Batterie-Trennschalter (Camping)

[Wulf D. (holler)]

Moin,
hat schon jemand einen Batterie-Trennschalter für fürs Camping selbst 
gebaut und mag eine erprobte Schaltung /SW teilen?

Also eine automatische Verbindung bzw. Trennung von Fzg Starterbatterie 
und Verbraucherbatterie.
Müsste sich ja fast mit Bauteilen aus der Bastelkiste bewerkstelligen 
lassen: im wesentlichen ein Controller mit ADC sowie ein P-MOSFET bzw. 
Relais.

Hätte zwei Anwendungsfälle: einmal einen T7 Kleinbus als Camping-Fzg 
etwas Zweckentfremdet und zum anderen ein kleines, älteres Kajütboot.
Dauer-Verbraucher ist jeweils eine Kompressor-Kühlbox (mit unerprobter 
programmierbarer Unterspannungs-Abschaltung).

Verbraucher-Batterie jeweils die gleiche 100Ah LiFePO4. Starterbatterie 
eine AGM (T7) bzw. Blei-Säure (Boot).

Ich denke für das Boot ist die Steuerung unkritisch. Bei <13V am 
Starterakku Schalter zum Verbraucherakku öffnen, bei >13,6V schließen 
zum Nachladen. (Genaue Spannungen sind noch zu prüfen)
Ggf. könnte man zusätzlich die Kl15 in die Steuerung einbeziehen, wäre 
aber am Bus schon umständlich und daher hoffentlich vermeidbar.

Der Bus ist nach EU6 zugelassen und man wird daher eine ziemlich 
wechselhafte Spannungslage am Starterakku sehen. Einen Boost-Converter 
möchte ich aber nicht einbauen, ist mir zu aufwendig/teuer. Vielleicht 
einen kleinen Shunt um über dessen Spannungsabfall die 
Stromflussrichtung festzustellen.

[Michael B. (laberkopp)]

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.

[Wulf D. (holler)]

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.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

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

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Sebastian R. schrieb:
> gar nicht mal so viel

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

[Udo S. (urschmitt)]

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.

[Wulf D. (holler)]

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.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

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.

[Wulf D. (holler)]

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.

[Nils B. (hbquax)]

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

[Wulf D. (holler)]

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.

[Michael B. (laberkopp)]

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).

[Wulf D. (holler)]

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

[Michael B. (laberkopp)]

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.

[Wulf D. (holler)]

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

Ausgangssituation.
- LiFePO4 auf Abschaltspannung der Kühlbox von 11,3V entladen.
- 70Ah Varta Starterakku voll geladen, ca 14,5V, am 10A Lader hängend.
- 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.

Innenwiderstände:
LiFePO4                      5 mOhm
Blei-Säure                   7 mOhm
Masseverbindung              2 mOhm
Plus incl Relais und Mess-R 13 mOhm

Die Kanäle im Oszi-Screenshot:

1 / orange LiFePO4 Spannung
2 / türkis Blei-Säure Spannung
3 / grün Relais-Schaltspannung
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.

[Alexander (alecxs)]

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

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

[Thomas R. (thomasr)]

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.

[Wulf D. (holler)]

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 (roehrmond)]

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

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

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.

[Motopick (motopick)]

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...