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Spencer

Akku-Neuling

  • »Spencer« ist der Autor dieses Themas

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1

14.09.2011, 17:21

Entstörung Funkgerät durch Zweitakku

Hallo

Folgendes Problem:

Habe Funkgerät (CB) in LR Defender TD5 mit Pumpe Düse Technik eingebaut.

Nach vielen Versuchen habe ich festgestellt das die Schaltimpulse der Einspritzdüsen bei laufendem Motor ein extremes Knattern in der Funke produzieren. Gegenversuch mit externer Stromversorgung durch simples (nicht stabilisiertes) Baumarktladegerät war erfolgreich.

Das Knattern findet drehzahlabhängig zwischen 80 und 320 Hz statt und dürfte schwer zu filtern sein. Störquelle zu schirmen ist nicht möglich.

Also kam ich zu der Überlegung eine Zweitakku (Gel?) einzubauen den ich bei Bedarf vom Bordnetz galvanisch trennen kann. Wenn er aber aufgeladen wird dann habe ich vermutlich das knattern wieder. Haben Sie dazu eine Lösung? Trennen Ihre Geräte galvanisch? Ziel wäre es der Funke eine absolut ruhige Stromquelle sowohl bei Fahrzeugstillstand als auch während der Fahrt zu geben.



Info

Funkgerät Stromaufnahme 4 A, 13,x V max. Versorgungsspannung

Funkgerät ist direkt an Batterie angeschlossen

Vielen Dank und Gruss, M. Blaich

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Spencer« (14.09.2011, 17:49)


Tom

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2

14.09.2011, 18:44

Grüße von der Masseschleife

Man kann dieses Problem zwar in der Tat mit einem gelvanisch trennenden Ladebooster lösen, aber der Aufwand erscheint mir doch höher als nötig. Deshalb einmal etwas Grundlagenwissen zur Wurzel des Übels:

Solche Störungen werden meist durch induktive Kopplung über Masseschleifen vom Fahrzeugkabelbaum auf Kabel von Radio, Verstärker bzw. Funkgerät hervorgerufen. Problem hierbei: Nicht sternförmig verlegte Minusleitungen wirken wie eine kreisförmige Transformatorwicklung, in die magnetische Wechselfelder, die durch (impuls-)stromführende Leitungen der Bordelektrik erzeugt werden, eine (Stör-)Spannung induzieren. Stromänderungen in Leitungen des Bordnetzes erzeugen also magnetische Wechselfelder und diese wiederum induzieren Störspannungen in benachbarten Leitungen. Und das hört man dann leider sehr deutlich! Dieses Problem ist insbesondere durch Lichtmaschinenpfeifen bekannt geworden. Ursache sind in praktisch allen Fällen solche induktiv wirkenden Masseschleifen.

Die wirkungsvollste Maßnahme gegen diese Störungen, ist immer die Beseitigung der störenden Masseschleife. Das Problem ist, daß Radios oder Funkgeräte zwei Mal mit Minus verbunden werden müssen: Ein Mal über die reguläre Minusleitung zum Batterie-Minuspol und ein zweites Mal beim Anschluß an die Antenne, wo dann die Abschirmung des Antennenkabels über den Antennenfuß Kontakt zur Karosserie bekommt, die ihrerseits mit dem Batterie-Minuspol verbunden ist. Und zack, schon hat man die tollste Masseschleife... (Funkgerätegehäuse -> Minusleitung -> Karosserie -> Antennenfuß -> Antennenkabel-Abschirmung -> und nochmal Funkgerätegehäuse, das ergibt genau eine Trafowindung :P )

Am besten mal Prüfen, ob die Störung bei Abklemmen des Minuskabels vom Funkgerät verschwindet. Die Verbindung des Gerätes mit Minus erfolgt dann über die Antennekabelabschirmung und den Antennenfuß zur Karosserie, wodurch die Masseschleife sofort zerstört wird. Wenn die Störung nun weg ist, liegt's an genau dieser zuvor so entstandenen Masseschleife. Lösung in diesem Fall: Entweder die Antennekabelabschirmung für Gleichspannungen und niederfrequente Wechselspannung unpassierbar machen (mittels Unterbrechen der Abschirmung und Überbrücken dieser Unterbrechung durch einen passenden HF-Kondensator - der aber leider die Antennenanpassung verstimmt). Oder durch absolut enge und parallele Verlegung von Antennenkabel und Minusleitung. Wenn beide Strippen genau parallel nebeneinander verlegt werden, hat man zwar genau genommen immer noch eine Masseschleife, aber das störende Magnetfeld kann dann wegen der fast eindimensionalen Zusammenfaltung der Wicklung kaum noch wirksam werden, so daß die Störung verschwindet. Als "quick 'n dirty-Lösung" kann man bei ausreichend gutem Kontakt des Antennenfußes mit der Karosserie auch das Geräte-Minuskabel einfach weglassen, daß hat dann denselben Effekt.

Zusätzlich empfiehlt es sich, die Kabel des Funkgerätes räumlich möglichst weit entfernt von störenden Fahrzeugleitungen, also dem Kabelbaum, zu verlegen. Wenn der Fahrzeugkabelbaum links im Fahrzeug liegt, verlegt man die Geräteleitungen rechts. Und umgekehrt. Je größer der Abstand ist, desto geringer die Induktionswirkung und um so weniger Störungen werden wirksam. Daß man zusätzliche noch ein handelsübliches Entstörfilter in den Stromversorgungsanschluß des Funkgerätes schaltet, versteht sich von selbst. Aber auch hier gilt es aufzupassen, denn auch damit kann man sich bei unbedachtem Anschluß schnell wieder die nächste Masseschleife basteln. Auch mal schauen, wo das Motorsteuergerät sitzt und wo seine Zuleitungen verlaufen. Gerade bei PD-Einspritzanlagen fließen hohe Impulsströme, die dann sofort die genannten Störungen verursachen. Also mit Funkgerät und seinen Kabeln möglichst weit vom PD-Steuergerät und dem zugehörigen Kabelbaum wegbleiben. Auf diese Weise bekommt man praktisch alle Störungen durch Kabeleinstrahlungen unter Kontrolle.

Gegen elektromagnetische Störabstrahlungen von Hochspannungs-Zündkabeln hilft diese Vorgehensweise leider überhaupt nicht, da diese Störungen über die Antenne eingefangen werden. Logisch, daß der Masseschleifentrick hier nicht helfen kann. Bei solchen Störungen hilft nur, die die Störung abstrahlenden Leitungen zu finden und abzuschirmen. Und die Antenne dann an einem möglichst weit entfernten Ort zu montieren. Aber das ist ein anderes Kapitel.

Viel Erfolg!

Tom

EDIT:

Dies eine noch: Bei der Abschirmung muß man zwischen magnetischen und elektromagnetischen Störungen unterscheiden. Elektromagnetische Störungen lassen sich durch Kupfergeflechte abschirmen, rein magnetische Wechselfelder jedoch nicht!

Spencer

Akku-Neuling

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14.09.2011, 19:54

Danke!

Hi

werde den Tipp mal beherzigen und ausprobieren.

Vielen Dank für die ausführliche Erklärung!

Gruss Micha

Spencer

Akku-Neuling

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4

15.09.2011, 21:29

Alles ausprobiert

Hallo Tom



Habe alles beherzigt leider ohne Erfolg

Abschirmung des Antennenkabels mit Massekabel am Antennenkabel zurück in die Fahrgastzelle und mit Gerätemasse zusammen an verschiedene Punkte gelegt. Knattern ist immer da, an Batteriemasse aber am stärksten. Wenn ich Antenne anfasse ist es komischerweise ganz weg. Aber Autofahren und Antenne gleichzeitig halten, naja.

Wenn ich Plus verändere dann knattert es bei der Batterie am geringsten.

Ich kann das Knattern mit dem Geräteeigenen Filter etwas eliminieren. Das Grundrauschen steigt aber.

Ausprobiert habe ich alles im Motorleerlauf. Wenn ich jetzt Drehzahl erhöhe dann steigt das Grundrauschen ebenfalls.



Werde noch ein bischen rumprobieren aber mich würde im Voraus dennoch interessieren ob die Kombi Ladebooster und Gelbatterie hier Abhilfe bringen kann. Ich denke das geht nur bei galvanischer Trennung, meiner laienhaften Meinung nach.

Eine weitere Möglichkeit wäre die Zweitbatterie beim Funken manuell vom Netz zu trennen und zum Laden wieder zu verbinden. Ob hierfür der Ladebooster noch vonnöten wäre weiß ich nicht. Oder Trenn Mosfet? Meine Spannungsmessung direkt an der Batterie im Leerlauf hat 14,5 V ergeben. Eigentlich ausreichend für eine Gelbatterie.

Irgeneinen Vorschlag?

Gruss Micha

Tom

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15.09.2011, 22:30

Hast Du das Minuskabel der Funke mal abgeklemmt?

Spencer

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6

15.09.2011, 22:40

Minuskabel Funke

Hab ich, Funke nur über Abschirmung betrieben. Abschirmung dann an verschiedene Punkte gehalten.

  • vorne wo Antenne
  • Direkt neben der Funke
  • direkt an Batterie Masse
  • Bis ganz nach hinten ans Heck ((leicht schwächeres Knattern)

Weiterhin Abschirmende Antennenkabel am Ausgang Antenne mit Massekabel verbunden und parallel, ans Antennekabel geklebt, zur Funke zurückgeführt

Nix gebracht, leider

Tom

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15.09.2011, 23:53

Dann nehme ich an, daß die Störungen elektromagnetisch einstrahlen. In diesem Fall wird eine galvanische Trennung der Stromversorgung nicht helfen. Du kannst das Funkgerät ja mal direkt auch einem Akku speisen. Ich vermute, es wird sich dadurch nichts ändern. Dann hilft nur abschirmen der störenden Leitungen.

Grüße, Tom

Spencer

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16.09.2011, 00:09

lADEGERÄT

Ich habe mal zur Probe, ohne Position von Antenne, Antennenkabel und Funkgerät zu verändern, die Stromversorgung von der Batterie abgeklemmt und an ein 08/15 Ladegerät gehalten. Knattern war weg! deshalb die Idee mit der galvanischen Trennung eines Zweitakkus. Ziemlich verzwickte Sache. Ist übrigens bei dem Fahrzeug ein verbreitetes Problem.

Gruss Micha

Tom

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16.09.2011, 00:29

OK, dann gehen die Störungen definitiv nicht über die Antenne. Gibt's denn noch weitere Stromleitungen, die mit dem Funkgerät verbunden sind und eine Masseschleife bilden können? Oder sitzt das Funkgerät möglicherweise unmittelbar neben dem Motorsteuergerät bzw. dessen Leitungen? Induktive Störeinkopplungen laufen nur über relativ kurze Distanzen.

Manchmal kommen die Störungen auch direkt über die Plusleitung. Dann ist Ausfiltern recht einfach. Prüfung: Mit Netzgerät betreiben, aber die Minusleitung mit dem Batterie-Minuspol verbunden lassen. Wenn die Störungen dann weg sind, sollte es ausreichend sein, ein Filter (Drossel) in die Plusleitung zu schalten.

Grüße, Tom

Spencer

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16.09.2011, 08:17

Netzgerät

Hallo Tom



Was ich bis jetzt gemacht habe ist die Plus/minus Leitung der Funke von der Batterie weg an ein Ladegerät (Netz) zu hängen. Damit waren alle Störungen weg.

Die Funke ist etwa einen halben bis einen Meter vom Steuegerät weg. Steuergerät ist unter dem Beifahrersitz. Funke weiter oben zwischen Fahrer und Beifahrersitz. Wie gesagt ich habe Ort der Funke und Antenne bereits verändert ohne Wirkung. Antennenkabel ganz außen links verlegt, weit weg von allem. Keine Wirkung.

Auch jegliche Modifikation der Masseführung bleibt ohne Wirkung

Mein Bauch sagt mir das es die Plusleitung ist und die Schaltimpulse der Magnetventile die hier gnadenlos durchschlagen.

Was funktioniert ist die Geräteeigene Drossel der Funke . Sie unterdrückt dieses Störgeräusch, hebt aber wiederum das breite Rauschen etwas an. Das ganze Rauschniveau ist in jedem Fall höher wenn du über die normale Batterie gehst.

Die Störfrequenzen vermute ich aufgrund der Magnetventile (Viertakt Diesel, 5 Zyl. Reihe) im Bereich von 80 bis 320 Hz.

Natürlich ist es auch eine Frage der Ansprüche die man stellt. Es gibt ja immer noch die Rauschunterdrückung. Wenn du aber jetzt von Leerlauf auf 3000 U/min gehst, dann erhöht sich das ganze Rauschen /Wahrscheinlich LIMA usw) bis zur Unbrauchbarkeit. Man muß meines Erachtens alle Register ziehen um bei normaler Drehzahl halbwegs rauschfrei zu bleiben. Abschirmung der Störquellen ist meist zwecklos weil man gar nicht erst drankommt.

Ich glaube mit einer beruhigten Stromquelle bleibt wahrscheinlich nur noch Einstrahlung. Die halte ich mittlerweile für beherrschbarer (Verlegung, Positionsänderung, Abschirmung durch Geflecht) als alles andere.

Übrigens vielen Dank für deine Zeit und Mühe.

Wenn einverstanden werd ich deine Hilfe im Black Landy Forum erwähnen. Eine Lösung des Problems würde u. U. vielen helfen. Bterifft alle Landrover Discovery und Defender bis Bj 2007 mit dem TD5 Pumpe Düse Aggregat.

Gruss Micha

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Spencer« (16.09.2011, 08:37)


Tom

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16.09.2011, 08:40

Dass eine Drossel in der Plusleitung das Geräterauschen erhöht, halte ich für ausgeschlossen. Es mag sich hier aber um einen Sekundäreffekt handeln, der, wenn die Grundstörung geringer wird, das Rauschen mehr in den Vordergrund treten lässt. Auf jeden Fall würde ich noch eine Extra-Entstördrossel samt Siebelkos in die Plusleitung schalten, um die Störung weiter zu vermindern. Ein komplett galvanisch getrennter DC/DC-Wandler geht natürlich auch. Aber in solchen DC/DC-Wandlern wird natürlich sowieso mit reiner Wechselspannung gearbeitet und auch deren (viel größere) gleichgerichtete Störkomponenten werden durch im Wandler integrierte Filter sauber ausgefiltert, da wird das mit diesen Düsenimpulsen ganz sicher auch gehen.

Falls Du es trotz allem mit einem DC/DC-Wandler versuchen möchtest, wäre die Meanwell-Type "SD-50A-12" geeignet. Diese Type wandelt 12V auf 12V bei 50W-Leistung und trennt 100%ig galvanisch. Kann ich Dir für EUR 39,- anbieten. Wäre auf jeden Fall billiger als einen teuren Ladebooster seinem eigentlichen Zweck zu entfremden... ;)

Grüße, Tom

Spencer

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16.09.2011, 18:43

Entstörung Funkgerät durch Zweitakku

Hallo Tom

Ich denke ich werde es wie von dir vorgeschlagen erstmal mit einer Entstördrossel versuchen. Der DC/DC Wandler wird u.U. andere Störungen einspeisen. Ich hab keine Ahnung was er für eine Entstörung im Ausgang hat. Oder was denkst du?

Kannst du mir eine entsprechende Drossel LC? empfehlen?

Gruss Micha

Tom

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16.09.2011, 19:46

Nimmste ne handelsübliche Radio-Entstördrossel. Gibt's in Autoradio-Shops, beim großen C oder auch Mediamarkt/Saturn o.ä. Dann noch je einen 1.000µF/16V-Elektrolytkondensator an Drossel Ein- und Ausgänge gegen Masse und das sollte es dann gewesen sein.

Grüße, Tom

Spencer

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16.09.2011, 20:52

Danke!

Hi

Ich möchte mich ausdrücklich für deine Hilfe bedanken. Leider ist sowas bei den meisten Händlern/Profis, oft aus verständlichen Gründen, sehr selten geworden. Werde gerne wieder auf dich zurückkommen wenn ich etwas brauche.

Vielen Dank und schönes Wochenende

Spencer

Akku-Neuling

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25.11.2011, 21:11

Zweitakku

Hallo Tom

ich bins nochmal.

Habe bezüglich deiner Ratschläge alles befolgt aber leider ohne Erfolg. Auch die handelsübliche Entstördrossel hilft kein bischen. Meine Funke knattert immer noch. Alles bringt nichts, Masseschleifen entfernen, Drosseln usw.

Habe mich jetzt entschlossen den leichten Weg zu gehen und einfach eine zweite Batterie einzubauen. Diese dann während des Funkbetriebes galvanisch vom Auto zu trennen.

Das heißt, ich schleiße den Massepol der Zweitbatterie an die Karosserie, Die Funke mit beiden Polen an die Zweitbatterie und den Pluspol der Zweitbatterie an den Pluspol der Starterbatterie, allerdings über ein schaltbares Relais.

Während die Funke schweigt schalte ich die beiden Pluspole zusammen zwecks Aufladung. Wenn ich funken will dann betätige ich das Relais und trenn die beiden Batterien voneinander. Sollte meines Erachtens und nach Lektüre deiner Ausführungen funktionieren.

Mein Problem ist allerdings das ich nicht weiß ob ich Plus und Minus der Zweitbatterie mit dünnem 2,5 mm Kabel ausführen kann. Die Belastung der Batterie durch die Funke durch Verbraucher sollte nicht mehr als 4 bis 10 Ampere sein. Die würde aber sowieso nicht durch die Kabel der Batterieverbindung laufen.

Allerdings Ladestrom und Entnahme Anlasserstrom belasten diese Verbindung.



Meine Frage ist also: Wenn ich den Anlasser betätige und habe beide Batterien zusammengeschaltet; raucht mir dann das Verbindungskabel ab? Muß ich unbedingt ein normal dickes verbindungskabel nehmen? Hat das Kabel während des Anlassens überhaupt Zeit heiß zu werden?



Danke im Voraus

Micha

Tom

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25.11.2011, 22:57

Das wird jetzt natürlich eine ganz eigene Konstruktion, womit man erst mal Erfahrungen sammeln muß. Wenn man dünne Kabelm nimmt, kommt kein vernünftiger Ladestrom zustande und die Aufladezeiten steigen merklich an. Rauchen werden die aber nicht gleich. Allerdings sollte die Zweitbatterie dann eher klein sein (<20Ah). Und man sollte darauf achten, dass bei zugeschalteter Zweitbatterie die Starterbatterie nicht leergeorgelt wird. Sonst kann doch ein so hoher Strom fließen, dass die Kabel überlastet werden. Zu sehr würde ich hier jedenfalls nicht mit dünnen Strippen murksen, sonst brennt Dir irgendwann der Kabelbaum.

Grüße, Tom

Spencer

Akku-Neuling

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27.11.2011, 00:42

Zweitbatterie

Hallo Tom

Vielen Dank für deine Antwort.

Meine Befürchtung ist weniger der Ladestrom sondern vielmehr der Anlasserstrom.

Hab jetzt 10 mm Kabel verbaut und zwischen die beiden Batterien ein Sicherungsgehäuse und ein Arbeitsstromrelais geschaltet. Mit dem Relais kann ich die Zweitbatterie komplett vom Fahrzeug trennen.

Werde eine 30 Ampere Sicherung verwenden und dann schauen wir mal wie viel sich der Anlasser daraus zieht.

Meine Theorie ist das der Anlasser sich recht viel dadurch zieht. Irgendwie sollte aber der Innenwiderstand der Strecke den Maximalstrom begrenzen. Kann aber auch schon zuviel sein Ich werd berichten

Tom

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27.11.2011, 08:29

Der Anlasserstrom ist bei über Relais zugeschalteten Zweitbatterien leider oft ein Problem. Da es sich bei Batteriekabeln von mehr als 1m-Länge aus Brandschutzgründen nicht empfiehlt auf Sicherungen zu verzichten, handelt man sich gerade an dieser Stelle oft nervtötende Schwierigkeiten ein, wenn der Anlasserstrom gern die Sicherung auslöst. In Deinem Fall würde ich eine Art "Mini-Logik" einsetzen, bei der die Verbindungsleitung zwischen Starterbatterie-Plus und Zweitbatterie-Plus während des Startvorgangs automatisch getrennt wird. Sowas hilft auch bei normalen über Lichtmaschinen-"D+"-gesteuerten Trenn-Relais, wenn beim Starten dauernd die Sicherungen fliegen oder die Relaiskontakte wegen krasser Überlastung durch den Startstrom gerne mal kleben.

Grüße, Tom

Spencer

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27.11.2011, 13:01

zweitakku

Hallo Tom



Mini Logik ist gut. Hätt ich auch drauf kommen sollen.

Wär vielleicht sogar ein nettes Produkt für dich. Stichwort galvanische Trennung Sekundärnetz

Ich werde folgendes machen:


  1. Plus an Plus in Reihenschaltung über eine Sicherung 30 Ampere, Schließerrelais was vom Armaturenbrett geschaltet werden kann und Öffnerrelais was automatisch geschaltet wird wenn der Magnetschalter des Anlassers betätigt wird. Damit hab ich das Problem des "Kurzschlusstromes" von Zweitakku zu Starter gelöst.
  2. Man könnte es weiter automatisieren wenn man ein weiteres Schließerrelais einbaut das vom D+ der Lichtmaschine versorgt wird und so bei Motorstillstand die beiden Batterien trennt damit bei eventuellem Potentialunterschied durch defekte Batterie kein Ausgleich stattfindet
  3. Den Schalter im Armaturenbrett kann man sich auch sparen wenn man induktiv den Strom der Plusleitung der Funke abgreift und damit ein Relais betätigt das die beiden Batterien trennt


Das ganze wirkt dann aber mit 3 Relais etwas mittelalterlich. Kann man sicher durch eine kleine Platine eleganter lösen. Es gibt eine Menge Leute in den Foren die sich mehr oder weniger erfolglos mit diesem Problem herumschlagen.

Eine solche Platine zusammen mit einer billigen Starterbatterie von 30 bis 40 Ampere wäre eventuell eine preiswerte Lösung des Problems. Nicht nur für KFZ sondern auch für Boote.

AGM Batterie ist mir zu teuer und wohl auch nicht sinnvoll wenn man nicht noch ein paar ernsthafte Verbraucher wie Kühlschrank usw. dranhängen hat. Kostet das 4 Fache und ich entnehme zu 99% der Zeit weniger als 1 Ampere wenn die Funke überhaupt an ist. Meine jetzige Starter-Batterie ist von Delphi und hält schon seit 10 Jahren. Für dieses Modell übrigens normal. Gibts auch im Bauhaus bei Marinebedarf hab ich mir sagen lassen.



Stopp! Dein Vorschlag über Schließerrelais an D+ würde aber das gleiche bringen. Oder? Ausreichend Spannung auf D+ hab ich doch nur wenn der Motor bereits läuft. Also der Anlasser nicht mehr betätigt wird. Richtig? Dann könnte ich mit 2 Relais (Schließer) auskommen.

Gruss Micha

Tom

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27.11.2011, 14:01

RE: zweitakku

Stopp! Dein Vorschlag über Schließerrelais an D+ würde aber das gleiche bringen. Oder? Ausreichend Spannung auf D+ hab ich doch nur wenn der Motor bereits läuft. Also der Anlasser nicht mehr betätigt wird. Richtig? Dann könnte ich mit 2 Relais (Schließer) auskommen.

Gruss Micha
Ja, so dachte ich mir das.

Ich bin aber nach wie vor der festen Überzeugung, dass sich die Störungen durch eine korrekte Installation und/oder wirksame Filter beseitigen lassen. Wenn beides nicht möglich ist, handelt es sich eindeutig um ein Funkgerät (oder Radio/Verstärker/Was auch immer), dass nicht ausreichend störfest ist und daher auch nicht den einschlägigen CE-Vorschriften entspricht. Zudem: Was ist das für eine Art der Installation, wen man an Bord eines Fahrzeugs mit 12V-Anlage ein kleines 12V-Gerät nur wegen der Störungen aus einem extra-12V-Akku versorgt? Und wenn der mal leer ist geht nichts mehr? Sorry, aber das ist doch Murks.

Ich weiß natpürlich aus eigener Erfahrung, dass eine wirksame Entstörung oft wirklich schwierig und ohne Know-How und Praxiserfahrung kaum zu bewerkstelligen ist. Aber die vorgeschlagene Lösung ist und bleibt m.E. eine "quick'n-dirty-Lösung", die nur das Symptom beseitigt, die eigentliche Ursache aber unberücksichtigt lässt.

Lieber würde ich zum KFZ-Elektricker fahren, als mir das so hinzufrickeln. ;(

Grüße, Tom