Lade- bzw. Entladeproblem bei zwei Bordbatterien - Erfahrungsbericht

[Mar-kus]

Liebe Caligemeinde

 

heute habe ich mal eine Frage an die Elektrikfachleute hier im Forum, die sich mit der Verschaltung der beiden Bordbatterien wirklich auskennen.

 

Ich kann mir denken dass das Problem hier für viele Calikollegen interessant sein könnte.
Das hier soll eine Mischung aus Erfahrungsbericht und eine Bitte um Hilfe sein.🙂

 

Einleitend möchte ich sagen dass ich mich zwar mechanisch gut auskenne aber stromtechnisch leider nicht so fit bin.

Ich muss weit ausholen aber vielleicht findet sich der eine oder andere Kollege darin wieder:

 

vor 1 Jahr habe ich nach vielen Umbaumaßnahmen die beiden alten AGM Batterien durch LiFePos ausgetauscht.

 

Seitdem sind zwei Büttner MT LI 85 verbaut die im Prinzip auch sehr gut funktionieren.

 

Verbaut sind ausserdem ein Votronic Triple 45A Ladebooster (den ich in einer Fachwerkstatt habe einbauen lassen) und ein Votronic Batteriecomputer mit 100A SmartShunt sowie ein Votronic Wechselrichter NVS 1700 (beides selbst verbaut).

 

Die ersten paar Monate war ich sehr zufrieden und der Wechsel stellte sich als sehr sinnvoll heraus.

 

Vor einigen Monaten machte ich folgende Beobachtung:

ich stand ein paar Tage und von den 170AH hatte ich ca. 110 AH verbraucht. Da stellte der Wechselrichter wegen Unterspannung seine Arbeit ein.

Dieses Problem hatte ich bis dato nur dieses eine mal, denn vorher hatte ich es noch nie geschafft die Batterien bis zu diesem Punkt zu entladen…

 

Da ich das Auto so richtig eigentlich nur 3-4 mal im Jahr im Reisemodus nutze dachte ich dann auch nach kurzer Zeit nicht mehr daran. 

 

Vor kurzem in Schweden ist es wieder passiert - nach drei Tagen Stehen am Campingplatz morgens ein Abschalten des Wechselrichters beim einschalten der Nespresso Pixie.

 

Leider hatte ich kein Voltmeter dabei und so konnte ich den Fehler nicht lokalisieren.

Es waren laut Batteriecomputer noch knapp 70 AH in den Batterien - also etwa 40% von 170 AH.

 

Büttner und Votronic konnten mir telefonisch vor Ort nicht helfen.

 

Wieder zuhause angekommen wollte ich die Sache mal endgültig angehen und so baute ich den Heckauszug und alles andere aus um ab die 2. Bordbatterie zu kommen.

 

Ich entlud die Batterien und machte die gleiche Beobachtung wieder - bei ca. 70 AH Restkapazität hatten die beiden Batterien nur noch 10,2 V und da schaltet der Wechselrichter dann auch wegen Unterspannung ab.

 

Also der Wechselrichter funktioniert somit einwandfrei und macht was er soll.

 

Dann dämmerte mir so langsam mein Fehler beim Einbau des Batteriecomputers, vor allem was den Smartshunt betrifft:

 

ich hatte den 100A Smartshunt, der ja beim Batteriecomputer mitgeliefert wird vermutlich an der falschen Stelle angeschlossen nämlich am Minuspol der Batterie unter dem Fahrersitz also zwischen dem Minuspol der ersten und zweiten Bordbatterie.

 

Und hier wäre meine Frage an Euch:

 

Ich denke ich muss den Smartshunt am Minuspol der 2. Bordbatterie im Geschränk anschliessen, weil die Masse der beiden Batterien im Bereich der hinteren Batterie an die Karosserie angeschlossen ist. Ist das richtig?

Meine Vermutung:

 

Das würde vieles erklären und vermutlich hat der Batteriecomputer bis zum heutigen Tag deshalb nie richtig gezählt - weder beim Laden und schon gar nicht beim entladen, weil der Shunt zwischen den beiden Minuspolen der Batterien und nicht ganz am Ende zwischen Minus der hinteren und der Fahrzeugmasse angeschlossen ist.

 

Da kann man jetzt natürlich den Kopf schütteln und über meine Dummheit lachen aber Denk-Fehler passieren manchmal wenn man so am vor sich hin arbeiten ist…🤦🏼‍♂️
 

Dabei hätte ich es mir beim Beobachten der Ladeanzeige des Batteriecomputers denken können denn da konnte ich folgendes sehen:

- der Ladebooster hat laut Anzeige immer nur mit ca. 22 A geladen und erst die letzten paar Minuten mit 44,3 A von maximal möglichen 45A.

 

- die letzten 20 Minuten hat er dann plötzlich laut Anzeige Gas gegeben und doppelt so schnell geladen.

 

Ich vermute:

Der Booster hat die ganze Zeit mit Vollgas geladen wie er soll. Es wurde aber vom Batteriecomputer durch den falschen Einbauort des Smartshunts nur die Ladung der ersten Batterie erfasst.

Als die erste Batterie dann voll war, hat er die zweite dann noch die letzten 15-20 Minuten fertiggeladen. Ich denke dass die zweite Batterie im Geschränk durch die langen Kabel etwas niedrigere Ladespannung bekam und so ein paar Minuten länger brauchte bis sie voll war.

 

Desweiteren habe ich in der Anzeige beobachtet dass die Batterien scheinbar bei ca. 75% nicht mehr weiter geladen wurden und die Anzeige nach wenigen Minuten auf die 100% Marke hochschnellte.

 

Daraus schliesse ich, dass die beiden Batterien bei 75% in Wirklichkeit bereits vollgeladen waren und der Batteriecomputer das nach einigen Minuten erkannt hat und auf 100% korrigiert hat.

 

Denk ihr dass ich damit richtig liege oder bin ich auf dem Holzweg?
 

Abgesehen von der obigen Frage habe ich hier noch einige an die Experten unter Euch:

 

Weiss jemand was für ein Kabelquerschnitt zwischen den beiden Bordbatterien ab Werk verbaut ist?

(da das ganze System ja auf AGM beruht vermute ich dass es 16q sein könnten und das ist für die LiFePos dann zu wenig und ich würde umrüsten auf 50q)

 

Ist es ok wenn der Wechselrichter mit den mitgelieferten 50q Kabeln auf kürzestem Weg an der Batterie unter dem Fahrersitz angeschlossen ist oder muss er mit „+“ an der Batterie 1 und mit „-“an der Batterie 2 (über Kreuz) angeschlossen werden?

(aktuell ist er mit zwei 50cm langen 50q Kabeln an der Fahrersitzbatterie angeschlossen)

 

Die gleiche Frage habe ich für den Triple Ladebooster: 

Was ist besser:

wenn er mit zwei gleich langen Kabeln an der Fahrersitzbatterie angeschlossen ist oder muss auch er über Kreuz an beiden Batterien angeschlossen sein?

 

Die Entfernung der beiden Batterien von ca. 2,5 m zueinander ist laut Telefonat mit Büttner sehr schlecht.

Ich kann mir gut vorstellen dass die zweite Batterie im Geschränk durch die deutlich längeren Kabelwege vom Booster nicht optimal geladen wird (zumindest müsste die Spannung durch das längere Kabel etwas geringer sein) oder denkt ihr, dass das weniger eine Rolle spielt?

 

Aus diesem Grund habe ich folgendes vor:

 

Ich möchte die beiden Batterien mit 50q Kabeln parallel schalten und die dünnen Originalkabel rausschmeissen. 
 

Bevor ich mir das antue wollte ich euch fragen:

ist die Batterie im Geschränk einfach nur mit einem + und einem - Kabel parallel mit der vorderen verschaltet oder handelt es sich da um einen Kabelbaum an dem weitere Verzweigungen abgehen was das ganze Unterfangen dann schon sehr aufwendig machen würde?

 

Im ersten Anlauf werde ich den Smartshunt  da anschliessen wo er hin gehört - zwischen dem Minuspol der Batterie im Geschränk und der Fahrzeugmasse.

 

Ich vermute dass dann nach einer ersten 24 Std. Volladung die Ladung und Entladung richtig vom Shunt erfasst werden wird und wahrscheinlich erkenne ich dann auch, dass der bisherige Verbrauch vorher zu niedrig erfasst wurde und die Batterien in Wirklichkeit nicht 70AH Restkapazität hatten sondern nur noch um die 5-10 AH, was dann auch die niedrige Spannung von 10,2 V an beiden Batterien erklären würde.

 

Ich denke dass die Originalkabel für das Laden mit bis zu 22,5A zur hinteren Batterie locker ausreichen würden.

 

Beim Benutzen des Wechselrichters sieht das ganze dann aber schon anders aus.

Denn die Pixie zieht in etwa 85 A und der Milchaufschäumer in etwa 45 A.

Wenn dann noch im Hintergrund die Kühlbox und die Heizung mit zusammen etwa 5 A laufen und man das durch zwei teilt, dann ziehen die Geräte an der hinteren Batterie in diesem Moment knapp 70A und das ist dannnmit den vermutlich 16q Originalkabeln zu wenig…

 

Was meint Ihr zu meinem Gedankengängen?

 

Ich würde mich sehr über Eure Antworten freuen.

 

Einen schönen Gruss

 

Markus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Forthradler]

Hallo Markus,

 

den Fehler mit dem Shunt hast du bereits selber erkannt. Er müsste in Reihe zu dem Shunt eingebaut werden der zwischen der Batterie im Schrank und der Fahrzeugmasse sitzt. Den Original-Shunt könntest du theoretisch "ausbauen", dann sieht die CU aber nichts mehr von den Strömen.
Wenn der Wechselrichter direkt an den Batteriepolen angeschlossen wird dann sieht kein Shunt den Verbrauch! Der Anschluss mit dem Pluspol an die Batterie unter dem Fahrersitz und mit dem Minuspol an die Karosserie wäre dafür richtig - dann müssen aber alle Querschnitte richtig bemessen werden (wie du schon richtig erkannt hast). Das betrifft nicht nur die Plusleitung, auch die Masseleitung (über den Shunt) muss diese Ströme vertragen. Zudem hat die hintere Batterie noch eine Polsicherung mit 75A, die könnte auch etwas knapp sein.

 

Die beiden Batterien sind "einfach" parallelgeschaltet, alle Abgänge vom Pluspol gibt es bei der Batterie unter dem Fahrersitz und der Minuspol geht von der hinteren Batterie über den Shunt auf Karosseriemasse. 

 

Gruß

Klaus

[Radix]

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Hallo,

die Polsicherung kann man auch mit 100A erwerben bei  Reichelt (LITT 15508926101 KFZ-Sicherung, CF8, 100 A).

 

Grüße Andy

[Mar-kus]

Lieber Klaus und lieber Andy

 

damit habt ihr mir sehr geholfen.

Dann kann ich das ganze in nächster Zeit angehen.

 

Jetzt hab ich nur noch eine letzte Frage:

Weiss jemand von Euch welchen Kabelquerschnitt VW serienmässig verbaut?

 

Ich wünsche Euch einen schönen Tag🙋🏼‍♂️☺️

Eine Frage noch Klaus

 

Könnte ich den Smartshunt nicht einfach vor den VW Shunt setzen?
Also Minuspol-Smartshunt-VW Shunt—Verbrauchermassen-Fahrzeugmasse?

[Radix]

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Hallo Markus,

 

in min 4:44 im Video

 

 

Grüße Andy  

[Mar-kus]

Danke Andy

 

also lag ich gar nicht so daneben mit meiner Vermutung.

Nun hab ich alle Infos beieinander und mach mich mal ans Bestellen der Kabel, Sicherungen, etc…

 

Wenn es vollbracht ist werde ich hier berichten.

 

Einen schönen Gruss🙋🏼‍♂️

[Mar-kus]

Liebe Caligemeinde

 

kann mir jemand sagen was für Konsequenzen es hätte wenn ich den Cali-Shunt ausbaue und einfach bur auf Masse gehe?

 

Ich habe wegen verbauter LiFePos vor die Verkabellung auf 50q umzubauen und verwende einen Votronic Batteriecomputer der einen Smartshunt besitzt und genau messen kann.

 

Das Schätzeisen der Camperunit interessiert mich deshalb nicht mehr.

 

Mich würde nur interessieren ob die Standheizung und Kühlbox danach genauso funktionieren wie vorher mit dem CaliShunt…

 

Besten Gruss und schon mal ein dickes Danke

 

Markus

[Ronnie6]

Ich blick nicht mehr durch....🙈

Wie was jetzt anschliessen am WR 1500W?

Habe 35mm² 12V Kabel ca.1m mit 300A Sicherung (Beifahrersitz)! PLUS vor oder nach dem Stund der Batterie unter dem Fahrersitz? MINUS an Fhz. Masse oder am Minuspol an der Batterie? 🤔🤔🤔🤔🤔

[Mar-kus]

Hallo zusammen

 

Nachdem ich mir viele Gedanken gemacht habe lasse ich nun bei Autarker 3 x 50mm2 Leitungen einziehen.

Je eine Leitung + und - zwischen den Batterien sowie 1 Masse-Leitung von der Geschränk-Batterie nach vorne zur 1. Batterie und dort zum Messhunt.

 

Dort kommt dann die Sammelschiene für sämtliche Verbraucher unter den Fahrersitz.

 

Wechselrichter und Ladebooster werden mit identisch langen Leitungen über Kreuz angeschlossen.

zudem wechsle ich vom 100A auf den 200A Messhunt da dann doch bis zu 170A fliessen können.

Damit dürfte das Problem dass mir die hintere LiFePo4 verhungert Vergangenheit sein und die vollen 170AH müssten dann verfügbar sein.

 

Die Kühlbox hab ich rausgebaut und für die Durchführung einmal komplett durch die Küche (4 Durchführungen) habe ich 4 Manschetten gefräst. Dort wird dann ein Wellrohr mit den oben genannten Leitungen entsprechend abgesichert verlegt.

Nach dem Entfernen der Kühlbox war mir dann auch visuell klar warum das nie richtig funktioniert hat: die Spielzeugkabel die VW dort zur Parallelschaltung und zur Masse nutzt, sind für LiFePo4 Batterien viel zu schwach ausgelegt.

Deshalb jetzt einmal richtig😄…

 

Hinten kommt eine selbstrückstellende Sicherung rein so dass ich erst wieder an die hintere Batterie muss wenn diese hinüber ist.

Es wird zwar „etwas“ aufwändig aber ich will das Thema Strom für mich endlich abhaken.

Zur Redundanz hole ich mir dann gleich noch die neue 130W Solartasche von Autarker dazu und dann ist Schicht im. Schacht - hoffe ich.

 

Wenn das ganze Geraffel ein- und umgebaut ist kann ich ja mal berichten…

 

Euch ein schönes Wochenende

Markus🙋🏼‍♂️

[bendicht]

Hoi Markus

 

Dein Entscheid die Parallelschaltung von 2 x 16 mm2 mit grösserem Querschnitt zu ersetzen finde ich sehr gut. Die von VW verlegten Leitungen sind eigentlich auch für die Bleibatterien zu klein. Es ist nicht erst für die LiFePo4 Batterien viel zu schwach ausgelegt. Man kann es halt dank den beiden BMS der iFePo4 Batterien erst so richtig beobachten.

[bendicht]

Auch ich habe die AGM Batterien durch LiFePo4 Batterien ersetzt.

 

Trennrelais durch Ladebooster ersetzt. 

Zusätzlichen 200 A Shunt hinten in serie dem VW Shunt nachgeschaltet.

Solarregler Masse auf den Massepunkt in der Säule hinten links angeschlossen. Solar Plus geht auf Plus der hintern Batterie.

Wechselrichter Plus auf die hintere Batterie. Minus auf den 200 A Shunt. Vom 200 A Shunt mit 35 mm2 (gleiche wie der Wechselrichter) auf Minus der hinteren Batterie.

Als nächsten Schritt sollte auch ich noch die 16 mm2 Verbindungsleitungen durch 35 mm2 ersetzten.

Oder die zwei 16 mm2 Verbindungsleitungen verdoppeln.

Damit auch Plus vom Solarregler und Wechselrichter auf die vordere Batterie angeschlossen sind müsste ich noch wie du eine dritte 35 mm2 Leitung von hinten nach vorne ziehen.

 

Da ich aber die LiFePo4 Batterien aus je 4 Zellen und 2 BMS selber zusammen gebaut habe werde ich die 8 Zellen neu als eine einzige Batterie zusammen bauen und im Fahrersitz  platzieren.

Damit umgehe ich das Problem mit der unglücklichen Parallelschaltung.

Brauche die dritte Verbindungsleitung nicht.

Verbessere auch die Situation, dass jetzt im Winter die hintere Batterie langsamer auf Ladetemperatur kommt als die unter dem Fahrersitz.

Brauche auch noch nur ein BMS.

Die Temperaturfühler vom BMS, Ladebooster und Solarregler messen dann ihre Temperaturen alle am gleichen Ort.

 

16 mm2 ist eindeutig zu wenig, 50 mm2 beurteile ich als wuchtig, 2 x 35 mm2 hat der Wechselrichter ....

Dazu ein paar Bilder

 

 

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Bearbeitet 1. Dezember 2021 von bendicht

[Radix]

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Super umgesetzt den selbst bau der LiFePo4 Batterien 👍 , schade das man so einen kompletten Bausatz nicht käuflich erwerben kann .

 

Grüße Andy