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Wann ist eine Automotiv-Batterie tatsächlich zu 100% vollgeladen?
Ausgangslage:
Ford EFB Batterie (Varta Blue Dynamic) 60Ah 590A SAE/EN Alter 4 Jahr jetzt
Im Jahr 01. 2017 nach 3 Jahren Betriebszeit ohne jegliches Handeln an ihr; war es an der Zeit sich doch mal der Batterie zu zuwenden in dem ich sie einfach mal im meinem Keller nachladen wollte. Als ich zu dem Zeitpunkt noch ein absolut Nichtsahnender war und mich darauf verließ das diese Art Batterie die als absolut wartungsfrei beschrieben wird, hatte ich sie eben nicht auf dem Schirm.
Bei einem genaueren Blick nun auf die Anschlüsse stellte ich fest das da noch einige andere Kabel und Teile mit verbaut sind. Sowas kannte ich bislang überhaupt nicht. Alle Autos die ich bis jetzt fuhr hatten nur die Batterie- Anschlusskabel verbaut. Ich sah daher von dem Unterfangen erst mal ab um mich schlau zu machen. Was ich da zu lesen bekam war schon erstaunlich für mich. Diese Batterien können nicht so einfach ausgebaut werden geschweige denn getauscht werden. Das brachte mich zu der Erkenntnis und dem Entschluss, falls erforderlich, die Batterie im Auto nachzuladen. Zuerst einmal hatte ich dann die Spannung an ihr gemessen und musste feststellen, dass sie auf 11,7 V abgefallen war. Habe dann sofort mit einem externen Micro Controller Ladegerät was auch diesen Batterietyp (14,8V) nachgeladen kann die Batterie aufgeladen. Als nächstes kam in das Cockpit ein Spannungsmesser der mir auch wärend der Fahrt die Ladespannung anzeigt. Es zeigte sich, dass im Fahrbetrieb im Winter die Spannung auf anfangs 15V ging, dann in Etappen auf 13,2V zurück gegangen ist. Unter 13V kam sie aber nie auch nicht im Sommer.
Zu meinem Fahrprofil ist zu sagen, dass ich vorwiegend im Kurzstecken Profil unterwegs bin. Daraus folgt das öfter nachgeladen werden muss um ein gutes Spannungsniveau an der Batterie zu sichern. Dieses Ziel habe ich in kleinster Weise erst mal erreichen können. Immer nach Vollladung 14,8V war die Batterie am nächsten Tag wieder runter auf 12,3V auch ohne Fahrt. Es wurden die Verbräuche der stillen Verbraucher die die Batterie auch im Stillstand belasten mit einer empfindlichen Stromzange (mit mA Messbereich) mit ca. 40mA gemessen. Das zog sich dann so hin bis zu diesem Winter. In diesem Winter ging dann erstmals das Ladegerät das einen automatischen Recond Modus hat, dazu über den einzuschalten. Dabei handelt es sich um ein gezieltes Überladen der Batterie in meinem Fall mit 15,9V mit geringen Stromimpulsen. Das hielt mehrere Stunden an. In der Batterie war ein Gasen zu hören. Nach dieser Maßnahme schaltete das Gerät mit „Full“ ab. Eine Kontrolle am nächsten Tag ergab dann schon mal eine Spannung von 12,5V im Winter gemessen bei 5 Grad Außentemp. vorlag. Ich gehe davon aus das eine bis zu diesen Zeitpunkt in der Batterie vorhandene Sulfatierung teilweise und eine Schichtung vollständig aufgehoben wurde. Bedingt durch den Kurzstreckenbetrieb kam nun noch ein Ladeerhaltungsgerät mit in Benutzung um die Spannungsverluste durch die stillen Verbraucher auszugleichen und zwar deshalb weil der eigentliche Lader der den Ladeerhaltungsmodus auch hat aber immer erstmal wieder den Recond Modus einschalten wollte. Eine zu ofte Benutzung ist für die Batterie aber nicht gut. Eine Ladeerhaltung fand deshalb nicht statt. Daher wurde ein anderes Ladegerät benutzt das keinen Recond Modus besitzt und nach Vollladung (14,8V) in den Ladeerhaltungsmodus geht. Es ist ein 4 Phasen Ladegerät mit 1. Anlaufladung und Desulfatierung bei Bedarf, 2. Hauptladung Bulk bis 80% mit Konstantstrom einstellbar auf 2A, 5A, 10A, 3. Vollladung auf 100% Konstantspannung 14,4V oder 14,8V einstellbar, 4. Ladeerhaltung. Den 4. Modus nutze ich aber nicht weil der mir zu hoch eingestellt ist (14,4V mit bis zu 2A Pulsen ist eine Glaubensfrage). Die sanftere Ladeerhaltung bei 13,6V im mittel und ansteigend bis max. 1A Pulsen liefert mir ein spezielleres Gerät. Mit diesen Maßnahmen habe ich es nun geschafft die Batteriespannung auf 12,7 V zu steigern ohne das sie wieder abfällt für einen gewissen Zeitraum (der andere Tag wenn es abgeschaltet ist sonst konstant 14,1V).
Diese Maßnahmen bleiben bestehen schon wegen der stillen Verbraucher. Mal sehen wo die Reise noch hingeht?
Ich gehe mal davon aus, dass die Batterie nun wirklich voll ist!? Manch einer wird sich fragen warum schreibt der das. Das eigentliche Problem kommt jetzt erst. Mit solch einer wieder hoch gepäppelten Batterie die sich im Voll Stadium befindet und wenn man sich so auf eine Fahrt begibt geschehen schon seltsame Dinge (bezieht sich hier aber erstmal auf den Fahrzeugtyp hier Ford). Als erstes nach dem Start ergibt sich eine Ladespannung wie eingangs geschildert. Nur jetzt fällt sie nach einer gewissen Zeit und auch unter Berücksichtigung der jetzt vorherrschenden Temp. erstmal zurück auf 13,2V um dann zu einem etwas späteren Zeitpunkt schlagartig auf 12V zu gehen. Wie das? Allerdings nach einer kurzen Pause ca. 45 sek. steigt sie wieder an auf 13,4V um dann für einen Augenblick dort zu verharren um dann wieder auf 12V zurückzufallen. Ich behaupte mal das BMS erkennt nun auch, dass die Batterie voll ist und schaltet den Ladestrom einfach ab. Dabei stellt sich dann eben die Lastspannung von 12V ein. Ich meine das das viel zu wenig ist und damit die Batterie in den Unterversorgungsbereich geht der mit der Zeit innerhalb der Fahrzeit zunehmend wird weil sich das immer wiederholt. Wenn man dann noch just in dem Augenblick das Auto abstellt wird die Batterie weiter entladen durch die Bordelektronik wie Bordcomputer, Fahrzeugbeleuchtung, Ambientenbeleuchtung, laufenden Kühlventilator , Turbo um nur einige zu nennen die erst später abschalten und damit die Batterie weiter runter ziehen. Da sich die Batterie aber wieder erholt hat sie am nächsten Tag nicht mehr das Niveau wie vom Tag zuvor nach einer Vollladung. So ergibt sich das Phänomen das die Spannung je nach Ausgangssituation der Batterie zwischen 12,3V vielleicht bis 12,5V beträgt. So war es bei mir jedenfalls bis jetzt. Zu keinem Zeitpunkt kam ich an die 12V Grenze mehr heran. Denn wenn man das Auto am nächsten Tag wieder benutzt ist die Unterversorgung von vorn herein gegeben und die Batterie wird von da aus zwar wieder geladen wird aber den Vollmodus nicht mehr erreichen. Denn nur dann wenn abgeschaltet wird ist sie wirklich voll (im Klartext wenn das BMS es so interpretiert). Heißt mit anderen Worten die Batterie befindet sich ständig im Unterversorgungsbereich.
Was das bedeutet sollte jedem klar sein; Sulfatierung mit fortschreitender und ansteigender Tendenz über die Zeit. Was zur Folge hat das die Batterie nach einigen wenigen Jahren vorzeitig ausfällt wenn nichts unternommen wird. Ich habe dann den Versuch gestartet und wollte wissen in welchen Zustand die Batterie ist als ich das Auto abgestellt hatte. Nachdem ich unverzüglich nach abstellen des Motors das Ladegerät angehängt hatte, zeigte es mir nur noch einen 50% igen Ladezustand an. Das ist nicht der Wert dem zu glauben ist weil ja die Erholungsphase der Batterie noch nicht vollzogen wurde aber ein Indiz für eine Unterversorgung ist es allemal. Die Ladezeit bewegt sich dann im Bereich unterhalb einer Std. Anfänglich hat die Batterie bei der Einstellung 10A auch diesen Strom gezogen um dann nach und nach den zu verringern. Ich behaupte daher einfach mal so, dass über das BMS das Ladeniveau viel zu niedrig eingestellt wurde. Aus welche Gründen auch immer (ein Schelm der schlimmes denkt). Was mich interessiert, nach welchen Vorgaben werden die BMS en programmiert. Kommen die von den Batterieherstellern und werden dann so übernommen oder machen das die Fahrzeugkonstrukteure oder beide? Ich jedenfalls werde es so machen, dass ich nach jedem Abstellen des Autos das an ein Ladegerät hänge je nachdem wie der Zustand ist entweder laden mit Ladeerhaltung oder nur Ladeerhaltung. Manch einer wird das für übertrieben halten, zumindest das Ladeerhaltungsgerät das nur 27EUR kostet und nur wenig Strom verbraucht sollte sich jeder gönnen. Damit hat man schon sehr viel für seine Batterie getan.
Beste Antwort im Thema
....... gibts Deine Frage auch als Hörbuch? :D
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11 Antworten
Eine Frage hat sich zwar nicht versteckt. Dennoch ein kurzer Tipp: Laden mit 15,9V am Bordnetz ist riskant.
ich habe den ganzen, laaangen, nahezu absatzlosen Text nur quer gelesen....
Zur Vollladung:
Batteriemonitore und ähnliche Einrichtungen sind oftmals standardmässig so ein gestellt, dass eine Vollladeerkennung bei Unterschreiten eines Ladestroms von 1/100 der Batteriekapazität und erhöhter Spannung (also bei 20 Grad, je nach Batterietyp i.d.R. 14,4-14,8V) geschieht.
Ein simples CTEK MXS 5 Ladegerät funktioniert in etwa so ähnlich, denn es schaltet, wenn keine Zeitüberschreitung eingetreten ist, ca bei Unterschreiten von 0,6A auf Erhaltungsladung.
Das Ladegerät ist demnach auf die Batteriegröße von ca 60Ah ausgelegt.
Beim Laden durch die Lichtmaschine des Autos, ist die Spannung, die an den Batteriepolen gemessen wird, absolut kein Indiz für einen genauen Ladezustand. Dazu ist so eine Lichtmaschine als Ladegerät viel zu leistungsfähig.
Die kann ohne Probleme z.B. 30A Ladestrom (zusätzlich zum Betriebsstrom des Autos) abgeben und mit rund 30A bekommt man eine Bleibatterie üblicher Größe im Pkw (also ca 60Ah) sehr schnell auf 14,5V o.ä.
Bis der Strom von 30A bei ca der Spannung von 14,5V dann auf 0,6A abgesunken wäre, dauert es trotzdem Stunden.
Für mich stellt sich hier die Frage des Nutzen im Verhältnis zum Aufwand. Meine Akkus hielten bisher durchschnittlich mehr als "zehn" Jahre, ohne so ein Kraftakt und spezieller Pflege und das mit immer längeren Standzeiten und dann meist Kurzstreckenbetrieb.
Glückssache. Immer mehr Leute haben heute ein Auto mit BMS und/oder hohem Ruhestromverbrauch zu betreuen. Da muß man sich für eine "zehn" wohl ganz schön abrackern. :)
Das mag stimmen, dann muss man halt mit geringerer Lebenserwartung der Akkus rechnen, bzw. in Kauf nehmen. Ein Aufwand, wie der Themeneröffner betreibt, dürfte daran kaum etwas ändern.
Zitat:
@berlin-paul:
... Dennoch ein kurzer Tipp: Laden mit 15,9V am Bordnetz ist riskant.
Jein, bei Ford scheint es nicht unnormal zu sein. Habe es selber schon erlebt, das so ein Kuga schon mal 17V liefert.
Zitat:
@frestyle schrieb am 20. April 2018 um 15:38:17 Uhr:
Zitat:
@berlin-paul:
... Dennoch ein kurzer Tipp: Laden mit 15,9V am Bordnetz ist riskant.
Jein, bei Ford scheint es nicht unnormal zu sein. Habe es selber schon erlebt, das so ein Kuga schon mal 17V liefert.
das sollte er eigenlich nicht....
....... gibts Deine Frage auch als Hörbuch? :D
Laut Ford-Vetragswerkstatt alles i.O
Ich lade meine überwinternden Akkus nach dem "Volladen" (was gar nicht "voll" ist, da die elektronischen Kleinlader alle zu früh abschalten, wie mein Vorredner schon schrieb) mit einem Konstantlader (modifiziertes Notebooknetzteil) bei 14,0 Volt noch 1...2 Wochen auf. Dann sind sie wirklich voll.
Zitat:
@frestyle schrieb am 23. April 2018 um 12:26:01 Uhr:
Laut Ford-Vetragswerkstatt alles i.O
Klar, Ford hat ja auch besondere Bleibatterien verbaut....