Batterieladung zu schwach - Laderegler Ladespannung erhöhen
Hallo wieder mal,
meine Starterbatterie wird seit Jahren zu wenig geladen und geht deshalb schnell kaputt.
Habe vor ca. 6 Jahren einen anderen Motor mit anderer Lichtmaschine eingebaut und keine Änderung/Verbesserung bezüglich der Batterieladung erlebt. Scheint also nicht an der Lichtmaschine zu liegen.
Also vielleicht (aus meiner Sicht ziemlich sicher) der Laderegler.
- Bei Entladung ist alles OK. (Strom & Spannungsüberwachung)
- Im Leerlauf taktet der Laderegler (springt zwischen 0~0,5A) scheint OK
- 1000 U/Min. = 2,0 A ist OK
- 1500 U/Min. = 2,4 A finde ich schon schwach
- 2000 U/Min. = 4,0 A finde ich auch schwach
- 2500 U/Min. = 4,9 A wirklich schwach
- > 3.000 U/Min. = max. 6 ist absolut zu schwach. Sollte doch bis zu 30 A möglich sein!!!
Die Batterie ist mit einer Leerlaufspannung von 11,77 V bei Zündung AN nicht voll geladen. Es wäre zu erwarten, dass nach dem Anlassen ein Strom von annnähernd 30 A fließen (was die DC-Lichtmaschine maximal liefern können sollte...). Es fießen aber nur ca. max. 6 A. Viel zu wenig.
Nach mehreren Kurzstrecken ist die Batterie immer wieder leer. Sie wird einfach nicht richtig voll geladen.
Kann man am Bosch Laderegler 113 903 803 E (Original, nicht elektronisch) die Ladeendspannung ein wenig erhöhen? Oder könnte eine Remagnetisierung der DC-Lichtmaschine die Leistung bei höheren Drehzahlen verbessern?)
Hat jemand eine Ladekennlinie vom elektronischen Bosch Nachfolgetyp 9 190 040 099 E? Da habe ich nichts im Internet gefunde. Wenn der wirklich das bringt was ein elektronischer Laderegler bringen könnte (und das ist erheblich) dann würde ich tatsächlich ein nicht originales Teil in meinen '69 Käfer einbauen. Aber das möchte ich erstmal sehen.
Ideen?
Viele Grüße
Marienkäfer
17 Antworten
Der Strom stellt sich ja von selbst ein durch die Spannung, die vermittels des Reglers von der Lichtmaschine abgefragt wird. Sinnvoller ist es also, die maximale Spannung zu messen, die im Bordnetz herrscht.
Ich habe bei meinem mal ein wenig an den Kontaktzungen herumgebogen, um näher an die 14V zu kommen, die mein BMW ganz selbstverständlich konstant erzeugt. Bin der Meinung, dass Kontaktabbrand durchaus einen Verschleiß des Reglers bedeutet.
Das Takten im Leerlauf ist der Rückstrom-Schalter, der verhindert, dass sich die Batterie über die Lichtmaschine entlädt, wenn jene weniger liefert, als die Batterie schon hat. Da sollte man die Finger von lassen.
Die Sache mit dem Nachbiegen der Reglerkontakt-Feder hat einige Haken:
- man muss es unter Spannung machen, weil man ja gleichzeitig messen muss. Ganz übel.
- man muss sehr vorsichtig zu Werke gehen, denn es handelt sich nur um Zehntelmillimeter.
- man wird es nicht hinbekommen, die maximale Spannung ordentlich zusammen mit der Hysteresekurve zu bewegen. Der Dreipunkt-Regler hat ja drei Stellungen: Erregerwicklung der LiMa auf vollen Nebenschluss ziehen bei zu geringer Spannung, Erregerstrom über den Widerstand laufen lassen in der Mitte, oder eben Potentialausgleich (kein Erregerstrom) bei zu hoher Spannung vom Generator. Das heisst, nicht nur die absolute Federwirkung auf den Kontakt ist wichtig, sondern auch der Abstand zwischen den beiden Kontaktzungen. Die Mittelstellung wird nicht "schwebend" gehalten, das kriegt der Magnet nicht hin, sondern es ergibt sich immer eine Schwingung mit einer gewissen Frequenz zwischen unten und Mitte oder Mitte und oben. Durch Biegen beeinflußt man alles, und nicht nur zum Guten.
- Man muss aufpassen, dass man unter allen Belastungszuständen und Drehzahlen nicht über eine gewisse Spannung kommt, so dass man sich auf der Autobahn-Langstrecke nicht die Batterie kocht. Die Höhe dieser Spannung ist je nach beratendem Experten ein heiliger Gegenstand.
Von diesen Problemen abgesehen ist es aber durchaus möglich, seinen alten Regler noch ein bisschen mehr Fitness einzuhauchen.
Grüße,
Michael
Zitat:
@Marienkaefer69 schrieb am 7. August 2019 um 22:23:57 Uhr:
Es wäre zu erwarten, dass nach dem Anlassen ein Strom von annnähernd 30 A fließen (was die DC-Lichtmaschine maximal liefern können sollte...). Es fießen aber nur ca. max. 6 A. Viel zu wenig.
Warum wäre das zu erwarten? Weil oben auf dem Lima "30A" steht?
Der Regler regelt die Bordspannung, keinen Ladestrom der Batterie. Der Ladestrom stellt sich ein, je nachdem wie viel Strom die Batterie bei der gegebenen Bordspannung aufnehmen will. Ich vermute mal, ein intakter Regler lässt keine Spannung zu, die die Batterie dazu bewegt 30A aufzunehmen.
Und man darf nicht vergessen, dass die Lima ja auch noch den Rest des Autos speisen muss. So ein Ottomotor mit Batteriezündung läuft ja nicht ohne Strom.
Hallo Michael,
ja, das Herumbiegen an Federn oder Zungen ist Glückssache. Aber es gibt doch 2 Stellschrauben an den Relais. Kennt die jemand?
Ja, das Leerlaufverhalten halte auch ich für OK.
Ja, Überladung einer Batterie ist gefährlich und für die Batterie auf Dauer tötlich und muss vermieden werden!
Ja, ohne Spannungen ist meine erste Liste vielleicht nicht für jeden Aussagekräftig. Hier die Liste mit Spannngen:
Batterie ist relativ alt, aber OK. Messungen nach mehr als 9 Tagen Ruhezeit:
- Leerlaufspannung: 11,91 V (also nicht voll geladen!)
- Leerlaufspannung bei Zündung EIN: 11,77 V (=> dann Motor Start, zieht gut durch, Motor läuft sofort)
- Im Leerlauf taktet der Laderegler (springt zwischen 0~0,5A) - 11,76 V - scheint OK, aber tief (wegen Start)
- 1000 U/Min. = 2,0 A (12,70 V) ist OK
- 1500 U/Min. = 2,4 A (12,85 V) Strom finde ich schon schwach
- 2000 U/Min. = 4,0 A (13,16 V) finde ich auch schwach (Strom)
- 2500 U/Min. = 4,9 A (13,45 V) Strom wirklich schwach, Spannung hat dutlich Luft nach oben!)
- > 3.000 U/Min. = max. 6 A ist absolut zu schwach. Sollte doch bis zu 30 A möglich sein!!!
Ich komme zum gleichen Ergebnis: Der Strom ist bei steigender (insbesondere hoher) Drehzahl viel zu gering. Dadurch kann die Batterie bei vielen Kurzzstecken nicht voll geladen werden und ist sogar irgendwann leer. (=> Kürzere Batterie-Lebenszeit)
Die Batterie ist nicht voll geladen! Die Batteriespannung ist deutlich unter der Ladeschlussspannung von 14,4 V !!! Da muss die Batterie jeden Strom (sogar über 30 A wenn es eine Lichtmaschine kann) aufnehmen.
Das Verhalten tritt bei verschiedenen Batterien immer gleich auf, hängt also nicht mit dem Innenwiderstand der Batterie zusammen.
Was habt ihr für Leerlaufspannungen nach mind. 8 Std. Ruhezeit?
Viele Grüße
Marienkäfer
Hallo GLI,
alle Messwerte gelten bei komplett abgeschalteten Verbrauchern (falls nicht anders Angegeben) außer denen, die zum Motorbetrieb notwendig sind, und also auch bei Zündung EIN in Betrieb sind. Und da schlägt das Ampere-Meter kaum aus und die Spannung sinkt im völlig normalen Bereich. Ganz sicher keine Kurzschlüsse oder Kriechströme!
Viele Grüße
Marienkäfer
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Zitat:
@Marienkaefer69 schrieb am 8. August 2019 um 00:06:15 Uhr:
- 2500 U/Min. = 4,9 A (13,45 V) Strom wirklich schwach, Spannung hat dutlich Luft nach oben!)
13,45V an der Batterie ist ein ganz normaler Wert bei laufendem Motor.
14,4V hab ich noch in keinem Auto gesehen. (btw: auf der Lima stehen auch nur 14V, nicht 14,4.)
Zitat:
- > 3.000 U/Min. = max. 6 A ist absolut zu schwach. Sollte doch bis zu 30 A möglich sein!!!
Dann schalte mal Licht, Heckscheibenheizung (so sie denn noch funktioniert) und Frischluftgebläse an, dann wird das auch möglich sein. Die Batterie allein wird bei der Spannung keine 30A aufnehmen.
Ich denke mal, um 30A in die kleine Batterie zu treiben, wird man die Spannung auf einen unzulässigen Wert erhöhen müssen.
Zitat:
Da muss die Batterie jeden Strom (sogar über 30 A wenn es eine Lichtmaschine kann) aufnehmen.
Das Verhalten tritt bei verschiedenen Batterien immer gleich auf, hängt also nicht mit dem Innenwiderstand der Batterie zusammen.
Doch, das hängt mit dem Innenwiderstand der Batterie zusammen. Das ist das Ohmsche Gesetz. Die Batterie kann bei einer bestimmten Spannung nur einen gewissen Strom aufnehmen. Der Innenwiderstand sinkt ja nicht mit abnehmender Ladung.
Außerdem sollen Bleiakkus nicht mit so hohem Ladestrom geladen werden, zumindest nicht dauerhaft sondern nur gelegentlich/selten. Und das was Du Dir wünscht wäre ja im Prinzip dauerhaft, weil bei jeder Fahrt.
Wozu ist eigentlich die Diode unter dem Boden des Ladereglers (neben dem Drahtwiderstand)?
Wie ist diese Verschaltet?
In den Schaltplänen des Reglers oder Funktionsbeschreibungen "mechanischer" Laderegler im Internet finde ich nie eine Diode.
Das ist eine Variode,Boschbezeichnung.
Schaue mal im Netz unter Vairoden Regler.da gibt es genug Erklärung.
Bei einem "normalen Zweilementregler mit Dreikontaktregelung hat mann den Nachteil ,dass die Regulierspannung mit zunehmender Last immer weiter abgeregelt worden ist .von zum Beispiel 14 V auf 13 Volt bei zunehmendem Strom.Die hat diese Halbleiter teilweise verhindert um eine bessere Batterieladung zu ermöglichen.
Optimal war eigentlich nur der Dreielementregler mit zusätzlicher Sromspule ,dieser war bei VW aber nur im M Packet verbaut,das 1500 Kabrio hatte den teilweise ab Werk verbaut.
B 19
Oh Ha. Dass hört sich exakt nach meinem Problem an!
Habe einen Schaltplan (leider nur sehr mini in schlechter Fotoqualität) gefunden. Demnach ist eine Variode=Diode.
(Hätte ja auch ein Varistor sein können.)
Ich messe die Variode mal durch und teste mal mit einer neuen Diode. Bin sehr gespannt.
Danke Bopp.
Marienkäfer
Hier ist sie drin:
http://www.vw-kaeferclub.com/images/1300and1303fromaugust19721.jpg
Hab hier noch ein Google-Buch gefunden:
https://books.google.de/books?...
Dort wird erklärt, wie das Ding die Kennlinie beeinflußt. Müsste dann schon Germanium sein...
Grüße,
Michael
Danke Michael.
Etwas ähnliches habe ich auch hier entdeckt:
https://books.google.de/books?...
Auch da wird der Varioden-Regler sehr ausführlich erklärt.
Jetzt wird es schwierig: Germaniumdiode >30A >20V - Bis jetzt habe ich da nichts gefunden....
Also meine Erfahrungen mit einem Auto, welches über ein Amperemeter und ein Voltmeter verfügt (allerdings kein Käfer, sondern Alfa Romeo mit Drehstrom-Lima):
Direkt nach dem Anlassen fließen schon mal 30A oder mehr Ladestrom in die Batterie, wobei das Voltmeter ca. 13,5V anzeigt. Aber bereits nach wenigen Sekunden geht der Strom dann deutlich zurück und die Spannung steigt weiter an. Die Maximalspannung von knapp über 14V wird allerdings erst nach einiger Zeit erreicht, wenn der Ladestrom in die Batterie nahezu gegen 0 geht.
Wer also wissen will, wie viel Ladestrom maximal in die Batterie fließt, muss schnell messen, bevor das Maximum schon wieder vorbei ist.
Viele Grüße,
Peter
Noch ein kleines Rechenbeispiel:
Nehmen wir einmal an, beim Anlassen fließen 5s lang 300A aus der Batterie. Dann fehlen in der Batterie anschließend also 300A * 5s = 1500As.
Nehmen wir weiterhin an, es fließen 4A Ladestrom in die Batterie. Dann braucht es 1500As / 4A = 375s um die entnommene Energie wieder nachzuladen. Das entsprich 6,25 Minuten.
Das erscheint doch ganz vernünftig, weshalb mir der gemessene Ladestrom durchaus ganz plausibel erscheint. Wenn die Batterie trotzdem nicht ganz voll wird, auch wenn man länger fährt, dann wird das wohl an der maximal erreichten Spannung liegen, für die der Regler zuständig ist.
Mit denen vom Te ermittelten Messwerten ist erstmal keine Aussage zu treffen,diese können Ok sein oder auch nicht.
Wichtig ist doch erstmal zu ermitteln wie hoch der Ladestrom ist und die dazu gehörige Regulierspannung-
Nur wenn man beides zusammen betrachtet ist eine Aussage zu machen.
Den Strom würde ich erstmal völlig aussen vor lassen.
Messe erstmal die Regulierspannung mit und ohne Last.
Warum eine 30 A "Diode ,da fliesst doch nur ein kleiner Steuerstrom für die Hilfspule.
B 19
Hallo Peter,
einverstanden. Bei allem was Du schreibst stimme ich prinziepiell zu. Ja, genau so solle sich die Batterieladung nach dem Motorstart verhalten. Und auch Deiner Energiebilanz stimme ich prinzipiell zu.
Diese Betrachtung gilt aber nur bei weitgehend voll gelandener Batterie!
Meine Batterie wird aber bei weitem nicht voll geladen!
Können wir erstmal bei folgenden Fakten Übereinstimmung erziehlen?
Die Ermittlung des tatsächlichen Ladezustandes (Kapazität) einer Bleibatterie über die Leerlaufspannung ist schwierig und ungenau (geht eigentlich nur über eine Säuremessung). Dennoch kann folgende Grafik einen GROBER RICHTWERT über die gemessene Leerlaufspannung nach langer Ruhezeit! (mind. 8 Std.) geben:
(ich weiß nicht, wie ich an dieser Stelle ein Bild einfügen kann, siehe Anhang)
Danach ist der Ladezustand meiner Batterie mit >12,0V deutlich unter 50% Ladekapazität. (Wobei ich 11,8V = 0% für sehr pessimistisch halte. Bei gemessenen 11,8V zieht mein Anlasser (für kurze Zeit) noch straff durch.)
Nach dem Motorstart muss in meinem Fall über eine längere Zeit ein hoher Ladestrom (also bei voller Funktionsfähigkeit alle Komponenten) von annähernd 30A (bei Drehzahl >3500 UND Batteriespannung < 14,4V) fließen! Tut es aber nicht. Strom dümpelt immer bei maximal nur 5-9A (mit Verbrauchern noch weniger!).
Damit bin ich wieder am Anfang meines Postings.
Zu geringer Ladestrom kann verschiedene Ursachen haben.
- Lichtmaschine: Schließe ich aus. Kann den Strom
- Batterie: Schließe ich aus. Batterie (ausgebaut) kann den Ladestrom über jedes externes Ladergerät aufnehmen und es bestätigt sich jedes mal, die Batterie ist bei weitem nicht voll.
- Irgendwelche unbekannten "Stromfresser": Gibt es nicht. (Mehrfach geprüft und gemessen.)
- Kriechströme: Es gibt keine Kriechströme bei ausgeschalteter Zündung (>10 mA für Uhr und Radio)
- Als Elektroingenieur bin ich in der Lage verlässliche Messwerte zu ermitteln.
==> Bleibt nur eine Funktionsstörung des Ladereglers.
OK. Ergebnis: Laderegler defekt.
OK, OK, ich besorge mir einen "Neuen".
Aber, nachdem ich mich mit der Ladetechnik des Varioden-Reglers beschäftigt habe, bin ich sehr überrascht, dass es zu der Zeit schon eine Regelung gab, die einer idealen Ladekennlinie einer Bleibatterie sehr nahe kam. Finde ich sehr spannend, mit nur einem elektronischen Bauelement (Variodiode)! Ich bleibe an diesem Thema dran und werde weiter berichten.
Erstmal gibt es jetzt eine schnelle Lösung mit einem "elektronischen" Laderegler, damit ich den Rest dieses Sommers noch fahren kann. (Bosch 9 190 040 099 E, hat dazu jemand eine Ladekennlinie???)
Viele Grüße
Marienkäfer
