Batterie- und Reglerspannungen (Modell: 1VJ)

Elektrische Werte, Spulenwiderstände, LiMa prüfen und was so dazu gehört
Antworten
Benutzeravatar
Moppedfahrer
Beiträge: 188
Registriert: Do 27. Sep 2012, 10:24
Wohnort: 84171.Bavaria.Europe.Earth

Batterie- und Reglerspannungen (Modell: 1VJ)

Beitrag von Moppedfahrer » Mo 7. Mai 2018, 15:45

Damit wir Vergleichswerte haben, schnappte ich mir Meßzeugs, einen Läppi und nervte die Nachbarschaft kurz mit ein paar Messungen.

Das DUT (device under test) war eine 2KF, die jedoch einen kickfaulen 1VJ Motor spendiert bekam. Der Regler muss auch von einer 1VJ sein, denn er hat nicht 2, sonder 3 Eingänge für die Lima.

Gut, dann schauen wir uns mal die Batterie (Blei/Säure kein AGM mit angeblich 9AH Kapazität, doch schon 2 Jahre im Dienst) im Ruhezustand an:
Nur Batterie.gif
Fein, die Batterie hat noch etwas Ladung (12,42 Volt) und so sollte eine Batterie ausschauen, wenn das Moped "ruht".
Eine Spannung von 10V wäre recht schlimm, denn bei einer Blei-/Säurebatterie findet ab dieser Spannung ein Zersetzungsprozeß statt. Dieser zerstört die Bleiplatten bleibend, was zu einer Kapazitätsminderung führt.
Man nennt diesen Zustand Tiefentladung und wenn dieser länger andauert, zerstört sich die Batterie zur Unbrauchbarkeit.
Das ist auch der Grund, weshalb man seine Moped Batterie besser im Winter ausbaut.
Die Überwinterung einer Batterie ist jedoch ein eigenes Thema, was man in einem separaten FAQ abhandeln sollte.

So, jetzt stecken wir mal den Zündschlüssel rein und drehen in um:
Zundung_OHNE_Motor_mit_Licht.gif
Uoopsi, jetzt ist die Batterie unter Stess (nur noch 11,84 Volt). Warum? Das Licht war bereits eingeschaltet und sorgt für einen Stromfluss von ca. 5 Ampere. 11,84 Volt sind ein brauchbarer Wert. Wenn die Spannung jetzt auf einen Wert unter 10 Volt zusammenbrechen würde, wäre die Batterie fast nur nur noch als Türstopper zu gebrauchen und müßte ersetzt werden.

Damit die Batterie nicht zu sehr belastet wird, kicken wir jetzt mal unser Moped kurz an:
1500 mit Licht.gif
Sehr schön! Jetzt haben wir eine gemittelte Spannung von 14,27 Volt und das gerade mal bei Standgas! Schön zu erkennen ist der Wechselstromanteil auf dem Oszilloskop. Dieser entsteht durch durch die abgeschnittenen Spannungsspitzen des Reglers.

Aber was passiert, wenn wir jetzt das Licht ausschalten?
1500 ohne Licht.gif
Der Regler macht weiter seinen Job und die messbare Spannung hat sich nur unwesentlich von 14,27 auf 14,31 Volt erhöht.

Prima. - Und wenn wir jetzt losfahren und Gas geben?
3500 mit Licht.gif
Jetzt dreht der Motor mit 3500 Umdrehungen pro Minute und die Spannung bleibt konstant. Jetzt werden 14,23 Volt bei eingeschaltetem Licht gemessen. Bei weiter steigender Drehzahl muss die Spannung konstant bleiben, sonst werden die Batterie und/oder die Glühlampen beschädigt. Je nach Defekt eines Reglers kann dies der Fall sein. Dann schneidet der Regler die Spannungsspitzen nicht mehr ab und somit hat er nicht mehr die gewünschte Funktion. Meist sind hier die Thyristoren durch Überlastung zerstört.
Es gibt auch Regler in denen die Diodenstrecken zerstört sind, dann liefern sie meist gar keine Spannung mehr.

Was passiert mit der Batterie, wenn ich das Moped abstelle?
Batterie nach Test.gif
Gemessen kurz nach dem Stop des Motors und auf OFF gedrehten Zündschlüssel. Die Batterie hat jetzt 13,21 Volt, ist somit etwas besser geladen als die 12,42 Volt zum Anfang der Messungen. Der Spannungswert wird sich je nach vorhandener Kapazität der Batterie in den nächsten Minuten noch normalisieren.

Alle Messungen wurden direkt an den Batteriepolen durchgeführt. Das Oszilloskop hat eine Eichfunktion, die es einigermaßen vor den Messungen kalibriert. - Hier kommt es jetzt auch nicht auf 0,02 Volt an Genauigkeit an. Messungen mit preiswerten Multimetern sind auch voll aussagekräftig, doch man sollte zuvor sich einen einen einigermaßen sicheren Bezugswert besorgen. Also beispielsweise mit einer Messung an einer bekannt guten Autobatterie im Stand ohne laufenden Motor.
Liegt nun der gemessene Wert am Multimeter bei ca. 12 Volt, ist alles OK. Werden hier nur 10 Volt oder mehr als 15 Volt angezeigt, würde ich jetzt nicht gleich den Regler Eures Mopeds wegwerfen. Hier scheint das Messgerät nicht mehr richtig zu funktionieren.

Kürzlich erwähnte ein betroffener Mitreiter, daß er sich einen Ersatzregler für knapp unter 200€ gekauft hat. - Kontaktiert bitte lieber den Moritz (Kontakt oben im Kopf der Webseite) für einen fairen Ersatzteilpreis eines XT Lima-Reglers.

Ich hoffe Euch mit den Messungen einen brauchbaren Leitfaden gegeben zu haben, um die korrekte Funktion Eures Reglers bestimmen zu können.



Moppedgruß vom Moppedfahrer!
2KF, TT600R
Noch kann ich kicken!

Benutzeravatar
motorang
Beiträge: 3606
Registriert: Mi 31. Dez 2003, 05:13

Re: Batterie- und Reglerspannungen (Modell: 1VJ)

Beitrag von motorang » Mo 14. Mai 2018, 10:34

Servus,
danke, das wird sicher dem einen oder anderen helfen!

Zwei Anmerkungen zu den Messwerten:

Die Tiefentladeschwelle (beginnende Schädigung) liegt normalerweise sogar schon bei 10,5 - 10,8 Volt, nicht bei 10 Volt.
Das ergibt sich aus 1,75-1,8 V pro Zelle x 6

Wenn an eine klassische Säurebatterie mit Stöpseln hat, kann man die Tiefentladung auch durch Messen der Säuredichte feststellen. Dazu braucht man einen Säureheber für Motorradbatterien, der hat eine kleinere Bauform und braucht weniger Säure zum Testen.
Liegt die Säuredichte deutlich unter 1,1 kg/l, dann ist die Zelle tiefentladen. Sulfatbildung hat eingesetzt, die sich nur in leichten Fällen teilweise rückgängig machen lässt (mit einem entsprechend guten Ladegerät und einem speziellen Ladeprogramm). Sulfatierung führt zu deutlich verringerter Kapazität des Akkus. Der ist dann sehr schnell "voll" (laut Spannungsmessung) aber es ist kaum eine "Speichermenge" dahinter.

Einen tiefentladenen Bleiakku erkennt man beim Laden, wenn man den Ladestrom misst. Der anfangs hohe Ladestrom sinkt sehr schnell auf sehr kleine Werte ab. Bei Belastung (Scheinwerferbirne) bricht die Spannung dann nicht nur ein paar Zehntelvolt ein, sondern gleich 1-2 Volt.

Dass bei hoher Belastung die Spannung einbricht (Elektrostart) ist normal - Der Kälteprüfstrom besagt beispielsweise, wieviel Strom der Starterakku im Neuzustand bei einer Akkutemperatur von -18°C für eine Zeit von 30 s liefern kann, ohne daß die Spannung unter 9 V sinkt. Das schadet dem Akku nicht, dafür ist er (wenn Starterbatterie für KfZ) ausgelegt.

Für Bleigel- oder Bleivliesbatterien differieren die Werte um ein paar Zehntelvolt und stehen üblicherweise auf dem Batteriegehäuse. LESEN!

Der Messwert für eine volle Batterie:
Es völlig normal dass eine voll geladene Batterie 2 Stunden nach Ladeende 12,65 Volt hat, das ist ein typischer Wert, auch für Neuware.
Die Säuredichte liegt dann bei voll geladenem Akku bei 1,28 kg/l

Ich würde Deine 12,3 Volt als "zwei Drittel voll" bewerten > das sind 2,05 V pro Zelle > zumindest bei Raumtemperatur:
http://anorganik.chemie.vias.org/img/en ... eiakku.png

Die 13,x Volt die der Akku gleich nach Ladeende hat, ist eigentlich eine leichte Überladung, die sich von selbst abbaut über einige Stunden.
Die Ladeschlussspannung liegt klassisch bei 2,4 Volt pro Zelle > 14,4 Volt bei Nassbatterien. Gelbatterien haben je nach Bauart aber schon ab 14V Probleme. Laden mit 13,8 Volt macht die Batterie auch noch voll ...

Da gibt es jede Menge Info über das Thema Bleiakku
http://www.elektronikinfo.de/strom/bleiakkus.htm

Gryße!
Andreas, der motorang

Antworten