Hochleistungslichtmaschine

[Juergen B]

Ich möchte die etwas schlappe 50A Lichtmaschine meines Volvos gegen eine Hochleistungslichtmaschine tauschen.

Die neue Lima soll bei möglichst niedriger Drehzahl min. 80A bringen, ohne mechanische Umbaumaßnahmen einfach ausgetauscht werden und auch nicht zu teuer sein.

Das günstigste Angebot habe ich hier gefunden:
http://www.e-marine-inc.com/products...arinealts.html

Wer hat Erfahrungen mit Powerline? Angeblich sollen die nicht mit Sterling Reglern funktionieren. Der Anbieter hat mir daher einen Xantrex Regler empfohlen, der auch eine Menge Einstellmöglichkeiten bietet.

Gibt es in dieser Preisklasse Alternativen?

[GüntherB]

Hallo Juergen,

ich habe immer ein Problem wenn jemand viel Geld für eine größere Lima ausgibt.
Eine größere Lima macht nur Sinn, wenn Du die gelieferte Energie auch verbrauchen kannst. Zum schnellen Batterieladen ist so eine Lima nicht geeignet, weil nach kurzer Zeit die Gasungsspannung der Batterie erreicht wird und die Lima abgeregelt wird.
Eine größere Lima kann nur zum Laden einer Akkubank mit entsprechender Kapazität, schnellere Ladezeiten ermöglichen.

Ich würde sagen, der Ladestrom einer Lima braucht nicht größer sein als max. 20% - 25% der Batteriekapazität. D.h. eine 200 Ah Batteriebank ist für Ladezwecke mit einer 40 - 50 Ampere Lima reichlich dimensioniert.

mfg
Günther

[dieter]

... das beruhigt mich doch sehr, als ich meine alte 34 Ah LiMa gegen eine neue (war schnell aufzutreiben und sehr preiswert) mit 33 Ah ausgetauscht habe.... also wird meine 88 Ah Batterie deshalb immer noch gut geladen .

[Sayang]

@Guenther:
Eine Lichtmaschine bringt bei den Drehzahlen, bei denen ueblicherweise geladen wird, deutlich weniger als die Nennleistung, ich sage mal 60 Prozent.

Das bedeutet, dass die 40 A LiMa gerade mal 24 A bringt, die 50 A LiMa nur 36 A.

Eine nasse Saeurebatteriebank kann in dem Bereich des Ladezustands zwischen 50 und 80 Prozent, in dem ja ueblicherweise geladen wird, rund 25 Prozent ihrer Kapazitaet aufnehmen, eine Gelbatterie 40 Prozent.

Die richtige Lichmaschine waere dann rund 80 A bzw. 130 A.

[GüntherB]

Hallo Seyang,

leider muß ich Dir widersprechen, genau in den Bereichen über 50% Ladezustand sollte eine Bleibatterie nicht mit mehr als 10% ihrer Kapazität geladen werden. Sonst spricht man von Schnelladen mit entsprechender Gasung zu Lasten der Lebensdauer.

Jeder seriöse Batteriehersteller wird das bestätigen.

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass spätestens nach 10 Minuten Ladezeit (bei 20%Restkapazität) die Lichtmaschine deutlich zurückgeregelt wird, weil die Spannung über 14,4Volt (12 V Akku) steigt.

mfg
Günther

[Sayang]

Ich weiss, dass die 10 Prozent immer wieder rumgeistern. Ich habe aber noch keine vernuenftige Quelle gesehen. Bekannte Batteriehersteller die z.B. Trojan, Surrette oder Lifeline verkaufen, sind ja wohl nicht dieser Meinung. Sogar West Marine war schon vor fuenf Jahren anderer Meinung.

Daher halte ich mich an Informationen von Organisationen wie BOATUS, von Firmen wie Ample Power, und von Buchautoren wie Steve Deshew, neben den oben genannten.

[Cyrus]

Mit 10% wird schonend geladen.
20% mit IUO Kennlinie ist auch OK.
Aber das kann keine Standard Lima.

Meine bescheidene 65 Ampere Lima lädt am Anfang die 600Ah Batteriebank mit 68 Ampere (60-70% entlanden).

Nach 30 Minuten lädt die Lima nur noch mit ca. 40 Ampere Ladestrom.
Eine Stunde später sind es nur 30 Ampere.

Ich denke ein Lima mit einem guten Laderegler würde schon helfen!

[Sayang]

@ Cyrus:
Was heisst schonendes Laden? Wenn ich eine 80 A Lima habe, und eine 80 Ah Batterie, was passiert dann?

Regler oder die LiMa werden nicht auf die Batteriekapazitaet eingestellt. Geht die Batterie kaputt, weil die LiMa so stark ist?

Ladegeraete und LiMa Regler regeln die Spannung bzw. begrenzen diese, auf z.B. 14,45 V. Wieviel A dabei fliessen, wird nicht geregelt, sondern durch die Akzeptanz der Batterie bestimmt. Die nimmt sich, was sie vertraegt. Wenn Ladegeraet oder LiMa zu schwach ausgelegt sind, und an der Leistungsgrenze arbeiten muessen, gehen sie in der Regel eher kaputt.


Eine zu starke LiMa hat wohl noch keiner Batterie geschadet, hoechstens der Brieftasche des Eigners, wenn die Batterie die Leistung nicht ausnutzen kann.

[Cyrus]

Zitat von Sayang

@ Cyrus:
Was heisst schonendes Laden? Wenn ich eine 80 A Lima habe, und eine 80 Ah Batterie, was passiert dann?

Regler oder die LiMa werden nicht auf die Batteriekapazitaet eingestellt. Geht die Batterie kaputt, weil die LiMa so stark ist?

Ladegeraete und LiMa Regler regeln die Spannung bzw. begrenzen diese, auf z.B. 14,45 V. Wieviel A dabei fliessen, wird nicht geregelt, sondern durch die Akzeptanz der Batterie bestimmt. Die nimmt sich, was sie vertraegt. Wenn Ladegeraet oder LiMa zu schwach ausgelegt sind, und an der Leistungsgrenze arbeiten muessen, gehen sie in der Regel eher kaputt.


Eine zu starke LiMa hat wohl noch keiner Batterie geschadet, hoechstens der Brieftasche des Eigners, wenn die Batterie die Leistung nicht ausnutzen kann.

Da hast Du gar nicht so unrecht.
Lima´s stressen die Batterien nicht.

Meine 10-20 Prozent bezogen sich mehr oder minder auf intelligente Laderegler.

[Thomas Hamburg]

@ sayang

die 10 % Ladestrom/Nennkapazität stehen nach wie vor im Raum. VARTA schreibt z. B. in seiner "Technische Unterrichtung" dass bei einer Normalladung 5-10% gewählt werden sollte. Auf jeden Fall darf bei Beginn der Gasung =2,35V-2,4V/Zelle=14,1-14,4V/Gesamtspannung= 70-90% Kapazität erreicht, der Ladestrom nicht mehr als 5-10A pro 100Ah betragen. Bei Erreichen der Spannung von 16,3V darf der Strom nur 2,5-5A pro 100Ah betragen. Vor Beginn der Gasung kann natürlich mit höhren Strömen geladen werden. Aber dieses führt zu einer stärkeren Erwärmung des Akku. Und damit fängt die Gasung eher an. Deswegen sind auch guten Ladegeräten Temp-Fühler angebracht. Selbst elktronische Standard- Regler haben eine Temperatur- Kompensation. Das heißt, ist die Lima kalt, geht man im KfZ davon aus, das der Akku auch kalt ist und läßt eine höhere Spannung zu. Erwärmt sich nun die Lima durch den Betrieb, wird die Spannung ein wenig heruntergenommen.
Man geht ja von einem Ladefaktor von 1,2 aus. Das bedeutet, es werden 20% der in den Akku gepumpten Leistung in Wärme umgesetzt. Bei 100Ah Nenkapazität wären das fast 20 AH. Multipliziert mit mittlerem Wert von 13V = 260 Wh..

@ Jürgen B

Warum willst Du überhaupt eine größere Lima? Dass Du damit nur unwesentlich schneller laden kannst, zeigen die anderen Beiträge zu Recht.
Nach meiner Meinung lohnen sich starke Limas nur dann, wenn während des Betriebes große Verbraucher eingeschaltet sind. Zum Beispiel sehr häufiger Gebrauch vom Entenschreck oder Kompressor für eine große Kühlanlage. Dort würde Cyrus bestimmt ein Fass Warsteiner unterbringen, andere aber lecker Fisch usw.


Ich werde mir jetzt, da ja wieder mehr Geld in die Kasse kommt, mir nächste Woche das Heft "Techn. Unterichtung Starterbatterien" von BOSCH besorgen. Mal sehen, welche Ansichten bei denen jetzt vorherrschen. In der alten Ausgabe, übrigens auf Nimmer-Wiedersehen verliehen, waren die Angaben deckungsgleich mit VARTA

[Sayang]

Thomas, du schreibst:
Auf jeden Fall darf bei Beginn der Gasung =2,35V-2,4V/Zelle=14,1-14,4V/Gesamtspannung= 70-90% Kapazität erreicht, der Ladestrom nicht mehr als 5-10A pro 100Ah betragen. Bei Erreichen der Spannung von 16,3V darf der Strom nur 2,5-5A pro 100Ah betragen.

Nochmal meine Frage: Welcher Regler / LiMa / Ladegeraet regelt den Strom? Meines Wissens wird die Spannung, auch bei intelligenten Ladegeraeten, geregelt, die Stromaufnahme regelt die Batterie selbst.

[Cyrus]

Zitat von Sayang

Nochmal meine Frage: Welcher Regler / LiMa / Ladegeraet regelt den Strom? Meines Wissens wird die Spannung, auch bei intelligenten Ladegeraeten, geregelt, die Stromaufnahme regelt die Batterie selbst.

Das sagt doch schon der Name der Kennlinie IU (Strom Spannung)

[Thomas Hamburg]

@ Sayang

frei nach Radio Eriwan: Im Prinzip hast Du recht, jedoch:

Wenn Du eine Spannung über 14,4 V erreichst, ist entweder ein Ladegrät ohne Regelung (W-Kennlinie) dafür verantwortlich oder sogenannte Schnellladegeräte oder irgendwelche Zauber-Regler verantwortlich. Diese Komponenten stellen ja eine Spannung höher als 14,4V zur Verfügung, damit ein größerer Strom fließt, als bei einer von vornherein begrenzten Spannung.

Lima Regler und Ladegeräte mit einfacher Regelkennlinien begrenzen von vornherein die Spannung auf z.B. 14,4V. Dadurch sinkt die Stromaufnahme relativ schnell ab und die Ladezeit ist lang, verglichen mit anderen Ladeverfahren, Vorteil: einfache Regelung, im Bordnetz, sofern angeklemmt kommt es zu keiner Überspannung, schonendes Laden.

Zur Zeit ist die IUoU- Kennlinie eigentlich der Hit:

I = Stromregelung = der Strom wird konstant gehalten, zum Beispiel 15A. Dieses wird erreicht, indem die Spannung so angepaßt wird, dass dieser Stromwert gehalten wird. Die Lademenge ist dadurch über längere Zeit groß.

U = Spannungsregelung = die Spannung wird auf 14,x V begrenzt, wenn die Batteriespannung diesen Wert erreicht. Diese Spannungshöhe wird für einen Zeitraum von zum Beispiel 3h gehalten um eine Vollladung zu erreichen.

o = automatische Umschaltung, in meinem Beispiel nach 3h, dieses wird vom Hersteller des Ladegerätes festgelegt. Ich meine, nur einmal ein Ladegerät gesehen zu haben, wo man diese Zeitschiene selbst einstellen konnte.

U = Sapnnungsregelung = die Spannung wird jetzt in dieser Kennlinie auf einen niedrigeren Wert begrenzt. Fast immer auf 13,8V, Diese Spannung ist deutlich unter dem Beginn der Gasung. Dadurch ist ein Dauerbetrieb möglich. Auch fließt nur ein ganz kleiner Strom, sofern keine Entnahme stattfindet.



Generell zu Lima- Reglern und der Aussage, diese laden eine Batterie nie voll.

Dieses stimmt meines Erachtens für mechanische Regler. Dort wurde die Spannung fast < 13,8V eingestellt. Um wg. Verschleiß des Reglers nicht an die kritische Spannungsgrenze zu kommen. Außerdem ist im Winter diese Spannung zu gering, um eine vernünftige Ladung zu erhalten. Denn der Innenwiderstand der Batterie steigt mit ja abnehmender Temperatur

Für die heutigen elektronischen Regler unterschreibe ich obige Aussage nicht mehr uneingeschränkt. Hier ist die Spannung meist um 14,0V- 14,2 V soweit ich die Spannungen messen und Literatur hierzu lesen konnte. Auf Grund der Elektronik läßt sich über die Lebensdauer des Reglers dieser Wert immer halten. Auch wird, wie im obigen Beitrag beschrieben, bei tieferen Temperaturen die Spannung erhöht, sodaß ein vernünftiger Ladestrom fließt. Durch Eigenerwärmung der Batterie und/oder des Motorraums fließen dann wieder die "normalen" Ströme, wenn der Regler wieder die Normalspannung einstellt. Andererseits wird auch bei hohen Temperaturen die Normalspannung herunter gesetzt.Dieses ist in diesem Sommer sehr gut zu beobachten gewesen. Bei meiner Lima bis auf ca. 13,8V.

Ich frage mich sowieso, ob es sich lohnt wegen evtl. 5% Nichtladung einen sehr großen Aufwand zu treiben. Denn in der ersten Zeit haben Batterien meistens eine höhere Kapazität, als angegeben. Dieses resultiert aus der Norm, da die Kapazität erst nach einer gewissen Lebensdauer (Ladezyklen) ermittelt wird.
Man sollte gerade im Boot so nach 3-5 Jahren,je nach Beanspruchung, einmal die vorhandene Kapazität ermitteln. Man wundert sich: Der Motor springt noch an , aber der dritte Startversuch ist schon Asche, wg. leerer Batterie. Denn mit fortschreitendem Alter sinkt die Kapazität ab. Dieses merkt man aber nicht immer und auf dem Wasser hat der ADAC komischerweise Probleme Längsseits zu kommen.

Ups! Das ist ja ein langer Beitrag. Hoffentlich werde ich nicht von der Gemeinde wg. den Belehrungsversuchen gesteinigt.

[Juergen B]

Zunächst einmal vielen Dank für das rege Interesse an diesem Thema.

Ich wollte hier ursprünglich Erfahrungen und Tips speziell zu den Hochleistungslimas und Reglern der verschiedenen Hersteller (Unterschiede, Vor- und Nachteile, Kompatibilitätsprobleme) austauschen, da das Thema Batterieladung allgemein hier schon öfter behandelt wurde.

Hochleistungslimas haben normalerweise keinen eingebauten Laderegler. Ein interner Regler, der nur mit kostanter Spannung lädt, macht keinen Sinn denn damit bekommt man die Leistung nicht in eine "normalgroße" Batteriebank. Grund: Die Spannung muß so niedrig eingestellt sein, daß bei voller Batterie diese nicht überladen wird.

Die Hochleistungslima wird immer in Verbindung mit einem externen, mehrstufigen Regler betrieben.

Der bekannte Sterling-Regler ist eher zum Nachrüsten herkömmlicher Limas gedacht. Andere Regler, wie der Xantrex eignen sich angeblich besser für die Hochleistungslimas.

Beim Xantrex z.B. kann man die Ladespannungen UND die Länge der einzelnen Ladephasen (diesen o-Wert) programmieren. Die Voreinstellung für offene Deep Cycle Batterien beträgt hier in der ersten Phase (Starkladephase) 36Min. lang 14.6V. Dann prüft der Regler, ob Gasung eingetreten ist (wie weiß ich nicht) und lädt entweder weitere 36Min. stark oder er geht in die nächste Phase (Absorbtionsphase). Die Letzte Phase ist dann Erhaltungsladung bei einer Voreinstellung von 13.4V (immer für offene, nasse Batterie).

Mit einem solchen Regler sollte die Lima min. so gut und schnell laden, wie jedes Landanschluß-Ladegerät.

Mir nutzt ein solcher Regler alleine allerdings nichts, da meine 50A Lima bei Verdrängerfahrt nur ca. 30A leisten kann, im Standgas macht sie überhaupt keinen Strom! Daher möchte ich die Lima gleich mit tauschen, damit ich auch bei niedriger Drehzahl schon die für die Batterie max. mögliche Ladung erreiche.

Meine offene nasse 180Ah Varta Beleuchtungsbatterie darf laut Hersteller im Zyklenbetrieb mit 40% geladen werden, d.h. 72A. Bei einem programmierbaren Regler kann ich die Spannung in der Starkladephase so einstellen, daß diese 72A fließen.

Mir ist klar, daß ich mir für die Starterbatterie etwas überlegen muß, daß diese nicht überladen wird. Ich dachte hier an einen Spannungsregler, der die Ladespannung auf 13.8V begrenzt.

[martin5]

Hallo Thomas,
jetzt habe ich doch endlich gelernt, was "IUoU" heißt

[Thomas Hamburg]

@ Jürgen_B

da ich ja gern dazu lerne, bitte ich Dich, ob Du vielleicht einmal die Passage wörtlich zitieren kannst, wo Varta erklärt, daß im Zyklenbetrieb mit 40% der Nennkapzität geladen werden kann? Danke

@ Alle

durch eine andere Gegebenheit ist mir aufgefallen, dass hier zu diesem Thema immer nur die elektische Seite angesprochen worden ist. Jedoch nicht die mechanische Seite!
Denn wenn ich einmal Jürgens erwähnte 72 A Ladeleistung und mindestens 14V Ausgangsspannung zugrunde lege, komme ich auf einen Wert von min. 1 KW Netto- Leistung. Ich würde hier mal über den Daumen annehmen, dass von der Motorseite ca. 3 KW abgenommen werden. Die Differenz erklärt sich aus dem Wirkungsgrad Keilriemen- Antrieb und Lima selbst. Meines Erachtens ist hier ein Antrieb mittels des bekannten Keilriemens am Ende, zumindest mit einem Riemen. Leider komme ich nicht mehr an die Berechnungsunterlagen heran. Vielleicht habe ich aber Chance übers Internet. Mal sehen.
In der Autoindustrie und auch im Maschinenbau hat deswegen, aber auch aus anderen Gründen (Haltbarkeit usw.), der Flachriemen Einzug gehalten. Auch erinnere ich mich an den 1,7l TID OPEL/ISUZU Diesel, den wir in unseren Firmenwagen fuhren. Wird auch bei Mercruiser verwandt. Im Astra wurde während der ersten 5 min. noch nachgeglüht. In Verbindung mit Fahrlicht, Scheibenwischer, Gebläse usw. war die 65A- Lima ausgereizt. Der Keilriemen auch und mußte deswegen fast bei jeder Inspektion getauscht werden. Aus Platzgründen konnte wohl OPEL keine andere Lösung einsetzen.
Hat denn jemand schon Erfahrung sammeln können?

[Juergen B]

@Thomas

Varta hat seinen Artikel über das Laden offenbar aus dem Netz genommen. Deren Suchfunktion ist derzeit auch tot. Andere Hersteller geben aber heute ebenfalls diese 0.4A/Ah an:
http://www.bannerbatterien.com/de/bb...0426/index.asp

Bezüglich der Keilriemenproblematik gibt Balmar als einer der führenden Hersteller von Hochleistungslichtmaschinen folgende Grenzwerte für Einzelriemen an:

3/8" Keilriemen: 75A
1/2" Keilriemen: 100A

Daher kann man bei fast allen Reglern den Maximalstrom begrenzen. Da muß man dann eben probieren, wieviel der Keilriemen tatsächlich verträgt, bevor er rutscht. Die Regler haben fast alle auch einen Sanftanlauf, um ein Durchrutschen zu vermeiden.

[steinrotter]

@Thomas Hamburg

Hi,

der Porsche 911 hatte ein keilriemengetriebenes Geblaese zu Motorkuehlung, das bei Nenndrehzahl des Motors (7200 min -1) etwa 5 kW Leistung aufnahm. Das Ganze mit einem recht popeligem Keilriemen, der auch noch ueber sehr kleine Riemenscheiben lief ...

Den Keilriemenwirkungsgrad schaetze ich auf etwa 85 - 90%, sonst waeren ja bei 1 kW Leistungsaufnahme und Deinen vermuteten 3 kW Abtriebsleistung 2 kW in Waerme zu verwandeln (Heizluefter auf grosser Stufe ...).

Hinsichtlich der Lima-Diskussion verweise ich auf das Buch "The Marine lelectric and Electronics Bible", die das Thema m.E. erschoepfend behandelt.

Gruesse,

Michael

[Thomas Hamburg]

@ Jürgen_B

laß Deine Augen einmal hier arbeiten:


http://www.bannerbatterien.com/de/bb...0422/index.asp

hier wird wieder von 10% gesprochen.
Dein Link bezog sich wohl auf die Gel- Batterie

Ist aber eigentlich klar: "Flüssig" Batterien können stark gasen, damit wird u.Umständen die Lebensdauer heruntergesetzt.
Bei "Gel" Batterien ist das Gasen wohl nur dann ein Problem, wenn diese heftig überladen werden.

@ steinrotter

Vergiß nicht, den Wirkungsgrad der Lima, "Gleich richt er" und die Lager der Scheiben. Bosch hat vor 20 Jahren bei der damaligen üblichen Stromabgabe von ca. 50A den Leistungsbedarf mit 5-6 PS angeben.
Ich selbst kenne eine Anwendung aus meiner früheren Firma, wo wir allein durch Umstellung von Keil- auf Flachriemen die Antriebsleistung von 0,55KW auf 0,37 KW heruntersetzen konnten. Paßt zwar größenordnungsmäßig nicht ganz, aber zeigt die Problematik auf.

Das Ganze war aber auch mehr als Hinweis gedacht, die Antriebsseite nicht zu vernachlässigen

[Juergen B]

Zitat von Thomas Hamburg

hier wird wieder von 10% gesprochen.
Dein Link bezog sich wohl auf die Gel- Batterie

Ist aber eigentlich klar: "Flüssig" Batterien können stark gasen, damit wird u.Umständen die Lebensdauer heruntergesetzt.
Bei "Gel" Batterien ist das Gasen wohl nur dann ein Problem, wenn diese heftig überladen werden.

Falsch!

Gel-, Rekombinations- und sonstige geschlossene Batterien reagieren wesentlich empfindlicher auf Überladung und Gasung, als offene Batterien, da letztere problemlos nachgefüllt werden können. Daher empfiehlt ja Sterling für seine Laderegler auch offene Batterien und keine wartungsfreien.

Die uralte Faustregel mit den 10% wird immer wieder publiziert, da es auch heute noch ungeregelte Ladegeräte gibt (Trafo mit Diodenbrücke).

Bei höheren Ladeströmen ist aufwändigere Ladetechnik erforderlich, damit die Batterie keinen Schaden nimmt. Auch verträgt es nicht jede Batterie. Daher werden bei solchen "generellen Informationen" sicherheitshalber diese 10% angegeben.

[steinrotter]

@thomas harburg

Gummi-Fischer gibt fuer einen high-end Keilriemen einen Wirkungsgrad von bis zu 97% an ....

Gruesse,

Michael

[Juergen B]

@ Thomas Hamburg

Hier noch ein Link mit der Aussage "Maximal zulässiger Ladestrom = 40% der angegeben Kapazität":

http://www.wylerag.ch/solar010.htm