Hallo SPRINTer,
der Thread ist aus dem "Langzeittest" entstanden. Das Thema ist nicht nur für LiFePo4 Starterbatterien interessant ...
Ach ja, bevor ich es vergesse:
ZitatIch sehe ein mögliches Risiko nicht bei den Zellen, sondern bei der Lichtmaschienen-Regler-Konstruktion unserer Sprint.
Da bleiben wir natürlich am Ball 
!
Grüssle
Jürgen
Wenn ich das Ganze jetzt zusammenfasse, komme ich als Laie zu dem Schluss, das die eigentliche Schwachstelle nicht der Akku oder die Lima ist, sondern der Regler! Sehe ich das richtig so?
Funktionsprinzip (wie ich es verstanden habe):
Die Hauptakteure unserer Stromversorgung sind:
Die Batterie/Akku liefert die ganze Zeit einen Reizstrom an die Drehstromlichtmaschine, damit die ihren Strom abgibt. Das erklärt auch, warum bei einer leeren bzw. defekten Batterie unser Motorrad wieder ausgeht, wenn man das Starthilfekabel abnimmt (Selbsterfahrung 
).
Die Drehstromlichtmaschine liefert unterschiedlichen oder zumindest schwankende Spannungen bis zu 17,5 Volt (je nach Drehzahl?).
Der Gleichrichter sorgt dafür, das aus dem Drehstrom (den die Lichtmaschine liefert) Gleichstrom wird.
Der Regler sorgt dafür, das immer ca. 14 bis 14,5 Volt an das Bordnetz bzw. Batterie abgegeben werden. Was zu viel an Leistung ankommt wird in Wärme umgewandelt (weshalb der Regler wahrscheinlich auch so einen fetten Kühlkörper hat).
Fällt der Regler aus, kommt es zu Überspannungen im Bordnetz, was keiner der angeschlossenen Komponenten (Licht, Bordcomputer, Akku, ...) gut tut.
Ist das soweit richtig und verständlich rüber gebracht?
Dann wäre die eigentliche Schwachstelle der Regler, der bei einigen der Mitglieder hier sich schon verabschiedet hat (z.B. ThomasST). Meine konzeptionelle Überlegungen daher: wie wäre es, wenn man den Regler austauscht bzw. durch Einsatz eines zweiten Reglers für eine gewisse Sicherheit sorgt?
Hierzu habe ich mal wieder im Netz recherchiert . Heraus kam dabei ein digitaler Hochleistungsregler, der nach erfolgter Montage der "Hauptregler" ist, während der serienmässig verbaute Regler dann nur im Notfall einspringen soll: KLICK
Ist zwar ursprünglich aus dem Bootsbau, aber als Diskussionsgrundlage wäre das schon mal gar nicht schlecht (vielleicht würde er sich auch für unsere Zwecke eignen ...).
Grüssle
Jürgen
Hallo Jürgen
Über weite Strecken richtig, leider ist es noch schlimmer.
Ein Dauermagnet auf der Kurbelwelle unseres Motors bewirkt ein wechselndes Magnetfeld in den Statorspulen unseres Generators. Da der magnetische Wirkungsgrad mit steigender Frequenz besser wird, steigt die resultierende Spannung (und damit der Strom) abhängig von der Motordrehzahl. Nachgeschaltete Dioden richten gleich und der folgende Regler verbrät im warsten Sinne des Wortes den Überschuss nach Masse. Geht nun der Regler auf Grund von was auch immer defekt, ist erst einmal nichts mehr da was die Spannung (es wird von bis zu 80 Volt gesprochen) und damit den Ladestrom begrenzt. Glücklicherweise ist der Bleiakku bereit vor der Bordelektronik / Elektrik zu sterben. Soll heissen, durch seinen niedrigen Innenwiderstand zieht der Bleiakku den ganzen Strom, begrenzt so die Spannung und kocht dabei leer. Ab einem gewissen Punkt kann das Motorrad nicht mehr gestartet werden, dem Anlasser reicht der Strom vom Bleiakku nicht mehr aus, den Motor mit der erforderlichen Drehzahl durchzuziehen. Die Tankgrösse begrenzt die Fahrstrecke zwischen den einzelnen Startvorgängen, ein Fehler wird also recht früh bemerkt (je nach Fahrweise maximal 400km).
Ich war bei den Generatoren in aktuellen Motorrädern auch erst irretiert (ich hatte mir die Sprint zum Fahren und nicht zum Zerlegen gekauft). Üblicherweise wird beim KFZ-Generator mit einem (durch den Regler erzeugtem) Elektromagnetfeld gearbeitet. Fällt dabei der Regler aus, liefert die Lichtmaschine einfach keinen Ladestrom mehr.
Gruss Harald
Den verlinkten Regler kannst Du vergessen, geht bei uns nicht.
Okay, das hab ich soweit verstanden. Wäre auch zu schön, wenn alles so einfach gehen würde 
.
Aber nochmal: wäre ein zweiter (Sicherheits)regler denn generell so verkehrt? Wenn der von mir angesprochene nicht bei uns geht, dann nehmen wir eben einen "normalen". Hierbei könnte man doch z.B. auf das Teil zurück greifen, das dreitopf aus dem triumphrat.net hat.
Wie man die beiden Regler schalten muß - keine Ahnung!
Ins unreine gesprochen: eine kleine elektronische Schaltung prüft, ob der aktive Regler seinen Dienst ordnungsgemäss versieht. Sollte sie feststellen, das der rumzickt, schaltet sie diesen aus und switch auf den Ersatzregler um. Eine zusätzliche LED zeigt dem Fahrer an, das der ehemals aktive Regler seinen Dienst quittiert hat.
Somit hat der Fahrer Zeit, den ehemals aktiven Regler auszutauschen und nix würde inzwischen durch zuviel Saft kaputt gehen ...
Grüssle
Jürgen
Alles anzeigenGuten morgen Harald,
ich dachte da eigentlich an das hier: KLICK
Grüssle
Jürgen
Morgen, morgen
Wenn den, dann nur als Ersatz für den originalen.
Gruss Harald
Du meinst: als "Sicherheitsregler", wenn der originale ausfallen sollte.
Ich mach mal einen neuen Thread auf und verschiebe die Beiträge zum Thema Lima-Regler dort rein, weil die Sachen nicht direkt etwas mit der LiFePo zu tun haben.
Das Regler-Problem (sofern es denn auftritt) haben dann auch die Blei-Akku Fahrer 
...
Grüssle
Jürgen
Nein, ich meinte Ersatz da beim Regler intern auch die Dioden zur Gleichrichtung verbaut sind. Je nach verwendeten Dioden und interner Schaltung fällt eine gewisse Spannung am Regler ab. Diese Spannung fehlt unter Umständen zum Erreichen der Ladeschlusspannung am Akku. Die Nachschaltung eines zweiten Reglers (Reihenschaltung) macht deshalb wenig Sinn. Ein einfacher Überspannungsschutz wäre besser.
Gruss Harald
Hmmm ... ich dachte es eigentlich etwas anders. Macht aber nix, ich veruch es laienhaft nochmals zu beschreiben:
Beide Regler werden an der Lady verbaut. Nicht in Reihe, sondern parallel. Eine elektronische Schaltung prüft in regelmässigen Zeitabständen (z.B. 5 sec. oder 10 sec. oder mehr oder weniger - muß man noch spezifizieren, was Sinn macht), ob der liebe Regler1 ordentlich arbeitet. Dies könnte dadurch passieren, das die Schaltung nachprüft, ob noch die ordnungsgemäßen 14 Volt (oder wieviel es sein werden) am Ausgang rauskommen.
Solange der Regler1 sich anständig benimmt, hat Regler2 nix zu tun.
Sollte er aber rumzicken, stellt dies die Schaltung fest und legt den Hebel (in Form eines Relais das angesteuert wird?) von Regler1 auf Regler2 um. Zusätzlich leuchtet eine rote Diode auf, die dem Fahrer signalisiert, das Regler1 den Dienst quittiert hat.
Im Grunde genommen ist es wie eine Hose anziehen, die mit einem Gürtel oben geahlten wird, aber weil man dem Gürtel nicht traut, zieht man noch zusätzlich Hosenträger an (falls der Gürtel wider Erwarten reissen sollte ...) 
Grüssle
Jürgen
Also in meinen nun 26 Jahren (~500000km) als motorisierter Verkehrsteilnehmer, habe ich es einmal erlebt, daß ein Regler defekt war - in meinem Fall sogar ab Kauf.
Jürgen du vergisst da was: ein Relais benötigt zum Umschalten Strom - im dümmsten Fall sogar Dauerstrom um es zu halten. Das Relais müßte mit Strom vor dem Regler gespeist werden können. Die Ströme die geschaltet werden sind auch nicht zu verachten.
Was passiert wenn ein Regler über den Jordan (oder die Donau 
) geht: Entweder die Dioden werden hochohmig und es wird kein Akku mehr geladen (merkt man gleich an der Ladekontrolllampe im Cockpit) oder die Dioden machen nen satten Kurzschluß und das würde bedeuten, daß die Lima den Motor sehr (!!!) stark abbremsen würde (außer es brennt gleich was durch) .... die Hauptsicher kommt ja nach dem Regler.
Falls ich mich hierbei nur irre bitte ich um Korrektur
Was passiert wenn ein Regler über den Jordan (oder die Donau
Falls ich mich hierbei nur irre bitte ich um Korrektur
Bei meiner Lady hatte sich keine Ladekontrolle gemeldet oder sonst irgendwas merklich angekündigt. Lediglich morgens beim Starten bemerkte ich den im Vergleich zu TriSteps etwas "schwächlicheren" Anlasser (weil ich beide Ladys aus der Garage holte). Ein paar wenige Km vor vollständiger Batterieentladung kam die Lady nicht mehr auf Touren, da der Motor im Notprogramm lief, mein Garmin meldete mir sogleich die fehlende Bordspannung und die ABS- Kontrollleuchte fing an zu leuchten. Das kündigt sich so unverhofft schnell an und andersherum, was kann man unterwegs (an einer RN = zu Deutsch Route National = Bundesstraße) ohne Werkstatt (Diagnose) groß unternehmen?
Bis auf einige visuelle Prüfungen und Raterei stehste richtig auf dem Schlauch und hoffst auf möglichst geringen Schaden.
Grüße ThomasST
Was passiert wenn ein Regler über den Jordan (oder die Donau
Falls ich mich hierbei nur irre bitte ich um Korrektur
Dazu hätte man sich ein richtiges Motorrad kaufen müssen. Zumindest bei der SprintST1050 ist nix mit Ladekontrolleuchte. Bei unserem Regler kann aber auch der interne Laststromkreis einen Defekt bekommen, dann steigt unbemerkt der Ladestrom und die Folgen sind bekannt. Mir ging es bei einem Überspannungsschutz auch mehr um das Zusammenspiel Generator, Regler und LiFePo Zellen (mit BMS) und die damit verbundenen Risiken für andere Verbraucher im Bordnetz.
Gruss Harald
@Jürgen, einen zweiten Regler halte ich bei einem Bleiakku nicht für sinnvoll.
Dazu hätte man sich ein richtiges Motorrad kaufen müssen. Zumindest bei der SprintST1050 ist nix mit Ladekontrolleuchte.
Sorry aber das widerspricht sich doch - mein "unrichtiges" hat sowas
Hallo Jürgen
Deine Frage "warum nicht" ist berechtigt.
Eines als erstes, mit LiFePo Zellen im KFZ bestehen offensichtlich noch nicht viele Erfahrungen. Auch werden teilweise widersprüchliche Angaben gemacht (Laden unter 0°C, BMS oder nicht, Balancieren oder nicht ...). Bei Bleiakkus ist das Verhalten der einzelnen Komponenten ausreichend bekannt.
Zu Deiner Frage, lese bitte hier mal nach (ist recht gut beschrieben). Kapazitätsverlust (und damit steigender Innenwiderstand) der Batterie lassen ihre Spannung bei Stromentnahme einbrechen.
Geht beim Generator die Statorwicklung kaputt (Unterbrechung oder Kurzschluss) sinkt im Normalfall der Ladestrom oder fällt ganz aus. Bei beiden Akkutypen erfolgt eine Entladung (auch unter einen kritischen Wert!!!), es besteht aber keine Gefahr für weitere Verbraucher.
Fällt der Gleichrichter aus, muss zwischen zwei Möglichkeiten unterschieden werden. Wie CrazyHarry schon schrieb, hochohmig bedeutet keine Ladung und damit keine Gefahr, ein Kurzschluss belastet möglicherweise das ganze Ladesystem (Generator, Regler, Kabel und Batterie) durch hohen Stromfluss und bedeutet Gefahr. Zumindest der Akku ist durch die (bei der Sprint verbaute) Sicherung geschützt. Dieses trifft auch für beide Akkutypen zu.
Beim Regler (in Verbindung mit dem Generator) liegt das eigentliche Problem. Fällt dieser aus, steigt der Ladestrom zuerst unbemerkt an und es kommt zu einer Überladung des Akkus. Hier mal ein Link dazu. Diesen zu hohen Ladestrom zu verhindern, würde genügen, um Schlimmeres zu verhindern. Auf Grund des niedrigen Innenwiderstandes des Akkus denke ich auch, das der Stromanstieg vor einem Spannungsanstieg feststellbar sein müsste. Ist bei einem LiFePo-Akku nun auch noch ein BMS verbaut, kann es böse werden. Durch Überspannung oder -Strom löst die Schutzschaltung des BMS aus und trennt den Akku vom Bordnetz. Durch Wegfall dieser "Last" steigt die Spannung im Bordnetz. Mögliche Folgedefekte sind in jedem Fall teuer.
Deshalb auch - Wichtig!!! Lose Polklemmen am Akku beeinträchtigen die Ladung des Akkus. Durch Übergangswiderstände an diesen Anschlüssen kommt es zu einem Spannungsabfall und die Ladeschlusspannung des Akkus wird nicht erreicht. Weiterhin wird die erzeugte Energie in Generator, Gleichrichter und Regler kurzgeschlossen und in Wärme umgewandelt (zumindest bei unserer Sprint ST 1050). Diese zusätzliche Belastung könnte verhindert werden. Lose Polklemmen und ein Reglerdefekt, siehe oben.
Hier ein Link zu einer möglichen und von mir favorisierten Lösung. Diese Schaltung könnte bei Bleiakkus und bei LiFePo Zellen eingesetzt werden. Der Eingriff in die Fahrzeugelektik ist minimal und damit auch der Einbauaufwand. Diese Schaltung könnte man auch mit einer Warnleuchte kombinieren. Auch könnte ein zusätzlicher Shunt für die Anzeige von Ladeproblemen genutzt werden.
CrazyHarry Lässt sich da noch was softwaremässig in die BigSYS integrieren (Warnfunktion bei Über- oder Unterspannung, ich meine nicht die normale Spannungsanzeige)?
Dieses ist meine Meinung, ich lerne aber gerne dazu. Diese LiFePo-Zellen gefallen mir immer besser. Ich vermute mal, das ich nächstes Jahr auch welche verbauen werde.
Und immer dran denken, Strom macht klein und häßlich.
Gruss Harald
Hallo zusammen.
Da mich meine Lady zum zweiten Male im Stich ließ, möchte ich das Thema gerne wieder aufwärmen, da die Ersteinschätzung meines Freundlichen bzgl. des Fehlers auf den Spannungsregler (Rectifier) fiel. Das Thema einer großen Ausfallwarscheinlichkeit scheint also immer akut zu sein und ohne Ersatz bzw. Verbesserung geht zumindest v.O. nichts mehr. Frankfun (guckscht Du da) hats diesbezüglich auch erwischt!
@ Harald: Warum geht der zusätzliche Regler wie ihn Joggele in dem Jachtshop vorstellte bei uns nicht. Das grundsätzliche Problem ist mir nicht klar genug, ist es die Lichtmaschine?
Grüße Thomas
Tach auch,
nachdem es mich gestern erwischt hat und die LiMa nicht mehr geladen hat, konnte ich noch mit Hängen und Würgen die Werkstatt erreichen. Jetzt habe ich natürlich auch die SuFu bemüht und nach den Kosten für einen neuen Regler gesucht. Deshalb schreib ich noch mal was in den alten Trööt rein.
Der Gedanke, einen externen Hochleistungsregler (Fischer-Panda Alpha Regler, Sterling etc., was eben so alles auf dem Markt ist) zu verwenden ist natürlich verführerisch. Aber leider ...
Einer hat es schön beschrieben: Der Stator hat die Spulen und sitzt fest (deshalb ja auch Stator, wie statisch, fest, unbeweglich). Auf der Kurbelwelle hängen Permanentmagnete für die Erregung der Spulen. Der verbaute Regler hat dann zwei Aufgaben:
Und das ist das entscheidende Problem:
Die oben erwähnten Hochleistungsregler sind für die üblichen Drehstromlichtmaschinen ausgelegt, die ganz anders arbeiten als die bei uns verbauten. Eine LiMa aus dem PKW- oder Bootsbereich hat den Stator für die Spannungserzeugung außen ringförmig angeordnet. Das Magnetfeld wird im Inneren mittels einer eigenen Feldspule erzeugt. Diese Feldspule wird von außen mit Spannung versorgt (über Kohlebürsten auf den Kollektor). Die Höhe der (Erreger-)Spannung bestimmt die Stärke des Magnetfeldes und damit die Höhe der induzierten Spannung im Stator.
Der Regler misst dann an der Klemme B+ (oder noch besser: mit eigenem Kabel direkt am Batterie-Plus!). Nach dieser Messung wird dann reziprok die Feldspannung geregelt:
[INDENT]Je niedriger V(Batt) um so höher V(Feld). Wenn V(Batt) = 13,8 V => Ladeschluss.
Ist nicht optimal, da noch 0,4 V zu einer optimalen Ladung fehlen, aber die einfachen Fahrzeugregler machen i. d. R. schon bei 13,8 V dicht.
[/INDENT]
Die üblichen LiMa (zumindest die älteren) haben eine eigene Klemme für die Erregerspannung. Diese Klemme (DF) haben wir in der Raumsparversion leider nicht mehr. Bei den neueren LiMa im PKW-Bereich ist der Regler i. d. R. direkt in den Kohlebürstenhalter integriert. Damit ist auch keine Klemme DF mehr vorhanden, da muss man löten um eine zu machen oder einen Kohlebürstenhalter erwerben, der zur LiMa passt und keinen Regler integriert hat.
Wenn mir jetzt einer erklären kann, wie die Stärke des Magnetfelds der Permanentmagneten mittels Spannung geregelt werden kann, dann baue ich sofort einen Sterling-Regler ein!
So, und jetzt warte ich auf den Preis von meiner Werkstatt (zitter, bibber ...)
Grüße von der Nordsee!
Max
