Hohe Stromaufnahme beim Anlaufen des Gleichstrommotors. Wie kann man verstehen, ob die Batterie dem standhalten kann?

Angenommen, ich habe eine solarbetriebene Anlage wie diese unten:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Das Solarmodul lädt die Batterien auf, und bei Bedarf wird der Strom aus den Batterien entnommen, um die Last anzutreiben, die in diesem Fall je nach Anwendung ein Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor sein könnte. Nehmen wir für dieses Beispiel an, dass dies ein 24-V-Gleichstrommotor ist. Angenommen, der Controller ist nur ein Schalter.

Wenn man sich das Datenblatt einiger Lasten ansieht, benötigen die meisten zu Beginn einen sehr hohen Strom. Beispielsweise benötigt eine Kreiselpumpe, die ich als Beispiel genommen habe, beim Start 78 A.

Wenn ich die Batterie als idealen Spannungsgenerator betrachte, gibt es aus theoretischer Sicht kein Problem. Da 78 A während des Starts nur für eine kurze Zeit gezogen werden (aus Gründen der Argumentation angenommen 1 Sekunde) und die Last dann beginnt, den üblichen Arbeitsstrom zu ziehen, der weit unter 78 A liegt, nicht so viel mehr - Arbeit wird von der Batterie nach dem Start verlangt.

Batterien sind jedoch weit davon entfernt, ein perfekter Spannungsgenerator zu sein. Wie kann ich verstehen, ob eine Batterie einer so hohen Stromaufnahme standhalten kann? Eine 120-Ah-Batterie könnte dies im Prinzip problemlos tun, da sie theoretisch 120 A für 1 Stunde liefern könnte (und in meinem Fall ziehe ich nur 78 A für eine Sekunde), aber ich habe einige Zweifel, dass diese Argumentation in der Praxis gelten könnte.

Bitte gehen Sie in der Antwort auf folgende Punkte ein:

  1. Welche technischen Parameter im Batteriedatenblatt sollte ich mir ansehen? (Max Stromaufnahme??)
  2. Was ist eine geeignete Faustregel, um die Stromaufnahme beim Anlaufen anzugehen, ohne das Batteriepaket zu unter- oder zu überdimensionieren?
  3. Sind die obigen Überlegungen richtig? (zumindest theoretisch)

Danke

Antworten (2)

Autobatterien haben einen hohen Kaltstartstrom, wie Neil in seiner Antwort sagt.

Aber sie sind in der Regel eine schlechte Wahl für Solarspeicher, wo zyklenfeste Batterien oder Freizeitbatterien bevorzugt werden - sie sind besser in der Lage, einer Tiefentladung zu widerstehen.

Wenn Freizeitbatterien eine CCA-Bewertung (Cold Cranking Ampere) haben, ist diese wahrscheinlich niedriger. Sie sollten stattdessen eine maximale Stromstärke haben. Oder ihre Kapazität kann bei unterschiedlichen Entladeraten wie C/10 angegeben werden (was sie in 10 Stunden entladen würde). C (1 Stunde) und 10 C (6 Minuten, die bei C/10 möglicherweise nur die halbe Kapazität liefern).

C ist ihre Nennkapazität, die oft bei einer Entladerate von C/20 gemessen wird, also 5 A für eine 100-Ah-Batterie.

Oder die maximale Entladungsrate kann als C-Rate (10C) anstelle eines Stroms ausgedrückt werden.

Multiplizieren Sie diese Rate mit der Kapazität, um den Strom zu erhalten.

Wenn Sie also eine Batterie haben, die eine Entladung von 10 C zulässt, und Sie 78 A benötigen, muss ihre Kapazität mindestens 7,8 Ah betragen. Und am besten mehrmals so viel, wenn Sie eine einigermaßen lange Akkulaufzeit wünschen.

Wenn Sie sich 12-V-Autobatterien ansehen, ist der „Kaltstartstrom“ der am besten geeignete Batterieparameter. Dies sagt Ihnen, welchen sehr kurzfristigen Strom er an den Anlasser liefern kann, ohne dass die Spannung so weit abfällt, dass er die Zündung nicht mit Strom versorgen kann. Dies liegt normalerweise weit über 200 A, selbst für Batterien mit 50 Ah.