Ladekonzept, Storage, Zeitschaltuhren

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Ich habe mich noch etwas genauer mit dem Ladevorgang beschäftigt. Versuchsträger ist ein 10S4P Konion V4 mit einem 2,5A/42V Ladegerät. Die Diagramme zeigen in blau die Leistungsaufnahme in W wie man sie an der Steckdose messen kann. Die gelbe Linie ist die kumulierte Energie in Wh. Nach ca. 3h hat das Ladegerät 295Wh aufgenommen.

Bei diesem Akku ist es mir möglich sekundärseitig die in den Akku geladene Energie zu messen. Das sind die orangen Punkte. Die graue Linie habe ich anhand der Eingangsleistung und dem experimentell bestimmten Wirkungsgrad berechnet. In den Akku wurden 225Wh geladen. Der mittlere Wirkungsgrad des Ladegeräts liegt somit bei 76%.

Man kann im Ansatz erkennen, dass die Eingangsleistung in den ersten 2 Stunden ansteigt. Dies liegt an dem CC-Ladeverfahren. Der konstante Strom von 2,5A wird in einen Akku mit zunehmender Spannung geladen. Dadurch steigt die Leistung. Im Sinne einer automatisierten Abschaltung (bspw. mittels programmierbarer Steckdosen) könnte prinzipiell anhand der primären Leistungsaufnahme auf den Ladezustand geschlossen werden. Durch den sehr flachen Anstieg besteht aber die Gefahr einer Fehlinterpretation.

Das Abfallen der Leistung beim Umschalten in die CV-Phase ist sehr deutlich. Das Abschalten bei unter 100W funktioniert zuverlässig. Der Akku wird somit nur auf 90% geladen.

 

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Habe eine ähnliche Messung für meinen 500Wh Bosch-Akku gemacht. Verwendet wurde das 4A Ladegerät. Die Bestimmung des Wirkungsgrades ist nicht so einfach möglich. Anhand von zwei spezifischen Anhaltspunkten (Leistungsaufnahme am Anfang der Ladung und bei der Umschaltung von CC zu CV und Annahme von 4A Ladestrom) habe ich den mittleren Wirkungsgrad auf 90% abgeschätzt. Das ist auch plausibel. Das Ladegerät hat im Vergleich zu meinem anderen Lader mehr Leistung und keinen Lüfter.

Der Anstieg der Ladeleistung in der CC-Phase ist ähnlich flach und fällt dann ähnlich steil ab.