Wenn Sie auf Lithiumbatterien für Ihr boot oder Wohnmobil umsteigen, ist eine Frage besonders wichtig: Wie laden Sie diese sicher über die Lichtmaschine auf? Auf den ersten Blick scheint es einfach zu sein. Der Motor läuft, die Lichtmaschine liefert Strom und die Batterie wird geladen. In der Praxis ist es etwas komplizierter.
Ohne eine geeignete Regelung kann die Batterie beschädigt werden. Auch die Lichtmaschine kann überlastet werden. Speziell für Bootsbesitzer und Wohnmobilbesitzer, die ihre alten Bleibatterien durch Lithiumsysteme ersetzen, erklären wir, wie Sie dies am besten angehen.
Warum Lithiumbatterien nicht einfach an einer Lichtmaschine angeschlossen werden können
Eine Lithiumbatterie funktioniert etwas anders als eine herkömmliche Bleibatterie. Bei einer Bleibatterie ist es so, dass sie weniger Strom akzeptiert, je voller sie wird, und die Lichtmaschine dadurch schrittweise weniger stark belastet wird. Eine Lithiumbatterie fordert weiterhin einen hohen Ladestrom, bis sie nahezu vollständig geladen ist. Dadurch muss die Lichtmaschine länger mit maximaler Leistung laufen.
Lithiumbatterien benötigen eine präzise Ladespannung. Während bei Bleibatterien kleine Schwankungen oft tolerierbar sind, schaltet das Batteriemanagementsystem (BMS) bei Lithiumbatterien sofort ab, wenn die Spannung zu hoch oder zu niedrig ist. Eine herkömmliche Lichtmaschine mit Laderegler kann dies nicht immer optimal steuern.
Wenn schwankende Drehzahlen oder temperaturen auftreten, kann die Lichtmaschine überhitzen und der Keilriemen durchrutschen. Die Batterie lädt dann nicht richtig auf. Wir behandeln drei Gefahren, die beim direkten Anschluss einer Lithiumbatterie an eine Lichtmaschine entstehen können.
Überhitzung der Lichtmaschine
Wenn eine Lichtmaschine auf voller Leistung läuft, wird er mit der Zeit heiß. Besonders im Leerlauf, da die Lichtmaschine dann kaum Kühlung erhält. Dies kann schließlich zu Schäden an Lagern, Wicklungen und Dioden führen. Das wollen wir natürlich lieber nicht.
Überhitzung der Lichtmaschine führt zu einem allmählichen Leistungsabfall. Die Lichtmaschine scheint lange Zeit noch zu funktionieren, liefert aber immer etwas weniger Spannung. Schließlich gibt die Lichtmaschine den Geist auf. Eine gute Regelung und Schutzvorrichtungen verhindern diese Probleme.
Falsche Ladespannungen
Eine Lithiumbatterie benötigt eine stabile Ladespannung. Für LiFePO4-Akkus liegt die richtige Ladespannung normalerweise zwischen 14,2 und 14,6 volt, je nach Marke und BMS-Typ. Eine herkömmliche Lichtmaschine mit eingebautem Spannungsregler ist nicht dafür ausgelegt, innerhalb dieser engen Grenzen zu bleiben. Dies kann dazu führen, dass der lithium-Akku nie vollständig aufgeladen wird.
Auch kann es vorkommen, dass die Spannung bei höheren Drehzahlen zu stark ansteigt. Bei zu hoher Spannung greift das BMS ein und unterbricht den Ladestrom. Dies kann zu plötzlichen Spannungsspitzen im Bordnetz führen und empfindliche Geräte oder die Starterbatterie beschädigen. Das richtige Ladeprofil und eine bestimmte Spannung sind daher sehr wichtig.
Überlastung der Lichtmaschine oder Verkabelung
Eine Lithiumbatterie zieht weiterhin den maximalen Strom. Dies führt zur Überlastung einer normalen Lichtmaschine. Komponenten wie die internen Kabel, Sicherungen und Anschlüsse sind dafür nicht ausgelegt. Im schlimmsten Fall kann sogar der Keilriemen durchbrennen.
Gerade bei Booten mit älteren motoren oder Wohnmobilen mit dünnen Kabeln zwischen dem Motorraum und der Batteriebank ist dies ein Problem. Für die Lebensdauer Ihrer Batterie und anderer Systeme ist es daher wichtig, dass alles in Ordnung ist.
Zwei clevere Lösungen: externer Laderegler oder DC-DC-Batterieladegerät
So stellen Sie sicher, dass die Lichtmaschine vor Überlastung und Überhitzung geschützt ist: mit einem externen Laderegler oder einem DC-DC-Batterieladegerät. Wir erklären Ihnen gerne mehr über diese Optionen für das sichere und verantwortungsvolle Laden Ihrer Lithiumbatterie.
Lithiumbatterien haben einen geringen Innenwiderstand, wodurch sie beim laden eine hohe Stromstärke aufnehmen können, besonders in moderneren Fahrzeugen mit sogenannten „intelligenten Lichtmaschinen“. Diese werden vom Bordcomputer gesteuert und liefern nicht konstant Strom, weshalb das Laden von Lithiumbatterien besondere Aufmerksamkeit erfordert. Daher ist es wichtig, ein geeignetes Ladegerät zu wählen, das bei verschiedenen Umgebungstemperaturen gut funktioniert und verhindert, dass die Batterie bei zu großer Kälte oder Hitze geladen wird.
Lithiumbatterie mit externem Laderegler laden
Ein externer Laderegler ersetzt die eingebaute Spannungsregelung der Lichtmaschine oder steuert sie an. Das System lässt die Lichtmaschine mit voller Leistung laufen, überwacht Spannung und Temperatur und passt das Ladeprofil automatisch an den Batterietyp an. Es passt sich automatisch an die Gegebenheiten an.
Mit einem externen Laderegler wie dem Mastervolt Alpha Pro bleibt die volle Leistung der Lichtmaschine erhalten, und es gibt keine Überlastung. Dies ist eine gute Lösung, insbesondere für größere Boote oder Installationen mit einem hohen Energiebedarf.
Lithiumbatterie mit DC-DC-Wandler laden
Ein DC-DC-Batterieladegerät funktioniert etwas anders. Dieses Ladegerät wird zwischen der Starterbatterie und der Lithiumbatterie angeschlossen. So lädt die Lichtmaschine zuerst die Starterbatterie, woraufhin das DC-DC-Ladegerät kontrolliert Strom an die Lithiumbatterie weitergibt. Das Ladegerät bestimmt, wie viel Strom es durchlässt und hält die Ladespannung innerhalb sicherer Grenzen. Sie können es auch mit einem maximalen Ladestrom einstellen, um Überlastung zu vermeiden.
Mehrere DC-DC-Ladegeräte können parallel geschaltet werden, um mehr Leistung zu erzielen. Dies ist ideal, wenn Sie mit mehreren Batteriebanken arbeiten. Es ist auch eine gute Wahl, wenn Platz- und Verkabelungsbeschränkungen bestehen.
Welche Option passt am besten zu Ihrer Situation?
Jede Installation ist anders. Wenn Sie von einer Blei-Säure-Batterie auf eine Lithiumbatterie umsteigen, ist es ratsam, Ihren aktuellen motor, Ihre Lichtmaschine, Ihre Batteriebänke und Ihren Strombedarf zu berücksichtigen.
Wählen für eine externe Laderegelung
Wir empfehlen, einen externen Laderegler zu wählen, wenn Sie die maximale Leistung aus Ihrer vorhandenen Lichtmaschine herausholen möchten. Diese Lösung eignet sich besonders für große Boote mit einem hohen Energiebedarf aus einer großen Batteriebank.
Auch wenn Sie lange und häufig segeln, bietet ein externer Laderegler deutliche Vorteile. Da die Lichtmaschine ihre volle Leistung erbringen kann, kann er gleichzeitig Strom an die Batterie und andere Systeme liefern, ohne diese zu überlasten.
Wählen für ein DC-DC-Ladegerät
Wenn Sie Flexibilität benötigen, beispielsweise wenn Sie mit mehreren Batteriepacks oder unterschiedlichen Batterietypen arbeiten, dann empfehlen wir ein DC-DC-Batterieladegerät. Das Ladegerät ist einstellbar, sodass Sie den Ladestrom und die Spannung selbst regeln können. Dadurch werden sowohl Lichtmaschine als auch Batterie bei wechselnden Drehzahlen geschützt.
Sie benötigen auch ein DC-DC-Ladegerät, wenn Sie später zusätzliche Batteriebänke hinzufügen oder das System erweitern möchten. Mehrere Ladegeräte können nämlich parallel geschaltet werden, um mehr Ladeleistung zu erzielen. Für Bastler ist dies also eine sinnvolle und flexible Wahl. Sie können damit auch verschiedene Stromquellen kombinieren und erweitern. Eine Überlastung der Lichtmaschine ist dabei fast unmöglich.
Laden über eine intelligente Lichtmaschine von AB Marine Service
Eine Lithiumbatterie direkt an eine normale Lichtmaschine anschließen, das ist keine gute Idee. Entscheiden Sie sich für einen externen Ladecontroller oder ein DC-DC-Ladegerät, um Ihre Lithiumbatterie sicher und verantwortungsvoll mit einer Lichtmaschine aufzuladen.
Haben Sie Fragen zu Ihrer Situation? Nehmen Sie dann gerne Kontakt mit uns auf. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die richtige Wahl zu treffen. So können Sie bald wieder sorgenfrei mit einem modernen Batteriesystem aufs Wasser gehen.
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