Zweitakku Grundlagen...

[Kurvenräuber135338]

Moin zusammen,

ich habe vor in meinem Transporter einen Zweitakku (ZA) einzubauen. Dazu hab ich ein paar grundsätzliche Fragen, und ich hoffe das sie mir heir jemand der Ahnung hat beantworten kann :)

Und zwar, (falls ich mich nicht irre) ist es so das der Hauptakku (HA) von der Lima geladen geladen wird, bis dieser voll ist.

Wie aber wird es dann mit dem ZA gehndelt, wenn dieser mittels automatischem Trennrelais hinter dem HA geschaltet ist?

Also Plus Brücke von HA zum Trennrelais und von dort zum Plus an den ZA.

HA Minus an die Karosse, ZA Minus an die Karosse.

Gehen wir mal davon aus, das der ZA ziemlich leer ist (zu lang des Nachts Musi gehört, oder ähnliches) und der HA aber randvoll ist. Lädt die Lima den Zweitakku dann trotzdem noch, oder schaltet sie vorher ab, weil der HA voll ist?

Genau so interessant für mich zu wissen, wäre - was ist,wenn der ZA randvoll ist, und die LM trotzdem weiter Power sendet, weil der HA geladen wird. Besteht die Gefahr das der ZA überladen wird und anfängt zu kochen?

Es handelt sich bei beiden Akkus um Blei/Säure Akkus. Allerdings einmal 100 AH (HA )und einmal 70AH (ZA).

Ist das überhaupt möglich, oder sollten es doch zwei identische Akkus sein.

Für Hinweise die zur Erhellung meiner Ratlosigkeit führen wäre ich sehr dankbar!

Beste Grüße, und ein schönes Wochenende,

Wolfgang

 

 

 

[stederdorfer]

zum Thema Trennrelais:

Dieses trennt bei "Zündung Aus" die Verbindung zwischen den beiden Batterien. Ausgewählte Stromkreise können jetzt Strom aus der Zweitbatterie ziehen (z.B. die Standheizung) oder die Lampen in einem Wohnmobil. Dies erfolgt zu dem Zweck, dass auch nach langer Nacht die Erstbatterie genug Kapazität behält, um den Anlasser betätigen zu können. Bei Fahrtbeginn wird dann das Relais wieder geschlossen und der Ladestrom verteilt sich auch beide Batterien. Daher ist es zwingend erforderlich, dass beide Batterien identisch sind (spez. vom Innenwiderstand her), damit nicht die eine Batt. fast den gesamten Ladestrom abbekommt und die andere fast nichts. Bei dieser Doppelbelastung muss man natürlich die Leistung der Lichtmaschine im Auge haben, ob diese kräftig genug ist, 2 Batt. gleichzeitig zu laden ohne selbst Schaden zu nehmen. Ich hab daher statt 1 x 88 Ah jetzt 2 x 60 Ah und verstärkte Lima im Wohnmobil verbaut.

Mit einem elektronischen Laderegler DC/DC - wie oben schon gesagt ist das natürlich (bis auf die Sache mit der Überlastung der Lima) alles hinfällig.

Gruß, Jürgen

[4Takt]

Zitat:

@stederdorfer schrieb am 2. Juli 2020 um 12:15:09 Uhr:

..Daher ist es zwingend erforderlich, dass beide Batterien identisch sind..

Bei Wohnmobilen ist zu 99% die Bordbatterie, wenn nicht sogar eine AGM, aber immer größer, als die Starterbatterie und das serienmäßig. Und nun?

 

[navec]

Zitat:

@stederdorfer schrieb am 2. Juli 2020 um 12:15:09 Uhr:

zum Thema Trennrelais:

Dieses trennt bei "Zündung Aus" die Verbindung zwischen den beiden Batterien. Ausgewählte Stromkreise können jetzt Strom aus der Zweitbatterie ziehen (z.B. die Standheizung) oder die Lampen in einem Wohnmobil. Dies erfolgt zu dem Zweck, dass auch nach langer Nacht die Erstbatterie genug Kapazität behält, um den Anlasser betätigen zu können. Bei Fahrtbeginn wird dann das Relais wieder geschlossen und der Ladestrom verteilt sich auch beide Batterien. Daher ist es zwingend erforderlich, dass beide Batterien identisch sind (spez. vom Innenwiderstand her), damit nicht die eine Batt. fast den gesamten Ladestrom abbekommt und die andere fast nichts.

nein, ist es definitiv nicht....wieviel Strom die beiden Batterien letztendlich aufnehmen, den die LiMa gerade zur Verfügung stellen kann, regeln die Batterien quasi schon untereinander.

Das Prinzip mit dem Trennrelais ist uralt und wird seit Jahrzehnten in WoMos oder z.B. in Boote/Yachten angewendet. Die Batterien sind da, meiner Erfahrung nach, in den seltensten Fällen identisch.

Auf Yachten ist es sogar oftmals so, dass eine relativ kleine Starterbatterie einem ganzen Batteriepack (mehrere fest parallel geschaltete Batterien) auf der Versorgungsseite gegenüber steht.

Selbst bei völlig identischen Batterien würde dein Ansatz (gleicher Ladestrom für beide Batterien) nicht stimmen können, denn da beide Batterien unterschiedlich genutzt werden (sie werden ja nicht in identischer Weise entladen) haben sie vor dem Laden auch nur höchst selten einen identischen Ladezustand und dadurch ergeben sich zwangsläufig unterschiedliche Ladeströme für jede ansonsten identische Batterie.

Ein elektronischer Ladewandler (z.B. B2B) sorgt übrigens keineswegs für eine ausgeglichene Ladestromverteilung....das soll der auch gar nicht....

Der Lichtmaschine wäre es zudem egal, ob sie an eine Batterie 10 und an die andere Batterie 40A abgibt oder ob sie an eine Batterie 50A abgibt.

Wenn die LiMa den Gesamt-Ladestrom bei ihrer Soll/Regelspannung nicht mehr abgeben kann, weil ihre Leistungsfähigkeit überschritten ist, fällt die Spannung "automatisch" auf einen Wert, bei dem dann "nur" der maximal mögliche LiMa-Strom fließt.

Das ist bei der LiMa letztendlich nicht anders (zumindest bei gleich bleibender Drehzahl), als bei jedem heutzutage üblichen Klein-Ladegerät (z.B. CTEK).

So ein kleines Ladegerät ist in Relation zu einer LiMa sehr leistungsschwach und somit fließt anfangs der maximal mögliche Strom, den das Ladegerät abgeben kann, wobei die Sollspannung des Ladegerätes (= eingestellte Ladeschlussspannung) noch nicht erreicht ist.

Irgendwann ist dann der Ladezustand der Batterie so groß, dass die Sollspannung des Ladegerätes erreicht wird und ab dann sinkt der Ladestrom.

Nicht anders, als bei einer LiMa.

 

[GaryK]

Du kapierst es nicht. Schließ eine "wegen TV, Licht und Playstation" im Womo leergesaugte und große Sekundärbatterie parallel an eine rappelvolle Starterbatterie. Viel Spass. Da fließen zwischen den Batterien brutale Ströme.

Es ist einfach, einfach ist gut, du weisst es eh besser, also was solls. Nehme der Rest die Warnung an, dass man nicht ungestraft zwei fette Bleiakkus mit deutlich unterschiedlichem Ladezustand "einfach parallel" schaltet. Ich hab das als Jugendlicher im Schiffsmodellbau mal gemacht. Bis eine 1.5 mm² Leitung "quasi glühte" und die glücklicherweise installierte 30A Sicherung kam. In meinem Fall waren das 2 x 6V und keine 10Ah.

[navec]

.....schreib der Fa. Victron doch mal, dass es so, wie von Ihnen empfohlen, nicht geht.

Die werden dir sicherlich sehr dankbar sein, da die sich mit dem Thema bestimmt noch nicht beschäftigt haben....

[allgäu]

@GaryK:

Wie ist das dann bei Starthilfe?

Ich schließe eine volle Spender-Batterie (bei laufendem Spender-Motor) über die Starthilfekabel an eine ausgelutsche Empfänger-Batterie an. Nach deiner Theorie fließen "brutale" Ausgleichströme, alles schmort ab - oder seh ich das falsch?

Batterien verschiedener Größe mit unterschiedlichem Ladezustand können jederzeit parallel geladen werden!

BTW: Lichtmaschinen sind prinzipbedingt kurzschlußfest (wenn das Eisen magnetisch gesättigt ist, geht halt nichts mehr).

Gruß

[Go}][{esZorN]

Wie oben schon erwähnt beim LKW: je 2x225Ah SHD Batterien verbaut.

Es kommt oft vor, dass die Batterien am Auflieger fast leer sind, vor allem wenn man die Ameise auch noch laden will, aber die LBW zieht auch reichlich Saft. Komplett ab- und wieder aufladen per LBW, dann sind die auch am Ende.

Wenn man anschließend weiterfährt, wird da nix nennenswert warm und der Strom läuft immerhin über eine Strecke von gut 15m.

[4Takt]

Zitat:

@allgäu schrieb am 3. Juli 2020 um 10:04:56 Uhr:

..Ich schließe eine volle Spender-Batterie (bei laufendem Spender-Motor) über die Starthilfekabel an eine ausgelutsche Empfänger-Batterie an. Nach deiner Theorie fließen "brutale" Ausgleichströme, alles schmort ab - oder sehe ich das falsch?

Und deshalb sollte ja auch ein Starthilfekabel mindestens 16mm² dick sein.

Noch besser wären allerdings 25mm².

[navec]

Zitat:

@4Takt schrieb am 3. Juli 2020 um 11:17:27 Uhr:

Zitat:

@allgäu schrieb am 3. Juli 2020 um 10:04:56 Uhr:

..Ich schließe eine volle Spender-Batterie (bei laufendem Spender-Motor) über die Starthilfekabel an eine ausgelutsche Empfänger-Batterie an. Nach deiner Theorie fließen "brutale" Ausgleichströme, alles schmort ab - oder sehe ich das falsch?

Und deshalb sollte ja auch ein Starthilfekabel mindestens 16mm² dick sein.

Noch besser wären allerdings 25mm².

Wird das 16mm²-Kabel auschließlich durch das Anschließen der Kabel (ohne Motorstart) ernsthaft warm....? Schon mal getestet?

Für das Warmwerden der Kupferleitungen, wird Energie gebraucht und wenn eine schlappe Nehmer-Batterie (Ruhespannung 11V) an eine voll geladene Geberbatterie (Ruhespannung 12,8V) angeschlossen wird, wird die Spannungsdifferenz sehr schnell klein und dann ergibt sich für z.B. 2 x3m 16mm² Kupferkabel gar nicht genügend Leistung in kurzer Zeit, als dass das Kabel dadurch ernsthaft warm werden würde.

es kommt zudem noch auf die Länge des Kabels an....wenn man über eine Ladeplusleitung vom Pkw eine entladene Autarkbatterie im WoWa per Trennrelais zuschaltet, brennt auch die lange 2,5mm²-Zuleitung, sowie deren üblicherweise 20A-Sicherung nicht durch.

Dann kommt es bei Starthilfe noch auf die Spannungsdifferenz und die Leistungsfähigkeit der LiMa des Spenderfahrzeugs drauf an.

Bei laufendem Motor kann eine aktuellere LiMa ca bis zu 2/3 ihres Maximalstroms bei einer Spannung von über 14V abgeben. Dann wäre die Spannungsdifferenz zu einer z.B. 100% entladenen Nehmerbatterie (Spannung dann minimal ca 11V) deutlich größer, als wenn nur die maximal ca 12,8V Ruhespannung der Geberbatterie ohne aktive LiMa zur Verfügung stehen und im Zweifel müsste man den LiMa-Strom addieren.

Der Hauptgrund für dicke (und nicht zu lange) Starthilfekabel ist aber, dass der Spannungsabfall beim Starten zwischen Geber- und Nehmerbatterie möglichst klein gehalten werden muss, damit die voll geladene Geberbatterie überhaupt in die Lage versetzt wird, ernsthaft Strom abgeben und damit helfen zu können.

Um das (die Spannungsdifferenz vergrößern und gleichzeitig die Nehmerbatterie vorab minmal zu laden ) nochmals zu verbessern, sollte der Motor des Geberfahrzeugs eingeschaltet sein.

[GaryK]

Zitat:

@allgäu schrieb am 3. Juli 2020 um 10:04:56 Uhr:

@GaryK:

Wie ist das dann bei Starthilfe?

Ich schließe eine volle Spender-Batterie (bei laufendem Spender-Motor) über die Starthilfekabel an eine ausgelutsche Empfänger-Batterie an. Nach deiner Theorie fließen "brutale" Ausgleichströme, alles schmort ab - oder seh ich das falsch?

Guck dir die Dicke der Überbrückungskabel an. Kannst das gerne machen (aber bitte auch eine leere Batterie am anderen Fahrzeug nehmen) und ein Zangenamperemeter dranhängen. Ich mach das mit "normaler" Verkabelung wie im PKW/Womo üblich (2.5 bis 6 quadrat) ganz sicher nicht. Mit einem B2B Charger bist du halt auf der sicheren Seite. Da der sowohl eine von der Anlasserbatterie unabhängige Ladespannung bereitstellt als auch den Ladestrom auf seinen Nennstrom begrenzt. Was übrigens auch die Spenderbatterie entlastet.

[navec]

ich hole mal wieder etwas weiter aus.....

Ist natürlich die Frage, was genau man unter einer "leeren" Batterie versteht.

Wenn man eine tief entladene Batterie parallel an eine intakte voll geladene, intakte Batterie anschließt, könnte anfangs eventuell höherer Strom fließen. Das wäre dann aber ein Fehlerfall und dann sollte die Sicherung in der Zuleitung ansprechen.

Eine gem. Batterie-Hersteller zu 100% entladene 12V-Bleibatterie hat minimal rund 11V Ruhespannung.

Eine Blei-Versorgungsbatterie sollte im Normalfall bekanntlich nicht mal zu 100% entladen werden, sondern maximal, wegen der Lebensdauer, nur zu ca 60%.

Das wäre dann der Regelfall und dann reden wir von über 12V Ruhespannung, der "leeren" Batterie.

D.h., zwischen der Ruhespannung einer 100% entladenen Batterie (also bereits so tief entladen, wie es im Regelfall nicht sein soll) und der Ruhespannung einer voll geladenen Batterie liegen maximal ca 1,8V.

Und nochmal:

Das sind die Ruhespannungen....man braucht an eine voll geladene 12V-Bleibatterie üblicher Größe nur mal eine Scheinwerferlampe an zu schließen, die ca 5A Strom benötigt (H4/H7), um zu erkennen, wie eine Ruhespannung von z.B. ca 12,8V bereits bei dem geringen Strom umgehend kleiner wird.

Auf rund 11V sinkt die Spannung einer intakten Starterbatterie bei nahezu jedem Startvorgang ab. Hier geht es aber gar nicht um 11V, sondern um die Spannung, welche die "leere" Batterie mit minmal 11V Ruhespannung bei größerem Ladestrom hat, also um deutlich mehr als 11V.

Die Leistung die "verbraten" wird, bemisst sich anhand der Differenzspannung und des effektiven Stroms.

Mehr als 1V Differenzspannung wird dabei real kaum auftreten und der Strom ist dabei geringer als bei einem Startvorgang, weil die Spannung an der "vollen" Batterie dann größer ist, als bei einem Startvorgang.

Wenn da im ersten Augenblick noch 100W Verlustleistung zusammen kommen, die sich dann für kurze Zeit auf insgesamt z.B. 6m dickeres Kupferkabel verteilen, wird dadurch kaum ein größerer Temperaturanstieg des Kabels zu verzeichnen sein. Eventuell wird es an einer Stromzange wärmer, weil dort ein erhöhter Übergangswiderstand vorhanden ist (dadurch würde die Gesamtstromstärke aber wieder sinken....)

Zudem werden die Differenzspannung und der Strom in sehr kurzer Zeit kleiner.

Andere Betrachtung:

nehmen wir nur mal die Widerstände, die sich minimal in dem Stromkreis bei 16mm² befinden (wir unterschlagen dann die Kontaktwiderstände der 4 Stromzangen).

Der innere Widerstand einer intakten, voll geladenen Starter-Bleibatterie üblicher Größe liegt bei ca 4mOhm.

Das ist der Minimalwert. Je tiefer die Batterie entladen ist, desto größer wird der Innenwiderstand.

Den gleichen inneren Widerstand unterstellen wir einfach auch mal für die entladene Versorgungsbatterie. Real ist der merklich größer, aber es soll ja deutlich werden.

Der Widerstand von 2 x 3m- 16mm² Kupferkabel beträgt rund 6,5mOhm.

Alle 3 Komponenten des Stromkreises zusammen, haben dann 14,5mOhm Widerstand.

1,8V können maximal als Ruhespannungsdiferrenz auftreten und die nehmen wir jetzt mal, vollig unrealistisch (Begründung s.o.), auch für den Fall an, wenn der nicht unerhebliche Strom fließt.

Es soll ja deutlich werden....

Daraus ergibt sich ein Strom von 124A.

Mehr ginge daher selbst unter den genannten unrealistischen Annahmen in dem Fall nicht.

Aufgrund dieser Zusammenhänge funktionieren z.B. 100A-Trennrelais in üblichen Pkw-Batteriekonstellationen normalerweise ohne Probleme, eine 100A Sicherung des Verbindungskabels brennt dabei nicht durch und Fa. Victron gibt die genannten Empfehlungen für die Installation von Trennrelais.

 

[GaryK]

Schön dass die Firma das macht. 100A ist übrigens nach DIN EN 60228 rund 100 mm². Ein Relais ist halt massiv billiger als ein B2B Charger. Ein simpler behelf wäre übrigens eine "Fernlichtlampe" seriell zwischen die beiden Batterien geklemmt. Damit haste deine Strombegrenzung. Dauert halt etwas länger wenn die "richtig was zieht" um aufgeladen zu werden, aber substanzielle Ausgleichsströme fließen dann nicht mehr.

[navec]

Zitat:

@GaryK schrieb am 4. Juli 2020 um 16:32:53 Uhr:

Schön dass die Firma das macht. 100A ist übrigens nach DIN EN 60228 rund 100 mm². Ein Relais ist halt massiv billiger als ein B2B Charger. Ein simpler behelf wäre übrigens eine "Fernlichtlampe" seriell zwischen die beiden Batterien geklemmt. Damit haste deine Strombegrenzung. Dauert halt etwas länger wenn die "richtig was zieht" um aufgeladen zu werden, aber substanzielle Ausgleichsströme fließen dann nicht mehr.

was soll 100A ist ....rund 100mm² bedeuten.

hat dein Auto ein kabel zwischen Starter und Batterie welches ca 200mm² Querschnitt aufweist?

Ist es bei diesem Ansatz für die Kabeldimensionen mal speziell aufgelastet worden?

Mein Auto ist serienmässig ausgestattet und hat zum Starter nur 25mm²....und die Verbindung der 140A-Lichtmaschine mit der Batterie kommt auf 16mm²....

Warum sollte man sich mit einer Fernlichtlampe behelfen, die dazu führt, dass die Versorgungsbatterie dann noch maximal mit vielleicht 2A geladen wird?

Das wäre sowohl unsinnig, als auch überhaupt nicht nötig, da eben im Regelfall gar kein so großer Strom über eine relevante Zeit hinweg auftreten kann, dass bei einer korrekt dimensionierten Trennrelais-Installation irgend etwas überlastet wird.

Noch mal:

Ob "Shunt" oder Fernlichtlampe:

man braucht dafür keinen Begrenzungswiderstand (s. mein letzter Beitrag)

 

[GaryK]

Die Verkabelung zum Starter ist kaum nen Meter lang. Mess im Womo nach - ich geh von rund 2 x 5m als Erwartungswert aus. Die Querschnitte stammen übrigens wie zitiert aus der DIN/VDE. Man kanns anders machen, aber wenns schiefgeht (also "Versicherungsfall") ist es genau dein Problem.

B2B Lader klemmste mit 2.5 mm² an, das wars. Faktisch narrensicher auch von Laien ausführbar. Selbst wenn sich einer der Akkus mit nem Zellschluss auf etwas über 10V verabschiedet. Und damit bin ich raus.

Wers übrigens genauer wissen will: https://matsch-und-piste.de/.../

[Go}][{esZorN]

Wichtig ist immer die richtige Absicherung.