Forum: Fahrzeugelektronik Thermische Belastbarkeit Limadioden


von Thomas R. (thomasr)


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Seit über einem Jahr ist unsere Lima im Schiff eine gewöhnliche 120A wie 
sie von vielen Anbietern als Ersatz für Volvo Penta TAMD40A AQD41A AQ131 
AQ140A angeboten wird. Im Schiff muß sie aber eine 600Ah LFP Bank laden 
und wird deshalb aktiv/zusätzlich gekühlt.

Um ganz sicher zu gehen habe ich der Lima direkt auf die Diodenplatte 
einen Thermoschalter für 105°C verpaßt der bei Übertemperatur das Feld 
abschaltet.

Das funktioniert bisher hervorragend, jedoch hatten wir jetzt zum ersten 
Mal eine temperaturbedingte Abschaltung bei sehr langem Liegen/Warten 
(vor einer Brücke oder Schleuse) mit wenig Drehzahl und hohen 
Außentemperaturen.

An sich nicht schlimm (genau dafür ist der Thermoschalter ja vorgesehen) 
aber irritierend, weil dann der Drehzahlmesser ausfällt und der 
Thermoschalter nicht für eine zu häufige Schaltung ausgelegt sein wird 
(er schaltet DC!).

Die 105°C Ansprechtemperatur waren geschätzt; ist da evtl. noch "Luft 
nach oben"?

Natürlich weiß kein Mensch welche Dioden da verbaut sind (es sind aber 
GANZ SICHER Zenerdioden, extra getestet). Was wäre eine realistische 
Annahme für deren thermische Belastbarkeit?

Auf dem Bild sieht man den (weißen) Thermoschalter direkt neben einer 
Leistungsdiode auf dem Kühlblech in der Lima. Eine bessere Kopplung 
sollte kaum möglich sein?

: Bearbeitet durch User
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Gibt's da keine Version mit aktiver Gleichrichtung die dann nahezu 
verlustfrei wäre und kaum Kühlung bräuchte...?

von Michael B. (laberkopp)


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Die Dioden halten 150 GradC aus, aber dein Blech wird kälter als der 
Kristall sein.

Für die LiMa spielt die Akkugrösse keine Rolle, auch der Ladezustand 
nicht (klar, ein voller Akku muss nicht mehr geladen werden). Sie 
begrenzt den Strom selber, deine Neue auf 120A, die alte auf 140A.

Sie muss halt nur ihre wirkungsgradbedingte Abwärme los werden, vor 
allem wenn sie länger vollen Strom liefern muss wie bei leerem Akku, und 
erwartet dafür eine bestimmte Kühlung, im Auto per Fahrtwind, bei dir 
per Lüfter (sicher zusätzlich zum Lüfter auf der LiMaWelle, der 
allerdings im Leerlauf nicht viel bringt). Wenn der Lüfter ausreichend 
dimensioniert ist, wird sie nie überhitzen und braucht keine 
Thermoabschaltung.

Sorge für ausreichende Luftkühlung.

von Udo S. (urschmitt)


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Michael B. schrieb:
> bei dir
> per Lüfter (sicher zusätzlich zum Lüfter auf der LiMaWelle, der
> allerdings im Leerlauf nicht viel bringt).

Das wäre auch mein erster Ansatz. Bei Leerlauf bringt das Lüfterrad der 
LiMa nicht genügend Durchsatz. Zusätzliche (ggf. über ein Thermostat 
gesteuerte) Fremdkühlung vorsehen.

von Thomas R. (thomasr)


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Das Laden von LFPs durch eine Lima erfordert völlig andere 
Herangehensweisen als das Laden von Bleiakkus. Deren Ladestrom nimmt 
relativ schnell ab so daß die Lima nicht lange maximal belastet wird. 
Eine LFP nimmt sich was sie bekommen kann und zwar solange bis sie 
wirklich voll ist (das BMS abschaltet).

Das bedeutet für die Lima: Dauerlast für Stunden. Das hält keine normale 
Lima aus und brennt einfach ab (wahlweise Dioden oder Wicklung). Wer es 
nicht glaubt: https://www.youtube.com/watch?v=jgoIocPgOug

Daher habe ich die Lima zwangsgekühlt, siehe Bild (schrub ich schon 
eingangs). Und TROTZDEM reicht das bei geringen Drehzahlen/hoher 
Ladeleistung manchmal nicht aus.

Der Thermoschalter rettet dann die Lima vor dem Verbrennen (der schaltet 
nur die Feldwicklung ab, nicht etwa die Last!)

Aber ist ein Thermoschalter mit 105°C eventuell zu niedrig gewählt? 
Könnten die Dioden auch mehr ab?

: Bearbeitet durch User
von Troll A. (trollator)


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Thomas R. schrieb:
> Daher habe ich die Lima zwangsgekühlt siehe Bild.

Der Luftstrom vom Lüfterrad der Lima und deines Ventilators gehen in die 
gleiche Richtung?
Nur zur Sicherheit...

von Udo S. (urschmitt)


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Thomas R. schrieb:
> Daher habe ich die Lima zwangsgekühlt, siehe Bild (schrub ich schon
> eingangs).

Sorry das hatte ich überlesen. Aber wenn ich das 80mm Lüfterchen sehe 
würde ich spontan sagen: nimm 120mm.
Welchen Luftdurchsatz soll der verbaute Lüfter bringen?

von Thomas R. (thomasr)


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Troll A. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Daher habe ich die Lima zwangsgekühlt siehe Bild.
>
> Der Luftstrom vom Lüfterrad der Lima und deines Ventilators gehen in die
> gleiche Richtung?
> Nur zur Sicherheit...

JA doch! Das Lüfterrad hinter dem Riemenrad saugt die Luft durch die 
Lima. Dabei trifft die Kühlluft zuerst auf die empfindliche Diodenbank, 
dann erst auf die Wicklungen. Ist bei diesen alten Limatypen immer so.

Erst die neueren Kompaktlimas haben zwei innenliegende Lüfterräder bei 
denen sowohl von vorn wie auch von hinten angesaugt wird (und seitlich 
raus).

von Thomas R. (thomasr)


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Udo S. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Daher habe ich die Lima zwangsgekühlt, siehe Bild (schrub ich schon
>> eingangs).
>
> Sorry das hatte ich überlesen. Aber wenn ich das 80mm Lüfterchen sehe
> würde ich spontan sagen: nimm 120mm.
> Welchen Luftdurchsatz soll der verbaute Lüfter bringen?

Luftdurchsatz steht doch drauf! 80cfm also etwa 40l/s.

Das ist ein Rohrlüfter dem ich die 3" Anschlüsse weggeschnitten habe. 
Der eigentliche Lüfter IST ca. 120mm

von Michael B. (laberkopp)


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Thomas R. schrieb:
> Das Laden von LFPs durch eine Lima erfordert völlig andere
> Herangehensweisen als das Laden von Bleiakkus. Deren Ladestrom nimmt
> relativ schnell ab so daß die Lima nicht lange maximal belastet wird.
> Eine LFP nimmt sich was sie bekommen kann und zwar solange bis sie
> wirklich voll ist (das BMS abschaltet).

Das ist völliger Quatsch.

von Thomas R. (thomasr)


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Michael B. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Das Laden von LFPs durch eine Lima erfordert völlig andere
>> Herangehensweisen als das Laden von Bleiakkus. Deren Ladestrom nimmt
>> relativ schnell ab so daß die Lima nicht lange maximal belastet wird.
>> Eine LFP nimmt sich was sie bekommen kann und zwar solange bis sie
>> wirklich voll ist (das BMS abschaltet).
>
> Das ist völliger Quatsch.

Du machst deinem Namen aber alle Ehre!

Das ist nun schon tausendfach bewiesen und beschrieben worden, willst du 
es nicht verstehen??

von H. H. (hhinz)


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Michael B. schrieb:
> Die Dioden halten 150 GradC aus, aber dein Blech wird kälter als der
> Kristall sein.

Üblich sind Tj_max=200°C, Tc_max=150°C.

von Michael B. (laberkopp)


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Thomas R. schrieb:
> Du machst deinem Namen aber alle Ehre!
> Das ist nun schon tausendfach bewiesen und beschrieben worden, willst du
> es nicht verstehen??

Beide Akkutypen nehmen genau den Strom auf, den die Lima liefert, bis 
hin zur Ladeschlusspannung an der die Lima abregelt. Der Akku hat genau 
gar keinen Einfluss auf den Ladestrom, es ist nur die Lima die ihn 
regelt. Wie früh die Lima bei vollem Akku mit dem Strom runter geht 
hängt im wesentlichen vom Kabel zwischen Lima und Akku ab, das trägt den 
grössten Widerstand bei.

Thomas R. schrieb:
> zwangsgekühlt, siehe Bild

Absaugen bringt deutlich weniger als anblasen, auch als seitliches 
anblasen.

von Thomas R. (thomasr)


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Michael B. schrieb:
>
> Beide Akkutypen nehmen genau den Strom auf, den die Lima liefert, bis
> hin zur Ladeschlusspannung an der die Lima abregelt. Der Akku hat genau
> gar keinen Einfluss auf den Ladestrom, es ist nur die Lima die ihn
> regelt. Wie früh die Lima bei vollem Akku mit dem Strom runter geht
> hängt im wesentlichen vom Kabel zwischen Lima und Akku ab, das trägt den
> grössten Widerstand bei.
>
Laß gut sein, von Ladecharakteristika hast du offensichtlich keine 
Ahnung.

von Thomas R. (thomasr)


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Michael B. schrieb:

> Thomas R. schrieb:
>> zwangsgekühlt, siehe Bild
>
> Absaugen bringt deutlich weniger als anblasen, auch als seitliches
> anblasen.

Das ist doch Anblasen? Die Luft strömt von hinten durch die Lima nach 
vorn zum saugenden Lüfterrad am Riementrieb.

von Thomas R. (thomasr)


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H. H. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Die Dioden halten 150 GradC aus, aber dein Blech wird kälter als der
>> Kristall sein.
>
> Üblich sind Tj_max=200°C, Tc_max=150°C.

Das ist die Antwort die ich mir erhofft hatte (sowohl qualitativ wie 
inhaltlich), DANKE.

Dann werde ich mal den Thermoschalter gegen einen 120°C tauschen.

von H. H. (hhinz)


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Thomas R. schrieb:
> Dann werde ich mal den Thermoschalter gegen einen 120°C tauschen.

Denke auch, dass das noch ausreicht.

von Matthias S. (dachs)


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Thomas R. schrieb:
> 600Ah LFP Bank

Was heisst das in Wh? Macht ihr das Duschwasser elektrisch?

Normalerweise verringert man die Leistung (den Strom) bei zunehmender 
Erwärmung und schaltet nicht hart ab.

von Heinrich K. (minrich)


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Der Zusatzlüfter bläst zwar in Richtung Lichtmaschine, die Luft kann 
aber nach dem Lüfter bequem an der Lichtmaschine vorbeiströmen, statt 
sich durch die strömungstechnisch enge Lima zu quälen.

von Matthias S. (dachs)


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Heinrich K. schrieb:
> die Luft kann
> aber nach dem Lüfter bequem an der Lichtmaschine vorbeiströmen, statt
> sich durch die strömungstechnisch enge Lima zu quälen.

So sieht das rein optisch aus.
Ausserdem ist die Luft, die der Lüfter in dem engen Motorraum ansaugt, 
auch schon warm.

von H. H. (hhinz)


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Noch ein Datenblatt, sogar Tj_max=235°C.

von Thomas R. (thomasr)


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H. H. schrieb:
> Noch ein Datenblatt, sogar Tj_max=235°C.

Danke, das sind aber "ganz neue". Ich bin eben nicht sicher was da in 
einer "refurbished" Lima verbaut wurde und muß das schlechteste 
annehmen. Einziger Hinweis ist "Zenerdiode". Die waren ganz früher nicht 
üblich.

Ich denke die 120°C werden reichen.

von Thomas R. (thomasr)


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Heinrich K. schrieb:
> Der Zusatzlüfter bläst zwar in Richtung Lichtmaschine, die Luft kann
> aber nach dem Lüfter bequem an der Lichtmaschine vorbeiströmen, statt
> sich durch die strömungstechnisch enge Lima zu quälen.

Grundsätzlich richtig aber ein luftdichter Anschluß zwischen Lüfter und 
Limarückseite ist wegen der ganzen Strippen nicht einfach zu erstellen. 
Daher die Wahl eines Rohrlüfters der einen gerichteten "Strahl" erzeugt 
(auch wenn das vordere Rohr gekürzt wurde).

von Thomas R. (thomasr)


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Matthias S. schrieb:

> So sieht das rein optisch aus.
> Ausserdem ist die Luft, die der Lüfter in dem engen Motorraum ansaugt,
> auch schon warm.

Tatsächlich wäre es besser die Luft von außen anzusaugen aber das ist 
wegen der Lage der Belüftungsöffnungen (hinter den Dieseltanks) nicht 
möglich. Da das Abgas aber wassergekühlt abgeleitet wird und der 
Kühlwasserthermostat schon bei 82°C öffnet sind im Motorraum niemals 
mehr als 60°C.

von H. H. (hhinz)


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Thomas R. schrieb:
> Ich denke die 120°C werden reichen.

Ohne weitere Messung und ein Datenblatt der tatsächlich eingebauten 
Dioden würde ich auch nicht mehr riskieren.

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