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)

    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

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