Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Versorgungsbatterie von Campingbus vernünftig laden


von Michael (Gast)


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Hallo zusammen,

ich möchte meinen Campingbus mit einer Batterie für den Wohnraum 
ausstatten. Bei der Batterie hatte ich an folgendes Modell gedacht:

http://www.winnerbatterien.de/autobatterien/Wohnmobil-Batterien/Solar-Gel-Batterie-100Ah-Wohnmobil-Batterie::319.html

Die Batterie soll als Energiequelle dienen wenn keine Netzspannung 
verfügbar ist. Bei Netzbetrieb soll die Batterie geladen werden (ohne, 
dass ich manuell den Ladevorgang starten muss) ohne sie von den 
Verbrauchern abzukoppeln. Dazu kommt, dass kurzzeitig Ströme gefordert 
werden können, die ein angeschlossens Ladegerät nicht liefern kann. Für 
diesen Fall müsste die Baterie das Ladegerät unterstützen.

Wie realisiere ich bei diesen Anforderungen ein Ladegerät? Die üblichen 
uC-gesteuerten Ladegeräte dürften ja vermutlich wegfallen weil hier 
immer davon ausgegangen wird, dass die Batterie ohne Verbraucher geladen 
wird. Mit Verbrauchern wird vermutlich jedes Ladegerät scheitern, dass 
einen U-I abhängigen Programmablauf hat.

Also vielleicht einfach ein Labornetzteil mit Strombegrenzung auf 13,8 V 
anschließen? Nach meinen Recherchen könnte das wegen der 
Temperaturabhängigkeit der 13,8 V auch schon kritisch sein.


Wie würdet ihr das Problem lösen und gibt es vielleicht schon eine 
geschickte käufliche Lösung?


Grüße
Michael

von Pink S. (pinkshell)


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Die üblichen Ladegeräte für den Camping/WoMo/Bootsbereich kommen 
problemlos damit klar, dass während des Ladens Strom verbraucht wird.

Am besten, Du nimmst eins mit 2 Ausgängen, dann wird die Starterbatterie 
auch gleich geladen.

Wenn Du selbst bauen willst, guck mal, wie die Komerziellen das machen: 
Erst laden mit 14,4V und Strombegrenzung, dann "float" mit 13,8V 
beliebig lange. Das ist so die übliche Methode. Komplizierter geht 
natürlich auch.

von Michael (Gast)


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Ich stelle mir das nur etwas schwierig vor. Angenommen die Batterie ist 
geladen und wird nun mit grob 13,8 V in der Ladung erhalten. Nun kommt 
ein Verbraucher und zieht krätig Strom. Die Spannung bricht ein und das 
Ladegerät wird vermutlich feststellen, dass es wieder in den Ladebetrieb 
umschalten sollte. Es erhöht also die Spannung und geht in den 
Konstantstrommodus über. Der Verbraucher schaltet kurz darauf wieder ab. 
Der Strom des Ladegeräts sinkt und das Ladegerät schaltet wieder auf 
Erhaltungsladung um.

Da Frage ich mich halt wie verträglich das für Verbraucher und Batterie 
ist. Ich wüsste aber auch nicht wie man das umgehen könnte ohne auf die 
Ladephase mti erhöhter Spannung zu verzichten und nur mit 
Konstantspannnung zu laden.

Dazu noch eine Frage:
Was ist denn der Grund für die höhere Spannung beim Laden gegenüber der 
Erhaltungsladungsspannung?

- Schnelleres Laden (das wäre in meinem Fall nicht so wichtig)
- Ladeströme nicht zu sehr absinken lassen weil das die Batterie nicht 
verträgt (bei der ausgesuchten Batterie wird zumindest in der 
Beschreibung behauptet, dass das nichts ausmacht)

Könnte ich also vielleicht nur die konstanter Spannung und 
Strombegrenzung laden oder sprechen noch mehr Gründe dagegen?


Grüße
Michael

von batman (Gast)


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Auf Dauer wird sich bei niedriger Ladespannung und Serienschaltung von 6 
Zellen die Ladung ungleichmäßig auf die Zellen verteilen und damit 
Kapazität und Leistungsfähigkeit leiden.

Ein Verbraucher an einem 12V-Kfz-Bordnetz sollte generell kein Problem 
mit den üblichen Spannungen um 14,4V haben. Also wo ist da das Problem?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Hi,
es wäre mir jetzt neu, daß Ladergeräte für Auto Bleiakkus irgend etwas 
regeln würden. Es sind simple Netzteile mit Trafo/Gleichrichter/Elko, 
die ca. 13.8V haben.
Den klemmst Du an Deine Batterie und fertig. Wenn ein zusätzlicher 
Verbraucher dranhängt und das Ladegerät den Strom nicht mehr liefern 
kann, übernimmt das die Batterie. Wenn die Last wieder wegfällt, wird 
wieder geladen.
Das Leben kann manchmal so einfach sein. ;-)

Gruß
Andreas

von batman (Gast)


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Na dann willkommen im 21.Jahrhundert. :)

von Michael (Gast)


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Um den statischen Fall mache ich mir weniger Sorgen. Wie du schon 
geschrieben hast sollten die Geräte die Spannungen abkönnen denn das 
müssen sie ja bei einem normalen Bordnetz auch. Sorge bereitet mir eher, 
dass das Netzteil unkontrolliert zwischen verschiedenen Modi hin- und 
herschalten könnte.

Wenn ich beispielsweise, dass Ladegerät direkt von Winner anschaue 
(http://www.winnerbatterien.de/autobatterien/Batterie-Ladegeraete/Loadchamp-LC7-0-Auto-Solar-Batterie-Ladegeraet::284.html) 
dann könnte das beispielsweise in der Phase "Tests whether the battery 
can retain a charge" schwierig werden. Zwischendurch wird dann Ladung 
durch den Verbraucher abgezweigt und das Ladegerät springt vielleicht in 
einen Fehlerzustand.

von 2 cent (Gast)


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Naja, dein Winner-Lader ist einer mit Prozessor - der sollte sich von 
kurzzeitigen Schwankungen durch einen Verbraucher nicht irreführen 
lassen.

Aber mal was Anderes: wenn du kräftige Verbraucher betreibst, würde ich 
lieber eine Traktionsbatterie einsetzen. Die hat weniger Probleme mit 
den oftmals hohen Temperaturen in der Karre durch Sonne, und die 
Nachfüllmöglichkeit machts etwas Fehlertoleranter :)

*just my 2 cents

von Martin S. (sirnails)


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Also ich sage hier nur MEINE Meinung. Ob sie auf Dich zutrifft, musst Du 
selbst entscheiden.

Michael schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich möchte meinen Campingbus mit einer Batterie für den Wohnraum
> ausstatten. Bei der Batterie hatte ich an folgendes Modell gedacht:
>
> 
http://www.winnerbatterien.de/autobatterien/Wohnmobil-Batterien/Solar-Gel-Batterie-100Ah-Wohnmobil-Batterie::319.html

Ich würde 1) keine Gelbatterien benutzen. Die sind 1) deutlich teurer 
und 2) nicht wartbar und 3) extrem empfindlich gegen Überladung. Du 
brauchst ein Bordnetz, dass nicht auf 14,4V sondern auf 13,8V ausgelegt 
ist, damit BG-Batterien nicht sterben.

Ich würde anstatt 1 großen 2-3 kleine nehmen. Das hat alleine schon den 
Vorteil, dass bei 3 Batterien der Innenwiderstand auf 1/3 des 
Widerstandes einer Einzelnen sinkt. Defekte Akkus lassen sich dann auch 
deutlich günstiger austauschen und im Falle eines Defekts funktioniert 
das System auch weiterhin. Man muss dann nur die defekte (z.B. durch ein 
Trennrelais, Halbleiterschalter oder durch einen Steckkontakt) 
abklemmen.

Abschließend kaufe ich seit vielen Jahren nurnoch Batterien vom 
Schrottplatz. So viele Autos, wie dort inzwischen durchlaufen, ist 
garantiert immer eine Dabei, die aus einem recht neuen Wagen stammt. 
Bisher hatte ich damit mehr Glück als der Schwiegervater, der aus reiner 
Geiz-Ist-Geil-Mentalität immer Preiswert-Chinakracher nimmt. Und: Alle 
Batterien sind dort garantiert funktionsfähig (sonst hätte ja das 
verschrottete Auto nicht mehr starten können).

Bei 10 Euro je Akku (alles bis 60Ah) und 15 Euro je Akku (> 60 Ah) frage 
ich auch gar nicht nach!

> Die Batterie soll als Energiequelle dienen wenn keine Netzspannung
> verfügbar ist. Bei Netzbetrieb soll die Batterie geladen werden (ohne,
> dass ich manuell den Ladevorgang starten muss) ohne sie von den
> Verbrauchern abzukoppeln. Dazu kommt, dass kurzzeitig Ströme gefordert
> werden können, die ein angeschlossens Ladegerät nicht liefern kann. Für
> diesen Fall müsste die Baterie das Ladegerät unterstützen.

Das ist doch gar kein Problem. Die Batteriespannung bricht doch ohne 
Ladeerhaltung zusammen. Wenn das Ladegerät immer parallel zum Akku 
liegt, und der Stromhunger zu groß wird, dann bricht die Spannung vom 
Ladegerät zusammen und der Akku fängt an, nachzuschieben. Nachteil ist 
natürlich dann, dass Deine Netzversorgung so viel Strom liefern können 
muss, dass der Akku nicht entladen wird, obwohl man im Netzbetrieb ist. 
Hier kannst Du aber durch simple Hochlast-Dioden tricksen. Du verbrätst 
einfach so viel Spannung über der Diode, dass die Spannung des Akkus 
nach den Dioden immer niedriger ist, als die Spannung Deines Netzteiles.

Als Beispiel:

Du hast einen Akku, parallel dazu ein ganz primitives Ladegerät mit 
fester Ladeschlussspannung von 14,4V. Das Ladegerät hängt mit am Netz. 
Im Boardnetzteil hast Du aber nur 12V. D.h. Du musst 2,4V vernichten. 
Bei 4 Dioden in Reihe wären das 2,8V. Damit wärst Du im sicheren 
Bereich. Allerdings hat diese Methode den Nachteil, dass Du immer ca. 
20% der Leistung in den Dioden verlierst. Das ist also eine Lösung, die 
nur mit Kleinverbrauchern (z.B. LED-Lampen) funktioniert.

> Wie realisiere ich bei diesen Anforderungen ein Ladegerät? Die üblichen
> uC-gesteuerten Ladegeräte dürften ja vermutlich wegfallen weil hier
> immer davon ausgegangen wird, dass die Batterie ohne Verbraucher geladen
> wird. Mit Verbrauchern wird vermutlich jedes Ladegerät scheitern, dass
> einen U-I abhängigen Programmablauf hat.
>
> Also vielleicht einfach ein Labornetzteil mit Strombegrenzung auf 13,8 V
> anschließen? Nach meinen Recherchen könnte das wegen der
> Temperaturabhängigkeit der 13,8 V auch schon kritisch sein.

Ich persönlich würde wie schon geschrieben auf diesen ganzen modernen 
Kram verzichten. Was Akkus kaputt macht ist Überladung. Das lässt sich 
aber durch eine niedrigere Ladeschlussspannung ziemlich verhindern. 
Alles was Du also brauchst ist ein zum Akku parallel liegenden Netzteil, 
dass Rückspeisesicher ist! und eine Strombegrenzung hat. Eventuell hier 
eine Diode im Ausgang in Reihe (z.B. Schottky) dann ist das mit der 
Rückspeisung ohnehin kein Thema. Wichtig ist aber auch, dass Du ein 
getaktetes Netzteil nehmen musst, weil Dir klassische 
Längsregler-Netzteile viel zu heiß werden und damit erhöht 
ausfallgefährdet sind.

von Pink S. (pinkshell)


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Mehrere parallel halte ich für bedenklich, besonders wenn sie 
unterschiedlich alt sind. Das Argument mit dem niedrigen Innenwiderstand 
zieht auch nicht, denn ein Akku doppelter Kapazität hat in der Regel den 
halben Innenwiderstand.

Heute würde ich nur noch ein µC-gesteuertes Ladegerät einsetzen. Diese 
Uralt-Dinger, Trafo mit Gleichrichter und sonst nichts, würde ich nicht 
mehr verwenden. Überleg mal, was passiert, wenn die Netzspannung 10% 
höher oder niedriger als normal ist. Tip: Die böse Überladung oder im 
anderen Fall gar keine Ladung. Unterspannung kommt auf Campingplätzen 
häufig vor.

Die Unterscheidung einer teilgeladenen Batterie von einer vollgeladenen 
mit fettem Verbraucher dran ist in der Tat nicht einfach. Das kann halt 
nur ein µC :-)

von Thomas S. (thommi)


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von Jakob (Gast)


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Ich würde auch nix mehr ohne µC-Steuerung nehmen, WENN das denn
auch wirklich problemfrei wäre! Leider denken die µC-Programmierer
von Ladegeräten nur in sehr engen Bahnen, wo der Parallelbetrieb
mit kurzen Lastspitzen garnicht drin vorkommt.

Ich würde nach einem kräftigen Ladegerät mit passender Strom-
begrenzung suchen, das die Bleibatterie im Normalfall immer auf
13,5...13,8 V lädt - und auf gewollten (!) Tastendruck eine
Starkladung auf 14,x V macht. Diese Taste könnte man während der
Camping-Reise, einmal die Woche drücken.

Damit hast du etwas länger was von deiner Batterie!

Von mir aus könnte das wöchentliche Tastendrücken aber auch ein
µC-gesteuerter Timer machen. ;-)

von Sebastian S. (amateur)


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Wozu Blei-Gel?
Ist wesentlich teurer als normal Blei.
Allerdings sinnvoll, wenn Du als normal ansiehst, den Bus auf die Seite 
zu legen oder Kopfüber zu parken. Dann sollte man aber nicht vergessen, 
selbige auch ordentlich zu befestigen.
Sonst würde ich eine 08/15 Autobatterie verwenden. Die Differenz sollte 
auch schon fast für ein ordentliches Ladegerät reichen.

: Bearbeitet durch User
von Michael (Gast)


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Pink S. schrieb:
> teilgeladenen

Jakob schrieb:
> Ich würde auch nix mehr ohne µC-Steuerung nehmen, WENN das denn
> auch wirklich problemfrei wäre! Leider denken die µC-Programmierer
> von Ladegeräten nur in sehr engen Bahnen, wo der Parallelbetrieb
> mit kurzen Lastspitzen garnicht drin vorkommt.

Genau das denke ich eben auch.

Eine Parallelschaltung mehrere älterer Batterien wäre zwar preislich 
reizvoll aber im Gegensatz zu einem echten Wohnmobil muss ich bei meinen 
Campingbus sehr auf den verfügbaren Platz achten. Ich denke das ist der 
"Overhead" von 3 kleineren Batterien gegenüber einer großen nicht zu 
vernachlässigen.

Die Batterie habe ich einerseits deswegen ausgesucht weil sie zyklenfest 
ist und andererseits weil sie dicht ist. Ich habe zwar nicht vor den Bus 
auf die Seite zu legen aber die Batterie wird unter der Sitzbank/meinem 
Schlafplatz Platz finden. Der Platz wird zwar belüftet sein aber eben 
nur in den Innenraum.


Grüße
Michael

von Max D. (max_d)


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Michael schrieb:
> Die Batterie habe ich einerseits deswegen ausgesucht weil sie zyklenfest
> ist und andererseits weil sie dicht ist. Ich habe zwar nicht vor den Bus
> auf die Seite zu legen aber die Batterie wird unter der Sitzbank/meinem
> Schlafplatz Platz finden. Der Platz wird zwar belüftet sein aber eben
> nur in den Innenraum.

Eine überladene Bleigurke gast immer, was denkt du denn was die 
Gel-Kiste mit den Gasen macht ?
Entweder werden sie gleich entlassen oder nach einiger Zeit sehr schnell 
und auf einmal (das macht dann "puff")...

von Allradler (Gast)


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Meine 10 Cent aus dem Allradlerleben:

Hast du Landstromanschuß, benutz ihn. Direkt, nicht über das Bordnetz. 
Die Batterielebensdauer dankt es dir. Vorrangschaltung ist das 
Zauberwort, jedenfalls wenn man sonst ein Wechselrichter benutzt.

Batterien müssen zyklenfest sein, Starterbatterien sind das nicht und 
sterben wie die Fliegen. Traktionsbatterien gehen, ich bervorzuge 
wartbare Solarbatterien.

Batteriedatenblatt lesen. Wenns keins gibt, eine mit verfügbarem 
Datenblatt suchen. Warum? Da steht drin wie viele Zyklen bei welcher 
Entladetiefe sie überlebt. Wenn nicht, eine suchen wo es drin steht. Das 
IST ein Kostenfaktor wenn man den Strom öfter mal benutzt. Auf 50% 
Entladetiefe = ca. 3x mehr Zyklen = ca. 1,5x Lebensdauerladung, bei 
entladen auf nur 70% ist das Verhältnis noch besser. Um die gleiche 
Ladung entnehmen zu können brauchts dann natürlich größere Batterien. 
Aber groß ist gut!

Parallel geschaltete Batterien sterben nicht allein. Sie reißen sich 
gegenseitig in den Tod. Unterschiedlich alte/leistungsfähige Batterien 
sind der Garant für vorzeitigen Ausfall. Bezahlbare Wächterschaltungen 
sind mir nicht bekannt, mit sinnvollem Aufwand nachmessen ist imho nicht 
machbar. Daher lieber eine Dicke. Wie gesagt, groß ist gut...

Battierien möglichst "sofort" wieder laden, entladen rumstehende 
Batterien sterben. Schnell. Sehr schnell. Egal wie gut und teuer sie war 
oder "tiefentladefest" sie angepriesen weden!

Wenn es ein Schönwettermobil ist, das nicht nur von Stellplatz zu 
Stellplatz unterwegs ist ist Solar dein Freund. Aber nur mit anstädigem 
Kabelquerschnitt. Leitungsverluste selber mal nachrechnen! Bei starker 
LiMa und wenn man sich viel bewegt ein Stepup-Lader sonst ein kleiner 
Generator. Tut Wunder für die Lebensdauer.

Optimaler Weise hat man eine gute Vorstellung wie viel Wh man so 
verbraucht und legt seine Stromversorgung darauf aus, dazu muss man aber 
genug Zeit und/oder Wissen haben.

Ich hoffe der eine oder andere Ratschlag hilft Anfängerfehler zu 
vermeiden, zu den Ladegeräten haben ja meine Vorredner schon einiges 
gesagt.

Ich benutze ein prozessorgesteuertes Uioi 40A Landstromladegerät um zwei 
120Ah Solar-Vlies zu laden (ja, heute würde ich einen großen und 
wartbaren nehmen). Dazu 40A 24zu12V-Lader von der LiMa (LKW) und 3x120W 
Solarzellen auf dem Dach. Der Strom reicht für 3-4 Tage Schlechtwetter, 
dann muss ich mich zum Nachladen bewegen (fahren oder an Landstrom 
gehen).

Viel Erfolg!

von Allradler (Gast)


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Gelgurken haben üblichweise Katalysatoren zur Rückgewinnung und mit 
einem anständigen und richtig eingestellten Ladegerät werden die auch 
nicht überlastet...

von Sebastian S. (amateur)


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>Gelgurken haben üblichweise Katalysatoren zur Rückgewinnung und mit
>einem anständigen und richtig eingestellten Ladegerät werden die auch
>nicht überlastet...

Interessante Logik!

Welche Probleme erwartest Du denn mit "einem anständigen und richtig 
eingestellten Ladegerät", bei einer normalen Autobatterie?

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