2. Versuch: Standheizung mit 2.Batterie

[harawin]

Habe Ende letzten Jahres den Thread im "Mercedes-a-klasse-w169 Forum" eröffnet, leider aber keine voll befriedigende Antwort erhalten - deshalb nun hier ein neuer Versuch.

Ich möchte in das neue Auto (Jahrswagen, MB A180CDI, Typ W169) meiner Frau, wie in ihren letzten von mir geschehen, eine Webasto Thermo Top Standheizung (SH) einbauen.

Da sie einen kurzen Weg zur Arbeit hat (15min morgens hin, 15min abends zurück, zuzügl. kleinerer Einkaufsfahrten), der zusätzliche Verbrauch durch SH und vor allem Gebläse auch den eingebauten, größten Akku (74Ah) nach ein paar Tagen bei Minustemperaturen startunfähig leert, müßte ich ihn zwischendurch immer wieder aufladen. Das wäre aber mit dem lästigen Ausbau des Akkus verbunden, da nur ein Stellplatz ohne Stromanschluß vorhanden. Außerdem soll es bei der modernen Bordelektronik auch nicht so gut sein, immer wieder die Batterie ab- und anzuklemmen, oder??

Meine Idee: Einbau einer 2. Batterie parallel zur Starterbatterie mit Trennrelais ausschließlich für die SH, dass das funktioniert beweist der standardmäßige Einbau in Polizei-, Feuerwehr- und andere Einsatz-Kfz, wie ich recherchiert habe. Wenn dann diese Batterie leer sein sollte, startet zumindest das Auto, da die Starterbatterie durch die SH ja nicht belastet wird.

Die Fakten:

- Zusätzlicher Strombedarf für SH (WEBASTO Thermo Top) und Gebläse: Maximalstrom von etwa 8 Ampere.

- Tägliche Laufzeit der SH: Bei kalten Temperaturen nur morgens ca. 25min.

- Die eingebaute Lichtmaschine ist mit 140A wohl mehr als ausreichend zum parallelen Laden einer 2. Batterie.

- Gem. http://www.microcharge.de müssen die Anschluss-Spannungen der Batterien (12V) übereinstimmen, die Kapazitäten jedoch nicht. Es kann also problemlos eine Zweitbatterie eingesetzt werden, die deutlich kleiner oder größer als die Starterbatterie ist.

- Einbau eines möglichst kleinen Akkus, wegen Platzmangel, in der Seitenwand des Kofferraums von mir geplant: 26Ah sollten reichen, wartungsfreier Zweitakkus mit Steckeranschluß (http://www.racing4fun.de) für die bequemen und sicheren Demontage ohne Werkzeug zum externen Aufladung der Batterie einmal wöchentlich.

So weit - so gut! Trotzdem bleiben noch einige Fragen, vielleicht kann mir jemand hier weiterhelfen:

Das Trennrelais trennt, wenn die Lichtmaschine nicht mit dem erforderlichen Strom läd (so natürlich auch, wenn das Fahrzeug nicht läuft), die Plus-Leitung zwischen der ansonsten parallel geschaltenen 2.Batterie und Starterbatterie. Dadurch keine Belastung der Starterbatterie wenn die SH über die Zweitbatterie bei ausgeschaltetem Fahrzeug läuft - und das ist ja auch der Sinn des Trennrelais.

1. Frage:

Wie sieht das aber dann aus, wenn bei laufendem Motor und ausreichendem Ladestrom der Lichtmaschine die beiden Batterieen durch das Trennrelais wieder parallel geschaltet werden?

Annahme: Der Zweitakku ist nahezu leer. Zieht die 2. Batterie dann auch Strom aus der dann ja angeschlossenen Starterbatterie oder ist die LiMa mit 140A so stark, dass es hier keine Probleme gibt? Konkret: Entlädt die 2. Batterie dann trotz laufender LiMa teilweise den Starterakku und wenn ja, in "Besorgnis erregendem" Ausmaß?

2. Frage:

Wie stark muß das Kabel zwischen Starterbatterie, Trennrelais und 2. Batterie" sein?

3. Frage:

Welche Sicherung für den Stromfluß von 8A muß ich zwischenschalten?

Wäre schön, wenn mir (Elektronik-Laie mit "fundiertem Halbwissen") jemand die Fragen beantworten könnte!

[interforno]

Zitat:

Original geschrieben von harawin

- Die eingebaute Lichtmaschine ist mit 140A wohl mehr als ausreichend zum parallelen Laden einer 2. Batterie.

Ist das nicht in gewisser Weise ein Ansatzfehler, denn durch das Fahrprofil geht sichs mit einer Batterie schon nicht aus, dass diese voll wird.

Oder soll das eine "leichte und leicht auszubauende" batterie sein, die dann eben von Zeit zu Zeit extra geladen wird?

(weil die gesamt entnommene Leistung ändert sich nicht, die Lichtmaschine auch nicht, nur die gesamtkapazität da 2 batterien.

mit schaltungstechnischem absichtlichen Nebeneffekt, dass die Standheizung nicht direkt die Starterbatterie komplett niederzieht - dadurch ist dann vielleicht öfters die Standheizung dann eben nicht an, aber starten geht dafür noch)

[harawin]

Ja, soll leicht auszubauen sein ohne die Hauptbatterie auszubauen. Die "kleine" 2.Batterie würde ich dann immer einmal pro Woche ausbauen und laden. Während die 2.Batterie ausgebaut ist, kann ich trotzdem mit dem Auto fahren - nur die SH funktioniert dann logischerweise nicht.

[Kurvenräuber49693]

Zitat:

Original geschrieben von harawin

 

1. Frage:

Wie sieht das aber dann aus, wenn bei laufendem Motor und ausreichendem Ladestrom der Lichtmaschine die beiden Batterieen durch das Trennrelais wieder parallel geschaltet werden?

Annahme: Der Zweitakku ist nahezu leer. Zieht die 2. Batterie dann auch Strom aus der dann ja angeschlossenen Starterbatterie oder ist die LiMa mit 140A so stark, dass es hier keine Probleme gibt? Konkret: Entlädt die 2. Batterie dann trotz laufender LiMa teilweise den Starterakku und wenn ja, in "Besorgnis erregendem" Ausmaß?

Immer die Quelle mit dem höchsten Spannungsniveau sorgt für den Strom, in diesem

Fall die Lima. Sollten wirklich die ganzen 140A zur Verfügung stehen, hat Batterie 2

überhaupt kein Grund, sich aus Batterie 1 den Strom zu holen. Der normale Ladestrom

bei ca. 14V ist etwa 1/10 der Kapazität, bei einer 26Ah-Batterie also 2,6A. Lass die

Batterie ganz leer sein und das Ding mit unwahrscheinlichen 1/2 der Kapazität laden,

sind das nur 13A...Du siehst, alles kein Problem für die Lima.

Erst wenn der Ladestrom der Lima nicht mehr langt, holt sich Batterie 2 den Strom von

Batterie 1 und auch nur dann, wenn Batterie 1 eine höheres Spannungsniveau hat.

Bei einer 140A-Lima würde ich sagen fängt das bei einer ca. 500Ah-Batterie an.

Wobei, was willst du mit einer 26Ah-Batterie? Ist in meinen Augen viel zu klein, da

wird wahrscheinlich Deine Standheizung des öfteren wegen Unterspannung

abschalten.

 

[Fensterheber48418]

hi

also es wäre mir neu das eine batterie sich den strom aus einer anderen holt, batterie ist kein verbraucher sonder ein speicher die können sich die gespeicherte kapazität nicht hin und her schieben

der verbraucher indem fall die sh saugt die leer, morgens werden dann beide geladen

aber ich befürchte das die fahrstrecke einfach nicht ausreichen wird selbst mit einer 190A lima den die zeit ist einfach zu gering

kenne die problematik gut, die ganzen sonder fzg. fahren entweder viel mehr oder werden ensprechend gewartet (unter anderem geladen )

auch wenn es sich blöd anhört 15min. früher losfahren und extra umweg fahren würde dem motor mit sicherheit auch gut tun

gruss eny

[Kurvenräuber49693]

Wenn eine Batterie (Akku) nicht auch gleichzeitig ein Verbraucher wäre,

würde die ja nie geladen werden...ein Verbraucher benötigt Strom, die

Batterie lebt nicht nur von "Luft und Liebe".

Halte mal einen 6V-Akku und einen 12V-Akku zusammen und staune....

[Fensterheber48418]

dann kann er ja ne zweite batterie tags über daheim laden und abends mit der selben und überbrückungskabel die fzg. laden so braucht er kein strom in der nähe vom auto

auch nicht schlecht selten so gelacht

[Kurvenräuber49693]

...ja, das kann er, bis sich beide Batterien auf gleichen Spannungsniveau

befinden. In der Praxis wird das wenige Sekunden dauern...die Eine hat

Kapazität verloren, die Andere etwas gewonnen.

Google mal nach "Spannungsausgleich Batterien" und lache ruhig weiter...

Wie gesagt, wir reden hier nicht von einer vollständigen Ladung einer

Batterie, sondern nur von einer "Kapazitäts-Hin-und Herschiebung".

[Fensterheber48418]

du weisst doch bestimmt wie der strom sich bewegt

so das streben der elektronen ist da

wenn du jetzt zwei batterien neben einander stellst und dann + der einen batterie mit dem - der anderen batterie verbindest hast du? richtig eine 24v batterie und wenn du dann die zwei anderen pole mit einander verbindest knallt es

wenn du allerdings + mit + und - mit - verbindest hast du doppelte leistung zb. zum fremdstarten

wenn du die allerdings länger stehen lässt ist ja der kreislauf geschlossen und damit würde die schwächere batterie einer zwangsumpolung ausgesetzt durch den elektronen fluss

mag sein das nach einer zeit sich die spannung anhebt aber aber wüsste nicht was mann damit anfangen

des weitern gibt es leider den effekt bei betrieb von 2 batterien mit einem trennrelais das eien batterie immer mehr geladen wird als die andere

[Kurvenräuber49693]

Ich geb's auf....

Vorhin hast du noch gesagt, das kein Strom zwischen den Batterien fließt

und jetzt ist auf einmal ein Elektronen-Fluß vorhanden...bitte um eine Erklärung.

Zwangsumpolungen können nur geschehen, wenn eine Batterie auf 0V runter

ist...und dann wieder geladen wird. Da beide ja parallel angeschlossen sind,

müssten beide auf 0V sein. Das wiederum bedeutet, das kein Strom mehr fließt,

also keine Batterie wird geladen....

Im übrigen ist eine Batterie mit 0V eh tiefentladen und nicht mehr zu gebrauchen.

Es gibt Millionen von Fahrzeugen mit einem Trennrelais und die haben alle

Schwierigkeiten mit dem Laden von 2 Batterien?

[Batterietester135235]

Also Problem bei der Idee ist:

Du hast nie 2 Volle Batterien.

vorallem bei geringer Kapazität der 2. Batterie ist dein Plan nicht sehr effizent.

Die Standheizung zieht ihren Strom aus der Batterie mit der höheren Spannung, bis das Niveau der Batterien gleich ist.

Wenn du jetzt eine halbvolle "standard" batterie (11.5V) zusammen mit einer vollen 25Ah (14.5V) Batterie anschließt, gleicht sich die Spannung aus.

Heißt: deine frisch geladene Batterie hat am morgen weniger spannung und deine neue etwas mehr.

Allerdings ist die "Menge" die deine Batterie an die andere abgeben kann sehr begrenzt.

denn eine 75Ah Batterie braucht deutlich mehr Amp um die Spannung zu erhöhen als die kleine Abgeben kann ohne das die Spannung großartig sinkt.

Soll heißen: am morgen haben deine Batterien dann beide 12.5V (z.B.)

Das heißt trotz deiner Mühe ist die Hauptbatterie des Fahrzeuges immer teilendladen.

Klar startet dein Auto dann besser, immerhin hast du über nacht mehr Spannung in das System eingebracht.

Aber je größer deine 2. Batterie umso mehr kannst du mit ihr die erst-Batterie nachladen.

[Corsadiesel]

Wenn Batterien nicht zu 100% voll sind, nehmen sie Ladestrom auf (nicht Spannung) und somit ist die Batterie auch wie ein Verbraucher zu sehen, die durch die LIMA geladen wird.

 

Außerdem dienen die Batterien dazu, die von der LIMA erzeugte Gleichspannung (mit einen leicht welligen Plus, erzeugt durch die Drehstrom LIMA (Phasen = R,S,T) und der nachfolgen Gleichrichtung) zu einer 100%igen Gleichspannung an das Bordnetz weiter zugeben.

 

Stellt man beispielsweise eine voll geladenen Batterie neben einer halbvollen Batterie (gleiche AH Größe) und verbindet diese parallel z.B. mit Überbrückungskabel, so wird die halbvolle Batterie Strom aus vollen Batterie saugen, bis das Potenzial ausgeglichen ist.

 

Ist nun die Spenderbatterie 60 AH (100% voll) und die Nehmerbatterie 30 AH (50% voll), dann saugt die Nehmerbatterie solange, bis sie voll ist, danach ist der Stromfluß 0 Ampere.

[Duftbaumdeuter17407]

Am einfachsten ist das wohl über die Spannungen zu verstehen, so wie snoopy es ja auch schon erklärt hat.

Bezug ist Masse bzw (-). Die volle Batterie hat sagen wir mal 14,5V leere 11,5V jeweils an (+).

Verbindet man die (-)-Pole, Massen, wie auch immer damit auf das als 0V bei beiden gleich. Der (+) der vollen Batterie hat nun also 3V mehr als der der leeren Batterie.

Schließt man die zusammen fließt ein Strom, eben entsprechend 3V begrenzt durch die Innenwiderstände der Batterien, von der vollen mit 14,5V zu der leeren mit 11,5V. Dadurch sinkt die Spannung der vollen ab und die der leeren steigt, die Spannungen gleichen sich an und der Stromfluss wird dadurch automatisch immer geringer bis die Spannungen eben gleich, also der Unterschied 0V ist.

3V/Innenwiderstände = Stromfluss

0V = kein Stormfluss

Das findet tatsächlich so statt.

 

Was die Standheizung betrifft ist das Problem eben, auch genau das. Die Heizung bleibt ja weiterhin mit dem normalen Netz zwecks Lüftung usw und damit auch mit der Starterbatterie verbunden. Die Leistung käme nur dann nur aus der Zusatzbatterie wenn man die Starterbatterie dabei abtrennt. Auf den Betrieb der Heizung gesehen wäre das nur das gleich als hätte man eben die Startetbatterie mit einer größeren getauscht. Leer werden beide dabei trotzdem. Durch den Zusammenhang zwischen Spannung und Ladezustand (also quasi xx% der Kapazität) würde sich vermutlich auch keine 50:50 Belastung einstellen sondern eben zB bei 72Ah zu 26Ah eher 66:33.

Vorteil wäre eben nur, dass ca 1/3 der gesamten Kapazität einfacher auszubauen und nachzuladen wären. Vielleicht reicht das schon, vielleicht auch nicht. Dabei müsste aber auf jeden Fall auch dann der ständige Ausgleicheffekt beim Zuschalten vor allem der frisch geladenen Zweitbatterie berücksichtigt werden (bzgl Kabel/Klemmen/Kontakte, die Batterien selber sind recht robust).

 

Ich glaube es gibt auch extra Laderegler und Trenner für Zusatzbatterien, aber was die so speziell machen und ob sich das wieder lohnt weiß ich dann auch nicht.

 

Im Grunde fehlt ein Stellplatz mit Strom für ein elektronisches Ladegerät (zB mit Supply-Funktion für die Heizung) oder die entsprechnde Strecke um sich morgens nen warmes Popöchen zu gönnen.

Keine Arme, keine Schokolade

[heizölraser]

Zitat:

Original geschrieben von snooopy365

Also Problem bei der Idee ist:

Kann es sein das du (und viele andere) das Trennrelais vergessen hast?

[harawin]

Also Leute, ich bin begeistert, dass sich so viele meiner Frage annehmen, danke!

Was nvmr schreibt ist aber nicht ganz richtig. Beim korrekten Einbau der Standheizung wird die Stromversorgung, während die SH läuft und der Motor (LiMa) nicht, von der 2.Batterie erledigt, d.h. Strom für SH und Gebläse.

Gem. Schaltplan von Webasto wird nämlich (laienhaft ausgedrückt) das Zuleitungskabel zum Lüfter getrennt, und ein Relais sorgt dafür, dass die 2.Batterie für die Versorgung des Gebläses zuständig ist, bis der Motor gestartet wird, dann übernimmt wieder die Starterbatterie die vollständige Versorgung.

Da der maximale Bedarf SH + Gebläse bei 8A liegt, sollte ein 26Ah-Akku doch reichen, oder?