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Batterie (allgemein)


Die Batterie ist im Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor älter als der Generator. Sie hat dort schon die Zündung mit elektrischer Energie versorgt, als sie noch nicht während der Fahrt wieder aufgeladen werden konnte. Das musste dann vor beinahe jeder Fahrt zu Hause geschehen. Ihre Rolle als Energiespender für den Starter übernimmt sie erst viel später, als dieser die Handkurbel verdrängt.

Die Batterie ermöglich den Motorstart.

Vergleicht man die Batterie mit den allermeisten anderen Fahrzeugkomponenten, so hat sie sich im Prinzip am wenigsten weiter entwickelt. Auch wenn sie (2010) modern, wartungsfrei und trockener ist, es bleibt eine schwere, relativ wenig Energie speichernde Bleibatterie. Gleichwohl sind die Anforderungen an sie erheblich gestiegen.

Batterie: Stromversorgung bei abgeschaltetem Motor

Über 1000, 2000 und sogar 3000 Watt hinausgehende Leistungsansprüche waren früher bestenfalls für Reisebusse denkbar. Auch der sehr rasche Wechsel zwischen Stromab- und - aufnahme ist heute ein Problem. Als Ergebnis kann es passieren, dass schon Neufahrzeuge bei etwas längerer Standzeit mit Batteriedefekt beim Händler stehen.

Eigentlich sollte es keinen Betriebszustand geben, bei dem der Batterie mehr Energie entnommen als zugeführt wird. Eine solche Situation kann im Leerlauf eintreten, wo der Generator meist nur auf gut ein Drittel seiner Leistung kommt. Natürlich tritt eine negative Ladebilanz auch auf, wenn scheinbar alles ausgeschaltet ist, aber z.B. der Innenraum diebstahlüberwacht und auf evtl. Funkfernbedienung gewartet werden muss.

Zeitlich gesehen sind die Anforderungen an die Batterie noch höher. Denn genau dann, wenn sie die Leistung für den Startvorgang des Motors erbracht hat und nur unterdurchschnittlich geladen wird, ist der Verbrauch besonders hoch. Das fängt bei Dieselmotoren mit der Nachglüheinrichtung an, betrifft z.B. die Sekundärluftpumpe zur Katalysatoraufheizung, die auch elektrisch erfolgen kann und weiter die Scheibenheizungen, Beleuchtung und vieles mehr.

Die Batterie wird vom Generator dadurch geladen, dass dieser eine höhere Spannung als die derzeitige Batteriespannung liefert. Das gelingt am besten ab mittlerer Motordrehzahl bei nicht zu hohen Temperaturen, die einen zu großen Innenwiderstand des Generators bewirken. Den Leistungsbedarf in Kraftfahrzeugen können Sie hier erfahren.

Die Ladespannung der Batterie hat sich über die Jahre von etwa 13,8 V über 14,2 V auf bis zu 14,7 V geändert. Da kann der (zugegebenermaßen nicht häufige) Einbau einer älteren Batterie in ein modernes Fahrzeug schon problematisch sein.

Sie sollten heute eine Batterie nicht nur im Motorraum suchen und sich auch nicht zufrieden geben, wenn Sie eine gefunden haben. Nicht nur große Pkw und Wohnmobile verfügen über zwei Batterien. Eine bleibt unangetastet für den nächsten Motorstart, während die andere dann auch deutlich unter die Hälfte entladen werden kann.

Zu hohe Temperaturen im Motorraum oder zu niedrige im Gepäckraum können Batterien belasten. Manchmal ist auch neben dem Motor zu wenig Platz. Allerdings sollte zumindest die Starterbatterie wegen dem zu übertragenden Strom nicht zu weit vom Starter entfernt sein. Auch die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs kann hier eine Rolle spielen.

Die Regelung der Ladespannung hat auch schon viel Entwicklung genossen. Nach Einführung des Drehstromgenerators schien ein relativ einfacher Regler zu genügen. Erst das Aufkommen der Pulsweitenmodulation und die Übernahme z.T. in das Motor- oder Bordnetzsteuergerät haben die Möglichkeiten hier deutlich ausgeweitet.

Während des Motorstarts hält sich der Generator mit dem Laden sehr zurück, um die Batterie nicht zusätzlich zu belasten. Dann wird je nach Anforderung mehr oder weniger Pulsweite erzeugt, immer entlang einer erwünschten Ladespannung, die übrigens bei kalter Batterie höher und bei warmer niedriger sein kann. Das alles geschieht umso effektiver, je weniger (auch hochfrequente) Schwankungen in der Spannung vorkommen.

Spätestens an dieser Stelle sollten wir uns über das Elektrische Energiemanagement und den Batteriesensor unterhalten. Denn irgendeiner muss ja die Temperatur an der Batterie messen und z.B. zwei Batterien zur richtigen Zeit ent-/laden. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang der Notlauf, also die länger anhaltende negative Energiebilanz.

Die Batterie muss dringend ihren Spitzenplatz in der Pannenstatistik abgeben. Notfalls durch harsches Abschalten größerer Verbraucher muss ihr Zusammenbruch unbedingt verhindert werden. Der Sensor direkt am Batteriepol ermöglicht über mehrere, quasi gleichzeitige Messungen ein genaues Bild des Batteriezustands. Er ermöglicht (über LIN-Bus) z.B. auch komplette Fehleranalyse. 11/10

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