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                                                                                          Wels, am 2014-10-28

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 Akkus laden

GEL-Batterien enthalten gelierte Säure und können aufgrund ihres Aufbaus eine große Menge an elektrischen Strom abgeben.
Sie werden zum Beispiel bei Wohnmobilen eingesetzt.
Ein besonderer Vorteil der Kfz-Batterie zeigt sich im Praxis-Test. Sie hält etwa drei- bis viermal so lang als eine herkömmliche Bleibatterie.
Zudem ist der für diese Autobatterie bezifferte Preis auch in Hinsicht auf dessen Langlebigkeit nicht so hoch.
Die Anschaffungskosten sind zwar groß, jedoch macht die GEL-Batterie diese Kosten mit ihrer langen Nutzbarkeit wieder wett.
Zudem ist sie wartungsfrei und kann auch mal, aus Versehen natürlich, komplett auf null heruntergefahren werden, ohne kaputt zu gehen.

Darunter versteht man einen Behälter, in dem sich eine elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyt) und zwei voneinander getrennte, unterschiedliche Metallelektroden befinden.
Die chemische Reaktion der Metalle mit dem Elektrolyt setzt Elektronen frei, die zum Verrichten elektrischer Arbeit genutzt werden können.
Bei Kraftfahrzeugbatterien bestehen die negativen Elektroden aus Blei (Pb) und die positiven Elektroden aus Bleidioxid (PbO2).
Als Elektrolyt wird verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einer Dichte von etwa 1,28 kg/l verwendet.
Die Ruhespannung einer einzelnen Zelle beträgt 2,12 Volt.
Eine Starterbatterie besteht aus 6 hintereinander geschalteten Zellen in einem Batteriegehäuse aus Kunststoff.
Durch die Reihenschaltung der Zellen ergibt sich die Ruhespannung einer voll geladenen Batterie zu 12,72 Volt.

Damit Starterbatterien die notwendigen hohen Ströme liefern können, muss die mit dem Elektrolyt in Verbindung stehende Elektrodenoberfläche möglichst groß sein.
Deshalb sind die Elektroden aus vielen dünnen, parallel geschalteten Platten zusammengesetzt.
Diese Platten bestehen aus einem tragenden Gitter, auf dem eine chemisch aktive Masse aufgetragen ist.
Reines Blei eignet sich wegen seiner geringen mechanischen Festigkeit nicht als Gittermaterial, deshalb werden bei Motorcraft bzw. FORD  Bleilegierungen mit Zuschlägen von Kalzium (Ca) bzw. Silber (Ag) verwendet.
Kalzium bietet den Vorteil eines besonders niedrigen Wasserverbrauchs.
Eine Silberbeimischung erhöht die Leitfähigkeit, reduziert die innere Korrosion und sorgt somit für eine längere Lebensdauer.

Stromentnahme
Legt man eine elektrische Verbindung zwischen den + / - Polen der Batterie an, fließen Elektronen von der negativen zur positiven Platte.
Die Änderung des elektrischen Gleichgewichts bewirkt eine Reaktion der Elektroden mit der Schwefelsäure.
Blei und Bleidioxid der Elektroden werden in Bleisulfat (PbSO4) umgewandelt.
Dabei wird Schwefelsäure verbraucht und es bildet sich zusätzliches Wasser (H2O).
Je weiter diese Reaktion fortschreitet, desto geringer wird die Säuredichte und desto weniger Leistung kann die Batterie abgeben.


Bei höheren Temperaturen laufen die chemischen Prozesse leichter ab,  d.h. die Leistungsfähigkeit der Batterie steigt.
A Strombedarf
B Kapazität



Stromzufuhr
Beim Laden wird das entstandene Bleisulfat wieder in die ursprünglichen Bestandteile zerlegt.
Allerdings benötigt die Bildung der Schwefelsäure eine gewisse Zeit.
Es darf deshalb nur soviel Ladestrom nachfließen, wie für diese Reaktion benötigt wird.
Ein zu hoher Ladestrom führt zur Zersetzung des Wassers in Sauerstoff und Wasserstoff und damit zu Wasserverlust.
Wartungsfreie Starterbatterien dürfen deshalb nur mit Ladegeräten geladen werden, bei denen sichergestellt ist, dass dieser Zustand nicht erreicht wird.

Leistungsfähigkeit
Hauptaufgabe der Batterie ist seit je her das Starten des Motors.
Dazu muss eine Batterie auch nach längerer Standzeit, bei niedrigen Temperaturen und unvollständiger Ladung noch hohe Ströme liefern können.
Deshalb bestehen die Elektroden aus einer Vielzahl dünner Bleiplatten mit großer Oberfläche.
Dieser Aufbau hält den Innenwiderstand der Batterie gering und ermöglicht die geforderten Startströme.
Allerdings werden die Batterien dadurch ausgesprochen empfindlich gegenüber Tiefentladungen.
Bei einer solchen Tiefentladung nehmen die dünnen Platten enorm an Volumen zu und beginnen Druck auf die Separatoren auszuüben.
Werden diese beschädigt, kann es zum Kurzschluss der Platten kommen.

Haltbarkeit
Mit dem zunehmenden Anteil an elektrischen und elektronischen Ausstattungskomponenten in modernen Kraftfahrzeugen sind auch die Anforderungen an die Zyklenfestigkeit enorm gestiegen.
Darunter versteht man die Fähigkeit einer Batterie, möglichst viele Lade- und Entladevorgänge zu verkraften.
Ein Zyklus ist dabei das Intervall von Entladung und anschließender Wiederaufladung.
Je nach Bauart kann eine Starterbatterie bis zu 300 Zyklen bei 50-prozentiger Entladung erreichen.
Durch die zyklische Belastung leidet die Haftung der aktiven Masse an den Plattengittern.
Die Masse bröckelt aus oder geht in Lösung und nimmt somit nicht mehr an den elektrochemischen Vorgängen teil.
Den gleichen Effekt können beispielsweise auch starke Erschütterungen oder ständige Vibrationen verursachen.
Wird eine Batterie häufig mit hohen Strömen ent- bzw. geladen, kann es auch zur sogenannten Säureschichtung kommen.
Auch dieses Phänomen wirkt sich negativ auf die Lebensdauer aus.
Die Säure verteilt sich dabei nicht gleichmäßig im Elektrolyt, sondern sinkt aufgrund ihres spezifischen Gewichts nach unten.
Dies führt dazu, dass lediglich ein kleiner Bereich der Platten die Leistung liefert, während es in anderen Teilen zur Sulfatierung kommt.
Die Alterung einer Batterie hängt also maßgeblich von den Einsatzbedingungen ab.
Je häufiger, tiefer und länger sie sich in einem entladenen oder teilentladenen Zustand befindet, desto schneller schreitet der Alterungsprozess infolge irreversibler Schädigung voran.
Hohe Temperaturen, beispielsweise im Motorraum, beschleunigen diesen Prozess.

Temperatureinfluss
Der Wasserverbrauch ist bei der neuen Generation von Ford und Motorcraft Batterien so gering, dass über die normale Lebensdauer der Batterie kein Wasser nachgefüllt werden muss.
Die Batterie wird nach dem Füllen verschlossen und darf nicht mehr geöffnet werden.
Extreme Hitze kann zu einem erhöhtem Wasserverbrauch führen.

Sicherheit
Ein wichtiger Aspekt für die Sicherheit ist die Abdichtung der Batterie.
So darf auf keinen Fall Säure aus dem Stromspeicher austreten.
Dies könnte Verletzungen oder Korrosion von Fahrzeugteilen verursachen.
Allerdings darf die Batterie nicht gänzlich verschlossen sein;
aufgrund der unterschiedlichen Einsatzbedingungen muss ein Temperatur- bzw. Druckausgleich möglich sein.
Ford bzw. Motorcraft Batterien verfügen deshalb über ein ausgeklügeltes Verschluss-System.
Ein Überdruckventil verhindert die Sauerstoffzufuhr von außen, gleichzeitig können eventuell entstehende Gase aus dem Inneren der Batterie entweichen.
Sind im Fahrzeug Gasableitungen eingebaut, müssen diese unbedingt auch an die neue Batterie angeschlossen werden.
Hintergrund ist, dass sich bei einer eventuellen Gasentwicklung das sogenannte Knallgas bildet.
Diese hochexplosive Mischung aus Sauerstoff und Wasserstoff entsteht bei der Elektrolyse und kann zu einer Verpuffung oder im schlimmsten Fall sogar zu einer Explosion der Batterie führen.

Ruhespannung
Werden Batterien eine längere Zeit nicht benutzt, können sie durch Selbstentladung Schaden nehmen.
Dies gilt auch für die Lagerung von fabrikneuen Batterien!
Um dies zu vermeiden, muss der Ladezustand regelmäßig geprüft werden.
Die Prüfintervalle hängen davon ab, ob die Batterie angeschlossen ist:
Laut TSI 72/2004 sind angeschlossene Batterien monatlich und nicht angeschlossene Batterien halbjährlich zu prüfen.
Elektronische Batterietester sind nur für Batterien geeignet, die eine gewisse Zeit im Einsatz waren.
Sie können keine Aussage über die Leistungsfähigkeit neuer oder ungenutzter Batterien machen.
Lediglich die Prüfung der Ruhespannung (engl.: open circuit voltage – OCV) kann in diesen Fällen zur Beurteilung des Ladezustands herangezogen werden.
Diese Messung kann auch mit einem handelsüblichen, digitalen Voltmeter erfolgen.
Dabei wird die Spannung direkt zwischen Plusund Minuspol gemessen.
Eine neue, vorgeladene Batterie sollte eine Ruhespannung von mindestens 12,5 Volt aufweisen.
Liegt der Messwert unter 12,5 V, muss die Batterie geladen und erneut geprüft oder ggf. entsorgt werden.

Batterie laden

Achtung!
Beim Laden von Batterien können explosive Gase entstehen!
Deshalb ist für eine ausreichende Raumbelüftung zu sorgen und Feuer, Rauchen sowie offenes Licht verboten.
Vorgeschriebene Schutzkleidung, Schutzbrille und Schutzhandschuhe tragen.

FORD Silber-Kalzium- und Motorcraft Kalzium-Plus-Batterien dürfen nur mit Ladegeräten aufgeladen werden, bei denen eine Überhitzung der Batterie während des Ladevorgangs ausgeschlossen ist.
Ladegeräte aus dem Ford Werkstattausrüstungskatalog erfüllen diese Anforderung. Sie sind elektronisch geregelt und reduzieren den Ladestrom beim Erreichen der Gasungsspannung.
Auch wenn aus der Bedienungsanleitung moderner Ladegeräte hervorgeht, dass auch an das Bordnetz angeschlossene Batterien geladen werden können, empfiehlt Motorcraft, die Batterie aus Sicherheitsgründen vom Bordnetz zu trennen und außerhalb des Fahrzeugs zu laden.
Unabhängig vom Ladegerät gilt:
Ladekabel nicht bei eingeschaltetem Ladegerät anschließen oder abklemmen.
Betriebsanweisung des Ladegeräts beachten.
Der empfohlene Ladestrom sollte etwa 1/10 der Batteriekapazität betragen.
Bei mehr als 55 °C Säuretemperatur den Ladevorgang unterbrechen.

Temperatureinfluss
Die Ladefähigkeit von Batterien ist temperaturabhängig und nimmt mit sinkenden Temperaturen ab.
Ausgekühlte Batterien (bis ca. 10 bis 15° C) werden deshalb mit bis zu 14,4 Volt geladen.

Achtung!
Niemals versuchen, eine Batterie mit gefrorenem Elektrolyt zu laden!

Durch Motorwärme oder Sonneneinstrahlung aufgeheizte Batterien sollten dagegen mit nicht mehr als 13,8 Volt geladen werden.
Bei dieser Spannung wird bei Silber-Kalzium-Batterien ein Ladezustand von 97 % erreicht.



Überladung
Von einer Überladung spricht man, wenn eine Batterie bereits voll geladen ist, ihr aber weiterhin Ladestrom zugeführt wird.
Dies ist beispielsweise bei defektem Regler der Fall und kann eine bleibende Schädigung der Batterie verursachen.
Da kein Bleisulfat mehr abgebaut werden kann, wird stattdessen das Wasser in seine Bestandteile zersetzt.
Die Folgen davon sind neben Wasserverbrauch, die Bildung von explosivem Knallgas sowie Korrosion an der Gitteroberfläche durch den Sauerstoff und der daraus resultierende Verlust der elektrischen Leitfähigkeit.

Batteriefehler
Häufigste Ausfallursachen sind Sulfatbildung infolge von Tiefentladung, Gitterkorrosion durch Überladung und vorzeitige Alterung durch hohe Zyklenzahl.
Tiefentladung liegt bereits vor, wenn die Ruhespannung der Batterie unter 12 Volt liegt.
In diesem Zustand hat sich bereits massiv Bleisulfat gebildet.
Wird die Batterie sofort wieder geladen, bleibt dies zumeist ohne Folgen.
Wird die Batterie jedoch über einen längeren Zeitraum in diesem Zustand belassen, kommt es zur Sulfatierung:
Es bilden sich größere Sulfatkristalle, die sich nicht mehr abbauen lassen.
Mit dem Grad der Entladung sinkt auch die Säuredichte und es steigt die Gefahr, dass das Elektrolyt einfriert.
Der dadurch entstehende Druck im Inneren kann Platten und Gehäuse schädigen, außerdem kann eine Batterie mit gefrorenem Elektrolyt nur noch niedrige Ströme abgeben und muss vor dem Laden aufgetaut werden.
Funktionsstörungen, die durch Schäden im Inneren der Batterie hervorgerufen werden, sind irreparabel.
Dazu gehören beispielsweise innere Kurzschlüsse durch Separatorenverschleiß, ausgefallene aktive Masse sowie Unterbrechungen von Zellen und Plattenverbindern.
Bei letzterem kann die Batterie häufig noch mit kleinen Strömen entladen und auch geladen werden.
Beim Start bricht die Spannung jedoch auch bei vollem Ladezustand sofort zusammen.

Overview of application and use 2010
http://www.ford-focus-klub.com/download/Ford_aku_all.PDF
300_a_FORD-x_FORD Ca Batterien (Silver Calzium & Calcium Plus StarterBatterien) - Anwendungsübersicht 2010_1a.pdf


FORD Silber-Kalzium) Ca = Silber/Calcium-Batterie

Starterbatterie FORD C-MAX
Silber-Technologie für Starterbatterie (Blei, Kalzium und Silber)
Ca = Silber/Kalzium-Batterie, Kfz-Autobatterie, Auto-Batterie, Auto-Akku
FORD (D) Focus C-MAX Ghia 2,0TDCi eine Silber/Calzium-Batterie (Ag/Ca)
FORD Motorcraft, Calcium Auto-Akku,
Superstart EMF 570 091 068 W (5=12V 70=70Ah – 091=Bauform – 068=680Amp. Kälteprüfstrom) [1062548]
- - 98 AB 10655 DA
- - 12V 125RC 680A 70Ah
- - Silber Calcium Batterien sind streng genommen keine Gel-, AGM- oder Blei- Säure Batterien! Sie brauchen 14,8V Ladespannung!
- - Netzgerät-Leerlaufspannung auf 14,8Volt einstellen
- - FORD Silber-Kalzium- und Motorcraft Kalzium-Plus Batterien dürfen nur mit Ladegeräten aufgeladen werden, bei denen eine Überhitzung der Batterie während des Ladevorgangs ausgeschlossen ist.
- - Ausgekühlte Batterien (-5 °C bis +5 °C) werden mit 14,8 Volt geladen
- - (10 bis 22 °C) werden mit 14,4 Volt geladen
- - Batterien mit 22 bis 35 °C mit 13,8 Volt laden, bei dieser Spannungen wird bei Silber-Kalzium-Batterien ein Ladezustand von 97 % erreicht,
11,9V ist in etwa die Leerlaufspannung eines entladenen Akkus (Tiefentladung),
unter einer Ruhespannung von 12,5V ist der Akku sofort nachzuladen
- - 0,1C (7Amp 12 Stunden oder 1Amp 1,5 Tage)

in www.schaltungen.at
300_c_fritz-x_Kfz-Autobatterie, Pb- Starterbatterie, das Aufladen einer Blei-Säure-Batterie_2a.doc
300_c_fritz-x_FORD C-MAX Starterbatterie Motorcraft Ca = Calcium Autobatterie 70Ah_1a.pdf

Bleistarterbatterien lassen sich in Flüssig-, Vlies- und Gelbatterien unterteilen.
als Autofahrer sollten man berücksichtigen, dass Starterbatterien Verschleißteile sind,
die nach 4..8 Jahren das Ende ihrer Lebensdauer erreichen,
dies wird leicht übersehen, denn eine schwache Batterie kann im Sommer, wo der Motor startwillig ist und eher wenige Zusatzverbraucher eingeschaltet sind, noch einigermaßen klaglos funktionieren,
beim ersten Frosteinbruch dagegen zeigt sich dann, ob sie noch allen Anforderungen gewachsen ist, eine Batterie kann aber bei guter Pflege 6..8 Jahre alt werden.

OBIGER Akku wurde am 2011-11-21 ersetzt Kosten € 161,87
GARANTIE 3 Jahre bis 2014-11-21




Kfz Bleiakkumulatoren (Pb)

Laden von Bleiakkus

Bleiakkus sind empfindlich gegenüber Tiefentladung.
Bereits eine einmalige Tiefentladung kann den Akku unbrauchbar machen, selbst wenn man ihn sofort wieder auflädt.
Das Laden selbst ist sehr einfach:
Man versorgt ihn mit einem nicht zu hohem Strom (üblicherweise 1/20 bis 1/10 der Kapazitätsangabe) und schaltet bei Erreichen von ca. 2,4V =14,4V pro Zelle
(also knapp unterhalb der Gasungsspannung, die allerdings stark temperaturabhängig ist)
in eine Nachladephase mit einer Konstantspannung von beispielsweise 13,8 V, bei der der Akkus noch einige Stunden (z.B. über Nacht) voll geladen wird.
Der Wert von ungefähr 13,8 V ist diejenige Spannung, bei der ein vollgeladener Akku nicht weiter geladen sondern nur die Selbstentladung ausgeglichen wird.
Mit dieser Spannung kann er daher sehr lange geladen werden, ohne Schaden anzurichten.
Ein anderes Verfahren ist, eine Spannung knapp unter der Gasungsspannung anzulegen (bei nicht temperaturkompensierten Ladegeräten üblicherweise 14,4 V)
und die Ladung abzubrechen,wenn der Ladestrom auf unter 2% der Kapazitätsangabe abgesunken ist.
Beispiel für einen 60Ah Akku mit 12 V Nennspannung: Ladestrom zwischen 3A und 6A mit Abschaltung bei einem Ladestrom unter 1,2A.
Es gibt noch etliche weitere Ladeverfahren, die aber z.T. nur für sehr spezielle Akkutypen geeignet sind:
Bei stationären Akkus, bei denen man Wasser nachfüllen kann, wird beispielsweise absichtlich für beschränkte Zeit der Akku zum Gasen gebracht,
damit der Elektrolyt durch die Gasentwicklung gut durchmischt wird, um die unerwünschte
  Säureschichtung zu vermeiden.
Akkus ohne Möglichkeit der Wassernachfüllung kann man mit einem solchen Ladeverfahren jedoch sehr schnell unbrauchbar machen.

http://www.elektronikinfo.de/strom/bleiakkus.htm

Ladezustand nach Leerlaufspannung

Quelle:
http://www.batteryuniversity.com/partone-13-german.htm

Ladezustand eine Autobatterie nach BCI-Norm, zu messen bei Raumtemperatur und 4..12Std nach dem Laden:

Spannung / Ladezustand / Spez.-Gewicht
der Überspannungs-Grenzwert von Silver Calcium beträgt ca. 15,9 Volt.

Eine neue, vorgeladene Batterie sollte eine Ruhespannung von mindestens 12,5 Volt aufweisen.

12.65V	100%          1,265..1,280 kg/L
12.45V	75%            1,225 kg/L
12.25V	50%            1,190 kg/L
12.05V	25%            1,155 kg/L
<11.90V	entladen      1,120 kg/L

Der Niederspannungs-Grenzwert von Silver Calcium beträgt ca. 10,3 Volt

Die Spannung sollte nur gemessen werden, wenn der Motor ausgeschaltet ist und keine Lasten angeschlossen sind,
die Batterie muss min. 4..12 Stunden ruhen, um die Oberflächenladung zu entfernen
ODER das Fernlicht für ca. 2 Minute einschalten, auch damit wird die Oberflächenladung entfernt.

http://www.elexs.de/akku2.htm
http://www.elexs.de/experim.htm






Frage: Kann man messen wie voll eine Autobatterie ist?

Antwort: Prizipiell ja, vorrausgesetzt eine defekte Zelle verfälscht das Ergebnis beim Messen. Zur Messung verwenden wir ein Spannungsmessgerät. Die Messung sollte bei Raumtemperatur und mit einem zeitlichen Abstand von mindestens 5 Stunden nach einer Aufladung erfolgen. Die folgende Tabelle gibt Auskunft über den Ladezustand einer normalen Nassbatterie (Bleiakkumulator):





Neuere Bautypen haben zum Teile Zusätze wie Beispielsweise Kalzium die die Leerlaufspannung beeinflussen.
Auch die AGM-Batterie hat deutlich andere Werte, sodass Tabelle oben auch bei AGM-Batterien nicht angewendet werden kann.
Es empfiehlt sich dieses Daten beim Hersteller zu verifizieren.

Varta Blue Dynamic 580 406 074 F17 80Ah Autobatterie

VARTA Starterbatterie  (2017-07-10) in der Praxis

Leerlaufspannung 12,1V bis 12,6V  (für jede Abweichung von 0,1 V von der Sollspannung 12,7V sollte die Batterie für 1 Stunde geladen werden

Starterspannung  10,5V bis 10,8V

Ladespannung     14,4V bis 14,8V

VARTA F17 Blue Dynamic 12V 80Ah 740 A/EN  in der Theorie

Ladespannung                2,6V x6=15,6V

mind. Leerlaufspannung 2,06V x6 = 12,40V
Sollspannung                  2,12V x6 = 12,72V

> 12,6V  100%     

  12,4V   75%     

  12,1V   50%     

  11,9V   25%     

< 11,9V    0%       

AGM (Absorbent Glass Mat)
Matte aus Mikroglasfasern, die die in Bleibatterien enthaltene Schwefelsäure filtert.
https://www.varta-automotive.de/de-de/varta-batteriewissen/charging/how-to-charge-a-car-battery



FORD Silver Calcium
    >12,72V Voll geladen   (Dichte von 1,25 bis 1,28 kg/L)
ca. 12,40V bis 12,5V Normal geladen
ca, 12,30V halb geladen (Dichte von 1,20 bis 1,24 kg/L)
ca. 12,20V Schwach geladen (Dichte von < 1,19)
ca. 11,90V entladen (Beginn der Tiefentladung)
    <10,70 V Tief entladen

Bei einer neuen Batterie bricht die Spannung bei starten nicht unter 10,8 Volt ein

Da die meisten Anlasser heute mit einem Getrieben ausgestattet sind reichen dem Anlasser noch 9,0 Volt um den Motor mit ca. 350..400 Umdrehung zu drehen.
Aber da springt kein neueres Fahrzeug mehr an da die Steuergerät min. 10 .. 11 Volt brauchen.




                              FORD C-MAX Titanium 1,6D
                              Bauj. 2011, 85kW
                              Fahrgestell-Nr.: WF0JXXWPBJBK03914
                              Kennzeichen WE-264CS

Autobatterie Ford Silver Calcium 12V 80Ah 700A EN  € 149,60 zu teuer und schlecht

Innenwiderstand von 17mOhm  (12V /700Amp.)

Mal angenommen die Spannung sinkt bei einer Belastung von 10A von 12,5 auf 12,1 Volt.
Das liefert mir einen Innenwiderstand von 0,4V/10A = 40mOhm.
Bei Ford Silber-Kalzium- und Motorcraft Kalzium-Plus-Batterien ist eine Kontrolle des Säurestandes über die Lebensdauer nicht vorgesehen.

Stiftung-Warentest Bewertung :  5.0 mangelhaft
Kapazität (15%)                       :  mangelhaft
Kaltstart (15%)                         :  befriedigend
Wasserverbrauch (11%)          :  gut
Ladungsaufnahme (6%)          :  mangelhaft
Rüttelfestigkeit (6%)                :  gut
Tiefenentladung (6%)              : 


FORD Silber-Kalzium-Batterien

Starter-Batterie 2011-04 bis 2017-06  (6-Jahre Gebrauchsdauer)  FORD Silver Calcium Ca   07/11  = 7KW  2011
Starter-Batterie 2017-07 bis 2023-06  (6-Jahre Gebrauchsdauer)  VARTA F17 Blue Dynamic 580 406 074 = ORIGINAL FORD 8G9N-10655-PB
Bei Ford Silber-Kalzium-Batterien ist das Herstellungsdatum auf dem Minuspol eingeschlagen, die erste Zahl bezeichnet die Kalenderwoche, die zweite das Jahr.

https://de.wikipedia.org/wiki/Starterbatterie

Bei Kraftfahrzeugbatterien bestehen die negativen Elektroden aus Blei (Pb) und die positiven Elektroden aus Bleidioxid (PbO2).
Als Elektrolyt wird verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einer Dichte von etwa 1,28 kg/l verwendet.
Die Ruhespannung einer einzelnen Zelle beträgt 2,12 Volt.
Eine Starterbatterie besteht aus sechs hintereinander geschalteten Zellen in einem Batteriegehäuse aus Kunststoff.
Durch die Reihenschaltung der Zellen ergibt sich die Ruhespannung einer voll geladenen Batterie zu 12,72 Volt.

Focus (ab 2004) / C-Max 1.6 - 2.0 Diesel

FORD Silver Calcium Ca         (Ca = Calcium)

80Ah  
700Amps  (SAE/EN)                 (SAE-NORM / European NORM)

580 120 072 oder 580 122 072(ETN=European type number 5=12V 80=80Ah 120=Design 072=720Amps)

1 682 038                                   (FINIS=Order number)

AV2T-10655-DA  12V  135RC  (AV2T-10665-DA=FORD part number   12V=Nennspannung    135RC=Reserve capacity in minutes)

Batterie-Typ: SLI                        (Starterbatterien werden mit der englischen Abkürzung als SLI-Batterie bezeichnet)

Single Finis         : 1682038  (FORD Best.-Nr. für Einzelbatterie)
ETN         :  580 120 072  ( 5=12V   80=80Ah   120=Bauform   072= 720A Kälteprüfstrom) (European Type Number)
Gehäuse-Größe       : T7    (315x175x175mm)
Kapazitat  : 80Ah
Number per pallets: 42

SoC 25%   = 12,03V  Lastspannung      12,2V Leerlaufspannung (= 6 Jahre alte Batterie 25% geladen)

SoC 45%   = 12,16V  Lastspannung

SoC 100% = ??,??V  Lastspannung      12,3V Leerlaufspannung  (= kpl. neue Batterie vollgeladen)

Eine neue, vorgeladene Batterie sollte eine Ruhespannung von mindestens 12,5 Volt aufweisen.

Innenwiderstand von 40mOhm ist noch ausreichend.

Autobatterie

Starterbatterie VARTA Blue Dynamic 12V 80Ah F17  (2017-07-10)

Model:                     580 406 074
Short Code:              F17
Spannung:               12V
Kapazität:                80Ah
Kaltstartstrom (EN): 740A
Gehäusegröße:        T7/LBN4
Abmessungen:         315x175x175 mm
Schaltung:       0  (Pluspol von vorne gesehen rechts)
Endpolart:        1  (Standard europäischer Pol  -  Ford, Audi, BMW, Mercedes, Opel, VW usw.)
Bodenleiste: B13  (Bodenleisten 10,5 mm hoch an den Längs- und Breitseiten; mit 5-fach Sickung)

Gewicht:                   18.79 kg

VARTA F17 Blue Dynamic 12V 80Ah 740 A/EN  580406074  € 138,90

Varta Blue Dynamic 580 406 074 F17 80Ah Autobatterie

Originalteile - Nummern.: Original Ford Batterie 80Ah 740A: Varta 8G9N-10655-PB
Autobatterie / Starterbatterie  8G9N-10655-PB / 8G9N10655PB Batterie
Focus (ab 2004) / C-Max 1.6 - 2.0 Diesel
Erfüllt die Anforderungen des Fahrzeugherstellers
www.varta-automotive.de
www.varta-start-stop.de

F17 Varta Blue Dynamic Car Battery 12V 80Ah (580406074) (110 = UK Code)

Typ:                  Autobatterie
Technologie:      Blei
Spannung:        12V
Kapazität:         80Ah
Kaltstartstrom: 740A
Schaltung:           0
Pole:                   1
Bodenleiste:      B13
Abmessungen : 315x175x175mm (LxBxH)
Gewicht:           18.80kg

Normale Gasungsspannung fuer Bleiakkus sind 14,4V, bei Silber Calcium 14,8V.


FORD BATTERIE-VORSCHRIFT SILBER – DAS FÜNFTE ELEMENTFord empfiehlt für ihre Modelle Batterien mit der Calcium-Silber-Technologie.Ford hat schrittweise ab Baujahr 1997 auf ein Ladesystem mit einer Ladespannung von bis zu 14,8 Volt umgestellt.Bei herkömmlichen Hybrid- und Antimonbatterien mit einer Gasungsspannung von 14,5 Volt führt das Ford-Ladesystem zu erhöhtem Wasserverlust 
und zu verstärkter Gasbildung.Dagegen beträgt die Gasungsspannung der VARTA BLUE dynamic, BLUE dynamic High Performance und ASIA dynamic ca. 15,8 Volt. 
Die VARTA ULTRA dynamic ist ebenfalls für das Ford-Ladesystem geeignet.

https://www.varta-automotive.de/de-de







Sehr guter Kfz-Akku laut ADAC-Test 2017 und 2012
  ist Banner Power Bull P8014  Ca € 90,90
Stiftung-Warentest Bwewertung       :  Gut 1,6
Kapazität                                           : 72 Ah
Starterbatterie Starterleistung (40%) : „gut“ (1,6)
Technische Prüfung (15%)                : „gut“ (1,8)
Haltbarkeit (45%)                              : „sehr gut“ (1,1)
Start-Stopp-Eignung (0%)                 : „mangelhaft“ (4,6)


Autobatterie 12V 80Ah
Technische Daten:
Typ: P8014
Technologie: Blei-Säure
Nennspannung: 12V
Kapazität K20: 80Ah
Kaltstartstrom EN: 700Amp.
Gehäuse-Größe: T7     Gehäuse: 315x175x175mm
Gewicht: 19kg
Minuspol: Links   Pluspol: Rechts
Schaltung: 0
Ausführung Pluspol: rund, konisch, 19,2 - 19,5mm     Ausführung Minuspol: rund, konisch, 17,6 - 17,9mm
Polart: 1
Gasableitung: Zentralentgasung

Die BANNER Power Bull P8014 Autobatterie 12V 80Ah ist das Aushängeschild der Markenqualität von der Fa. Banner und die Wahl für moderne PKW.
Topbewertungen bei den unabhängigen Batterietests der führenden Automobilclubs Europas unterstreichen diesen hohen Anspruch.
Den ständig steigenden Anforderungen durch immer höheren Bordstrombedarf wird die BANNER Power Bull gerecht.
Dank Calcium-Technologie und dem patentierten Double Top Deckel bietet die Power Bull mehr Sicherheit, eine bessere Tiefentladefähigkeit sowie eine leichtere Ladbarkeit.
Ab sofort ist dieser Batterietyp mit dem patentierten Auslaufschutz Double Top ausgestattet.
Double Top erfüllt die höchsten Anforderungen der Automobilindustrie und bietet den entscheidenden Sicherheitsvorsprung.
Die Double Top ist 100% auslaufsicher bis zu extremen 45 Grad Neigungen, schafft den Überrolltest, bietet einen verbesserten Rückzündschutz,
schafft ESD-Sicherheit (gegen elektrostatische Entladung) und ist mit einer flexiblen Gasableitung ausgestattet.

Vorteile:
robustes Zyklenverhalten
absolut Wartungsfrei dank moderner Calcium-Technologie (Ca)
vibrationssicher durch Bodenverklebung der Elektroden und robusten Zellverbindungen
Weltneuheit Double Top – der doppelt sichere Auslaufschutz: 100% auslaufsicher bis zu extremen 45 Grad Neigungen!
Optimale Kaltstartwerte, höchste Startkraft

Autobatterie Ford Silver Calcium 12V 80Ah 700A EN

12V Nennspannung der Batterie
z.B. 80Ah  Kapazität der Batterie (theoretisch kann ich bei 80Ah 80 Stunden lang 1 Ampere (1A x 12V= 12Watt) der Batterie entnehmen)
700A -> maximale kurzzeitige Belastung (Leistung)
Leerlaufspannung unter 6x 2.1V fallen (= 12.6V)  dann voll laden.
Typisch bis ca 2.45V /Zelle sprich die Gasungsspannung liegt bei 14,8V bei 25°C
Silver-Calcium  (Blei-Antimon (Sb) 14,2V  -  Normale Blei-Säure-Akkus (Pb) fangen ab 13,8 Volt mit Gasen an) 
Die Anzahl der Fahrzeuge, die in der Produktion mit Silber-Calcium-Batterien ausgestattet werden, steigt.
Bei vielen dieser Fahrzeuge kann keine Blei-Antimon-Batterie montiert werden.
Aus diesem Grund haben viele Hersteller einen Batterietyp entwickelt, der bei Modellen der vorherigen und der aktuellen Produktion anstelle von zwei Batterietypen verwendet werden kann.

Batterien aus AgCa = Silber/Calzium

Der Hersteller hat verschiedene wichtige Maßnahmen ergriffen, um die Zuverlässigkeit und Leistung der Stromversorgungsanlage zu verbessern.
Das Wichtigste war die Einführung der Batterie mit globaler Spezifikation im Jahr 1997, die eine Legierung aus Silber-Calcium verwendet.
Mit dem Vertriebsstart implementierte der Hersteller ein intelligentes, modulgesteuertes Ladesystem, um eine optimale Ladung in Abhängigkeit des Batteriezustands zu gewährleisten.
Dieses intelligente Ladesystem wird bei allen FORD Fahrzeugen seit dem Serienstart 1997 verbaut.
Zur Erfüllung der Anforderungen des intelligenten Ladesystems hat FORD die Silber-Calcium-Batterie als global spezifizierte Batterie eingeführt.
Die Batterien mit globaler Spezifikation haben gegenüber der Blei-Antimon-Batterien die folgenden Vorteile:

- Die Toleranz der Ladespannung hat sich von 14,4 V auf 14,8 V erhöht. Das intelligente Ladesystem kann höhere Spannungen an wie bei konventionellen Systemen verursachen.
- Die Kaltstartleistung hat sich um ca. 10 % bei gleicher Kapazität erhöht.
- Der Wasserverbrauch ist um 10% kleiner als der Verbrauch bei einer Blei-Antimon-Batterie, weshalb davon auszugehen ist, dass sie wartungsfrei ist.
- Die mittlere Lebensdauer hat sich bis auf ca. 6 Jahre erhöht.

Bei Fahrzeugen mit intelligentem Ladesystem (Smart-Charge-System (SCS)) dürfen keine Blei-Antimon-Batterien und keine anderen Batterien anstelle der Silber-Calcium-Batterien verwendet werden.
Wenn Batterien verwendet werden, die nicht den Vorgaben entsprechen, wird die Lebensdauer der Batterie bedeutend verringert und der Säuregehalt nimmt schnell ab.
Wenn Blei-Antimon-Batterien oder andere Batterien mit niederwertigerer Spezifikation in Fahrzeugen mit intelligentem Ladesystem verwendet werden,
kann durch die höhere Ladespannung eine Entgasung der Säure in der Batterie verursacht werden.
Die Säure ist gasförmig und kann explodieren.

Die Vorteile einer Silber-Calcium-Batterie (AgCa) sind:
- Der Bleigehalt ist höher, wodurch der Strom bei Bedarf durch einen kürzeren Kreislauf fließt und bessere Leistung ergibt.
- Die montierten Sperrelemente bilden eine solide elektrische Zelle, um zu gewährleisten, dass die Batterieversorgung effizient ist.
- Der Überlastschutz ist ausgezeichnet, was zusammen mit einer verbesserten Lastkapazität bei tiefen Umgebungstemperaturen eine ausgezeichnete Leistung ergibt.
- Es wird eine Silber-Calcium-Legierung verwendet, die die Lebensdauer der Batterie bei hohen Temperaturbedingungen um bis zu 20 % verlängert, was sich bei wiederholten Tests gezeigt hat.

Die Verbesserung der Materialzusammensetzung der Trennelemente zur Verringerung des elektrischen Widerstands verlängert die Lebensdauer der Batterie.

Bei Ersatz ist zu beachten:
Der Aufkleber an der Oberseite der Batterie gibt den im Fahrzeug verbauten Batterietyp an.
1. ID-Nr. der Batterie
2. Kaltstart-Stromstärke (CCA)
3. Batterietyp: Ca = Silber/Calcium   keine Sb = Blei-Antimon

Wenn eine Batterie ersetzt werden muss, muss der richtige Batterietyp verwendet werden.
Eine Silber-Calcium-Batterie muss durch eine Silber-Calcium-Batterie ersetzt werden.
Eine Blei-Antimon-Batterie muss/kann durch eine Silber-Calcium-Batterie ersetzt werden.

Alle Fahrzeuge mit Silber-Calcium-Batterien müssen am Deckel des Batteriefachs einen Aufkleber mit dem Text:
"This vehicle is equipped with a Silver/Calcium battery" (Dieses Fahrzeug verfügt über eine Silber-Calcium-Batterie) aufweisen.
"In case of replacement, ONLY USE a Silver/Calcium battery"
(Bei Ersatz der Batterie, AUSSCHLIESSLICH eine Silber-Calcium-Batterie verwenden).

Ablauf zum Laden der Batterie:
Es wurde festgestellt, dass bestimmte konventionelle Ladegeräte nicht für das Laden der Silber-Calcium-Batterien geeignet sind.
Der Ladebetrieb ist zu niedrig mit den notwendigen Anforderungen, weshalb die Batterie die Ladung zu langsam annimmt und nicht vollständig geladen wird.

https://www.ford-suv-freunde.com/t49f40-kleine-Batteriekunde.html



Beschreibung und Funktion  (SCS)
FORD "Smart-Charge" Generatorsteuerung
FORD Smart-Charge-Ladesystem
FORD Smart-Charge-System

Allgemeines
Der Generator erzeugt Strom für die Fahrzeugelektrik und sorgt für eine Aufladung der Batterie.
Der Generator wird durch den Antriebsriemen - Zusatzaggregate angetrieben.

Nach dem Starten des Motors erzeugt der Generator Wechselstrom, der intern in Gleichstrom umgewandelt wird.
Der Gleichstrom wird vom Spannungsregler (hinten am Generator angeordnet) geregelt und an die Batterie und elektrischen Verbraucher und Spannung weitergeleitet.
Die Spannung des Ladesystems wird vom Antriebsstrangsteuergerät (PCM) gesteuert.
Bei kalter Batterie wird die Batterie mit einer höheren Spannung effizienter geladen, bei warmer Batterie mit niedriger Spannung.
Das PCM kann die Ladespannung der Batterietemperatur entsprechend anpassen.
Die Batterietemperatur wird anhand der Ansauglufttemperatur (IAT) und Kühlmitteltemperatur (ECT) berechnet.
Das PCM überwacht und steuert gleichzeitig die Ausgangsspannung des Generators.
Wenn die Stromaufnahme hoch ist oder die Batterie übermäßig entladen, kann das System die Leerlaufdrehzahl anheben.
Um beim Starten des Motors Motorschleppmoment zu minimieren, wird der Generator vom PCM deaktiviert.
Nach dem Starten des Motors erhöht das PCM die Generatorleistung zunehmend.
Das PCM steuert die Funktion der im Kombiinstrument angeordneten Ladekontrollleuchte.
Das PCM ist daher dafür verantwortlich, dass die Ladekontrollleuchte nach dem Starten des Motors erlischt und bei Störungen aufleuchtet.
Die Ladekontrollleuchte wird bei Zündung ein, Motor aus und Absterben des Motors ebenfalls vom PCM aktiviert.

Das "Smart Charging"-Ladesystem umfasst folgende Funktionen:
Berechnung von Batterietemperatur und Regeln der Ladespannung
Voranmeldungsfunktion - Generatorlast
Generatordeaktivierung beim Motorstart
Anhebung der Leerlaufdrehzahl bei niedriger Spannung/hohen elektrischen Lastzuständen (zur Erhöhung der Generatorleistung und zur Senkung der Batterieentladung)
Abschaltung von elektrischen Verbrauchern bei niedriger Spannung
Aktivierung von elektrischen Verbrauchern bei zu hoher Spannung

Durch ständiges Berechnen der Batterietemperatur und Regeln der Generatorausgangsspannung wird der Batterieladestrom optimiert.
Durch die Funktion Voranmeldungsfunktion - Generatorlast wird das PCM im voraus vor bevorstehender elektrischer Last und somit vor bevorstehenden Änderungen des Generatordrehmoments gewarnt.
Anhand dieser Informationen kann das PCM eine höhere Leerlaufstabilität herstellen.
Das PCM steuert auch die Generatoraktivierung beim Motorstart sowie die Leerlaufdrehzahlanhebung.
Die Verteilerbox – Beifahrerseite (PJB) steuert die beiden restlichen Smart charging-Funktionen;
Abschaltung von elektrischen Verbrauchern bei niedriger Spannung und Aktivierung von elektrischen Verbrauchern bei zu hoher Spannung.

Wenn die Batteriespannung unter einen Niederspannungs-Grenzwert abfällt, deaktiviert die PJB die folgenden Bauteile in der aufgeführten Reihenfolge mit einem 5 Sekunden-Abstand zwischen jeder Verbraucher-Deaktivierung:
Windschutzscheibenheizung
Heckscheibenheizung
Klimaanlage

Die PJB reaktiviert alle zuvor deaktivierten elektrischen Verbraucher, sobald die Batteriespannung den Niederspannungs-Grenzwert überschreitet.
Die Reihenfolge für die Reaktivierung der elektrischen Verbraucher lautet:
Klimaanlage,
Heckscheibenheizung,
Windschutzscheibenheizung.

Zwischen jeder Reaktivierung liegt eine Verzögerung von 5 Sekunden.
Nach der Reaktivierung kehren die elektrischen Verbraucher in Normalmodus zurück; das Bauteil wird daher ausgeschaltet und wartet auf ein PJB-Eingangssignal vom Schalter.
Die Funktion Aktivierung von elektrischen Verbrauchern bei zu hoher Spannung wird aktiviert, wenn die PJB erkennt, dass die Batteriespannung den Überspannungs-Grenzwert 20 Sekunden lang überschritten hat und die Ladekontrollleuchte aufleuchtet.

Bei Erreichen des Grenzwerts aktiviert die PJB die folgenden Bauteile in der aufgeführten Reihenfolge mit einem 5 Sekunden-Abstand zwischen jeder Verbraucher-Aktivierung:
Heckscheibenheizung
Windschutzscheibenheizung

Dadurch soll erreicht werden, dass die Spannung auf einen Wert innerhalb der Spezifikation zurückkehrt und Überladungsschäden der Batterie reduziert werden.
Die elektrischen Verbraucher kehren in den Normalmodus zurück, wenn die Batteriespannung den Überspannungs-Grenzwert 20 Sekunden lang unterschreitet.
Dadurch soll eine übermäßige Entladung der Batterie verhindert werden.
Die Reihenfolge für die Rückkehr der elektrischen Verbraucher in den Normalmodus lautet:
heizbare Windschutzscheibe,
heizbare Heckscheibe.

Zwischen jeder Reaktivierung liegt eine Verzögerung von 5 Sekunden.
Bei ständigem Steigen und Abfallen der Spannung können elektrische Verbraucher wiederholt aktiviert und deaktiviert werden.
Dies tritt bei einem ständigen Überspannungsfehler auf und dient zur Minimierung von Schäden der Batterie aufgrund Überladung und Batteriekriechströme durch die Aktivierung der heizbaren Heck- und Windschutzscheibe.
Im Normalmodus werden die elektrischen Verbraucher ausgeschaltet und warten auf ein PJB-Eingangssignal vom Schalter.
der Überspannungs-Grenzwert ca. 15,9 Volt
Das Problem ist, halt, dass mit einem Oszi gemessen werden muß da durch das Smart Charge Spannungsspitzen bis auf 16,5V entstehen.
Regeln tut das System mit ca 400Hz. Ist also mit nem Multimeter nicht sichtbar.
der Niederspannungs-Grenzwert beträgt ca. 10,3 Volt

Smart - Charge - System
FORD Smart - Charge - Generator
Bei einem herkömmlichen Generator wird die Spannung auf einen festen Wert geregelt.
Beim FORD Smart - Charge - Generator bleiben die Spannungsregler - Funktionen im Generator zwar erhalten, der Spannungs - Sollwert wird aber vom Motorsteuergerät (EEC V - PCM) vorausberechnet.

Smart-Charge von FORD
Das Smart Charge - System kommt ohne zusätzliche Bauteile aus, hat im Motorsteuergerät eine Selbsttest - Funktion und ist diagnosefähig.
Außerdem erhöht das Motorsteuergerät bei zu hoher Generatorbelastung die Leerlaufdrehzahl, um die Generatorleistung anzuheben.

Die Generatorspannung kann zwischen 12,5 V und 16,5 V liegen.
Dies ist besonders zu beachten, wenn mit einem Multimeter die Batteriespannung gemessen werden soll.
Das System arbeitet ausgehend von einem festgelegten Generatorspannungs - Sollwert, der optimal für die jeweilige Batterietemperatur ist.

Das Motorsteuergerät steuert das Motorlaufrelais an.
Dadurch werden bestimmte Verbraucher mit hoher Stromaufnahme (z.B. beheizte Frontscheibe) nur dann mit Strom versorgt, wenn der Generator arbeitet.

Bei Motorstart oder niedrigen Drehzahlen wird der Smart Charge - Generator nicht aktiviert.
Dadurch entsteht keine unnötige Drehmoment - Belastung für den Motor beim Starten.
Der Generator bleibt so lange deaktiviert, bis das Steuergerät - Ausgangssignal aktiviert wird, was bei Drehzahlen außerhalb der Starter - oder Unterdrehzahl erfolgt.

Bei Volllast geht es hauptsächlich darum, die Beschleunigung zu optimieren.
Die Drehmomentbelastung durch den Generator wird deshalb vom Motorsteuergerät durch Absenken des Spannungsregler - Sollwerts auf einen kleinstmöglichen Wert heruntergeregelt.
Um eine Entladung der Batterie zu vermeiden, wird der Volllast - Modus zwischenzeitlich abgeschaltet

Lange Zeit fristete der auch heute noch häufig als Lichtmaschine bezeichnete Generator am Rande des Motors ein wenig beachtetes und kaum Veränderungen unterworfenes Dasein.
Aber inzwischen haben die, durch die Elektronik überall im Automobil ausgelösten Veränderungen, auch den Generator erreicht.
Was allerdings bei einigen Systemen als elektronische Spielereien abgetan werden kann, ist beim Generatormanagement äußerst sinnvoll und notwendig.
Es gilt schließlich einerseits die erforderlichen Leistungen bereitzustellen und andererseits die Ausfallsicherheit des Autos zu erhöhen.

http://www.kfztech.de/kfztechnik/technikprofi/der-moderne-generator.htm

SoC Ladezustandsberechnung

https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator#Ladezustand

• State of Charge, Ladezustand von Akkumulatoren, siehe Akkumulator#Ladezustand

Mit SoC oder „state of charge“ bezeichnet man den aktuellen Ladezustand der Batterie.

Dieser wird in Prozent angegeben.

Der Algorithmus zur Berechnung des Ladezustands der Batterie von Steca ist eine Kombination aus unterschiedlichen Methoden, die sicherstellen, dass der SOC präzise genug berechnet wird und über einen langen Zeitraum zuverlässige und stabile Werte liefert.

Was bedeutet SOC?

Mit SoC oder „state of charge“ bezeichnet man den aktuellen Ladezustand der Batterie.
Dieser wird in Prozent angegeben.
Eine Batterie ist voll geladen, wenn der SOC bei 100 % ist.
Der niedrigste erreichbare Wert ist 0 %.
Theoretisch können auch alle dazwischen liegenden Werte erreicht werden, aber die meisten Batterietypen sollten Ladezustandswerte von unter 30 % nicht erreichen.
Dadurch können schnell gefährliche Tiefentladungen entstehen, die die Lebensdauer der Batterie verkürzen oder auch direkt zerstören.
Der Batterieladezustand sollte nicht mit der momentan noch verfügbaren Restkapazität der Batterie verwechselt werden.
Die tatsächliche Restkapazität der Batterie hängt von vielen Parametern, wie der Temperatur, dem Alter, der Geschichte der Batterie und vielen anderen ab.
Eine grobe Aussage über die momentane Restkapazität der Batterie kann man erhalten, indem man den aktuellen Ladezustand der Batterie mit deren Nominalkapazität multipliziert.
Mit zunehmendem Alter der Batterie kann sich die Nominalkapazität aber erheblich ändern, wodurch die Aussage über die noch verfügbare Kapazität stark verfälscht werden kann.

Warum ist eine Ladezustandsberechnung so wichtig?

Während der Ladung muss der Solarladeregler wissen, wann die Batterie vollgeladen ist, damit er sie korrekt und rechtzeitig vor Überladung schützen kann.
Beim Entladen der Batterie ist es ebenfalls wichtig, den Ladezustand zu kennen, um sie rechtzeitig vor einer schädlichen Tiefentladung zu schützen.
Um diese Funktionen zu realisieren, gibt es verschiedene Kriterien, die anzeigen können, wie voll die Batterie noch ist.
Diese eignen sich unterschiedlich gut.
Das einfachste und am weitesten verbreitete Kriterium ist die Spannung der Batterie.
Dabei wird eine feste Ladeschlussspannung definiert.
Bei Erreichen dieser Spannung wird die Ladung beendet.
Ebenfalls wird eine feste Tiefentladeschwelle definiert.
Sinkt die Batteriespannung unter diesen Wert, wird die Last abgeschaltet.
Diese Methode ist zwar einfach, weil sich die Spannung der Batterie leicht und präzise messen lässt, jedoch für die meisten Batterietypen ungeeignet, weil sich ihr Ladezustand nicht in einer festen Abhängigkeit mit der
Spannung ändert.
Speziell in Solarsystemen sind geringe Entladeströme üblich.
Dies führt zu einer unzureichenden Batteriepflege, wenn feste Spannungswerte zur Ladung oder Entladung herangezogen werden.
Bessere Lösungsansätze berechnen die Volllade- und Tiefentladeschwelle dadurch, dass zusätzlich zur Spannung noch die Batterieströme miteinbezogen werden.
Aber auch diese Methode erlaubt keine genaue Berechnung des Ladezustandes, da viele wichtige Faktoren nicht mit einbezogen wurden.
Nur eine exakte Berechnung des Ladezustands erlaubt dem Solarladeregler, die Batterie korrekt zu behandeln, eine Ladung über das Solarmodul zum richtigen Zeitpunkt zu beenden und eine Last nicht zu früh, aber rechtzeitig abzuschalten.
Aus diesem Grund hat Steca einen leistungsfähigen Algorithmus entwickelt, mit dessen Hilfe der Ladezustand präzise genug berechnet und die Batterie optimal geschützt werden kann.

Wie funktioniert die Ladezustandsberechnung bei Steca?

Der Algorithmus zur Berechnung des Ladezustands der Batterie von Steca ist eine Kombination aus unterschiedlichen Methoden, die sicherstellen, dass der SOC präzise genug berechnet wird und über einen langen Zeitraum zuverlässige und stabile Werte liefert.
Weiterhin wird Wert darauf gelegt, dass die Berechnung auch auf einfache und kostengünstige Art und Weise in verschiedenen Solarladereglern realisiert werden kann.
Eine jahrelange Erfahrung in Forschung und Entwicklung von Batterieladezustandsalgorithmen führten zu einem selbstlernenden „fuzzy logic“-Algorithmus.
Neben allen wichtigen Parametern werden so auch das Alter und die Nutzungsgeschichte der Batterie mit in die Berechnung einbezogen.
Die Batteriespannung sowie deren Ströme und die Temperatur werden vom Solarladeregler ständig so präzise wie möglich gemessen.
Während einer Lernphase schätzt der Solarladeregler den Ladezustand aufgrund von Erfahrungswerten.
Gleichzeitig beobachtet der Regler das Verhalten der Batterie und passt verschiedene Parameter an das aktuelle System an.
Diese Lernphase dauert einige Zyklen.
Der Vorteil dieser Methode ist, dass sie in der Lage ist, sich dynamisch auf die Anforderung des Systems auszurichten und die Batteriepflege individuell auf die Bedürfnisse jeder einzelnen Anlage anzupassen.
Diese Eigenschaft macht den Steca Batterieladezustandsalgorithmus so leistungsfähig und zuverlässig.
Gleichzeitig garantiert er eine optimale Batteriepflege, die sich in einer langen Batterielebensdauer widerspiegelt.
Weiterhin profitiert der Nutzer davon, dass der aktuelle Ladezustand der Batterie angezeigt werden kann und er somit ständig eine optimale Kontrolle über sein System ausübt.

Welche Laderegler von Steca arbeiten mit dem Ladezustandsalgorithmus?

Steca hat zwei unterschiedliche Produktlinien im Programm.
Die erste stellt eine Reihe von einfachen und kostengünstigen Solarladereglern dar.
Diese sind vor allem leicht zu installieren, zu bedienen und genügen den grundlegenden Anforderungen einfacher Solaranlagen.
Alle notwendigen Batterieschutzfunktionen sind hierbei vorhanden.
Die zweite Produktlinie erfüllt die anspruchsvollen Anforderungen komplexer Solarsysteme und verfügt über weitreichende Anzeigefunktionen sowie anspruchsvollere Batteriepflege.
In beiden Reihen gibt es Solarladeregler in allen Leistungsklassen.http://www.steca.com/index.php?Ladetechnologie_SOC

Ladezustand  (SoC)

State of Charge (SoC) ist ein Kennwert für den Ladezustand von Akkus.
Der SoC-Wert kennzeichnet die noch verfügbare Kapazität eines Akkus im Verhältnis zum Nominalwert.
Der Ladezustand wird in Prozent vom vollgeladenen Zustand angegeben.
30 % bedeuten somit, dass der Akku noch eine Restladung von 30 % bezogen auf die Vollladung von 100 % hat.
http://www.itwissen.info/Ladezustand-state-of-charge-SoC.html




Was ist Sulfatierung?
Die Sulfatierung beginnt im Allgemeinen, wenn die Batteriespannung unter 12,4 Volt liegt.
Es ist ein Aufbau, der auftritt, wenn die Schwefelmoleküle im Elektrolyten (Schwefelsäure) so tief entladen werden, dass sie anfangen, die Batterieplatten zu beschichten.
Schon lange werden die Platten so beschichtet, dass die Batterie nicht mehr wieder aufgeladen werden kann.

Die Ursachen der Sulfatierung sind zahlreich, einige Beispiele sind:
Batterien sitzen zu lange zwischen Ladungen, so wenig wie 24 Stunden, bevor Schaden erledigt werden kann.
Akku wird nicht regelmäßig verwendet und hat kein Wartungsladegerät.
Niedriger Elektrolytspiegel, Batteriespiegel, die der Luft ausgesetzt sind, werden sulphieren.
Der parasitäre Abfluss im Fahrzeug pflanzt die Batterie ständig ab.

Es gibt viele Wartungs-Ladegeräte auf dem Markt, stecken Sie einfach das Ladegerät in die Stromversorgung und befestigen Sie an Ihrem Akku, dies verlängert die Akkulaufzeit erheblich und kann dauerhaft belassen werden, ohne die Batterie zu beschädigen.
Wenn es keinen Zugang zum Netz gibt, ist eine andere Möglichkeit, ein solares Erhaltungsladegerät zu verwenden.

https://translate.google.at/translate?hl=de&sl=en&u=http://www.challengebatteries.com.au/battery-faq/&prev=search

Smart - Charge - System
Das Smart Charge - System kommt ohne zusätzliche Bauteile aus, hat im Motorsteuergerät eine Selbsttest - Funktion und ist diagnosefähig.
Außerdem erhöht das Motorsteuergerät bei zu hoher Generatorbelastung die Leerlaufdrehzahl, um die Generatorleistung anzuheben.
Smart-Charge von FORD
Die Generatorspannung kann zwischen 12,5 V und 16,5 V liegen.
Dies ist besonders zu beachten, wenn mit einem Multimeter die Batteriespannung gemessen werden soll.
Das System arbeitet ausgehend von einem festgelegten Generatorspannungs - Sollwert, der optimal für die jeweilige Batterietemperatur ist.
Das Motorsteuergerät steuert das Motorlaufrelais an.
Dadurch werden bestimmte Verbraucher mit hoher Stromaufnahme (z.B. beheizte Frontscheibe) nur dann mit Strom versorgt, wenn der Generator arbeitet.
Bei Motorstart oder niedrigen Drehzahlen wird der Smart Charge - Generator nicht aktiviert.
Dadurch entsteht keine unnötige Drehmoment - Belastung für den Motor beim Starten.
Der Generator bleibt so lange deaktiviert, bis das Steuergerät - Ausgangssignal aktiviert wird, was bei Drehzahlen außerhalb der Starter - oder Unterdrehzahl erfolgt.
Bei Volllast geht es hauptsächlich darum, die Beschleunigung zu optimieren.
Die Drehmomentbelastung durch den Generator wird deshalb vom Motorsteuergerät durch Absenken des Spannungsregler - Sollwerts auf einen kleinstmöglichen Wert heruntergeregelt.
Um eine Entladung der Batterie zu vermeiden, wird der Volllast - Modus zwischenzeitlich abgeschaltet (zum Smart Charge System siehe auch Technik Profi 9/06).
Lange Zeit fristete der auch heute noch häufig als Lichtmaschine bezeichnete Generator am Rande des Motors ein wenig beachtetes und kaum Veränderungen unterworfenes Dasein.
Aber inzwischen haben die, durch die Elektronik überall im Automobil ausgelösten Veränderungen, auch den Generator erreicht.
Was allerdings bei einigen Systemen als elektronische Spielereien abgetan werden kann, ist beim Generatormanagement äußerst sinnvoll und notwendig.
Es gilt schließlich einerseits die erforderlichen Leistungen bereitzustellen und andererseits die Ausfallsicherheit des Autos zu erhöhen.



Lichtmaschine-Grobtest:

Generator-Prüfung
Generator im eingebauten Zustand prüfen – Prüfung ohne Last
1. Alle elektrischen Verbraucher und Zündschalter ausschalten.
2. Multimeter auf Spannungsmessung (Volt) schalten.
3. Multimeter an Batteriepole anschließen.
4. Spannung ablesen (Grundspannung).
5. Motor anlassen.
6. Motor bei 1.500 1/min ohne eingeschaltete elektrische Verbraucher laufen lassen.
7. Spannung ablesen. Die Spannung muss zwischen 14,1V und 15,1 Volt liegen.
Steigt die Spannung um weniger als 2,5 Volt über die Grundspannung, Bauteileprüfung unter Last durchführen.
Steigt die Spannung um mehr als 2,5 Volt, Ursachenforschung mit WDS Testgerät.

Generator im eingebauten Zustand prüfen – Prüfung unter Last

1. Bei laufendem Motor Klimaanlage (falls vorhanden) einschalten, Gebläse auf höchste Stufe stellen und Fernlicht einschalten.
2. Motordrehzahl auf 2.000 1/min anheben.
Die Spannung muss gegenüber der Grundspannung um mindestens 0,5 Volt steigen.

Steigt die Spannung nicht wie angegeben, Ursachenforschung mit WDS Testgerät

FORD WDS  Worldwide diagnostic system

Steigt die Spannung wie angegeben, funktioniert das Ladesystem korrekt.

Ford smart Lade-Lichtmaschine

http://www.reiter1.com/Ohmscher_Widerstand/Ohmscher_Widerstand_10.htm

R = (U1-U2) / (I2-I1) = 12,5V-12,1V / 10A-0A = 40mOhm       

Mal angenommen die Spannung sinkt bei einer Belastung von 10A von 12,5 auf 12,1 Volt.
Das liefert mir einen Innenwiderstand von 0,4V/10A = 40mOhm.

Fahrzeug-Batterie 

• Technologie,Technische Mathematik,Elektrotechnik

Im elektrischen Kreislauf eines Kraftfahrzeugs steht die Batterie an erster Stelle. Ihre Hauptaufgabe: Strom für den Motorstart liefern. Dafür benötigt sie eine ausreichende Kapazität. Doch warum ist die Spannung an den Batteriepolen nicht immer gleich hoch?

 3. Ausbildungsjahr

Batteriekapazität, innerer Batteriewiderstand

Unter Batteriekapazität versteht man den Strom, den eine Batterie während einer bestimmten Zeit abgeben kann. Die Batteriekapazität K wird in Amperestunden [Ah] gemessen.

K = I_E • t_E [Ampere • Stunden]

Hat eine Batterie eine Kapazität von 50 Ah, dann kann sie beispielsweise (theoretisch) 1 Stunde lang 50 Ampere, oder 50 Stunden lang 1 Ampere abgeben. Dabei entlädt sie sich. Sie wird vom Generator wieder aufgeladen, sobald der Motor und damit der Generator laufen. 

Aufgabe 1:
Einer Starterbatterie wurden bei Entladung in 5 h 15 min 42,5 Ah entnommen.
Mit wieviel A wurde die Batterie entladen?

Innenwiderstand
Jede Batterie besitzt einen Innenwiderstand, der an den Polklemmen einen Spannungsabfall bewirkt, sobald die Batterie belastet wird, d. h. sobald Strom fließt. Der Innenwiderstand entsteht beim Stromdurchfluss in den Zellen; in den Skizzen oben ist also R_i kein gesonderter Widerstand, sondern soll symbolisch den Zellenwiderstand darstellen.
U₀ ist die Ruhespannung, die man messen kann, wenn kein Verbraucher eingeschaltet ist. Der Innenwiderstand R_i führt zu einem Spannungsabfall U_i, der von der Höhe des entnommenen Stroms abhängig ist: U_i = I • R_i
Bei fließendem Strom misst man an den Polklemmen nicht mehr U₀, sondern die um U_i verminderte Spannung U = U₀ – U_i

Aufgabe 2:
Aus U_i = I • R_i ergibt sich I =?

Der Spannungsabfall ist I • R_i = U₀ – U_i, oder
U_i = U₀ – I • R_i. Daraus kann man berechnen
Aufgabe 3:
I = ?

Innenwiderstand + Außenwiderstand

Reihenschaltung: Strom I = U₀: R_ges = U₀ : (R_a + R_i)

Aufgabe 4: Eine 75 Ah-Starterbatterie hat eine Ruhespannung U₀ = 12,6 V und einen Innenwiderstand R_i = 20 mΩ. Es wird ein Starter mit 60 mΩ Widerstand angelassen.
a) Wieviel A nimmt der Starter beim Einschalten auf?
b) Wie groß ist der Spannungsfall an den Klemmen beim Starten?

(Beachten: Das ohmsche Gesetz rechnet mit den Einheiten A, V und Ω!)
 

Schwere Fahrzeuge mit Motoren hoher Leistung besitzen große Starter. Für sie reicht eine 12-V-Batterie meist nicht aus. Bei zwei gleichen in Reihe geschalteten Batterien erreicht man durch die Spannungsverdoppelung eine größere Leistungsabgabe – dies ergibt sich aus der Formel P = U • I.

Hier kann man sich merken: Werden Stromquellen hintereinander geschaltet, addieren sich die Einzelspannungen.
Werden Stromquellen parallel geschaltet, addieren sich die Einzelspannungen nicht.

Ein solcher Muldenkipper (Motorleistung etwa 500 kW) benötigt eine 24-Volt-Startanlage.

Aufgabenlösungen

1.
Gegeben: K_E = 42,5 Ah; t_E = 5 h15 min = 5,25 h
Gesucht: Entladestrom I_E
I_E = K_E : t_E = 42,5 Ah : 5,25 h = 8,1 A

2. I = U_i : R_i

3. I = (U₀ – U_i) : R_i

4. Gegeben: U₀ = 12,6 V; R_i = 0,02 Ω; R_a = 0,06 Ω (die Kapazität spielt in der Aufgabe keine Rolle).
a) I = U₀ : (R_i + R_a) = 12,6 V : 0,08 Ω =  157,5 A
b) U_i = R_i • I = 0,02 Ω • 157,5 A = 3,15 V

https://www.lehrerfreund.de/technik/1s/fahrzeug-batterie/3318

Zum Testen von Starterbatterien eine Last von 4 Amp. anhängen  12V / 55 W = 4,58A (Fernlicht Abblendlicht Nebelscheinwerfer)
Ist der Stromverbrauch min. ein Zwanzigstel der Nennkapazität?

(z.B. für eine 80Ah Batterie: 80Ah x 1/20 = 4Ampere)




HochLastEntladungsTest
Nur diesen Test durchführen, wenn das spezifische Gewicht gleich ist und mindestens 1,25 kg / Liter beträgt.
Andernfalls, laden Sie den Akku zuerst auf. Beachten Sie bei der Prüfung die Bedienungsanleitung des Batterieprüfgerätes.
Für Entladungsprüfer mit einstellbaren Widerständen:

Testen Sie den Akku um ca. drei Mal die Nennkapazität der Batterie für ca. 10 Sekunden (z. B. eine 12 V, 45 Ah Batterie
Sollte mit einem Laststrom von ca. 135 A).

Während des Tests sollte es keine erhebliche Spannungsschwankungen gebe.

Anweisungen für das sichere Laden von Batterien

• Laden Sie die Batterie nach jeder Entladung so bald wie möglich vollständig auf.
• Vergewissern Sie sich, dass das Batterieladegerät für die Batterie geeignet ist.
• Verwenden Sie immer ein Ladegerät mit automatischer Abschaltung.
• Empfohlen werden Ladegeräte mit elektronischer Spannungsregelung, vorzugsweise mit IUoU-Ladeprofil.
• Laden zur Vermeidung einer Säureschichtung (bei AGM-Batterien nicht erforderlich)
• Verwenden Sie ein Ladegerät mit IU-Kennlinie und höherer Ladespannung (2,6 V/Zelle).
• Diese "Überladung" darf nur kurzzeitig verwendet werden, um einen Wasserverlust zu vermeiden.
• Die Leerlaufspannung sollte nach dem Laden (4h warten  2,12 bis 2,13 V/Zelle betragen.
• Für jede Abweichung von 0,1 V von der Sollspannung 12,7/12,8 V sollte die Batterie für 1 Stunde geladen werden.
• Gefrorene Batterien oder Batterien mit einer Temperatur von über 45 ˚C dürfen nicht geladen werden.
• Verbinden Sie die positive Batterieklemme (+)mit dem positiven Anschluss des Ladegeräts und die negative Batterieklemme (-) mit dem negativen Anschluss des Ladegeräts.
• Schalten Sie das Ladegerät erst ein, nachdem Sie alle Verbindungen hergestellt haben.
• Schalten Sie nach Abschluss des Ladevorgangs zuerst das Ladegerät aus.
• Beenden Sie den Ladevorgang unverzüglich, wenn die Batterie heiß wird oder Säure entweicht!
• Achten Sie beim Laden der Batterie auf gute Belüftung.

Die Spannung sollte nur gemessen werden, wenn der Motor ausgeschaltet ist und keine Lasten angeschlossen sind,
die Batterie muß min. 4..12 Stunden ruhen, um die Oberflächenladung zu entfernen
ODER das Fernlicht für ca. 2 Minute einschalten, auch damit wird die Oberflächenladung entfernt.

Testen einer Batterie

Die beste und einfachste Möglichkeit, eine Batterie zu testen und ihre Spannung zu messen, ist die Verwendung eines Spannungsmessgeräts oder Voltmeters. Nachdem Sie die genaue Spannung bestimmt haben, verwenden Sie die folgende Tabelle, um den Ladezustand zu ermitteln.

Prüfen des Ladezustands der Batterie

Damit eine Batterie ihre Nennleistung bereitstellen kann, muss sie zuerst vollständig geladen werden.

Der empfohlene Ladestrom beträgt 10 % der Nennkapazität in Ampere (z. B. benötigt eine 40Ah Batterie einen Ladestrom von 4A [Ampere]).

Es wird empfohlen, Batterien vor dem Einbau vollständig zu laden, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

• Nach der Aktivierung ist eine neue Batterie zu zirka 80 % geladen.
• Es wird immer empfohlen, die Batterie zunächst vollständig aufzuladen. Vom Schnellladen von Batterien wird dringend abgeraten.
• Eine ausführliche Anleitung zum Laden der Batterie finden Sie in der mit Ihrer Batterie gelieferten Bedienungsanleitung..

https://www.varta-automotive.com/de-at/varta-batteriewissen/laden/laden-einer-autobatterie

Starthilfe bei entladenen Starterbatterien

WARNUNG — BATTERIEN PRODUZIEREN EXPLOSIVE GASE.


Diese Hinweise zielen darauf ab, das Explosionsrisiko einzudämmen. Vermeiden Sie grundsätzlich Funken, offenes Feuer und Zigaretten in der Nähe von Batterien

• Vergewissern Sie sich, dass die Fahrzeuge sich nicht berühren und dass beide Zündschalter auf AUS stehen.
• Schalten Sie sämtliche elektrischen Verbraucher aus (Radio, Gebläse, Scheibenwischer, Licht usw.).

Die folgenden Anweisungen sollten exakt und Schritt für Schritt befolgt werden.

1. Verbinden Sie den Pluspol (+) des Starthilfekabels mit dem Pluspol (+) der entladenen Batterie.
2. Verbinden Sie das andere Ende desselben Kabels (+) mit dem Pluspol (+) der Spenderbatterie.
3. Verbinden Sie den Minuspol (–) des Starthilfekabels mit dem Minuspol (–) der Spenderbatterie.
4. VERBINDEN SIE NUN DEN MINUSPOL (–) DESSELBEN KABELS MIT DEM MOTORBLOCK DES AUTOS MIT DER ENTLADENEN BATTERIE – ABGEWANDT VON DER BATTERIE UND DER EINSPRITZANLAGE.
5. Vergewissern Sie sich, dass die Kabel sich nicht in der Nähe von Ventilatorblättern, Riementrieben oder anderen beweglichen Teilen beider Motoren befinden.
6. Starten Sie den Motor und lassen ihn 2 Minuten laufen dann entfernen Sie die Kabel in der UMGEKEHRTEN Reihenfolge.

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ENDE