Laderegelung mit NTC Widerstand und Diode

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Laderegelung mit NTC Widerstand und Diode
Suche nach: widerstand (25474) diode (11562)

    







BID = 387785

fnord

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Zürich
 

  


Im Winter brauchen Bleibatterien eine höhere Spannung um voll geladen zu werden.
Der Laderegler in meinem KFZ bringt nur 13.8 Volt.
Die Kapazität der Batterie erreicht dann etwa 80% des Sollwertes.
Deshalb möchte ich die Ladespannung bei Kälte erhöhen.


Ich zitiere aus einer Anleitung die von Heribert Hoube.
www.segelnetz.de stammt.

Umbau des Limareglers auf höhere Ladeschlußspannung

Serienmäßige Lichtmaschinenregler bleiben immer etwas unter der maximal möglichen Ladeschlussspannung von 14,4 Volt (bei 12V-BleiAkku) um ein Überladen der Batterie zu vermeiden.
Unterschreiten der maximalen Ladeschlussspannung um nur 0,5 Volt verursacht schon eine 10prozentige Unterladung der Batterie. Wenn schon 1 V unter der Höchstspannung abgeregelt wird, haben Sie schon 22 bis 25 Prozent zu wenig Ladung! Man sollte einem Bleiakku möglichst nicht mehr als 50 Prozent seiner Kapazität entnehmen weil die Entladespannung dann unter 11.5 Volt fällt und die Sulfatierung (Bildung von Sulfatkristallen in den Bleiplatten) stark zunimmt. Ein kleiner Umbau des Ladereglers schafft hier Abhilfe:

Drei Anschlüsse (Masse und 2 Kohlen / Schleifringe) hat ein Regler, um die Erregerwicklung im Lichtmaschinenläufer zu versorgen.Die Klemmen werden meist so bezeichnet: 1. "D " (Klemme Nr. 31) gemeinsamer Minusanschluss (Gehäusemasse) 2. "DF" (Klemme Nr. 67) Plus-Eingang für die Erregerwicklung Beide Anschlüsse werden über Kohlebürsten an die Erregerwicklung weitergegeben. DF ist unbedingt mit einem Kondensator zu entstören. (Schiffselektronik mag Hochfrequenzstörungen nicht!) 3. "D +" (Klemme Nr. 15) Plus-Ausgang der Ladespannung (zur Batterie) sowie Anschluss für die Ladeleuchte.

Die Erregerwicklung liegt auf dem Rotor der Lichtmaschine. Nur der kleine Erregerstrom fließt über die Schleiferkohlen. Der hohe Ladestrom kommt vom Stator und wird über feste Klemmen abgeführt. Der Regler schaltet bei Erreichen der Ladeschlußspannung den Anschluß DF ab. Die Lichtmaschine liefert dann trotz Drehung keinen Strom mehr.
Auch bei Drehbeginn der Lichtmaschine ist die Statorwicklung nicht in der Lage, einen Strom zu liefern, weil die Erregerwicklung noch kein Magnetfeld aufbaut. Die Ladeleuchte liefert darum zum Starten den Strom von der Plusleitung der Batterie.
Sobald der Rotor nun so schnell dreht, dass daß an Klemme D+ eine Spannung über 12 Volt steht, verlischt die Leuchte. Der Erreger erhält dann seinen Strom über den Regler von D+ der Lichtmaschine. Wenn also die Lichtmaschine nach dem Start keinen Strom liefert, prüfen Sie zuerst mal die Ladekontrolllampe, ob sie vielleicht durchgebrannt ist!


Nun zur Erhöhung der Ladeschlußspannung: Wenn der Regler an D+ eine geringere Spannung als die werkseits eingestellte Ladeschußspannung "fühlt", wird er DF noch nicht abschalten.
Das läßt sich nun leicht ausnutzen: Eine Siliziumdiode hat einen Spannungsabfall in Durchlassrichtung von genau 0,7 Volt. Schalten wir also eine Diode ( z. B. 1 N 4003) in Reihe von Anschluss D+ Rotor nach Anschluss D+ am Regler. Jetzt kommt am Regler 0,7 Volt weniger als an der Batterie an. Die Ladeschlussspannung wird dann genau um diesen Betrag angehoben und liegt jetzt bei 13,7 Volt.



Praxis: Bei einem externen Regler ist es einfach, eine Diode zwischen Regler D+ und Rotor D+ zu schalten. Bei einem angebauten Regler an der Lima muß man ein wenig fummeln, um die D+ Leitung zu unterbrechen.
Regler abbauen, an einer Seite des Unterteils wird die D+ Spannung über eine Feder oder einen Federstift zum Regler geleitet. An der Unterseite des Reglers ind entsprechende Kontaktflächen, auf die normalerweise die Federn drücken. Die Kontaktfläche D+ ist mit Isolierband von der Feder zu trennen. Auch wegbiegen der Andruckfeder vom Kontakt funktioniert oft. D+ Rotor und D+ Regler sind nun getrennt. Sollte die Trennung mal versagen, weil z.B.das Isolierband abfällt, ist das nicht schlimm. Es wird dann nur die Ladespannung wird wieder wie im Originalzustand geregelt.
Der Anbauregler ist meist auf eine dicke Plastikplatte montiert. Man bohrt neben dem Regler durch diese Platte ein ca. 2,5 mm großes Loch zum Durchstecken eines Kabels mit 1,5mm. Aufpassen, daß man nicht zu nah am Gehäuse der Lima bohrt! Anschluß D+ am unteren Teil des Reglers hat fast immer eine Lötfahne oder ein blankes Metallteil. Hier lötet man das Kabel an. Nun hat man mit dieser Leitung eine Verbindung zu D+ des Reglers.
D+ vom Rotor ist meist noch einmal extra für die Verbindung zur Ladekontrollleuchte aus der Lima herausgeführt. Hier wird ein zweites Kabel angeschlossen. Jetzt haben wir die beiden Anschlüsse für die Diode. Die Kathode (Seite mit aufgedrucktem Ring) der Diode kommt an die D+ Leitung vom Regler. Die Anode an D+ von der Ladekontrolle (Rotor). Die Ladekontrollleuchte muss jetzt brennen. Falls nicht, prüfen: Diode verpolt oder die Kabel ohne Kontakt?
Sinnvoll ist es, die Diode gleich mit einem Kippschalter zu überbrücken, damit die Originaleinstellung der Lima durch einfaches Umschalten wieder hergestellt werden kann.(Schalterstellungen eindeutig bezeichnen !!! )


Nun Motor starten und Batteriespannung (an D+ Rotor) mit gutem Digitalvoltmeter kontrollieren (sehr wichtig!!!) bis der Akku voll geladen ist. Das geht nun sehr viel schneller als vorher! Die Ladespannung darf nicht über 14,4 Volt steigen.
Sollte dies doch passieren, Kippschalter schließen um D+ (Regler) und D+ (Alternator) direkt miteinander zu verbinden. So hat man den ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. Für Schnellladung kann man die Diode wieder dazwischenschalten (einfach Schalter öffnen). Wird eine Schlußspannung von 14,4 Volt auch nach längerer Volladung mit Diode nicht überschritten, braucht man den Schalter nicht wieder zu schließen. Einfach Diode aktiv lassen. Batteriehersteller raten, pro 24 Stunden eine Stunde lang die normale Ladespannung um 0,5 Volt zu überschreiten. Die dabei auftretende Gasung knackt auch Sulfatkristalle. Moderne Ladegeräte machen dies automatisch. Wichtig bei gezielter Gasung der Batterie: Es muß regelmäßig der Säurestand kontrolliert werden. Der Verbrauch an destilliertem Wasser steigt. Der Säurespiegel soll immer ca. 15 mm über den Bleiplatten stehen.

Viel Erfolg beim Umbau! Und immer volle Ladung!
Zitat Ende.


Nun sind jedoch bei höheren Aussentemperaturen die Ladespannungen wieder zu hoch, und bei niedrigen Temperaturen nicht ausreichend genug.
Ideal bei 25°C == 14,4 Volt, pro Temperaturabnahme von -1°C 0.005v Ladespannungsanhebung pro Zelle, Also bei -20°eine Ladespannung von 15,75 Volt


Deshalb denke ich anstelle einer herkömmlichen Diode eine Schottky Diode und ein NTC Widerstand zu benutzen der bei -20°C die Ladespannung um 1,35V erhöht.

Nun gilt es einen NTC zu finden der bei -°20C Die Spannung zwischen zwischen Regler D+ und Rotor D+ um 1V senkt(+ -0,3V Schottky) bei 25°C höchstens 0,2V = +(- 0,3V Schottky)(0,5V)

Wer hat da Erfahrung?




BID = 387857

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  


Zitat :
pro Temperaturabnahme von -1°C 0.005v Ladespannungsanhebung pro Zelle

Das kommt mir zuviel vor. Imho beträgt der Tk eher -2..-3mV/K und Zelle.

Damit dürfest du mit der Reihenschaltung von zwei gewöhnlichen Leistungsdioden niedriger Sperrspannung eher ans Ziel kommen. Leistungsdioden (aus dem Bauch heraus 20..40A-Klasse, Datenblatt ansehen!) schon deshalb, damit du sie auf einen Kühlkörper schrauben kannst, sodaß die Eigenerwärmung durch den Feldstrom vernachlässigbar wird.

P.S.: Wann waren in Zürich zuletzt -20°C ?
Vielleicht solltest du besser den Regler in Ordnung bringen.


_________________
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 23 Nov 2006 12:44 ]

BID = 387875

fnord

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Zürich


Zitat :
perl hat am 23 Nov 2006 12:38 geschrieben :


Zitat :
pro Temperaturabnahme von -1°C 0.005v Ladespannungsanhebung pro Zelle

Das kommt mir zuviel vor. Imho beträgt der Tk eher -2..-3mV/K und Zelle.

Damit dürfest du mit der Reihenschaltung von zwei gewöhnlichen Leistungsdioden niedriger Sperrspannung eher ans Ziel kommen. Leistungsdioden (aus dem Bauch heraus 20..40A-Klasse, Datenblatt ansehen!) schon deshalb, damit du sie auf einen Kühlkörper schrauben kannst, sodaß die Eigenerwärmung durch den Feldstrom vernachlässigbar wird.

P.S.: Wann waren in Zürich zuletzt -20°C ?
Vielleicht solltest du besser den Regler in Ordnung bringen.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 23 Nov 2006 12:44 ]


Vor 3 Jahren war es hier über -20°C , ansonsten bin ich viel in Skigebieten unterwegs.


Die Lima ist neu, ist alles im Sollbereich.

BID = 388223

Beckenrandschwimmer

Schreibmaschine



Beiträge: 1915
Wohnort: Altrip

Da gelob ich mir doch eine Temperaturregelung mittels LeistungsFET + Temperatursensor an der Batterie + geeignete Elektronik, um die Temperatur aus zu lesen + den FET an zu steuern.

Die Elektronik ist nicht sonderlich kopliziert. Eine Messbrücke für den Temperatursensor + OP

und ein weiterer OP, der den Spannungsabfall am Fet kontrolliert.

Dann könntest du eine tolle Ladespannungsfunktion (linear) in Abhängigkeit der Temperatur der Batterie aufstellen

BID = 388232

Ltof

Inventar



Beiträge: 9255
Wohnort: Hommingberg

@fnord
Mit einem NTC kann das nicht funktionieren! Der Spannungsabfall am NTC wäre von der Höhe des Erregerstromes abhängig und nicht von der Temperatur.

Weiterhin ist die Temperatur der Lichtmaschine nicht automatisch mit der des Akkus identisch. Der Akku sitzt u.U. ganz woanders als die Lichtmaschine (bei meiner Schüssel sitzt die Lima im Fahrtwind und der Akku ist im Innenraum). Das bedeutet, dass auch eine funktionierende Temperaturkompensation sehr wahrscheinlich falsch kompensiert.

Ich würde mich bestenfalls auf eine leichte Anhebung der Ladespannung mittels Diode beschränken. Am besten schaltbar. Oder einfach einen neuen Regler besorgen.

Gruß,
Ltof

_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 388242

Peda

Schriftsteller



Beiträge: 891

0,5V erzeugen auch nicht eine Kapazitätsbegrenzung um 10%.
Sonst würden Akkus auch nicht an 13,8V voll.

An dem Text ist was faul.


Gruss Peter

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