Inhaltsverzeichnis dieser Seite
1. Vorbemerkungen
1.1 Tabelle für Leiter-Querschnitte
2. Die Bord-Batterie
3. Der Schaltplan (nur der Teil meiner Einbauten bzw. Schnittpunkte zur vorhandenen Anlage) oder direkt hier--->
3.1.Hier auf separater Seite einige Einbaubeispiele für LiFePo4-Batterien
4. Einbau eines Kompressor-Kühlchrankes
5. Der 220V-Bereich
5.1 FI-Schalter für Transverter (Achtung: Besonders wichtig!)
6. Schalter und Anzeigen über Aufbautür
7. Booster und Trennrelais
7.1 Nachteile des üblichen Trennrelais
7.2 Abhilfe und Vorteile durch Booster
7.3 Betrachtung zur Energie-Bilanz
8. Ladegeräte für Bord-Batterie
9. Solar-Anlage
10. Kaffee-Maschine, und Wasser-Kocher
11. Laden der Starter-Batterie
12. Schalt-Einheit am linken Bettkasten
Die ursprüngliche E-Installation vom Fahrzeug und vom Aufbau ist weitgehend beibehalten. Beschriebene Veränderungen sind also meine Neuinstallationen bzw. die Schnittstellen zur Elektrik zum Aufbau. Diese Schnittstellen betreffen:
+ Im E-Block unter dem Beifahrersitz wurde das Trennrelais dauerhaft deaktiviert bzw. lässt sich mit einem Notschalter wieder zuschalten.
+ Im Bettkasten links wurde eine neue E-Zentrale eingerichtet. Hier sind die Lithium-Batterie (LiFeYPo4), viele neue E-Komponenten und die Sicherungen verbaut.
+ von hier verlaufen Kabel mit entsprechend großem Querschnitt zur Starterbatterie, dem E-Block unter Fahrersitz sowie zu einem Unterverteiler bei der WC-Kassette.
Aber für solche Arbeiten benötigt man Spezialwissen !! Also Finger weg, wenn man da nur oberflächliches Wissen hat ! Aber auch entsprechende handwerkliche Fertigkeiten sind nötig, weil doch sehr hohe Ströme fliesen können.
Schlechte oder zu kleine Leiterverbindungen erzeugen hohe Übergangswiderstände,
die zu extremer Erhitzung bis hin zum Brand führen können !!!
1.1 Tabelle für Leiter-Querschnitte mit Zuordnung zur Leiterlänge
Für kurze Kabel gilt dann nachfolgende Tabelle:
1.2 Werkzeuge & Materialien, Kenntnisse:
Es versteht sich von selbst, dass man bei den in der Anlage zum Teil hohen Strömen immer sauber und bedacht arbeiten muss und vor allem die richtigen Techniken anwenden muss. So gehören zu den Werkzeugen alle Größen von Crimpzangen, Kabelschuhen und vielerlei anderes, aber auch kleinste und größere Lötkolben, wobei richtiges Löten auch gelernt sein will. Auch die richtigen Werkstoffe oder Isolationsmaterialien muss man zur Hand haben. Na ja usw. .....
Eingangs sagte ich auch schon, dass man unbedingt das entsprechende Wissen, Kenntnisse und Fertigkeiten haben muss, sonst kommt nur Murks dabei heraus. Ich gestehe auch, dass ich manche Bauteile mehrmals hergestellt habe, weil mich das Ergebnis nicht befriedigt hat.
Wer auch etwas in meinem Segelteil gelesen hat, weiß, dass ich bei der Handelsmarine (DSR) neben der Decksausbildung auch den Abschluss als Maschinen-Assistent gemacht habe. Ist sehr lange her, aber damals auf dem Schiff haben wir eine Grundausbildung in so ziemlich allen handwerklichen Bereichen erhalten. Das war eine solide Ausbildung und ich denke, dass da einiges hängen geblieben ist. So genug des Eigenlobes und ich werde weiter fortfahren:
Übrigens, ich bin immer bereit für einen gegenseitigen Erfahrungsaustausch (dettebrode@aol.com).
Einbau einer 300Ah-Lithium-Borbatterie - ein Kraftpacket bis zum Ende
Alle Arten von Bleibatterien (ob nun Gel, Calcium, AGM usw.) können nur bis zu einer Kapazität von 50 % entladen bzw. genutzt werden, wobei sich hier schon ein starker Spannungsabfall bemerkbar macht. LiFePo4-Batterien sind zu dem um ca. 30% leichter als vergleichbare Blei-Akkus. Fazit: eine 300 AH Lithium Batterie entspricht etwa einer 600 AH Bleibatterie bei viel geringerem Gewicht, einer hohen Ladestrom- und Zyklen-Festigkeit u. weiteren Vorteilen. So "soll" eine solche Lithium-Batterie doch eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren haben. Mal sehen. Dann aber nicht gleich "kaputt", sonders es fängt erst mal mit Kapazitätsverlust an.
Hier ein Auszug aus dem Datenblatt (Das vollständige Datenblatt kann man bei jedem Händler im Internet herunterladen)
Das ist nun die neue Batterie im eingebauten Zustand
(aber etwas Wirres bleibt immer übrig)
Und, da diese Batterie in den Maßen auch noch kleiner ist (und 8 Kg leichter) findet nun der Transverter hier noch Platz vor der Batterie.
Die Hochstromsicherungen sind direkt an die Kupferschiene des Pluspol-Anschlusses angeschraubt. Die Schiene ist 3 mm dick und 30 mm breit, so dass sich ein Querschnitt von 90 qmm ergibt. Von der Batterie bis zur ersten Mutter (M8) liegt die Kupferschiene doppelt. Das Sollte vom Querschnitt her dann reichen.
Und die ganze Sache hat noch eine Abdeckung bekommen, so dass die unabgesicherten Teile des Plus-Bereiches geschützt sind.
Unabhängig davon würde die Batterie (bzw. das BMS) bei einem Kurzschluss von sich aus vollkommen abschalten.
Und noch etwas Wichtiges, worauf ich später noch näher eingehen werde:
Eine Lithium-Batterie hat ganz andere Kennwerte als wie eine Blei-Batterie und sollte mit dieser somit nicht parallel geschaltet werden ! Auch Ladegeräte haben da ja ganz unterschiedliche Kennlinien. Die Starter-Batterie ist eigentlich bisher immer eine Blei-Batterie und gerade das Trennrelais schaltet diese beiden bei Motorlauf zusammen. Abhilfe schafft nur ein Booster und das Deaktivieren des Trennrelais.
Update 06.02.2024
Ab dem 30.01.24 waren wir für knapp eine Woche in Bad Staffelstein zum Baden und ich habe die neue Bordbatterie getestet.
Wir kamen dort mit voller Batterie an. Nur extrem wenig Strom kam von der Solaranlage, weil meist trüb und wenn, Sonne noch sehr niedrig.
Nach genau 5 Tagen waren von den 300 AH noch 147 AH übrig !!! Also noch fast halb voll. Besser geht nicht.
Dabei haben wir ganz normal wie immer Strom verbraucht und Kaffee auch immer mit 220 Volt gekocht.
Die Batterie liefert ja über eigenes Bluetooth die Daten an eine App. Dabei war festzustellen, dass diese Werte exakt mit den Werten des externen Batteriecomputers von Votronic übereinstimmten. Also wie gesagt, alles bestens.
Nun auch eine neue LiFePo4 Starterbatterie
Man glaubt es kaum, die alte Blei-Starterbatterie hat nun 10 Jahre gehalten. Da sie aber permanent mit einem geringen Ladestrom auf Vollspannung gehalten wurde, ist das Womo immer spontan angesprungen. Man weiß ja aber nie, wann eine so alte Batterie plötzlich tot ist.
Da meine bisherige Ladeschaltung für eine hochohmige Bleibatterie ausgelegt war musste nun zum Nachladen der Starterbatterie eine neue Lademöglichkeit her.
Bei Motorstillstand wird die Starterbatterie ja nicht automatische vom 12-Volt-Bordnetzt mit nachgeladen.
Dafür habe ich nun den Standby-LaderPro von Büttner gekauft und eingebaut.
3. Der Schaltplan meiner E-Anlage:
Sollte sich jemand da für Details interessieren, kann man diese auf einer Extraseite einsehen.
Wer dazu näheres wissen möchte, kann gern mit mir Kontakt aufnehmen.
Ich habe dazu keine weiteren Erklärungen beigefügt, weil eh nur die, die was davon verstehen, es lesen und verstehen können.
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4. Einbau eines Kompressor-Kühlschranks Kurz zum bisherigen Absorber-Kühlschrank Der Kühlschrank konnte betrieben werden mit 220 V, mit Gas und mit 12 V bei laufendem Motor (Ansteuerung über D+) .Da aber der 12 V-Betrieb nicht sehr effektiv ist, wurde diese Betriebsart dauerhaft deaktiviert (D+ Kabel abgeklemmt - dies wird aber noch zum Einfahren der Trittstufe benötigt). Bei laufendem Motor kam nun die 220 V Zuschaltung über den Transverter, d.h. mögliche Varianten waren: 1. wenn der Motor läuft, liegt automatisch immer 220V an. 2. man kann 220V von Hand zuschalten 3. man kann wählen, dass der Solarregler die 220V Zuschaltung regelt und 4. man kann dauerhaft Gas-Betrieb wählen. Die übliche 220 V Versorgung des Kühlschranks lief im Normalbetrieb stets auf Automatik. Das heißt gesteuert durch die AES-Funktion des Solarreglers. Es gibt aber auch denkbare Fälle, wo man z.B. zum schnelleren Laden der Bordbatterie den Transverter ausschalten will bzw. andererseits man den Kühlschrank trotzdem mit 220 V betreiben will, wenn die Automatik schon abgeschaltet hat. Für diesen Fall konnte man den Kühlschrank direkt per Hand auf den Transverter schalten. |
 hier der alte Kühlschrank |
Warum der Umbau nun auf Kompressor-Kühlschrank?
Die ersten Jahre lief der Absorber immer einwandfrei (der war ja nun 8,5 Jahre in Betrieb), aber seit 2 bis 3 Jahren schaltete er bei Temperaturen über 30° C immer öfter komplett ab, nicht dass er die Kühlleistung verringert hätte, nein er schaltete komplett ab.
Aber auch sonst war die Temperatur-Reglung sehr sonderbar. Dies betraf nicht so sehr den Tiefkühlbereich sondern den normalen Kühlschrank. Dabei hatte ich noch einen neuen Temperaturfühler und ein neues Regelteil eingebaut. Aber keine Normalisierung des Regelverhaltens. Die Temperatur lag oft nur 10 bis 15° (manchmal sporatisch auch mehr) unter der Außentemperatur bei ziemlich hoch eingestellter Temperaturreglung. Gas-Brenner und 200V Versorgung funktionierten aber immer einwandfrei.
Erwähnen möchte ich noch, dass ich den Temperaturfühler und auch die Regelplatine erneuert hatt. Aber rausgeschmissenes
Geld, weil sich im Kühlverhalten nichts geändert hatte. Auch habe ich alle möglichen Ratschläge aus dem Web ausprobiert
(z.B. Klopfen an all möglichen Stellen usw.), aber nichts hat geholfen.
Also Entscheidung - dieser Absorber-Kühlschrank muss raus!
Nun habe ich mich intensiver mit einem Kompressor-Kühlschrank beschäftigt und nach Abwägung der wenigen Nachteile wurde der neue Kühlschrank bestellt und alles ist nun eingebaut.
das Tiefkühlfach fass 30,5 Liter (7,5 Liter mehr als der Alte)
Da die Einbaumaße der Kühlschränke identisch sind war der Umbau unproblematisch. Lediglich der Gasanschluß musste totgegelgt werden und ein direktes Kabel 4 mm2 von der Bordbatterie zum Kühlschrank musste verlegt werden
Auch die Vorrangschaltung für den Landanschluss sowie den Einbauort der FI/LS-Schalter wurde geändert.
Der neue Kühlschrank braucht ja nur noch einen 12 Voltanschluß und sonst nichts mehr.
Also erhielt der Kühlschrank hinten neue Abstandshalter zur Außenwand. Dabei steht er vorn etwas weiter heraus.
Optisch ist dies nicht weiter störend, weil ja die Wand auf der rechten Seite vom Kühlschrank noch weiter heraus steht.
(siehe Bilder oben)
Übrigens habe ich, wie hier im Bild sichtbar, noch mal die Kabel entwirrt, die Verteilerdose (siehe Bild oben) weggelassen und lediglich zwei Wago-Klemmen verwendet für die Weiterleitung zur Trittstufe.
Dies ist besonders wichtig! Der Kompressor darf nicht nach außen belüftet werden!!
Und dies trotz etlicher gegenteiliger Meinungen im Web! ! !
Er darf hinten (also zwischen Kühlschrank-Rückwand und Womo-Außenwand) keine Temperatur unter 16°C sein, sonst funktioniert er nicht richtig.
Das Kühlaggregat befindet sich ja unter dem Kühlschrank und der Elektrolüfter auch. Die Belüftungsluft wird also vom Wohnraum aus angesaugt und auch nach dorthin wieder ausgeblasen. Dies ist nun aber gar nicht störend. Da merkt man kaum einen Luftstrom und schon gar keinen warmen.
Der Kühlschrank läuft nun schon einige Zeit. Alles läuft bestens. Richtige Entscheidung!
- Den angeblichen Nachteil: "Gasbetrieb fehlt", gibt es nicht, bzw. erwies sich als unbegründet. Die eingebaute
300 Ah-Lithium-Batterie und die 520 Wp Solarzellen auf dem Dach sind mehr als ausreichend.
Auch bei wolkigem Wetter zeigt die Batterie keine Entladungserscheinungen, d.h. maximal 20 Ah am Tag weg und bei
Sonnenschein immer voll. Im Winter ohne fast jegliche Solarleistung kommt man mindest 3 Tage autark hin.
- der angeblich zweite Nachteil: "die Geräuschkulisse" spielt auch keine Rolle.
Die Womo-Gas-Heizung (auch bei geringer Leistung) ist da lauter und dies hat uns nachts auch nicht gestört und dann hat
der Kühlschrank ja noch den einschaltbaren Nachtbetrieb und da hört man sowieso fast nichts.
Nun, für die sonnenärmere Jahreszeit habe ich auch keine Bedenken:
1. Allein die 300 Ah LiFePo4-Batterie würde bei Berücksichtigung des anderen Verbrauchs 4 bis 5 Tage halten
(und dabei kommt ja doch ein wenig von den Solarzellen)
2. Mit der Einstellung 3 von 5 beim Kühlschrank und 2 von 3 beim Tiefkühler habe ich pro Tag einen Verbrauch von 40 Ah
feststellen können.
- Da ich einen 50 Ampere-Booster habe ,kommt bei ca. 1 Stunde Fahrt die nötige Betteriekapazität für den Kühlschrank
schnell für einen Tag wieder rein
- Dann könnte ich ja auch über Landstrom mit 65 A Ladestrom die Bordbatterie nachladen.
Also da im Notfall mal 2-3 Stunden anstecken und es wäre wieder Strom für Tage vorhanden.
5. Hier nun der 220V-Bereich
Vorsicht bei Wechselrichter im Wohnmobil und Nutzung mehrerer externer Steckdosen
Zweiter Fi-Schalter unbedingt erforderlich !!
Wechselrichter stellen an deren Steckdose ein sogenanntes IT-Netz (ungeerdet) zur Verfügung, d.h. für die beiden Leiter ist nicht
definiert, was L oder N ist. Ein Schutzleiter ist nicht vorhanden bzw. nicht angeschlossen. Einfach ausgedrückt, es gibt keine
Verbindung zur Masse des Fahrzeuges und somit kann bei Berührung eines der beiden Leiter des IT-Netzes kein Strom über den Körper fließen (man bekommt keinen Stromschlag!)
Das Funktioniert aber nicht mehr, wenn nachgeordnet über mehrere Steckdosen mehrere Geräte angeschlossen werden !!
Das IT-Netz muss somit in ein TN-Netz umgewandelt werden:
Im einfachsten Fall wäre nur ein Ausgang-Pol des Wechselrichters mit der Fahrzeugmasse zu verbinden, aber ....
... es muss grundsätzlich in einen mit einem Wechselrichter betriebenen 220V-Bordnetz ein FI-Schalter eingebaut werden, denn der normal verbaute Fi-Schalter für den Außenstrom ist ja hierbei nicht wirksam.
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Der Fi-LS-Schalter wird direkt
hinter den Transverter geschaltet.
Zwischen Transverter und dem Fi ist die Polung (braun-blau) am
Ausgang des Transverters noch egal, nur dann am Fi müssen die
Kabelfarben entsprechend verwendet werden. Der gelb/grüne Draht vom
Kabel vom Wechselrichter bleibt frei. Er ist im Transverter ja
auch nicht beschaltet. Nun wird nur noch eingangsseitig am Fi an N ein gelb/grüner Draht mit angeschlossen und dieser führt zum PE (Schutzkontakt) der Bordsteckdosen (natürlich entsprechend an eine nahegelegene Steckdose oder Verteilerdose) |
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Siehe auch auf separater Seite einige Einbaubeispiele für LiFePo4-Batterien nebst Booster-Einbau und Deaktivierung Trennrelais sowie 220Volt-Anschluß  |
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So sieht es nach dem Rückbau im Bettkasten links nun aus: Die rechte Dose (im rechten Bild) ist leer bzw, hat nur noch eine 12-Volt-Steckdose. Der ehemals dortige 220V-Außenanschluß befindet sich nun an der rechten Womo-Seite hinten. Diesen Umbau habe ich gemacht, + weil ich in meiner Garage nie an den CE-Außenanschluß herangekommen bin und + wenn auf dem Stellplatz (z.B. bei einem Gewitter) der Außenanschluß abgesteckt werden musste und es in der Nacht bei meist schon eingesetztem Regen blöd war, um das Womo herum zu schleichen. |
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Neuer Sicherungskastem 220V im Küchenteil unter dem Gasherd Den habe ich nun in das Küchenunterteil (unter den Gasherd unten links) verlagert, weil man da insgesamt besser herankommt. Hier ist auch die 220V-Vorrangschaltung mit eingebaut sowie die beiden FI-LS für Landstrom und den Transverter. Siehe auch Gesamtschaltplan. |
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Weiterhin empfehle ich einen Steckdosenprüfer mitzuführen Insbesondere im Ausland ist immer interessant, was an den Steckdosen so ankommt. Ich verwende den Tester rechts im Bild. Mit diesem lässt sich natürlich auch ein Fi-Schalter testen. Besonderheit bei diesen Modellen ist, dass der L-Leiter auf der richtigen Seite sein muss. Gegebenenfalls muss man den Tester herumdrehen. (links unten die vorletzte Variante zeigt einen solchen Fall an: "rot-weiß-rot") |
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6.1 Temperatur Gaskasten: Wie eigentlich allgemein bekannt, besteht LPG (wie an den Tankstellen erhältlich aus einem Gemisch aus Butan und Propan. Nun ist es so, dass Butan ab etwa 3° C nicht mehr vergast. In mit gasbetriebenen Motoren macht dies nichts aus, weil das LPG in flüssiger Form zum "Vergaser" kommt und dort erwärmt wird. Im Wohnmobil sieht das anders aus. Da wird das Gemisch immer in der gasförmigen Phase entnommen. Nun gibt es an den Tankstellen Winter- u. Sommergas jeweils im wechselndem Verhältnis 40/60 %. Wer also länger nur in Regionen unter 3°C unterwegs ist, hat
a) weniger Gas zur Verfügung oder
b) bei mehrmaligem Nachtanken nur noch Butan im Tank und dann geht nichts mehr mit Gas. Deshalb dieses Thermometer (mit akkustischer Warnfunktion) um die Gaskastentemperatur einigermaßen zu Überwachen. Sonst hilft nur Tank erwärmen.
6.3 Gastank-Füllstandsanzeige:
Im Fäkalientank habe ich zwei Schwimmer-Schalter eingebaut, die bei erreichen der Füllmengen 1/2 und 3/4 anfangen zu blinken. Der Fäkalien Tank fasst 118 Liter. Genaueres siehe beim Thema Abwasser.
6.5 Batterie-Computer: Hier gibt es vielfältige Anzeigemöglichkeiten. Erwähnen will ich hier nur die Nutzung des bereits genannten Schaltausganges. dazu muss man wissen, das die Lithium-Batterie ein eigenes Management zur Überwachung hat. Unter anderem schaltet dieses Management bei etwa 3 % Ladezustand alle Verbraucher ab. Dies dient zum Schutz der Batterie vor Tiefentladung. Diesen Schaltausgang brauche ich nun bei der neuen BullTron-Bordbatterie nicht mehr.
Am Batterie-Computer kann man verschiedene Sachen sich anzeigen lassen.
Mich interessiert meist nur
- die Spannung von Bord- und Starterbatterie,
- der Ladezustand der Bordbatterie (dies wird aber genauer in der Bulltron-App gezeigt) sowie
- der Strom der tatsächlich in die Bordbatterie rein bzw. raus geht. Dies ist ja dann immer die Differenz zum Solarstrom.
6.6 ehemalige Kühlschrank-Außenbelüftung: Außen hinter dem oberen Lüftungsgitter waren zwei PC-Lüfter verbaut. Wahlweise konnte einer oder alle zwei in Betrieb genommen werden.
6.7 Nun Dachlukenlüfter an vorderer Dachluke
Um den vorhandenen Schalter sinnvoll weiternutzen zu können und natürlich auch die beiden PC-Lüfter, habe ich die beiden Lüfter fest in die vordere Dachluke eingebaut. Die Gaze und die Verdunkelung kann man noch frei unter den Lüftern bewegen.
Auch der Aufstellbügel für die Dachluke lässt sich frei bewegen.
Für das Kabel habe ich mit einem 6mm Rundreisen einen Kabelkanal hin zur Aufbautür "gestochen". Dort befinden sich sowieso Kabelkanäle in der Dachisolierung für andere Kabel.
So kann ich nun wie bisher einen oder alle beiden Lüfter mit dem bereits vorhandenen Schalter schalten.
7. Booster und Trennrelais
7.1 Vorbemerkung zum handelsüblich verbautem Trennrelais:
Die Lichtmaschine liefert eine sogenannte D+ - Spannung. Es gibt aber auch Fahrzeuge, wo diese D+ Spannung "künstlich" erzeugt wird. Meist ist dies dann nur mit einer kleinen Strombelastung möglich. Um diese D+ Spannung mehrfach zu nutzen, habe ich da eine D+ Stromerhöhung vorgesehen.
Die D+ Spannung liegt nur an, wenn die Lichtmaschine dreht, also der Motor läuft und die Lichtmaschine Strom erzeugt. So lassen sich Geräte ansteuern, die viel Strom brauchen und nur bei Motorlauf versorgt werden sollen, wie z.B. der Kühlschrank, Booster, automatisches Einfahren von Sat-Schüssel und Trittstufe u.a..
Natürlich werden da mit D+ immer nur Relais geschaltet, aber auch da summieren sich schnell die Ströme, wenn man dies mehrfach macht. Der D+ am Kühlschrank für 12 V-Betrieb ist, wie bereits gesagt, deaktiviert. Die Ansteuerung erfolgt nun
a) über den Solarregler und
b) über ein D+ angesteuertes Relais, womit 220 V vom Transverter bereitstellt werden.
Handelsüblich ist es jedoch meist so: Wenn also D+ Spannung anliegt (Motor läuft), wird auch das Trennrelais eingeschaltet und Starterbatterie und Bordbatterie sind nun direkt verbunden. Die Bordbatterie soll somit direkt von der Lichtmaschine Ladestrom bekommen.
Das hat aber entscheidende Nachteile:
+ Die Ladekennlinien von Lithiumbatterie und Starterbatterie passen nicht zusammen.
+ Frühere Lichtmaschinen-Regler laden Blei-Akkus nur zu etwa 80 % voll, um ein "Kochen" der Batterie zu vermeiden. Bei neueren Fahrzeugen auch noch viel schlimmer, weil noch weniger, um Abgaswerte einzuhalten. Das Fahrzeug soll einfach nur noch starten können.
+ Im Wohnmobil ist dies aber völlig unerwünscht, weil mit Start des Motors und Schalten des Trennrelais sich die Ladezustände von Starterbatterie und Bordbatterie versuchen auszugleichen !!
Hat man auf dem Stellplatz seine Bordbatterie "schön vollgeladen", zieht dann die leerere Starterbatterie den Ladezustand der Bordbatterie herunter, bis sich theoretisch die Ladezustände ausgeglichen haben. Absoluter Mist, oder ?
7.2 Abhilfe durch den Booster
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Der Booster
ersetzt das Trennrelais.
Simpel erklärt gaukelt der Booster dem Lichtmaschinen-Regler einen sehr hohen Strombedarf vor und reizt so die Lichtmaschine, einen hohen Strom bereitzustellen. Für die Kabel (rot) sind große Querschnitte nötig. Dabei spielt aber nicht nur die notwendige Dicke für 50 Ampere eine Rolle, sondern auch der Spannungsabfall mit zunehmender Kabellänge. Ich habe 50 qmm verwendet. Starter-Batterieseitig mit 120 A abgesichert. Angesteuert wird der Booster wiederum durch das D+ - Signal. Der Booster bietet verschiedene Anschluss- und Einstellmöglichkeiten für verschiedene Batterie-Typen bzw. verschiedene Ladekennlinien. Fazit: Vom Motorstart bis voller Bordbatterie drückt der Booster einen hohen Ladestrom in die Bordbatterie. Einfache Rechnung: 1 Stunde Fahrt = 50 AH rein in die Batterie. (Natürlich abhängig von Booster-Typ) Parallel dazu liefert die Solaranlage 5 bis 20 A (je nach Sonnenschein) zusätzlichen Strom für die Bordbatterie. |
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| Siehe dazu auch die Einbaubeispiele auf meiner gesonderten Seite |
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oder meinen Schaltplan
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Sicherungsplatine auf der Starterbatterie Die Starterbatterie befindet sich in einem Kasten unterhalb der Füße am Fahrersitz. Die Sicherung unten im Bild (120 A) ist zusätzlich eingebaut ( ein freier Sicherungsplatz ist dort vorhanden) und führt dann mit einem Batteriekabel (50 qmm) zum Booster. An allen kritischen Stellen ist dieses Kabel noch in flexiblem Kabelrohr geführt. |
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Sommermonate:
Nach mehrjähriger Erfahrung kann ich sagen, dass meine Gesamtdimensionierung für die Sommermonate vollkommen ausreicht.
Sonnenarme Zeit:
Sofern man in der sonnenarmen Zeit nicht jeden Tag eine gewisse Strecke fährt wird es jedoch trotzdem knapp, wenn man seine Verbrauchsgewohnheiten beibehalten will. Kaffeekochen mit Gas bringt da schon eine gewisse Entspannung.
Steht man aber mal 2 -3 Tage mit einer auch großen Bleibatterie kann es schon knapp werden, weil ja auch die Solarzellen nicht viel bringen.
Deshalb als erste Lösung eine stärkere Batterie mit nun 300 AH
Es musste aber eine weitere Lösung für die sonnenarme Zeit her.
Brennstoffzelle und Notstromaggregat kommen nicht in Frage.
8. Ladegeräte für die Bordbatterie
Also habe ich ein Ladegerät mit 50 Ampere Ladestrom gekauft (da habe ich länger gesucht und verglichen), wobei es bei 50 A Ladegeräten nicht so viele gibt.
Wichtig war mir eine totale Abschaltung, wenn die Batterie voll ist (also mittels Relais) und eine maximale Ladung bis Batterie-Voll.
In der Praxisanwendung hat sich nun gezeigt, dass erst wenn die Batterie fast voll ist,
+ in eine stetig reduzierte Lade-Stromstärke übergegangen wird
+ und dann das Ladegerät vollkommen abschaltet.
Nun ist die Bordbatterie in wenigen Stunden wieder vollkommen voll.
Warum dies so gemacht:
Sollte nun in der sonnenarmen Zeit die Bordbatterie mal stark entladen sein, fahren wir an einen Stellplatz mit Ladesäulen und weil die Ladezeit nun wirklich so kurz ist, kann man das auch am Tag (also ohne Übernachtung) z.B. während eines Stadtbesuches oder einer Wanderung machen.
Hier das neue 50 A-Ladegerät
Nun habe ich ja aber schon ein Ladegerät mit 15 A Ladestrom
Dieses 15A Ladegerät hat jedoch nur eine Ladeschluss-Spannung von 13,8 .
Zum Vollladen der Batterie reicht das nicht. Da müsste also eine Lade-Endspannung von 14,6 Volt da sein!
Die 13,8 V sind aber optimal für eine Erhaltungsladung, wenn z.B. das Womo längere Zeit abgestellt ist.
Für die Lebensdauer einer Lithium Batterie ist aber gerade da maßgebend, dass sie sich nicht ständig im Volllade-Zustand befindet.
Also habe ich beide Ladegeräte so eingebaut, dass ich sie mittels Schalter wahlweise an den anliegenden Außenstrom zuschalten kann.
a) im Sommer Schnell-Ladung mit 50A an einer Außensteckdose
b) im Winter mit strenger Kälte Erhaltungsladung mit 15A und Warmhalten der Batterie (auch nur bei Landstrom)
(d.h. Warmhalten durch die in der Bulltron-Batterie eingebaute, automatische Batterie-Heizung.Der Ladevorgang wird erst gestartet, wenn die nötige Temperatur erreicht ist ist.)
Und: Die Batterieheizung startet erst, wenn die Batterie auch einen Ladestrom registriert (es wird also kein Heiz-Strom aus der Batterie selbst entnommen!)
Mittels der 220V Vorrangschaltung ist alles so geschaltet, dass die Ladegeräte natürlich nur zugeschaltet werden können, wenn Landstrom auch wirklich anliegt.
Der rote Druck-Schalter schaltet den Transverter ein und die beiden Kontrolllampen zeigen an, ob Landstrom oder Transverter-Strom anliegt, wobei Transverter-Strom nur genutzt werden kann, wenn kein Landstrom anliegt.
9. Solarzellen und Solarregler
Nun im März 26 habe ich mich entschlossen, unsere gesamte Solar-Anlage zu überarbeiten.
Nicht dass da was defekt gewesen wäre und die Anlage hat nun 10 Jahre ohne Probleme gearbeitet!
Ich bin ja immer am Überlegen, wo ich noch Gewicht am Womo einsparen kann. So war nun die Solaranlage dran.
Mit den direkt aufklebbaren Flex-Modulen konnte ich nun immerhin 35 Kg einsparen!
Vorher waren 5 Solarzellen a 100 Wp mit Alu-Rahmen auf dem Dach plus der Halterungen.
Nun sind 4 Flex-Solarzellen mit je 130 Wp installiert - also insgesamt 520 Wp! (der Regler würde bis 720 Wp schaffen)
Die 4 Zellen haben gerade so zwischen die beiden Dachluken gepasst.
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Der Umbau erfolgte nach gründlicher Überlegung der Vor- und geringen Nachteile (Temperaturverhalten). Letztendlich überwiegte aber das Argument der Gewichtseinsparung und sicheren Montage der Zellen auf dem Dach.
Verklebt wurden die Zellen mit 19mm 3M-Klebeband. Natürlich die Klebeflächen gründlich gereinigt und mit Primer vorbehandelt.
Verwendet wurde das 1,5 mm starke Klebeband, was eine gewisse Hinterlüftung erlaubt, damit die Temperaturerhöhung einigermaßen kompensiert werden kann.
Die bei Flexmodulen unter bestimmten Voraussetzungen bestehenden Nachteile, sind für mich nicht relevant,
weil ich
1. mit dem 50A-Ladebooster bei Fahrt genügend Ladestrom in die Batterie bekomme und
2. mit meinen beiden Ladegeräten (50A + 15A) kurzfristig an einer Steckdose die Batterie nachladen kann.
Eine neue Dachdurchführungs-Verteilerdose und ein neuer Solar-Laderegler wurden ebenfalls verbaut.
Alle Kabel der Solarzellen auf dem Dach wurden einzeln in die Dose eingeführt.
Als Verbinder habe ich WAGO-Klemmen für 6 mm2 verwendet. Zur besseren Stromverteilung wurde das Ableitekabel zum Laderegler mittig in die WAGO-Klemmen eingesteckt.
Besonders wichtig ist, dass alle Solarpannele mit Dioden entkoppelt sind. Das muss man natürlich schon beim Kauf der Platten beachten. Die Abschattung auch nur eines kleinen Teiles einer Solarplatte führt eigentlich zum vollkommenen Zusammenbruch der Stromlieferung der Platte. Die Sperr-Diode verhindert, dass bei Schatten auf einer Platte auch gleich alle anderen abschalten.
Man muss seinen Stellplatz also möglichst immer so wählen, dass man keine Schatten auf die Solarpanele bekommt.
Wer also viel Strom will, muss in der "heißen" Sonne stehen.
Aus diesen genannten Gründen sollte man Solarzellen auf dem Womo-Dach auch nicht in Reihe, sondern immer parallel betreiben, denn sonst würde bei Beschattung auch nur einer Solarzelle gar kein Strom mehr fließen.
Meine Anlage liefert in unseren Breiten im Sommer etwa 22 A Strom (max wären 26A).Bei bedecktem Himmel sind es noch ca. 3-5 A und im Frühjahr/Herbst kommen bei Sonnenschein immer noch 5-8 A zustande.
Zur Mittagszeit ende März kamen immerhin schon 18 A Ladestzrom!
Nichts gegen Chinateile, die können heute auch von hoher Qaulität sein !!!
Aber der billigste China-Laderegler sollte es nun auch nicht sein. Also so um 110 € wäre da schon OK.
Ich habe mich nun bewusst für den nebenstehenden entschieden.
Warum:
Er hat nur eine Ladekurve, die sowohl für Blei-Akkus als auch für LiFePO4 Batterien verwendet werden kann.
Wie lange der Regler funktioniert, muss man sehen.
Er macht aber einen soliden Eindruck. Auch von den Werten her.
Da die mitgelieferte Bedienungsanleitung (musste von mir erst vom Englischen ins Deutsche übersetzt werden, kaum was betreffs der eigentlichen Bedienung hergab, musste ich erst diesbezüglich einmal beim Hersteller nachfragen.
Am Regler lässt sich nicht explizit einstellen, welche Batterie-Art man mit dem Regler verwendet (also keine separate Ladekurven), obwohl in der Beschreibung steht, auch für Li-Batterien geeignet. Geht wohl doch, wenn man die Ladeschlußspannung selbst entsprechend einstellt:
Es ist aber nun so, dass man nur folgendes einstellen kann:
a) Display-Beleuchtung (so immer aus, ein Tastendruck
schaltet diese für kurze Zeit an)
b) die Ladeschlußspannung der Batterie (PV OFF)
c) Kenntnis der Batterie-Unterspannung
d) Beginn der Ladung nach Batterie-Unterspannung
Bei c) und d) braucht man nichts ändern.
(siehe rechtes Bild)
-Denn bis 13,8 Volt war die Batterie noch voll am Laden, (zwischen 6A und 18A - je nach Sonne) obwohl die App schon 300Ah Ladezustand anzeigte. Dann jedoch ging der Ladestrom zügig zurück auf etwa 1A.
Da die Batterie-Spannung hier über Nacht auf 13,5 Volt gefallen war, hatte die Ladung bereits wieder eingesetzt.
Dann auf 14,0 V eingestellt
Da ich nun über die Einstellungswerte "PV OFF" bescheid weiß, habe ich die Ladeschluß-Spannung nun auf 14,0 V gestellt.
Und so sieht nach 5,5 Stunden die Bulltron-App-Anzeige aus.
Einstellung um 10:25 Uhr
Zustand um 15:50 Uhr
+ Die Ladeschluß-Spannung der Bordbatterie liegt bei 14,1 Volt. (14,6V wären ja möglich)
+ Die Batterie ist zu 100% voll.
+ Die Ladestromstärke ist bei 0,0 Ampere. Draußen ist voller Sonnenschein.
Nun habe ich die Ladeschlußspannung auf 13,9 Volt eingestellt.
Nachfolgend die Ladekurve des Solarladereglers. Eingestellt wird, wie bereits gesagt, nur die oberste Batterieledespannung.
Da die Bulltron-Batterien einen aktiven Balancer verbaut haben, ist es nicht wichtig, dass die Batterie für den Zellspannungs-Ausgleich dafür immer vollgeladen werden muss (wie z.B. bei den meist verbauten passiven Balancern)
Ausgewählt habe ich die Variante 60A MPPT 12V/24V. Die wichtigsten Parameter werden im Display angezeigt.
Die Anzeige am Analog-Amperemeter entspricht exakt dem Wert, der auf dem Display angezeigt wird. Mehr braucht es nicht.
