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Laderegler-Optimierungen

cjm

Christian Mueller
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06. Juni 2010
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861
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Hallo Forum,

wie auf http://forum.2-ventiler.de/vbboard/showthread.php?40742-Batterie-Verschleiss-mit-Bosch-Anlasser diskutiert, habe ich innerhalb von 2 Jahren meine neue Batterie austauschen muessen, weil sie offensichtlich nicht mehr geladen wurde - Lima und Regler scheinen erst mal in Ordnung zu sein. Allerdings sind 13.5V an der Batterie bei eingeschaltetem Licht zum Laden auch nicht wirklich das Optimum fuer eine zuegige Ladung...

Jetzt stehe ich vor der Frage, ob ich mir einen anderen Regler besorge, vielleicht einstellbar, oder dem bestehenden Regler etwas auf die Spruenge helfe. Wenn ich z.B. eine Silizium-Diode vor den Regler-Eingang schalte, wuerde sich die Regelspannung um ca. 0.6V erhoehen, das waere dann aber vielleicht schon etwas zu viel (14.1V), zumindest fuer lange Touren...

Hat schon mal jemand mit der Idee gespielt, ein oder zwei Dioden vor den Reglereingang zu schalten und diese Dioden zu ueberbruecken (z.B. mit einem Relais, gesteuert via Zenerdiode und Thyristor), sobald die Batteriespannung nach Einschalten der Zuendung einmal ueber ~14.2V steigt? Das waere eine recht simple Schaltung und wuerde zu den einschlaegigen Bleibatterie-Lade-Empfehlungen passen, aber vielleicht mache ich mir auch einfach zu viele Gedanken und meine Batterie war wirklich nur einfach eine Montagsproduktion...

Gruss,
--Christian
 
Hallo Christian,

diese DB-Einträge kennst du? :db: :db:
Natürlich ließe sich mit einem überschaubaren Aufwand auch die spannungsabhängige Steuerung realisieren -wenn man weiß wie.

Ich würde als ersten Schritt eher mal die komplette Verkabelung gründlich kontrollieren und ggf. verbessern; hilfreich ist da auch eine zusätzliche Masseleitung, die die Oxidationsbrücken der Gehäuseverbindungen vermeidet.

Danach sollte im Normalbetrieb (d. h. keine Kurzstrecken, überwiegende Stadtfahrten, keine Zusatzverbraucher) die LiMa-Leistung immer ausreichen.
 
Hallo Christian,

diese DB-Einträge kennst du? :db: :db:
Natürlich ließe sich mit einem überschaubaren Aufwand auch die spannungsabhängige Steuerung realisieren -wenn man weiß wie.

Ich würde als ersten Schritt eher mal die komplette Verkabelung gründlich kontrollieren und ggf. verbessern; hilfreich ist da auch eine zusätzliche Masseleitung, die die Oxidationsbrücken der Gehäuseverbindungen vermeidet.

Danach sollte im Normalbetrieb (d. h. keine Kurzstrecken, überwiegende Stadtfahrten, keine Zusatzverbraucher) die LiMa-Leistung immer ausreichen.

Hallo MM!

Den ersten Beitrag kannte ich, ich wollte das eigentlich nur automatisieren. Sozusagen:

Wenn waehrend der Fahrt irgendwann die Batterie eine Ladeschluss-Spannung von ~14.2V erreicht, schaltet der Thyristor durch und ueberbrueckt, via Relais, die Vorschaltdiode(n). Dieser Zustand bleibt erhalten, bis die Zuendung ausgeschaltet wird.

Den zweiten Beitrag kannte ich noch nicht, aber diese Loesung macht eigentlich nur unter relativ statischen Betriebszustaenden Sinn, da nur die Drehzahl (nach dem Motto: ich dreh erst ueber 4000, wenn der Motor warm ist), aber nicht die Ladespannung an der Batterie als "Abschaltkriterium" verwendet wird.

Gruss,
--Christian

Edit: Uebergangswiderstaende, Spannungsabfall, Regelspannung an der Batterie, etc. scheinen im normalen Bereich zu liegen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Dann kann ich dich nur ermuntern das zu bauen, zu testen und vor allem hier ausgiebig zu berichten, ob es denn was bringt. :fuenfe:
 
Danach sollte im Normalbetrieb (d. h. keine Kurzstrecken, überwiegende Stadtfahrten, keine Zusatzverbraucher) die LiMa-Leistung immer ausreichen.

Im Prinzip ist das ja auch so gewesen, ich habe das hier im Forum auch immer so vertreten, aber jetzt habe ich einen Regler, der bei eingeschaltetem Licht 13.5V an der Batterie "liefert" und eine 2 Jahre alte Batterie die, ohne sonstige Auffaelligkeiten, scheinbar mit 13.5V nicht mehr genuegend geladen wird.

Inzwischen habe ich die alte Batterie allerdings nicht mehr (schon zurueckgegeben), kann also die Kapazitaet nicht mehr ermitteln, aber das Ganze kommt mir schon etwas komisch vor...
 
Batterieladung wird grundsetzlich von zwei Parameter begrenst:

Bei zu niedrige Ladespannung können die Bleiteile im Batterie sulfatieren und verlieren damit ihre Wirkung.

Bei zu hohe Ladespannung gibt es zu grosse Gaswirkung im Batterie womit die überkocht.
Das ist ins besondere bei wartungsfreie Batterieen ein Problem.
Da gibt es ein Ventil das sich im Notfall öffnet.
Diese Batterieen lassen sich nicht nachfüllen und sind damit unbrauchbar geworden.

Für wartungsfreie Batterieen empfehlt Exide eine Ladespannung zwischen 14,1 und 14,4 Volt.
Konventionelle Batterieen die sich nachfüllen lassen ertragen eine hohere Spannung.

Die Ausgangsspannung deiner LiMa kannst du problemlos steigern mittels ein
Siliziumdiode mit 0,6 Volt Kniespannung.

Wo 0,6 Volt Steigerung zu viel ist gibt es die möglichkeit Germanium dioden zu benutzen. Die haben eine Kniespannung von 0,3 Volt.
Achte darauf das die Dioden geeignet sind für minimal 6 Ampere Strom.


Paul
 
Zuletzt bearbeitet:
Bei zu niedrige Ladespannung können die Bleiteile im Batterie sulfatieren und verlieren damit ihre Wirkung.

Du meinst, weil die Batterie praktisch nie voll wird? Oder der Ladestrom nie gross genug ist, um eine Sulfatierung zu verhindern? Hmm... waere vielleicht eine Erklaerung fuer meine vorzeitig ladeunwillige Batterie.

Ich bin halt grundsaetzlich etwas vorsichtig mit Dauerladespannungen ueber 14V, deshalb die Idee mit der Diode, die die Reglerspannung solange anhebt, bis an der Batterie einmal die Ladeschlussspannung anliegt, dann wird die Diode per Relais ueberbrueckt und damit bei ca. 13.5V auf Erhaltungsladung umgeschaltet - bis die Zuendung ausgemacht wird, dann beginnt der Vorgang von vorne.

Gruss,
--Christian
 
Ich habe mich gerade noch etwas tiefer in die Materie eingelesen und ein einfaches Umschalten auf Erhaltungsladung bei Erreichen einer bestimmten Spannung bringt nichts - da muesste auch noch der Ladestrom gemessen werden, um erkennen zu koennen, ob die Batterie voll ist.

Aber das mit der Sulfatierung hat mich, glaube ich, der Antwort etwas naeher gebracht: mir war nicht klar, dass die Sulfatierung dadurch stattfindet, dass weiche Sulfate (die normalerweise beim Laden wieder in Blei umgewandelt werden) mit der Zeit hart werden und dann nicht mehr umgewandelt werden koennen. Und das im Umkehrschluss die einzig vernuenftige Moeglichkeit, das zu verhindern, darin besteht, die Batterie zumindest alle paar Monate mal komplett aufzuladen, um alles weiche Bleisulfat wieder in Blei umzuwandeln, bevor es hart werden kann.

Warscheinlich war das mein Problem - ich hatte die Batterie den Winter ueber nicht geladen (schlicht vergessen). Dummerweise sorgt die Sulfatierung noch dazu, dass beim Laden an den Polen eine hoehere Spannung zu messen ist, als dem Ladezustand angemessen waere, womit die Batterie immer weniger geladen wird und immer mehr weiches Sulfat hart wird...

Das bedeutet, mein ganzes Problem war am Ende einfach nur Wartungschlamperei auf meiner Seite und ich muss gar nichts machen, ausser die Batterie im Winder ein-, zweimal aufzuladen. Oder gleich an ein Ladegeraet haengen.

Gruss,
--Christian

P.S. Jetzt rede ich schon wieder mit mir selbst ;)
 
...P.S. Jetzt rede ich schon wieder mit mir selbst ;)

Nein, ich hab dir aufmerksam zugehört. :D
Es ist auch einer meiner "Lehrsätze", dass eine Säurebatterie zum Lagern so gut es geht mit Ladung gefüllt sein soll.
Gel-Batterien sollte man hingegen eher im Winter in Ruhe lassen; die kann man totpflegen.
 
Hallo Christian,

ein Problem bei der Ladespannungsregelung besteht darin, daß der Blei-Säure-Akku ja tempreaturabhängig unterschiedliche "optimale Ladespannung" benötigt.
Bei 30° Außentemperatur kann er bei Spannung X bereits gasen, während er bei einer Winterfahrt bei gleicher Spannung nicht voll wird.

Dieses Problem verspricht dieser Hersteller mit seinem temperaturgesteuerten Laderegler zu lösen.
Ein Sensor mißt die Temperatur des Akku's und regelt danach die Ladespannung.

Ich habe derzeit diesen Regler in Betrieb.

P1020471.jpg

Er ist auf 14,2 Volt eingestellt (Bei Autos sind 14,4 Volt die Regel, die Chemie ist dieselbe und der Akku befindet sich häufig im warmen Motorraum) und ich bin zufrieden.

Gruß Ulli
 
@cjm
Natürlich lesen wir mit.
Du bist ja so weit richtig dran.
Noch was. Am schlimmsten für die Batterie ist es noch wenn ihr ganz wenig Strom über lange Zeit abgezwackt wird. (z.B. Uhr).
Da wird dann ganz langsam großflächig umgewandelt.
Diese Sulfateflächen können dann nicht mehr richtig aufgerissen werden.

Also vor dem Abstellen vollladen und dann keinerlei Verbraucher dran.
So hält sie am Längsten.
Meine Kung Long immerhin seit Oktober 2006.
Wird im Winter nur durch eine große Runde vollgeladen und dann abgestellt. Im Frühjahr einfach starten und passt.
Geladen hab ich sie nur, wenn ich wegen irgendwelchen Arbeiten Strom verbraucht habe (Anlasser) und nicht gleich fahren konnte.
 
Nein, ich hab dir aufmerksam zugehört. :D
Es ist auch einer meiner "Lehrsätze", dass eine Säurebatterie zum Lagern so gut es geht mit Ladung gefüllt sein soll.
Gel-Batterien sollte man hingegen eher im Winter in Ruhe lassen; die kann man totpflegen.

Ich habe jetzt eine Banner "Rekombinations-Batterie", scheinbar eine AGM-Batterie. Das soll sich am Ende aehnlich wir eine Gel-Batterie verhalten, also auch nicht im Winter laden?

Ich habe auch gerade einen recht interessanten Bericht ueber externe Laderegler in Autos gelesen:

http://www.smartgauge.co.uk/controllers.html

Langer Rede, kurzer Sinn: Alte Laderegler mit 13.8V brauchen sehr lange, bis eine Nass-Batterie voll ist; ein Erhoehen der Ladespannung wuerde also Sinn machen. Heute werden Regler fuer Nass-Batterien ab Werk bereits auf 14.2 - 14.6V eingestellt, das halten die inzwischen ohne viel Wasserverlust aus.

Aber der Artikel sagt auch, dass bei Gel- und AGM-Batterien der Innenwiderstand so gering ist, dass sich bereits bei niedrigeren Reglerspannungen ein hoher Ladestrom ergibt. Vielleicht ist das ja der Grund, warum hier im Forum alle mit ihren Gelbatterien so zufrieden sind...

Ich probiere das jetzt einfach mal aus und mache gar nichts, das kann ich am Besten :D. Und wenn mir dann in 2 Jahren wieder die Batterie ueber den Jordan geht, dann kaufe ich mir einen Luxusregler mit temperaturabhaengiger Steuerung wie den vom Ulli, oder den Regler von Silent Hektik mit Dioden und allem drum und dran.

Vielen Dank fuer die vielen Antworten!

Gruss,
--Christian
 
@cjm
Natürlich lesen wir mit.

Das war nur eine Anspielung auf die Tatsache, dass ich mich staendig sozusagen selbst beantworte ;)

Du bist ja so weit richtig dran.
Noch was. Am schlimmsten für die Batterie ist es noch wenn ihr ganz wenig Strom über lange Zeit abgezwackt wird. (z.B. Uhr).
Da wird dann ganz langsam großflächig umgewandelt.
Diese Sulfateflächen können dann nicht mehr richtig aufgerissen werden.

Also vor dem Abstellen vollladen und dann keinerlei Verbraucher dran.
So hält sie am Längsten.
Meine Kung Long immerhin seit Oktober 2006.
Wird im Winter nur durch eine große Runde vollgeladen und dann abgestellt. Im Frühjahr einfach starten und passt.
Geladen hab ich sie nur, wenn ich wegen irgendwelchen Arbeiten Strom verbraucht habe (Anlasser) und nicht gleich fahren konnte.

Uhr habe ich keine, das sollte passen. Und wenn die jetzige Batterie auch 8 Jahre halten sollte, dann waere ich schon vollkommen zufrieden.

Gruss,
--Christian
 
Ich habe mich gerade noch etwas tiefer in die Materie eingelesen und ein einfaches Umschalten auf Erhaltungsladung bei Erreichen einer bestimmten Spannung bringt nichts - da muesste auch noch der Ladestrom gemessen werden, um erkennen zu koennen, ob die Batterie voll ist.

Gruss,
--Christian

Bei Gel/AGM Batterieen wird vom Hersteller einen komplizierten Ladevorgang empfohlen.
Ohne programmierte Ladegeraete oder LiMa in Sonderaufuehrung geht das nicht.

Erhaltungsladung hat nur Zweck bei konventionelle Blei Batterieen weil die
einen hohen Selbstentladung haben.

Im algemeinem wird ein LiMa mit 14,1-14,4 Volt Ausgangspannung fuer alle Batterieen ausreichen.
Dann wird der Ladevorgang rechtzeitig beendet ohne die Gefahr die Batterie zu ueberladen.

Batterieen die regelmaessig entladen/geladen werden leben laenger.
Lagern im Winter mit volle Ladung ist zu empfehlen.


Paul
 
Zuletzt bearbeitet:
Bei Gel/AGM Batterieen wird vom Hersteller einen komplizierten Ladevorgang empfohlen.
Ohne programmierte Ladegeraete oder LiMa in Sonderaufuehrung geht das nicht.

Erhaltungsladung hat nur Zweck bei konventionelle Blei Batterieen weil die
einen hohen Selbstentladung haben.

Im algemeinem wird ein LiMa mit 14,1-14,4 Volt Ausgangspannung fuer alle Batterieen ausreichen.
Dann wird der Ladevorgang rechtzeitig beendet ohne die Gefahr die Batterie zu ueberladen.

Batterieen die regelmaessig entladen/geladen werden leben laenger.
Lagern im Winter mit volle Ladung ist zu empfehlen.


Paul

Genau! Nach einigen Fragen und kompetenten Antworten komme ich genau zu diesem [vereinfachten] Schluss:


  • Nass-Batterien
    • ca. 14.4V Reglerspannung (heute)
    • kein nennenswerter Wasserverlust bei 14.4V (heute)
    • 13.8V Reglerspannung bedeutet extrem lange Ladezeiten, falls die Batterie mal wirklich geladen werden muss (mehrere Tage)
  • Gel/AGM-Batterien
    • max. 14.1V Reglerspannung, oder ein "intelligentes" Ladegeraet
    • Niedriger Innenwiderstand, deshalb hoeherer Ladestrom bereits bei 13.xV

Gruss,
--Christian
 
Bei Gel/AGM Batterieen wird vom Hersteller einen komplizierten Ladevorgang empfohlen.
Ohne programmierte Ladegeraete oder LiMa in Sonderaufuehrung geht das nicht.

Erhaltungsladung hat nur Zweck bei konventionelle Blei Batterieen weil die
einen hohen Selbstentladung haben.

Im algemeinem wird ein LiMa mit 14,1-14,4 Volt Ausgangspannung fuer alle Batterieen ausreichen.
Dann wird der Ladevorgang rechtzeitig beendet ohne die Gefahr die Batterie zu ueberladen.

Batterieen die regelmaessig entladen/geladen werden leben laenger.
Lagern im Winter mit volle Ladung ist zu empfehlen.


Paul

Hallo Paul,
das einzige,was bei den AGM Gel Batterien stimmen muss, sie dürfen
nicht gasen.
Cycle Use 13,5 -13,8V . Also bei unseren Quen optimal
Außerdem wird die Lebensdauer der Batterien in Lade/ Entladezyklen definiert, daraus folgt: möglichst wenige Zyklen, die dann auch noch möglichts wenig tief sein sollten. Tiefe der Zyklen : Möglichst wenig der vorhandenen Kapazität nutzen, um so weniger um so länger die Lebensdauer.
Natürlich ist es besser, eine Blei Batterie vollgeladen zu lagern, Teilgeladen- Entladung durch Lagerung( kann 1% pro Tag sein) und schon hat man eine tiefentladene Batterie beim Einbau in den Händen.
 
Ich lese auch sehr Interressiert mit.:gfreu:

Kann aber nix dazu beisteuern,ausser das meine Hawker seit 2002 zufährlässig funzt.

Ansonsten hab ich davon keine Ahnung.Daher hab ich nix azu geschrieben.
 
Hallo Paul,
das einzige,was bei den AGM Gel Batterien stimmen muss, sie dürfen
nicht gasen.
Cycle Use 13,5 -13,8V . Also bei unseren Quen optimal.............


Nicht so aengstlich :D Bernard,

Laut Exide ist es kein Problem die Ladespannung fuer Gel Batterieen im Bereich 14,1-14,4 Volt zu lassen.
Ich bin damit einverstanden, es besteht so weniger Risiko auf sulfatierung.
Kochen/ gasen passiert erst bij hohere Ladespannung und entsprechend grossere Ladestrom.

Paul
 
Hallo Paul,
ich bin nicht ängstlich, meine Qu hat eine Lima mit ca. 500W drin. Da gibt es schon ab 1000/min 14V. Keine Probleme damit. Nur auf den Blei AGM/ Gel Batterien steht was von 13,5 bis 13,8V Cycle use drauf.Nur darauf habe ich hingewiesen.
 
Batterieen die regelmaessig entladen/geladen werden leben laenger.

Nein, Nein ,Nein. Bitte nicht machen.

Es werden immer wieder Themen von verschiedenen Typen vermischt.
Das Zitat oben gilt für NiMh-Akkus und ein paar anderen.
NICHT FÜR DIE BATTERIEN IN FAHRZEUGEN.

In Fzg. werden Energiepuffer benötigt und auch verwendet.
Ja beim Start wird sehr viel benötigt. Sollte aber gleich wieder geladen werden.

Diese Art von Akku (Blei, Gel, Flies, Reinblei) sind empfindlich gegenüber Entladung. Letztere (Hawker) sogar sehr.
 
Zuletzt bearbeitet:
um noch etwas Erfahrungswerte einzubringen:

Meine Emma hat eine Panasonic Gel-Batterie, seit ca. 7-8 Jahren.
Wird nur mässig bewegt, aber kein Stadtverkehr. Steht im Winter einfach in der Garage.
Im Frühjahr dann 3-4 x Orgeln und sie läuft.
Ladespannung bei 3000 U/min 13.6V :gfreu:, das reicht also anscheinend allemal aus.

Ach ja, und im Herbst schalte ich auch mal die Heizgriffe ein :pfeif:
und el. Kniewärmer habe ich leider noch keine gefunden :evil:

Gruß Holger
 
Hallo Christian,

wenn Du schon mit Dioden liebäugelst, solltest Du sie jedoch keinesfalls in die Plusleitung zum Regler (D+/61) schalten, sondern polrichtig (Katode nach Masse, Anode zum Regler) in dessen Masseleitung. Ansonsten ist nämlich beim Anlaufen die Schwellspannung dreier (statt zweier) Dioden zu überwinden und der Ladebeginn verschiebt sich hin zu höheren Drehzahlen.

Ansonsten unterschreibe ich das bisher zum Thema Ladespannung Gesagte, insbesondere, dass eine AGM-, Gel- oder sonstige Batterie mit festgelegtem Elektrolyten nicht mit Spannungen über 14 Volt geladen werden sollte. Ich habe meinen Serienregler geöffnet und exakt auf diesen Wert justiert mit der Folge, dass meine Kung Long (allerdings die mit 22 Ah) auch in der sechsten Saison immer noch keine Schwächen offenbart.

Beste Grüße, Uwe
 
Hallo Christian,

wenn Du schon mit Dioden liebäugelst, solltest Du sie jedoch keinesfalls in die Plusleitung zum Regler (D+/61) schalten, sondern polrichtig (Katode nach Masse, Anode zum Regler) in dessen Masseleitung. Ansonsten ist nämlich beim Anlaufen die Schwellspannung dreier (statt zweier) Dioden zu überwinden und der Ladebeginn verschiebt sich hin zu höheren Drehzahlen

Gute Idee, da habe ich auch schon drueber sinniert, aber wie gesagt, habe ich ja jetzt eine Batterie, die prima mit meinen 13.5-13.8V auskommen sollte...

Gruss,
--Christian
 
Bei mir wurde die Sache von Ladung usw aktuell nach dem Kauf einer GS mit 4 Ventile.....

Beim anlassen hatte ich oft den Gedanken entweder Anlasser oder Batterie sind nicht in Ordnung.
Der Vorbesitzer hatte Anlasser und Batterie schon gewechselt fuer Neuteile.
Alles original Teile vom Freundlichen. :D
Batterien haben bei ihm niemals laenger als zwei Jahre funktioniert.

Ladespannung 13,7 Volt. Die 19 Ah Batterie bekam nur 15-16 Ah Ladung nach laengere Fahrten ohne zusaetslichen Verbraucher.
Geladen mit ein Netzgeraet mit hohere Ladespannung waren 20,5 Ah vorhanden.
Mit hohere Ladespannung geladen ist anlassen kein Problem mehr.
Mal sehen wie lange diese 180 euro kostende Batterie lebt.


Paul
 
Bei mir wurde die Sache von Ladung usw aktuell nach dem Kauf einer GS mit 4 Ventile.....

Beim anlassen hatte ich oft den Gedanken entweder Anlasser oder Batterie sind nicht in Ordnung.
Der Vorbesitzer hatte Anlasser und Batterie schon gewechselt fuer Neuteile.
Alles original Teile vom Freundlichen. :D
Batterien haben bei ihm niemals laenger als zwei Jahre funktioniert.

Ladespannung 13,7 Volt. Die 19 Ah Batterie bekam nur 15-16 Ah Ladung nach laengere Fahrten ohne zusaetslichen Verbraucher.
Geladen mit ein Netzgeraet mit hohere Ladespannung waren 20,5 Ah vorhanden.
Mit hohere Ladespannung geladen ist anlassen kein Problem mehr.
Mal sehen wie lange diese 180 euro kostende Batterie lebt.


Paul

Jetzt hatte ich gerade meinen inneren Frieden mit meinem Laderegler gemacht und jetzt das hier.... Wie auch immer, ich probier das jetzt einfach mal aus. Vielleicht messe ich auch mal nach laengeren Fahrten. Wenn nach ein paar Stunden immer noch ~12.8V zu messen sind, sollte die Batterie praktisch voll sein. Bei ca. 20 Grad Umgebungstemperatur, natuerlich...

Gruss
--Christian
 
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