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Iveco Daily 4x4, Hunde und multithematisches Blog - Bernhard Albicker

Bordbatterie: Laden mit der Lichtmaschine

veröffentlicht am 25.12.2015

Eigentlich stand eine längere Reise an. Und weil in den letzten Jahren mein Stromverbrauch eher gestiegen ist, war mal eine genauere Betrachtung der Verhältnisse rund um die Bordbatterie-Lademöglichkeit per Lichtmaschine/Trennrelais an der Reihe, denn um diese Jahreszeit kommt dieser Option eine mitunter entscheidende Bedeutung zu.

Versuchsdurchführung

Startbedingungen

In einem möglichst genau definierten und trotzdem realitätsnahen Szenarium sollte der maximal mögliche Ladestrom ermittelt werden. Zur Vorbereitung des Versuchs wurde zunächst

Messung

Meßaufbau

Erläuterung Versuch 1: ohne Motor Versuch 2: mit Motor
Starterbatterie Us 12,8V 14,4V
Bordbatterie Uw 12,0V 12,2V
Anfangsstrom 2A -
Strom nach 1min - 8A
Us nach 1min - 14,4V
Uw nach 1min - 12,7V
Strom nach 3min 1A -
Strom nach 5min 0,6A -
Us nach 5min 12,35V -
Uw nach 5min 12,15V -

zu Versuch 2/mit Motor: Us = 14,4V drehzahlunabhängig, da Ausgangsbedingung: Batterie “randvoll”

Diskussion der Ergebnisse

Bei laufendem Motor ergibt sich zum Zeitpunkt 1 Minute einen Leitungswiderstand:

(14,4 - 12,7)V / 8A = 0,21 Ohm

Bereinigt um das Amperemeter (0,1 Ohm, gemessen) ergibt sich umgekehrt ein maximal möglicher Strom

(14,4 - 12,7)V / (0,21 - 0,1)Ohm = 15,1A

der aber schnell auf die Hälfte fällt, weil die Wohnbatterie in der Spannung steigt. Das würde täglich mindestens 2 Stunden Fahrt bei 14,4V Starterbatteriespannung bedeuten. Ist die Starterbatterie nicht ab Motorstart sofort vollgeladen, muß die Ladedauer entspr. erhöht werden.

Woraus ergibt sich der relativ hohe “Leitungswiderstand”?

Schlußfolgerungen:

Um in vernünftiger Zeit über die Lichtmaschine die Bordbatterie zu laden, ergibt sich als Alternative nur ein Ladebooster (B2B-Ladegerät). Dieser lädt die Bordbatterie mit konstantem Strom, z. B. 20A bis zur Ladeendspannung und akzeptiert einen gewissen Spannungsbereich am Eingang, der auch unter der momentanen Bordbatteriespannung liegen kann. Damit wird der Ladestrom unabhängig von kleinen Spannungsabfällen in den Verbindungsleitungen und der Lichtmaschinen-Drehzahl.
Nachteil: der Ladebooster hat einen endlichen Wirkungsgrad, dessen Eingangsstrom kann in der Größenordnung 50% über dem Ausgangs- = Ladestrom liegen (im Beispiel wären das 30A).

Update: Wie sich das auf der Fahrt/in der Praxis auswirkt, habe ich in einem weiteren Beitrag dargestellt.