Nachrüstung LiFePO4 als weitere Bordbatterie - Idee zur Diskussion

[grandolf]

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Hallo Snuggles,

 

kurze Frage (da ich das genauso gerade installiere) Hat die oben beschriebene Verschaltung sonst irgendwelche Nachteile, außer das die Bleibatterie zunächst mit 15A mit entladen wird? Der positive Effekt wäre ja der, dass die LifePo4-Batterie als Hauptbatterie (ich werde eine 100Ah Variante verwenden) damit schneller wieder geladen wird, was durchaus günstig sein kann. Die Bleibatterie würde dann zwar kurzweilig entladen werden - max 3 h = 45 Ah und wäre dann in weiteren drei Stunden wieder aufgeladen ... bei Landstrom. Was eventuell sinnvoll sein könnte, wäre einen Spannungswächter einzubauen, der die Bleibatterie bei zu niedriger Spannung trennt, damit sie im normalen Betrieb durch den Booster nicht tief entladen wird. Was meinst Ihr dazu?

 

Entschuldigung - habe zu schnell gepostet - habe mir gerade die ganzen Beiträge angeschaut. Der Punkt "tief entladen" kann ja offensichtlich nicht passieren, da der Booster vorher selbst abschaltet. Aber dann ist doch außer dem "Jojo"-Effekt nichts problematisches daran ... Dass die Bleibatterie eventuell an Lebensdauer verliert, ist doch angesichts der sehr viel geringeren Kosten einer Bleibatterie nicht ganz so tragisch ...

[snuggles]

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Als wesentlichen Nachteil sehe ich die schnellere Alterung der AGM-Batterie. 

Die Batterien vertragen eine gewisse Anzahl von Entlade- / Ladezyklen. 

 

Knackpunkt: Nehmen wir mal an, man hat ein paar Tage frei gestanden und die Kapazitäten der Batterien aufgezehrt. Also Reststand der LifePo4 sagen wir 10%, Reststand der AGM bei 50% (Entladegrenze).

Wenn man nun den Motor anwirft, ist alles gut, die Lima liefert genug Energie.

Schließt man nun aber Landstrom an, kommt es auf die Ladekennlinie an, ob der Booster bereits zu Beginn der AGM-Aufladung schaltet. Wenn nicht, ist auch alles gut. Wenn doch, würde die AGM unter die 50%-Schwelle entladen 😞.

 

Aus meiner Erinnerung wird bei der Aufladung recht schnell eine Ladespannung von >13,3 Volt erreicht und der Booster würde sich einschalten. Vermutlich würde die Spannung dann einbrechen und der Booster sich nach 30 Sekunden wieder abschalten. Der Ping-Pong Effekt würde sich dann eine Zeitlang wiederholen, hat ufo61 ja oben auch beschrieben.

 

Ggf. sind ja auch während der Landstromaufladung noch weitere Verbraucher im GC aktiv (Kühlschrank, Heizung). Dann bleiben von den vom Ladegerät gelieferten 15A noch weniger für die Boosterversorgung übrig. 

 

Toll wäre es, wenn es einen Booster gäbe, den man auf 10A drosseln könnte (bei Landstromanschluss hat man es ja meistens nicht eilig). Ich habe bisher keinen gefunden, der so etwas bietet. Dann könnte man auf ein weiteres Ladegerät verzichten. 

Wenn man Landstrom im Normalfall nie verwendet, natürlich auch. Dann könnte man eine manuelle Boosterabschaltung vorsehen.

 

Bearbeitet 27. August 2021 von snuggles

[Gast]

Ich wundere mich immer wieder, dass man darüber nachdenkt, wie man sich eine sichere, sinnvolle Schaltung sparen kann. Warum macht man es nicht gleich richtig? Die Komponenten dazu sind verfügbar und der Mehraufwand, auch der finanzielle ist doch völlig vernachlässigbar. 

[gosswald]

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Hallo Ernesto,

das liegt vielleicht daran, dass es noch keinen konkreten Schaltplan für dieses Vorhaben gibt. (jedenfalls habe ich keinen gefunden)

Bei erWIN habe ich mich angemeldet, aber noch keinen hilfreichen Link/Hinweis gefunden, oder de n Link zu einem Grand California Schaltplan.

LG

Günter

[snuggles]

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Naja, eigentlich steht alles wesentliche inklusive Schaltskizzen in diesen beiden Threads:

 

https://www.caliboard.de/topic/25920-verdopplung-der-batteriekapazität-im-gc-sparlösung-einbau-einer-2-batterie-im-stauschrank/

https://www.caliboard.de/topic/21113-2-bordbatterie/

 

Es lohnt sich definitiv, die mal komplett durchzuarbeiten, da viele Erkenntnisse im Laufe der Zeit gereift sind und dort gesammelt wurden.

 

Viele Grüße

snuggles

 

[gosswald]

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Hallo snuggles,

vielen Dank für den Hinweis. Ich werde die Fäden noch einmal durcharbeiten.

Ich habe bereits viel gelesen, habe aber das Problem, dass immer wieder andere Lösungen eingeworfen werden, die dann manchmal auch wieder revidiert werden und mit einem anderen Ladegerät, das dann doch nicht funktioniert "zerpflückt" werden, dass ich am Ende nicht mehr den eigentlichen Faden und zur Lösung finde.

Sorry, ist vielleicht mein persönliches Problem, aber so ging es mir bei der Recherche.

 

[Gast]

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Erwin wird dir keine Lösung liefern, die musst Du schon entweder aus den oben erwähnten Threads ableiten oder selber erstellen. Alle Parameter die hierfür notwendig sind, sind bekannt.

[gosswald]

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Hallo Ernesto,

das erwarte ich auch nicht.

Ich möchte nachvollziehen können was ihr mit wem verdrahtet und welche Konsequenzen es bedeuten kann.

Dazu benötige ich einen Schaltplan und: was ist wo? auch eine wichtige Frage bei einer Modifikation.

Ich bin ein wenig elektrisch "angehaucht", aber Fahrzeug-Elektrik ist schon an einigen Stellen speziell, besonders wenn es um Batterien und Solarzellen geht,

oder Massepunkte (so manche Bremslichter blinken mit, wenn der Blinker gesetzt ist 🙂  )

LG

Günter

Bearbeitet 27. August 2021 von gosswald

[snuggles]

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All dies findest du in erwin, wenn du eine Fahrgestellnummer eingibst. 

Die allgemeinen Crafter-Stromlaufpläne sind unter "Modellabhängige Reparaturinformationen" -> "Crafter (2017 > ) [SY,SZ]" -> "Stromlaufpläne".

Darin fehlen aber die Pläne vom Camperaufbau.

Diese sind unter "Fahrzeugindividuelle Informationen" abrufbar. Eine Fahrgestellnummer findest du z. B. bei einem VW-Händler in der Ausstellung.

[gosswald]

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Hallo snuggles,

das ist ja ein Trick 🙂 Danke, ich glaube ich fahre morgen zu einer Besichtigung mit Handy im Anschlag!

LG

Günter

[Gast]

Du brauchst nicht hinzufahren, Fahrgestellnummern sind auch auf den einschlägigen Verkaufsportalen angegeben.

 

z.B. da:

 

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Bearbeitet 27. August 2021 von Ernesto

[gosswald]

@Ernesto: das ist ja verrückt!

Danke für deinen Post

LG

Günter

ps.: der immer noch im Bereich Batterie-Erweiterung studiert 😞

[grandolf]

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Danke für die schnelle Antwort! 

Ich habe zwei Fragen hierzu:

1. Wenn das Lagegerät mit seinen 15A gleichzeitig andere Verbraucher unterhält und relativ wenig Strom zum Laden der LiFePo4-Batterie übrig bleibt, verhält der Booster sich ohne AGM-Batterie so, dass er diesen geringen Ladestrom nutzt oder schaltet er sich ab. Das wäre ja sonst bei jedem Ladevorgang so - auch bei den vollen 15A -, da er seine gewollten 30A ja nicht bekommt und die Spannung jedes Ladegerätes damit absinken würde, wenn es nicht gerade 30A schaffen würde. Der Pingpong-Effekt könnte damit bei jedem Ladevorgang entstehen.

2. Gesetzt den Fall man würde doch den nicht optimalen Platz im Motorraum nutzen wollen (kein Wintercamping und auch kein Camping im Sommer im Süden) und die AGM gegen die LiFePo4-Batterie tauschen.

Könnte man den Booster damit direkt vor die Batterie im Motorraum schalten und bräuchte damit nichts anderes umbauen, da der Booster ja immer die für die LiFePo4-Batterie korrekte Ladesituation schafft.  der Ladeanschluss des Boosters wäre aber mit der Batterie verbunden und der Verbrauchsanschluss des Boosters mit dem 12V Bordnetz. Diese beiden getrennten Stromkreise sind vermutlich das Problem, da 

a) das Ladegerät jetzt einfach im 12V Bordnetz hängt und deshalb nicht am  Ladeeingang des Boosters (wie solle das überhaupt gehen?).

b) Sind das Bordnetz und der Lichtmaschinenanschluss im Motorraum getrennt?

 

[snuggles]

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Hallo @grandolf,

 

zu 1)

Ein Ladebooster wurde dazu konstruiert, auf der Eingangsseite einen Verbraucher zu simulieren und auf der Ausgangsseite eine Batterie mit einer zur Batterie passenden Ladekurve zu laden. Eine Anpassung des Ladestroms anhand von Bedingungen auf der Eingangsseite ist nicht vorgesehen. 

 

Wenn du sowas baust:

 

15A Ladegerät ---- 30 A Booster --- LifePo4 Batterie

 

wird der Booster sich vermutlich gar nicht einschalten, da das Ladegerät die Spannung von >13,3 Volt gar nicht aufbauen kann, es wird überlastet.

 

zu 2)

Die Thematik wurde eigentlich schon in anderen Threads beantwortet.

 

Vielleicht ist es hilfreich, sich zunächst nochmal die typische Einsatzsituation eines Boosters klar zu machen, bevor der GC betrachtet wird.

 

Klassisch ist es in Wohnmobilen so:

Lima --- Starterbatterie --- Trennrelais --- Aufbaubatterie.

 

Bei Euro6-Fahrzeugen liefert die Lima nur noch eine Ladespannung, wenn die Starterbatterie und (aufgrund der durch das Trennrelais während der Fahrt geschaffenen Verbindung) die Aufbaubatterie einen Ladestand <80% haben.

 

Dieses Verhalten ist unerwünscht, daher wurden Ladebooster entwickelt. Sie simulieren gegenüber der Lima einen Verbraucher (und erreichen damit, dass sich die Lima einschaltet) und sorgen dafür, dass die Aufbaubatterie auf 100% geladen wird. Als Nebeneffekt begrenzen sie den Stromfluss und liefern eine zur Batterie passende Ladekennlinie).

 

Der Ladebooster *ersetzt* also das Trennrelais:

 

Lima --- Starterbatterie --- Ladebooster --- Aufbaubatterie.

 

 

Im GC ist das nun alles nicht so einfach, da es zwei Versorgungsstränge gibt, die von der Aufbaubatterie wegführen und das Trennrelais nicht nur während der Fahrt geschaltet wird, sondern auch, wenn die Ladesteuerung des GC eine Aufladung der Aufbaubatterie über das Ladegerät erkennt, damit dann auch die Starterbatterie mit aufgeladen wird.

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Man kann daher das Trennrelais zwar auch durch einen Ladebooster ersetzen, darf aber nicht das Schaltsignal des Trennrelais als Schaltsignal für den Ladebooster verwenden. Sonst würde bei Landstromanschluss der Booster eingeschaltet und die Starterbatterie entladen statt geladen.

Wenn man diesen Weg geht (Ladebooster statt Trennrelais), muss der Ladebooster spannungsgesteuert schalten. Man verliert dann die Auflademöglichkeit der Starterbatterie per Landstrom. 

Aufgrund der beiden Verbraucherabgänge müsste die LifePo4 und der Booster dann auch im Motorraum verbaut werden. Dort herrschen jedoch schlechte klimatische Bedingungen. Außerdem ist die Ladesteuerung des GC darauf nicht vorbereitet und verhält sich u. U. falsch (dazu gab es bereits Berichte).

Zuletzt muss das Ladegerät dann trotzdem ausgetauscht werden, da es eine LifePo4 nicht laden kann (es fehlt die passende Kennlinie).

 

Es hat daher im GC viele Vorteile, die AGM zu belassen und eine LifePo4 zusätzlich hinten einzubauen:

 

Diese Skizze stammt aus einem alten Thread. Was darin noch fehlt ist ein zusätzliches Ladegerät und die Relais-Abschaltung des Boosters bei Anschluss von Landstrom. Diese Erkenntnisse sind erst nach Erstellung des Bildes gereift.

 

Nur wenn man statt der LifePo4 eine zusätzliche AGM verbaut, sind keine zusätzlichen Komponenten (zweites Ladegerät, Booster, Relais) erforderlich (weshalb ich diesen Weg gegangen bin).

 

Viele Grüße

snuggles

 

Bearbeitet 28. August 2021 von snuggles

[Gast]

All diese Informationen sind bereits vorhanden, lieb dass Du es hier noch einmal erklärst. Schade finde ich, dass man zwanghaft versucht eine LiFePo im Motorraum unterzubringen. Lasst die AGM dort und greift nicht in die VW Steuerung ein. Es gibt inzwischen genug Felderfahrung und zwar mit unterschiedlichen Lösungen. Einige hier im Board, ander auf Youtube zu sehen. Wobei zumindest einer davon auch hier im Board vertreten ist.