Pulsen bei hohen Ladeströmen

  • Konfiguration ist wie folgt:

    Batterie: 2x 220Ah parallel 12V Lastwagen nass Blei Batterie

    Ladeeinrichtung: 220A Alternator Valeo

    Standart Ladespannung 13.9V

    Spannungserhöhung:

    Mittels mehrerer Dioden auf einem Kühlkörper einzeln zuschaltbar mittels China Rund taster somit Erhöhung der Ladespannung auf bis zu 15V

    Zusätzlich ist vor den Dioden ein Zeitrelais das die ersten 5 Minuten die Dioden überbrückt (zweck keine Maximale Ladung solange der Motor im Stand läuft, ein hochdrehen von 500Rpm bei 220A Last ist nur ganz knapp möglich)


    Symptom:

    Ohne Dioden solide Spannung auch bei hohen Strömen von bis zu 200A.

    Sobald die Dioden dazu geschalten werden, steigt die Spannung wie gewünscht, jedoch wird sie ab ca. >30A Alternator Leistung wellig.

    Das heisst die alte Analoge VDO Anzeige schlägt von 13-16v aus. Deutlich hörbar an der Motorlast welche auf und ab geht vom Alternator.

    Der Riemen rutscht soweit beurteilbar nicht, insbesondere da das Phänomen nur auftritt sobald es über die Dioden geleitet wird.

    Auf einem Digitalen Voltmeter ist dies nicht sichtbar.

    Hat einer eine Idee an was das liegen könnte?

    Ist ein solches verhalten typisch für überlastete Dioden? Überlastete Leitungen? Oder bin ich mit den warmen Schalter auf dem richtigen weg?



    Meine aktuelle Vermutung, die sch** Rundschalter haben bei höheren Strömen geschätzt max 6A (Regel Strömen vom Alternator) so hohe Widerstände, dass das zu dem verhalten führt.

    Die Rundschalter sind bis China 10A zugelassen, jedoch habe ich dieselben im Einsatz für die Solarladung dort bekommen sie ca. 3A ab und werden dabei deutlich warm geschätzt 45C.

  • Das ist eine ziemlich, naja: dreckige Methode, die in der Praxis und bei näherer Betrachtung nur selten so funktioniert, wie man sich das vorstellt. Denn erstens haben die meisten heute angetroffenen Lichtmaschinen gar keinen "D+"-Anschluss des Hilfsgleichrichters mehr, sondern eine "L"-Schaltendstufe, um die Ladekontrolle anzusteuern. Die funktionieren also schon mal grundsätzlich anders. Zweitens fließt der Strom des Reglers nicht nur von D+ in Richtung Regler, sondern durch Gegeninduktion der Erregerwicklung auch in Gegenrichtung. Das wird aber durch die zusätzliche Diode unterbunden, was dann vorhersehbar zu Fehlfunktionen des Reglers führen muss. Deshalb wäre es bei dieser Art der Spannungserhöhundrittens sinnvoll, eine Wechselstromstrecke einzurichten, durch welche der Rückstrom wieder nach D+ zurückfließen kann und welche dem von Dir beobachteten Schwingverhalten des Reglers entgegenwirkt. Ein parallel zur Diode geschalteter und für diesen Zweck in Kapazität, Spannung und Ausführung geeigneter Elektrolytkondensator könnte diese Wechselstromstrecke sein. Um diese Theorie zu überprüfen, würde ich versuchsweise einen 470µf/60V-Elko der Diode parallelschalten. Mit seinem Pluspol an der Kathode der Diode und mit Minus an deren Anode. Dann noch mal prüfen, ob das Problem behoben ist oder fortbesteht. Wenn es funktioniert, müsste aber noch der hier wirklich passende Kondensator ermittelt werden und das ist vermutlich eine längere Herumprobiererei, weshalb ich eher ganz popelig einen Regler mit höherer Regelspannung einbauen würde, der das Problem elegant, einfach und dauerhaft löst.


    Allerdings kann es ein ziemlicher Ritt sein, wenn man einen zur Lichtmaschine passenden Regler mit der gewünschten Regelspannung sucht. Bei Bosch gibt es dicke Teilebücher mit Listen von Lichtmaschinen und zu ihnen passenden Reglern, wo auch die Regelspannung aufgelistet sind und ich nehme an, dass es sowas auch bei Valeo gibt.


    Ersatzweise könnte man es so machen wie ich vor 20 Jahren mit meinem einstellbaren selbstgebauten Regler, der dann über Kabel mit dem alten Regler verbunden wird und die Elektronik des alten Reglers ersetzt.



    Der ist aber leider schon vor 10 Jahren entfallen... -|-

    Etwas ähnliches findet man heute aber zum Beispiel noch hier: https://hmb-moto.de/Lichtmasch…llbar-Bosch-Lichtmaschine


    Grüße, Tom

  • Erstmal Danke für die ausführliche Erklärung.

    Was für mich noch nicht logisch ist, warum funktioniert das ganze einwandfrei bis zu 30A erst danach nicht mehr?

    Einen passenden valeo Regler war mein erster Gedanke, nachdem Ich jedoch nicht fündig wurde, habe ich zu dieser Methode gegriffen.

    Kennt jemand einen Shop oder eine Liste / Übersicht mit den entsprechenden Valeo Regler?

    Thom hast du einen passenden Link für mich um die aktuelle Regeltechnik besser zu verstehen?

  • Da es sich um einen Regler handelt, die bekanntlich für parasitäre Schwingungen empfänglich sind, kann es dort leicht zu solchen Phänomenen kommen. Ich kannte das bei meinen Reglern zur Genüge. Teilweise kann man solche unerwünschten Schwingungen mit Drosseln oder Kondensatoren abblocken, aber oft findet man aus dem Handgelenk auch gar kein geeignetes Mittel dagegen.



    Ich empfehle mal direkt bei Valeo anzufragen, ob die geeignete Vergleichslisten zur Verfügung stellen können.


    https://www.valeo.com/de/deutschland/


    Grüße, Tom

  • Ich warte mal auf die Antwort von Valeo, Lima-shop.de hat schonmal keinen Ersatzregler Regler.

    Eine Alternative für mich ist auch, dass ich einen besseren Solarregler verwende, welchem ich beibringen kann, sich 1x alle 14 Tage für 48h (Konstant 14.8V) wie ein Ladewutzel zu verhalten.

    Welcher möglichst günstige Laderegler kann das?

    Verbaut ist ein 12V Solarpanel mit 50W siehe Anhang aktuell ein China pwm Regler, der tut was er soll. Jedoch halt nicht anpassbar.

    Bin ich richtig in der Annahme, dass ein mppt in dieser Konstellation kein Vorteil bringt, da die Spannungsdifferenz des Panels zur Batterie zu klein ist?

  • Stell Dir das nicht so einfach vor. Immerhin müsste die Batteriespannung, um den Desulfatierungseffekt sicher zu erreichen, wenigstens 15,5V betragen. Nicht jeder 12V-Verbrauchen, insbesondere Glühlampen, mögen so hohe Spannungen.


    Ich bin nun kein Solarregler-Spezialist, aber ich glaube eher nicht, dass es im Consumer-Markt Solarregler gibt, die sich wie von Dir gewünscht frei programmieren lassen. Zumindest wäre wohl erhebliches Wissen erforderlich, um über eine angepasste Regler-Firmware eine solche Funktion bereitzustellen. Per Software ist natürlich vieles möglich, nur umsetzen muss man es eben können und da setzen uns die käuflichen Geräte schon dadurch enge Grenzen, weil man außer über langwieriges Reengineering kaum je an die erforderlichen Daten kommt, um solche Regler selbst programmieren zu können. Ich habe schon begnadete Bastler gesehen die solche Sachen geschafft haben, aber das sind ausnahmslos Projekte, die sehr viel Zeit in Anspruch genommen haben und auch manchen Rückschlag in sich bargen.


    MPPT-Regler besitzen, anders als PWM-Regler, immer einen integrierten Gleichspannungswandler. Darum sind MPPT-Regler auch immer deutlich schwerer als PWM-Regler, weil sie Trafowandler benötigen, also Eisen. Sie benötigen keinen positiven Potentialunterschied zwischen Solarspannung und Akkuspannung, weil der integrierte Gleichspannungswandler die Ladespannung einfach nach Wunsch hochsetzt. Ihre Ausgangsspannung kann daher deutlich höher sein als ihre Solar-Eingangsspannung.


    Grüße, Tom

  • Also, Schalter auswechseln, hat nichts gebracht, so wie es aussieht, ist eine Diode am extremsten, diese verursacht das Pulsen am extremsten, dies ist jedoch auch diese Diode die 0.7V Erhöhung bringt.

    Folgendes konnte ich noch analysieren:

    Solange der Alternator am Leistungslimit bei dieser Drehzahl läuft kommt kein pulsen solange unter 30A fliessen kommt kein pulsen, sobald mehr als 30A fliessen und „Reserve Alternator Leistung “ vorhanden ist pulst es.

    In welche Richtung müsste ich mich entwickeln beim Kondensator? Ich würde mir entsprechende zulegen zum testen.

    Gibt es sonst ein Bauteil / eine kaufbare Schaltung die etwa 0.7V Spannungsabfall generiert, jedoch den rückstrom

    Nicht sperrt?

    Währe ein variabler wiedererstand eine option? Ich denke nicht, da sich der Spannungsabfall verändern würde bei mehr regler Leistung? Kathode

    Gemessen habe ich lediglich max 2.5A welche über die Diode fliessen nicht wie von mir geschätzt 6A.

  • Ich warte mal auf die Antwort von Valeo, Lima-shop.de hat schonmal keinen Ersatzregler Regler.

    Eine Alternative für mich ist auch, dass ich einen besseren Solarregler verwende, welchem ich beibringen kann, sich 1x alle 14 Tage für 48h (Konstant 14.8V) wie ein Ladewutzel zu verhalten.

    Welcher möglichst günstige Laderegler kann das?

    Verbaut ist ein 12V Solarpanel mit 50W siehe Anhang aktuell ein China pwm Regler, der tut was er soll. Jedoch halt nicht anpassbar.

    Bin ich richtig in der Annahme, dass ein mppt in dieser Konstellation kein Vorteil bringt, da die Spannungsdifferenz des Panels zur Batterie zu klein ist?

  • Vorhandenen Regler mittels der verlinkten Elektronik umbauen. Also integrierte Elektronik entfernen und die neue externe Elektronik an den Kohlenhalter anschließen. Dann kannst Du einfach die gewünschte Spannung einstellen. :)


    Grüße, Tom

  • So ein Laderegler wo alles eingestellt werden kann, hab ich mir jetzt besorgt, welche Einstellungen sind für mich die Sinnvollsten?

    Einstellbar ist folgendes, in klammern () was ich aktuell eingestellt habe, dies wird automatisch temparaturkompensiert:

    Absorbationsspannung (14.8V)

    Maximale Absorbationsdauer(24h)

    Schweifstrom (0.5A) Wenn weniger als 0.5A fliesst wird auf Erhaltungsspannung umgeschaltet

    Erhaltungsladungsspannung(13.5V)

    Zellenausgleichsspannung (15.4V)

    Maximale Zellenausgleichsdauer (24h)

    Ausgleichsladungsintervall (alle 7Tage)

    Temparaturkompensation -16.2mV/C

    Re-Bulk Spannungsoffset [Wenn die Spannung um diesen wert unter die erhaltungsspannung fällt, fängt er wieder einen Ladezyklus an](0.4V)


    Im Winter würde ich die Einstallungen wiefolgt machen:

    Absorbationsspannung (14.8V)

    Maximale Absorbationsdauer(24h)

    Schweifstrom (0.5A) Wenn weniger als 0.5A fliesst wird auf Erhaltungsspannung umgeschaltet

    Erhaltungsladungsspannung(13.5V)

    Zellenausgleichsspannung (15.4V)

    Ausgleichsladungsintervall (deaktiviert)

    Maximale Zellenausgleichsdauer (24h)

    Temparaturkompensation -16.2mV/C

    Re-Bulk Spannungsoffset [Wenn die Spannung um diesen wert unter die erhaltungsspannung fällt, fängt er wieder einen Ladezyklus an](0.4V)


    Ziel davon ist, dass die Batterie eine möglichst lange Lebensdauer hat, sie sollte im Sommer möglichst innerhalb von 7 Tagen komplett desulfatiert sein.

    Die Frage ist, stimmt die Ladespannung von 14.8V oder sollte ich doch tiefer gehen, da ich ja 7 Tage Zeit habe?

    Zusätzlich sind 13.5V Temparaturkompensiert die Optimale Erhaltungsspannung oder sollte ich tiefer / höher gehen am nächsten Sonnentag wird ja sowieso wieder geladen bis 14.8V?

    ausgeschaltet Ausgleichsladungsintervall (alle 7Tage)

  • Üblicherweise liegt die Ladeschlussspannung ja nicht von Anfang an an der Batterie an, sondern erst wenn die Batterie nur noch einen geringen Ladestrom aufnimmt. Insofern kann ich nicht vorhersagen, wie lange die Spannung an der Batterie anliegt, wenn sie von einer Solaranlage geladen wird. Zumal ich ja auch nicht weiß, ob gleichzeitig Energie für Verbraucher entnommen wird. Also am besten selbst kontrollieren, wie lange 14,8V anliegen. Wochenlang sollte das nicht der Fall sein, andernfalls beginnen die positiven Gitter zu korrodieren, was natürlich Lebensdauer kostet. Man muss sich vor Augen halten, dass man sich ständig zwischen den negativen Folgen der Sulfatierung auf der Seite von Unterladung auf der einen und den negativen Folgen von Gitterkorrosion wegen Überladung auf der anderen Seite bewegt. Hier den optimalen Kompromiss zu finden ist nicht einfach.


    Allerdings denke ich, dass Bleibatterien in Solaranlagen ohnehin keine besondere Überlebenschance haben und schon nach erschreckend kurzer Zeit austauschreif werden.


    Zu den Konfigurationswerten kann ich nichts sagen, weil beide Vorschläge für mich völlig gleich erscheinen.


    Grüße, Tom

  • Sorry, ist rausgerutscht, der unterschied ist, ich werde im Winter keine Zellenausgleich (15.4V) Ladung machen. Da ich ja auch keinen Verbraucher habe im Winter.

    Wie lange die 14.8V anliegen, bez wie lange er effektiv braucht um die Batterie voll zu laden kann ich auch noch nicht Sagen.

    Das Solar ist ja lediglich zur Erhaltung, Ich kopiere vom andern Topic wofür das ganze ist.

    Wenn wir mal davon ausgehen, er kann die Batterie auch wirklich voll Laden, sprich bis weniger als 0.5A geladen wird bei 14.8V, ist

    14.8V Ladepannung und 13.5V Erhaltung Sinnvoll?



    🤔 das mit der Erhaltungsladung hatten wir ja auch schon in einem andern Bereichs des Forums.

    Für mein konkreter Fall muss ich etwas Kompromisse eingehen.

    Die umstände sind wiefolgt:


    Umgebung:

    Akku wird fürs starten und diverse Verbraucher im Stand verwendet (ca. 10% - 15% der 440 Ah)

    Akku wird Betriebsbedingt nie wirklich zu 100% geladen mit dem Alternator.

    Ich lade mit 15.2V mit bis zu ca. 200A in 2x 220A Bleibatterien Parallel (Optimierter Alternator). Effektive lade Dauer zwischen 1.5h bis 5h. Rest Aufnahme am ende eines Ladezyklus ist Erfahrungsgemäss mit 15.2V bei ca. 17A. Bei 14.2 liegt die Aufnahme bei ca. 5A.

    Säureschichtung sollte relativ wenig vorhanden sein, da die Akkus auf einem Schiff verwendet werden und somit auch mal ein bisschen durchgeschüttelt werden.

    Zusätzlich habe ich ein 50w Solarpanel das ca. 2.5A schafft bei Sonne. Welches ich aktuell dauerhaft angeschlossen habe, an diesem hängt jetzt der einstellbare Laderegler.


    Es handelt sich um zwei Varta Batterien mit Mercedes Label:

    Batterie A 00 982 13 08 Super Heavy Duty Mercedes
  • ist

    14.8V Ladepannung und 13.5V Erhaltung Sinnvoll?

    Sinnvoll ist beides, solange die Batterie noch nicht 100 % hat. 14,8 V geht halt schneller. Ich würde die Batterien mit 14,8 V 4 Wochen laufen lassen. Den Ladestrom, den sie brauchen, nehmen sie sich selbst. Fällt der Ladestrom nicht mehr weiter ab (jeden Tag mal messen), sind die Batterien voll. Trotzdem kannst Du sie diese 4 Wochen laden, aber eben nicht den ganzen Winter durch, auch nicht mit 13,5 V.


    Ladung abschalten und stehen lassen bis zum Frühjahr. Solltest ab und zu mal die Leerlaufspannung messen gehen und bei Bedarf (auch zur Beruhigung) im Januar mal wieder für 1...2 Wochen 14,8 oder 13,5 V anlegen. Außerdem kannst Du ja auch die Säuredichte messen. Läßt sich diese durch Nachladung nicht hoch bringen und sind die Batterien vermeindlich voll, kannst Du sie mit 20...40 A mal für 30 Minuten aufkochen lassen.


    Oder (finde ich am besten): Vor der Wintereinmottung mit konstant etwa 20...30 A laden, bis innerhalb von jeweils 1 Stunde die Spannung nicht mehr ansteigt. Abschalten, 1...2 Stunden ruhen lassen, Wasser nachfüllen und noch mal kurz aufkochen. Einmal im Monat nach der Ruhespannung sehen.


    Ich lade mit 15.2V mit bis zu ca. 200A in 2x 220A Bleibatterien Parallel (Optimierter Alternator). Effektive lade Dauer zwischen 1.5h bis 5h.

    Ungesund. Alle Batterien basieren auf Elektrolyse, die langsam abläuft. Eile mögen sie nicht, auch wenn es 10x proklamiert wird.


    Batterie A 00 982 13 08 Super Heavy Duty Mercedes

    Müßte die 725 103 SHD Varta mit 225 Ah sein. Für Mercedes kleben sie die Mercedes-Nr. und die gewünschten 220 Ah auf. Obwohl SHD ja schon Rüttel- und Zyklenfest anzeigt, gibt es noch die Kreuzung Starter/Antrieb&Beleuchtung mit 230 Ah (bei mir 220,00 € Netto mit "Flybat"-Etikett).

    Akku wird Betriebsbedingt nie wirklich zu 100% geladen mit dem Alternator.

    Führt dann eben zu Sulfatierung und vorzeitigem Ausfall nach 2...4 Jahren.



    Wenn wir mal davon ausgehen, er kann die Batterie auch wirklich voll Laden, sprich bis weniger als 0.5A geladen wird bei 14.8V, ist

    14.8V Ladepannung und 13.5V Erhaltung Sinnvoll?

    Noch mal dazu: Im Sommer natürlich 14,8 V und kommt auch der schlechten Ladung entgegen. Im Winter hingegen, wie oben beschrieben.

    Kannst Dir auch ein BMS einbauen, dann hast Du den Ladezustand immer im Blick.


    Im letzten Jahrhundert gab man als Ladeerhaltung aus: 40 mA je 100 Ah. Später Konstantspannung 13,6 V.

    Das bezog sich nicht nur auf die Antimonbatterie mit ihrer höheren Selbstentladung, sondern auch auf die bauliche Ausführung. Die offenen Ortsfesten und auch die Hartgummibatterien mit ihrer Vergußmasse erzeugten zusätzlich Nebenschlüsse, also höhere Selbstentladung.

    Heute sind die Batterien bedeutend besser und langlebiger geworden. Das PP-Gehäuse verringert, genau wie die Kalziumlegierung, die Selbstentladung. Das Ausschlammen mit den Kurzschlüssen und Kurzschlüsse durch Plattenbewegung bzw. Scheiderbrüche sind Vergangenheit. Die Taschenseparatoren waren revolutionär.

    Deshalb sollte man heute mit großzügiger Erhaltungsladung vorsichtig sein. Wenn kein Verbraucher dran ist, übersteht eine voll aufgeladene Batterie den Winter viel besser, wenn man sie nicht beachtet, statt sie mit einem Erhaltungsladegerät ständig zu quälen.


    Rainer.

  • 13,6 Volt Erhaltungsladespannung wäre vor allem bei sommerlichen Temperaturen viel zu hoch, seit vielen Jahren praktiziere ich das mit max. 13,4 Volt und das reicht, funktioniert auch bei meinen Schönwetterfahrzeugen sehr lange.



    Es gab früher auch unverbesserliche Spezialisten welche Motorradbatterien mit 100mA Erhaltungsladestrom vergewaltigten (klassische Steckernetzteile mit Trafo, Gleichrichter und Vorwiderstand, welche als Erhaltungslader verkauft wurden), diese armen kleinen Bleiakkus überlebten so nicht mal den ersten Winter!

  • @AFA_Autobatterien

    Zumindest optisch sieht es wie die Heavy Duty obschon Super Heavy Duty darauf steht:

    https://www.varta-automotive.c…ve-heavy-duty/720-018-115

    Promotive Heavy Duty 720 018 115 Technische Daten

    @edwald alle von mir angegebenen Spannungen werden Temparaturkompensiert.

    Andere Ladeeinrichtungen wie mal eben mit 30A aufkochen ist nicht möglich an diesem Standort.

    BMS ist vorhanden, jedoch eher eine Schätzung als etwas anderes für Bleibatterien.

    Zur Frage wie lange welche Spannung Anliegt, ich bin noch am Beobachten;

    Aktuell in der Praxis gehe ich davon aus, dass nur relativ kurze Zeit effektiv die 14.8V anliegen, dies wahrscheinlich auch nur wenn mehrere Tage hintereinander wirklich Sonne ist. Aktuell ist die Batterie noch Zuwenig voll um effektiv die 14.8V zu erreichen bei 2A lade Strom.

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