Nachfolgend habe ich einige Ideen für die Realisierung meiner neuen Moped-Elektrik zusammengetragen. Alle haben gemeinsam, dass die vom Generator kommende Wechselspannung gleichgerichtet wird!
Idee 1:
Ich verwende einen Blei-Säure Akku der mit hohen Ladeströmen problemlos klarkommt. Die Generatorspannung wird über einen elektronischen Schalter direkt mit dem Akku verbunden. Für die Abschnitte der Sinus-Halbwellen in denen die Spannung oberhalb von 13,8V liegt wird der elektronische Schalter einfach geöffnet. Sämtliche Verbraucher werden dann auch direkt an die Batterie angeschlossen, welche hier einfach als Puffer dient.
Vorteile:
- Sehr einfacher Aufbau
- Schnell realisierbar ohne große Tests und Probleme
Nachteile:
- Ich muss nir nen Blei-Säure Akku kaufen
- Blei-Säure Akkus bei gleicher größer weniger Kapazität
- Bordspannung schwankt realtiv stark, je nach Ladezustand und ob der Motor läuft oder nicht
- Kann zu problemen führen, da die Leerlaufspannung eventuell viel größer ist als die Spannung unter last, wird erst viel zu spät wieder eingeschaltet
Idee 2:
Die Generatorspannung wird mit einem Elko gepuffert und über einen Schaltregler auf 13,8V bei maximal 0,5A gewandelt um den Blei-Gel Akku zu laden. Ebenso wird ein weiterer, weitaus größerer Schaltregler von der Generatorspannung verorgt, der diese auf konstante 12V konvertiert. Über ein Relais wird, wenn der Generator nicht läuft, der Spannungseingang des Schaltreglers einfach auf den Akku umgeschaltet. Das ganze macht natürlich einen besonderen Schaltregler notwendig, der einen breiten Eingangsspannungsbereich von wenigen Volt bis zu 30..40V (kA wie viel die Lima wirklich ausspuckt) hat.
Vorteile:
- Ich kann den vorhandenen Blei-Gel Akku verwenden
- Der Akku wird schonend geladen
- Konstante Spannung von 12V unter allen Umständen auf dem Bordnetz
Nachteile:
- Komplizierter Aufbau, lange Planung
- Groß dimensionierte (und teure) Induktitivät für den Schaltregler notwendig
- Eigentlich unnötig, da Beleuchtung und Heizung gar keine konstante und stabilisierte Spannung brauchen
Idee 3:
Die Generatorspannung wird mit einem Elko gepuffert und wie bei Idee 2 über einen Schaltregler auf 13,8V bei maximal 0,5A gewandelt um den Blei-Gel Akku zu laden. Parallel dazu folgt ein elektonischer Schalter, der mit einem PWM-Signal angesteuert wird, dessen Tastverhältnis von der Spannung, die an den Puffer-Elkos anliegt, abhängig ist. Je größer die Spannung, desto geringer ist das Tastverhältnis. Somit fließen pulsweise hohe Ströme durch die Verbraucher, aber die durchschnittliche Leistung bleibt gleich. Sobald der Generator keinen Strom mehr liefert muss mittels Relais oder elektronischem Schalter der Akku direkt ans Bordnetz geschaltet werden.
Vorteile:
- Ich kann den vorhandenen Blei-Gel Akku verwenden
- Der Akku wird schonend geladen
- Relativ wenig Schaltungsaufwand, keine teuren Teile
Nachteile:
- Bordspannung nur noch für ohmsche Verbraucher geeignet (Lampen, Heizung..) nicht aber für Elektronik
- Eventuell Extra-Leitung mit konstanter Spannung fürs Cockpit notwendig
Idee 4:
Ich verwende einen Blei-Säure Akku der mit hohen Ladeströmen problemlos klarkommt. Die Generatorspannung wird direkt an Akku und Verbraucher geleitet und parallel dazu über eine transistorgestützte Z-Diode mit 13,8V Durchlassspannung auf eben diese Spannung begrenzt, da die Diode dann soviel Strom zieht, dass die entsprechende Restspannung einfach am Innenwiderstand des Generatos abfällt, was mitunter zu sehr hohen Verlustleistungen führt, vor allem wenn kein Verbraucher an ist, der selbst Leistung verbrät. Der Akku dient wieder als Puffer.
Vorteile:
- Sehr einfacher Aufbau
- Schnell realisierbar ohne große Tests und Probleme
- Gegenüber Idee 1 steht die Generatorspannung fast dauerhaft zur verfügung und nicht nur in kurzen Impulsen
Nachteile:
- Ich muss nir nen Blei-Säure Akku kaufen
- Blei-Säure Akkus bei gleicher größer weniger Kapazität
- Bordspannung schwankt realtiv stark, je nach Ladezustand und ob der Motor läuft oder nicht
- Energieverschwendung, groß ausgelegte Kühlung notwendig
- Die verbratene Leistung geht von der Motorleistung ab, was bei dem kleinen 50ccm Motor mit ohnehnin schon geringer Leistung schon leicht ins Gewicht fallen kann.