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Zweitbatterie ohne Trennrelais?
Hallo zusammen,
fahre seit 2 Monaten'nen VW T4 2,5 TDI mit 88 PS von 2002, den ich gerade campingtauglich mache.
Unter dem Fahrersitz lag ein Pluskabel, welches nach kurzer Testerei eindeutig von der Starterbatterie kam.
Dachte mir, dass ich da gut'ne Zweitbatterie parallel schalten könnte, legte zwischen dem Pluskabel unter dem Fahresitz und dem Plus der Zweitbatterie sowohl eine Sicherung, als auch einen An-/ Ausschalter. Minus der Zweitbatterie an die Masse. Von der Zweitbatterie gehen dann Kabel zu den Steckern (Zig.anzünder/ USB) in den Innenraum des Busses.
Mein Plan ist, die Zweitbatterie durch den Schalter von der Starterbatterie dauerhaft zu trennen und nur dann - nachdem sie vielleicht ein paar Tage bei stehendem Wagen durch z.B. die Kühlbox genutzt wurde - die beiden Batterien wieder zu verbinden, um die Zweitbatterie wieder zu laden (Letzteres bei laufendem Motor und fahrendem Wagen).
Denke ich da so richtig? Funktioniert das so und hat es einen Einfluss, dass die Starterbatterie 95Ah hat, die Zweitbatterie nur 80Ah?
Vielen Dank im Voraus für die Antwort(en) und beste Grüße,
Matthias
Beste Antwort im Thema
Zusammengefasst
Zwei 12V-Batterien fest parallel geschaltet:
Die Spannung ist immer nahezu identisch.
Der Lade- und Entladestrom teilt sich entsprechend der jeweiligen Innen- und Installationswiderstände beider Stränge auf.
Wenn beide Batterien intakt sind, werden sie nach einiger Zeit ca den gleichen Ladezustand aufweisen, unabhängig von der jeweiligen Kapazität.
Lichtmaschine:
Wenn die Stromaufnahme beider Batterien zusammen größer ist, als die LiMa maximal an Strom liefern kann (hängt natürlich auch von der Drehzahl ab), wird die Spannung beim Laden automatisch nur so weit steigen, dass sich der maximal von der LiMa lieferbare Strom einstellt.
Im Laufe der (Lade-)Zeit steigt der Ladezustand der Batterien und damit steigt die Spannung bei gleicher maximaler LiMa-Stromstärke.
Wenn die LiMa-Regelspannung erreicht ist, wird der Strom kontinuierlich sinken.
Irgendwann wird der Strom so gering sein, dass von einer Vollladung gesprochen wird. Diesen Zustand erreicht man bei normalen Fz-Batterien aufgrund der normalerweise relativ kurzen Ladezeit eher nie.
Bei einer automatischen Trennung beider Batterien, sofern nicht geladen wird (die eigentlich nur bei getrennten Verbraucherstromkreisen Sinn macht), egal ob durch Trennrelais oder Ladewandler, können beide Batterien durch deren mögliche, völlig unterschiedliche Entladung im jeweiligen Stromkreis, auch völlig unterschiedliche Ladezustände aufweisen. Eine Überladung ist daher nicht immer ausgeschlossen.
Auch dann werden beide Batterien voll geladen. Das ist letztendlich nur eine Frage der Zeit.
Ladewandler sind vor allem sinnvoll, wenn die LiMa keine ausreichende Spannung liefert.
Das kann durch die LiMa selbst (durch deren Regelspannung) bedingt sein, es kann aber auch durch schlecht dimensionierte Zuleitungen nötig werden, wie es z.B. beim Laden der Autark-Batterie im Wohnwagen durch das Zugfahrzeug der Fall ist.
Zudem lässt sich mit einem Ladewandler der maximale Ladestrom der Zweitbatterie exakt begrenzen.
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29 Antworten
Zitat:
@AEG47 schrieb am 27. August 2020 um 12:46:42 Uhr:
Nö, der Ladestrom ist unterschiedlich,abhängig ,von der jeweiligen Batterie und dessen Innenwiderstandes.
.Georg Siegfried Ohm würde sich im Grabe umdrehen wenn er hier mitlesen könnte.
AEG
Dann erkläre mal.... Warum.
Aber trotzdem werden beide Batterien voll, nur unterschiedlich schnell.
Zitat:
@4Takt schrieb am 27. August 2020 um 14:42:19 Uhr:
Aber trotzdem werden beide Batterien voll, nur unterschiedlich schnell.
Wenn man lange genug fährt. Sonst nicht.
vereinfacht: Weil nur die Spannung an der chemisch aktiven Schicht die Batterie lädt. Die Spannungsdifferenz zwischen den Polanschküssen und dieser Schicht ist das, was den Innenwiderstand der Batt bewirkt.
Wenn du zwei Batterien "gleich starke" hast, eine Batterie aber einen hohen Innenwiderstand aufweist und die Lima stellt 100A zur Verfügung - der Strom teilt sich bei ausreichend dicken Kabeln auf wie es die Innenwiderstände nahelegen. Die Batt mit dem geringeren Innenwiderstand trägt die Last. Und nicht "die mit mehr Ah" oder "die mit geringeren ohmschen Widerstände der Zuleitungen".
Deswegen sind DC/DC Ladebooster sinnvoll. Weil diese die Batterien unabhängig voneinander halten. Gerade wenn die Batts unterschiedliche Typen, unterschiedlich alt, unterschiedlich gross oder selbst "verschieden gealtert" sind. Was bei einem Womo mit "Starterbatterie, meist voll aber hohe Peakströme" und "Womo-Batterie, aber durch TV & Co eher weiter mit moderaten Strömen entladen" besonders sinnig ist. Klar gehts "einnfach parallel". Ist billig. Aber heute nicht mehr so sinnvoll. Und es ist auch ein Unterschied, ob das ein Womo ein paar mal im Jahr bewegt ist oder ein LKW mit Anhänger, der quasi täglich im Einsatz ist und "reiner Batteriebetrieb beim Anhänger" eher selten vorkommt.
Zusammengefasst
Zwei 12V-Batterien fest parallel geschaltet:
Die Spannung ist immer nahezu identisch.
Der Lade- und Entladestrom teilt sich entsprechend der jeweiligen Innen- und Installationswiderstände beider Stränge auf.
Wenn beide Batterien intakt sind, werden sie nach einiger Zeit ca den gleichen Ladezustand aufweisen, unabhängig von der jeweiligen Kapazität.
Lichtmaschine:
Wenn die Stromaufnahme beider Batterien zusammen größer ist, als die LiMa maximal an Strom liefern kann (hängt natürlich auch von der Drehzahl ab), wird die Spannung beim Laden automatisch nur so weit steigen, dass sich der maximal von der LiMa lieferbare Strom einstellt.
Im Laufe der (Lade-)Zeit steigt der Ladezustand der Batterien und damit steigt die Spannung bei gleicher maximaler LiMa-Stromstärke.
Wenn die LiMa-Regelspannung erreicht ist, wird der Strom kontinuierlich sinken.
Irgendwann wird der Strom so gering sein, dass von einer Vollladung gesprochen wird. Diesen Zustand erreicht man bei normalen Fz-Batterien aufgrund der normalerweise relativ kurzen Ladezeit eher nie.
Bei einer automatischen Trennung beider Batterien, sofern nicht geladen wird (die eigentlich nur bei getrennten Verbraucherstromkreisen Sinn macht), egal ob durch Trennrelais oder Ladewandler, können beide Batterien durch deren mögliche, völlig unterschiedliche Entladung im jeweiligen Stromkreis, auch völlig unterschiedliche Ladezustände aufweisen. Eine Überladung ist daher nicht immer ausgeschlossen.
Auch dann werden beide Batterien voll geladen. Das ist letztendlich nur eine Frage der Zeit.
Ladewandler sind vor allem sinnvoll, wenn die LiMa keine ausreichende Spannung liefert.
Das kann durch die LiMa selbst (durch deren Regelspannung) bedingt sein, es kann aber auch durch schlecht dimensionierte Zuleitungen nötig werden, wie es z.B. beim Laden der Autark-Batterie im Wohnwagen durch das Zugfahrzeug der Fall ist.
Zudem lässt sich mit einem Ladewandler der maximale Ladestrom der Zweitbatterie exakt begrenzen.
Liebe Leute,
großartige Antworten, Einschätzungen und Hilfen für den Hobby- Elektriker ;-) Danke dafür!!! :-) Alles drin, ab morgen Nachmittag Holland und die Kühlbox wird laufen. Die Batterien auf der Rückfahrt hoffentlich (bestimmt) geladen...
Tolles Forum, werde sicher öfter reinschauen!
Beste Grüße und bleibt gesund,
Matthias
Die Schaltung sollte so ausgeführt werden, daß das Relais, das die beiden Batterien verbindet...
1. nur bei laufender Lichtmaschine durchschaltet,
2. aber nicht bei laufendem Starter.
Ansonsten bestünde evlt. die Gefahr, daß die Verbindungsleitung durch den hohen Anlasserstrom überlastet wird.
Zitat:
@Handschweiß schrieb am 30. August 2020 um 15:57:57 Uhr:
Die Schaltung sollte so ausgeführt werden, daß das Relais, das die beiden Batterien verbindet...
1. nur bei laufender Lichtmaschine durchschaltet,
2. aber nicht bei laufendem Starter.
Ansonsten bestünde evlt. die Gefahr, daß die Verbindungsleitung durch den hohen Anlasserstrom überlastet wird.
den größten Teil des Anlasserstroms übernimmt in der Regel die Starterbatterie, die zudem i.d.R. nahezu voll geladen ist.
Je geringer der Ladezustand der Zweitbatterie, desto mehr.
Die Zweitbatterie inkl. deren zusätzlicher Installation (zusätzlicher Widerstand im Versorgungsbatteriekreis durch Kabel, Kontakte, Relais, eventuell Sicherung), hat einen insgesamt größeren Widerstand bis zum Starter.
Wenn man das vermeiden will, kann man ein spannungsgesteuertes Relais, z.B. Victron Cyrix verwenden.
Dann hat man aber bei relativ entladener Zweitbatterie den Nachteil, dass beim Zuschalten ein großer Strom fließt, denn dann kommt eine größere Spannungsdifferenz und größerer Stromfluss durch die LiMa hinzu.
Normal macht weder das eine noch das andere ernsthafte Probleme.
Wenn man den maximal fließenden Strom exakt begrenzen will, bietet sich ein entsprechend dimensionierter Ladewandler an.
Macht es, wie ihr wollt. Ich habe nur beschrieben, wie es Daimler-Benz für die Bundeswehr gemacht hat. Und ich denke, diese Lösung ist sauber und einfach umzusetzen. Funktioniert in meinem Auto seit 30 Jahren störungsfrei.
Die Methode mit einfachem Trennrelais, welches lediglich durch Zündungsplus angesteuert wird, funktioniert bei vielen Fz ganz sicher auch seit Jahrzehnten...
Ansonsten werden diese Relais schlichtweg häufig über den D+ Anschluss der LiMa angesteuert, sofern die LiMa einen solchen Anschluss überhaupt besitzt.
Grundsätzlich gebe ich dir recht aber eine Zuschaltung nur über Zündungsplus is doch recht gefahrengeneigt,gerade wenn da die Kabel unterdimensioniert sind und nicht mal ebend 150 A verkraften können.
Hier ist es dann sinnvoll klemme 85 vom Trennrelais auf klemme 50 des Starters zu legen.
Beim starten habe ich dann zweimal Pluspotential auf der Anzugsspule un die Batterien bleiben getrennt.
AEG
Zitat:
@Handschweiß schrieb am 30. August 2020 um 18:57:33 Uhr:
Funktioniert in meinem Auto seit 30 Jahren störungsfrei.
Es gab vor 30 Jahren keine DCDC Charger. "How time goes by....."
Zitat:
@AEG47 schrieb am 30. August 2020 um 19:55:53 Uhr:
Grundsätzlich gebe ich dir recht aber eine Zuschaltung nur über Zündungsplus is doch recht gefahrengeneigt,gerade wenn da die Kabel unterdimensioniert sind und nicht mal ebend 150 A verkraften können.
Hier ist es dann sinnvoll klemme 85 vom Trennrelais auf klemme 50 des Starters zu legen.
Beim starten habe ich dann zweimal Pluspotential auf der Anzugsspule un die Batterien bleiben getrennt.
AEG
Na ja, dass bei Parallelschaltungen von Batterien die dann quasi gemeinsam einen größeren Verbraucher betreiben, normal keine unterdimensionierten Kabel und Relais verwendet werden können, sollte eigentlich klar sein....Deswegen wird in solchen Fällen ja meist auch mindestens ein 80A-Relais verwendet und dann sollte die Zuleitung möglichst auch für mindestens 80A ausgelegt sein und obligatorische Sicherung auch.
Beim VW-Bus geht es konkret um eine 95Ah-Starterbatterie und eine ca 80Ah-Zweitbatterie, die sich i.d.R. unter dem Beifahrersitz befindet.
Bei der Zweitbatterie kann es sich zudem ohne weiteres um eine reine Versorgungsbatterie (die laut Hersteller eher nicht zum Starten geeignet ist und der Hersteller daher keinen CCA-Wert angibt) handeln.
Diese ohnehin kleinere Batterie hat dann einen deutlich größeren Innenwiderstand als die ohnehin leistungsfähigere Starterbatterie.
Zudem ist die Zweit-Batterie unter dem Sitz über ein längeres Kabel (plus Kontaktwiderstand Relais plus i.d.R. eine Sicherung) an der Starterbatterie angeschlossen.
Lediglich die Starterbatterie ist ja direkt per Kabel mit dem Starter verbunden.
Wie sollte da ein Strom von z.B. 150A allein für die Zweitbatterie zustande kommen, wenn es schlimmstenfalls um das Starten eine 2L-Diesels geht?
Wenn allein die Zweitbatterie unter diesen Anschlussbedingungen 150A beim Starten liefert, müsste die Starterbatterie aufgrund des deutlich geringeren Strangwiderstandes bis zum Verbraucher zwangsläufig deutlich mehr Strom liefern, als die Zweitbatterie.
-------
Bei Trennrelais, die erst nach dem Start des Motors angesteuert werden, ist der Strom ganz gewiss ebenfalls nicht zu unterschätzen, wie ich vorhin ja schon schrieb.
Da ist es eventuell schwierig, wenn eine entladene, größere Zweitbatterie mit einer bekanntlich meist nahezu voll geladenen Starterbatterie zusammen geschaltet wird und zudem bereits die Lichtmaschine Spannung abgibt.
Allein das Zuschalten der entladenen Zweitbatterie ohne LiMa führt bei kurzen, dicken Anschlusskabel zu einem kurzzeitigen hohen Ausgleichsstrom.
Dazu kommt dann noch ein Großteil der maximal möglichen LiMa-Stromstärke.
Victron schreibt für die Dimensionierung des spannungsgesteuerten Trennrelais folgendes:
1. Der Relaisnennstrom darf nicht kleiner sein, als der Maximalstrom der LiMa
2. Die Gesamtkapazität der Batterien, die (an Ein- und Ausgang) des Relais angeschlossen sind, darf den 5-fachen Nennstrom des Relais nicht überschreiten.
Die Verkabelung und die Absicherung müssen sich am Relaisnennstrom orientieren.
Konkret bedeutet das dann für das kleinste Victron-Trennrelais (120A Nennstrom, 180A Kurzzeitstrom):
Lichtmaschine nicht "größer" als 120A und beispielsweise bei einer 70Ah-Starterbatterie könnte man bis zu 530Ah als Versorgungsbatterie am Ausgang anschließen.
Schon bei meinem Yeti dürfte ich dieses Relais aufgrund der vorhandenen 140A-LiMa nicht verwenden. Auch dann nicht, wenn die Zweitbatterie nur 100Ah "groß" ist.
Wohlgemerkt:
Hier geht es um Relais, welche die Zweitbatterie erst nach dem Motorstart mit der Zweitbatterie verbinden. So ganz zu unterschätzen ist also auch dieses Verfahren nicht.
Ein alter Hut, der sich 1000fach in ebenso vielen WoMos findet. Jeder Womo Ausstatter kennt das und verbaut das, hat auch die passenden Teile.
Erst wird die starter Batterie geladen, pardon - der Akku - wenn voll, dann der zweit Akku. Letzterer kann auch extern mit 220 V oder solar geladen werden. Alles eine Frage der Elektronik.
Zitat:
@rgruener schrieb am 31. August 2020 um 00:59:16 Uhr:
Ein alter Hut, der sich 1000fach in ebenso vielen WoMos findet. Jeder Womo Ausstatter kennt das und verbaut das, hat auch die passenden Teile.
Erst wird die starter Batterie geladen, pardon - der Akku - wenn voll, dann der zweit Akku. Letzterer kann auch extern mit 220 V oder solar geladen werden. Alles eine Frage der Elektronik.
Welche "alte Hut"-Technik lädt denn die Starterbatterie "voll" und dann erst die Zweitbatterie?