Endlich Erfahrungsbericht Lima-Leistungsregler von Sterling

geschrieben von Gerhard Tetzlaff am Montag, 8. Oktober 2007 20:10 Uhr :

Hallo zusammen!
Auf den Tag genau vor fünf Jahren habe ich den Elektro-Forum-Mitgliedern (und Lesern) versprochen, über die Erfahrungen mit dem Lichtmaschinen-Hochleistungeregler zu berichten. Es hat bis zu diesem Sommer gedauert, bis ich endlich den Digitalen Hochleistungsregler von Sterling eingebaut hatte.

Hochleistungsregler = HPR, gemeint ist nicht das Produkt von Hella/Agtar, sondern der erste digitale von Sterling, der noch ohne Lüfter und "PRO".

Kapitel 1: Wo kommt die FELD-Erregungsleitung ran?
Diese Frage, so meine Zusammenfassung, läßt sich, wie in der Sterling-Anleitung beschrieben, am besten austesten, wenn die Lichtmaschine mit den beiden zu prüfenden Polableitungen (nur eine ist die Felderregungsleitung) wieder im Auto eingebaut ist.

Anfang März haben ich im Keller eine Versuchsanordnung aufgebaut, um die Art der Felderregung (Pos oder Neg) mit der Lima im Schraubstock, vollständig inclusive D+ mit Prüfleuchteverkabelt, natürlich mit einer Autobatterie usw. zu ermitteln. Die Werte waren stark schwankend, oft wechselte die Diagnose, welcher Art nun die Erregung ist. Schließlich wurde mir klar, daß der Bohrmaschinen-Antrieb (1000 Watt Maschine) nicht genug Kraft hatte, um die Lichtmaschine wirklich in den Drehzahlbereich zu bringen, an dem der Regler wirklich arbeitet. Die Kontrollleuchte geht lange vorher aus. Die Werte entsprachen einer nicht aktiven Regelung. Immerhin waren die fraglichen Kabel ordentlich angelötet an den Kohlenhaltern, das ist doch auch schon etwas. Später im Urlaub zeigte sich: Unter 1700 U/min läuft nichts mit dem HPRegler, wenn Power verlangt wird.

Wichtige Tips:
Kolhlenhalter mit fertig montierter FELD-Erregungsleitung kann man für einige LIMA, auch für die VALEO bei Agtar kaufen (www.agtar.com).
Hierzu findet man im Bilder bei AGTAR im Werkstatt-Handbuch für HPR SansSouci , wobei leider nicht wirklich Informationen verschenkt werden, denn welcher Art (POS oder NEG) die Felderregung ist und gar, an welchem Pol das Felderregungskabel zu montieren ist, das wird nicht gezeigt, denn daran wird gut verdient. So wird folgerichtig auch kein fertig montiertes Felderregungskabel abgebildet.
Hier, und soweit ich weiß, nirgendwo sonst, die Auflösung: Die FELD-Erregungsleitung wird an den inneren (unteren) Kohlehalter der VALEO gelötet. Dazu können Fotos angefordert werden. Wenn man die LIMA auf die Riemenscheibe stellt, ist der Regler samt Kohlehalter „oben“ sichtbar. Eine Abdeckung muß demontiert werden, nicht jedoch der Kohlehalter oder der Regler selber. Bei den beiden übereinanderliegenden Haltern der Kohlen muß die Vergußmasse weggepuhlt werden und dann ist es der untere, an den die vorzugsweise WEIßE FELD-Erregungsleitung angelötet wird.
Eines aber habe ich vergessen: Ich hätte die FELD-Erregungsleitung des VALEO-Reglers unterbrechen und mit einem Schalter versehen sollen. Zur Entschuldigung muß ich anführen, daß ich da noch nicht wußte, welche von den beiden Leitungen die richtige wäre.

Im Juni 2007 habe ich zusammen mit einem sehr freundlichen Mechaniker in Mike´s Entenladen hier in Berlin drei Stunden gebraucht für eine sorgfältigen Lichtmaschnen-Wechsel. Da muß ja die Fluchtung des Keilriemens stimmen und Erich Christ hatte schon Unterlegscheiben entsprechend auf die Befestigungsbolzen geschoben, nur, jeweils fragten wir uns, davor oder dahinter bei jedem Teil?
Nun war eine neue Lichtmaschine eingebaut und ich hätte an der Stelle Ruhe geben können, denn die Lima war stärker als die Ältere.

Kapitel 2: Die NEGATIVE FELD-Erregung
POS oder NEG, das ist hier die Frage! (resp. dann auch sehr schnell SEINoder NICHTSEIN)
Irgendwann habe ich mich dann doch noch einmal mit der Sterling-Beschreibung beschäftigt, und siehe da, im englischen Original (viel kürzer und klarer, Engländer scheinen skrupellosere Ingenieure zu sein) stand: 90% aller europäischen Lichtmaschinen sind NEG felderregt, und dann standen da ein paar Namen, darunter VALEO..., das hatten die Sterling-Leute aber nicht auf deutsch übersetzt...denn es stimmt eben nicht immer.

Dann nahm ich das Kabel mit der etwas geringeren Spannung als Anschluß für das weiße FELDerregungskabel, insgesamt lagen meine Spannungen etwa 1 Volt über den Angaben, aber in dem Kabel etwas unter dem Anderen, das Spannungen bis 14,9 V aufwies. Da kam nach deutscher Anleitung sogleich wieder Sorge und Vorbehalt auf: Ist etwa der Regler kaputt? 14,5 V war als Grenzspannung genannt worden, darüber sei höchstwahrscheinlich der Regler kaputt. Gut, daß die englische Anleitung solche Wenns und Abers nicht kannte. Der VALEO-Regler war nicht kaputt.

Kapitel 3: Die Verkabelung

Gut ich baute den Hochleistungsregler auf das Armaturenbrett, ein Muster an Schönheit ist er nicht und verlegte alle Kabel:
GELB zu einer 12V Leitung, die durch das Zündschloß eingeschaltet wird, bei mir war das die Stromversorgung für den Gebläsemotor der Heizung, das läuft nur bei Zündung-an.
BRAUN zum D+ Anschluß
WEIß zum Feldkabel mit der niedrigeren, flexibleren Spannung.
ROT als Spannungsfühler ... ja das ist das eigentlich spannende Kapitel ...dazu später...
SCHWARZ 2X zum einem dicken Massekabel zwischen Lima und Karosserie
und
die Temperaturfühlerleitung bis nach hinten zu meinen OPzS-Einzelzellen im Aufbau.

Zwei Schalter schalten jetzt die GELBe Leitung (Stromversorgung HPR), am besten nur schalten, wenn Schalter zwei auf "AUS" steht, der schaltet die FELDerregung (WEIß durch.
Es wird von Sterling empfohlen, durch fröhlich-kindliches An-und-Ausschalten der FELD-Erregung den Effekt des HPR zu testen

Die Schalter haben auch noch so lustige LED im Hebel eingebaut und im FELD-Schalter flackerte die LED schon im ausgeschalteten Zustand, von hinten durch den VALEO-Regler angesteuert. Legte ich den Schalter nun um, brannte die LED hell und gleichmäßig, die stärkere Felderregung des HPR machte sich bemerkbar. Unter Volllast (80-90A), wenn auch die LIMA-Spannung trotz HPR in den Keller (13,7V statt 14,7 V) sinkt, war die Diode aus und ging erst wieder an, wenn der Großverbraucher aus war oder die Batterie nicht mehr über 30 A zog.

Besondere Erwähnung finden soll der Querschnitt der Verkabelung: 4 x 16 qmm von der LIMA zu einer 100 A Sicherung, genauso weiter zur ersten Diode. Zur zweiten Diode sind es nur 2 x 16 qmm. Von dem Meßpunkt zwischen den Dioden (14,7 V) bis zu den Aufbau-Batterien sind auf der PLUS- (ebenso wie vom zentralen Massepunkt am Chassis auf der MINUS-)Seite 85 qmm Kabel über 5 m verlegt. Ein Spannungsabfall ist kaum meßbar.

Kapitel 4: Hier endet für gewöhnlich jede weitere Beschäftigung mit der Materie, denn der Regler ist ja eingebaut und man vertraut blind auf seine Wirkung.

Hinsichtlich der Auswirkungen auf die SpitzenSpannung ohne Dioden am HPR-Meßpunkt ohne große Leistungsanforderung tat sich aber nicht viel:
14,6 V bot der VALEO-Regler
14,75 V bot der HPR-Regler

Genau an diesem Punkt fangen dann die Geister an zu schweigen und weinen leise über das viele Geld, Ihr wißt ja, was der HPR kostet, besonders wenn Firmen wie AGTAR ihn einbauen. Ich will damit nichts gegen AGTAR sagen, aber die Entwicklung der normalen LIMA-Regler hat aufgeholt, denn moderne Fahrzeuge haben einen hohen Stromverbrauch (und werden immer weniger genutzt im Durchschnitt, die Fahrzeiten werden kürzer). Vermutlich ist heute jeder normale LIMA-Regler ein "Hochspannungs"-Konstanthalter, aber kein Regler mit Regelkurve oder verschiedenen Arbeitszuständen eingebaut.

So mancher Erfahrungsbericht zu kommerziell eingebauten HPR hier im Forum war von seltsam gedämpftem Temperament und nicht mit Meßwerten untermauert, so von der Selbstverständlichkeit der positiven Auswirkung auf die Batterieladung ausgehend. Ich bin in solchen Fällen nicht sicher, ob nicht ebensolche Erfahrungen ohne den HPR gemacht worden wären resp. mit einer serienmäßigen Regelung gemacht wurden, die sich von dem HPR nicht übersteuern ließ.

Kapitel 5: Die Leistungsdiode(n):
Sterling empfiehlt an einer Stelle im deutschen Teil der Einbauanleitung eine CONRAD-200A-Hochleistungsdiode hinter die Lima zu hängen, aber nur, um die Spannung von 14,75 für die Startebatterie, die Leuchten usw. erträglicher zu gestalten und so das Nutzspannungsniveau auf 14,3 V zu bringen.
1. Die ROTE-Spannungsfühler-Leitung greift von der LIMA aus gesehen VOR der Diode zu: 14,7 V wird zu 14,3 V.
2. Die ROTE-Spannungsfühler-Leitung greift von der LIMA aus gesehen HINTER der Diode zu: 15,1 V wird zu 14,7 V

Man kann also die Diode zu zweierlei Zwecken gebrauchen:

1. Spannungsabsenkung für die Nutzer...
2. Spannungsanhebung über die Positionierung des Meßanschlusses, um den HPR vom VALEO-Niveau abzuheben und wenigstens 0,5 V echten Regelbereich zu haben.

Eine solche DIODE habe ich seit 2002, damals 60 DM. diese habe ich auf einen Kühlkörper gebaut (Achtung, alles steht unter Spannung und muß gegen das Fahrzeug isoliert werden) und erst einmal die obige Theorie getestet.
Dann bin ich zu CONRAD (2 Filialen abgeklappert) und habe noch so eine 200-A-DIODE für nunmehr 60 € erworben.

Jetzt fing ich an, mir die herrlichen Möglichkeiten auszumalen, die mit zwei Dioden möglich sind:

1. Die ROTE-Spannungsfühler-Leitung greift VOR der ersten Diode zu:
2. Die ROTE-Spannungsfühler-Leitung greift ZWISCHEN den Dioden zu:
3. Die ROTE-Spannungsfühler-Leitung greift HINTER der zweiten Diode zu:


zu 1. Es ergeben sich 14,7 V -- 14,3 V -- 13,9 V. Das würde man nicht machen, denn das könnte man auch ohne HPR haben: Mit VALEO-Regler ergeben sich: 14,6 V -- 14,2 V -- 13,8 V.

zu 2. Es ergeben sich 15,1 V -- 14,7 V -- 14,3 V. Das habe ich jetzt so eingebaut:

Nun habe ich eigentlich an dieser Stelle noch einmal eine Wahl:

2a: Ich schließe meine Aufbau-Batterien zwischen den beiden Dioden (hinter der ersten Diode) an das 14,7 V Niveau an.
2b: Ich schließe meine Aufbau-Batterien hinter beiden Dioden an das 14,3 V Niveau an.

zu3. Dann gibt es noch den extremsten Fall: Nun kann der HPR zeigen, was er kann, er bläst 15,5 V in die DIODEN-Kaskade und hat einen Regelbereich von einem Volt über dem VALEO-Regler und kann mit zwei DIODEN zwischen 14,7 V und 13, 8 V wunderschön regeln.
1. Nachteil: Die Starterbatterie und alle Verbraucher (Glühlampen) müssen das alles (14,7 V) mitmachen.
2. Nachteil: Die Gesamte Leistung muß durch beide Dioden: Verlustleistung im Idealfalle 2 x 30 W.

Es wäre also schöner gewesen, ich hätte einen Schalter in der FELDerregungsleitung des VALEO-Reglers, um ihn abzuschalten, ja, und dies ist nun das Projekt für das nächste Jahr!

Kapitel 6: Eure Kritik.
Ich sehe jetzt schon die Elektro-Forums-Gemeinde je nach Temperament betreten schweigen oder empört aufschreien wegen der hohen Spannungswerte.
Ich habe also die Aufbau-Batterien an den 14,7 V Punkt zwischen den Dioden angeschlossen, was durch den HPR noch auf etwa 14,2 V heruntergefahren werden kann.
Es sollte nicht vergessen werden, daß der Sterling-Hochleistungs-Regler eine Temperaturüberwachung der Batterien hat.

Der Regelbereich hinter den beiden Dioden zwischen 14,3 V und 13,8 V kommt der Starterbatterie zugute und an diesem Punkt ist die gesamte klassische Autoelektrik angeschlossen. Aber selbst diese Lösung empfehle ich nicht für eine GEL-Batterie, GEL-Akku-Liebhabern wird auch von Sterling abgeraten. Nun wird so mancher sagen: Es gibt doch eine GEL-Einstellung am Regler, ja aber dann bläst die LIMA natürlich auch keine 15,1 V in die Diodenkette. Da wird der Sterling-Regelbereich vom VALEO-Regler maskiert. Schon die serienmäßige 80-A-VALEO-LIMA mit 14,6 V „Ruhespitzenspannung“ ist Gift für GEL-Akkus, wenn man keine Dioden dazwischenschaltet.


Kapitel 7: Die Erfahrung—endlich!

Wir waren 6 Wochen bei mitunter über 40°C in Griechenland und ich kann berichten, daß der STERLING Hochleistungsregler sich bewährt hat.
Durch den erwähnten Schalter in der FELD-Erregungsleitung konnte ich zu jeder Zeit den Unterschied zwischen der normalen VALEO-Regelung und dem HPR feststellen. Die effektive HPR-geregelte-LIMA-Ausgangsspannung ist normalerweise 14,75 V, fällt aber bei geringeren Drehzahlen als 1900 U/min oder erheblich entleerter Batterie oder wenn große Verbraucher dranhängen, auch auf unter 14 V bis auf 13,7 V ab.

Trotzdem, abgesehen von Anfangsladephasen bei halb entleertem Akku, wo auch schon mal um die 90 A flossen, stellen sich mit HPR Ladeströme um die 70 A ein (am Akkushunt gemessen), der Rest (10 - 15 A) geht in die Bordelektrik oder in die Starterbatterie. HPR-abgeschaltet (VALEO-only) sind es nur 35 A Ladestrom bei Spannungen, die unter 13,5V abgefallen sind, ja, sich langsam von der aktuellen Batteriespannung herauf bekrabbeln.

Damit kann ich nun endlich die Klimaanlage TRUMA-FROSTAIR (Stromaufnahme durch Wechselrichter: etwa 50 A) betreiben (allerdings ohne allzuviel Kühlungseffekt) , ohne daß die Akkus ein LIMA-Leistungsdefizit ausgleichen müssen. Es ist ein Unterschied von verbleibenden etwa 15 A Ladestrom oder etwa 15 A Entladestrom. Den Kompressor für die Reifen (Stromaufnahme durch den Wechselrichter: 95 A) oder den Wasserkocher (jetzt ein kleinerer: 95 A) können aber noch immer nicht ganz ausgeglichen werden, laufen aber ja auch nur Minuten- oder Viertelstundenweise. Die Ladeendspannung stellt sich so um die 14,6 V ein, wenn der HPR nach einer gewissen Zeit abhängig von der Batteriespannung von der Anfangsladung auf Dauerladung geschaltet hat. Dieses Niveau ist dem VALEO-Regler zu verdanken, ein Umschalten bringt zu Tage, daß zwischen VALEO und HPR in dieser Phase kein Unterschied mehr besteht.

Der MSTE-Solar-Regler (Meyer) hat auch eine relativ hohe Ladeendspannung irgendwo bei 14,5 V, ist nicht temperaturkompensiert, läuft im Stand, wenn die Lüftung der Batterien gering ist und hat bei richtiger Ausrichtung der Paneele immerhin bis zu 15,3 A durchgereicht. Bei langen Fahrten steigt dann der Solarregler gegen Ladeende aber zuerst aus, während von der LIMA noch 3-4 A kommen.
Es gelang fast jeden Tag, Volladung zu erreichen, und das auch im Stand über bis zu einer Woche. Normale Entladung war etwa 25% über Nacht, konnte aber auch 35% betragen, mitunter waren 50% auszugleichen, was dann neben dem Tagesbedarf (etwa weitere 60-80 Ah) nicht vollständig gelang. Die ca. 50 Ah (25%) und der Tagesbedarf waren aber gut zu schaffen mit den 260 Wp installiert. Normalerweise sah ich zwischen 10.00 Uhr und 16.00 Uhr so etwa 190 W bis zu 220 W Solarleistung, die aber nicht vollständig in die Batterie gehen.

Kapitel 8: Die EXIDE-CLASSIC-Panzerplatten-Akkus sind belüftet und haben Gas-Rekombinatoren und sind temperaturkontrolliert.
Ein etwas ungewöhnlicher Belüftungskanal drückt zum Batterie-Kasten während der Fahrt einen erheblichen Luftstrom hinein, weil die Außenöffnung in der Nische sitzt, wo sich die Außenform des Fahrzeugs von der Doppelkabine zum Koffer verbreitert und ein erheblicher Luftstau seitlich einen Überdruck erzeugt. So ist in der Phase größter Ladeströme eine recht gute (Teil-)Luftkühlung gegeben. Ich konnte das schlicht mit der Hand erfühlen, wenn meine Frau fuhr und ich hinten saß. Wir hatten aber auch durchaus stationäre Situationen mit sicherlich 45°C, im Fahrzeug mehr, allerdings sind da die Ladeströme geringer und es wird um Volladung gerungen. Die Gas-Rekombinatoren (der Firma HOPPECKE) auf den Einzelzellen (210 Ah bei C10) haben immer ganze Arbeit geleistet, es ist weder im Winter noch im Sommer zu irgendeinem Wasserverlust gekommen, das habe ich regelmäßig im Blick gehabt.

Unser Stromverbrauch war deshalb erheblich höher als in früheren Jahren, weil die 90-l-WAECO-Kühlbox nicht über 12V betrieben werden konnte, sondern auf den 220 Volt-Eingang ausgewichen werden mußte, was eine Leistungsaufnahme von 14 A am Wechselrichter gegenüber 9A im normalen 12 V-Betrieb ausmachte.

Ich freue mich, nach fünf Jahren das Versprechen eingehalten zu haben, einen Erfahrungsbericht zum HPR von Sterling zu liefern.
Gruß Gerhard

Antworten:

• Re: Endlich Erfahrungsbericht Lima-Leistungsregler von Sterl - JoS Sonntag, 25. November 2007 14:11 Uhr
• Danke - Josef M. Montag, 8. Oktober 2007 22:10 Uhr