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Wechselrichter und Brücke

Verschiedene Geräte im Leistungsbereich 1200-1300 Watt hält man für unverzichtbar - das können eine Kaffeemaschine, ein Fön oder ein Staubsauger sein. Um auch beim Freistehen oder unterwegs auf den Luxus nicht verzichten zu müssen, kann man sich einen Hochfrequenz-Wechselrichter einbauen. Ich hatte mir dafür einen 1500 Watt-Echtsinus-Wechselrichter seitlich an die Sitzkonsole geschraubt. Nachdem dieser jedes Jahr kaputt war, habe ich ihn durch ein 2000 Watt-Gerät eines anderen Herstellers ersetzt. Dieser funktioniert seit vielen Jahren problemlos. Eine gewisse Leistungsreserve scheint also eine gute Idee zu sein, wobei ich vielleicht auch einfach mit dem ersten Gerät Pech hatte.

So sieht das ganze aus der Perspektive des Rückfahrmonitors aus. Die losen Kabel gehören zu Batteriecomputer und Thermometer, die erst mal lose in der Piemontverpackung obendrauf liegen.

Leistungsstarke Wechselrichter müssen über dicke, möglichst kurze Kabel an die Stromversorgung (Batterie) angeschlossen werden. Da Aufbaubatterien häufig nicht für hohe Ströme ausgelegt sind, wird gerne empfohlen, den Wechselrichter an die Starterbatterie anzuschliessen. Möchte man den Wechselrichter an der Aufbaubatterie betreiben, muss diese den notwendigen Strom liefern können. Bei meiner Lithiumbatterie ist das der Fall.

Um alle Optionen zu haben, habe ich sowohl einen Anschluss zur Aufbaubatterie als auch einen Anschluss zur Starterbatterie gelegt. Die Plus-Leitungen sind geschaltet, und zwar zur Aufbaubatterie mit einem mechanischen Batterie-Hauptschalter, zur Fahrzeugbatterie mit einem Relais, welches durch Zündplus über einen Zusatzschalter angesteuert wird. Dies verhindert, dass der Wechselrichter versehentlich auf der Starterbatterie läuft. Zum Wechselrichterbetrieb gibt es damit zwei Optionen:

Wechselrichter an Aufbaubatterie: Hauptschalter an, Zusatzschalter aus (Normalbetrieb)

Wechselrichterbetrieb belastet die Aufbaubatterie, die durch Solar wieder aufgeladen wird. Im Sommer völlig ausreichend.

Wechselrichter an Fahrzeugbatterie: Hauptschalter aus, Zusatzschalter an (bei Motorlauf)

In diesem Zustand belastet der Wechselrichterbetrieb die Starterbatterie oder – beim wärmstens empfohlenen Motorlauf – den Generator. Bei grösserer Stromentnahme (z.B. Fön) und wenig Sonne eine günstige Alternative.

Eine detaillierte Analyse des komplexen Schaltplans zeigt aber auch, dass durch Betätigen beider Schalter, völlig unabhängig vom Wechselrichter, Fahrzeug- und Aufbaubatterie parallel geschaltet werden können, und zwar über dicke Kabel mit hohem Querschnitt – das ist das, was ich als „Brücke“ bezeichne. Dadurch ergeben sich zwei interessante Zusatzfunktionen:

Ladebooster

Alternativ zu Solar kann man auch durch Rumfahren die Batterien laden. Dafür ist jedes Wohnmobil ab Werk üblicherweise mit einem Trennrelais ausgestattet. Bei Motorlauf und Erreichen der Ladeschlussspannung an der Fahrzeugbatterie schaltet das Trennrelais die Batterien zusammen, und die Aufbaubatterie wird mitgeladen. Allerdings läuft das über recht lange Kabel, normalerweise wird die Verkabelung vom Bordladegerät mitbenutzt. Schaltet man Haupt- und Zusatzschalter zum Wechselrichter, werden die Batterien auch parallel geschlossen, aber über viel dickere und kürzere Kabel.

Wie sich das in der Praxis auswirkt, hängt von der Ladeelektrik, den Kontakten, Länge und Dicke der jeweiligen Kabel, Chemie der Batterien und Ladezustand ab. Da hilft nur Messen. Meine LiFePO4-Batterie wird bei der Fahrt über das Trennrelais mit etwa 100 Watt geladen, durch Zuschalten der Brücke mit 4-6 mal so viel. Damit kann die Batterie in einer guten Stunde geladen werden, der maximale Ladestrom von (in diesem Fall) 60 A wird aber nicht erreicht. Bei stark entladener Batterie (<20%) würde ich das nicht so machen, und erst mal mit mässigem Strom laden.

Starthilfe DIY

Strom fliesst auch andersrum, wenn man ihn lässt, und eine Aufbaubatterie, die für hohe Ströme ausgelegt ist, kann auch einen Motor starten. Durch Betätigen beider Schalter kann man sich selber Starthilfe geben, ohne draussen im Regen mit Kabeln und dem Fahrzeug eines hilfsbereiten Zeitgenossen hantieren zu müssen. In der Praxis habe ich das noch nicht ausprobieren müssen, da die Originalbatterie nach 11 Jahren noch fit ist. Die Unterstützung für eine müde Starterbatterie, die den Motor nur noch (zu) langsam durchdreht, sollte aber problemlos machbar sein. Bei tiefentladener oder kaputter Starterbatterie würde ich das lieber nicht versuchen. Durch das Zusammenschliessen können sehr hohe Ströme fliessen, die die Sicherung vertilgen, und ausserdem fällt bei stark sinkender Bordspannung das Relais ab.

Wer das nachbauen möchte und sein Wohnmobil gerne unabgebrannt mag, sollte Kabel mit hinreichendem Querschnitt ordentlich anschliessen (= fest verschrauben) und selbstredend Schalter und Relais entsprechender Belastbarkeit verwenden. An jedes Batterieplus gehört eine entsprechende Sicherung (200-400 Ampere), im Fall der Starterbatterie kann man das Kabel auch an die vorhandene Hauptsicherung anschliessen. Ich würde ANL-Streifensicherungen verwenden, mit Sicherungsautomaten habe ich keine guten Erfahrungen gemacht – diese lösen bei längerer Belastung schon weit unter Nennstrom aus. Wenn dünnere Leitungen abzweigen, etwa für den Batteriecomputer, müssen diese unbedingt separat abgesichert werden.

Wenn man einen leistungsstarken Wechselrichter an der Aufbaubatterie betreibt, würde ich zusätzlich eine selbstrückstellende Sicherung in die Ladeleitung einbauen, die über das Trennrelais führt. Betreibt man den Wechselrichter, während der Motor läuft, schiebt der Generator nämlich den Strom über diese Leitung, die vom Querschnitt dafür nicht ausgelegt ist. Schmelzsicherungen oder Sicherungsautomaten an der Stelle sind ungünstig, weil man nicht so bald merkt, dass die Aufbaubatterie bei der Fahrt nicht mehr aufgeladen wird.