Sinn und Unsinn intelligenter Lichtmaschinen
Was sind intelligente Lichtmaschinen? Was bewirken sie? Wo liegen die Vorteile oder wirken sie sich gar eher nachteilig auf die Starterbatterie aus?
Der Artikel dient zur Info bei Euro VI Fahrzeugen mit sog. intelligenten Lichtmaschinen (Smart Alternatoren), denn kaum jemand weiß hierüber genau Bescheid. Ich selbst war mir erst nach Jahren darüber im Klaren. In der Google-Suche findet man zwar viele Problemstellungen, allerdings ohne Lösungen geschweige Erklärungen.
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Warum intelligente Lichtmaschinen?
Hintergrund dieser Ladetechnik ist, die Euro VI Vorgaben einzuhalten. Wenn die Fahrzeugbatterie nicht mehr geladen werden muss, wird der Ladevorgang abgebrochen um so etwas Sprit einzusparen. Dadurch veringert sich zwangsläufig auch der Schadstoffausstoß.
Die dazu führende Problematik insbesondere mit dem Laden der Aufbaubatterie in Wohnmobilen ist ja mittlerweile hinlänglich bekannt und ebenso dass deshalb auch ein B2B-Ladegerät (Ladebooster) bei Euro VI Fahrzeugen unabdingbar ist. Ansonsten wird die Aufbaubatterie nicht mehr geladen, bzw. kann sonst von der Fahrzeug-/ Starterbatterie sogar leer gesaugt werden.
Wie arbeitet eine intelligente Lichtmaschine?
Es gibt jedoch noch ein Problem, drauf gekommen bin ich, als sich jemand in einem Forum darüber beklagt hatte, dass seine Fahrzeugbatterie lediglich 12,5V (60% Kapazität bei AGM) Ladung aufwies.
Genau dies ist auch bei mir so und auch mit langem Fahren wird die Batterie nicht voll geladen. Mit Glück bis mal auf 12,8V (90% Kapazität AGM).
War ich doch bislang der Meinung, dass die Lichtmaschine erst bei voller Fahrzeugbatterie abschaltet, was ja ok wäre…
Nein, sie schaltet meist schon bei ca. 80-90% Kapazität ab. Warum? Weil die Lichtmaschine primär nicht unter Last des Motors lädt, sondern immer nur dann, wenn das Fahrzeug beim Ausrollen oder Bergabfahrt schiebt, die sog. Rekuperation! Somit wird wird noch ein Quäntchen mehr Sprit eingespart. Die letzten Prozent freier Kapazität dienen also alleine dazu, noch einen Puffer für die Rekuperation zu haben.
Hinzu kommt, dass die Lichtmaschine erst dann wieder lädt, wenn die Spannung auf ca. 12,6 V abgefallen ist. Stellt man das Fahrzeug dann nach einer kurzen Fahrt ab und/oder fährt anschließend nur kurze Strecken, sinkt die Spannung immer weiter ab oder bleibt auf diesen geringen Füllstand.
Was sind die Folgen?
Da die Ladezyklen recht kurz sind, kommt es in kurzen Abständen zu teils hohen Strömen und auch wechselnden Spannungen (zwischen 12,5 – 14,8V). Strom wird also quasi in kurzer Zeit in die Batterie „gepumpt“. Ob dies der Lebensdauer zuträglich ist?
Da die Fahrzeugbatterie nie vollständig geladen wird, sulfatiert (Wikipedia) die Batterie immer mehr und diese Sulfatierung kann mangels Ladung nicht mehr aufgelöst werden.
Dies führt unweigerlich zu einer deutlichen Verkürzung der Lebensdauer. Viele Batterien haben haben nur noch eine Lebensdauer von 4 – 6 Jahren, wobei die verbauten AGM als Starterbatterie durchaus 10 Jahre und mehr halten könnten. Ärgerlich ist auch der gleichzeitige Kapazitätsverlust im Winter bei einer eh schon nicht voll geladenen Batterie.
Tipps:
Um dies zumindest zum Teil zu vermeiden, sollte man ab und zu sowie bei längerem Abstellen des Fahrzeugs die Batterien über Landstrom laden. Dann wird über den Laderegler zumindest ein kleiner Teil für die Fahrzeugbatterie abgezwackt und sie dann vollständig geladen.
So weit mir bekannt ist, sind die Votronic-Ladegeräte der Bimobile so ausgelegt, dass sie dann mit 2 A laden. Jedenfalls bei mir ist es so.
Weitere Kniffe
- Bei länger autark Reisenden die Batterie ab und zu mit einem tragbaren Solarpaneel mit Regler vollständig laden.
Da überlege ich ich mir, ein eigenes Ladegerät mit Ladekabel nach außen zu verlegen wo man ein Solarpaneel einfach dran stöpseln kann.
- Wer meint, der Sulfatierung mit einem Batteriepulser begegnen zu können, dies wird nicht funktionieren.
Abgesehen von einer nachgewiesenen Wirksamkeit arbeiten Batteriepuler oder -Refresher lediglich ab einer Spannung von >12,9 V. Dazu wären auch die Zeitspannen der Ladung viel zu kurz um hier etwas bewirken zu können.
- Der oft erwähnte Tipp, während der Fahrt mit Ablendlicht zu fahren, das saugt gut 10 A, um die Lichtmaschine zu überlisten, funktioniert nicht. Die Lichtmaschine leistet nur so viel Strom, um den Verbrauch zu decken. Die Kapazität sackt trotzdem immer weiter ab, bis die kritische Grenze erreicht ist. Wahrscheinlich wird in diesem Fall mit geringer Spannung geladen.
- Pfiffig ist eine Lösung, überschüssigen Strom aus dem Solarpaneel vom Dach über einen weiteren Regler der Starterbatterie zuzuführen. Ich denke, dies müsste mit einem zweiten Ladegerät manuell erfolgen.
Jedenfalls hat und ist auch so verkabelt, mein Votronic MPP 350 einen Ausgang für die Starterbatterie. Allerdings ist der mit 1 A nur für die Erhaltung ausgelegt und die Aufbaubatterie muss voll sein. Das reicht leider nur bedingt.
- Die Firma IBS aus der Schweiz ist sich der Problematik bewusst und bietet einen entsprechenden Regler/Software an. Ob das System funktioniert, vermag ich nicht zu sagen.
- Die für mich im Moment beste Lösung bietet seit geraumer Zeit die Firma Votronic mit dem VBCS Triple Charger an (siehe Kommentar vom Gisbert unten)!
Hier werden 4 – 5 Ampere für die Starterbatterie abgezweigt. Im Solarbetrieb wird zunächst die Aufbaubatterie geladen, wenn die denn vollständig geladen ist, wird die Starterbatterie geladen.
An Landstrom wird die Starterbatterie unmittelbar mit geladen. Das Ladegerät führt zusätzlich Pflegemaßnahmen wie eine Entsulfatierung (bei Bleibatterien) an Starter- sowie Aufbaubatterie per Pulser durch.
Zudem wird nur noch dieses eine Ladegerät für Solar, Landstrom sowie als Booster benötigt!
Es ist je nach Ausführung mit ca. 600,- bis 800,-€ nicht gerade billig, allerdings für mich auch eine professionelle Lösung und die das Problem mit der “intelligenten Lichtmaschine” zumindest mit ausreichend Solar löst.
Übel, nur um ein paar Liter Sprit auf vielleicht 1.000 km zu sparen, wird der frühere Tot der Batterie in Kauf genommen. Das schadet der Umwelt mit dem Bleiabfall oder umweltschädigen Neuproduktion von Batterien nicht? Sog. intelligente Lichtmaschinen, für mich ein völlig sinnbefreiter und ärgerlicher Blödsinn!
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Die Votronic MPP Solarregler haben einen Ladeausgang für die Fahrzeugbatterie. Da wird mit 1 A oder etwas höher geladen. Das hat Beins immer gereicht war aber auch eine Euro 0 Fahrzeug….
Danke Dir! Da schaue ich mal nach! Stimmt, der Ausgang zur Startbatt ist sogar angeschlossen. Die 1 A scheinen bei mir aber nicht zu reichen, wahrscheinlich ist die Bordbatt nicht genügend voll, bzw. reicht dann nicht.
Danke Dir für diese Informationen aber auch für deine umfassenden Webseiten! Das hilft vielen….
Herzlichen Dank für diesen so informativen Bericht.
Was für einen Quatsch uns unsere Autoindustrie doch zumutet. Da müssten ja auch Millionen von Batterien der normalen PKW’s schneller das Ende ihres Lebenszyklus erreichen. Ob die Batteriindustrie da mitgeredet hat? Und wie schon von Dir gesagt, nachhaltig ist das schon gar nicht!
Interessanter Artikel. Eine Aufbaubatterie die mit Solarstrom versorgt wird, kann mit überschüssigen Strom die Starterbatterie nachladen. Die Euro6-Systeme haben zwischen den Auto-Herstellern sicherlich Unterschiede in den Möglichkeiten, wie man Solarstrom sicher und effizient einsetzen kann.
Was aber überall gleich sein sollte, ist dass
a) kein Generatormanagement statt findet, wenn Klemme 15 ‘Zündung’ stromlos ist, und
b) der Anschluss für Fremdstartkabel im Motorraum wahrscheinlich abgesichert oder gar im Generatormanagement berücksichtigt wird.
Ich stelle mal die These auf, dass ein Ladebooster, der nur im Stand die Starter- von der Aufbau-Batterie über den Fremdstart-Stützpunkt im Motorraum lädt, eine sichere Variante ist.
Durch geschicktes Konfigurieren des Ladeboosters kann man dann das ganze Jahr die Leistung des Solarpanels auskosten, und hat immer ausreichend Strom in beiden Batterien gespeichert. Im Idealfall braucht die Starterbatterie lediglich Rekuperationsenergie von der Euro6-Lichtmaschine.
Danke dir für deine Einlassungen!
Die Booster-Idee hatte ich auch schon, beinhaltet m.E. aber den Einbau eines zweiten Boosters und der dürfte nut aktiv werden, wenn die Aufbaubatterie voll ist.
Wenn die Solar-Leistung passend dimensioniert ist, braucht es den Ladebooster nur von der Aufbau-Batterie zur Starter-Batterie.
Ganz grob überschlagen – 1kW aus dem Verbrenner-Generator kostet 1 Liter Kraftstoff – ohne Euro 6. Wenn man auch die Starterbatterie mit Solarstrom laden kann, dann kommt die Ersparnis zur Strom-Autonomie hinzu!
Das wird in der Praxis nicht klappen, da mit Solar beide Batterien nicht gespeist werden können. Der B2B Lader zur Aufbaubatterie bleibt unverzichtbar!
Grund: Ab Ende Sept. geht die Solarleistung drastisch runter. Im Dez. erntest du aus einem 100 Wp Paneel selbst in Griechenland oder Südspanien bei Sonne nicht mehr als ca. 50 Wh. Zwei Wolkentage und du benötigst Strom von außen oder musst fahren, da das Defizit nicht mehr herein zu holen ist. Wir sind seit 7 Jahren ganzjährig unterwegs und haben so unsere Erfahrungen. Ohne unser zusätzliches 200 Wp Aufstellpaneel kämen wir im Winter nicht über die Runden und wir haben keinen Kompressor-Kühlschrank.
Schon alleine die flache Montierung lässt diese schon geringe Leistung um 50% einbrechen. Du würdest große Flächen mit Minimum 500 Wp und dazu ausrichtbar benötigen. Wer einen Kompressorkühlschrank hat und auch sonst noch Geräte wie Laptop, mehrere Phones, von Kaffeemaschine gar nicht zu reden, benötigt um die 1 kwP auf dem Dach!
Dies können nur die wenigsten realisieren, abgesehen vom hohem finanziellen Aufwand.
Ein bei Bedarf zuschaltbarer B2B Lader von der Aufbau- zur Starterbatterie ist da die einfachste und kostengünstigste Lösung.
Der VBCS Triple Charger von Votronic lädt die Starterbatterie über den Nebenladezweig 4-5 Ampere durch Land- und Solarstrom. Reicht das, um die Starterbatterie voll zu laden?
Bei mir leider nur bei Landstrom und das reicht mehr als völlig aus. Die Starterbatterie kann sich außerdem nicht wirklich leeren, da sie ja laufend geladen wird.
Habe mir gerade mal die Kenndaten durchgelesen, das ist genau die richtige Lösung und macht die bisherige Gerätevielfalt völlig überflüssig. Ich sollte vielleicht umrüsten…
Eine smarte LiMa kann man immer “dumm” machen, in dem man den Sensorstecker am Minuspol der Starterbatterie abzieht. Dieser Sensor informiert das Lademanagement über den Füllstand der Starterbatterie.
Dann wird die Batterie immer voll geladen und man benötigt nur einen Ladebooster, wenn die Aufbaubatterie zu “klein” für die LiMa ist, um den Ladestrom zu begrenzen. Das ist aber nur dann erforderlich, wenn der maximale Ladestrom der Aufbaubatterie – es geht immer nur um LifePo(4)- geringer als die Leistung der LiMa ist. Dann könnte es sein, dass das BMS der LiFePo die Ladung gänzlich verweigert (abschaltet).
Danke dir für den Tipp. Ich habe davon schon mal gehört, aber mich nicht getraut.
Wie wird dann die Ladung geregelt? Die Kennlinie muss ja je nach Füllstand der Batterie auf 14,4 V (Absorbtion) steigen damit die Batt voll wird.
Ich habe noch nie erlebt, dass die Ladung mal über 13,6 V gegangen ist.
Das liegt an der sog. Intelligenz der Lichtmaschine. Mit 13,6 V wird immer der Füllstand von 80% erreicht. 80% übrigens deshalb, weil das der Referenzwert des WLTP-Fahrzyklus ist. Danach darf die Batterie zu 80% geladen sein, der Motor betriebswarm, Umgebungstemperatur so, dass keine Heizelemente laufen usw.
Ich kann das an meinem Messshunt beobachten, je höher der Füllstand der Batterie steigt, umso höher steigt auch die Spannung und gleichzeitig nimmt die Stromstärke der Ladung ab. Bei etwa 14,3 Volt ist meine Batterie voll, solange der Motor läuft, bleibt es auch bei diesem Wert. Stelle ich den Motor ab, sinkt die Spannung in der Batterie ziemlich schnell, aber nicht schlagartig auf den Referenzwert von 13,3 V.
Ich meine, diese Gerede von den Ladekennlinien ist reines Marketinggeschwafel der Ladeboosterhersteller und denke, man kann einer Lichtmaschine vertrauen, dass sie das macht, wozu sie gebaut wurde: Batterien laden. Aber zur Wahrheit gehört auch, dass meine Lima nach 150ooo km verschlissen war, allerdings der 90 A-Ladebooster, den ich anfangs auch drin hatte, war nach 20.000km hinüber.
Einzelfälle.
Gruß Matthias
Nochmals danke Matthias für Deine Ausführungen! Ich werde dann mal den Stecker ziehen und schauen. Im Moment fahre ich nur relativ kurze Strecken von max. 1h. Die Batterie kommt da nicht mal über 12,7 V!
Wie groß ist denn deine LiFePo?
Als Aufbau habe ich nur ne 210 Ah Gel, da mein Verbrauch mit 15-20Ah/Tag nur minimal ist.
So, hatte den Stecker vom Sensor abgezogen. Was ich nach Lesen wofür der gut ist vermutet hatte, ist eingetreten, die Batterie wird teils gar nicht mehr geladen. Manchmal lädt sie, aber völlig unberechenbar.
Der Sensor misst die Spannung, Verbräuche in A und die Temperatur. Wenn kein Verbrauch gemessen wird und der Booster sowie Licht Strom ziehen, weiß das die LiMa nicht und lädt nicht nach. Heute hatte ich sie auf 12,3V, also fast leer herunter gebracht.
Wenn sie denn mal lädt, dann auch nur bei der Recuperation im Schubbetrieb. Die Motorzustände fließen nach wie vor in die LiMa-Steuerung ein.
Deshalb wird durch das Ziehen des Steckers das Übel nur verschlimmert.
Das Einzige was hilft, die intelligente Limasteuerung heraus zu programmieren. Dazu habe ich nicht die Mittel und keine Werkstatt würde das durchführen da illegal.
Jetzt kommt der Frühling, da ist das Problem nicht mehr so groß, da die Starterbatt auch ein wenig vom Solarpaneel bekommt.
Aber danke für deine Anregung, jetzt bin ich zumindest wieder etwas schlauer geworden.
Super Erklärung, nun bin ich schlauer 😁 was mich brennend interessiert, wie verhält es sich mit dem Ecoflow Ladebooster und meiner AGM Batterie, dieser bietet einen Reverse Charge Modus, mag den meine AGM? Der Wartungsmodus liefert 100 Watt. Jedoch habe ich noch bei keinem dieser Möglichkeiten ausprobiert, ob der Ladebooster irgendwann abschaltet. Ecoflow gibt mir nur die Auskunft….passt schon.
wäre super wenn da schon Erfahrungen existieren
Was steht in der Beschreibung? Mit welcher Kennlinie lädt er?
Soweit mir bekannt ist, lädt er mit 13,8 V, allerdings ohne die Absorbtionsspannung von bei AGM 14,8V.
D.h., auch hier wird die Batterie nicht vollständig geladen. Der Strom wird dabei rein physikalisch je nach Füllgrad immer geringer.
Ich vermute mal, dass der Booster deshalb gar nicht abschaltet, da auch die 13,8V im Bereich der Erhaltungsspannung liegt.
Wie gesagt, genaues müsste im Datenblatt des Boosters stehen.
Warum sollte es illegal sein, die LiMa auszudummen. Iveco bietet das ab Werk oder als nachträgliche Einstellung an.
Gruß Matthias
Weil das durch Schadstoffreduktion ein Teil der E6 Maßnahmen ist. U.U. werden die Werte nicht mehr eingehalten und dann handelt es sich um Steuerhinterziehung. Mal den Verlust der Zulassung durch Eingriff in das Schadstoffmanagment abgesehen.
Deshalb handelt jede Werkstatt, die das ausprogrammiert IMHO illegal.
Das Kraftfahrtbundesamt antwortete mir auf diese Frage, dass nur Eingriffe in das Motormanagement (Erhöhung der Leistung des Motors, Änderung der Abgaswerte und /oder -anlage) einen Verlust der BE nach sich ziehen KANN.
Weder ein Ladebooster, noch das Ausdummen der Lichtmaschine, übrigens auch das Einschalten der Klimaanlage, ein Dachgepäckträger, ein Anhänger, ein Nebenantrieb am Motor und das Fahren an einer Steigung (was jedes für sich zu einem Nichteinhalten der Werte führt) führt nicht zum Erlöschen der Betriebserlaubnis.
Gruß Matthias
Danke dir!
Eben mit der Änderung der Abgaswerte wurde bei mir beim TÜV argumentiert. Ich kann es aber eh nicht glauben, dass die Lima dermaßen Auswirkung hat und ob das überhaupt messbar wäre.