Ich hatte immer den Eindruck, dass meine [lexicon='Batterie'][/lexicon] nur sehr langsam und unvollständig geladen wird, hatte aber keine Ahnung wie die Ladekurven theoretisch aussehen sollten. Nach längerer Suche habe ich jetzt im Internet ein [lexicon='Gel'][/lexicon]-Handbuch (link) gefunden, in dem es neben den üblichen Angaben auch Ladekurven für [lexicon='Gel'][/lexicon]-[lexicon='Batterien'][/lexicon] gibt. Obwohl es hier um stationäre Anwendungen geht, scheint mir zumindest tendenziell der in Wohnmobilen verwendeten Akkus sehr ähnlich zu sein. Für den Nutzer eines Wohnmobils sind der Einfluss von Ladespannung und Ladestrom bei unterschiedlichen Zustand bei Ladebeginn interessant.
Aus den Ladekurven am Ende der Publikation kann man entnehmen, wie stark der Ladevorgang der [lexicon='Batterie'][/lexicon] vom Ladezustand abhängig ist:
Bei 14,4V Ladespannung und 1,5*I(10) in den ersten 3h:
Restkapazität 75% Gewinn 24% von C(10)
Restkapazität 50% Gewinn 37% von C(10)
Restkapazität 25% Gewinn 37% von C(10) (hier sind es 50% bei 2*I(10)) und 25% bei 1*I(10)).
Wobei C(10) die Kapazität der [lexicon='Batterie'][/lexicon] bei Entladung in 10h ist und I(10) der Strom, mit der die [lexicon='Batterie'][/lexicon] in 10h entladen wird.
Bei 50% Restkapazität, 14,4 V Ladespannung und einem Ladestrom von 1,5* I(10) bekommt man danach in den ersten 3 Stunden 37% von C(10) geladen. In der [lexicon='Batterie'][/lexicon] sind danach 87%(!)
Bei einer 150Ah (230Ah) [lexicon='Batterie'][/lexicon] sollte unter diesen Umständen die Ladung mit >22,5 A (>34,5A) beginnen und nach 3h etwa 55,5Ah (85,1Ah) geladen haben. (Ist vielleicht niedriger weil sich die Daten unserer [lexicon='Batterie'][/lexicon] auf C(100) beziehen).
Hat man 13,8V Ladespannung an der [lexicon='Batterie'][/lexicon], sinkt der Ertrag um ca.6 %, bei 13,5V um >20%. Den größten Einfluss hat unter diesen Bedingungen der Ladestrom. Reduziert man den Ladestrom auf 1*I(10) sinkt der Gewinn auf 25% von C(10) ab. Damit wird um 1/3 weniger geladen, dies ist aber fast nicht mehr abhängig von der Ladespannung.
Resümee: Benutzt man die [lexicon='Batterie'][/lexicon] so, dass die Restkapazität nicht unter ca. 70% sinkt, muss der elektrischen Anlage keine besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Allerdings benötigt man lange Fahrzeiten zur Aufladung.
Sinkt die Restkapazität unter 70% muss für eine ordentliche Ladung mindestens 1,5*I(10) an die [lexicon='Batterie'][/lexicon] kommen. Das gibt aber schon ganz schön hohe Ströme, die zu Spannungsverlusten über die Zuleitungswiderstände führen. Der Zuleitungswiderstand bei Beginn der Batterieladung beträgt in meinem Amigo ca. 23mOhm, davon entfallen nur 12mOhm auf die Kabel, der Rest wird durch das Trennrelais im Calira ESV verursacht. Nach nur kurzer Zeit steigt scheinbar der Relaiswiderstand deutlich an. Das verwendete Trennrelais hat nach den Datenblättern <30mOhm(!) Kontaktwiderstand. Bei 30A reduziert sich durch die Zuleitungsverluste die Ladespannung um 0,7V (es könnten aber auch 1,26V sein und die Spezifikationen wären noch eingehalten). Liefert die Lichtmaschine wie bei mir unter fast allen Umständen 14,2V, hab ich nur noch 13,5V (oder im schlimmsten Fall <13V) an den Batteriepolen. Dann sinkt natürlich die Ladeleistung erheblich. Bei mir habe ich bisher nach einer halben Stunde Ladezeit nicht mehr als 10A Ladestrom gesehen.
Ohne Trennung von Bord- und Starterbatterie möchte ich aber nicht unterwegs sein. Also Verluste mit einem [lexicon='Ladebooster'][/lexicon] kompensieren? Dann könnte man auf das Trennrelais verzichten, bei meinem existierenden Aufbau müßte ich allerdings das EVS umbauen. [lexicon='Ladebooster'][/lexicon] werden vor dem ESV eingebaut, da mit dem gleichen Kabel das Fahrzeug versorgt und die [lexicon='Batterie'][/lexicon] geladen wird. Das Trennrelais ist dann immer noch vor der [lexicon='Batterie'][/lexicon]. Also muss es ein [lexicon='Ladebooster'][/lexicon] sein, der die Spannungsverluste berücksichtigt. Dazu muss die Spannung an der Bordbatterie gemessen und auf 14,4 V geregelt werden. So einen [lexicon='Ladebooster'][/lexicon] erkennt man an einem Eingang für eine „Sense“ Leitung von der Bordbatterie. Um wirklich einen positiven Effekt zu erzielen muss mindestens 1,5*I(10) geliefert werden.
Man fängt sich mit einem [lexicon='Ladebooster'][/lexicon] allerdings einen Nachteil ein: Die Starterbatterie kann nach Einbau des Ladeboosters nicht mehr vom Ladegerät der Bordbatterie geladen werden (Da fließt der Strom nicht in beide Richtungen)! Für mich ist das hoffentlich kein Problem, da ich die Starterbatterie während der Standzeit kaum belaste.
Ich hab mich für einen 25A [lexicon='Ladebooster'][/lexicon] von Votronic entschieden, für eine 230Ah [lexicon='Batterie'][/lexicon] braucht man schon eine 45A Version. Sieht man von der Lage der [lexicon='Batterie'][/lexicon] und der Bordversorgung in meinen Amigo ab, war der Einbau unkompliziert. Die ersten Erfahrungen sind gut, der Ladestrom war bei vergleichbaren Ladezustand der [lexicon='Batterie'][/lexicon] nicht mehr stark zeitabhängig und etwa doppelt so hoch wie ohne [lexicon='Ladebooster'][/lexicon].
Mein Kühlschrank verbraucht so ungefähr 30Ah am Tag. Bei voller [lexicon='Batterie'][/lexicon] und ohne Solarunterstützung habe ich die 50% Restkapazität nach spätestens 2 ½ Tagen erreicht (20%/Tag), die mit den 230Ah sollten in diesem Beispiel etwa 4 Tage stehen können. Nach 3h Motorlaufzeit sollten etwa 2 Tage Kühlschrankverbrauch wieder kompensiert sein; bei der größeren [lexicon='Batterie'][/lexicon] sind es nicht ganz 3 Tage.
Am Abend mal ein Stündchen den Motor laufen lassen hilft aber allerhöchstens den nächsten Tag zu überstehen.
Kann man mit einer Efoy Anlage die [lexicon='Batterie'][/lexicon] laden? Mit 3,3A, 6A oder 8,8A? Im Prinzip ja, aber … 8,8A bei der stärksten Anlage sind gerade mal 0,4*I(10) bei einer 230Ah [lexicon='Batterie'][/lexicon]. Ladung in 3h bei Restkapazität 50% weniger als 12%, in 10h 41% (ohne eigenen Verbrauch). Dann sind nach Datenblatt 9l Efoysprit weg. Da sind für mich Aufwand und Ertrag in keinem vernünftigen Verhältnis.
Solarpower hilft wenn die Sonne scheint. Ansonsten muss man bei längeren Standzeiten mit Kompressorkühlschrank wohl ab und zu mal ans Netz. Mein kleines [lexicon='Solar'][/lexicon]-Paneel liefert bei Sonnenschein im Sommer ca. 10Ah. Wenn jetzt die [lexicon='Batterie'][/lexicon] wirklich mit deutlich über 10A geladen werden kann, sollte ich mit unserem Reiseverhalten (mehr als 2 Tage Standzeit kommen eher selten vor) auch außerhalb der Saison deutlich besser zurecht kommen.
Die ganze Betrachtung beruht nur auf den Grafiken in dem [lexicon='Gel'][/lexicon]-Handbuch. Wie sieht es eigentlich in der Praxis so aus (alles nur Theorie?)?
Gruß
Rolf