Trenn-MOSFET und IBS gleichzeitig möglich?

  • Hallo
    Ich sende Ihnen anbei ein E-Schema meiner Batterieladung.
    Die Frage wäre ob es funktionieren würde Ihr Microcharge bei mir
    einzubauen um damit den Ladestrom um 0,5V zu erhöhen und vorallem wo
    ich es einabuen müsste.
    Der Einbau würde durch eine Autoelektronikwerkstatt durchgeführt.
    Bei mir ist ein sogenanntes IBS Dualbatterie System verbaut und als
    Starterbatterie ist ab Werk eine 100A AGM Batterie verbaut.
    Die Zusatzbatterie ist auch eine AGM Batterie die in USV Anlagen oft
    verwendet wird, aber Aufbau ist derselbe wie bei einer normalen
    Batterie nur das die Einbaumasse sehr speziell sind.
    Meine Lichtmaschine liefert konstant 14V(200A) was ich über das IBS
    immer sehen kann. Aber die 14V reichen leider nicht aus die Batterien
    100% zu laden. Bei beiden Batterien wird ein Floatstrom von 2,35V pro
    Zelle angegeben und ein Ladestrom von 2,415V pro Zelle. Also wäre ich
    mit 14,5V auf der sicheren Seite. Für Schnelladung sind es dann 2,450V
    pro Zelle, also 14,7V
    Wie Sie dem Schema entnehmen können sind bei mir Werkseitig eine
    Temparaturkontrolle wie eben auch über das Steuergerät die
    Lichtmaschine gesteuert.
    Ich hoffe Ihr Gerät wäre die Lösung für meine Ladeprobleme.
    Besten Dank und freundliche Grüsse
    Uwe B.

  • Hallo,


    leider geht aus dem mitgeschickten Schaltbild nicht hervor, wie das IBS arbeitet. Insofern kann ich Ihnen auch keinen belastbaren Hinweis geben, ob hier ein Trenn-MOSFET hilfreich wäre oder nicht.


    Bitte erlauben Sie mir aber noch folgende Bemerkungen:


    Sie bringen Strom und Spannung recht kräftig durcheinander. Das macht das Verständnis Ihres Anliegens nicht gerade leichter. Strom bitte immer in Ampere angeben, Spannungen in Volt. Strom ist nur das was fließt, Spannung das, was "anliegt".


    Schnellladungen sind bei Bleiakkus generell nicht möglich.


    Die angegebenen Ladespannungen beziehen sich auf ganz normale Standard-Feld-Wald-und-Wisen-Bleiakkus, die im zyklischen Betrieb arbeiten. Zyklisch bedeutet bei Akkus, dass sie regelmäßig geladen und wieder entladen werden, etwa so wie ein Akku im elektrischen Rollstuhl, der jeden Tag entladen und jede Nach wieder aufgeladen wird. Im zyklischen Betrieb benötigen Bleiakkus der Tat recht hohe Ladespannungen, damit einer Sulfatierung vorgebeugt wird und die Akkus in ausreichender Geschwindigkeit aufgeladen werden. "Voll" werden sie aber auch bei geringerer Ladespannung, nur dauert es dann länger und bei lang anhaltendem Zyklenbetrieb bei gleichzeitig geringer Ladespannung neigen die Akkus bei zu geringer Ladespannung zum Sulfatieren.


    Bitte bedenken Sie aber folgendes: Wenn man den zyklischen Betrieb verlässt, die Akkus also nur lädt, ohne sie regelmäßig wieder zu entladen (z.B. das typische Betriebsschema einer Starterbatterie, die ja - normalerweise - nie entladen, aber stets geladen wird), darf die Ladespannung nicht so hoch sein wie von Ihnen gewünscht, weil die Akkus andernfalls innerlich korrodieren und vorzeitig ausfallen. Bei diesem so genannten Stand-By-Ladeschema werden daher verminderte Ladespannungen von 13,6 bis 13,8V, entsprechend 2,26 bis 2,3V pro Zelle, empfohlen.


    Weil durch wechselnde Betriebsbedingungen nicht immer klar das eine oder in das andere Lastschema erkennbar und anwendbar ist und weil es kaum möglich ist, hier manuell immer die richtige Ladespannung einzustellen (und weil da ja auch noch ein Bordnetz mit dran hängt, dass nur bestimmte Versorgungsspannungen verträgt), wählt man bei dem üblichen Mischbetrieb einen Kompromiss in Form einer mittleren Ladespannung. So kommt man auf eine Ladespannung 14 bis 14,3V. In der Praxis fährt man hiermit am unkompliziertesten und besten.


    Ich möchte daher davon abraten, immer reflexartig und pauschal die Ladespannung zu erhöhen, da sich zwar der Ladezustand der Akkus hierdurch geringfügig erhöhen wird, jedoch gleichzeitig unerwünschte Nebeneffekte auftreten können, die den erzielten Gewinn wieder zunichte machen.


    Einen Tipp möchte ich darüber hinaus noch geben:


    Unter der Last eines fließenden Stroms fällt an allen Widerständen (Leitungen, Steckverbinder, Kabelschuhe, Sicherungen, schlicht alles was vom Strom durchflossen wird) eine mehr oder weniger hohe Spannung ab. Das bedeutet, dass an Akkus, die Ladestrom aufnehmen, nur eine um den Betrag des Spannungsabfalls verminderte Ladespannung anliegt. Hierdurch verringert sich natürlich die Ladegeschwindigkeit! Also am besten mal nachmessen, wie viel Spannung zwischen Lichtmaschine und Akku abfällt, wenn der Akku viel Ladestrom (50A und darüber) aufnimmt. So lange es nur 0,1 bis höchstens 0,4V (Spannung, gemessen zwischen Plus und Minus, einmal an der Lichtmaschine und einmal an der Batterie) sind, mag man damit leben können. Alles darüber ist aber inakzeptabel. Einen solchen Spannungsabfall kann man auch nicht einfach durch Erhöhung der allgemeinen Ladespannung ausgleichen, denn dann ist die Ladespannung viel zu hoch, wenn nur ein geringer Ladestrom fließt. Aus diesem Grund ist es überaus wichtig, bei der Installation insgesamt ausreichend starke und verlustarme Komponenten zu verwenden und so den Spannungsabfall unter Last möglichst nach an Null heran zu bringen.


    Grüße, Tom

  • Hallo Herr Rücker
    Besten Dank für die Antwort.
    Aus dem Schema geht das IBS nicht hervor. Das wäre nur das Schema wie
    meine Ladung am Fahrzeug abläuft. Eben Regelung über Steuergerät und
    auch ein Temparatursensor der an das Steuergerät die Daten(Wärme) der
    Batterie liefert.
    Es handelt sich beim IBS mehr oder weniger um ein Trennrelais das
    elektronisch die Zusatzbatterie lädt und zugleich die möglichkeit ab
    Zusatzbatterie zu starten sobald man manuell linkt.
    Nochmals zu den Werten. Meine Lichtmaschine liefert "nur" 14V
    Spannung(bis ca. 15°C Aussentemparatur). Diese Spannung reicht aber
    eben nicht aus meine Haupt, wie auch Zusatzbatterie erfolgreich zu
    laden. Leerlaufspannung liegt bei beiden auch nach längerer Fahrt nur
    bei 12,2V bis max 12,4V. Sobald es wieder wärmer wird liefert die
    Lichtmaschine dann nur noch 13,6V
    Deshalb mein Ausdruck das sie nicht voll geladen werden.
    Den Herstellerangaben für die Batterien habe ich entnommen das man
    eine Ladespannung von 14,5V haben sollte, damit die Batterien korrekt
    geladen werden.
    Die Starterbatterie wird selten zyklisch belastet, aber die
    Zusatzbatterie wird bis auf 11,5V entleert und sollte dann während der
    Fahrt wieder aufgeladen werden.
    Ein Solarpanel oder externe Lademöglichkeit fällt leider weg, sonst
    hätte ich das Problem nicht.
    Wie ich es verstehe, wäre aber eine Erhöhung der Spannung wegen der
    Starterbatterie nicht unbedingt von Vorteil da sie nicht so stark
    zyklisch belastet wird wie die Zusatzbatterie, sondern eben
    Dauergeladen wird. An der Starterbatterie ist nur zusätzlich eine
    Standheizung verbaut, die meist aber nur im Winter in Betrieb ist.
    Deshalb eben die Idee und Frage wegen der Ladespannung erhöhen.
    Ich hoffe so ist es etwas verständlicher.
    Besten Dank
    Uwe B.

  • Hallo,


    es gibt hier nur zwei Möglichkeiten:


    1. Ausgangsspannung der Lichtmaschine erhöhen.


    Dies kann durch Reglertausch erfolgen, oder durch eine andere Einstellung des Reglers, soweit dieser eine solche Möglichkeit bietet. Wie Sie selbst feststellen, unterscheiden sich jedoch die Betriebsschemata von Starter- und Zweitbatterie, so dass bei voller Auslegung des Gesamtsystems auf zyklische Betriebsart mit erhöhter Ladespannung unvermeidlich die Starterbatterie überladen würde. Daher bleibt nur eine mittlere Spannung als Kompromiss, in Verbindung mit einer möglichst vollständigen Ausschaltung von Spannungsverlusten hin zur Zweitbatterie, damit dort eine möglichst maximale Ladespannung, auch unter Last, zu Verfügung steht.


    2. Verwendung eines Gleichspannungswandlers, um die Ladespannung der Zweitbatterie über das Niveau der Lichtmaschine hinaus anzuheben.


    Ich persönlich halte von solchen Geräten nichts, da man sich hierdurch einige Dreckeffekte einschleppt, die oft zu großen Schwierigkeiten führen (Starterbattere unter ungünstigen Betruiebsbedingungen (Stop and Go) versehentlich entladen, begrenzte Stromlieferfähigkeit, Hochfrequenzstörungen). Außerdem kann ich nicht abschätzen, wie sich ein solches Gerät in Verbindung mit Ihrem IBS verhält.


    Für die erste Alternative kann ich Ihnen meinen MicroCharge-Laderegler empfehlen. Für Punkt Zwei habe ich jedoch keine technische Lösung im Programm.


    Grüße, Tom

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