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Forum: Fahrzeugelektronik Zweiten Akku an WoMo- Solaranlage laden


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Autor: Harald G. (Gast)
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Hallo,

als in elektronischen Dingen weitgehend unbeleckter wende ich mich an 
die wissenden Mitglieder dieses Forums.
Zuvor hatte ich mich über die Suchfunktion versucht schlau zu machen, 
aber wenn man nicht genau weiß nach was man suchen soll...

Hier also meine Frage: ich habe ein Wohnmobil mit eier 130 Watt 
Solaranlage auf dem Dach. Darüber lade ich die Bordbatterie.
Nun möchte ich zusätzlich eine kleine Bleibatterie, etwa 20 Ampere, zum 
betreiben eines Elektroaussenborders laden.
Jetzt könnte ich möglicherweise die Bordbatterie abklemmen und 
stattdessen die besagte 20 Ampere- Batterie anklemmen. Aber vielleicht 
gibt es ja eine elegantere Möglichkeit?

Ich würde mich über eine Antwort freuen, auch wenn sie mir die Hoffnung, 
daßdas möglich ist, nimmt...

Vielen Dank schonmal,

Harald

: Verschoben durch Moderator
Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Wenn die Batterien ungefähr gleiche Spannung haben (ich würde maximal 1V 
zulassen) kannst du sie einfach direkt parallel schalten. Vermutlich ist 
das aber nicht immer der Fall, oder?

Ansonsten würde ich eine Glühlampe zur Strombegrenzung dazwischen 
schalten:
                      Glühlampe 
                      12V 50-120W
          + o-----+------(X)-------+
Solarlader        |                |
                 === 130AH        === 20AH
                  |                |
          - o-----+----------------+

: Bearbeitet durch User
Autor: Harald G. (Gast)
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Hallo,
schonmal vielen Dank für die Antwort.

Nein, die Batterien habe sehr unterschiedliche Spannungen. Während die 
Bordbatterie dirch den dauernd  (bei Sonne) anliegenden Ladestrom meist 
mehr oder weniger voll geladen ist wird die kleine Batterie nach 
Gebrauch mit dem Elektronotor ziemlich leer sein.

Wäre da eine Lösung über die 12 Volt -Steckdose denkbar? Und, vor allem, 
wie begrenze ich den Ladestrom wenn die Batterie voll ist? Gibt es da 
vielleicht sogar geeignete Lader auf dem Markt? Wenn ja, wonach müsste 
ich suchen?

Gruß und Danke
Harald

Autor: Martin (Gast)
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Ich finde Stefanus' Idee sehr elegant. Wenn Ladeverhalten von Deiner 
Bord- und Aussenbordbatterie gleich sind, kümmert sich der 
Womo-Laderegler um die korrekte Ladeendspannung. Der Maximalstrom wird 
durch die Lampe begrenzt und das ganze kannst Du an eine 12V-Dose 
anhängen (Sicherung beachten!).
Natürlich sind die Spannungen im ersten Moment unterschiedlich, aber die 
dürften sich schnell angleichen. Probiers doch einfach mit einer kleinen 
Lampe, kaputt gehen kann kaum etwas.

Natürlich kannst Du den Umrichter im Womo anwerfen und einen 
X-beliebigen 230V-Lader für die Bootsbatterie anhängen. Das wäre dann 
maximal unelegant.

Autor: Stephan I. (steph77)
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Ich würde ein Lader aus dem Modelbaunereich nehmen, der auch mit 12V 
Eingang funktioniert. So kannst du die Batterie des Aussenboarders auch 
komplett aufgeladen, wenn die WoMo-Batterie nicht voll ist.

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Harald G. schrieb:
> Wäre da eine Lösung über die 12 Volt -Steckdose denkbar?

Ja.

> Und, vor allem, wie begrenze ich den Ladestrom wenn die Batterie voll ist?

Das macht die Batterie von ganz alleine. Nur die Spannung muss stimmen, 
was wiederum der bestehende Solar-Laderegler erledigt.

> Gibt es da vielleicht sogar geeignete Lader auf dem Markt?

Hast du bereits installiert.

Du brauchst nur noch eine Strombegrenzung. Mit einer Glühlampe ist das 
am einfachsten und technisch sinnvoll. Je höher die Spannungsdifferenz 
ist, umso höher ihr Innenwiderstand (Stichwort: positiver 
Temperatur-koeffizient).

Bei großer Spannungsdifferenz wird die Lampe vielleicht ein bisschen 
glimmen. Nach dem Ausgleich geht sie wieder aus und kühlt sich ab. Ihr 
geringer Innenwiderstand reduziert den Ladestrom für die kleinere 
Batterie.

: Bearbeitet durch User
Autor: Stephan (Gast)
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Stefanus F. schrieb:
> Ansonsten würde ich eine Glühlampe zur Strombegrenzung dazwischen
> schalten:

Das ist definitiv safe. Aber evtl. nicht ganz so schnell wie erhofft.

Sollte mindestens die 120W-Lampe sein (Nennstrom 10A).

Eine 12V/120W Lampe hat bei 5A Ladestrom ca. 3V Spannungsabfall, bei 
3.5A ca. 1V, bei 2A ca. 0,2V, bei 1A ca. 0,1V. Die kleine Batterie ist 
dadurch immer etwas hinterher.
Alles > 0.5V spielt nur für die ersten Sekunden / Minuten nach dem 
anschließen eine Rolle.

Wenn der Laderegler stur auf 13.8V lädt und der Hauptakku voll ist 
(13.8V, ca. 80%) ist, der Zusatzakku leer (20%) angeschlossen wird und 
die Sonne scheint kräftig. Dann hat der Zusatzakku ...
- nach 5h ca. 60%
- nach 7h ca. 70%
- nach 9h ca. 75%

Direkt angeschlossen und optimal eingestellt auf ca. 5A Ladestrom wäre 
der Zusatzakku in 3h auf 75%. Falls die Sonne knallt ...
Direkt anschließen ist aber auch so ne Sache. So ein 20Ah-Akku kann 
meistens mit 0.3C=6A geladen werden. Bei optimaler Sonne könnte das 
Modul zu viel Ladestrom bringen.

Wenn es auf die Zeit ankommt und die Sonne knallt wären 2 Lampen mit 
12V/120W ein guter Kompromiss.
Die 2. Lampe dann sicherheitshalber erst mit ein paar Minuten 
Verzögerung "einschalten".

Mit der 50W-Lampe dauert das Laden gut doppelt so lang.

Autor: Harald G. (Gast)
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Hallo,
vielen Dank für die vielen fundierten Anrworten.

Dann werde ich das mit der 120 Watt- Glühlampe so machen: Die 12 Volt- 
Steckdose kommt von der Bordbatterie, der Strom ist durch den 
Solarregler schon begrenzt und beträgt maximal um 14,5 Volt.  In die 
Plusleitung schalte ich die Lampe zwischen. Bei der angeschlossenen 
Batterie brauch ich keine Sorge zu haben dass sie überladen wird... 
Richtig?

Gruß, Harald

Autor: 2 Cent (Gast)
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Vorschlag zur Glühlampe, afaik gibts 120W nicht.
Eine H4 sollte zwei Fäden, 60W + 55W haben, diese beiden könnte man zu 
diesem zweck parallel schalten.

Einbau (auch des Zweitakkus!) bitte an einem gut durchlüftetem Ort wegen 
Brandgefahr (die H4 könnte bei Zellenschluss gut heizen, der Akku könnte 
gasen). Abklemmen -per Schalter oder ziehen eines Steckers- wegen 
zündfähigem Funken nicht in Akkunähe. Das bedeutet lange Kabellage; 
auf ausreichenden Querschnitt achten, sonst wirds zu hochohmig, und der 
Zweitakku noch später voll.

Autor: Harald (Gast)
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2 Cent schrieb:
> Vorschlag zur Glühlampe, afaik gibts 120W nicht.

Vielleicht eine Halogenlampe aus einem Baustrahler???
Sollte doch möglich sein...

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Das sollte mit jeder Glühlampe klappen, die in kaltem zustand wenige Ohm 
hat. Ich würde irgendwas zwischen 1 und 2 Ohm anstreben. Die zwei 
Heizfäden einer H4 Birne parallel zu schalten, halte ich für eine sehr 
gute Idee.

Autor: Sebastian S. (amateur)
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Es gibt doch genügend eigenständige Lader, die mit 12 bzw. 13,X V eine 
Batterie laden können. Hier kann allerdings ein Spannungswächter gutes 
Bewirken.

Das Parallelschalten würde ich mit wirklich verkneifen.
Ausnahme: Du gehörst zur hier öfters vertretenen Firma Funkenflug.

Wie bereits gesagt, ein Unterschied von wenigen Volt klingt zwar 
harmlos, ist es aber nicht. Ist aber der Normalfall nach einer Ausfahrt 
mit dem Boot.

Autor: batman (Gast)
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Harald G. schrieb:
> Hallo,
> vielen Dank für die vielen fundierten Anrworten.
>
> Dann werde ich das mit der 120 Watt- Glühlampe so machen: Die 12 Volt-
> Steckdose kommt von der Bordbatterie, der Strom ist durch den
> Solarregler schon begrenzt und beträgt maximal um 14,5 Volt.  In die
> Plusleitung schalte ich die Lampe zwischen. Bei der angeschlossenen
> Batterie brauch ich keine Sorge zu haben dass sie überladen wird...
> Richtig?
>

Naja fast. Im Prinzip wurd die Batterie überladen, wenn sie nach dem 
Vollladen noch an 14,5V hängt aber wenn es nicht allzu lange ist, sagen 
wir mal max. 20h, ist es noch relativ unschädlich.
Und 20 Sonnenstunden können sich ja über ein paar Tage bis Wochen 
hinziehen.

Autor: batman (Gast)
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Achja und eine extra Strombegrenzung brauchen 12V-Bleiakkus bei 
Ladespannungen unter 13V i.d.R. nicht aber Näheres sagt das Datenblatt.

Autor: 2 Cent (Gast)
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Harald schrieb:
> Vielleicht eine Halogenlampe aus einem Baustrahler???
Spasseshalber gemessene 3,5V bei 220mA, also 16 Ohm "kalt". Steigt 
innerhalb von 10s auf 5,2V, also 23 Ohm.Nicht nachgemessenen, nur 
gerechnet: Im Betrieb 230V/300W, also 176 Ohm. Völlig ungeeignet um 
dicke 12V-Bleiakkus einander anzugleichen.


Sebastian S. schrieb:
> Das Parallelschalten würde ich mit wirklich verkneifen.
> Ausnahme: Du gehörst zur hier öfters vertretenen Firma Funkenflug.
>
> Wie bereits gesagt, ein Unterschied von wenigen Volt klingt zwar
> harmlos, ist es aber nicht. Ist aber der Normalfall nach einer Ausfahrt
> mit dem Boot.
Bitte begründe deinen Einwand.
Ich halte die Parallelschaltung via Kaltleiter für eine sehr einfache 
und durchaus praktikable Idee.


Stefanus F. schrieb:
> Ich würde irgendwas zwischen 1 und 2 Ohm anstreben.
Kalt: Je weniger desto besser. "Heiss" soll es ja nur recht kurzzeitig 
den Strom begrenzen. "Vollast" darf auch nicht allzulange dauern, sonst 
ist die H4 sehr schnell kaputt, weil normalerweise nicht beide Fäden 
gleichzeitig "brennen" dürfen.
> Die zwei
> Heizfäden einer H4 Birne parallel zu schalten, halte ich für eine sehr
> gute Idee.
Danke. Auch hier spasseshalber mal nachgemessen:
Messstrom 220mA: 0,168 und 0,186 Ohm, beide parallel 86mOhm
Messstrom 1,62A, weiterhin beide parallel: 105mOhm, nach 30s 133mOhm

Weil ich gerade so schön dabei bin mit 220mA Konstantstrom zu messen, 
und alle Brüllen ZUGABE ZUGABE ZUGABE:
Kombibirne Brems/Rücklicht 12V-21W/5W, einschwingzeit je eine Minute pro 
Einzelfaden: 0,59 Ohm am 21W-Faden, und bereits sichtbar glühende 
10,7Ohm am 5W-Faden. Mittendrin statt nur dabei :D

Autor: Sebastian S. (amateur)
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>> Das Parallelschalten würde ich mit wirklich verkneifen.
>> Ausnahme: Du gehörst zur hier öfters vertretenen Firma Funkenflug.
>>
>> Wie bereits gesagt, ein Unterschied von wenigen Volt klingt zwar
>> harmlos, ist es aber nicht. Ist aber der Normalfall nach einer Ausfahrt
>> mit dem Boot.
>Bitte begründe deinen Einwand.
>Ich halte die Parallelschaltung via Kaltleiter für eine sehr einfache
>und durchaus praktikable Idee.

Bei einer Spannungsdifferenz 1 V und Null Komma Irgendwas Ohm 
Innenwiderstand fließen richtig viele Ampere. Diesbezügliche Beschwerden 
bitte an Herrn Ohm richten. Oder die Funken, im Extremfall auch 
flüssiges Metall, ignorieren;-)

Die Idee mit einem Widerstand in Reihe (welcher Sorte auch immer), den 
Strom zu drosseln, hilft natürlich. Ich bin aber prinzipiell gegen 
Widerstände in einem Solar-Batterie-System, da ich mir kaum eine 
Möglichkeit vorstellen kann, die den Wirkungsgrad so sicher reduziert. 
Um den Fakt: Immer ein unnötiger Widerstand im System, kommt man dann 
nämlich nicht herum. Letzterer wird ja auch nur im Moment der Verbindung 
benötigt - sonst nicht.

: Bearbeitet durch User
Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Sebastian S. schrieb:
> Bei einer Spannungsdifferenz 1 V und Null Komma Irgendwas Ohm
> Innenwiderstand fließen richtig viele Ampere.

Was wiederum die Glühlampe aufheizt und den Widerstand erhöht, bis der 
trom wieder runter geht.

Autor: Sebastian S. (amateur)
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>Was wiederum die Glühlampe aufheizt und den Widerstand erhöht, bis der
>trom wieder runter geht.

Stimmt ist aber trotzdem Unsinn!

Ist der zu ladende Akku fast leer, so bekommt er den geringsten 
Ladestrom.
Ist er fast voll und braucht nichts mehr zum Glücklich sein, gibt’s 
ordentlich was aus der Pulle;-)

Autor: batman (Gast)
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Bei 1V / 0,1Ohm wären die "richtig vielen Ampere" dann 10 an der Zahl, 
um es mal etwas konkreter auszudrücken. Am Ende einer nicht ganz so 
guten Leitungsverbindung ist von dem Volt und den Amperes dann schon 
nicht mehr viel übrig.

Autor: 2 Cent (Gast)
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Sebastian S. schrieb:
> Bei einer Spannungsdifferenz 1 V und Null Komma Irgendwas Ohm
> Innenwiderstand fließen richtig viele Ampere.
Ohne die weiteren Widerstände der Klemmen und langen Leitungen zu 
berücksichtigen, ohne Innenwiderstand der beiden Akkus, also mal nur 
die H4 als innenwiderstand angenommen:
1V/86mOhm= 11,6A. Völlig harmlos, ausserdem nur für Sekundenbruchteile 
der Fall, da sich die Fäden der H4 bei diesem Strom sofort erwärmen.
Andere Beispiele für kurzzeitig hohe Ströme: Der Anlassvorgang, Annahme: 
Bordnetz bricht bis auf 9V zusammen. Dann könnten hier kurzzeiig sogar 
locker 50A fliessen...ebenfalls völlig harmlos für die H4 und den 
20Ah-Akku. Nochn Beispiel: Einschalten des Abblendlichtes: auch hier 
durchaus 100A für einige Millisekunden am Bordnetzakku, dicke+kurze 
Kabel zu den Scheinwerfern vorausgesetzt.

> Diesbezügliche Beschwerden
> bitte an Herrn Ohm richten. Oder die Funken, im Extremfall auch
> flüssiges Metall, ignorieren;-)
Nach anlegen von 12V (eher 13,2V) braucht ein Bremslicht oder eine H4 
etwa 100ms um hell zu leuchten, aka Fadentemperatur zu erreichen. 
Nennstrom der H4 im Missbrauchsfall beider Fäden also <9A; soviel zum 
Strom bei einer Differenzspannung von 13,2V aka "Kurzschluss".

> Die Idee mit einem Widerstand in Reihe (welcher Sorte auch immer), den
> Strom zu drosseln, hilft natürlich.
Also, wo ist das Problem?

> Ich bin aber prinzipiell gegen
> Widerstände in einem Solar-Batterie-System, da ich mir kaum eine
> Möglichkeit vorstellen kann, die den Wirkungsgrad so sicher zu
> reduzieren. Um den Fakt: Immer ein unnötiger Widerstand im System, kommt
> man dann nämlich nicht herum.
Leider nicht wirklich, am meisten wird die Kabellage verheizen, trotzdem 
wird niemand ganze Strassenbahnschienen als Leiter einsetzen wollen; das 
Wohnmobil soll ja schliesslich noch den Berg raufkommen :D

> Letzterer wird ja auch nur im Moment der
> Verbindung benötigt - sonst nicht.
Deswegen ja die Idee von Stefanus F. einen Kaltleiter zu verwenden. Nur 
im Moment der Verbindung als Strombegrenzungsmassnahme "hoch"ohmig, 
ansonsten R möglichst gegen null.

Solange die Sonne kräftig scheint kostet der ganze Spass ja 
möglicherweise noch nicht einmal Sprit; die bereits vorhandene 
Onboard-Solaranlage machts möglich :D


Was ginge denn alternativ?
-Ein weiterer (aus dem Bordnetz gespeister) Akkulader, dediziert nur für 
den 20Ah-Bleiakku, hätte doch ebenfalls keine 100% Wirkungsgrad. Dann 
doch lieber in eine H4 investiert.
-Ein weiterer (eigenständiger) Solarlader für den 20Ah-Bleiakku währe 
unsinnig; hilft dem Bordnetz niemals.Dann lieber eine Solaranlage auf 
dem Boot, oder die am WoMo vorhandene Anlage vergrössern....man kanns 
auch übertreiben. Harald G. sucht ja nach einer eleganten Möglichkeit. A 
propos, @Harald G. :"die Bordbatterie abklemmen und
stattdessen die besagte 20 Ampere- Batterie anklemmen" Bitte niemals 
die Bordbatterie für solche Scherze abklemmen, zu gross ist die Gefahr 
das dann die Maschine auch noch erfolgreich angelassen wird (die Frau 
will nur mal eben schnell umparken) und dabei mit dem viel zu kleinen 
Akku Teile des Bordnetzes schaden nehmen könnten. Die dicke Bordbatterie 
bleibt bitte immer angeklemmt!

Autor: 2 Cent (Gast)
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Sebastian S. schrieb:
> Ist der zu ladende Akku fast leer, so bekommt er den geringsten
> Ladestrom.
Nein, das ist falsch!!!
Sicherlich wird der Strom dann mehr begrenzt (weil der Glühfaden warm 
wird), aber in Summe ergibt das eben nicht den geringsten Ladestrom. 
Der geringste Ladestrom (0) fliesst bei einer Spannungsdifferenz von 0, 
also beim gleichen Ladezustand wie das Bordnetz. Gleiche Akkutechnologie 
vorausgesetzt, "Blei ist Blei" :D

Ansonsten: je grösser der Unterschied im Ladezustand der beiden Akkus, 
desto grösser der Ladestrom. Streng monoton, nur nicht linear.

Autor: oszi40 (Gast)
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Den Ladestrom messen ist sicher nicht schädlich. 1/10 der Kapazität ist 
ein schöner Anhaltspunkt für ein langes Batterieleben.

Autor: 2 Cent (Gast)
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oszi40 schrieb:
> Den Ladestrom messen ist sicher nicht schädlich. 1/10 der
> Kapazität ist
> ein schöner Anhaltspunkt für ein langes Batterieleben.
Ja.
Aber: so ein Akkuleben ist kein Ponyhof. Der Bordnetzverantwortliche im 
Wohnmobil, und der Aussenborder, sind nunmal gequälte Kraftsklaven. Viel 
schlimmer ist eine Tiefentladung welche dann auch noch längere Zeit 
andauert. Also den Aussenborder nicht jedesmal bis auf den letzten 
drücker fordern, und -egal welcher Ladezustand- rechtzeitig wieder 
laden. Die theoretisch maximale Zyklenzahl und "langes" Batterieleben 
lassen sich in diesem Umfeld praktisch niemals wirtschaftlich erreichen, 
extremes überdosieren der Kapazität würde helfen, aber währe (wegen 
Gewicht und Preis) unsinn. Selbiges gilt für extrem dicke 
Kabelquerschnitte (für die letzten % Wirkungsgrad).


Youtube-Video "iron Maiden - Powerslave"

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Will nur mal in den Raum werfen, das es nicht das erste Mal ist, das 
jemand 2 Batterien per Solar laden will. Dazu gibt es Trennrelais oder 
auch Solarlader mit 2 Bänken.
Das Trennrelais schaltet den Ladestrom auf Batterie Nummer 2, wenn 
Batterie Nummer 1 voll ist. Und der Solarlader für 2 Bänke lädt beide 
Batterien ohne wenn und aber.
Trennrelais:
Ebay-Artikel Nr. 141335155226
Ebay-Artikel Nr. 391747956347

2-Bank Solarlader:
Ebay-Artikel Nr. 151079046720

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Sebastian S. schrieb:
> Stimmt ist aber trotzdem Unsinn!

Nein.

Das von Dir beschriebene unerwünschte Verhalten tritt nicht zu.

Du hast offensichtlich keine Ahnung über die Funktionsweise von 
Bleiakkus. Lies dich ein und probiere es aus, wenn dich das Thema 
ernsthaft interessiert.

Autor: Harald G. (Gast)
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2 Cent schrieb:
> . A propos, @Harald G. :"die Bordbatterie abklemmen und stattdessen die
> besagte 20 Ampere- Batterie anklemmen" Bitte niemals die Bordbatterie
> für solche Scherze abklemmen, zu gross ist die Gefahr das dann die
> Maschine auch noch erfolgreich angelassen wird

Hallo,

vielleicht habe ich mich da missverständlich ausgedrückt: Mit 
"Bordbatterie" meinte ich die Verbrausbatterie im Wohnbereich, nicht die 
Startbatterie. Diese beiden sind durch ein Trennrelais voneinander 
getrennt.
Dennoch wäre diese Methode natürlich umständlich.

Allerdings bin ich jetzt über die "Bauart" des Ladekabels etwas 
verunsichert, da ich selbst nicht kompetent genug bin die 
gegensätzlichen Meinungen zu bewerten. Gleichzeitig freue ich mich aber 
über die Bereitschaft, mir bei meinem Problem zu helfen.

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Die Glühlampe ist ein deppensicherer Schutz:

- Bei falsch gepolter Batterie brennt sie durch
- Beim Anschluss einer leeren Batterie begrenzt sie Anfangs den 
Ladestrom auf einen ungefährlichen Wert
- Wenn ein starker Verbraucher im Wohnwagen eingeschaltet wird, begrenzt 
sie den Entladestrom auf einen ungefährlichen Wert
- Wenn die Batterien sich einigermaßen angeglichen haben, kühlt die 
Glühlampe ab und hat dann nur noch einen vernachlässigbar kleinen 
Innenwiderstand. Die Verluste sind dadurch minimiert.

Ein separater Laderegler hinter dem bestehenden hätte bei den üblichen 
Bauarten mehr Verluste. Zwei Laderegler parallel an einem Solarpanel 
funktionieren womöglich gar nicht, weil sie sich gegenseitig stören.

Manche Leute schalten die Batterien einfach parallel. Sie verlassen sich 
darauf, dass alleine der Innenwiderstand der Verkabelung die kleine 
Batterie vor zu hoher Belastung beschützt und dass die Batterie den 
Ladestrom von alleine regelt. Das mag in vielen Fällen klappen, ich 
würde es sicherheitshalber aber dennoch nicht empfehlen.

Bei der Starthilfe am KFZ ist das etwas anderes. Erstens haben diese 
Starthilfekabel einen definierten Innenwiderstand, und zweitens sind da 
die beiden Batterien ungefähr gleich groß. Drittens ist jedem klar, dass 
das trotzdem eine gefährliche Angelegenheit ist.

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