Ausbau und Aktuallisierung der Bordelektrik

Hallo @all,

nachdem ich eine ganze Menge an unsinnig fest verlegten 230V-Tischsteckdosen entfernt und  jetzt endlich mal ne Bestandsaufnahme der vorhandenen Elektrik gemacht habe, ergibt sich folgendes Bild:
 
 
Was mir von Anfang an, entgegen der Aussage des Verkäufers "mit Solar ist man schön autark", klar war, ist, daß er eben nicht autark gestanden, sondern von Landstrom zu Landstrom gefahren. Wie sollte er auch anders mit 100-120W Solar auf dem Dach, aber 230V 1kW Klimaanlage und elektrischer Bratpfanne mit ebenfalls 1.000W! Für was er allerdings einen 2.000W-Wechselrichter spazieren gefahren hat, entzieht sich jeglicher Logik. 

Nun zum Bestand: 
 
 
Die vorhandene Originalelektrik ist im Prinzip die gleiche wie in den altene 280/290ern mit dem alten Ladegerät und den Klemmleisten für die Verbraucher im Elektroabteil in der hinteren Sitzbank.
 
 
Das alte BCC mit allen Relais findet sich auf einer Platine unter dem Ladegerät. Die Aufbaubatterie BOSCH 90Ah Naß sitzt unterhalb des Ladegeräts;
 
der Solarregler befindet sich unsinnigerweise im Oberschrank der hinteren Sitzbank; der FI-Schalter wurde von Hobby, warum auch immer, in der Rückwand der vorderen Sitzbank platziert. Also möglichst weit weg von der Landstromsteckdose ?!

Die sich  daraus ergebente Planung folgt.
 

Hallo @all,

hier nun meine Planung:

Die 90Ah-Naßbatterie wird durch eine EXAKT LiFePO4 300Ah ersetzt.
Das alte Ladegerät wird ausgebaut, die BCC-Platine und die Klemmleisten (modernisiert) kommen an anderer Stelle ins Elektroabteil. An die Stelle des alten Ladegeräts kommt ein Votronic VBCS 60/40/430 Triple Kombigerät; das erspart mir viel Arbeit bei höherer Leistung und geringeren Kosten.
Die Solaranlage wird "ergänzt" durch eine 2. direkt hinter der Klimaanlage mit 2x275W. Dafür müssen beide vorhandenen Module beidseits der Klimaanlage direkt anschließend an die neuen nach vorn verlegt werden. Deren alter Regler wandert mit neuer Verkabelung ins Elektroabteil.

Der vorhandene 2kW-Wandler kommt neben das VBCS, daneben dann ein Verteilerkasten für die beiden FI-Schalter (der für Landstrom wandert von der vorderen Sitzbank hierher) und die 230V-Automaten.

Soweit jetzt erstmal der Plan, den ich jetzt zügig umsetzen will, damit wir im März schon mal ne Probetour machen können.
 

schrieb:

hier nun meine Planung:

 

Hallo Günter,
da Du uns hier Deine Planung vorstellst gehe ich davon aus, dass Du dazu unsere Meinung hören möchtest. Hier also meine Meinung:

An die Stelle des alten Ladegeräts kommt ein Votronic VBCS 60/40/430 Triple Kombigerät; das erspart mir viel Arbeit bei höherer Leistung und geringeren Kosten.

Das ist Glaubenssache. Ich persönlich habe lieber drei Einzelgeräte, da im Fehlerfall nur eine Einspeisemöglichkeit betroffen ist und nicht alle. Außerdem: Wenn Du mehr als 30 A beim Ladebooster nutzen möchtest, musst Du auf jeden Fall die Verbindung zur Starterbatterie verstärken. Außerdem: Was leistet Deine Lichtmaschine? Kannst Du überhaupt mehr als 30 A in die Aufbaubatterie pumpen?

Die Solaranlage wird "ergänzt" durch eine 2. direkt hinter der Klimaanlage mit 2x275W. 

Da Du zu den Platten keine Daten schreibst, so hoffe ich doch, dass Spannung und Strom zum Solarregler passen. Nur soviel: 2 x 275 Wp sind 550 Wp und das sind mehr als die 430 Wp vom Triple Kombigerät.

Deren alter Regler wandert mit neuer Verkabelung ins Elektroabteil.

Kann der alte Regler den LiFePo4?

Das alte Ladegerät wird ausgebaut, die BCC-Platine und die Klemmleisten (modernisiert) kommen an anderer Stelle ins Elektroabteil.

Vertue Dich da nicht. Die Elektronik des Ladegerätes und die Funktionen des BCC sind sehr stark verknüpft. Da es dazu keine Pläne gibt, musst Du Dir alle Adern einzeln ausmessen und dann fehlen Dir immer noch ein paar Funktionen. Ich habe damals eine Batteriecomputer und für den Haupt-Ein einen Batteriewächter von Votronic verbaut. 
Den Batteriecomputer vermisse ich in Deiner Planung komplett!

Die 90Ah-Naßbatterie wird durch eine EXAKT LiFePO4 300Ah ersetzt.

Da hast Du Dir ja eine preisgünstige Batterie ausgesucht. Allerdings finde ich nirgends eine Angabe über einen erforderlichen Nachweis durch eine akkreditiertes Testlabor gemäß UN 38.3 (Transporttest zur Batteriesicherheit) und über einen Nachweis nach UN-Regelung Nr.10 für das BMS. An dieser Stelle verweise ich noch einmal auf das  TÜV-Merkblatt zu Photovoltaikanlagen an/in Fahrzeugen . Zum BMS steht außerdem nicht viel auf der Webseite von Winnerbatterien. Kein Bluetooth - würde ich schon nicht kaufen! 

Ladetemperatur: 0°C bis 55°C - Wenn ich es richtig weiß, steht das Wohnmobil bei Dir draußen. Wie willst Du dann im Winter laden? Erst immer die Gasheizung anmachen?

Max. Entladestrom: 160A - das wird aber knapp bei einem 2000W Wechselrichter!

Verteilerkasten für die beiden FI-Schalter (der für Landstrom wandert von der vorderen Sitzbank hierher) und die 230V-Automaten.

Auf den ersten Blick saß der FI bei unserem 690er auch an der falschen Stelle. Bei genauer Betrachtung aber richtig, da die Leitungswege zu Kühlschrank, Ladegerät und den Steckdosen so einfacher waren. Nebenbei: unterschätze die Leitungsverlegung im Doppelboden nicht!

Fazit: Ich würde so nicht bauen und das Ganze noch einmal überdenken!
 

Hallo Wilfried,

Den Batteriecomputer vermisse ich in Deiner Planung komplett!

den hab ich leider in meiner Auflistung nur vergessen. Der Batteriecomputer mit Shunt 200, sowie der Bluetoothconnector liegen schon neben mir. Außerdem auch eine NVS.
Die Lima hat beim 244 90-120A.

Da Du zu den Platten keine Daten schreibst, so hoffe ich doch, dass Spannung und Strom zum Solarregler passen. Nur soviel: 2 x 275 Wp sind 550 Wp und das sind mehr als die 430 Wp vom Triple Kombigerät.

Die Platten sind Schindelmodule von Wattstunde mit 25,2V und 10,92A; sie werden parallel verschaltet.
Die 550W sind zwar mehr als 430W, die der Regler weitergibt, aber da ich keine Tour Richtung Äquator plane, habe ich in unseren Breiten eine maximale Leistung unter optimalen Bedingungen von 80%, das macht aus den 550W gleich mal nur noch 440W. Den evtl. ungenutzten Ertrag kann dann für gleichzeitigen Verbrauch genutzt werden. Dieser dürfte bei solchen Wetterbedingungen durch Klima und Kühli anfallen.

Kann der alte Regler den LiFePo4?

Ich gehe davon aus, daß es keine LiFePO4-Einstellung hat und ich deshalb auf Gel einstellen muß; den Rest macht das BMS der Exakt 300Ah durch den Niedertemperatur-Ladeschutz.

Allerdings finde ich nirgends eine Angabe über einen erforderlichen Nachweis durch eine akkreditiertes Testlabor gemäß UN 38.3 (Transporttest zur Batteriesicherheit) und über einen Nachweis nach UN-Regelung Nr.10 für das BMS

Die Exakt 300Ah erfüllt UN 38.3, UN Nr.10 findet keine Anwendung für LiFePO-Batterien, da dies nur für Ethylen reserviert ist.

Max. Entladestrom: 160A - das wird aber knapp bei einem 2000W Wechselrichter!

Wenn ich den Wechselrichter tatsächlich mit verschiedenen 230V-Geräten nutzen würde, hättest Du recht; mach ich aber nicht. Der Wechelrichter ist nun mal vorhanden und "nice-to-have". Außerdem benötige ich ihn für die ebenfalls"nice-to-have" Klimaanlage mit 1kW. Falls ich nach deren internem Netzteil eine sinnvolle Spannung finde, werde ich sie mit 12V über einen DC-DC-Wandler betreiben. 
Für alle unsere Netzgeräte (Handies, PCs) haben wir inzwischen USB.

Auf den ersten Blick saß der FI bei unserem 690er auch an der falschen Stelle. . . .: unterschätze die Leitungsverlegung im Doppelboden nicht!

Da hab ich keine großen Veränderungen vor: FI durch zusätzliche Steckdose (verschließt das Loch) ersetzen, Absicherung mit Automat im 230V-Verteiler.

Weitere Maßnahmen ergeben sich dann aus den Auswertungen des Batteriecomputers auf der Probetour im März.
Zu meinen etwas überstürzt wirkenden Planungen ist zu sagen, daß mein ursprünglicher Plan genau Deinem Plan entsprach mit dem Ziel, die Solarplatten im April einzubauen. Aber nachdem ich jetzt den tatsächlichen Stand gesehen habe und wir ausschließlich autark und möglichst komplett ohne 230V unterwegs sein wollen, wurde mir klar, daß wir schon die Probetour im März nicht überstehen werden. 
Das hieß für mich: ursprünglicher (bereits vorhandener) Plan, nur mit anderem Tempo!
 

speedy75 schrieb:

Die Exakt 300Ah erfüllt UN 38.3, UN Nr.10 findet keine Anwendung für LiFePO-Batterien, da dies nur für Ethylen reserviert ist.

Moin Günter,
anscheinend gibt es Vorschriften, die ich nicht kenne. Was hat Ethylen (ein farbloses, brennbares Gas, das als wichtiger Grundstoff für u.a. Polyethylen dient) mit der UN-R10 zu tun? Klär mich bitte auf.
Nach meinem Kenntnisstand müssen alle in einem Fahrzeug verbauten und während der Fahrt betriebenen Bauteile nach ECE R10 zertifiziert sein. Das gilt natürlich auch für die Batterie und den Wechselrichter.
Hast Du Dir denn schon mal Gedanken gemacht, wie Du überprüfen kannst, ob die Zellspannungen identisch sind oder ob das BMS auf Grund von Temperaturen oder Überlast abgeschaltet hat?

Das hieß für mich: ursprünglicher (bereits vorhandener) Plan, nur mit anderem Tempo!

Wenn Du meinen Umbau im 690er verfolgt hast, dann weißt Du, dass ich da nichts übers Knie gebrochen habe und die Anlage über einen Zeitraum von einem halben Jahr Schritt für Schritt umgerüstet habe.
 

Hallo Wilfried,

Was hat Ethylen (ein farbloses, brennbares Gas, das als wichtiger Grundstoff für u.a. Polyethylen dient) mit der UN-R10 zu tun? Klär mich bitte auf.
Nach meinem Kenntnisstand müssen alle in einem Fahrzeug verbauten und während der Fahrt betriebenen Bauteile nach ECE R10 zertifiziert sein. Das gilt natürlich auch für die Batterie und den Wechselrichter.

Hier mal die Internet-Recherche, aus der ich schließe, daß die UN-R10 zwar für Batterien grundsätzlich gilt, aber nicht für LiFePO, da diese nicht gasen:

Die EXAKT LiFePO4 300Ah-Batterie verfügt über eine CE-Kennzeichnung und erfüllt die UN 38.3-Vorschriften, welche für den Transport von Lithiumbatterien zwingend erforderlich sind. Eine Konformität mit der UN-Nummer 10 ist jedoch nicht relevant, da diese sich auf ein anderes Gefahrgut bezieht. 
Zertifizierungen und Konformität:
Die EXAKT LiFePO4 300Ah-Batterie erfüllt die wesentlichen Sicherheits- und Transportstandards, die für den europäischen Markt und den internationalen Versand erforderlich sind. 

• CE-Kennzeichnung: Diese ist für den Vertrieb von Batterien innerhalb Europas vorgeschrieben und bestätigt, dass das Produkt den relevanten EU-Sicherheits- und Umweltrichtlinien entspricht.
• UN 38.3: Die Batterie erfüllt die Testkriterien gemäß UN 38.3, die für den sicheren Transport von Lithiumbatterien (als Gefahrgut der Klasse 9, UN 3480) auf dem Land-, See- und Luftweg zwingend erforderlich sind. Diese Tests stellen sicher, dass die Batterie unter verschiedenen Bedingungen, wie Vibration, Schock, thermischem Stress und Kurzschluss, sicher ist.
• UN Nr. 10: Die UN-Nummer 10 ist nicht auf Batterien anwendbar. Lithium-Ionen-Batterien fallen unter die UN-Nummer 3480 (Lithium-Ionen-Batterien). Die Nummer 10 ist für komprimierte Gase (z.B. Ethylen) reserviert. 
• Laut Händlerangaben auf Plattformen wie Kaufland.de wird die Batterie mit dem Gefahrgutkennzeichen UN 3480 für den Versand gelistet.

Wenn Du meinen Umbau im 690er verfolgt hast, dann weißt Du, dass ich da nichts übers Knie gebrochen habe und die Anlage über einen Zeitraum von einem halben Jahr Schritt für Schritt umgerüstet habe.

Wie schon gesagt: der Eindruck des übers-Knie-brechens täuscht. Mit der Planung der Komponenten bis ins Detail beschäftige ich mich bereits seit vor Weihnachten. Das einzige, was sich ändert, ist der Zeitraum und Realisierung des Projekts, da ich sonst leider mit meinen Reiseplänen in Konflikt gerate. 

Deshalb habe ich auch jetzt meine Planung zur Diskussion gestellt, damit ich evtl. noch Änderungen vornehmen kann. Weitere Ergänzungen, Erweiterungen und Änderungen werden sich aus den Auswertungen des Batteriecomputers ergeben.

Meine kurz- und mittelfristigen Reisepläne sehen auch kein Wintercamping in der Nähe des Polarkreises vor. Dabei braucht man schließlich nicht über Solar groß nachdenken; das ist im Wesentlichen Landstrom-Camping und dafür würde ich über eine Heizmatte für die LiFePO nachdenken.
 

Moin Günter,
wenn die Batterie über eine Zertifizierung nach ECE R10 verfügt, darfst Du sie in ein Fahrzeug einbauen. Sonst nicht!

Hallo Wilfried,

streng juristisch stimmt das natürlich. Allerdings kannst Du dann alle Womo-Batterien aus Mannheim vergessen.

Ich habe interessehalber meine komplette Konfiguration von Google-AI und ChatGpt (kostenpflichtige Version) überprüfen lassen.
Beide sind der Meinung, daß es ausschließlich ein vernachlässigbar kleines rechtliches Problem gibt; dazu müßte ein Schaden nachweislich durch die Batterie entstanden sein, was bei meiner Konfiguration quasi unmöglich ist, da der Ducato 244 keine kritischen Komponenten besitzt, da zu alt und das VBCS 430 über die ECE R10 verfügt, die Batterie von der Fahrzeugelektrik galvanisch trennt und regelt. Man darf halt kein Trennrelais einbauen, was auch keinen Sinn ergibt.
 

speedy75 schrieb:

 Allerdings kannst Du dann alle Womo-Batterien aus Mannheim vergessen.
 

Hallo Günter,
das ist nicht ganz richtig. Bei Blei-Säure, Gel oder AGM brauchst Du keine ECE R10, da keine Elektronik verbaut ist.

Beide sind der Meinung, daß es ausschließlich ein vernachlässigbar kleines rechtliches Problem gibt;...

Ob die KI Dir dann auch ggfls. den Schaden bezahlt, wenn sich Deine Versicherung weigert, egal was passiert ist, da Dein Fahrzeug keine Betriebserlaubnis mehr hatte?

...das VBCS 430 ....die Batterie von der Fahrzeugelektrik galvanisch trennt und regelt.

Woher weißt Du, dass hier eine galvanische Trennung vorliegt? Ich kenne den inneren Aufbau nicht, kann mir aber nicht vorstellen, dass das ein Trafo verbaut ist und Optokoppler kommen bei der Leistung ja nicht in Frage. Außerdem steht in der Bedienungsanleitung nichts von galvanischer Trennung. Ist ja auch nicht erforderlich.

Und was die kritischen Komponenten betrifft: Auch der 244er hat Steuergeräte, vermutlich auch ein Radio und Navigationsgerät und dann ist da ja auch noch der VBCS 430, der auch durch EMV gestört werden kann.
 

Hallo Wilfried,

das ist nicht ganz richtig. Bei Blei-Säure, Gel oder AGM brauchst Du keine ECE R10, da keine Elektronik verbaut ist.

nun ja, wir reden ja momentan nur über LiFePO. Deshalb hier mal Informationen aus den Unterlagen der Exakt LiFePO4 300AH:

Zertifikate                         UN38.3, CE
Versandklassifizierung   UN 3480, CLASS 9

Konformitätserklärung:

Wir, SIGA Batteries GmbH,
Casterfeldstr. 66-72, 68199 Mannheim, Germany,
Tel: +49 621-46098533 im Nachfolgenden erklä-
ren, dass alle LiFePO4 Batterien den folgenden
Standards entsprechen:

Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU mit den
folgenden harmonisierten Normen:
A13:2017/A1:2019/A14:2019/A2:2019/A15:2021
EN-IEC 60335-1:2012/AC:2014/A11:2014/
EN-IEC 60335-2-29:2021/A1:2021
EN-IEC 62368-1: 2020

EMV Richtlinie 2014/30/EU mit den folgenden
harmonisierten Normen:
Richtlinie des Europäischen Parlaments und des
Rates zur Angleichung der Rechtsvorschriften der
Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Ver-
träglichkeit
DIN EN 55014-1:2016
DIN EN 55014-2:2015
DIN EN 61000-4-2:2009
DIN EN 61000-4-3:2011
DIN EN 62233:2008 + Ber.1:2009

2011/65/EU RoHS-Richtlinie:
Richtlinie des Europäischen Parlaments und
des Rates zur Beschränkung der Verwendung
bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und
Elektronikgeräten

schrieb:

Deshalb hier mal Informationen aus den Unterlagen der Exakt LiFePO4 300AH:
 

Moin Günter,
diese Informationen hatte ich schon auf der Webseite gelesen. Sie betreffen die CE-Kennzeichnung aber sagen nichts über eine Zertifizierung nach ECE R10 aus.
Wie dem auch sei: Ich würde diese Batterie nicht in meinem Wohnmobil verbauen. Zum einen wegen der fehlenden Zulassung und zweitens wegen der fehlenden Monitoringmöglichkeit.
Aber das ist Deine Entscheidung. Für mich ist das Thema hiermit erledigt.
 

Hallo @all,

nach vielen weiteren Recherchen hab ich nochmal alle vorhandenen Komponenten untersucht und meine Planung gründlich überarbeitet; die Grundidee meiner Planung bleibt allerdings.
Nachdem meine Elektrikererfahrungen (Industrie) gefühlte 100Jahre alt sind, hab ich gemerkt, daß sich inzwischen einiges gründlich geändert hat  . Fazit: 2005 hat Hobby keine FIs, sondern nur Leitungsschutzschalter eingebaut und sich somit auf die FI-Absicherung der Stellplätze verlassen. Seit 2012 ist das nicht mehr zulässig. Deshalb werde ich, wie geplant, die gesamte Eingangsabsicherung, wie geplant, ins Elektroabteil unter die hintere Sitzbank mit FI/LS (RCBO) verlegen.
Bei der Vorbereitung der "Baustelle" hab ich dann die gleiche Versorgerbatterie unter einer Abdeckung im vorderen Teil der hinteren Sitzbank entdeckt. Beide Batterien scheinen noch gut in Schuß zu sein, da beide seit Herbst nie am Strom waren und beide im ausgebauten Zustand 13,14V zeigen. Wenn jemand Interesse dafür hat, bitte melden. Ich könnte sie ggf. nach Elsfleth mitbringen.

Um die Arbeiten auch als nicht mehr ganz so beweglicher Rentner ausführen zu können, hab ich schon mal die hintere Sitzbank soweit wie nötig abgebaut. 

 

Jetzt kann ich mich beim Arbeiten auf den Boden setzen und die Füße stehen in den Luken .
Außerdem hab ich den 230V-Schaltplan (hoffentlich endgültig) fertiggestellt.

 

So, und diese Woche geht's dann mit dem 230V-Netz, dem Einbau der Batterie und den beiden Verbindungsleitungen zur Starterbatterie weiter.

Ich halt Euch auf dem Laufenden

Moin Günter,
auf dem Papier sieht das schon mal gut aus. Allerdings erschließen sich mir einige Dinge nicht ganz. Da ich Deine verbauten Geräte im Detail nicht kenne mag es sein, dass mir da der Durchblick fehlt.
So frage ich mich wofür das Relais für die N-PE-Brücke ist. Das wird aber sicher so in der Beschreibung des Wechselrichter bzw. der NVS stehen. Ich habe so ein Konstrukt auf jeden Fall noch nicht gesehen. Bei mir sitzt die Brücke am Wechselrichter.
Es ist auch ungewöhnlich, dass der Kühlschrank hinter dem Wechselrichter sitzt. Normalerweise läuft der immer nur vor dem Wechselrichter bei Landstrom.
Dann wundert mich auch, dass der Landstromzweig erst ab dem RCBO2 abgesichert ist. Ich kenne das so, dass alles, was ins Fahrzeug reinkommt erst einmal über den FI gehen muss.
Vielleicht fragst Du da noch einmal Deine KI
 

Hallo Wilfried,

So frage ich mich wofür das Relais für die N-PE-Brücke ist. . . .  Bei mir sitzt die Brücke am Wechselrichter

Genau das ist der Unterschied. Du hast einen ganz anderen WR verbaut, während meiner ein deutlich einfacherer ist. Der erzeugt nur ein "schwebendes" IT-Netz, das ja dann keinen definierten N-Leiter hat.

Es ist auch ungewöhnlich, dass der Kühlschrank hinter dem Wechselrichter sitzt. Normalerweise läuft der immer nur vor dem Wechselrichter bei Landstrom.

Ja, ist es. Aber da wir fast nie an Landstrom hängen, läuft der Kühli zuhause zum Vorkühlen an Landstrom, während der Fahrt an 12V und ansonsten auf Gas. Sollte ich im Sommer bei viel Sonne stehen, kann ich ihn so in allen beliebigen Energiearten laufen lassen. Das Ganze erledigt sich von alleine, wenn ich nächstes oder übernächstes Jahr den gleichen Kompressor einbaue, wie ich ihn im 290er hatte.

Dann wundert mich auch, dass der Landstromzweig erst ab dem RCBO2 abgesichert ist. Ich kenne das so, dass alles, was ins Fahrzeug reinkommt erst einmal über den FI gehen muss

Das ist richtig. Deshalb auch die 2 RCBOs. An RCBO1 hängt bei mir ja nur das Ladegerät, weil ich den Kühli dort ja rausgenommen habe, aber den Schutz fürs Ladegerät beibehalten möchte. 2 FIs in Reihe am gleichen Strang kann aber zu Fehlauslösungen oder, im schlimmeren Fall, zu keiner Auslösung bei Fehlerstrom führen. So ist eigentlich der RCBO2 der einzige FI im Bordnetz. Die Strecke CEE - NVS - RCBO2 enthält ja keine kritischen Komponenten (wie ja auch Hobby die lange ungeschützte Leitung bis zum Leitungsschutz in Kauf genommen und sich auf den Stellplatz-FI verlassen hat).