Schritt für Schritt zu mehr Autarkie

Mehr Strom, mehr Autarkie das war die Motivation für den Umbau. Über die Planung und Geräte habe ich Euch in Teil 1 informiert. In diesem Teil gehen wir den Umbau Schritt für Schritt durch.
Ich habe dazu sehr viel in Foren gelesen, Youtube Videos geschaut und Fragen gestellt. Dann habe ich einen Ablaufplan gemacht, denn ohne steht man schnell im Wald. Hier mein Ablaufplan:

Fahrer- und Beifahrersitz ausbauen

Video zum Sitzausbau Fiat Ducato

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80 Ah-Stunden Gel-Akku ausbauen

Bulltron 200 Ah Akku unter dem Fahrersitz einbauen

Nachdem der neue Bulltron-Akku nur liegend unter die Sitze im Ducato passt, war unter dem Beifahrersitz kein Eins zu Eins Tausch möglich. Deshalb wurde der Einbau unter dem Fahrersitz beschlossen.

Verkabelung Bulltron Fahrersitz zu Elektroblock im Beifahrersitz

Um den neuen LiFePO4-Akku von Bulltron unter dem Fahrersitz unterzubringen, musste ich nicht nur einen Sicherungshalter, sondern auch etliche dicke Kabel dorthin verlegen. Am meisten behindert hat mich dabei die Verrohrung des Wärmetauschers. Diese geht vom Kühler des Fiat zum Wärmetauscher hinter dem Fahrersitz und schränkt im Durchgang unter der Matte die Verlegung der dicken Kabel in Wellrohren ein.

Definition: Elektroblock (EBL)

Elektroblock oder abgekürzt EBL bezeichnet beim Wohnmobil die zentrale Stromverteilung und Schaltzentrale. Meist von den Firmen Schaudt, CEBE, oder wie in meinem Fall von der italienischen Firma Nordelettronica, beinhalten diese quadratischen Kästen (Blöcke) Steuerungs- und Regelfunktionen für die 12 -Volt Versorgung des Aufbaus. Auch die Nachladung der Aufbaubatterie eines Wohnmobils während der Fahrt wird über ein im Elektroblock befindliches Ladegerät und Umschaltrelais gesteuert. Zudem sind im Elektroblock sehr oft die verschiedenen 12-Voltverbraucher im Aufbau verdrahtet und abgesichert.
Moderne Wohnmobile haben ein mit dem Elektroblock verkabeltes Display, über das man die wichtigsten Verbraucher an- und ausschalten kann.

In meinem Eura Mobil war unter dem Beifahrersitz die komplette Elektrik untergebracht, damit war dort kein Millimeter mehr Platz. Trotzdem war die Neuanordnung aller Komponenten nicht ganz einfach. Denn es sind mit dem Ladebooster und dem Solarladeregler zwei zusätzlich und große Geräte dazu gekommen.

Verkabelung Starterbatterie zum Ladebooster

Ob man einen Ladebooster braucht oder nicht, darüber sind die Foren voll von Befürwortern und Gegnern. Sagen wir mal so, es geht auch ohne Ladebooster, wenn man eine normale Lichtmaschine wie wir haben, die nicht abschaltet, wenn keine Stromanforderung während der Fahrt kommt. Andersherum erklärt, neuere Fahrzeuge mit Euro 6 Motoren haben Lichtmaschinen, die elektronisch gesteuert nur während dem Schubbetrieb oder bei zu niedriger Spannung der Starterbatterie, Strom produzieren. Grund dafür ist, den Verbrauch maximal zu senken. Denn auch eine laufende Lichtmaschine im Fahrzeug erhöht den Diesel-Verbrauch. Ein weiterer Vorteil eines modernen Ladboosters liegt in der passenden LiFePO4-Ladekurve und einer Neuverkabelung der eventuell zu dünnen und zu niedrig abgesicherten Verbindung von Starterbatterie und Aufbaubatterie. LiFePO4- Akkus sind wesentlich stromhungriger und können schneller geladen werden wie Blei-Akkus. Das liegt am niedrigeren Innenwiderstand, der im Gegensatz zu Blei-Akkus erst zum Ladeschluss hin stark ansteigt. Wenn man einen Ladebooster einbaut sollte man den ursprünglichen Stromlaufplan des Aufbauherstellers genau studieren und ein im Elektroblock eingebautes Umschaltrelais zur Ladung bei laufendem Motor entweder stilllegen, oder wie in meinem Fall mit einem zusätzlichen Relais abschalten / umgehen. Sonst wird im Kreis geladen und das bringt nichts.

Anbau Plusverteiler und Minusverteiler an der Front der Fahrersitzkonsole

Um den Strom von und zu Ladebooster, Elektroblock, Starterbatterie, Solarladegerät und LiFePO4-Akku optimal verteilen und mit passenden Sicherungen versehen zu können, musste ich im Fahrersitz eine Plusverteilung und auf dem Brett hinter dieser die Minusverteilung einbauen. Das ganze so, das man an die Huptsicherungen dran kommt und es hinter die Abdeckklappe der Sitzkonsole passt.

Den Rest gibt es im Teil 3

So geht es weiter mit dem Elektroumbau in Teil 3

• Anbau des Ladeboosters an der Rückseite der Fahrersitzkonsole
• Umbau der vorhandenen Unterverteilung unter dem Beifahrersitz
• Austausch des Landstromladegerät gegen ein LiFePO4 fähiges
• Neue Plus- und Minus Unterverteilung unter dem Beifahrersitz
• Einbau Umschaltrelais um Elektroblock bei Betrieb des Ladeboosters zu umgehen
• Anschluss MPPT-Solarladeregler
• Beifahrersitz komplett neu auflegen und verkabeln
• Alles auf Funktion überprüfen
• Sitze wieder einbauen

Kleine Stromkunde zum Schluß

Die Akkus werden, entsprechend ihrer Kapazität und ihrem inneren Widerstand entsprechend ganz automatisch mit unterschiedlichen Strömen = Ampere aber gleicher Spannung = Volt alle gemeinsam geladen.

Der Generator im Wohnmobil, die Lichtmaschine (LiMa), liefert so lange Energie, so lange der Motor läuft. Bei laufendem Motor sind die Batterien, Starterbatterie und Aufbaubatterie, über das Trennrelais im Elektroblock parallel geschaltet, d.h. dass die Leitungen (Plus und Minus) vom Generator (LiMa) kommend, zuerst auf die Pole der Starterbatterie gehen und dann auf die Pole der Aufbaubatterie. Der Gesamtstrom fließt also vom Generator zu den Polen der ersten Batterie und teilt sich dort in Richtung der zweiten Batterie in Abhängigkeit vom jeweiligen Ladezustand (Innenwiderstand) auf.

Der Ladezustand zeigt sich durch die Spannungsdifferenz zwischen der aktuellen Batteriespannung und der vom Generator erzeugten Ladespannung. Ist eine der beiden Batterien voll, sprich deren Spannungsdifferenz zum Generator geht gegen Null, nimmt die andere Batterie dann weiter die noch fehlende Energie vom Generator ab.

Ein eventuelles Ladeproblem liegt daher nicht am Generator. Es liegt zumeist an den verlegten Leitungsquerschnitten und den Entfernungen zwischen den einzelnen Abnehmern (Generator, Starter- und Aufbaubatterie). Hier ist auf den Spannungsabfall zu achten. Je dünner und länger die Leitungen sind, desto höher ist der Spannungsabfall. Je höher der Spannungsabfall entlang der Leitungen, desto geringer die Ladespannung, die dann an der Batterie ankommt. Somit sinkt die Spannungsdifferenz zur Batteriespannung und dadurch naturgemäß der Ladestrom.
Daher reicht es oft aus, den Spannungsabfall zu verringern indem man größere Leitungsquerschnitte verlegt oder die Leitungslängen verkürzt. Zudem kann es bei zu geringen Leitungsquerschnitten zu thermischen Problemen kommen. Im Extremfall fangen die dünnen Leitungen zu glühen oder zu brennen an. Eine Infrarot-Kamera macht solche Schwachstellen sehr schön sichtbar.

Da die Batterien unterschiedlich geladen sein können und im Wohnmobil unterschiedliche Typen sind Bleinass- Gel- AGM-, oder LiFePO4-Batterien, fließen auch unterschiedliche Ladeströme. Wenn die Startbatterie eine 80Ah Bleinass-Batterie ist und die Aufbaubatterie eine 200Ah LiFePO4-Batterie ist, fließt der größte Teil des Ladestroms in die Aufbaubatterie. Hinzu kommt, das LiFePo4-Batterien einen wesentlich geringeren Innenwiderstand als Bleinass-Batterien haben. Dieser Widerstand nimmt aber bei beiden Batterie-Typen mit zunehmenden Füllstand zu. Daher kann es auch bei dieser Batterie-Kombination zu Rückladungen von der Wohnraum in die Starterbatterie zu Beginn der Zusammenschaltung kommen. Man kann sich das wie zwei Wasserbecken vorstellen, die über Röhren verbunden sind.