Lithium Ionen Akku mit Lichtmaschine laden

[MatzSoe]

Moin,
Mich beschäftigt gerade das Thema Stromgewinnung für die Aufbaubatterie.

Wie viele hier will ich für meinen Aufbau einen Lithium Ionen Akku verbauen (200 ah bis 240 ah bei 24V).
Zum schnellen Aufladen der Aufbaubatterie bei laufendem Motor und während der Fahrt macht es aus meiner Sicht Sinn eine (zusätzlichen) leistungsstarken Lichtmaschine zu nutzen.
Meine Standard-Lima im MB 1120 AF mit Ladebooster würde aber „nur“ durchschnittlich mit ca 17A laden bei Leerlauf wahrscheinlich garnicht.
Außerdem sind die normalen Lichtmaschinen gewöhnlich ja temperaturempfindlich: Bei höherer Umgebungstemperatur fällt die Ausgangssleistung schnell um 50 % oder mehr.
Dies ist im Fahrzeug kein Problem, da die geringe Menge an Energie, die z.B. während des Startvorgangs verbraucht wird, schnell wieder aufgeladen werden kann, und Scheibenwischer, Belüftung und dergleichen benötigen nicht viel Energie. Zum Laden einer Versorgungsbatterie jedoch nicht optimal.

Jetzt bin ich auf Lichtmaschinen der Hersteller
Mastervolt und Balmar (Bootsbedarft)gestoßen die speziell zum Laden , auch von Lithium Ionen Akkus, bei einer niedrigen Drehzahl entwickelt wurden und dabei ausreichend Strom liefern, um sehr schnelles Laden zu ermöglichen. Scheinbar werden 100A schon bei einer Drehzahl von 1000rpm erreicht. Diese Lichtmaschinen sind gegenüber den hohen Temperaturen beständig und sind thermisch überwacht.

Meine Idee ist jetzt entweder die alte Lima zu tauschen oder solch eine als zweite Lima einzubauen. Theoretisch sollte so eine Ladeleistung von 100A möglich sein, ohne thermische Überlastung der Lima und zwischenschaltens eine A2B oder B2B. Das fände ich ganz schön Spitze.

Nun meine Fragen in die Expertenrunde:
Hat jemand Erfahrung mit dem Einbau einer zweiten Lima? Wo wäre das bei einem 1120 möglichen, da sieht alle sehr eng aus.
Oder gibt es sogar Erfahrungen mit dieser Art Lichtmaschinen? Halten die was sie versprechen?

[AutoVilla]

Hallo

Victron Energy hat zum Thema ein gutes Video auf der Webseite, das kennst du wohl schon? https://www.victronenergy.com/blog/2019 ... g-lithium/

Ich habe 400Ah / 24vDC LiFePO mit 1320Wp Solar auf dem Dach. Im Frühling & Herbst (in südlichen Ländern) und im Sommer (auch in Nördlichen Ländern) hatte ich noch nie den Bedarf über die LiMa zu laden (Kochen, Backen, Boiler alles 230V AC elektrisch).
Im Winter reicht die Solarversorgung definitiv nicht aus, dafür habe ich einen Landstrom Anschluss und kann die LiFePO's via Victron Quattro 24/5000 in vernünftigen Zeit (potenter Landstrom Anschluss vorausgesetzt) laden.

Das Laden via LiMa hängt also von deinem Nutzungsprofil / und anderen Energieversorgern ab, fährst du im Winter / viel in den Norden....dann macht das ev. Sinn, fährst du regelmässig oder stehst du länger ein einem Ort.....
Mann kann den Verbrauch natürlich auch der zur verfügung stehenden Energie anpassen.

Ein Tip: Baue dein System modular, so, dass es erweiterbar ist, starte mit dem Minimum, sammle Erfahrung und füge bei Bedarf dazu...

Viel Erfolg :-)

[Ulf H]

... 100 A bei 24V macht 2 kW ... das hält ein einzelner 13-er Keilriemen nicht langfristig durch ...

Gruss Ulf

[the_muck]

Ging es bei dem Thema eigentlich weiter?

[Bushrider65]

Die Lima von meinem 1824 hat nur 80A . Auf eine grössere aufrüsten geht nicht so einfach weil nur ein Keilriemen geht .
Ich habe einen 100A Sterling A2B Lader installiert und bin in der letzten Woche ein paar Tage in Polen unterwegs gewesen .
Beim Leerlauf gehen 30A und beim Fahren schickt der A2B bis zu 75A in die LiFePo4 und diese ist nach kurzer Fahrzeit wieder fit .
Die Lima ist dabei über einen Sensor Temperatur überwacht .
Mal schauen wie sich das langfristig bewährt .

[grizu]

Victron Energy hat zum Thema ein gutes Video auf der Webseite, das kennst du wohl schon? https://www.victronenergy.com/blog/2019 ... g-lithium/

Komisch, das bei denen die Lima abraucht, bei vielen anderen in der Praxis aber nicht. Liegt vielleicht daran, wie sie diese Lima betreiben.
Komisch auch, dass bei dem Video die Kommentarfunktion deaktiviert ist. Liegt vielleicht alles daran, das Victron Ladebooster verkaufen will.

[the_muck]

Victron Energy hat zum Thema ein gutes Video auf der Webseite, das kennst du wohl schon? https://www.victronenergy.com/blog/2019 ... g-lithium/

Komisch, das bei denen die Lima abraucht, bei vielen anderen in der Praxis aber nicht. Liegt vielleicht daran, wie sie diese Lima betreiben.
Komisch auch, dass bei dem Video die Kommentarfunktion deaktiviert ist. Liegt vielleicht alles daran, das Victron Ladebooster verkaufen will.

Ja sie unterschlagen vermutlich dass es eine Übersetung von 1:3 ins Schnelle an der LiMa gibt und damit der Luftdurchsatz ein ganz andere ist also 3000rpm am Motor sind halt 9000rpm an der Lima. Die Ladekurven werden mit höherer Drehzahl immer flacher, heißt gleiche Verluste bei mehr Kühlung der LiMa

zwischen 1500-3000 ist es halt genau schlecht mit Verlusten und Kühlung?

[Gogomobil]

Na ja, ich kenne das etwas anders bei den Drehstrom-Limas. Bei Gleichstrom gehen die tatsächlich bis zum Verglühen in die Knie, da ist deshalb ein Überstromrelais im Regler mit drin bzw. im einfachsten Fall ne Sicherung.
Drehströmer dagegen reglen sich da selbst ein. Da der Ausgansstrom und Spannung vom Erregerstrom und der Drehzahl abhängt und der Erregerstom nicht beliebig hoch werden kann, sprich durch den Eisenkern auch das Erregermagnetfeld begrenzt ist kann man eine richtig ausgelegte Drehstromlima nicht überlasten. Kleine Drehzahl weniger Leistung und da Erregerfeld maximal in Sättigung geht, auch nicht mehr. Selbst bei Kurzschluss gibts da eben keine hunderte Ampere wie es bei ner DC-Lima der Fall sein könnte. Steigt die Drehzahl wird eben das Erregerfeld wieder gepulst über den Regler.
Faustregel bei Lüftern, halbe Drehzahl 1/4 der Kühlluftleistung, deswegen verglühen Winkelschleifer und Bohrmaschine gerne, wenn man zu starkt in der Drehzahl runter geht unter Last. Lärmgekühlte Motoren aber auch - Vorteil für Deutz, Motor und Lima immer gut in Schwung halten, schont beide -.
Moderne Limas Drehstrom liegen so bei max 12. bis 14.000 umin, ältere gehen nur bis 7-8.000 umin. Die sind dann so übersetzt, dass die Drehzahl bei voller Drehzahl noch gut drunter liegt. bei den üblichen max 3000 der größeren Dieselmotoren sind das rund 1:3 und damit selbst bei 500 Leerlauf mindestens die 1500 meist aber knapp 2000 um,in an der Lima. Zudem werden bei modernen Reglern auch Temperaturen mit berücksichtigt und wenn der Regler wie vor nicht allzulanger Zeit üblich, auch noch direkt in der Lima an den Kohlen sitzt macht der auch bei zu hoher Temp "dicht". Wird also alles nicht soi heiß geladen wie im Video dargestellt, könnte aber da und dort im Einzelfall auch mal anders aussehen - wie so oft.

Gruß andi

[farnham]

kann man eine richtig ausgelegte Drehstromlima nicht überlasten

Genau da liegt das Problem: richtig ausgelegt ist sie nicht, wenn sie ewig hält, sondern wenn x Prozent aller ausgelieferten Produkte eine typische Leasingperiode bei durchscnittlicher Nutzung ohne Ausfall überstehen und danach möglichst bald das Ersatzteilgeschäft voran bringt.

Das Laden riesiger Lithiumbatterien mit (relativ zu Blei) absurd niedrigem Innenwiderstand mit Dauerhöchstleistung dürfte vom angestrebten Einsatzzweck, dem Nachladen der Starterbatterie, geringfügung abweichen.

[DBrick]

Genau da liegt das Problem: richtig ausgelegt ist sie nicht, wenn sie ewig hält, sondern wenn x Prozent aller ausgelieferten Produkte eine typische Leasingperiode bei durchscnittlicher Nutzung ohne Ausfall überstehen und danach möglichst bald das Ersatzteilgeschäft voran bringt.

Das Laden riesiger Lithiumbatterien mit (relativ zu Blei) absurd niedrigem Innenwiderstand mit Dauerhöchstleistung dürfte vom angestrebten Einsatzzweck, dem Nachladen der Starterbatterie, geringfügung abweichen.

Das Problem ist, daß hier auf eine technische Frage und deren sachlich richtigen Antwort mit einer unsachlichen Vermutungen konfrontiert wird. Das technische Prinzip der Eigenerregung bei der Drehstromlichtmaschine funktioniert unabhängig von der damit betriebenen Last - auch wenn die einen "absurd niedrigem Innenwiderstand" hat.

[hugepanic]

Das Problem ist, daß hier auf eine technische Frage und deren sachlich richtigen Antwort mit einer unsachlichen Vermutungen konfrontiert wird.

So unsachlich ist die Vermutung doch nicht.
Das eine Lichtmaschine xAmpere liefern kann, heißt nicht das es sinnvoll ist diese Lichtmaschine ständig an der Leistungsgrenze zu betreiben.
Eine original (Blei) Lima ist halt, neben den Zahlen die da drauf stehen, für ein len LKW mit Blei-Startbatterie ausgelegt und getestet. Wenn man sich von diesem Arbeitspunkt im Dauerbetrieb weg bewegt, kann es halt gut sein das die Lima das nicht lange mitmacht.

Ein 100kW Diesel Generator läuft halt nicht mit einem 1.3l Liter 3zylinder Turbo motörchen. Obwohl das motörchen auch die 100kW schafft....

[DBrick]

Ein letztes Mal: Eigensicher heisst hier das sich der Generator nicht überlasten läst, weil durch seine Bauartmit Eigenerregung die Leistungsabgabe auf seine dauerhaft lieferbare Leistung prinzipbedingt begrenzt ist. Da könnte also auch die LIMA kurzgeschlossen werden, und es passiert nichts (ausser die Wärmeerzeugung mit der Nennleistung)
Das Laden eines Akkus findet immer ein Ende, wenn er einmal aufgeladen ist, egal ob das ein Blei oder LiFePo Akku ist, egal wie hoch der Innenwiderstand des Akkus ist.
Also findet auch keine Dauerbelastung an einer Leistungsgrenze statt (bei überlicher Dimensionierung). Und wenn es doch sein sollte : einfach nochmal von vorne lesen.

Mit der unsachlichen Vermutung hab ich die Obsoleszenz - Behauptung gemeint.

[farnham]

Ein letztes Mal: Eigensicher heisst hier das sich der Generator nicht überlasten läst, weil durch seine Bauartmit Eigenerregung die Leistungsabgabe auf seine dauerhaft lieferbare Leistung prinzipbedingt begrenzt ist.

Zweifelsohne. Begrenzt heißt aber nicht, das er das auch thermisch dauerhaft aushält.

Da könnte also auch die LIMA kurzgeschlossen werden, und es passiert nichts (ausser die Wärmeerzeugung mit der Nennleistung)

Warum sollte ein Fahrzeughersteller (bzw. dessen Zulieferer) eine Lichtmaschine bauen, die 100% ihrer Nennleistung dauerhaft und schadlos thermishc abführen kann, wenn die zu lösende Aufgabe darin besteht, ein paar 100 Wh vom letzten Motorstart innerhalb von ein paar Minuten nachzuladen und nebenbei ein bisschen Elektronik zu versorgen? Das bezahlt im kein Kunde, und das hat nicht das Geringste mit Obsoleszenz zu tun. Eher mit Verschwendung von Ressourcen.

BTW, ich hatte gestern erst die Aufbaurichtlinie von einem Sprinter in der Hand. Lima kann 220A @12 V und wird diese bei genug Drehzahl sicher auch liefern. Gemessen braucht das Fahrzeug im Steady State irgendwas zwischen 5 und 40A. Maximal erlaubte Dauerbelastung durch Zusatzausrüstung laut ARL: 45A, obwohl scheinbar 180A Reserve da sind. Wetten, wie lange man mit 220-40=180A Lithiumbatterien laden kann, bis es raucht, werden angenommen...

[Bushrider65]

Warum sollte ein Fahrzeughersteller (bzw. dessen Zulieferer) eine Lichtmaschine bauen, die 100% ihrer Nennleistung dauerhaft und schadlos thermishc abführen kann, wenn die zu lösende Aufgabe darin besteht, ein paar 100 Wh vom letzten Motorstart innerhalb von ein paar Minuten nachzuladen und nebenbei ein bisschen Elektronik zu versorgen? Das bezahlt im kein Kunde, und das hat nicht das Geringste mit Obsoleszenz zu tun. Eher mit Verschwendung von Ressourcen.

BTW, ich hatte gestern erst die Aufbaurichtlinie von einem Sprinter in der Hand. Lima kann 220A @12 V und wird diese bei genug Drehzahl sicher auch liefern. Gemessen braucht das Fahrzeug im Steady State irgendwas zwischen 5 und 40A. Maximal erlaubte Dauerbelastung durch Zusatzausrüstung laut ARL: 45A, obwohl scheinbar 180A Reserve da sind. Wetten, wie lange man mit 220-40=180A Lithiumbatterien laden kann, bis es raucht, werden angenommen...

Mit allem was Du schreibst bin ich bei Dir . Beim letzten Punkt allerdings müssten alle Limas bei der ersten Probefahrt mit einem A2B wie ich ihn z.B. verbaut habe in Rauch aufgehen .
Dem scheint aber nicht so zu sein .Ich habe mit 80A den Kleinsten und habe 75A gemessen die in meine Batterien geflossen sind .
Der grösste A2B von Sterling bringt 200A .
Was ich nicht abstreite ist das die erwartete Lebensdauer der Lima wahrscheinlich sinkt wenn diese häufig am Limit belastet wird .
LiFePO4 gibt es ja nun schon seit Jahren und ebenso die A2B die ja auch noch eine auf Lithium abgestimmte Ladekurve haben .
Ich habe bisher nichts gehört das bei dieser Konstellation reihenweise Limas abrauchen oder Limas nach jedem Trip gewechselt werden müssen .

[Gogomobil]

Die Drehstromlimas rauchen auch nicht ab bei hoher Belastung, einfach weil das konstruktiv nicht geht. Das Vollast über Stunden geht zeigen u.a. Extrembeispiele wie die alten 2ZylBoxerBMW. Die Lima ist da so klein, die kommt schon nachts mit Licht, evtl. Heizgriffen an ihre Grenzen, sprich sie läd die Bleibatterie schon nichtmehr voll. Das Teil ist also am Anschlag mit dauernd bestromter Erregerwicklung, mehr geht da nicht - und? nix die verträgt das, nur der Akku wird evtl leer, besonders im niedrigen Drehzahlbereich.
Anderer Fall Geländewagen mit elektrischer Berge/Seilwinde. Die ziehen locker über 1000 oder 2000 W und das auch ne ganze Weile je nach Bergesituation. Und? Akkus eventuell leer ja aber abgerauchte Lima noch nie gehört in dem Bereich, größere Limas werden da nur verbaut um länger bergen zu können, nicht um Rauchzeichen zu vermeiden.
Mil Spezifikation, der Test geht auch über Vollast längere Zeit bei gegebener Spannung und Mindestdrehzahl = die Leistung muss bei höchstens der Drehzahl x anliegen und nicht bei höherer Drehzahl...
Nur Akku laden ? Nee, ne Lima muss voll Kanne dauerhaft abkönnen über längere Zeit, denn: erlaubt sind je 2 x 60 W Fernlicht plus 2 x 60 W Zusatzscheinwerfer, dazu Sitzheizung, evtl Dieselfilterheizung, Heckscheibenheizung, manchmal auch Frontscheibe über die normale Lima, dann je nach Fahrzeug noch Rück und Seitenlichter, elektrische Motoren und Steller wie Lüfter, Servolenkung...bis zu Klimakupplung etc. Das summiert sich auch zu u.U. längeren Volllastzeiten ohne Probleme. So und nun kommen noch Busse hinzu, die je nach Ausstattung auch einiges an Bordstrom brauchen und wo kein Schild aufleuchtet für die Passagiere "Bitte Stromverbrauch einschränken, Lima raucht".
Problematisch waren und sind die Gleichstromlimas, Drehströmer sind da konstruktiv anders aufgebaut. Natürlich "altern" eventuell nicht optimal gefertigte Dioden unter Vollast schneller, aber wir reden hier ja von gesunden Generatoren. Zudem, wo soll der Unterschied sein bei der Belastung der Lima ob ich direkt auf den Akku gehe oder einen B2B zwischenschalte? Last bleibt Last! Allein die eventuelle Endspannung Akkumanagement für voll ist da der Grund nicht die Last um von leer zu praktisch voll zu kommen.

[u1550]

Hallo,
im Prinzip stimmt das mit der Dauerbetriebsfestigkeit moderner Limas.
Ich hatte vor ca 15 Jahren zufällig Kontakt mit dem ehemaligen Chef der Bosch-Lima-Fertigung. Der hat mir das auch versichert.
Allerdings:
Die modernen Bosch-Limas sind nicht dafür vorgesehen, mit einem externen Regler betrieben zu werden.
Ich denke mal, der originale dreht die Leistung im Notfall etwas zurück. Mein externer Sterling Regler hält ja voll drauf, bis die Temperatur zu hoch wird, dann schaltet er vorübergehend ab.
Vor 2 Jahren habe ich nach ca 70000km durch einen Wackler in der Verkabelung mal eben die Hälfte der Dioden geschossen. Bei der Gelegenheit habe ich die Maschine (12V, 150A) geöffnet. Danach habe ich Stator und Rotor erneuert. Also die ganze Lima. Der Lack auf den Kupferdrähten war pechschwarz und spröde. Ich konnte keinen Draht biegen, ohne dass die Isolation abplatzte.
Die Lima versorgt meine 400Ah AGM (12V) im Koffer.
Für den in den nächsten Jahren anstehenden Umbau auf Lithium werde ich mir wohl was anderes überlegen.

Grüße - Richard