Batterie-Trennschalter (Camping)

Dafur verwendet man heutzutage Victron Orian Zweitbatterielader. Schalten automatisch ein wenn der Motor läuft, begrenzen den Ladestrom, laden den Zweitakku voll.

Vergiss den akten Pfusch mit Direktverbindung zweier unterschiedlich geladener Akkus.

Die Victron Orion Ladebooster sind mir bekannt, stellen sicher das Optimum an Performance dar. Haben mit ca 160€ auch ihren Preis.

Die Frage war aber, ob es auch eine Nummer kleiner geht. Natürlich ohne etwas zu beschädigen z.B. durch zu hohe Ausgleichsströme.

Wenn der Verbrauchsakku dabei nicht optimal schnell oder auch nicht ganz voll geladen wird, wäre mir das egal.

Die Kritik „Pfusch“ ist etwas pauschal.

Wulf D. schrieb:

Haben mit ca 160€ auch ihren Preis.

Finde ich für eine offzielle, erprobte, getestete und saubere Lösung eines Problemes, bei dem sehr viel Strom fließen, sehr viel warm werden und einiges brennen kann, gar nicht mal so viel

Sebastian R. schrieb:

gar nicht mal so viel

Ist vermutlich weniger als die Kosten des Liegeplatzes fürs Boot pro Monat.

Wulf D. schrieb:

Die Kritik „Pfusch“ ist etwas pauschal.

Bei zwei unterschiedlichen Batterietechnologien Bleiakku -> LiFePO4 ist das Pfusch. Bei zwei Bleiakkus kann man sowas machen. Da sorgt die notwendige Überspannung zum Laden bei Bleiakkus dafür dass nicht viel passiert.

Die 160€ sind fair, liefern 30A Ladestrom. Der Li-Akku verträgt max 100A Ladestrom.

Hätte ja sein können, dass sich jemand mal mit dem Thema, den Kennlinien der verschiedenen Akku-Technologien beschäftigt hat, und eine einfache und sichere Lösung auf Lager hat.

Ohne Boost-Converter, dementsprechend mit Abstrichen an der Performance.

Übrigens, das Boot liegt die meiste Zeit auf einem Trailer im erweiterten Garten.

Wulf D. schrieb:

den Kennlinien der verschiedenen Akku-Technologien beschäftigt hat, und eine einfache und sichere Lösung auf Lager hat.

Wenn das so ein fertiger 12V Block ist, dann hat der BMS schon eingebaut und verhält sich nach aussen so wie ein Bleiblock, nur mit höherer Kapazität und mehr Zyklen. Wir haben vor Jahren so einen Block (mit Bluetooth) in den Sprinter eines Freundes eingebaut als Hausbatterie und mittels Trennrelais wird er beim Fahren geladen. Im Stand puffert eine kleine Solaranlage den Akku. Das funktioniert sehr gut.

Der LiFePO4 hat ein BMS, müsste mal schauen ob das den Ladestrom wirksam begrenzen kann.

Der Sprinter hat vermutlich noch keine EU6 Lima-Steuerung, ist ja recht neu. Ist die Frage ob bei direkter Verbindung der Akkus durch die Rekuperationsbemühungen der Lima unerwünscht viel Ladung hin- und herschwappt.

Trennrelais für WoMos sinr doch ein ganz alter Hut, was willst du da neu erfinden? Gibt es spannungsgesteuert oder mit Klemme D+.

Nils B. schrieb:

Trennrelais für WoMos sinr doch ein ganz alter Hut, was willst du da neu erfinden?

Ich will gar nichts neu erfinden sondern fragte, ob sich jemand anderes schon mit einfachen Anpassungen an die „neuen Hüte“ - Li-Akkus und EU6-Lichtmaschinen - beschäftigt hat.

Es gab ja auch hilfreiche Hinweise, s.o.

Wulf D. schrieb:

Übrigens, das Boot liegt die meiste Zeit auf einem Trailer im erweiterten Garten.

Dann würde ich die Akkus an einen Überwinterungslader anschliessen (falls dort kein Strom: ausbauen und reinholen).

Die Bootsakkus überwintern im Keller. Erhaltung braucht nur der Bleiakku. Der Li hat nach fünf Monaten praktisch keine Ladung verloren.

Wulf D. schrieb:

Die Bootsakkus überwintern im Keller. Erhaltung braucht nur der Bleiakku. Der Li hat nach fünf Monaten praktisch keine Ladung verloren.

Li hat ein BMS, das kannst du sowieso nicht direkt mit einem Bleiakku verbinden, das BMS begrenzt nicht den Strom sondern schaltet ab.

Habe die Ausgleichsströme beim Verbinden eines voll geladenen Bleiakkus und eines leeren LiFePO4 Akkus einfach mal gemessen.

1

Ausgangssituation.

2

- LiFePO4 auf Abschaltspannung der Kühlbox von 11,3V entladen.

3

- 70Ah Varta Starterakku voll geladen, ca 14,5V, am 10A Lader hängend.

4

- Beide Akkus über KFZ Lastrelais und 1 mOhm Shunt verbunden und Strom per Oszi gemessen.

Die Leitungswiderstände habe ich nicht optimiert, war ja in meiner Anwendung auch gar nicht das Ziel.

1

Innenwiderstände:

2

LiFePO4                      5 mOhm

3

Blei-Säure                   7 mOhm

4

Masseverbindung              2 mOhm

5

Plus incl Relais und Mess-R 13 mOhm

Die Kanäle im Oszi-Screenshot:

1

1 / orange LiFePO4 Spannung

2

2 / türkis Blei-Säure Spannung

3

3 / grün Relais-Schaltspannung

4

4 / lila Ausgleichsstrom, 50A/Div

Wie man sieht, nach einem Startpeak von ca 40A fällt der Strom nach wenigen 100ms auf etwa 20A.

Da schaltet kein BMS ab. Passiert auch nicht in dem Testaufbau. Bestätigt Matthias S. Aussage hier im Thread.

Klar, das bildet hier nicht den absoluten worst case ab. Man könnte den LiFePO4 noch tiefer entladen. Man könnte niederohmiger aufbauen. Aber wozu? Es könnte eine leistungsfähige Fahrzeug-Lima die Bordspannung hoch halten. Letzteren werde noch ausprobieren, dann aber noch etwas mehr Kabelwiderstand einbauen.

Ich weiß zwar nicht was das ist aber da hast Du schon mal ein Gehäuse zum basteln.

https://www.ebay.de/itm/404974465634

Klar kann man Blei und LFP parallel laden. Nur wird die LFP einen großen Teil der Zeit keinen Strom aufnehmen weil die Lima zuwenig liefert (und dann die LFP in die Blei lädt; dagegen gibt es Dioden/FETs) oder weil die Ladespannung höher ist als die vom BMS erlaubte und sie einfach abschaltet.

Genau DESHALB verwendet man eben einen B2B Lader für die Verbraucherbatterie der das ausgleicht.

Ohne B2B (im Prinzip ein Up-Konverter) wird also kaum geladen. Das wirst du nicht wollen.

Thomas R. schrieb:

Klar kann man Blei und LFP parallel laden. Nur wird die LFP einen großen Teil der Zeit keinen Strom aufnehmen weil die Lima zuwenig liefert (und dann die LFP in die Blei lädt;

Die Ladeleistung in die LFP wird beim einfachen Schalter mäßig sein, das ist mir klar. Vielleicht wird die Batterie auch bei längerer Fahrt nicht ganz voll, ist in meiner Anwendung auch ok, brauche deren volle Kappa nicht. Gut für die Lebensdauer der LFP.

Meine größte Befürchtung war, ich würde beim Aufschalten den max. zulässigen Ladestrom der LFP überschreiten. Das passiert definitiv nicht.

Ob es wirklich Rückstrom gibt ist eine gute Frage. Anbei die Ladekurve einer AGM und einer Standard-Blei-Säure Batterie. Ist von der VARTA-Website, sollte man vertrauen können.

Im T7 ist eine AGM verbaut, deren Spannungslage 0,4V oberhalb der Blei-Säure liegt. Weiß jetzt nicht, wie weit man in EU6-Fahrzeugen die Akku-Spannung absinken läßt, um Spielraum für Rekuparation zu gewinnen.

Wie auch immer, den Rückfluss kann man durch eine einfache ADC-Messung erkennen und unterbinden, auch ohne deutlich aufwändigeren Boost-Converter. Ich werde es im anstehenden einfach mal ausprobieren und ggf in drei Wochen wieder berichten.

Monk schrieb:

Der Ladestrom ist harmlos im Vergleich zum Entladestrom, wenn du den Motor startest (und keine Trennung gast).

Aber es wird doch getrennt. Dreht man den Zündschlüssel, sackt die Spannung an der Starterbatterie in den Keller und das Trennrelais tut, was sein Name sagt.

Wulf D. schrieb:

Habe die Ausgleichsströme beim Verbinden eines voll geladenen Bleiakkus und eines leeren LiFePO4 Akkus einfach mal gemessen.

Respekt, Respekt!

Endlich mal jemand der sich nicht auf vorgefasste Meinungen stuetzt, sondern einfach mal nachmisst.

Einen "Daumen hoch" habe ich leider auf der Tastatur hier nicht...

P.S.: Spontan haette ich dir zu einem "Batterieschalter" aus der KFZ-Technik geraten. Frueher™ hatten Autos so etwas. Den konnte/musste man aber per Hand betaetigen...

Nach dem vielversprechenden Test letztes Jahr hatte ich mal einen kompakten Batterie-Trennschalter aufgebaut. Der kam jetzt bei einer mehrwöchigen Bootstour in Brandenburg zum Einsatz.

Die Skizze zeigt das Prinzip: fünf Schalter mit Shunts werden von fünf ADC in einem Mikrocontroller gesteuert. Die Schalter sind real natürlich FETs.

Das Ganze steckt in einem kompakten ca 7cm x 7cm x 1,5cm Alugehäuse, die Hochstromstecker sind aus dem Modellbau.

Das einfache Konzept ohne Booster hat einwandfrei funktioniert. Wir hatten immer genügend Strom für Kühlschrank, Licht, USB etc, auch bei 2 Tagen zwischendurch an Land. Bei längerem Land-Aufenthalten hätte man ein Solarmodul anschließen können.

Die ganzen Mutmaßungen dass Blei- und LFP-Akkus sich nicht vertragen, dass ohne Booster keine vernünftige Ladung möglich ist - alles Unsinn.

Man muss aber bei einem einfachen Schalter sorgfältiger auslegen. Lange Leitungen und schwache Steckverbindungen bringen zu viel Innenwiderstand und damit wird es nicht funktionieren. Die Starter- und Aufbau-Akkus waren direkt nebeneinander und mit kurzen 4mm² Leitung mit soliden Steckern über den Trennschalter verbunden.

Aus Angst vor zu hohen Ladestromspitzen wurde beim Überschreiten der Einschaltspannung (13,80V gewählt) zunächst ein Vorschalter mit hohem 0.2 Ohm Shunt geschlossen. Ist die Spannungsdifferenz akzeptabel, nach einigen Sekunden der 40 Milliohm-Schalter.

Im Bild der Prototyp, darunter der LFP-Akku.

Im Bild aus dem Betrieb hat die Starterbatterie (Blei) 14,13V und die Aufbaubatterie (LFP) 13,61V. Es fließen ca 7A Ladestrom in die LFP und gleichzeitig werden 2,5A verbraucht. In Summe kommen aus Richtung Bleiakku also rund 10A. Daraus ergibt sich auch der Innenwiderstand der gesamten Konstruktion, 0,5V /10 A = 0,05 Ohm. Die Lichtmaschine im Boot ist nicht besonders kräftig, mehr als 20A sind nicht drin.