Systemplanung

  • Hallo Tom,
    Seit einiger Zeit beschäftigt mich das Thema Kapazitätserweiterung mit der Saftschubse. Und zwar habe ich noch eine 120 Ah Solarbatterie von meiner Garten Inselanlage, die würde ich gerne als Kapazitätserweiterung mit ins Fahrzeug integrieren, und zwar folgender Gedanke treibt mich um:
    Die Solarbatterie mit einem manuellen Batterietrennschalter an die vorhandene Zweitbatterie (65Ah, hängt an der Saftschubse) anschließen und bei laufendem Motor die Solarbatterie per Hand zuschalten. Würde das funktionieren. Mir ist bewusst das an die Saftschubse nur eine 65 Ah Batterie angeschlossen werden sollte wegen dem starken Ausgleichsstrom wenn die Batterie relativ leer ist. Ich will auch keine dauerhafte „Parallelschaltung“ herstellen sondern die Solarbatterie nur/ erst zuschalten wenn die Lichtmaschine Strom bringt und die Zweitbatterie „voller“ ist als die Solarbatterie. An die Solabatterie soll die Kompressorkühlbox angeschlossen werden und bei Motorstillstand von der Zweitbatterie (65 Ah) manuell wieder getrennt werden, so das eben die Solarbatterie beim fahren mitgelassen wird.
    Viele Grüße
    Luke

  • Sollte problemlos funktionieren. Es hat auch noch nie Schwierigkeiten mit Überlastungen des Schaltrelais der Schubse gegeben. Insofern sind meine technischen Angaben der Maximalströme vermutlich sehr konservativ. Hohe Ausgleichsströme fließen üblicherweise nur sehr kurz, die verursachen also keine Schäden.
    Grüße, Tom

  • Hallo Tom,
    Möchte an meine 65 Ah Batterie die an der Saftschubse hängt dauerhaft ein Solarpanel anschliessen. Jetzt die Frage was für ein Laderegler, PWM oder MPPT. Was wäre deine Empfehlung!?
    Viele Grüße

  • Bei geringer Leistung (bis 15A) reicht ein billiger PWM-Regler. Die doch erheblichen Mehrkosten für MPPT lohnen da noch nicht (es gibt keine billigen MPPT-Regler. Falls man doch einen findet, ist es kein MPPT.).


    Gruß. Tom

  • Alles klar, vielen Dank.
    Ging mir auch mehr ob sich beide Arten mit dem System der Saftschubse "vertragen". Dann wirds der PWM Regler.
    Danke für die immer prompten Antworten.
    Viele Grüße

  • Hallo Tom,
    In letzter Zeit fällt mir öfter auf das die Saftschubse nach Standzeit, manchmal paar Stunden, manchmal paar Tage, von "grün" auf "rot" umschaltet und so bleibt bis das Fahrzeug gestartet wird, manchmal dauert es auch sehr lange bis die Saftschubse nach abstellen des Motors von rot auf grün wechselt. Leider konnte ich noch keine Zusammenhänge feststellen, da es eben nur manchmal so ist.
    Dann noch eine Frage bzgl. LiFePo4 Akku und zwar könnte ich einen mit der Schubse (Anfang 2016 gekauft) betreiben oder gabs da technische Änderungen seither? Dieselbe Frage stellt sich mit dem gleichzeitig gekauften BC-1210 Lader!?
    Danke und viele Grüße

  • Hallo Luke,


    die Saftschubse soll ab etwa 13,5 - 13,7V Spannung an der Starterbatterie in den Lademodus (rote LED) schalten und bei Unterschreitung von etwa 13,3V auf Stützbetrieb (grüne LED) umschalten. Wenn Sie ohne erkennbaren Grund in den Lademodus schaltet, würde ich also zuerst die Spannung an der Starterbatterie messen. OK, im Ladebetrieb sind Starter- und Zweitbatterie über die Saftschubse parallel geschaltet, da wird man dort also in etwa dieselbe Spannung messen. Aber einen Grund für diese Ein- bzw. Umschaltung muss es ja geben.


    Dasselbe gilt, wenn die Saftschubse relativ lange Zeit nach Abstellen des Motors weiter im Lademodus bleibt, denn eigentlich sollte die Spannung an der Starterbatterie ja nach Abstellen des Motors ziemlich schnell unter 13,3V abfallen, so dass die Saftschubse dann auf den Stützmodus umschaltet. Also auch hier mal nachmessen und prüfen, ob die Werte bzw. das Schaltverhalten der Schubse plausibel sind.


    Bitte daran denken, dass die Saftschubse im Lademodus Starter- und Zweitbatterie miteinander verbindet. Das kann nämlich u.U. zu Problemen führen, wenn man eine externe Ladestromquelle (Netzladegerät oder Solaranlage) an der Zweitbatterie angeschlossen hat, welche die Spannung der Zweitbatterie - und mit ihr dann natürlich auch die Spannung der Starterbatterie - oberhalb der Abschaltspannung von 13,3V der Saftschubse hält, weil die Schubse dann natürlich nie wieder abschalten kann. Jedenfalls nicht, so lange die Spannung an der Starterbatterie nicht für wenigstens 20 Sekunden unter 13,3V fällt.
    Ansonsten kann es auch durch kurze Spannungsimpulse passieren, dass die Schubse plötzlich schaltet. Das betrifft aber meistens den Stützmodus, aus dem die Schubse gern mal wegen Stoß-Entladeströmen herausfällt (z.B. elektrische Zentralverriegelung o.ä.).


    Weitere Schaltvorgänge (außer bei leerer Zweitbatterie bzw. beim Starten des Motors) sollten eigentlich nicht vorkommen. Falls doch wäre abzuklären, ob hier ein Defekt vorliegt.


    Grüße, Tom

  • ok, ich werde es weiter beobachten und mal nachmessen, vermtl. hat es dann mit der Solaranlage zu tun die an der Zweitbatterie angeschlossen ist, leider weiß ich nicht ob das Verhalten erst seit Anschluss der Solaranlage besteht.
    Kannst du mir noch bitte die Frage bzgl. LiFePo4/Saftschubse/BC-1210 noch beantworten!?
    Danke

  • Achso.


    Mit Lifepos tritt bei der Schubse ein Problem auf, wenn sie voll aufgeladen sind, weil sie im Gegensatz zum Bleiakku ihre Ladeschluss-Spannung halten und nicht - wie Bleiakkus - von selbst auf eine deutlich niedrigere Leerlaufspannung absinken. Sinngemäß hatte ich das eben schon beschrieben, indem ich darauf hinwies, dass die Schubse - anders als Trenn-MOSFETs - Starterbatterie und Zweitbatterie über ein integriertes Relais "hart" verbindet. So hindert also ein voll geladener Lifepo-Akku, der über die Schubse im Lademodus hart mit der Starterbatterie verbunden ist, die Saftschubse nach abstellen des Motors am Umschalten auf Stützbetrieb, weil auch die Starterbatterie dauerhaft auf 14,4V gehalten wird. Beim Trenn-MOSFET passiert das wegen seiner Diodenfunktion nicht, aber die Schubse hat diese Diodenfunktion eben nicht. Weshalb dieses Verhalten zumindest bei voll auifgeladener Lifepo-Zweitbatetrie störend sein kann. Ein "Stützbetrieb" wird so natürlich ebenfalls ermöglicht, nur eben mit der jeweiligen Spannung des Lifepo-Stützakkus und nicht mit den normalen 13V der Saftschubse. In wie weit das im Einzelfall störend ist, muss je nach Fall entschieden werden. Aber auf jeden Fall ändert sich die Funktion des Systems, weil die Schubse bei vollem Lifepo dauerhaft auf "rot" bleibt, was ohne Kenntniss der Zusammenhänge zunächst als technischer Fehler erscheinen mag. Mir persönlich erscheint das aber fast schon als Vorteil, weil die Starterbatterie so sehr lange halten wird und das ganz ohne die Verluste des in der Schubse enthaltenen Spannungswandlers... :D


    Der BC1210 lässt sich auch mit Lifepos verwenden. Jedoch verändert sich auch hier das Arbeitsverhalten wegen der sehr hohen Leerlaufspannung voll geladener Lifepos. Da der Lader erst bei Unterschreitung von 13V überhaupt einschaltet, kann man mit ihm also keine Akkus laden, die eine höhere Leerlaufspannung als 13V aufweisen. Wie z.B. mehr als zu 60% gefüllte Lifepo-Akkus. Er würde erst gar nicht starten. Anders verhält er sich, wenn der Lifepo stärker entleert wäre, denn startet der BC1210 erst einmal, dann lädt er ihn auch voll.


    Grüße, Tom

  • Hallo Tom,

    Ein weiteres Jahr mit problemlosem Saftschubsenbetrieb :), danke dafür!

    Nun ist es aber an der Zeit den 60 Ah Stützakku auszutauschen da er nicht mehr der jüngste ist und im Winter nach öfterem Standheizungsbetrieb leer ist, bzw. die Schubse dann auch abschaltet.

    Nun spiele ich mit dem Gedanken eine etwas größere Zweitbatterie anzuschließen (80 oder vlt. sogar 90 Ah). Lichtmaschine 150 A.

    Aktuell habe ich bei der Saftschubsenbeschreibung keine Begrenzung mehr finden können (ursprünglich stand ja mal was von 65Ah).

    Gibt es keine Begrenzung mehr?

    Mit den 50W max. Stützleistung kann ich leider nichts anfangen!

    Viele Grüße

  • OK, die 150A-Lichtmaschine ist natürlich schon krass stark für das kleine Relais in der Schubse, aber anscheinend hat sie es trotzdem irgendwie überlebt. Auch die größere Stützbatterie wird daran vermutlich nicht viel ändern können. Ich rate dennoch dazu, den Ladestrom bei angehobener Drehzahl und zu Beginn der Ladung bei entleerter Stützbatterie zu messen und, wenn er deutlich zu hoch liegt, die Verbindungsleitung zwischen Schubse und Stützakku als Nadelöhr zu verwenden. Das geht sehr gut, indem man z.B. zusätzlich ein bis zwei Meter 6mm²-Kabel einfügt, welches dann als Strombegrenzung wirkt.


    Die "Stützleistung" beschreibt dagegen nicht die Ladeleistung, die bei laufendem Motor in den Stützakku fließt, sondern die maximale Leistung des integrierten Gleichspannungswandlers, der den Maximalstrom bestimmt, der bei stehendem Motor aus der Stützbatterie zur Starterbatterie fließt. Also das genaue Gegenteil.


    Grüß0e, Tom

  • Hieße das je länger die Leitung zwischen Schubse und Stützbatterie mit kleinem Querschnitt desto größer kann der Stützakku ausfallen.

    Müsste man dann halt mal mit einer leeren Stützbatterie und einem laaangen Kabel testen und die Ampere messen.

  • Ja, genau so meinte ich das sinngemäß. Es geht darum, möglichst die Kabellänge zu finden, bei der in der Spitze etwa 60A fließen. Das Kabel länger zu machen, führt dann aber wieder zu unerwünschten Effekten. Ganz wichtig: Gemeint ist das Pluskabel zwischen Schubse und Stützakku, nicht das zwischen Starterbatterie und Schubse. Das sollte möglichst niederohmig sein, damit die Schubse auch unter Last korrekt schaltet.


    Grüße, Tom

  • In erster Linie zu geringer Ladestrom. In zweiter dann Spannungsverlust im normalen Stützbetrieb, hierdurch erhöhter Energieverbrauch durch erhöhten Aufnahmestrom, um die niedrigere Spannung auszugleichen und zuletzt zu frühes Abschalten wegen vermeintlich drohender Tiefentladung.


    Sonst eigentlich nichts.


    Grüße, Tom

  • Über einen strombegrenzten Gleichspannungswandler. Allerdings ist der nicht ganz einfach zu integrieren, weil der Strom für die Saftschubse ja in beiden Richtungen fließen können muss.


    Ich würde aber erst mal messen, wie hoch der Ladestrom unter ungünstigen Bedingungen denn überhaupt ist, bevor ich besondere Maßnahmen ergreife.


    Grüße, Tom

  • Ok, dann werde ich mal messen, sobald ich das passende Messgerät dazu hab.

    Im Prinzip gehts mir um eine bedarfsweise Kapazitätserhöhung, z.b. im Winter bei vermehrter Standheizungsnutzung beim autark stehen ohne Stromanschluss bzw. anschließender Fahrleistung. Im Sommer reichen mir dank Solarpanel die 60Ah Stützbatterie aus.

    Bin nun noch auf eine andere ungewöhnliche Idee gekommen und zwar ein DC DC 12V Batterielader der mit einer anderen 12V Batterie als Stromquelle funktioniert (Optimate TM 500) also ich denke mal sowas wie ein Ladebooster. Idee wäre also einen Lifepo Akku mit dem Ladegerät mitzuführen und im Stand die Stützbatterie (über Nacht, der Lader bringt nur 2 Ampere) nachzuladen. So könnte man ja theoretisch (großer Geldbeutel für große Lifepo Akkus vorausgesetzt) das Saftschubsensystem um ein Vielfaches an Kapazität erweitern.

    Bin auf deinen Kommentar gespannt :)

    Grüße

  • Ja natürlich, das könnte man so machen. In der Schubse ist ja auch genau so ein Gleichspannungswandler als Batterie-zu-Batterie(B2B)-Ladegerät eingebaut, um die Starterbatterie aus der Stützbatterie zu unterstützen. Würde man die Stützspannung von den bisherigen 13V auf 14,4V anheben, bekäme man ein waschechtes Ladegerät.


    Es gibt auch nur einen Grund, weshalb ich das bisher nicht so gemacht habe und zwar liegt der in der Problemverlagerung von der Starter- auf die Stützbatterie begründet, denn wenn man eine normale Blei-Stützbatterie so derartig hoch belasten würde, hätte man mit dieser nahezu dieselben Probleme wie diejenigen mit der Starterbatterie, die man mit der Saftschubse ja nun gerade beseitigen will und dann hätte man ja nichts gewonnen. Also habe ich die Stützspannung zur Starterbatterie auf eben diese 13V gesetzt, damit aus der Stützbatterie keine Ladung in die Starterbatterie transportiert wird, sondern nur eine Entlastung stattfindet.


    Optimal wäre es natürlich, wenn man bei der Stützbatterie endgültig von den bleiakkubedingten Problemen wie langsame Ladungsannahme durch Sulfatierung ganz wegkäme, indem man bei der Stützbatterie auf Lithium-Batterie umsteigt. Blöd nur, dass das mit dem momentanen technischen Design der Schubse nicht gut funktioniert, weil einerseits die Spannungsschwellen der internen Schutzschaltung auf Bleibatterien ausgelegt sind, die bei Lithium-Batterien nicht richtig passen und andererseits der Ladestrom bei laufendem Motor dann nicht nur für die Saftschubse, sondern auch für Lithium-Batterien oftmals viel zu hoch ansteigt. Bei Bleibatterien gibt es ja keine nötige Ladestrombegrenzung, bei Lithium-Batterien dagegen sehr wohl. Eine technisch saubere Lösung einer brauchbar funktionierenden Ladestrombegrenzung ist leider technisch aufwändig und würde den Kostenrahmen der kleinen Saftschubse deutlich sprengen. Deshalb wurde die im Grunde ideale Paarung einer großen Blei-Starterbatterie mit einer kleinen Lithium-Stützbatterie bisher nie realisiert. Es ist eben technisch sehr aufwändig und damit teuer.


    Grüße, Tom

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!