Ladebooster oder Trennrelais? Spätestens bei der Umrüstung auf eine LiFePO4 Batterie stellen sich viele die Frage. Aber auch bei der Nutzung von VRLA Batterien wie Gel oder AGM kann ein Ladebooster sinnvoll sein, um seine Batterien mit der richtigen Ladekennlinie zu laden.
Ob und wann ein Ladebooster sinnvoll ist oder man weiter mit seinem Trennrelais arbeiten kann, werden wir in diesem Beitrag beleuchten.
Ferner erklären wir auch, was ein sog. D+ Signal ist und für was es Verwendung findet.
Bordbatterie und Starterbatterie | Was macht das Trennrelais?
Standardmäßig sind Wohnmobile mit zwei unterschiedlichen Batterien ausgestattet. Eine für den Start des Motors und die andere für die Versorgung unserer Verbraucher im Aufbau. Die Lichtmaschine versorgt während der Fahrt die Verbraucher des Fahrzeugs und lädt die Starterbatterie für den nächsten Motorstart sowie auch die Aufbaubatterie.
Sobald der Lichtmaschinengenerator nach Abstellen des Motors keinen Strom mehr liefert, unterbricht das Trennrelais im Wohnmobil die Verbindung zwischen den beiden Stromspeichern.
Ohne Relais wären auch nach dem Abstellen des Motors beide Batterien miteinander verbunden. Wenn wir jetzt im Aufbau Strom verbrauchen, ziehen wir auch Strom aus unserer Starterbatterie. Im schlimmsten Fall kann die Starterbatterie so stark entladen werden, dass ein Start des Motors nicht mehr möglich ist.
24V oder 12V Trennrelais?
Es gibt das Trennrelais in 12V und in 24V. Handelt es sich bei Starterbatterie und Lichtmaschine um ein 24V-System und im Aufbau um ein 12V-System (oder umgekehrt), ist eine Ladung ausschließlich über ein Trennrelais nicht möglich, auch wenn es sich um ein Trennrelais handelt, was mit beiden Spannungen klar kommt.
In diesem Fall wird ein Ladebooster unumgänglich, um die Spannungen entsprechend zu transformieren.
Bei gemischten Batteriespannungen ist immer ein Ladewandler zu verwenden.
Wichtig bei der Wahl des richtigen Trennrelais ist auch die Strombelastbarkeit. Diese sollte immer über der Leistung der Lichtmaschine liegen. Bei einer Lichtmaschine die 120 A liefern kann, darf kein Trennrelais eingebaut werden, das z. B. nur bis zu 70 A schalten kann.
Ladebooster, das Trennrelais inklusive Ladegerät.
Ein Ladebooster oder B2B-Lader funktionieren zunächst auch wie ein Trennrelais. Er verbindet und trennt die beiden Akkus im Fahrzeug, wenn der Motor läuft oder abgestellt ist.
Zusätzlich handelt es sich bei einem Ladebooster, Ladewandler oder B2B-Lader (Battery-to-Battery-Lader) um ein Ladegerät, welches aus der Lichtmaschinen-Spannung die passende Ladespannung, Ladeströme und Ladekennlinie für die Aufbaubatterie bereitstellt.
Gerade AGM-, Gel- oder Lithium-Batterien profitieren von einer korrekten Ladespannung, um richtig bzw. voll aufgeladen zu werden. Auch eine Überladung muss bei sogenannten VRLA-Batterien (geschlossene Batteriesysteme) verhindert werden.
B2B für VRLA-Akkus (Gel und AGM)
Um bei AGM- und Gel-Batterien eine möglichst lange Lebensdauer zu gewährleisten, sind für geschlossene Batteriesysteme zwingend Ladegeräte mit entsprechender Ladekennlinie nötig.
Das Wichtigste, was verhindert werden muss, ist ein zu langes Laden mit hoher Spannung. Die Folge wäre ein Ausgasen des Elektrolyts und Abblasen über das Überdruckventil. Bei VRLA-Batterien besteht keine Möglichkeit, verloren gegangenen Elektrolyt zu ergänzen, wie es z. B. bei normalen Blei-Säure-Batterien möglich ist. Die Folge ist ein Trockenlaufen und am Ende eine tote Batterie.
Im Gegenzug führt eine mangelnde Vollladung zur irreversiblen Sulfatierung der Bleiplatten. Die Folge ist ein stetiges Abnehmen der nutzbaren Kapazität bis zum Ausfall der Batterie.
Eine mangelnde Ladung via Trennrelais lässt sich zwar mit einem Netzladegerät ausgleichen, aber gerade wer viel freisteht und selten Landstrom zur Verfügung hat, kann mit einem Ladebooster bei längeren Fahrten zusätzlich vorbeugen.
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Ladebooster für LiFePO4-Batterien
Lithium-Batterien sehen zwar äußerlich aus wie Gel- oder AGM-Batterien (wenn man das Gewicht außen vor lässt), im Inneren schlummert aber eine völlig andere Technologie, welche mit einem Blei-Akku nichts mehr zu tun hat.
Lithium-Akkus benötigen ebenfalls eine passende Ladespannung, um schonend geladen zu werden. Ferner sollte auch der Ladestrom für die Lithium-Batterien begrenzt werden. Falsche Ladetechnik kann zu einem erhöhten Verschleiß der Zellen führen.
Warum muss in den meisten Fällen der Ladestrom begrenzt werden?
“Lithium-Batterien nehmen, was sie kriegen können”. Dieser große Vorteil kann bei einer Ladung über die Lichtmaschine gerade bei großen LiFePO4-Batterien zum Problem werden. Besonders in einem bestehenden Wohnmobilausbau kann eine zu schwache Verkabelung und Absicherung eine Ladung verhindern. Entweder fliegt die Sicherung oder die Lichtmaschine gibt unter bestimmten Voraussetzungen wegen Überlastung auf.
Bei kleineren Lithium-Akkus ist das BMS der Flaschenhals, wenn z. B. eine große Lichtmaschine zu hohe Ladeströme liefert und das BMS nur weniger verarbeiten kann. In diesem Fall löst das BMS aus und verhindert eine Ladung.
Aus diesem Grund empfehlen wir bei der Nutzung von Lithium-Batterie grundsätzlich den Einsatz eines Ladeboosters. Nur so können wir garantieren, dass die Ladung via Lichtmaschine ohne böse Überraschungen funktioniert.
Bei Euro-6-Fahrzeugen ist ein Ladebooster obligatorisch, dazu gleich mehr.
Euro 5+, Euro 6 Fahrzeuge und Start/Stop-Systeme
Um die in der Überschrift genannten Schadstoffklassen einhalten zu können, sind in den meisten modernen Fahrzeugen sogenannte “Intelligente Lichtmaschinen” verbaut. Diese werden nach Vollladung der Starterbatterie herunter geregelt, um den Arbeitsaufwand des Motors zu verringern.
Dies sorgt für einen geringeren Verbrauch und weniger Emission, allerdings auch für Chaos bei der Ladung von Wohnmobil-Batterien. Die Folge ist meist eine ungeladene Aufbaubatterie trotz längerer Fahrzeit oder leere Starterbatterien.
Zudem werden die Ladespannungen gerade bei Start/Stop-System auf bis zu 15V und mehr angehoben, um die Batterien für den nächsten Einsatz schnell wieder zu laden. Für viele AGM-, Gel- oder Lithium-Batterien ist diese Spannung zu hoch und würde zu einem vorzeitigen Verschleiß führen oder im Falle von LiFePO4-Akkus zur Sicherheitsabschaltung des BMS.
Wie finde ich den passenden Ladebooster im Wohnmobil?
Um jetzt einen passenden Ladebooster fürs Wohnmobil wählen zu können, sollten mehrere Punkte geprüft werden:
- Mit welchem maximalen Ladestrom darf ich meine Batterie laden?
- Wie leistungsstark ist meine Lichtmaschine/Alternator?
- Habe ich ein gemischtes Batteriesystem z. B. 24V im Fahrzeug und 12V im Aufbau?
- Bei bestehenden Systemen mit Trennrelais muss der vorhandene Kabelquerschnitt überprüft werden. Ist dieser zu klein, muss er entweder angepasst oder ein Ladebooster gewählt werden, der mit diesen Kabelquerschnitten arbeiten kann.
Die Leistung des Ladeboosters sollte also nicht höher als die Leistung der Lichtmaschine sein. Im Gegenzug darf aber auch der maximal erlaubte Ladestrom der Wohnmobil-Batterie nicht überschritten werden.
Beim Thema Lichtmaschine sollte man aber auch keinen 90A-Ladebooster verwenden, wenn die Lichtmaschine genau 90A liefern kann. Schließlich benötigt auch das Fahrzeug im Betrieb einen gewissen Strom für Steuergeräte, Licht, Scheibenwischer usw.
Was ist das D+ Signal?
Bei D+ handelt es sich um ein Steuersignal der Lichtmaschine. So wird bei älteren Fahrzeugen beispielsweise auch die Batterieleuchte im Armaturenbrett gesteuert. Läuft der Motor, dann erlischt die rote Lampe. Und auch das Trennrelais oder der Ladebooster weiß dann, dass der Motor läuft und die Lichtmaschine Spannung liefert. Bei neueren Fahrzeugen ist dieses D+ Signal oft nicht mehr vorhanden, weshalb ein spannungsgesteuertes Trennrelais oftmals einfacher zu installieren ist.
Die meisten Ladebooster benötigen nicht zwingend ein D+ Signal da diese ebenfalls spannungsgesteuert genutzt werden können.
D+Simulator als Alternative
Eine Alternative kann auch ein D+ Simulator sein. Dieser wird an die Starterbatterie angeschlossen und erkennt anhand der erhöhten Spannung, dass die Lichtmaschine arbeitet und somit der Motor läuft. Auf gleiche Weise arbeiten auch spannungsgesteuerte Trennrelais (wie z. B. die Cyrix-Serie von Victron, aber Achtung, es gibt spezielle Cyrix Trennrelais für den Betrieb mit Lithium-Batterien) und spannungsgesteuerte Ladebooster.
Ladebooster einbauen, so geht's
Damit du jetzt noch weißt, wie du deinen Ladebooster einbauen kannst, folgen hier die wichtigsten Schritte einfach erklärt:
1. Starter- und Aufbaubatterie trennen
Als Erstes werden sowohl die Starter- als auch die Aufbaubatterie getrennt. Beim Abklemmen nimmt man sich zuerst den Minuspol vor, anschließend wird der Pluspol getrennt. Dies passiert aus folgendem Hintergrund:
Bei Kraftfahrzeugen dient die Karosserie als Massepunkt und ist mit dem Minuspol der Batterie verbunden. Würde man zuerst den Pluspol trennen, z. B. mit einem Schraubenschlüssel, könnte dieser aus Versehen mit der Karossiere oder anderen leitenden Teilen in Berührung kommen. Die Folge wäre ein Kurzschluss.
Trennt man erst den Minuspol, ist dieser nicht mehr mit der Karosserie verbunden. Folglich kann es bei Abklemmen des Pluspols zu keinem Kurzschluss mehr kommen.
2. Platz für Montage des Ladeboosters wählen
Anschließend sucht man sich in der Nähe der Aufbaubatterie einen geeigneten Montagepunkt für den Ladebooster.
3. Kabel mit passenden Sicherungen verlegen
Im nächsten Schritt werden die entsprechenden Kabel verlegt und mit den passenden Sicherungen versehen. Achte auf die richtige Absicherung und den passenden Kabelquerschnitt lt. Herstellerangaben. Diesen findest Du in der jeweiligen Anleitung des Ladebooster.
Je nach Modell und Anschlussschema muss noch die D+ Leitung verlegt werden. In den Anleitungen des jeweiligen Wandlers wird dieser Schritt sehr genau beschrieben und ob er nötig ist. Falls das Fahrzeug bereits mit einem Trennrelais ausgestattet ist, muss dieses entfernt und dafür der Ladebooster angeschlossen werden.
Achte darauf, die Kabel richtig in den Kabelklemmen zu fixieren und prüfe die Verschraubungen von Zeit zu Zeit auf festen Sitz.
5. Batterien wieder anschließen
Ist alles richtig montiert, können die Batterien wieder angeschlossen werden. Jetzt wird zunächst der Pluspol angeschlossen, anschließend der Minuspol.
Diese Reihenfolge ist genau umgekehrt, wie beim Abklemmen der Batterie und beugt wieder einem Kurzschluss durch den Schraubenschlüssel vor.
6. Ladebooster arbeitet
Jetzt muss nur noch der Motor gestartet werden und er Ladebooster beginnt mit seiner Arbeit.
Unsere Empfehlung zum Ladebooster oder Trennrelais im Wohnmobil
Ein Ladebooster ist immer die erste Wahl, wenn man ein neueres Fahrzeug mit intelligenter Lichtmaschine besitzt. Aber auch für alle anderen Fahrzeuge wird gerade bei VRLA-Batterien eine schonende Vollladung der Batterie bei längeren Fahrten gewährleistet.
Wer kein Euro-6-Fahrzeug besitzt und regelmäßig über Landstrom seine Batterien versorgt, kann aber auch mit einem Trennrelais arbeiten.
Für Lithium-Batterien empfehle wir grundsätzlich den Einbau eines Ladeboosters. Wie bereits erwähnt können wir nur so die Funktionalität des Systems garantieren.
Beitrag erstellt: 24.09.2018
