Lichtmaschine brennt, bei LiFePO4 Umrüstung! Mythos oder Wahr? Was steckt dahinter...Technik Talk.
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- เผยแพร่เมื่อ 24 ธ.ค. 2023
- Kann die Lichtmaschine (Generator) überlastet werden, oder gar brennen, wenn ich auf Lithium (LiFePO4) umrüste? Ist der Akku (Supervolt) daran schuld? Was steckt hinter dem Mythos? Egal ob Fiat Ducato, Mercedes Sprinter oder Ford Transit, egal...es trifft auf alle zu!
Bringen Booster von Votronic oder Victron was? Der Einsatz eines Boosters ist hier immer als Sinnvoll zu erachten!.
In diesem Beitrag versuche ich euch etwas Licht ins Dunkel zu bringen. Ist es technisch überhaupt möglich? Gibt es andere Ursachen? Was ist zu beachten? Wie entscheidend ist die Temperatur?
Meines Erachtens ist hier die Krux! Wenn die Temperatur an der Lichtmaschine berücksichtigt wird, kann nichts schief laufen!
Bei speziellen Fragen, bitte per Mail an:
baronhamm(at)gmail.com
oder
info(at)supervolt.de - ยานยนต์และพาหนะ
Ich denke der Ansatz nur die Temperatur als auschlaggebend zu sehen ist nicht ganz korrekt bzw vollständig
Die Lifpo4 hat einen sehr niedrigen Innenwiederstand das führt zu maximaler Ladeleistung der Lima. In jeder Drehzahlsituation.
Die Bleibasietenden Akkus haben mit steigender Spannung einen steigenden Innenwiderstand dies führt zu einer Regelung des Ladestromes. Stehen an der Lima über längere Zeit niedrige Drehzahlen vom Motor an so fehlt die Kühlung der Lima. Bleibasierte Akkus erhöhen relativ schnell die Spannung und mindern so der max möglichen Ladestrom durch steigenden Innenwiderstand. Und der Ladestrom wird weit unter der max Leistung der Lima sein.
Die Auslegung auf die genannten 150A sind bei hohen Drehzahlen über 2-3000 Umin mit ausreichender Kühlung gegeben!!!
Gerade bei Dieselmotoren wird häufig in niedrigen Drehzahlen gefahren und das führt häufig zum Hitzetot der Lima. Speziell bei älteren Limas!
Des weiteren würde die Lima die Lifpo4 bis zur Abregelung durch das BMS laden was zur Folge hat dass das BMS den Akku vom Bordnetz trennt. Und dann ... Ist erst mal eine Trennung der Lifpo4 vom Netz notwendig um wieder geladen werden zu können... Charchswitch löst aus. Und bleibt ausgelöst.
Aber das ist ja hier nicht das Thema ... Ich denke von einer Empfehlung zum Ladebooster kann man nicht ausgehen sonden es ist zwingend erforderlich. Zumal 150A Ladeleistung der Lebensdauer der Lifpo4 nicht zuträglich ist. Zumindest nicht bei kleiner 280Ah Kapazität.
Fazit die Limas brennen nicht sie sterben den Hitzetod. Sie brennen auch nicht wegen schlechten Kontakten sondern mindern deren Leustung wegen hohen Übergangswiderständen.
In der Theorie ist das alles richtig! In der Praxis, jedoch unrelevant. Ich habe in den Jahren noch nie einen Ausfall, durch diese Umrüstung gehabt.
Schöne Erklärung. Kleiner Tipp: Ich würde auch ab und zu mal ein paar Grafiken einblenden. Ansonsten ist es etwas trocken.
Danke fürs Feedback!
Hallo, ich bin kein Elektroexperte/fachkraft , muss dir aber aus Erfahrung sagen ,dass dein "Beispiel Generator", wenn er dauernd mit 150A belastet wird, das nicht sehr lange überleben wird. Aus diesem Grund bauen ja div. Spezialisten Temperatursensoren am Generator an ,wo dann Ladeleistung ab gewisser Temperatur zurückgenommen wird.
Das ist richtig, und sage ich ja, das die Kühlung elementar ist. Zudem habe ich ja am ende gesagt, das es sinnvoll ist, die Leistung zu reduzieren, und über einen B2B Lader nachzudenken. (Booster). Die Temperatur ist dabei entscheidend.
@@RENEbaronhamm Na ja , ich habs mir nochmal angehört, du sprichst immer nur die "Lichtmaschine" kann nicht überlastet werden wenn sie technisch i.O ist und wenn großer Booster eingebaut wird soll man die "Kabellage " überprüfen......, aber dass sie vielfach temperaturmäßig überlastet wird, weil die Generatoren die angegebene Leistung nie über längeren Zeitraum abgeben können, da gibts keinen Hinweis.🤔 Aber das ist halt nur meine Meinung als "Bastler"...
Hier muss ich @helmut8584 beipflichten. Ein Generator wird - genauso wie ein Motor - nicht dieselbe Lebenserwartung haben, wenn er immer wieder über längere Zeiträume am Leistungsmaximum betrieben wird. Im Falle der Lichtmaschine schließt die LiFePo Batterie aufgrund ihres geringen Innenwiderstandes ohne weitere Regelung die Lichtmaschine quasi „kurz“ - es fließt der maximal mögliche Strom. Und hierbei kann unter Umständen auch die Bordspannung einbrechen, wenn die Lima diese Leistung nicht dauerhaft stabil liefern kann, vor allem bei niedriger Drehzahl oder weil sie vielleicht schon zu heiß gelaufen ist. Instabile Bordspannungen können wiederum für Probleme bei anderen Verbrauchern sorgen (zum Beispiel Hochdruckpumpen, Servolenkung, Motorsteuermodule). Neben der entstehenden Wärme unterliegen auch Riemen und Rollen/Lager während dieser Leistungsspitze einem deutlich höherem Verschleiß. Beim MB Vito / V Klasse zB haben die neueren LiMas eine Leistung bis zu 250A, das sind 3kW. Weder der Batterie noch der LiMa tut es bezüglich ihrer Lebenserwartung gut, wenn solche Leistungen und Ströme immer wieder ungeregelt über längere Zeiträume anliegen. Ich würde daher auch nicht empfehlen, eine LiFePo ohne Ladebooster 1:1 gegen eine Bleibatterie zu tauschen.
@@helmut8584 , jetzt kommt es aber auf die Praxis an. Ich selber mache seit 25 Jahren, solche Umbauten. Ich bin KFZ-Meister und habe ursprünglich KFZ-Elektriker gelernt. In den Jahren, habe ich noch keine "Überlastung" eine Lichtmaschine gesehen. (habe ich ja erklärt). Defekte habe ich aber durchaus! Diese hingen aber nie mit der eigentlichen Umrüstung zusammen! Das einzige Thema, was heute Aktuell ist, ist tatsächlich die Temperatur der Lichtmaschine bei höchsten Strom. Da gebe ich dir recht! Doch in der Praxis, kommt das nie so vor! Warum? Wenn man tatsächlich seine LiFePO4 Kapazität soweit erhöht, das ein Strom an der Belastungsgrenze benötigt wird, hat der Umbauer grundsätzliche Fehler gemacht. Man sollte eine Batterie, die über längere Zeit solchen Strom annimmt , nie ungezügelt ans Netz lassen. Doch das ist ja hier nicht das Thema! Das Thema ist hier , kann bei einer "normalen" Anwendung die Lichtmaschine überlastet werden! Nein, das wird nicht passieren! (Vor allem beim "normalen" Tausch, auf eine andere Batterie Chemie). Ich rede hier von, der Situation, das wir keine Kabel ändern, keine Lader ändern usw. Und da fragen, einige Kunden, ob es die Lima tatsächlich schafft. Und das tut sie ohne Probleme! Wenn aber nun tatsächlich eine Umbausituation auftreten sollte, wo wirklich lange, der maximale Strom fließt, dann muss vorher das gesamte Umfeld betrachtet werden!
Wie löse ich das? Viele Booster haben, dazu eine Temperaturfühler der eigentlich für die Batterie gedacht ist. Diesen bringe ich dann zur Lima, und wenn diese dann "heiß" wird, regelt der Booster runter, da er ja "denkt" die Batterie wird zu heiß. Dann hat man dieses Problem im Griff!
In den anderen Fällen, wird halt ein Booster eingebaut. Denn eine Komponente kann diesen hohen Strom auch nicht: das Trennrelais!
@@RENEbaronhamm Genau was du im letzten Absatz geschrieben hast , hab ich ursprünglich "reklamiert", weil diese Aussagen fehlen im Originalvideo, und wenn du z.B wie bei älteren Ducatos üblich eine 80A Lima verbaut hast und du rüstest nur auf Lifepo um , dann kann es, wenn sie ziemlich leer ist, sehr wohl passieren daß du schnell an die Grenzen deiner "Kabellage" bzw wenns die aushält an die "Limagrenze" kommst
Betreffend Dauerbelastung von Generatoren kann ich nur aus meiner 40jährigen Motorentwicklungszeit feststellen ,dass keine Generatoren mehrere 100 Std.mit 70% Belastung und zusätzlicher Gebläsebelüftung ausgehalten haben(wurde jedoch in Dauerlauf wegen Riemenerprobung usw durchgeführt)
Ein Drehstromgenerator aus dem KfZ-Bereich (Lima) kann sehr wohl überlastet werden. Die Überlastung erfolgt immer durch die thermische Belastung der Wicklungen weil deren Verlustleistung relativ hoch ist. Daher ist es nicht ohne weiteres möglich dauerhaft die maximale Leistung einer Lima abzufordern. Man muss den Strom tatsächlich begrenzen.
Die Kühlung einer Lima ist bei hoher Dauerleistung das A und O !
Wenn man einen LiFePo4 Akku direkt an eine Lima anschließen würde um diese damit zu laden würde das eine normale kfz-Lima thermisch überfordern.
Und das ist auch der eigentliche Grund weshalb man einen DC-DC-Wandler nutzt um den Ladestrom den sich die LiFePo4 genehmigt zu begrenzen.
Der Innenwiderstand einer LiFePo4 ist so klein, dass es fast einem Kurzschluss gleichkommt (vergleichsweise), heißt es fließt eine enorm hoher Ladestrom im Normalfall ohne Begrenzung.
Diese Eigenschaft hat ein Bleiakku nicht, da sein Innenwiderstand wesentlich höher ist und mit zunehmender Ladung weiter ansteigt, wodurch auch der Ladestrom kleiner wird.
Es ist aber grundsätzlich möglich einen Limaregler zu bauen der den Ladestrom der Lima begrenzen würde wenn die Innentemperatur aufgrund der hohen Leistung der Lima ansteigt.
Das ist aber aufwendig (Pusweitenmodulation). Einfacher ist es einen DC-DC-Wandler zu benutzen. Ich nutze hier absichtlich den Begriff Booster nicht, da hierbei nichts geboostert wird, eher das Gegenteil, es wird begrenzt, nämlich der Ladestrom.
Und eines sei noch angemerkt: Das BMS kann einen LiFePo4 beim Ladevorgang abschalten, die Lima aber braucht ständig einen Verbraucher. Schaltet das BMS ab geht die in der Lima induzierte Spannung schlagartig hoch und schädigt die elektronischen -Bauteile der Lima (Dioden, Regler).
Nochwas zu den Leistungsdaten die auf den Limas aufgedruckt sind. Diese Angaben sind die Maximalwerte bei optimalen Bedingungen, heißt bei entsprechd hohen Drehzahlen .
Hallo, hier ist ein Fachmann! Sehr gut geschrieben, und erklärt eigentlich alles. Deshalb habe ich anderen Videos immer gesagt, ein BOOSTER ist ein Muss! Doch möchte ich nochmal klarstellen, viele verunsichert es, das gesagt wird, das eine LFP Batterie direkt die LIMA überlastet. Das ist nicht so! Die Kunden haben, Angst das direkt nach dem ersten Start, das Teil in Flammen auf geht. Das ist auch nicht der Fall! Thermisch...da hast du vollkommen recht, kann es bei entsprechender Hitze, zu Schäden kommen. Ich selber, habe diese aber noch nie real gehabt. (25 Jahre KFZ Meister). Und ich will hier nur die Angst nehmen, das sofort...ich meine sofort die Lima abbrennt. Es fahren tausende Fahrzeuge mittlerweile mit LFPs rum, und ich kennen keinen dem die Lima direkt danach abraucht. DOCH eines sein an dieser Stelle gesagt, ordentliche Planung und Abstimmung des System ist elementar! Ein Fachmann, wird nach Prüfung der Fahrzeug Systeme, eine klare Aussage treffen können was geht und was nicht! Hier empfehle ich jeden Mitleser, sich kompetente Beratung zu suchen. Ich stehe im Zweifel mit meinen Umbauten für Fehler grade! Und muss bei Fehlern haften! Deshalb berate ich aus Eigeninteresse und im Interesse das Kunden immer so, das das System save ist.
Danke für deinen Beitrag!
Auch wenn die Lichtmaschine völlig in Ordnung ist, entsteht in der Stator-Wicklung Wärme. Das ist ja kein Supraleiter. Je höhere der Strom, desto mehr Wärme entsteht. Leider ist die Kühlung der üblichen Kfz-Lichtmaschinen nicht ausgelegt, um bei dauerhaft voller Strombelastung diese Wärme auch bei niedrigen Drehzahlen abführen zu können. Je niedriger die Motordrehzahl, desto weniger kühlt der in der Lichtmaschine vorhandene Lüfter.
Der Ladestrom muss bei einer Lithium-Batterie daher unbedingt durch einen Ladebooster begrenzt werden, damit die Stator-Wicklung nicht durchbrennt, wenn man z.B. mit noch nicht voller Batterie im Stau steht. Bei AGM-Batterien tritt dieses Problem in der Regel nicht auf, da bei diesen der Ladestrom sowieso recht schnell abnimmt, bevor die Lichtmaschine überhitzt. Ausnahmen sind hier Spiralzell-AGM-Batterien (z.B. Optima), die auch sehr hohe Ladeströme aufnehmen können.
Das ist vollkommen richtig! Doch diese Aussage trifft für ALLE hohen Belastungen zu, und nicht ausschließlich nur für die LFPs. Deshalb empfehle ich ja IMMER einen Booster einzubauen. Nur mit Booster wird das System zuverlässig!