12V + 230V-Stromversorgung für Wohnmobil

  • Hallo Tom,


    dieses tolle Forum hat mich schon sehr viel weitergebracht. Für den einen oder anderen Punkt benötige ich nur eine Bestätigung, ob ich die Sache richtig verstanden haben, bei anderen konnte ich noch nichts finden.


    Ich bin gerade dabei, einen ehemaligen Rettungswagen in ein Womo umzubauen. Dabei möchte ich möglichst viel von der aufwendigen E-Installation erhalten, vor der ich großen Respekt habe. Ich möchte die Batteriekapazität erhöhen und ergänzend zur 12 V-Versorgung den vorhandenen 230V-Stromkreis über einen Wechselrichter auch mobil ermöglichen. Im Fahrzeug habe ich eine Starterbatterie mit 83 Ah (nass) und eine Aufbaubatterie Exide-Gel mit 80 Ah, Lichtmaschine mit 120 A.


    • Frage: ich habe 2 Stck. Mastervolt AGM-Batterien mit je 180 Ah bekommen, die gut zwischen beide Vordersitze passen. Kann ich diese parallel zur Exide-Gel Batterie fest verkabeln? Nach dem, was ich hier gelesen habe, dürfte das in Ordnung gehen.
    • Frage: Das eingebaute Ladegerät ist ein I/U-Lader mit 2 X 15 Ah (TransWatt TWBO 02-2X12V) und lädt getrennt Starter- und Aufbaubatterie. Passt
      dieses Ladegerät zu den Batterien von der Ladekennlinie her und auch von der Leistung? Die I/U-Ladekennlinie ist wohl langsam, liefert 13,8 V, wäre also ausreichend. Aber die Leistung ist mit 15 Ah wohl sehr schwach. Würde das BC-1210 eine Verbesserung bringen oder ist hier ein anderes empfehlenswert?
    • Als Wechselrichter habe ich ein 2000/4000 W-Gerät (reiner Sinus) im Auge. Es soll neben allen möglichen Ladegeräten (Handy, Labtop, Akkuschrauber) auch kurzfristig den Toaster (750 W), die Espresso-Maschine (1.250 W) und den Wasserkocher (1.700W) füttern können. Ich weiß, dass hier sehr hohe Ströme von der Batterie fließen und plane Kabel mit 50 qmm oder noch mehr Querschnitt und maximal 40 cm Länge. Passt das mit der vorhandenen Batteriekapazität zusammen? Irgendwo habe ich aufgeschnappt, dass AGM/GEL-Batterien hier gar nicht ideal wären.
    • Wenn die zusammengerechneten 440 Ah-Batterien mal recht stark entladen sind, könnte das die Lichtmaschine unzulässig belasten? Gäbe es dafür ein Gerät, das die Ladung begrenzt und auf einen längeren Zeitraum verteilt? Oder ist ein stärkere bzw. 2. Lichtmaschine notwendig?

    Für manche dieser Fragen haben ich widersprüchliche Antworten aus dem Bekanntenkreis bzw. einem anderen Forum erhalten. Ich wäre froh, abschließend Klarheit zu bekommen und die Sache in Angriff nehmen zu können (die Batterien habe ich schon ;) ).


    Vielen Dank und Gruß, Mobilix

  • Hi,


    das klingt doch schon mal alles recht gut: Ordentliche Batterien, anständige Kabel, ich merke schon - das wird was. :) Aber der Reihe nach:


    Zu 1.: Man fasst die drei Zweitbatterien zu einem einzigen parallelen Block zusammen und erhält so eine Gesamtkapazität von rund 440Ah. Damit kann man schon einiges anfangen. Aber bitte bei der Verdrahtung der Pluspole aufpassen: Bei solchen großen Kapazitäten fließen im Kurzschlussfall ordentliche Ströme, daher empfiehlt sich unbedingt eine besonders saubere Installation und bei Kabeln, die länger als 50cm sind und u.U. irgendwie Kontakt zum Fahrzeugchassis bekommen können (Unfall?) eine Absicherung direkt an den Pluspolen der einzelnen Batterien durch ANL-Kabelsicherungen. Nicht das es sonst noch zu einem Brand kommt.


    Zu 2.: "Ah" beschreibt eine bestimmte Strommenge, die man Akkus entnehmen kann. Auf Ladegeräte lässt sich aber die Zeitkomponente (also das "h" in "Ah") nicht anwenden (sie leeren sich ja nicht), weshalb man dort nur von "A" wie Ampere spricht. Also ich gehe mal davon aus, dass ein Ladegerät mit zwei getrennten Ausgängen und einer Belastbarkeit von je 15A pro Ausgang gemeint ist. Falls ich falsch liege bitte korrigieren. Wenn man den Maximalstrom eines Ladezweiges von 15A verwendet, um den großen Akkublock mit 440Ah aufzuladen, wird das bei entladenen Akkus mehrere Tage dauern. Aber möglich ist das natürlich trotzdem, wenn man genug Zeit hat. Mein BC-1210 schafft "nur" 10A, der wäre hier also kein Fortschritt. Statt dessen würde ich zu einer ordentlichen Ladewumme wie z.B. Tom's Power-Lader 1kW mit max. 60A Ladestrom und 1.000W-Ladeleistung raten (EUR 265,-), da geht dann auch mal was. Ob IU, IUoU oder IUoUschlagmichtot ist eher wurscht. Sowas braucht man eigentlich nur bei Dauerladung zur Absenkung der Ladespannung, wenn die Akkus voll sind und weiter permanent geladen werden sollen.


    Zu 3.: 4kW-Wechselrichter-Leistungsaufnahme sind bei 12V immerhin mindestens 333A (zzgl. der Verluste durch den beschränkten Wirkungsgrad von nur etwa 85%), das können die AGM- oder Gel-Akkus schon mal abgeben. Aber natürlich nicht sehr lange. Für die Abgabe so hoher Ströme sind eigentlich eher Starterbatterien geeignet, nur mögen die es leider wieder nicht, regelmäßig zyklischen entladen und wieder geladen zu werden. Aber gehen tut das jedenfalls mit den AGM- oder Gel-Akkus.


    Zu 4.: Der Lichtmaschine macht es nichts aus, für längere Zeit voll belasetet zu werden, das verträgt die schon. Es sollte dann aber ausreichend Kühlluft zur Verfügung stehen. Damit kann es in komplett verkapselten Motorräumen schon mal eng werden. Notfalls für ausreichend Frischluft sorgen. Eine zweite Lichtmaschine ist aber aus technischer Sicht sinnvoll, um mehr Ladeleistung zu bekommen. Andererseits kann der Aufwand, eine zweite leistungsstarke Lichtmaschine zu montieren, durchaus beträchtlich sein, denn die Leistung muß ja auch mechanisch über Riemen übertragen werden. Das ist gerade bei Lichtmaschinen ab 100A kritisch, denn da brauchts entweder zwei Keilriemen und Tandem-Riemenscheiben, oder einen Rippenflachriemen mit gedämpfter Spannvorrichtung. Zum Nachrüsten ist das etwas frickelig, es muß schließlich auch genug Platz vorhanden sein.


    Bei den hier fließenden hohen Strömen ist auch auf die Trenn-technik zwischen Starter- und Versorgungsbatterien zu achten. Diese soll verlustarm und bezahlbar sein und zuverlässig arbeiten. Bei diesen Strömen bietet sich nicht allzuviel an, weshalb ich hier meinen 300A-ZVL-Trenn-MOSFET empfehle.


    Viele Grüße!


    Thomas Rücker

  • Vielen Dank, Tom, für die unerwartet schnelle und umfassende Antwort.


    Damit sind meine Fragen erschöpfend beantwortet, gleichzeitig ergeben sich (wen wundert's) neue!


    • Es gibt für den Fachmann vielleicht eine sinnvolle und auch eine weniger sinnvolle Art, die Batterien untereinander anzuordnen. Sollte man die kleinere GEL-Batterie mit der Plus-Seite an die Einspeisung (12-V-Netz bzw. Wechselrichter) legen, oder besser eine der beiden großen AGM? Daraus ergeben sich dann unterschiedlichen Leitungslängen bei der Plus- und de Minusleitung.
      Gibt es eine Mindestlänge für die Batteriekabel, um noch eine ANL-Sicherung einbauen zu können?
      Die Kabel lasse ich dann anfertigen, wenn die Frage der Positionierung der Batterien geklärt ist.
    • Danke zur Info über Ah und A - ich hatte das eigentlich ja schon aus dem Studium diverser Threads hier gelernt, aber prompt übersehen.
      Da ich unterwegs meist frei stehe und wahrscheinlich selten an Landstrom komme, will ich zunächst erst mal auf die Ladewumme verzichten und probieren, ob meine Solarzellen ausreichend Strom liefern. Für den Notfall habe ich noch einen kleine Honda-Generator. Und wenn das Fahrzeug hier bei mir steht, dann kann es ruhig gemächlich mit dem 15 A-Ladestrom aufgetankt werden. Das Meanwell-Gerät behalte ich mal auf der nice-to-have-Liste.
    • Ich bin froh, dass die Kombination von Wechselrichter mit diesen Batterien geht, danke.
    • Meine Lichtmaschine sitzt ganz unten, unter dem Kühler, scheint ganz gut im Luftstrom zu liegen (Das Grundfahrzeug ist ein Iveco Daily 45 C 15). Ich sehe keinen Platz für eine zweite, aber ich frage mal in der Werkstatt nach.
      Vorerst will ich es erst mal versuchen, welche Ladung ich mit den üblichen Fahrstrecken erreichen kann; dazu habe ich noch keinen Erfahrungswert. Im Zweifelsfall ist es wohl einfacher, noch ein Solarpaneel mehr aufs Dach zu legen, als den Motor umzubauen.
    • Trennrelais: das war mir nicht klar, dass das hier ein wichtiges Bauteil ist. In der vorhandenen Elektrik von WAS ist das ganz sicher verbaut, aber ich weiß noch nicht was genau und wo. Es gibt aber einen sog. Notstartknopf, der eine Verbindung zwischen Aufbaubatterie und Starterbatterie herstellt. Man sagte mir, dass man nach einer kurzen Wartezeit dann auch mit einer entladenen Starterbatterie noch starten könnte. Habe ich noch nicht ausprobiert.
      Gibt es einen einfachen Weg festzustellen, ob das verwendete Trennrelais "gut" ist? Bedeutet die jetzt ja deutlich erhöhte Batteriekapazität automatisch eine höhere Anforderung an das Relais?

    Wieder viel Text, ich sage schon mal Danke fürs Lesen.


    Gruß, Mobilix

  • Ich komme mal gleich zu den Fragen:


    Zu 1.: Den ersten Teil der Frage hab ich nicht so recht verstanden. Welcher Pluspol der drei Zweitakkus jetzt als erster am gemeinsamen Pluskabel zu liegen kommt, spielt keine Rolle. Wenn das Kabel ausreichend stark und damit verlustarm ist, werden alle Akkus gleich gut versorgt oder belastet. Der ANL-Sicherungshalter ist knapp 20cm lang und zusammen mit dem ersten Verbindungskabel zum Batterie-Pluspol ergibt das eine Länge von mindestens 30cm. Da auch wieder ein Stück Kabel aus dem Sicherungshalter herausführen muß, würde ich also von rund 40cm Mindestleitungslänge ausgehen, ab der man diese ANL-Sicherungshalter ohne Verrenkungen einsetzen kann. Sollen kürzere Strecken abgesichert werden, könnte man Sicherungen verwenden, die mechanisch direkt am Batterie-Pluspol angeschraubt werden. Deren Handelsname ist mir momentan entfallen, geben tut es sowas aber.


    Zu 2.: Klar, auch mit 15A Ladestrom bekommt man die Akkus voll, gar keine Frage. Es dauert nur halt etwas länger.


    Zu 5.: Maßgeblich sind hauptsächlich Spannungsverlust unter Lastbedingungen(!) und Zuverlässigkeit, ferner natürlich auch der Preis. Wenn die Akkus jetzt größer werden, dann wird natürlich auch länger ein höherer Ladestrom fließen, wenn der Motor läuft. Diese höhere Last muß das Trennglied verlustarm und dauerlastfest vertragen. Am besten mal schauen was genau verbaut wurde. Dann dafür sorgen, dass zur Prüfung des Spannungsabfalls ein möglichst hoher Ladestrom fliesst (also die Akkus mal absichtlich ein Stück weit entladen und beim Laden gleichzeitig ein paar starke Verbraucher im Sekundärnetz einschalten. Dann einfach messen, wie hoch der Spannungsunterschied zwischen Pluspolen der Starterbatterie und des Versorgungsbatterieblocks ist. Mehr als 0,5V bei Volllast dürfen hier nicht abfallen, sonst verschenkt man sinnlos Energie und Ladezeit. Je größer die Verluste ausfallen, desto mehr verlängert sich die Aufladezeit der Zweitbatterien.


    Wegen der Solarpanele kommt es sehr auf die Lichtmenge an, die zur Verfügung steht. Nicht selten hat sich einer ganz fürchterlich mit der Leistungsausbeute verschätzt und hat sich hinterher geärgert, wie wenig Energie die teuren Solarpanele in der harten Praxis des Alltags ins System einspeisen. Monsterverbraucher wie Kaffeemaschinen o.ä. kann man bei Solarversorgung gleich komplett abhaken, denn eine einzige Tasse elektrisch bereiteter Kaffee pro Tag wird sich kaum aus dem Strom einer praktisch installierbaren Solarpanelreihe gewinnen lassen. Da geht nichts ohne Landstrom oder Motorkraft. Oder halt einen Gaskochen...


    Ähnlich sieht's mit Kühlschränken aus: Die haben zwar mit rund 40W eine recht kleine Anschlussleistung, laufen dafür aber rund ein Drittel der Zeit. Das geht natürlich mit einem beachtlichen Gesamtenergieverbrauch einher, der sich in der Regel nicht durch Solarerzeugung decken lässt. Auch hier wird man feststellen, daß zwei oder drei Gasflaschen um mehrere Größenordnungen mehr Energie enthalten, als ein ganzer Anhänger voller Batterien. Soviel nur zu den zu erwartenden Solarenergiemengen.


    Viele Grüße!


    Thomas Rücker

  • Doch Tom, Sie haben die Frage richtig verstanden. Eines der beiden Kabel, Plus oder Minus, wird zwangsläufig etwas länger werden. Aber es spielt offenbar keine Rolle, welches. Und auch die Aneinanderschaltung der Batterien. Je nach deren Zustand fließen zwischen ihnen sowieso Ausgleichsströme, egal welche die erste oder letzte in der Reihe ist.


    Die Spannungsunterschiede beim Laden durch die Lichtmaschine werde ich wie beschrieben messen. Danach sehe ich weiter.


    Solarpaneele: Wenn ich mit 3 oder 4 200 Wp-Paneelen nicht klarkomme, werde ich das ganze Konzept ändern. Ich kann sie glücklicherweise relativ investitionsarm ausprobieren. Gas kommt bei mir nicht in Frage, wir heizen mit Diesel und kochen/backen mit Spiritus. Es geht nur um mal 2 Tassen Espresso am Tag und Toast zum Frühstück. Das werde ich einfach ausprobieren, weil ich gar nicht vorhersagen kann, wieviel Strom vom Dach reinkommt.


    Vielen Dank für die wertvollen Tips!


    Gruß, Mobilix

  • Zwischen parallelgeschalteten Akkus fließen keine Ausgleichsströme, außer einer ist kaputt und schließt die anderen kurz. Wie gesagt: ausreichend dicke Kabel vorausgesetzt, spielt die Anschlussreihen folge keine Rolle.


    Solaranlagen bringen bei uns in Deutschland unter normalen Bedingungen etwa 10% ihrer Spitzenleistung - in der warmen Hälfte des Jahres. Bei Bewölkung auch mal 1 - 2%. Ist leider ein trauriges Kapitel.


    Viele Grüße!


    Thomas Rücker

  • Einen Teil meiner Erkundungen in den Tiefen der Verkabelung habe ich hinter mir. Ich habe das dickste Kabel der Lichtmaschine so gut ich konnte verfolgt und bin an einer Stelle der RTW-Elektrik herausgekommen. Dort, in einem Plus-Pol-Verteilerpunkt (s. Bild4) läuft dieses Kabel, viele andere rote Kabel unterschiedlichen Querschnitts und ein Kabel vom Ladegerät zusammen. Wo die alle hingehen oder herkommen, ist nicht so leicht verständlich.


    Auf dem Relaisträger davor (Bild 3) sitzt ein Relais, das in der Legende mit D+ bezeichnet wird und auf dem der folgende Schaltplan (Bild 2) abgebildet ist. Könnte dies das Trennrelais sein? Verwundert hat mich dann allerdings, das auf der Rückseite nur relative dünne Kabel abgehen (Bild1); nach einem Blick auf die Trenn MOSFETs mit ihren dicken Anschlüssen für +Kabel hätte ich auch hier ein dickes Kabel erwartet.
    Oder ist das gar kein Trennrelais?

  • Hallo Tom,


    nach berufsbedingter Enthaltsamkeit beim Womo-Ausbau bzw. den Überlegungen dazu, möchte ich nun gern den Faden wieder Aufnehmen. Inzwischen habe ich ein Messgerät und konnte die Ladespannung und die Entladeströme messen. Dabei kam heraus:


    Entladestrom an den Aufbaubatterien ist 0,05 A, an der Starterbatterie 0,05 - 0,06 A (aber ab und zu gibt es Spitzen bis 0,15 A).
    Die Lichtmaschine liefert bei voll geladenen Batterien an die Starterbatterie 14,4 V, an die Verbraucherbatterie 14,2 V.
    Nachdem ich die Batterien ein wenig entladen habe und sowohl Fahrzeugbeleuchtung und Standheizung als auch Beleuchtung im Aufbau und die Kompressorkühlbox eingeschaltet sind, liefert die LiMa an die Starterbatterie 13,45 V und an die Verbraucherbatterie 13,0 V. Schalte ich die Fahrzeugbeleuchtung aus, kommt an der Starterbatterie 14,0 V an, an der Aufbaubatterie bleibt es bei 13 V. Diese Werte sind über 20 min Meßzeit bei 0°C entstanden.


    Leider konnte ich immer noch nicht herausfinden, wo in der Elektronik des Herstellers WAS die Trennung von Starter- und Aufbaubatterie realisiert ist, ein klassisches Trennrelais ist nicht verbaut. Und einen Schaltplan gäbe es lt. WAS nicht mehr (Bj. 2004!).


    Inzwischen habe ich einen 2000W-Wechselrichter (4000 W kurzfristige Spitze) und 2 X 180 Ah AGM + 83 Ah Gel-Batterie - noch nicht installiert, nur probehalber mit Starthilfekabeln zusammengeschaltet und ausprobiert = funktioniert.


    Aller Voraussicht nach kommt noch Toms Power Lader dazu, um das schwachbrüstige 2 X 15 A-Ladegerät zu ersetzen.


    Nun weiß ich nicht, wie ich das ganze miteinander verschalten soll. Die eine Methode ist wohl die klassische: Starter- und Aufbaubatterie mit der eingebauten Trennmethode verschaltet lassen, oder ein Trenn-MOSfet darüberstülpen. Wobei dann zu hoffen ist, das die Herstellerelektronik das nicht übel nimmt.


    Eine andere Methode wurde in einem Forum kontrovers diskutiert. Mir leuchtet sie ein, aber es gibt sicher einen Punkt, den ich nicht beachte, sonst wäre sie wohl mehr verbreitet: Starter- und Aufbaubatterie sind komplett getrennt. Der Wechselrichter wird während der Fahrt von der LiMa versorgt und liefert 220V an das Ladegerät, welches die Verbraucherbatterien mit optimaler Spannung und Strom versorgt. Dadurch werden diese in kürzester Zeit und nahezu vollständig geladen (es hängen ja ständig gewisse Verbraucher, Radio, Innenlicht, Kühlschrank, mit dran).
    Bei Motorstopp wird dann der Wechselrichter vom Starter-Lima-Stromkreis getrennt und nun durch die Aufbaubatterien versorgt (Wechselschaltung?). Nach kurzer Umschaltunterbrechung liefert er wieder 220 V. Gleichzeitig muss natürlich das Ladegerät jetzt vom WR abgehängt sein, sonst gibt das einen unguten Kreislauf.
    Falls die Möglichkeit für Landstrom aus dem Festnetz besteht, würde ich die Einspeisung auch nur indirekt, d. h. über das Ladegerät und die Batteriebank machen, um zusätzliche (komplizierte) Vorranggschaltungen für den Wechselrichter zu sparen.


    Ich hoffe, ich konnte mich verstehbar ausdrücken. Ggf. bastel ich noch einen Schaltplan dazu, wie ich mir das vorstelle.


    Geht so was? Wo liegt der wunde Punkt?


    Besten Dank für eine Antwort und Grüße, Mobilix

  • Hallo batifs,


    Nun ja, man sieht die Dinger ja hin und wieder über die Straßen fahren. Meiner sah so aus, nach vielen Blasen und hartnäckiger Arbeit sieht er so aus .


    Groß? Kompakt? das ist natürlich die Grundvoraussetzung, will man auf der Fläche für einen Verwundeten den Lebensraum für 2 - 3 Personen schaffen. Ich möchte die ganze Elektrik so kompakt wie möglich beieinander haben, zwischen Fahrer- und Beifahrersitz, an die Fahrerhausrückwand oder in den Motorraum.


    Gruß, Mobilix

  • Hallo,


    da gibt's leider einige Schwierigkeiten. Ich fange mal hinten an:


    • Bleiakkus lassen sich nicht schnellladen! Man kann also an Ladegeräten anschließen wie man will, wirklich schneller wird die Aufladung dadurch nicht. Außer, sie war vorher durch deutlich zu niedrige Ladespannung erheblich zu langsam. Aber das ist ein anderes Problem. Deshalb lässt sich über einen "Ladebooster" die Ladung auch nicht zwangsweise in den Bleiakku "presssen", sondern Ladebooster sind viel mehr dazu da, (unter Last) zu geringe Ladespannungen anzuheben, um den Bleiakku "optimal" laden zu können. Schneller als "optimal" geht's aber definitiv nicht. Und für "optimal" reicht es völlig aus, eine geeignete Ladespannung anzubieten. Es braucht also keineswegs besonderes ausgeklügelte Ladeprogramme, Ladebooster oder Spezialladegeräte, wenn man die Nadelöhre auf dem Weg zwischen Lichtmaschine und zu ladendem Akku beseitigt: Ausreichend dicke Kabel, verlustarme Sicherungen sowie Steck- und Schraubverbindungen.
    • Die Ladespannung der Lichtmaschine bei teilweise oder ganz entladenen Akkus kann man nicht im Motorleerlauf messen, denn dann ist die Lichtmaschinenleistung viel zu gering. Der Regler der Lichtmaschine wird unter diesen Umständen die Lichtmaschine immer anweisen die maximale Leistung bereitzustellen. Nur ist die bei niedrigen Motordrehzahlen eben viel geringer als bei höheren. Also etwas Gas geben, bis wenigstens 2.000U/min erreicht werden, dann die Ladespannung messen. Dann bei 3.000 U/min nochmal messen. Ist die Ladespannung dabei noch deutlich gestiegen, kann man auch mal 4.000 U/min versuchen. Ab einer bestimmten Drehzahl steigt die Ladespannung nicht weiter und dies ist dann meist die Drehzahl, ab der die Lichtmaschine ihre Maximalleistung zur Verfügung stellt. Der Spannungswert der dann an den Akkus zu messen ist, ist für die Beurteilung der tatsächlichen Ladespannung maßgeblich. Was im Leerlauf an Spannung anliegt, sagt leider nur bei (fast) vollen Akkus etwas aus, wenn die Akkus kaum noch Ladestrom ziehen.
    • Es ist Unsinn in einer Kette mehr als nötig umzuspamnnen: 12V erst in 230V und die dann wieder in 12V zurückwandeln bringt nur Kosten, Gewicht und - Verluste! Dasselbe lässt sich mit einem DC/DC-Wandler 9-15V rein und 14,1V wieder raus) erreichen. Sowas heißt dann Ladebooster oder auf Neudeutsch "Lichtmaschinen-zu-Batterie-Ladegerät". Wie bereits oben ausgeführt werden die von manchen Herstellern solcher Geräte ausgelobten Vorteile in der Praxis aber leider nicht erreicht. Es liest sich aber schön für den elektrischen Laien. Es gilt immer noch: Bleiakkus lassen sich nicht schnellladen! Nur optimal. Dafür braucht man aber nur die passende Ladespannung, nicht maximalen Aufwand.
    • Wie unter Punkt 2 genannt ist die Stromlieferleistung der Lichtmaschine von der Motordrehzahl abhängig. Und wenn wegen zu geringer Motordrehzahl oder sonstigem hohen Stromverbrauch der primären Fahrzeugelektrik zu wenig Strom für den Booster oder Wechselrichter zur Verfügung steht, wird der fehlende Strom frech der Starterbatterie entnommen (Lichtmaschinenausgang und Starterbatterie-Pluspol sind fest miteinander verbunden). Das kann aber kaum im Sinne des Verwenders sein. Im schlimmsten Fall ist dann die Starterbatterie leer. Oops...

    Wenn keine Schaltunterlagen für das Fahrzeug zu beschaffen sind, hilft es nur, den Kabeln nachzukriechen. Meist sind in solchen Einsatzfahrzeugen einfache Trennrelais verbaut und diese finden sich in der Regel im Motorraum oder in der Nähe des Sicherungskastens. Ohne das Wissen, wie die Trennung der Batterien tatsächlich durchgeführt wird, würde ich keinen Trenn-MOSFET blind dazuschalten. Zwar wird es wohl in 99% der Fälle einwandfrei funktionieren, aber wenn nicht ist guter Rat teuer. Zumal man die meist viel zu dünnen Strippen sowieso gegen dicke auswechseln muss, um in den Bereich der "optimalen" Ladespannung zu kommen, welcher die kürzestmöglichen Wiederaufladezeiten bringt.
    Grüße, Tom

  • Hallo Tom,


    danke für die ausführliche und prompte Antwort in dieser nicht ganz narrenfreien Zeit!


    Schade, dass meine Messungen mit Leerlaufdrehzahl nicht aussagekräftig sind (ich war schon stolz drauf), aber es ist völlig einleuchtend, dass der Generator bei höheren Drehzahlen andere Leistung erzeugt und der Regler sich dann auch anders verhält. Sobald meine Batterien wieder etwas entladen sind, werde ich das messen.


    Sie schreiben, dass man Bleibatterien nicht schnelladen kann. Da habe ich mich falsch ausgedrückt, schnell war nicht meine Absicht, sondern vor allem voll. In den Foren wird immer erzählt, dass die regulären LiMa-Regler die Batterien nicht voll laden würden, weil am Ende zu geringe Spannung geliefert würde. Aus diesem Grund war für mich die Verwendung eines 230V-Ladegerätes mit einer wie-auch-immer-Kennlinie überzeugend, denn dieses ist dafür gebaut, immer die passende Ladespannung anzubieten und die Akkus optimal zu laden. Ganz offensichtlich geht dabei beim 2maligen Umspannen natürlich viel Energie verloren, wenn der Wechselrichter einen Wirkungsgrad von 80 % und das Ladegerät von 85 % hat. Meine Frage war, ob vielleicht die optimale Ladung der Versorgungsbatterien diesen Energieverlust wieder wettmacht?


    Oder liegt vielleicht der Hase darin begraben, dass meine LiMa gar nicht in der Lage ist, die geforderte Leistung an den Wechselrichter und die Fahrzeugverbraucher abzugeben? Dass dann tatsächlich die Starterbatterie leergesaugt wird?


    Im übrigen sind die verbauten Leitungen ganz ordentlich: alle Kabel, die ich ausgehende von der LiMa verfolgen konnte, sind 16 qmm stark. Desgleichen auch die von und zu Ladegerät und Versorgungsbatterie. Die Kabelschuhe sind ordentliche Ringösen mit M8 Muttern angepresst.


    Gruß, Mobilix

  • Das die Fahrzeug-Lichtmaschine die Batterien "nicht voll" laden könne, ist leider in der Tat der Running-Gag des Internets. Diese Sau wird auch immer wieder gern von den Marketing-Abteilungen diverser Elektro-Zubehör-Hersteller durchs Dorf getrieben, weil man damit so schön alle möglichen Pseudo-Problemlösungen an den Mann bringen kann. Fakt ist aber, dass Bleiakkus sich einwandfrei und vollständig mit Konstantspannung laden lassen. Die Starterbatterie ist der beste Beweis dafür, denn die ist - bei einem normalen Fahrzeug mit nur geringer Stromaufnahme im geparkten Zustand - eigentlich immer voll, obwohl die Lichtmaschine ja nur eine feste Ausgangsspannung anbietet. Es reicht daher völlig aus, wenn man eine saubere, konstante Ladespannung von 14 bis 14,4V an den Bleiakku anlegt, der dann seinen Ladestrom ganz selbstständig einreguliert. Dieser Ladestrom sinkt von selbst mit Annährung an die Vollladung bis auf etwa 1% der Akku-Kapazität ab, was dann definitionsgemäß der Vollladung des Bleiakkus entspricht.


    Daher stellt sich im Prinzip nur eine einzige Frage:


    Wie bekommt man es hin, dass die Akkus mit einer möglichst konstanten Ladespannung im geeigneten Bereich versorgt werden?


    Antwort:


    Verlustarme Verbindungen zwischen Lichtmaschine und Akkus und natürlich ein Lima-Regler, der die passende Spannung bereitstellt.


    Was die meisten Regler brav tun, aber eben leider nicht alle. Daher im Verdachtsfall nachmessen. Wenn's passt (14 bis max.14,4V bei 20°C), braucht am Regler nicht geschraubt zu werden. Wenn nicht: Austauschen! "IUoU-irgendwas" braucht man im Fahrzeug jedenfalls nicht.


    Ob bei Verwendung eines Ladeboosters oder einer Konstruktion aus Wechselrichter und Ladegerät die Lichtmaschine die benötigte Leistung bereitstellen kann, hängt von der Dimensionierung der einzelnen Komponenten ab und kann durch Vergleich der Typenschilder (Strom und Leistung) der beteiligten Komponeten leicht abgeschätzt werden. 2kW wird man aber kaum "pumpen" können, denn das würde einen Lichtmaschinenstrom von mehr als 140A (zzgl. Wirkungsgradverluste) erfordern, den die Lichtmaschine in jedem Fall nur bei hoher Motordrehzahl liefern kann. Im unteren Drehzahlbereich wird die sich ergebende Stromdifferenz - wie oben beschrieben - zwangsläufig der Starterbatterie entnommen.


    Grüße, Tom

  • Vielen Dank, Tom, für die klaren Worte! Dann werde ich mal von den ganzen Schnick-Schnackspielereien Abstand nehmen und wie empfohlen, die Basics überprüfen: ausreichende LiMa-Leistung und verlustarme Leitungen.


    Beste Grüße, Mobilix

  • Hallo Tom.


    Nachdem ich nun einiges in diesem tollen Forum durchgeschaut habe, suche ich doch noch nach einer konkreten Antwort.


    Ich habe in meinem knapp zwei Jahre alten Knaus WoMo eine 80 AH Versorgungsbatterie und habe mir an diese einen Wechselrichter mit 3 KW angeschlossen. Der Hauptgrund dafür ist das betreiben einer Nespressomaschine, die ca. 1200 Watt zieht (unnötiger Luxus, aber für die Lebensqualität... ;) ). Nachdem ja in mehreren Beiträgen davon abgeraten wird, da der Spitzenstromverbrauch der Batterie nicht gut tut, würde mich interessieren, ob es Sinn macht, während der kurzen Kaffeebrühzeit (ca. 3-5 Minuten) den Motor laufen zu lassen?


    Besten Dank im voraus für eine Antwort und Erklärung.

  • Hallo,


    theoretisch ist das eine gute Idee, weil dann ein erheblicher Teil der benötigten Energie von der Lichtmaschine geliefert wird und nicht dem Akku entnommen werden muss.


    Jedoch können durch die sehr hohe Leistung Probleme von unerwarteter Seite her auftreten. So sollte zunächst über die Art und Ausführung der Verbindung zwischen primärem Fahrzeugnetz (Lichtmaschine, Starterbatterie...) und Zweitbatterie (wo der Wechselrichter zur Versorgung der Kaffeemaschine angeschlossen ist) nachgedacht werden. Die Überlegung zielt auf den Umstand ab, dass die Zweitbatterie bei 2kW Last recht stark in der Spannung einbrechen wird, was zur Folge hat, dass der Lichtmaschine der maximal mögliche Strom abgefordert wird. Sollte der Lichtmaschinen-Maximalstrom überschritten werden (was für sich allein kein Problem ist und ihr auch nicht schadet), würde zusätzlich Strom von der Starterbatterie abgezogen werden. Dies allein stellt noch kein großes Problem dar, jedoch kann die Stromstärke über das Verbindungskabel zur Zweitbatterie und über das verwendete Trennglied (Trenn-Relais, Trenn-MOSFET o.ä.) dadurch stark ansteigen. 200A werden da schnell erreicht bzw. überschritten. Alle Kabel, Sicherungen und Trenn-Einrichtungen müssen diesem Strom standhalten! :!: Soweit das gewährleistet ist, sollte es auch funktionieren.


    Ein Hinweis noch:


    Bei Trenn-Systemen mit automatischer, spannungsabhängiger Steuerung kann es zu Problemen kommen, weil diese unter so hohen Lasten, dass sogar die Lichtmaschinenspannung einbricht, gerne abschalten (logisch...). Dann ergibt sich für den Zeitraum der Hochlast gerne ein instabiles intermittierendes Schaltverhalten (an, aus, an, aus, an...). Das kann man z.B. bei automatischen Trenn-Relais beobachten und bisweilen sogar an Trenn-MOSFETs. Weshalb ich empfehle, hier einen Versuch zu machen und das Schaltverhalten zu beobachten: Bleibt es stabil, ist alles in Ordnung. Setzt ein Wechselspiel ein, sollte man den Motor beim Kaffee kochen lieber aus lassen.


    Grüße, Tom

  • Hallo Tom.
    Vielen Dank für die schnelle und umfangreiche Antwort. Soviel ich weiß, sind die die Fahrzeugbatterie und Versorgungsbatterie sauber getrennt (zumindest steht im Versorgungsbereich kein Strom von der Fahrzeugbatterie zur Verfügung). Wenn ich die Versorgungsbatterie abklemme, ist der Wohnbereich tot. Allerdings werden beide Batterien während der Fahrt, oder über externen 230 Volt Anschluss geladen. Ich habe die Kaffeemaschine mit laufendem Motor in Betrieb gehabt und konnte keine An-/Abschalt-Aktivitäten feststellen.
    Ich bin mir nur nicht sicher, ob es der Versorgungsbatterie wirklich hilft, oder ob diese dadurch Schaden nimmt. Ich schaue mal, ob es im Handbuch einen Schaltplan gibt.

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