Detailbeschreibung; Soc Berechnung; Überladeschutz; Temperatur-Nachführung Der Lade-Endspannung - Steca Tarom 440 Betriebs- Und Montageanleitung

Der System-Manager ist an allen Ein- und Ausgängen verpolungs-, leerlauf- und kurzschlußsicher. Der
Verbraucherausgang ist zudem vor Überlastung geschützt. Mit Schäden am System-Manager ist dann
aber zu rechnen, wenn die Komponenten nicht an die für sie vorgesehenen Klemmen falsch
angeschlossen werden, so genannte Doppelfehler (z.B. verpolte Batterie wird an den Modulklemmen
installiert).

3.2 Detailbeschreibung

3.2.1 SOC Berechnung

Der Ladezustand ist Grundlage der meisten Regel- und Überwachungsfunktionen. Werden
Systemkomponenten direkt an die Batterie angeschlossen, so läßt sich der Ladezustand nur mit Hilfe von
optionalen Shunts ermitteln.
Der Ladezustand wird immer auf die aktuelle Kapazität bezogen, die die Batterie entsprechend ihres Alters
bereits angenommen hat. So bedeutet ein SOC von 50% nicht, daß noch die Hälfte der Nennkapazität der
Batterie verfügbar ist, sondern nur noch die Hälfte der Kapazität, die die Batterie derzeit noch hat.
Der Ladezustand ist nicht abhängig von der Batteriespannung sondern von der entnommenen
Energiemenge. Bei handelsüblichen Ladereglern wird meistens eine Entladeendspannung ermittelt, die nur
in wenigen Betriebzuständen der Entladetiefe entspricht. Beim Entladen wird die Nennsäuredichte
reduziert, und Sulfate (Salzkristalle) an den Batterieplatten angelagert. Bei zu tiefer Entladung führt jedoch
dieses Kristallwachstum zur schädlichen Sulfatation, die die Batteriekapazität stark reduziert und somit die
Batterie zur Energiespeicherung untauglich macht. Die üblichen Messverfahren (Ah-Bilanzierung,
Säuredichtemessung) sind jedoch so aufwendig und kostenintensiv und werden daher selten in
Ladereglern integriert.
Werden Generatoren oder Verbraucher direkt an die Batterie ohne Shunts angeschlossen, wird die SOC-
Ermittlung verfälscht. Damit trotz falsch ermittelter Werte die Batterie weiterhin vor zu tiefer Entladung
geschützt bleibt, können gewisse Spannungswerte nicht unterschritten werden.
Der System-Manager kann jedoch auf Spannungssteuerung umgestellt werden (Kapitel 5.6, Seite 13)
und somit wie konventionelle Lade-Regler arbeiten. Die Spannungsüberwachung ist dann empfehlenswert,
wenn außer dem System-Manager noch weitere Generatoren die Batterie laden oder Lasten, wie z.B. ein
Wechselrichter, direkt an die Batterie angeschlossen werden.
3.2.2 Überladeschutz
Der Überladeschutz verhindert unkontrollierte Gasung in
den Batteriezellen. Die Gasentwicklung ist abhängig von der
Säuretemperatur und der Zellenspannung. Daher überwacht
der System-Manager die Umgebungstemperatur und paßt
die Batteriespannung darauf an. Der Überladeschutz, somit
auch die Spannungsbegrenzung ist unabhängig von dem
Ladezustand der Batterie, da die Zersetzung des
Elektrolyten ausschließlich von der Spannung und
Temperatur abhängt. Das heißt, daß die Ladung bereits
begrenzt wird, obwohl die Batterie noch nicht vollständig
geladen ist.
Die Überladung einer Batterie führt zur unkontrollierten
Gasung. Dabei wird der Elektrolyt in Sauerstoff und
Wasserstoff zerlegt. Die Folge sind schädliche Oxidationsprozesse und mechanische Schäden, da die
Gasblasen Aktivmasse an den Bleiplatten herausreißen.
Schlimmer noch ist die unkontrollierte Gasung bei geschlossen Batterien (z.B. Gel- und Fließbatterien) wo
der entstehende Gasdruck sogar das Batteriegehäuse zerstören kann. Häufiges Überladen schädigt den
Batteriespeicher. Der Ladevorgang und der Überladeschutz werden daher durch ein neuwertiges
Hybridstellglied mit Pulsweiten-Modulation geregelt, um eine schonende Ladung der Batterie
sicherzustellen. Besonders die Ladeerhaltungsspannung sollte nicht zu hoch gewählt werden. Falls Sie
den Wert individuell programmieren wollen, sollten Sie die Empfehlungen des Batterieherstellers beachten.
3.2.3 Temperatur-Nachführung der Lade-Endspannung
Bei Blei-Säure-Batterien sinkt die optimale Lade-Endspannung mit zunehmender Batterietemperatur. Eine
konstant eingestellte Lade-Endspannung würde bei höheren Batterietemperaturen zu unkontrollierter
Gasung führen. Daher senkt die Temperatur-Nachführung bei hohen Temperaturen die Lade-
Endspannung automatisch ab bzw. hebt sie bei niedrigen Temperaturen an.
Die Temperatur-Regelung paßt alle Endspannungen (float, boost, equal) an.
PV System Manager TAROM
15,6
15,3
15,0
14,7
14,4
14,1
13,8
13,5
13,2
-20 -10 -0 10
-40 -14 32 50
Seite 8
2,60
2,55
2,50
2,45
2,40
2,35
2,30
2,25
2,20
20 30 40 50 [°C]
68 86 104 122 [°F]
V07.51