Batterie-Balancer Victron Energy zur Überwachung und zum Ausgleich von Batterieunterschieden
Die Lebensdauer eines Batterieverbunds kann durch ungleichmäßiges Laden der einzelnen Batterien deutlich verkürzt werden.
Das betrifft Anlagen, in denen 12 V Batterien in Serie oder in Serie/Parallel (nicht nur parallel!) geschaltet sind. In einem solchen System kann eine 12 V Batterie mit etwas höherem Innenwiderstand dazu führen, dass parallel geschaltete Batterien nicht vollständig geladen werden und seriell geschaltete Batterien überladen werden. Neue Batteriezellen oder ganze Batterien in Serienschaltung haben nahezu identische Anfangseigenschaften. Ihre kleinen Unterschiede gleichen sich während der Absorptions- oder Ausgleichsphase des Ladevorgangs aus. Große Unterschiede können jedoch zu übermäßigem Gasen durch Überladung bei stärker geladenen Batterien und unerwünschter Sulfatierung bei weniger geladenen Batterien durch unvollständige Vollladung führen.
Die Lösung ist ein ausgeglichenes Laden mittels Batterie-Balancer. Dieser gleicht den Ladezustand von zwei in Serie geschalteten 12 V Batterien oder mehreren parallelen Reihen seriell geschalteter Batterien aus. Sobald in einem 24 V System die Ladespannung über 27,3 V steigt, wird der Batterie-Balancer aktiv und vergleicht die Spannung der zwei in Serie geschalteten Batterien. Der Balancer kann einen Strom von bis zu 0,7 A von der Batterie (oder parallel verbundenen Batterien) mit höherer Spannung auf die andere Batterie umleiten. Das Ergebnis des unterschiedlichen Ladestroms ist ein identischer End-Ladezustand aller Batterien.
Batterie-Balancer können in komplexeren Systemen auch parallel geschaltet werden. In 48 V Systemen werden insgesamt drei Balancer verwendet (siehe Schaltpläne).
Erklärung der LED-Anzeigen
Grüne LED: Gerät ist aktiv und die gemessene Spannung ist höher als 27,3 V
Obere orange LED: Spannungsabweichung größer als 0,1 V
Untere orange LED: Spannungsabweichung größer als 0,1 V
Rote LED: Alarm, wenn die Differenz zwischen den überwachten Batterien größer als 0,2 V ist. Der Alarm bleibt bestehen, bis die Differenz unter 0,14 V fällt oder die Systemspannung unter 26,6 V sinkt
Bedeutung des Alarmrelais
Im Standardzustand ist es offen (inaktiv). Es schließt (aktiviert) sich, wenn die rote LED leuchtet, also wenn die Spannungsdifferenz zwischen den Batterien größer als 0,2 V ist. Sobald die rote LED erlischt, öffnet (deaktiviert) sich das Relais wieder (die Spannungsdifferenz zwischen den Batterien ist kleiner als 0,14 V).
Alarm zurücksetzen
Das Ausschalten des Alarms erfolgt durch Verbinden der Ausgänge mit der Bezeichnung RESET. Dies kann über einen Schalter erfolgen.
Installation
Der Batterie-Balancer (die Balancer) muss an einer gut belüfteten, senkrechten Fläche in der Nähe der Batterien installiert werden (aufgrund möglicher Batteriegase jedoch nicht direkt darüber!).
Falls erforderlich, installieren Sie die Verkabelung für den Alarmkontakt und die Reset-Verkabelung.
Verwenden Sie mindestens eine Leitung mit 0,75 mm2 für den Anschluss von Minus-, Plus- und Mittelpol (in dieser Reihenfolge!).
Der Balancer ist betriebsbereit. Steigt die Spannung an einer der überwachten Batterien (Strings) über 27,3 V (während des Ladevorgangs), leuchtet die grüne LED – der Balancer ist aktiv. Liegt unter diesen Umständen die Abweichung der Batterien (Strings) über 50 mV, beginnt das aktive Balancieren, also der Ausgleich der Unterschiede der Batterien (Strings). Erreicht die Abweichung 100 mV, aktiviert sich eine der orangefarbenen LEDs. Eine Abweichung größer als 200 mV löst das Alarmrelais aus.
Bei seriell-paralleler Batteriekonfiguration muss die mittlere Verbindungsverkabelung zwischen den Parallelreihen so dimensioniert sein, dass sie den entsprechenden Strom führen kann, falls ein Batterieteil getrennt wird.
Technische Daten
Eingangsspannungsbereich: bis 18 V pro Batterie, 36 V gesamt
Spannungsniveau zur Aktivierung des Balancers: 27,3 V ± 1%
Spannungsniveau zur Deaktivierung des Balancers: 26,6 V ± 1%
Leistungsaufnahme im deaktivierten Zustand: 0,7 mA
Leistungsaufnahme im aktivierten Zustand: 50 mV
Maximaler Ausgleichsstrom: 0,7 A bei einer Abweichung von 100 mV und mehr
Spannungsabweichung zur Alarmauslösung: 200 mV
Spannungsabweichung zum Abschalten des Alarms: 140 mV
Alarmrelais: 60 V / 1 A, standardmäßig offen
Art des Ausschaltens des Alarmrelais: Verbinden der zwei Ausgänge mit der Bezeichnung RESET
Überhitzungsschutz: ja
Betriebstemperaturbereich: -30 bis + 50 °C
Maximale Luftfeuchtigkeit: bis 95% (nicht kondensierend)
