Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

[Bernhard Kerscher]

Hallo Elektronik Freaks,
ich möchte versuchen mit dem Artikel die Profis (Hallo Linus ) für das Thema zu begeistern.

Ich würde gerne mit eurer Hilfe einen Laderegler entwerfen und bauen, mit dem man im Fahrzeug eine Zusatzbatterie laden kann.
Dieser laderegler dürfte auch für Campingfans interessant sein.

Situationsbeschreibung:
Laden der Heliakkus auf dem Flugfeld über Zusatzbatterie im Kofferaum.
Die Zusatzbatterie sollte während der Fahrt über die LiMa wieder geladen werden.
Hauptbatterie sollte nicht belastet werden wegen Startsicherheit.
Lösungsansatz über intiligentes Trenn-Relais nicht befriedigend, da beim Aufschalten hohe Ausgleichsströme fließen (bis150A) und auch der Ladestrom nicht regelbar ist.
Es werden praktisch beide Batterien als eine gesehen und somit auch die Lichtmaschine unnötig belastet.

Idee:
Ein Laderegler mit einer bestimmten Strombegrenzung (somit können Haupt und Nebenbat. auch extreme Ah Unterschiede haben).
Einfacher Aufbau mit diskreten Bauteilen, eftl. auf Lochraster.
Ladeschlußspannung der Zusatzbat. einstellbar (Säuere/AGM Bat.)
Einschalttrigger z.b. über Zündung an, Zeitverzögert (z.B. 30sec) um den Motorstart zu überbrücken.
Elektronik darf keinen hohen Ruhestrom haben, eftl. Versorgung aus der Zusatzbatterie.

Was haltet ihr davon?
Ist das mit einfachen Mitteln machbar?
Bitte ergänzt das Pflichtenheft noch wenn ihr ideen habt.
Gibt es sowas vielleicht schon?

Schöne Grüße, Bernhard

[Bernhard Kerscher]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Erste Verbesserung:

1.

Aufschalten der Ladung nicht über Zündung, sondern bei Anheben der Primärspannung (bei Motor an und Ladung der Lima, geht ja die Spannung hoch).
Somit kann man sich eine seperate Leitung von der Zündung sparen.

2.

Wenn man die Ladung auf einem vernünftigen A Bereich legt, ist ein anbinden der Schaltung über den hinteren Zigarrenanzünder oder Ladedose im Gepäckraum möglich.
Somit erspart man sich das Strippenziehen im FZG.

[Bernhard Kerscher]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

3.

Ladeschlußspannung braucht gar nicht einstellbar sein, da ja eh bloß die max Ladespannung der Lima geht.

[pauliiinsche]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

3.

Ladeschlußspannung braucht gar nicht einstellbar sein, da ja eh bloß die max Ladespannung der Lima geht.

VETO - was ist mit 24V Batterien... die über den 12V Zigaretten-Anschluss laden wäre super...

- Schalter für 12V oder 24V Batterien müsste auch noch mit rein
- Schalter für Ladeströme z.B. 5-10-unendlich Ampere

[Bernhard Kerscher]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

??!!! 24V wird aber ohne Schaltnetzteil nicht gehen.

Die Laderegelung ist wohl abhängig von der Abwärme der Fets oder so.

Mal sehen was die Profis dazu sagen.

[Himmelstuermer007]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Könnte man für diesen Zweck nicht einen normalen Solar-Laderegler parallel schalten? So einen wie diesen:
Steca Steca PR 3030 715821 Last-Strom 30 A im Conrad Online Shop

Sascha

[TomR.]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Für dieses Problem gibt es inzwischen eine Vielzahl von sehr brauchbaren Lösungen.

Aber mal das hier als allererstes:

Dass bei Zusammenschaltung eines vollen und eines leeren Bleiakkus hohe und schädliche Ausgleichsströme fließen würden, ist DAS Internet-Märchen überhaupt (und das kommt wirklich gleich nach der von manchen Verschwörungstheoretikern angezweifelten Mondlandung der Amerikaner...) und dieses Mär gewinnt auch durch die zigtausendste Wiederholung nichts an Wahrheit. Dieses Problem existiert also höchstens in den Hirnen mancher Elektro-Laien (Schuldigung, ist aber so...). Mit Verlaub, aber ich muß es wissen, denn ich verdiene meinen Lebensunterhalt mit Konstruktion, Herstellung und Vertrieb solcher Geräte. Also da fließt nix bemerkenswert "ausgleichendes", bestensfalls mal ein paar Ampere für wenige Sekunden, aber das ist in der Praxis völlig irrelevant.

Dafür lauern an anderer Stelle Schwierigkeiten, denn bekanntlich sitzt der Teufel ja im Detail.

Was man normalerweise auch nicht braucht, sind irgendwelche Spannungswandler oder Stromregler, denn Bleiakkus regeln Ihren Ladestrom völlig selbsttätig, wenn nur die Ladespannung stimmt. Und die wird in der Regel stimmen, dafür sorgt der Regler der Lichtmaschine. Wenn man nur eine möglichst verlustarme Verbindung zwischen Starterbatterie und Versorgungsbatterie hinbekommt, wird die Zweitbatterie immer perfekt mitgeladen.

Weil die Anbindung der Zweitbatterie an Lichtmaschine und Starterbatterie eben möglichst verlustarm sein soll, geht Anschluss über den Zigarettenanzünder leider gar nicht. Da liegen nämlich einige Meter Klingeldraht und niedliche Sicherungen zwischen, die jede sinnvolle Ladespannung unter der Last des (gewünschten) Ladestroms sofort vereiteln. Also: Don't do it!

Um die Lichtmaschine braucht man sich auch keine Sorgen zu machen, die schafft bei normaler Kühlung ihre volle Leistung mit 100% ED.

Daher: Bloß nicht mit Kanonen auf Spatzen schiessen, das geht nur nach hinten los.

Soll ein 24V-Akku aus einem 12V Bordnetz geladen werden, wird zwingend ein Gleichspannungswandler benötigt. Das ist problemlos möglich, birgt aber leider wieder jede Menge Schwierigkeiten im Detail. So kann es beispielsweise passieren, daß unter bestimmten Betriebsbedingungen Strom aus der Starterbatterie vom Wandler in die Zweitbatterie gepumpt wird. Das ist natürlich höchst unerwünscht, weshalb hier auch einiger Gehirnschmalz eingesetzt werden muß, um dieses Problem zu vermeiden.

Für am Thema Interessierte empfehle ich dieses kleine Fachforum: http://www.microcharge.de/forum

Grüße, Tom

Edit: Das Bleiakkus mit Säure/GEL/AGM als Elektrolyten unterschiedliche Ladeschlussspannungen benötigen würden, ist noch so ein Internet-Märchen, das inzwischen sogar schon manche Hersteller aufgegriffen habe. Bloss ganz schnell wieder vergessen...

[Oli_Berlin]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Könnte man für diesen Zweck nicht einen normalen Solar-Laderegler parallel schalten? So einen wie diesen:
Steca Steca PR 3030 715821 Last-Strom 30 A im Conrad Online Shop

Sascha

Die Idee hatte ich auch schon - habe auch diesen Laderegler zu Hause...

ABER:
Nach Aussage vom Hersteller Steca ist es aber keine gte Idee an den Eingang etwas anderes als ein Solarmodul anzuschliessen, weil der Regler wenn die Batterie voll ist den Eingang getaktet kurzschliesst... Das ist wohl für Solarmodule kein Problem, für ein Netzteil oder die LiMa aber schon, denke ich...

[pauliiinsche]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Was haltet Ihr davon?
IVT Zweitbatterie Lader im Conrad Online Shop

[TomR.]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Wenn man mal davon absieht, daß die Anleitung dieses Gerätes teilweise auch wieder hanebüchenen Unsinn verzapft (..."wird vorrangig die Startbatterie geladen, ist diese voll schaltet der Zweitbatterielader automatisch auf die Zweitbatterie"...), ist das Teil sicher brauchbar. Nur die Schaltschwelle liegt mit 12,8V m.E. zu niedrig und sollte nachträglich um 0,3 bis 0,4V angehoben werden. Das handelt sich übrigens ein ganz einfaches sogenanntes automatisches Trenn-Relais.

Fast das wichtigste für eine vernünftige Ladung der Zweitbatterie sind ausreichend dicke Kabel! Mit 2,5mm²-Klingeldrähten, die bis in den Kofferraum verlegt werden, ist kein Blumenpott zu gewinnen. Wenn das Fahrzeug z.B. eine 100A-Lichtmaschine besitzt und hinten ein Akku mit 66 bis 120Ah verbaut wird, benötigt man schon 25 bis 35mm²-Kabel, um den unvermeidlichen Spannungsabfall ausreichend klein und Aufladezeiten möglichst kurz zu halten. Und bitte unbedingt (leistungsfähige 150 - 200A)Sicherungen an beiden Batterie-Pluspolen vorsehen, damit im Falle eines Kabelkurschlusses (eine mögliche Unfallfolge!) kein Brand entsteht.

Grüße, Tom

[Bernhard Kerscher]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Wenn man mal davon absieht, daß die Anleitung dieses Gerätes teilweise auch wieder hanebüchenen Unsinn verzapft (..."wird vorrangig die Startbatterie geladen, ist diese voll schaltet der Zweitbatterielader automatisch auf die Zweitbatterie"...), ist das Teil sicher brauchbar. Nur die Schaltschwelle liegt mit 12,8V m.E. zu niedrig und sollte nachträglich um 0,3 bis 0,4V angehoben werden. Das handelt sich übrigens ein ganz einfaches sogenanntes automatisches Trenn-Relais.

Fast das wichtigste für eine vernünftige Ladung der Zweitbatterie sind ausreichend dicke Kabel! Mit 2,5mm²-Klingeldrähten, die bis in den Kofferraum verlegt werden, ist kein Blumenpott zu gewinnen. Wenn das Fahrzeug z.B. eine 100A-Lichtmaschine besitzt und hinten ein Akku mit 66 bis 120Ah verbaut wird, benötigt man schon 25 bis 35mm²-Kabel, um den unvermeidlichen Spannungsabfall ausreichend klein und Aufladezeiten möglichst kurz zu halten. Und bitte unbedingt (leistungsfähige 150 - 200A)Sicherungen an beiden Batterie-Pluspolen vorsehen, damit im Falle eines Kabelkurschlusses (eine mögliche Unfallfolge!) kein Brand entsteht.

Grüße, Tom

Hallo,
danke für deine Ausführungen.

Zum Thema Trennrelais und Ausgleichsströme... ich kann dir Intilligente Trennrelaise von Tyco senden, die halten 100A aus und sind abgebrannt
Aber du hast recht, die Tücke liegt im Detail.

Genau das verlegen von fetten Kabeln möchte ich durch eine Laderegelung ja vermeiden.
Wenn man den Ladestrom begrenzt, kann man über Zigarrenanzünder oder sonst wo, unter der Woche gemütlich mit 5-10A Laden und am WE ist die Batt. wieder einsatzbereit.
Ich möchte die Zusatzbatterie gar nicht Vollballern und Paralell zur Hauptbat. laden.
Das mit der Lima stimmt auch nur bedingt.
Es funktioniert bestimmt, wenn du einen Mittel oder Oberklassewagen hast mit ner Fetten Wassergekülten Lima, der ist es Wurst wieviel Last die laden muss, außerdem haben moderne Autos hierzu ja ein Energiemanagement.
Aber wenn leute wie ich, z.B. nen kleinen Inder oder so mit ner Serienmäßigen 36Ah Bat. in den Kofferraum ne 110AH AGM dran hängen, ist das auf dauer nicht gesund.

Ich fände halt so nen Laderegler klasse.
Sollte das hier keinen Anklang finden, können wir wieder schließen.

[Oli_Berlin]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

benötigt man schon 25 bis 35mm²-Kabel, um den unvermeidlichen Spannungsabfall ausreichend klein und Aufladezeiten möglichst kurz zu halten. Und bitte unbedingt (leistungsfähige 150 - 200A)

Mit der Dimensionierung der Sicherungen würd eic mich eher am angepeilten Ladestrom orientieren. Wenn ich mit 25 A Laden möchte reciht doch eine 50 A Sicherung allemal... Safety First ;-)))

[TomR.]

AW: Laderegler für KFZ Zusatzbatterie

Nun, wenn jemand besonders langsam laden möchte, dann wäre der Einbau besonders dünner Kabel zur Strombegrenzung natürlich eine Option. Allerdings ist mir dieser Kundenwunsch in all den Jahren noch nie vor die Füße gefallen. :dknow: Eigentlich wollen alle immer eine möglichst schnelle Wiederherstellung der Batterie-Einsatzfähigkeit.

Wenn ein Trenn-Relais o.ä. bei normaler Belastung innerhalb der Hersteller-Spezifikation o.ä. abbrennt, dann war's wohl Murks. Kenn ich aber auch. Nicht alles hält, was der Hersteller draufschreibt. Leider.

Nochmal zu der Lichtmaschinenproblematik: Wenn der Hersteller auf eine Drehstromlima 80A-Maximalstrom draufschreibt, dann regelt sie auch bei mehr als 80A ab. Soll heißen, die Ausgangsspannung sinkt dann in dem Maße, wie der Strom steigen würde. Es ergibt sich dann die Maximalleistung der Lima (in diesem Fall 14V x 80A = 1,12kW) und die wird nicht nennenswert überschritten. Da brauchts auch keine Wasserkühlung, ordinäre Luftkühlung reicht voll und ganz. Auch eine handelsübliche Starterbatterie zieht in Verbindung mit den normalen Bordverbrauchern wie Licht, Gebläse, Heckscheiben- und Sitzheizung etc. durchaus mal über längere Zeiträume die volle Lichtmaschinenleistung und da wäre es für den Fahrzeughersteller teuer, wenn dann jedesmall die Lima abrauchen würde. Das gab's früher mal, als noch Gleichstromlichtmaschinen in den Fahrzeugen eingebaut waren, da musste der Regler gleichzeitig den Ausgangsstrom begrenzen und das klappte nicht immer zu 100%. In der Folge haben sich dann Kollektoren abgelötet und solche Klotten. Aber das ist Geschichte. Ich fahre mit nem Trabant 601 zum Flugplatz, da macht die Lima (ich glaube) 35A und trotzdem keine Stromprobleme.



Die Dimensionierung von Sicherung muß natürlich im sinnvollen Bereich liegen, also stark genug, damit sie nicht bei normaler Belastung im projektierten Bereich kaputt geht und schwach genug, damit der Kurzschlussstrom auch zur Auslösung ausreicht. Sicherungen reagieren je nach Typ recht unterschiedlich, da brauchts manchmal etwas Erfahrung für die richtige Dimensionierung. Man orientiert sich aber möglichst immer am oberen Limit, da Sicherungen um so verlustbehafteter sind, je geringer ihr Auslösestrom ist. Ich schrieb es schon, die Verluste sind unser Feind bei der Aufladung von Akkus. Zuletzt schränkt der Markt die Auswahl ein, die von mir bevorzugten ANL-Sicherungen (saugut und gleichzeitig saubillig) gibt es nur in 100, 150 und 200A.

Grüße, Tom