Regler / Gleichrichter für LiFePo4-Batterie

[Schrauber]

Jetzt Muss die Gute nur noch sauber anspringen...

Dreckig springst sie schon an?

[TwinDoc]

Eine XS muss nicht sauber anspringen. Reicht wenn man sie immer anbekommt (Konfuzius)

[dohdohpub]

Guten Tag zusammen!
Da ich ja nun zum Fahren komme, macht sich das eine und andere Problem bemerkbar.
Meine Karre habe ich seit Nov. '21 angemeldet und bin ca. 1500 km gefahren. Verbaut habe ich einen selbst gebauten LiFePo4 Akku, mit Balancer-Platine die vor Überladung und Unterspannung schützt. In dieser Zeit habe ich den Akku permanent angeschlossen und nie extern geladen. Strom liefert eine RD Lima und Gleichrichter und die Innognition ist verbaut.
Gestern dann, Zündung an gemacht ein mal getreten und alles aus. Da es so plötzlich war, dachte ich an Sicherung, Kabelbruch, Zündschloss usw. und habe an den wichtigen Ecken mal nachgemessen. Bei halb zerlegten Moped bin ich dann auf die Batterie gekommen, die sich wegen dem Unterspannungsschutz einfach abgeschaltet hatte.
Also das Teil geladen, wieder angeschlossen und den Ladestom gemessen. Nun war die Batterie natürlich geladen.
Ohne Licht lag die Ladespannung im Standgas bei 13,8 - 14V mit Gas bei 13 -13,4V.
Mit licht im Standgas bei 12,8 - 13V und mit Gas bei 13,4V. Also ich werde da nicht schlau draus. Besonders das ohne Licht im Standgas die Ladespannung höher ist als mit erhöhter DZ.
Oder wird abgeriegelt, da der Akku ja voll geladen war?

Was hat es mit dem "Erregerstrom" auf sich? Also meine Karre bekommt Strom von der Batt und Gleichrichter und mit der Zündung wird das "braune" Kabel vom Gleichrichter zugeschaltet das an einem Verbraucher hängt.

Wenn die LiFePo4 wirklich über 14V benötigen um geladen zu werden, überlege ich nen neuen Gleichrichter zu besorgen der über 14V Ladestrom erzeugt, da ich nicht der Elektrik pro bin. -> Drei Kabel rein und zwei raus. z.B.:
Gleichrichter
Was erzeugt denn die RD Lima und der Gleichrichter an Strom, ist da bei 13,8V Schluss?

Gruß
Peter

[MiKo]

Moin,

da sind ein paar -mindestens- Ungenauigkeiten drin, so daß ich mich mal wieder melden muß ...

zumal ich ja sowohl die RD-LiMA in der einen XS als auch den LiFePo-Akku in der anderen habe.

Was erzeugt denn die RD Lima und der Gleichrichter an Strom, ist da bei 13,8V Schluss?

Strom erzeugt sie zwischen 15 und 20 Ampère; das weiß ich, weil eine 15A Sicherung im roten Kabel des Gleichrichters zur Batterie zu schwach war und eine 20A seit Jahren hält.
Bei mir liegt die Spannung in diesem roten Kabel bei ca. 14 V, und das schon bei Leerlaufdrehzahl.

Mein Einbau-Voltmeter, das ich seit >5 Jahren in die rot-weiße Zuleitung zur Zündbox eingeschleift habe, zeigt im Fahrbetrieb mit Licht i.d.R. 12,5-12,8V, ohne Licht etwa 1V mehr. Im Stand an der Ampel mit aktivem Blinker kann die Anzeige durchaus in die niedrigen 10,xV abfallen, bei Anlassen sogar in die Nähe der 8,xV. Und trotzdem erzeugt die NWZ noch genügend Funken, auch nach mehrmonatigem Stillstand.
Da dies ein Anzeigegerät aus billigster Produktion (amazon CN, 1,37€ inkl. Versand ...) ist, gehe ich von systembedingter Ungenauigkeit aus. Und da es etwa 5 Steck- und Schaltverbindungen von der Battereie entfernt angestöpselt ist, sind entsprechende Übergangswiderstände ebenfalls einzuberechnen.

Eine negative Auswirkung auf die Batterie habe ich dabei noch nicht feststellen können - ist aber ein "klassischer" AGM-Akku.

Was hat es mit dem "Erregerstrom" auf sich? Also meine Karre bekommt Strom von der Batt und Gleichrichter und mit der Zündung wird das "braune" Kabel vom Gleichrichter zugeschaltet das an einem Verbraucher hängt.

Die RD-LiMa hat einen Permanentmagneten und braucht daher keine Erregerspannung zur Aktivierung der Induktionsspule.
Das braune Kabel ist das im Zündschloß geschaltete Plus, mithin die Referenzspannung für den Spannungsregler.
Im Gegensatz zur originalen XS-LiMa wird daraus nicht die Stärke der Induktion mittels variabler Stärke des Magnetfelds bestimmt, sondern die Elektronik im Rgeler/Gleichrichter schaltet bei "braun Volt = rot Volt" ganz brutal auf Kurzschluß - daher wird der Baustein so warm. Der Akku bekommt also im schnellen Wechsel volle Ladung / keine Ladung vorgeworfen ... das hat Steffi früher schon an dieser LiMa-Technologie kritisiert; mag sein, daß dein BMS das nicht wirklich mag.



In der Enduro mit LiFePo werkelt die Serien-LiMa, modifiziert mit einem Brückengleichrichter aus dem Elektronikhandel und dem USB-Regler.
Hier wird, wie oben schon angedeutet, durch Vergleich von "braun Volt" mit dem internen Referenzwert via grün die variable Erregerspannung zur LiMa-Kohle gegeben, so daß das Magnetfeld der rotierenden Spule je nach aktuellem Bedarf eine variable Induktion erzeugt.

In dieser XS hatte ich zwar vor ein paar Wochen auch mal einen Elektrik-Totalausfall. Der war aber bedingt durch einen Kabelschaden im grünen vom Regler zur Kohle. Und wenn da keine Erregerspannung ankommt, kann das beste Ladesystem niXS machen. Und irgendwann war es dann halt zu Ende.
Der Akku hat diese Tiefentladung wohl gut überstanden, zumindest bin ich danach schon wieder gute 250 km ohne Probleme gefahren.
Am Sonntag hatte ich zur Kontrolle das im Elektronik-Tacho integrierte Voltmeter nahezu dauerhaft an. So konnte ich sehen, daß auf den ersten ca. 40 km die Spannung sehr gleichmäßig bei 14,0V angezeigt wurde, unabhängig von der Drehzahl, was ich sonst noch nie bemerkt hatte, und das eigentlich auch mit dem USB-Regler nicht vorkommen kann, da er ja die Ladespannung bei 13,8V abregelt.
Nach einem kurzen Stopp war das dann aber wieder "normal", mit schwankender Anzeige zwischen 13,3 und 13,8V, bei eingeschaltetem Licht.

Besonders das ohne Licht im Standgas die Ladespannung höher ist als mit erhöhter DZ.

Wo mißt du die Spannung? An der Batterie, am Verbraucher oder am Gleichrichter? Bedenke, die Batterie als Riesen-Kondensator glättet da einiges weg, das im Oszilloskop am Gleichrichter noch ganz anders aussehen kann.
Wie gesagt, das RD-Ladesystem gibt keine analogen Spannungs-Verlaufskurven aus, soandern ziemlich digitales An/Aus.
Und wenn das BMS im Ernstfall sogar dagegen taktet, dann ist das Chaos ziemlich vorprgrammiert.

[zweitopfmopped]

Ich habe in meinem Umbau auch eine RD Lima , LiFePo-Akku und den passenden Regler/Gleichrichterbaustein verbaut.

Da ich mir nicht sicher war, ob die , welche du auch verlinkt hast, nicht zu viel Spannung weitergeben, habe
ich diesen hier gekauft. Auch der Akku ist von CS Batteries.
https://cs-batteries.de/Elektronischer- ... -Batterien

Das funktioniert bisher ganz gut, ein aufladen des Akkus war über den Winter nicht notwendig.
Ich habe ihn mal angeschlossen, aber die Statuslampe auf dem Ladegerät sagte innerhalb kürzester Zeit "VOLL".

Momentan warte ich auf den größeren Akku, weil derjenige, den ich jetzt verbaut habe, zu klein für den E-Starter ist.

Grüße Dietmar

[MiKo]

...
Momentan warte ich auf den größeren Akku, weil derjenige, den ich jetzt verbaut habe, zu klein für den E-Starter ist.
...

Moin Dietmar,

ja, die Lieferprobleme bei CS ... steckt alles im Container ... auf welche Größe wartest du?
immerhin schreiben sie mittlerweile "ab Bestellung lieferbar in 30 Tagen"; im letzten Herbst/Winter wurde das "hier eintreffend am"-Datum im 4-Wochen-Rhythmus von September bis März verschoben ...

[zweitopfmopped]

Servus Miko,

ich warte auf den 5Ah Akku.
https://cs-batteries.de/Lithium-LiFePO4 ... -56mm-780g

Das Moped war anfänglich ja ohne E-Starter geplant, aber im Laufe der Bauzeit wurde ich mir meiner
alterstypischen Gebrechen bewusst, und habe noch den E-Starter nachgerüstet.

Den kleineren 3.3 AH Akku hatte ich zu dem Zeitpunkt schon, mit der Hoffnung, dass er auch für den E-Starter reicht.
Das war leider nicht der Fall.
Jetzt warte ich halt auf den 5 Ah und muss auch noch etwas Platz in der Öltankattrappe machen, und etwas dickere Anschlusskabel verlegen.
Ansonsten ist ja schon alles vorbereitet, Starterrelais etc.

Mal sehen, bestellt habe ich am 23.4.....

Grüße Dietmar

[dohdohpub]

Wo mißt du die Spannung? An der Batterie, am Verbraucher oder am Gleichrichter?

Ich habe direkt an der Batterie, die mit dem roten Kabel vom Gleichrichter verbunden ist, gemessen. Mein Tacho greift ebenfalls den Strom von der Batt ab und zeigt den Wert im Display an. Die Werte vom Multimeter und Tacho waren identisch.
Somit habe ich heute morgen für die 10 km zur Arbeit mal die XS raus geholt um während der Fahrt nach dem Strom zu gucken. Bei 4000 U/min wird sehr gleichmäßig 13,4V angezeigt. Im Standgas bei +/-1500U/min, klettert die Anzeige langsam auf 14V hoch.
Sollte es nicht umgekehrt sein?
Was ist zu tun?

Gruß
Peter

[MiKo]

um eventuelle Einflüsse der Batterie auszuschließen, würde ich mal den Gleichrichter davon trennen - ist ja zum Berieb nicht unbedingt notwendig - und nur die Spannung an seinen Ausgängen rot / schwarz beobachten wollen. Ist nicht ganz trivial, da der Regler-Teil des Kombi-Bausteins braun und schwarz benötigt, also nur rot trennen und gegen "sein" schwarz messen.

Apropos braun: dort liegt "unverfälschte" Batteriespannung an?

[dohdohpub]

Apropos braun: dort liegt "unverfälschte" Batteriespannung an?

Nun ja, Du hast meine Bunte-Kabelzeichnung (Schaltplan) ja schon mal gesehen...

Gleichrichter-Rot geht an die Batterie und von der Batterie (selbe Verbindung) zum Zündschloss, womit dann per Zündschloss auf Braun geschaltet wird. Solang die Maschine nicht läuft, liegt nur die Batt-Spannung an. Ich bin leider absolut unwissend bei Elektrik. Bin froh einen "funktionierenden" Kabelbaum hinbekommen zu haben.
Aber was heißt unverfälscht, wenn die Karre läuft fließt doch immer Strom in die Batterie und somit auch in den Kreislauf.

[MiKo]

mit "unverfälscht" meine ich "möglichst nicht durch Übergangswiderstände (Steckverbinder, Schalter, etc.) beeinträchtigt".

[dohdohpub]

Hallo Miko,
es ist nur das nötigste verkabelt und läuft durch einen Sicherungskasten mit Sicherungen für Haupt/Tacho/DZM/Zündung etc.
Auch Gefahr zu laufen das Du wieder Schnappatmung bekommst , habe ich den Plan noch mal angehängt. Funktionieren tut der Kabelbaum problemlos, bin gut 100 km mit 120-130 km/h zum Köterberg gefahren. Darum war ich um so mehr irritiert das der Akku leer war als ich dann wieder fahren wollte.

[MiKo]

das macht ja diese "getrennte Messung" recht einfach, denn das GR-rot nicht über den Multistecker angeschlossen ist.

[dohdohpub]

Hi Miko,
ich danke Dir für Deine Geduld.
Also, gemessen habe ich an dem blauen Kreis. Da drüber bekommt auch mein Tacho Strom und gibt den Wert wieder.

Schaltplan_XS650_01.png

Du sagst ich soll den GR raus lösen, braun geht weiterhin zur Zündung, und dann an rot (blauer Pfeil) und GR-Masse messen?

Schaltplan_XS650_02.png

Dann liefe Licht, Tacho etc. nur über die Batterie. Erzeugt der GR dann Ladespannung wenn keine "Last" anliegt? Nicht das ich mir die gute El-Zündung brate...

[MiKo]

Moin,

doch, der GR sollte ganz normal arbeiten und den Drehstrom der 3 weißen in Gleichstrom auf rot / schwarz umwandeln. Da die Referenzspannung braun anliegt, weiß er, was er tun muß. Und für den Rest des Mopeds sieht es eben so aus, als ob die LiMa defekt oder gar nicht vorhanden ist.