Solar für´s KFZ
Warum:
Es macht mich unabhängig von anderen
Stromquellen, es verlängert die Lebensdauer der Batterien, es
bietet
mir fast unbegrenzte Standzeit, es macht mich „autark“.
Heutzutage gibt es immer mehr
Stromverbraucher, die ich im KFZ anwende. Z.B. Kamera, Handy,
Laptop,
Navigation , Musik Licht usw.
Es ist umweltfreundlich
Wie viel Solarleistung brauche ich?
Das ist grundsätzlich erst Mal
abhängig von der Anzahl meiner Stromverbraucher und der Menge bzw.
Kapazität meiner Batterien.
Unser größter Stromverbraucher in
unserem Geländewagen wird wohl die Kompressorkühlbox oder die
Standheizung sein. Eine andere Kühlbox macht aus verschiedenen
Gründen keinen Sinn.
Wenn wir auf das Typenschild der
Kompressorkühlbox sehen, verrät es die Leistung, die sich zwischen
45 und 60 Watt bewegt. Der Hersteller gibt dann bei einer
Umgebungstemperatur von 30 Grad und 5 Grad Innentemperatur der Box
eine Prozentuale Laufzeit von 30 Prozent an. Meine Erfahrung ist,
dass wir sehr schnell über 50 Grad in unseren Geländewagen
erreichen und wir natürlich die Box z.B. mit warmen Getränken
nachfüllen. Deshalb gehe ich Grundsätzlich von einer Laufzeit von
50 Prozent aus. Da ich die Box auch nachts laufen lasse, um keine
Temperaturschwankungen zu haben, brauche ich genau soviel
Solarleistung wie auf dem Typenschild meiner Box angegeben.
Zusätzlich kommen dann die weiteren
Verbraucher. Habe ich die KFZ Innenbeleuchtung mit
Standardglühbirnen
ausgerüstet, so verbrauchen diese zwischen 5 und 21 Watt pro
Stück.
Wenn ich hier LED Lampen einsetze, so verbrauchen die ein Zehntel
der
Leistung bei gleicher Helligkeit.
Des weiteren sind da die
angesprochenen
Ladevorgänge, die ich eigentlich vernachlässigen kann, denn die
werden durch die Batterie gepuffert.
Hocke ich natürlich abends stundenlang
mit meinem Laptop und bearbeite meine Fotos oder die Strecke die
ich
tagsüber gefahren bin, oder schaue mir Filme an dann ist natürlich
dieser Verbrauch zu berücksichtigen.
Das Solarmodul
Wie viel Leistung bringt es denn
wirklich?
Grundsätzlich steht das natürlich auf
dem Typenschild, also bringt unser 80 Watt Modul 80 Watt Leistung.
Aber nur wenn die Sonnenstrahlen senkrecht drauf fallen und die
Oberfläche 20 Grad Celsius hat.
Da beides aber selten der Fall ist,
haben wir hier eine geringere Leistungs ausbeute. Deshalb sollte
man
das Modul auf jeden Fall hinter lüftet montieren um so die
Oberflächen themperatur zu senken.
Hier möchte ich grundsätzlich von den
neuen Roll-und falt baren Modulen warnen, die man dann so schön
auf
die Motorhaube legen kann, denn hier erreicht die Oberfläche ganz
schnell Temperaturen von über 50 Grad und das Modul hat damit eine
wesentlich geringere Leistung.
Wer da ein bisschen basteln will, kann
sein Modul auch so montieren, dass er es gegen Süden ausrichtet
und
die Sonnenstrahlen senkrecht drauf fallen. Oder er montiert es
abnehmbar, stellt das Auto in den Schatten (das spart Strom für
die
Kühlbox) und das Modul dann in die Sonne.
Wie kriege ich nun den Strom vom Modul
in die Batterie?
Grundsätzlich kann ich natürlich das
Modul mit der Batterie parallel schalten. Typischerweise bringt so
ein Modul aber 18 Volt Gleichspannung. Siehe auch Typenschild.
Unsere
Batterie hat aber nur 12 Volt und ist bei 13,6 Volt voll. D.h.
Unser
Modul würde die Batterie letztendlich versuchen auf 18 Volt zu
laden
das macht die Batterie aber nicht mit und geht vorher kaputt.
Als kleinen Tip für unterwegs:
Meine Batterie lässt sich nicht mehr
richtig aufladen, d.h. Sie nimmt den Strom nicht richtig auf bzw.
sie
speichert ihn nicht. Ich bin den ganzen Tag gefahren und morgens
ist
sie trotzdem leer. Oder ich habe ein 24V KFZ und die eine Batterie
hat 10V und die andere 13V also eine ist dann immer eher kaputt.
Das
kennen wir doch alle, oder ?
So, hier klemmen wir nun das Modul
parallel ( plus auf plus, minus auf minus) an die Batterie,
parallel
dazu ein Voltmeter und laden die Batterie auf 14,4 – 14,8 Volt
auf.
Das Voltmeter dient hier zur Spannungskontrolle. Falls ich eine
Blei-säure Batterie habe öffne ich die Verschlüsse und gieße
gegebenenfalls Destilliertes Wasser bis zur Markierung nach oder
das
mindestens die Bleiplatten bedeckt sind. Dieses gezielte Überladen
baut Sulfid schichten auf den Platten ab und rettet evtl. die
Batterie. Aber bitte bei 14,8 V Batteriespannung aufhören zu
laden!
Unser Laderegler:
macht das nun automatisch und
verhindert dieses Überladen.
Die „alten“ Laderegler haben
dieses gemacht, indem sie einfach die Modulspannung auf 13,6 Volt
heruntergedrückt haben.
Unser Modul mit 80 Watt und 18 Volt
Spannung hat 80 W hat 4,45.Ampere.
( 80/18 gleich 4.45 )
Wenn der alte Laderegler die Spannung
auf 13,6 herunter drückt und wir das mit 4.45 multiplizieren haben
wir nur noch eine Modulleistung von 60,52 Watt. Also verschenken
wir
20 Watt teuer erkaufte Modulleistung.
Die neuen Laderegler transformieren:
d.h. hier wird die Spannung auf 14,4V
(s.o. gezieltes Überladen) herunter transformiert und dafür steigt
der Strom auf 5,56A und den kann die Batterie problemlos
aufnehmen.
Sind die 14,4V Batteriespannung erreicht, so lädt er mit 13,6V und
dementsprechenden höherem Strom.
Früher brauchte man für 24V
Bordspannung zwei Module, heute nur noch eins mit dem
entsprechenden
Laderegler, der die 18V auf 28V Ladespannung hoch transformiert.
Soweit so gut !
Tja, und was machen wir bei schlechtem
Wetter , Nebel Regen usw. wenn das Modul nur z. B.3V bringt?
Ja, auch dann wird wieder auf die
Ladespannung transformiert, …..... so erreichen die Regler einen
Wirkungsgrad von 90-99 %, also laden sie immer mit der aktuellen
Modulleistung.
Okay, jetzt sagt ihr: ich fahre doch
nicht bei schlechtem Wetter weg, …....tja aber ihr steht im Wald
oder in den Bergen oder im Herbst/ Winter da habt ihr auch weniger
Sonnenstunden.
Zusätzlich sind diese Laderegler auf
verschiedene Batterietypen einstellbar !
Die Batterien
Sind grundsätzlich
Blei-Säurebatterien, bei denen die Säure in verschiedener Form
gebunden ist, Flüssig, Gel, Vlies.
Sie unterscheiden sich in ihrer
Zyklenfestigkeit, Rüttelfestigkeit und „Tiefentladefestigkeit“
Tja, und wo fängt die an ? Alles unter
10V sehe ich als kritisch an !
Auch wenn die Hersteller sagen, es
gibt
Tiefentladefeste Batterien, so stimmt das nicht ganz. Im Gegensatz
zu
einer normalen Blei-Säurebatterie vertragen diese Batterien eine
Tiefentladung schon eher. D.h. Wenn ich sie tief entladen habe
muss
ich sie innerhalb kürzester Zeit wieder aufladen, denn ansonsten
stirbt sie.
Ich beziehe meine Batterien bei Banner
direkt aus Österreich und mein netter Ausserdienstler sagte: Eine
Tiefentladung wäre mit einem Herzstillstand vergleichbar und
deshalb
muss ich den Patienten sofort reanimieren ansonsten stirbt er.
Hier noch ein paar Worte zum laden
unserer 24V Anlage:
Leider gibt es keine 24V Batterien
fürs
KFZ, deshalb muss sich die 28V Ladespannung auf 2 mal 14V
aufteilen
und das macht sie nur wenn beide Batterien den gleichen
Innenwiederstand haben und den haben sie nur wenn sie gleich alt,
gleichen Typs und Größe sind !!!
Es macht Sinn sie ab und zu mal mit
einem Konstantladestrom Ladegerät auf 14,4 auf zu laden.
So habe ich gleich volle Batterien mit
möglichst gleichem Innenwiederstand.
Also nicht die üblichen IU-Lader
verwenden, denn die werden über den Innenwiederstand gesteuert.
So und nun kommt der sogenannte
Lastabwurf ( Unterspannungsabschalter )ins Spiel, der von 10 – 12
V in 0,5 Volt stufen oder von 20 – 24 V in 1-Volt stufen
einstellbar ist.
Dieses Teil schützt also zuverlässig
meine Batterien. Lässt sich auch nicht mit einem Noteinschalter
überlisten so dass ich evtl. mein Buch zu ende lesen kann.
Somit kann ich also meine
Starterbatterie zum Starten und als Versorgerbatterie benutzen.
Denn
wenn ich mir mal in sicherer Umgebung ausprobiere bei wie viel
Volt
mein KFZ noch startet...
erspare ich mir hier
die
Zusatzbatterie, die zusätzliches Gewicht und zusätzliche Kosten
und
evtl. Probleme bringt.
Ich lade also mit
meiner
Solaranlage und Lichtmaschine die Starterbatterie, mit der ich
auch
meine Verbraucher betreibe. Das hat den Vorteil, dass sie ohne
Verbraucher immer voll ist und das Auto zuverlässig startet.
Oder ich habe
zusätzliche
Verbraucher die eine zusätzliche Batterie erfordern, s.o. Die ich
dann mit der Starterbatterie paralell schliesse. So habe ich eine
größere Batteriekapazität zum Starten und für meine Verbraucher.
Bei der leider oft
noch
praktizierten Trennung von Starter und Versorgerbatterie gibt es
mehrere Probleme.
-
Ich muss die
Versorgerbatterie bis z.B. 10 V entladen um längere
Standzeiten zu erreichen.
-
Ich hab dann beim
Starten des Fahrzeuges, zwei ungleich geladenen Batterien mit
folgenden Problemen.
-
Die volle
Starterbatterie lädt die Versorgerbatterie
-
Das oft übliche
Trennrelais arbeitet nicht immer zuverlässig.
-
24 V Bordspannung
12 V Versorgungsspannung ist so das schlimmste was man machen
kann, …....
wie kriege ich
denn da die 12V Batterie geladenen ?
Eine 12V Lima ?
Einen
Spannungswandler mit lächerlicher 10 oder 20A ?
Oder was gibt es
da noch ?
Am besten ich baue
die Anlage auf 24V um und benutze für die wenigen 12V Geräte
einen getakteten Spannungswandler mit über 90% Wirkungsgrad.
Oder wenn ich das
nicht will gehe ich den Umweg über Lastabwurf, 24V Sinus
Inverter, Konstantladestrom Ladegerät.
Meine Ladevorgänge:
Heut zu Tage macht es
Sinn das KFZ mit zusätzlich 230 V Wechselstrom auszurüsten.
Denn manche Leute
wechseln die Handys, wie was weiß ich.
Meine Kamera kann ich
nur noch an der Dokingstation laden. Früher ging sie noch mit
Batterien.
Mein Laptop läuft auch
nicht mit 12 V oder 24V
Der Rasierapparat,
Epilierer, die elektrische Zahnbürste, Neon-Handlampe usw. oder
was
fällt euch noch ein? Läuft auch nicht mit Gleichspannung.
Bitte achtet aber
darauf,
dass dieser Spannungswandler (Inverter) wirklich echt
Sinusspannung erzeugt und dass er keinen Kühlventilator besitzt.
Denn bei uns im
Geländewagen ist es vielleicht auch mal staubiger oder sandiger
und
das vertragen die Ventiltoren oft nicht. Und nach seinem Ausfall
ist
auch ganz schnell der Inverter defekt.