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#679028 - 06/10/2019 03:21 Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus  
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Hallo zusammen,
unser 40.10WM hat nun seine ersten 15.000km in Kanada überstanden und langsam wird es winterlich, so dass ich gehofft hatte, dass die Lichtmaschine unsere LiFePo4 Akkus bei langer Fahrt ordentlich laden würde. Das klappt allerdings nur bis zu einer Ladung von ca 30%, danach geht der Ladestrom unter 30W, sodass sie eigentlich nie voll werden.

Ich frage mich jetzt, ob das ein grundsätzliches Problem aus der Kombination LiFePo4 8 Zellen Akku (gemessen ca 26,6V Leerlaufspannung im vollen Zustand) und alter Drehstromlichtmaschine ist (max 27,4V ohne Verbraucher, 26,6-26,7V bei eingeschalteten Scheinwerfern) oder ob die Lichtmaschine nen Knacks hat.

LiFePo4 und Lichtmaschine sind über ein Cyrix Trennrelais verbunden, also auch kein Spannungsverlust hier.

Laut http://www.viermalvier.de/ubbthreads.php/topics/646817/re-peter-s-wm-40-10-1.html#Post646817 ist 27,4V zu wenig Ausgangsspannung für die Lichtmaschine, aber mich wundert, dass ich exakt das gleiche bei mir messe. Sind die alten Regler vielleicht nur bis 27,4V ausgelegt?

Den Regler der Lichtmaschine habe ich schon getauscht und die elektrischen Anschlüsse abgeschliffen.
Wenn ich den Wechselrichter mit 1000W belaste, konnte ich bei laufendem Motor knapp 600W aus der Lichtmaschine ziehen (Spannung lag dann bei etwa 23V).

Hat jemand eine Idee, ob das das tatsächliche Verhalten des LiMa Regler ist (d.h. volle Leistung nur bei niedriger Spannung <24V)? Gibt es sonst noch was, das an der Lima kaputt sein könnte oder lassen sich LiFePo4 Akkus einfach nicht effektiv an alten Lichtmaschinen laden?

Zuletzt bearbeitet von Burgerfrau; 06/10/2019 18:22. Grund: auf Wunsch Verfasser geändert
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#679029 - 06/10/2019 09:42 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: hannok]  
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Die LiFePo4 Akkus habe eine Ladeschlußspannung von 3,6V je Zelle . Also brauchst du eine Spannung von 28,8V um deine Batterie voll aufzuladen.
Wenn du nur mit 27V lädst, bekommt jede Zelle nur rund 3,4V. Damit wird die Batterie nie voll.

Auch für Bleibatterien sollte die Spannung 28,8V sein, also stimmt was mit der LIMA nicht.
Dazu kannst du deine Lichtmaschine manipulieren, also den Regler mit einem Typ für höhere Ausgangsspannung austauschen, falls es einen passenden gibt.
Z.B. hier https://www.lima-shop.de/site/index.../XTCsid/c5c80f1b810374c443fbced9c7754bbd
oder mit Zusatzdioden den Regler zu einer höheren Ausgangsspannung überlisten (geht noch bei so alten LIMAs).
Dazu gibt es Anleitungen im Netz.

Wenn die Lima nicht defekt ist, müsste sie genau die Spannung liefern, die der verbaute Regler bestimmt, also ist mal zu prüfen welche Spannung dein Regler festlegt. Könntest du vielleicht in dem Lima-shop rausfinden.
Es könnte natürlich auch sein, das dieser LIMA-Typ mit dem Orginalregler grundsätzlich nur 27,4V erzeugt, da müsste man das Datenblatt der LIMA ansehen. Regleränderung wäre trotzdem möglich.

Gruß
Erich

Zuletzt bearbeitet von Dbrick; 06/10/2019 09:48.
#679034 - 06/10/2019 10:54 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: Dbrick]  
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Dazu kommt noch dass je nach Leitungslänge, Querschnitt und gerade fliessendem Strom die Spannung beim Verbraucher (hier der Lifeypo) noch etwas mehr einbricht. Für solche Geschichten propagierte ich immer ein BtoB Lader, dann kann das Bordnetz (in gewissen Grenzen) machen was es will und du hast trotzdem eine Saubere Ladespannung für den 2. Akku und du schont noch die Lima etwas. Hab ich bei mir im Womo so gemacht und das System läuft seit 4 Jahren problemlos. Spätestens bei aktiv geregelten Limas (Euro6 z. B. ) kommt man eh nicht darum herum.

Gruss
Urs

#679035 - 06/10/2019 10:55 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: Dbrick]  
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das sind die Daten der Lima im holländischen WM - siehe im Handbuch viermalvier.de/ubbthreads.php/techn-daten-beschreibung-dokumente-40-10-wm

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Lima.jpg (160 Downloads)

Gruß Juergen

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#679037 - 06/10/2019 11:32 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: Pinkpanther]  
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im warmen Oberrhein-Graben
Original geschrieben von Pinkpanther
Dazu kommt noch dass je nach Leitungslänge, Querschnitt und gerade fliessendem Strom die Spannung beim Verbraucher (hier der Lifeypo) noch etwas mehr einbricht.
eben: https://privat.albicker.org/blog/2016-11-03-laden-mit-lichtmaschine.html

#679039 - 06/10/2019 13:30 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: BAlb]  
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Moin Hannok.
eine Gleichstromlichtmaschine - wie Du schrubst - wird es doch hoffentlich nicht mehr sein - denn so alt ist Dein Daily nun doch nicht smile smile?

aus wiki: "Gleichstromlichtmaschine
Bis in die 1970er Jahre wurden Lichtmaschinen als Gleichstromgeneratoren ausgeführt. Im Stator wird durch die vom Erregerstrom durchflossenen Magnetspulen das Erregerfeld gebildet, in dem sich der Rotor dreht und dabei Wechselstrom erzeugt. Dieser wird durch den auf der Rotorwelle angeordneten Kollektor gleichgerichtet und über Kohlebürsten abgeleitet. Nachteilig ist dabei, dass die Kohlebürsten den vollen Ausgangsstrom des Generators übertragen müssen und daher relativ stark verschleißen. Zudem ist wegen des Kollektors und die auf dessen Lamellen wirkenden Zentrifugalkräfte die maximal zulässige Drehzahl einer Gleichstromlichtmaschine kleiner als die einer Drehstromlichtmaschine. Wegen des geringeren Übersetzungsverhältnisses des Antriebs durch den Fahrzeugmotor ist die Folge, dass erst bei höherer Motordrehzahl nennenswerte elektrische Leistung produziert wird. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen mit einer großen Anzahl von eingeschalteten elektrischen Verbrauchern und häufig niedrigen Drehzahlen führte das zur Entladung der Fahrzeugbatterie.

Vorteil der Gleichstromlichtmaschine ist, dass keine zusätzliche Gleichrichtung der erzeugten Spannung nötig ist. Das war vor der Verfügbarkeit von leistungsfähigen Halbleiterdioden ausschlaggebend für ihre Verwendung im Fahrzeugbau. Weiterhin kann sie bei entsprechender Auslegung ohne Steuerelektronik als Motor zum Anlassen verwendet werden ("Dynastart"). In diesem Fall ist sie direkt mit der Motor- bzw. Turbinenwelle gekoppelt.

Gleichstromlichtmaschinen waren bis Ende der 1960er Jahre vorherrschend in PKW, LKW und Reisezugwagen. Heute findet man sie noch als Anlassgenerator an Flugzeugturbinen, kleinen Gasturbinen sowie in manchen Hybridfahrzeugen."

#679045 - 06/10/2019 16:46 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: Benedikt1]  
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Wie man 3 Beträge vorher lesen kann, handelt es sich um eine Bosch Drehstromlichtmaschine, in holländischen Wisselstroomdynamo.

#679048 - 06/10/2019 17:31 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: Dbrick]  
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Vielen Dank für die vielen Antworten, damit sollte sich der Fehler hoffentlich schnell eingrenzen lassen!

Original geschrieben von Dbrick
Die LiFePo4 Akkus habe eine Ladeschlußspannung von 3,6V je Zelle . Also brauchst du eine Spannung von 28,8V um deine Batterie voll aufzuladen.
Wenn du nur mit 27V lädst, bekommt jede Zelle nur rund 3,4V. Damit wird die Batterie nie voll.

Der Solarregler und das "Landstrom"-Ladegerät sind beide auch auf 28,8V Bulk eingestellt. Ich hatte eigentlich gehofft, dass die Lichtmaschine zumindest bis ca 80% laden würde, dann könnte der Solarregler den Rest ab und zu vollladen und das Balancing anstoßen. Ne andere Frage: Hast du einen Batteriemonitor verbaut? Wenn ja, was hast du als "100%" Spannung angegeben? Auch die 28,8V oder 27,4V (Float)?

Original geschrieben von Dbrick

Auch für Bleibatterien sollte die Spannung 28,8V sein, also stimmt was mit der LIMA nicht.
Dazu kannst du deine Lichtmaschine manipulieren, also den Regler mit einem Typ für höhere Ausgangsspannung austauschen, falls es einen passenden gibt.
Z.B. hier https://www.lima-shop.de/site/index.../XTCsid/c5c80f1b810374c443fbced9c7754bbd
oder mit Zusatzdioden den Regler zu einer höheren Ausgangsspannung überlisten (geht noch bei so alten LIMAs).
Dazu gibt es Anleitungen im Netz.

Vielen Dank für den Link, ein Regler mit höherer Spannung könnte unabhängig von der Fehlersuche hilfreich sein!

Original geschrieben von Dbrick

Wenn die Lima nicht defekt ist, müsste sie genau die Spannung liefern, die der verbaute Regler bestimmt, also ist mal zu prüfen welche Spannung dein Regler festlegt. Könntest du vielleicht in dem Lima-shop rausfinden.
Es könnte natürlich auch sein, das dieser LIMA-Typ mit dem Orginalregler grundsätzlich nur 27,4V erzeugt, da müsste man das Datenblatt der LIMA ansehen. Regleränderung wäre trotzdem möglich.


Auf dem Datenblatt des Reglers sind 28V angegeben, d.h. da fehlen schon mal 0,6V bis zur Starter- und Lithiumbatterie. Da werde ich mal suchen.

Original geschrieben von Pinkpanther
Dazu kommt noch dass je nach Leitungslänge, Querschnitt und gerade fliessendem Strom die Spannung beim Verbraucher (hier der Lifeypo) noch etwas mehr einbricht. Für solche Geschichten propagierte ich immer ein BtoB Lader, dann kann das Bordnetz (in gewissen Grenzen) machen was es will und du hast trotzdem eine Saubere Ladespannung für den 2. Akku und du schont noch die Lima etwas. Hab ich bei mir im Womo so gemacht und das System läuft seit 4 Jahren problemlos. Spätestens bei aktiv geregelten Limas (Euro6 z. B. ) kommt man eh nicht darum herum.


Ein B2B-Lader (bzw einen DC-DC Boost Converter, z.B. Victron Orion) hätte ich auch schon fast gekauft, allerdings verliert man damit die "Start-Assist"-Funktion (Starten mit den Lithiumbatterien, falls Blei leer oder kaputt) des Trennrelais und das Laden der Fahrzeugbatterie durch den Solarregler. Das fand ich beides recht praktisch an dem Victron Cyrix, auch wenn es wohl eher nice-to-haves als notwendige Eigenschaften sind.
Die niedrige Spannung der Lichtmaschine hat mich stutzig gemacht. Wenn sich das nicht beheben lässt, wird es wohl ein DC-DC Boost Konverter.

Original geschrieben von juergenr
das sind die Daten der Lima im holländischen WM - siehe im Handbuch viermalvier.de/ubbthreads.php/techn-daten-beschreibung-dokumente-40-10-wm


Super, danke! Der febi-Laderegler 18197 und der ersetze Original-Bosch-Regler (1 197 311 301 bzw. 1 197 311 304) geben auch 28,0V Spannung an.

Original geschrieben von BAlb
Original geschrieben von Pinkpanther
Dazu kommt noch dass je nach Leitungslänge, Querschnitt und gerade fliessendem Strom die Spannung beim Verbraucher (hier der Lifeypo) noch etwas mehr einbricht.
eben: https://privat.albicker.org/blog/2016-11-03-laden-mit-lichtmaschine.html


Die Leitungsverluste werde ich auch nochmal durchmessen (aktuell misst der Batteriemonitor an der Lithiumbatterie und an der Starterbatterie). Der Leitungsverlust zwischen Lithium und Blei war bei 5-10A ca 0,1V, also eigentlich ok. Allerdings zeigt die Bleibatterie bei laufender Lichtmaschine schon nur 27,4V maximal (kalter Motor, Leerlauf), so dass ich da auf dem Weg von LiMa zu Bleibatterie noch irgendwo einen Übergangswiderstand vermute.

Original geschrieben von Benedikt1
Moin Hannok.
eine Gleichstromlichtmaschine - wie Du schrubst - wird es doch hoffentlich nicht mehr sein - denn so alt ist Dein Daily nun doch nicht smile smile?


Da hast du recht, ist mir gestern Nacht nach dem Studium des gleichen Artikels auch aufgefallen. Irgendein von mir bisher geschätzer Elektriker meinte, dass nur Gleichstromlichtmaschinen Kohlen haben, sodass ich daraufhin geschlossen habe, eine Gleichstromlichtmaschine zu haben. Ist natürlich alles quatsch und auch moderne Lichtmaschinen haben noch Kohlen. Mea culpa :-)
Original geschrieben von Dbrick

Wie man 3 Beträge vorher lesen kann, handelt es sich um eine Bosch Drehstromlichtmaschine, in holländischen Wisselstroomdynamo.

Stimmt, danke! Sonst würde sie im Leerlauf wohl auch keine 600W liefern können.

Meine nächtliche Recherche hat übrigens noch was interessantes zu Tage gefördert:
Scheinbar haben manche Lichtmaschinenregler eine Temperatursteuerung, die bei steigender Temperatur die Spannung reduziert (Beispiel, nicht unserer: https://www.bosch-automotive-catalog.com/de/product-detail/-/product/1197311318, -10mV/°K). Das würde erklären, warum nach einiger Zeit die Leistung bei mir so einbricht (nur noch 26,6V statt 27,4V und 30W statt 120W zur Lithiumbatterie). Ein Temperaturunterschied von 80°K würde ziemlich genau die 0,8V Spannungsdifferenz ergeben.

Gestern abend bei 5°C Außentemperatur lieferte die Lichtmaschine kurzzeitig nämlich trotzem 27,4V bei eingeschaltetem Licht und noch 120W an die Lithiumbatterie. Das ganze war nach 5 Minuten fahrt aber schon wieder vorbei (Spannung wieder auf 26,6V eingebrochen). Ich konnte zu dem febi oder Bosch Regler allerdings keine solche Temperatursteuerung finden...

Hier (https://www.lima-shop.de/forum/thre...-kabel-oder-regler-d/?postID=822#post822) schrieb jemand, dass bei seinem Opel das Massekabel am Kühlwasser vorbeilief und damit auf 95°C erhitzt wurde und er dadurch einen Spannungsverlust von über 1,5V hätte. Das passt meiner Meinung nach zwar nicht zu den Temperaturkoeffizienten von Kupfer oder Eisen (da würden eher 0,1 - 0,2V Differenz rauskommen), aber werde ich trotzdem mal überprüfen.

Ich werde jetzt nochmal mit Multimeter direkt an der Lichtmaschine messen, ob da 28,0V rauskommen und ob irgendwo Leitungsverluste auftreten. Mit 28,0V wäre ich ja schon zufrieden.

Zuletzt bearbeitet von hannok; 06/10/2019 17:36.
#679051 - 06/10/2019 18:14 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: hannok]  
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Original geschrieben von hannok
Wenn ich den Wechselrichter mit 1000W belaste, konnte ich bei laufendem Motor knapp 600W aus der Lichtmaschine ziehen (Spannung lag dann bei etwa 23V).
Wirklich aus der Lichtmaschine?
Oder aus dem Fahrzeug-Bordnetz - will sagen: Lichtmaschine UND Starterbatterie?
=> die Spannung würde auf letzteres hindeuten - dann würdest Du nämlich aus der Starterbatterie den Strom ziehen, der nicht aus der Lichtmaschine kommt ...

#679052 - 06/10/2019 18:17 Re: Lichtmaschine 40.10WM 24V und LiFePo4 Akkus [Re: BAlb]  
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im warmen Oberrhein-Graben
hier hast Du eine beispielhafte Kurve einer N1 28V Lima:
https://www.fahrzeug-elektrik.de/Edee.htm#A2
Bei Leerlauf ist da nicht viel - jedenfalls keine paar hundert Watt.

Die Lima hat eine Nennleistung bei 6000/min, darf max. 11000/min drehen nach dem Datenblatt von Jürgen.
Der Daily hat irgendwas um 4200/min. Abregeldrehzahl.

Das gibt ein Übersetzungsverhältnis von rd. 1,5 bis 2,5, d. h. bei Leerlaufdrehzahl von 750/min. läuft die LiMa mit 1125 bis 1875/min.
Mit 1500/min geschätzt 10A macht etwas über 200W.
Jedenfalls niemals die 600W von oben ...

Zuletzt bearbeitet von BAlb; 06/10/2019 18:27.
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