Wie lädt die Lichtmaschine den Akku konstant?
Wie wird sichergestellt ,dass der Akku immer den richtigen Ladestrom von der Lichtmaschine erhält ,auch wenn die Drehzahl oft stark schwankt?
7 Antworten
Die Lichtmaschine des PKW ist mit einem Laderegler ausgestattet, die die Bordspannung konstant hält. In der Regel liegt diese bei PKW bei 13,8 Volt, das ist auch die sogenannte "Pufferspannung" für den Autoakku - unabhängig von der Motordrehzahl.
Modernere Laderegler haben eine sogenannte Temperaturkompensation, die die Spannung der Temperatur anpasst, denn Autobatterien lassen sich bei niedriger Temperatur mit höherer Spannung beaufschlagen und werden damit effektiver geladen, während bei hoher Temperatur eine geringere Spannung gewählt wird.
Auch gibt es Regelsysteme, die ein komplettes Batteriemanagement realisieren, welches durch einen Microcontroller gesteuert wird. Es wird sogar der Batteriezustand erfasst und es werden mehrere Ladestufen automatisch geschaltet.
Bei hoher Stromlast und niedriger Motordrehzahl liefert die Lichtmaschine nicht immer den maximal möglichen Strom, bei den meisten PKW ist diese jedoch so ausgelegt, das im normalen Fahrbetrieb immer genügend Spannung zur verfügung steht.
Bei ungewöhnlichen Betriebszuständen (zB. angehängten Wohnanhänger mit eingeschalteten Kühlschrank o.ä.) kann es jedoch sein, daß die Lichtmaschine bei niedriger Motordrehzahl nicht genug Strom liefert und die Batterie somit nichtgeladen oder sogar entladen wird.
Bei modernen PKW ist es jedoch so, daß die Lichtmaschine so groß dimensioniert ist, das dieser Fall nicht mehr auftritt. Auch die Leistung der Lichtmaschinen ist in den vergangenen Jahren immer größer geworden, in manchen PKW sind Lichtmaschinen verbaut, die 100 Ampere liefern können.
Das sind über 1000 Watt. Kein Wunder auch, denn die Autos haben immer mehr leistungshungrige Komponenten verbaut.
Die maximale Abgabeleistung der Lichtmaschine eines Oberklasse-Pkws liegt bei ca. 3 kW.
Bei 14 V Bordspannung kann somit ein elektrischer Strom von bis zu 210 A fließen.
Bei niedrigen Drehzahlen, zum Beispiel wenn der Motor im Leerlauf läuft, sinkt die von der Lichtmaschine erzeugte elektrische Leistung.
Ist die im Fahrzeug benötigte Leistung der eingeschalteten Verbraucher höher, wird die Differenz aus der Fahrzeugbatterie entnommen, im umgekehrten Fall wird die Fahrzeugbatterie geladen.
Um Überladung der Starterbatterie zu vermeiden, wird die abgegebene Spannung durch Zusatzeinrichtungen in der Höhe begrenzt.
Die Spannung der Lichtmaschine würde bei konstanter Magnetfeldstärke stark mit der Drehzahl und der angeschlossenen Last schwanken.
Um die Spannung zu regeln, wird bei elektrisch erregten Lichtmaschinen die Erreger-Magnetfeldstärke verändert.
Als Steuergerät dient ein elektronischer Laderegler.
Dieser vergleicht die Ist-Spannung im Bordnetz mit einer eingebauten Spannungsreferenz und steuert den Magnetisierungsstrom so, dass entweder der maximal zulässige Magnetisierstrom oder die Ladeschlussspannung der Starterbatterienicht überschritten werden. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass nur die relativ kleine Erregerleistung der Lichtmaschine vom Regler beeinflusst werden muss.
der akku erhält nicht ständig den "richtigen" ladestrom. fährst du zu untertourig und sind viele verbraucher an, wird die batterie nicht geladen, im extremfall sogar entladen.
zumindest die japaner machen es so, dass die lichtmaschine aus vielen spulen besteht. je nach strombedarf werden diese spulen zu- oder abgeschaltet.
ausserdem werden im 12v-bordnetz relativ grosse spannungsschwankungen zugelassen, so dass dort bis 14,6 v auftreten können.
annokrat
Durch eine Konstantstromquelle. Mit einem LM317 geht das sehr einfach (wobei es kaum damit gemacht wird, da der Drop einfach zu groß ist).
Nach der Lichtmaschine kommt noch ein Laderegler, der macht den richtigen job
Spulen werden zugeschaltet? Bist du dir sicher? Was hast du gelernt?