Trenn-MOSFET, Batterie-Größen, Ladereger...

Hallo,

der Grund, weshalb die Kapazität der Zweitbatterie möglichst nicht den vierfachen Wert der Zweitbatterie-Kapazität überschreiten soll, liegt in der Art der Trenn-MOSFET-Steuerung über die Lichtmaschinenspannung. Je nach Höhe der EIngangsspannung aktiviert oder deaktiviert sich der Trenn-MOSFET. Bei Motorstillstand liegt die (Starter-)Batteriespannung deutlich unter 13V (in der Regel 12,4 bis 12,7V). Wurde der Motor gestartet, beginnt die Lichtmaschinen Strom zu erzeugen, wodurch die Bordspannung auf 13,8 bis 14,6V ansteigt. (12V-)Trenn-MOSFETs sind so ausgelegt, das sie sich bei Überschreitung von 13,3V aktivieren und bei Unterschreitung von 13,1V deaktivieren.

Nun kann aber der Trenn-MOSFET nicht ohne weiteres erkennen, warum die Eingangsspannung absinkt, also ob das nun daran liegt, dass der Motor gestoppt wurde, oder eventuell daran, weil die elektrische Last zu hoch ist. Wird von einem Verbaucher mehr Strom gefordert, als die Lichtmaschine liefern kann, sinkt die Bordspannung entsprechend ab. Würde mann nun eine unverhältnismäßig große Zweitbatterie an einer zu kleinen Lichtmaschine betreiben, würde genau das passieren: Der Motor wird gestartet, die Bordspannung steigt über 13,3V hinaus an, der Trenn-MOSFET aktiviert sich und stellt die Verbindung zur Zweitbatterie her. Ist die Batterie stark entladen, fließt sofort ein sehr hoher Strom, der ggf. die Lieferfähigkeit der Lichtmaschine so stark überschreitet, dass deren Ausgangsspannung unter 13V abfällt. Der Trenn-MOSFET erkennt dies, deutet diesen Spannungsabfall aber falsch (Spannung niedrig, also Motor aus -> abschalten!) und deaktiviert sich. Daraufhin steigt die Spannung wegen der fehlenden Last natürlich sofort wieder an, der Trenn-MOSFET aktiviert sich und das Spiel beginnt von neuem. Das ist der einzige Grund, warum es sich nicht empfiehlt, übergroße Batterien an zu kleinen Lichtmaschinen zu betreiben, wenn ein Trenn-MOSFET verwendet wird. Auf elektronische Trenn-Relais trifft diese Problematik in gleicher Form zu. Ansonsten ist es praktisch ohne Belang, was für Starter- oder Zweitbatterien man verwendet. Es besteht keinerlei Notwendigkeit dieselbe Größe oder gar das selbe Fabrikat zu verwenden.

Ob Ihr Laderegler optimal arbeitet, kann ich ohne Kenntnis des verwendeten Typs, der tatsächlich vorhandenen Ladespannung und der Betriebsbedingungen nicht beurteilen. In der Regel arbeiten serienmäßige Lichtmaschiennregler über lange Zeit störungsfrei und zufriedenstellend, so dass es eigentlich keinen Grund gibt, sie durch andere Regler zu ersetzen. Erst wenn bestimmte Schwierigkeiten im Betrieb auftreten, ist es ratsam, sich mit der Frage nach einem Wechsel der Reglertechnik zu beschäftigen. Hauptsächlich betrifft dies die Frage nach der korrekten Einhaltung der gewünschten Ladespannung. Leider streuen Lichtmaschinen-Serienregler bzgl. der Ladespannung sehr stark in der Serie, besonders wenn sie schon ein paar Jahre alt sind! So ist es kein seltener Fall, dass ein mit 14,1V gestempelter Regler nur 13,7V abgibt, oder auch bis über 14,5V regelt. Auch noch größere Abweichungen von der Soll-Spannung erlebe ich regelmäßig. Ist das der Fall, sollte der Regler gewechselt werden, da andernfalls Schwierigkeiten mit den Batterien unvermeidlich sind. Besonders bei niedrigen bzw. hohen Temperaturen treten dann Schwierigkeiten auf, weil Reglerspannung und von den Batterien geforderte Ladespannungswerte zu weit auseinanderlaufen und die Batterien entweder sulfatieren (Ladespannung zu gering) oder überladen (Ladespannung zu hoch) werden.

Standard-Laderegler sind - wenn die Ladespannung denn stimmt - für die Aufladung von Gel-Akkus ebenso geeignet wie zur Ladung von Starterbatterien.

Wenn Sie bestimmte, von der Norm abweichende Anforderungen haben (besonders schnelle Wiederaufladung nach Entladung, besonder lange Lebensdauer der Akkus bei hoher Beanspruchung u.ä.) und der Aufwand beim Regler nur eine untergeordnete Rolle spielt, kann die Umrüstung auf einen speziellen Laderegler vorteilhaft sein. Mein MicroCharge-Laderegler arbeitet sehr ähnlich wie normale Lichtmaschinenregler, mit dem Unterschied, dass die Ladespannung beim Abgleich des Reglers auf 1% genau justiert wird, eine vernünftige Temperaturkompensation vorhanden ist und die Spannung direkt an der Starterbatterie gemessen wird, was Messfehler durch Leitungsverluste u.ä. ausschließt. Dadurch ergibt sich eine hohe Leistung der angeschlossenen Akkus, bei gleichzeitig geringstem Verschleiss. Spezielle mikroprozessorgesteuerte Zubehörregler mit sogenannter IUoU-Kennlinie liegen bei der Ladegeschwindigkeit noch etwas höher, bringen in der Regel auch eine gute Schonung der Akkus zuwege, verwirren aber viele Verbraucher oder Steuerungen im Bordnetz durch die Ladekennlinie, die doch stark von der Norm abweicht. So arbeiten meine Trenn-MOSFETs beispielsweise nicht mit jedem IUoU-Regler problemlos zusammen (was an der Spannungssteuerung der Trenn-MOSFETs liegt). Will man solche Regler verwenden, sollte man also vorher genau abklären, ob die Nachteile die Vorteile wirklich aufwiegen.

Viele Grüße!

Tom