstrom begrenzt.
Bei den Ladegerätemodellen mit 3 Ausgängen kann der volle Ausgangsstrom von allen 3 Ausgängen geliefert werden. Der kombinierte Strom aller Ausgänge ist jedoch auf den vollen Ausgangsstrom begrenzt.
Hinweis
Die mehreren isolierten Ausgänge werden nicht einzeln geregelt, ein Ladealgorithmus (Ladezyklus und Ladespannung) wird auf alle Ausgänge angewandt. Dementsprechend müssen alle Batterien mit dem gemeinsamen Ladealgorithmus kompatibel sein (typischerweise dieselbe chemische Beschaffenheit).