Wechselrichter im Wohnmobil
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Wechselrichter im Wohnmobil Seite 1 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Inhalt Inhalt ..................................................................................................................................... 2 Allgemeines........................................................................................................................... 3 Das Konzept .......................................................................................................................... 4 Verbesserte Ladung der Aufbaubatterie auch während der Fahrt .......................................... 4 Warum nicht an die Aufbaubatterie?...................................................................................... 5 Deshalb an die Starterbatterie! .............................................................................................. 6 Risiken und Lösungen ........................................................................................................... 6 Realisierung .......................................................................................................................... 8 Verbesserungen durch die Einrüstung des WR mit Anschluss an die Starterbatterie ............ 9 Die Steuerung/Sicherheitsschaltung (SiS). ............................................................................ 9 Zusammenfassung ...............................................................................................................13 Anlage 1 „Anschlussplan SPS-Steuerung“ .........................................................................14 Anlage 2 „Blockschaltbild Stromverteilung“ ........................................................................15 Anlage 3 „Verkabelung“ .....................................................................................................16 Anlage 4 „230V Verteilung und Steuerung“ ........................................................................17 Anlage 5 „Beispiel Wechselrichter“ ....................................................................................18 Anlage 6 „Beispiel Netzumschalter, Relais und Sicherung“................................................19 Anlage 7 „Einbaubeispiele Netzumschalter, Taster , LEDs etc.“ ........................................20 Anlage 8 „Beispiel für die Auswahl der Komponenten und Bezugsquellen“ .......................22 Seite 2 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Allgemeines Die Vielfalt der elektrischen 230V Geräte, die das Leben unterwegs erleichtern und sicherer machen, erhöhen auch den Wunsch, jederzeit unabhängig 230V im Wohnmobil zur Verfügung zu haben. Mit der Einrüstung eines Wechselrichters (WR) kann dieser Wunsch erfüllt werden. Für Geräte wie Ladegeräte für Handys, elektrische Zahnbürste CD-Player etc. reichen kleine Wechselrichter völlig aus. Diese sind preiswert und können einfach an eine 12-V-Steckdose im Wohnmobil oder im Fahrzeug angeschlossen werden. Die Belastung der Batteriekapazität bleibt überschaubar. Bei größeren 230V Verbrauchern muss allerdings ein leistungsstärkerer WR direkt an die Batterie angeschlossen werden. Dabei ist zu beachten, dass die Batteriekapazität auch ausreichend bemessen ist. Für Wohnmobile mit kleiner Batteriekapazität, die aus verschiedenen Gründen nicht deutlich vergrößert werden kann, stellt sich die Frage, wie mit einem WR leistungsfähige 230V zur Verfügung gestellt werden kann. Als Lösung bietet sich die Nutzung der fahrzeugseitigen Energieversorgung mit Lichtmaschine und Starterbatterie an. Mit dieser Broschüre stelle ich Informationen und meine Erfahrungen für Interessierte zur Verfügung, die ein Wohnmobil mit einen WR aufrüsten wollen und dabei diese Möglichkeit der Energiegewinnung nutzen möchten. Die richtige Dimensionierung und die Auswahl der Komponenten steht hier nicht im Mittelpunkt. Vielmehr soll diese Broschüre dazu ermutigen, die im Wohnmobil vorhandenen Ressourcen optimal zu nutzen. Es soll nicht verschwiegen werden, dass die technische Umsetzung der Inhalte dieser Broschüre nur technisch Erfahrenen möglich sein wird. Fragen zum Thema beantworte ich gerne über die u.a. E-Mail-Adresse. Seite 3 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Das Konzept Ein WR wird durch die Energie der Starterbatterie versorgt. Bei unzureichender Ladung der Starterbatterie, leistungsstarken Verbrauchern oder langer Nutzung soll die Lichtmaschine zusätzliche Energie bereitstellen. Die 230V Wechselspannung des WR wird über einen automatischen Netzumschalter mit Netzpriorität an die Einspeisung der 230V Versorgung des Wohnmobils angeschlossen. Der WR wird komfortabel im Wohnmobilaufbau und am Armaturenbrett mit einen Taster einund ausgeschaltet. Bei der Realisierung ist auf die Betriebssicherheit der Starterbatterie/Lichtmaschine und auf eine sichere Integration der 230V des WR in die vorhandene 230V Versorgung des Wohnmobils zu achten. Die Überwachung der Betriebssicherheit und die Steuerung der Taster bzw. des WR übernimmt eine „Speicher Programmierbare Steuerung“ (SPS). Verbesserte Ladung der Aufbaubatterie auch während der Fahrt In der Regel wird die Aufbaubatterie während der Fahrt durch die Lichtmaschine zusammen mit der Starterbatterie geladen. Eine den Anforderungen der Aufbaubatterie entsprechende Regelung ist meistens nicht vorgesehen. Auf dem Markt stehen Geräte zur Verfügung, die die Ladung der Aufbaubatterie durch die Lichtmaschine verbessern wie z. B. Ladebooster, B2B Lader oder Hochleistungsregler für die Lichtmaschine. Eine Installation dieser Geräte deckt die Versorgung mit 230V Wechselstrom nicht ab, sie verbessern lediglich die Ladecharakteristik der Lichtmaschine. In vielen Wohnmobilen sind bereits gute Ladegeräte mit IUoU Kennlinie eingebaut, die für alle Batterietypen eine optimale Ladung der Aufbaubatterie bereitstellen. Voraussetzung ist allerdings eine 230-V-Stromversorgung die dann auch während der Fahrt zur Verfügung stehen sollte. Durch die Nutzung der fahrzeugseitigen Energieversorgung in Verbindung mit einem WR kann dies realisiert werden. Der WR kann an die Aufbaubatterie oder an die Starterbatterie angeschlossen werden. Seite 4 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Warum nicht an die Aufbaubatterie? WR in Wohnmobilen werden aufgrund der gleichstromseitigen hohen Ströme und den damit verbundenen großen Kabelquerschnitten „traditionell“ an die Aufbaubatterie oder an eine zusätzliche Aufbaubatterie kurz und direkt angeschlossen. Die 230V Geräte werden dann vom WR versorgt. Eine Einspeisung in die 230V Versorgung des Wohnmobils entfällt meistens aus verschaltungstechnischen Gründen. Bei diesen Lösungen haben die Wohnmobile von Hause aus eine hohe Batteriekapazität an Bord. Wenn jetzt noch ausreichende Kabelquerschnitte von der Starterbatterie zur Aufbaubatterie verlegt sind, wäre auch hier die Nutzung der Lichtmaschine als zusätzliche Energiequelle theoretisch möglich. Leider ist der zu geringe Kabelquerschnitt bei den meisten Wohnmobilen nicht der einzige Hinderungsgrund. Die Verkabelung von der Starterbatterie zur Aufbaubatterie wird gewöhnlich über eine Steuer- und Verteilerbaugruppe (EBL, CBE etc.) geführt. Alle Bauteile in diesen Baugruppen sind nur für eine begrenzte Leistung ausgelegt. Einer Erhöhung der Stromentnahme von der Lichtmaschine über diese Baugruppen sind dadurch Grenzen gesetzt. Außerdem werden aus den Eingängen der Steuer- und Verteilerbaugruppe verschiedene Daten gewonnen, die den sicheren Betrieb des Wohnmobils gewährleisten. Zündung an oder aus, läuft der Motor oder steht 230V Netzstrom zur Verfügung? Oft wird auch ein „künstliches“ D+ Signal gewonnen, welches verschiedene Sicherheitseinrichtungen steuert. Die Daten werden in den Steuereinheiten ausgewertet und führen dazu, dass z. B. die Starterbatterie und die Aufbaubatterie zur gemeinsamen Ladung über die Lichtmaschinen über ein internes Trennrelais zusammengeschaltet werden oder dass die Treppe automatisch einfährt, wenn der Motor läuft. Eine Veränderung der Zuleitungen von der Starterbatterie des Basisfahrzeugs, an den Steuerbaugruppen des Wohnmobils vorbei zur Aufbaubatterie, kann zu unbemerkten Überbrückungen oder Störungen der auszuwertenden Leitungen führen. Es sind deshalb sehr genaue Kenntnisse der gesamten Steuerung notwendig, wenn hier Veränderungen vorgenommen werden sollen. Wohnmobile mit geringer Batteriekapazität der Aufbaubatterie (bis 100Ah) können WR nur mit kleiner Leistung nutzen. Soll ein größerer WR genutzt werden, so ist als eine Lösung die Batteriekapazität zu erhöhen. Eine Erhöhung der Batteriekapazität bedeutet aber auch immer eine Erhöhung des Gewichts. Soll auch noch eine 2. Batterie eingebaut werden, kommen Unterbringungsprobleme hinzu. Außerdem bleiben die oben angesprochenen Verschaltungsprobleme auch hier bestehen und müssen gelöst werden. Dies alles führt dazu, dass sich Besitzer von Wohnmobilen mit einem zul. Gesamtgewicht bis 3,5t oft gegen eine Aufrüstung mit einem leistungsstärkeren Wechselrichter entscheiden. Seite 5 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Deshalb an die Starterbatterie! Eine technische Alternative ist der Anschluss des WR direkt an die Starterbatterie. Die Starterbatterie steht als gut dimensionierte Energiequelle in jedem Wohnmobil zur Verfügung, sie ist gut untergebracht, braucht nicht zusätzlich investiert werden und bringt kein zusätzliches Gewicht. Allerdings ist darauf zu achten, dass die Betriebssicherheit des Fahrzeugs strikten Vorrang hat. Durch die Nutzung eines WR werden je nach Verbraucher auch hohe Ströme über eine kurze Zeit von der Batterie benötigt. Besonders hohe Ströme kann eine Starterbatterie bauartbedingt gut bereitstellen. Wenn der WR überwiegend nur betrieben wird, o wenn für kurze Zeit eine hohe Leitung benötigt wird (z. B. 10 Minuten Fön oder 5 Minuten Wasserkocher etc.) oder o wenn der Motor läuft und die Lichtmaschine den Strombedarf unterstützt, spricht nichts gegen den Anschluss an die Starterbatterie. Die 230V können mit einem 230-V-Kabel über eine Netz-Vorrangschaltung in die 230V Verteilung des Wohnmobils eingespeist werden. Die primären Vorteile dieser Lösung sind: Die Bordbatterie wird geschont. Die Kapazität der Bordbatterie braucht wegen des WRs nicht erhöht werden (erhebliche Gewichtsersparnis). Für die Zuleitung der 230V in den Aufbau wird nur ein geringer Kabelquerschnitt benötigt. Durch die Einspeisung in die vorhandene 230V Verteilung des Wohnmobils, können alle Geräte, sofern diese im Leistungsspektrum des WR liegen, sofort benutzt werden. Dies bedeutet auch, dass während der Fahrt der Kühlschrank auf 230V betrieben werden kann. Mit den im Wohnmobil vorhandenen Ladegerät kann die Aufbaubatterie während der Fahrt und im Stand (wenn der Motor weiter läuft) geladen werden. Risiken und Lösungen Wird allerdings der WR ohne weitere Schutzmaßnahmen an der Starterbatterie betrieben und nur über einen Schalter bei Bedarf zu oder abgeschaltet, entstehen einige Risiken für die Betriebssicherheit des Basisfahrzeugs. 1. Der WR verbraucht auch im Leerlaufbetrieb Energie und kann damit die Starterbatterie entladen. 2. Das Ausschalten des WR kann vergessen werden und die Starterbatterie wird dadurch entladen. 3. Es wird zu lange eine sehr hohe Leistung aus der Batterie entnommen und dadurch die erlaubte Entladetiefe der Starterbatterie überschritten. 4. Es können die Sicherheitseinrichtungen der Steuerungs- und Verteilerbaugruppen des Wohnmobils bei Einspeisung in die 230V Verteilung unwirksam werden. Seite 6 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Um diese Risiken auf ein Mindestmaß zu verringern, sind technische und organisatorische Maßnahmen zu treffen. Als technische Maßnahme ist eine Sicherheitsschaltung zur Steuerung des WR einzusetzen. Die Sicherheitsschaltung muss folgende Forderungen erfüllen: Der WR kann nur betrieben werden wenn die Batterie einen ausreichenden Ladezustand hat (Batteriespannung ohne Last >12,4V); dann allerdings nur zeitlich begrenzt oder wenn der Motor läuft; dann ohne Begrenzung. Dies dient der Ladungssicherung der Starterbatterie. Der WR muss gleichstromseitig abgeschaltet werden können. Weil der WR auch im Leerlauf die Starterbatterie belastet. Ist nur die Zündung an, darf der WR nicht einschaltbar sein. Mit eingeschalteter Zündung schaltet das Basisfahrzeug eigene Verbraucher ein und bereitet den Start des Motors vor. Eine zusätzliche Belastung durch den WR ist zu vermeiden. Erst nach Motorstart darf der WR zugeschaltet werden können. Jedes Mal, wenn die Zündung eingeschaltet wird, muss der der WR abgeschaltet werden und darf erst nach Motorstart wieder zugeschaltet werden können. Dadurch wird der Steuerbaugruppe im Wohnmobil Zeit gegeben, den Start des Motors zu erkennen, um dann die in der Steuerbaugruppe vorhandenen Sicherheitseinrichtungen zu aktivieren. Der WR darf bei einer Batteriespannung >=12,4V auch ohne Unterstützung durch die Lichtmaschine genutzt werden. In diesen Fällen ist die Nutzungszeit automatisch zu begrenzen. Starterbatterien sind nur bis ca 15% Entladetiefe ausreichend zyklenfest. Durch Einschalten der Zündung muss der WR automatisch abgeschaltet werden. Damit wird weitestgehend verhindert, dass das Ausschalten des WR vergessen wird und beim Motorstart die Starterbatterie nicht zusätzlich belastet wird. Der WR muss zu jeder Zeit durch einen Schalter abschaltbar sein. Jederzeit Kontrolle über den Betrieb des WR. Der WR muss gleichstromseitig lastfrei ein- ausgeschaltet werden. Der Betrieb des WR ist mit einer LED anzuzeigen. Betriebsanzeige Als organisatorische Maßnahme gilt die strikte Beachtung der Bedienungsanleitungen des Wohnmobils und des WR sowie der Inhalte dieser Broschüre während des Betriebs des WR. Seite 7 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Realisierung Zur Realisierung wird ein WR mit Fernbedienmöglichkeit an die Starterbatterie angeschlossen. Die Leistung des WR wird bestimmt durch die maximale benötigte Energie; sofern Lichtmaschine und Starterbatterie diese auch zur Verfügung stellen können. Wird z. B. ein Verbraucher mit 720W über eine Zeit von 10 Minuten benutzt, so wird die 12V Gleichstromseite 10 Minuten mit 60A (ohne Berücksichtigung des Wirkungsgrads des WR) belastet. Ohne Unterstützung durch die Lichtmaschine werden der Starterbatterie 10Ah Energie entnommen. Ausgehend von einer vollgeladene 100-Ah-Starterbatterie bedeutet dies eine Entladetiefe von 10% . Hier gilt es zu beachten, dass Starterbatterien nur bis zu einer Entladetiefe von 15% noch ausreichend zyklenfest sind. Für jedes Wohnmobil müssen deshalb die Leistung der Lichtmaschine und die Kapazität der Starterbatterie ermitteln werden, um die maximale Belastung und Entladetiefe festzulegen. Mit den z.Z. in den Basisfahrzeugen standardmäßig eingebauten Lichtmaschinen können WR mit einer Dauerleistung bis zu 1000W eingebaut werden. Ob es ein Sinus-WR sein soll, wird durch die Anforderung der zu betreibenden Verbraucher und durch den wirtschaftlichen Aspekt bestimmt. Auf dem Markt gibt es Wasserkocher, Kaffeemaschinen, Staubsauger, Backöfen und Haarföhns mit Leistungen von 600W -700W, die ihren Zweck gut erfüllen. Der Einbau eines 750-W-Sinus Wechselrichter in meinem Wohnmobil ist aus meiner Sicht ein ausgewogener Kompromiss. Auf der Gleichstromseite wird die Zuleitung mit einer Hochstromsicherung abgesichert. Der Betrieb des WR wird mit einer SPS-Steuerung (LOGO! Siemens und einem Hochstromrelais für die 12V Zuleitung zum WR gesteuert. Die Wechselstromseite wird verzögert eingeschaltet und mit einer automatischen Netzumschaltung mit Netzpriorität in die vorhandene Wechselstromverteilung des Wohnmobils eingespeist. Die Bedienelemente, bestehen aus 2 Tastern mit integrierten LEDs. Ein Taster wird im Basisfahrzeug (Bedienung während der Fahrt) und der andere im Aufbau eingebaut. Mit dem Taster wird der WR einund ausgeschaltet. Die reinen Materialkosten betragen ca. 650,00 €. Zusätzliches Gewicht 4,5Kg. Seite 8 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Verbesserungen durch die Einrüstung des WR mit Anschluss an die Starterbatterie Im gesamten Wohnmobil stehen jederzeit 230V zur Verfügung. Die Aufbaubatterie wird während der Fahrt schonender und besser geladen. Der Kühlschrank kann während der Fahrt mit 230V betrieben werden. Die Aufbaubatterie kann auch im Stand mit laufendem Motor deutlich schneller und schonender geladen werden. Mit der Kombination aus Motor, Lichtmaschine, Starterbatterie und WR steht ein kostengünstiger „230V Generator“ zur Verfügung. Die Versorgungssicherheit und der Komfort des Wohnmobils wird deutlich erhöht. Die Steuerung/Sicherheitsschaltung (SiS). Mit einer SPS-Steuerung von SIEMENS (LOGO!) wird die Sicherheitsschaltung realisiert. Die SPS hat eine Betriebsspannung von 12V, ist preiswert, klein und leicht und deshalb für diese Aufgabe bestens geeignet. Im Gegensatz dazu wäre eine diskret aufgebaute Relaisschaltung zu aufwendig und deutlich teurer. Außerdem bietet die LOGO! sehr flexible Änderungs- und Erweiterungsmöglichkeiten. Die Software für die LOGO! wurde von mir erstellt und erprobt. In die Software sind auch die praktischen Erkenntnisse, die ich während meiner Reisen gewonnen habe, eingeflossen und haben daraus eine verlässliche Steuerung gemacht. Die SiS der LOGO! übernimmt alle unter „Risiken und Lösungen“ beschriebenen Sicherheitsforderungen sowie zusätzliche Komfortfunktionen, die sich im Zuge der Entwicklung und der Erprobung als nützlich und zum Teil auch als notwendig ergeben haben. 1. Überwachung der Batteriespannung ohne Motorlauf a. Der WR kann nur bei einer Batteriespannung >=12,4V zugeschaltet werden. Die Sperrung erfolgt, wenn die gemessene Spannung für 3 Sekunden unterhalb der 12,4V liegt. Seite 9 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil b. Wenn der WR die Batterie belastet, wird die Batteriespannung je nach Last sinken. Deshalb toleriert die SiS nach dem Einschalten des WR auch eine Batteriespannung bis zu 11,0V. Sinkt die Spannung weiter, schaltet die SIS den WR ab. Auch hier muss die Spannung 3 Sekunden unterhalb der 11,0V liegen. c. Ohne Motorlauf wird der WR bei einer Batteriespannung > 12,0V nach 60 Minuten abgeschaltet. d. Sinkt die Spannung unter 12,0V , wird der WR nach 10 Minuten abgeschaltet. Der 10 Minuten-Timer läuft nur, wenn die Spannung unter 12,0V liegt. Die Zeit wird aufaddiert. mit Motorlauf e. Wenn der Motor läuft, wird zum Schutz der Lichtmaschine vor Überlastung der WR bei einer Batteriespannung <=13,0V abgeschaltet. 2. Lastfreier Ein- und Ausschaltzyklus a. Beim Einschalten werden zuerst die 12V über ein Lastrelais an den WR geschaltet. Zeitlich verzögert werden die 230V des WR für die Verbraucher freigegeben. Generell beträgt die Verzögerung 2 Sekunden. b. Wird vor dem Einschalten des WR der Motor gestartet, beträgt die gesamte Verzögerungszeit allerdings 17 Sekunden (gerechnet ab Start des Motors). Die Verzögerung stellt sicher, dass der WR initialisiert ist und die Sicherheitseinrichtungen des Aufbaus den Motorlauf erkennen können, um z. B. Antennen oder Treppen einzufahren. c. Beim Ausschalten werden zuerst die 230V abgeschaltet. 2 Sekunden später werden die 12V vom WR abgeschaltet. d. Der Ein- und Abschaltzyklus läuft automatisch ab. 3. Automatisches Abschalten des WR a. Wenn der Motor nicht läuft, wird der WR generell nach 60 Minuten abgeschaltet. Bei einer Batteriespannung <=12,0V wird der WR nach 10 Minuten abgeschaltet. o Schutz der Batterie vor zu langer Nutzung ohne Motorlauf und damit vor zu großer Entladetiefe. b. Wenn die Zündung eingeschaltet wird, schaltet der WR ab. o Diese Funktion kann umgangen werden, wenn der WR am Armaturenbrett mit dem Taster EIN-B eingeschaltet wird und innerhalb von 20 Sekunden der Motor gestartet wird. Dies ist notwendig, damit auf Stellplätzen, nach Seite 10 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Start des Motors, das Einfahren der Treppen und/oder Antennen etc. unterdrückt werden kann. Wird der Motor erst nach den 20 Sekunden gestartet, dann wird der WR abgeschaltet sobald die Zündung eingeschaltet wird. c. Wenn der Motor abgestellt wird und die Zündung noch an bleibt, schaltet der WR nach 60 Sek ab. Werden Motor und Zündung gleichzeitig abgeschaltet, verhält sich die Schaltung wie unter a. beschrieben. d. Mit den Tastern EIN-A und EIN-B wird der WR abgeschaltet. 4. Verhinderung des Einschaltens Der WR kann nicht eingeschaltet werden wenn a. nur die Zündung an ist oder b. die Batteriespannung nicht ausreicht (<= 12,4V) oder c. das Wohnmobil an 230V angeschlossen ist. 5. Der WR kann mit den Tastern EIN-A oder EIN-B ein-/ausgeschaltet werden a. EIN-A ist der Taster im Aufbau. Wenn damit der WR eingeschaltet wird, schaltet der WR mit Zündung an, wieder ab kann aber, nach dem der Motor gestartet wurde, wieder eingeschaltet werden. Wenn der Motor nicht läuft, stehen die 230V vom WR nur an den Steckdosen im Wohnmobil zur Verfügung. Der Kühlschrank und das Ladegerät sind abgeschaltet. b. EIN-B ist der Taster am Armaturenbrett. Wenn damit der WR eingeschaltet wird, schaltet der WR in den ersten 20 Sekunden nicht automatisch ab, wenn in dieser Zeit die Zündung eingeschaltet und der Motor gestartet wird. Damit bleiben die 230V an der Steuergruppe des Wohnmobils bestehen und die Sicherheitseinrichtungen des Aufbaus fahren z. B. die Antenne oder die Treppe nicht ein. Wenn der Motor läuft werden außerdem der Kühlschrank und das Ladegerät mit 230V des WR versorgt. Wird der Motor innerhalb der 20 Sekunden nicht gestartet, verhält sich die SiS wie unter Taster EIN-A beschrieben. Auch die 230V des Ladegerätes und des Kühlschranks bleiben abgeschaltet. 6. Betriebszustandsanzeige Die blaue LED 1 zeigt an, dass der WR eingeschaltet wird/ist. Wenn die LED blinkt bedeutet dies, dass die 230V noch nicht zugeschaltet sind weil der 2Sek. Timer der Grundverzögerung noch läuft oder die 15 Sek Verzögerung nach Motorstart noch nicht abgelaufen sind. Seite 11 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil 7. Sonstiges a. Die Wohnmobilsteuerung AUX2 schaltet die Versorgungsspannung für die LOGO! ein. b. Wenn der Motor nicht läuft und der Wechselrichter in Betrieb genommen wird, wird mit Ausgang Q4 ein Relais geschaltet, dass das Ladegerät und den Kühlschrank des Wohnmobils von der 230V Versorgung trennt. Läuft dagegen der Motor, so wird das Ladegerät und der Kühlschrank auch durch den WR mit 230V versorgt. Hier muss beachtet werden, dass ggf. beim Zuschalten von weiteren 230V- Verbrauchern die Leistungsgrenze des WR überschritten werden kann (siehe auch d.). c. Wird der WR mit dem Taster EIN-B eingeschaltet, wird im Gegensatz zum Taster EIN-A das Ladegerät und der Kühlschrank zunächst mit 230V versorgt. Wenn allerdings innerhalb von 20 Sek der Motor nicht gestartet wird, werden Ladegerät und Kühlschrank von den 230V des WR getrennt. Die Schaltung verhält sich außerdem dann so, als wäre sie vom Taster EIN-A eingeschaltet worden. Wird der Taster EIN-B beim Einschalten für 2 Sekunden gedrückt gehalten, dann wird der Kühlschrank und das Ladegerät sofort getrennt und bleiben auch nach Motorstart getrennt. Diese Funktion ermöglicht es, einen 230V Verbraucher anzuschließen, dessen Leistung an die Leistungsgrenze des WR reicht. Sonst könnte der WR durch die zusätzliche Last des Kühlschranks und des Ladegerätes überlastet sein und würde ggf. abschalten. d. Wenn während der Fahrt der WR zugeschaltet wird (Taster EIN-A oder EIN-B), werden alle Steckdosen und alle Verbraucher (auch Ladegerät und Kühlschrank) mit 230V versorgt (Ausnahme siehe c.). e. Wenn das Wohnmobil an 230V Landstrom angeschlossen ist, wird mit dem Eingang „Signal 230V“ das Einschalten des WR verhindert. Das „Signal 230V“ ist eine 12V DC Spannung die vom Ladegerät zur Verfügung gestellt wird. Es kann an der Steuergruppe oder am Ladegerät des Wohnmobils abgenommen werden. f. Neben dem Taster EIN-B wurde noch eine rote LED installiert. Diese ist am Signal 230V vom Ladegerät angeschlossen. Wenn die LED leuchtet dann ist entweder das Wohnmobil, an ein 230V Netz extern angeschlossen oder der WR ist mit Motorlauf in Betrieb. Hinweis: In beiden Fällen ist das Ladegerät in Betrieb. Wird die 230V Versorgung abgeschaltet (der WR ist aus oder das 230V Kabel ist vom Wohnmobil abgezogen), dann wird die LED noch einige Sekunden nachleuchten. In dieser Zeit kann der WR nicht wieder eingeschaltet werden. Erst wenn die rote LED aus ist, kann der WR eingeschaltet werden. Seite 12 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Zusammenfassung Die Kapazität der Bordbatterie braucht wegen des WRs nicht erhöht werden. Dadurch wird die Einrüstung kostengünstiger und gewichtsneutraler. Für die Zuleitung der 230V in den Aufbau wird nur ein geringer Kabelquerschnitt benötigt. Das senkt die Kosten und spart Gewicht. Die Bordbatterie bleibt unbelastet und wird geschont (Erhöhung der Versorgungssicherheit). Folgekosten werden dadurch gesenkt. Das im Wohnmobil vorhandenen Ladegerät kann während der Fahrt und im Stand (Motor läuft) die Aufbaubatterie laden. Die Aufladung der Aufbaubatterie mit dem Ladegerät des Aufbaus erfolgt in der Regel schneller, vollständiger und schonender als mit der Lichtmaschine. Der Kühlschrank kann während der Fahrt mit 230V betrieben werden und kühlt damit während der Fahrt effektiver als mit 12V und risikoloser als mit Gas. Die Einrüstung erfolgt ohne wesentliche Veränderung der vorhandenen Installation/Technik des Wohnmobils und des Basisfahrzeugs. Dadurch bleiben alle Funktionen der elektrischen Anlage des Wohnmobils erhalten. Durch die Einspeisung in die vorhandene 230V Verteilung des Wohnmobils können alle Geräte an den im Wohnmobil vorhandenen 230V Steckdosen, sofern die Geräte im Leistungsspektrum des WR liegen, sofort benutzt werden. Es entstehen keine zusätzlichen Kosten für die 230V Installation. Mit der Kombination aus Motor, Lichtmaschine, Starterbatterie und WR steht jederzeit ein kostengünstiger „230V Generator“ zur Verfügung. Die Versorgungssicherheit des Wohnmobils wird deutlich größer. Änderungen und Erweiterungen an der SPS-Steuerung sind jederzeit einfach und flexibel möglich. Durch die Nutzung der SPS-Steuerung als SiS kann der WR an die Starterbatterie angeschlossen werden. Probleme durch unbemerktes Entladen der Starterbatterie und /oder Störungen der elektrischen Funktionen im Aufbau werden weitestgehend ausgeschaltet. Es eröffnet allen Wohnmobilbesitzern damit die Möglichkeit, die fahrzeugeigene Energieversorgung kostengünstig für die Versorgung des Aufbaus optimal einzusetzen. Seite 13 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 1 „Anschlussplan SPS-Steuerung“ Seite 14 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 2 „Blockschaltbild Stromverteilung“ Seite 15 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 3 „Verkabelung“ Seite 16 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 4 „230V Verteilung und Steuerung“ Seite 17 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 5 „Beispiel Wechselrichter“ Sinus Wechselrichter Dauerleistung 750 W für 3 Minuten 800 W maximal 1400W Gewicht 2,7 Kg 330,00€ Seite 18 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 6 „Beispiel Netzumschalter, Relais und Sicherung“ Automatische Netzumschaltung mit Prioritätseingang 40,00€ Lastrelais mit 100A Schaltleistung und mit Schraubanschlüssen ca. 24,00 € Hochstromsicherungshalter mit Sicherung ca. 11,00€ Seite 19 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 7 „Einbaubeispiele Netzumschalter, Taster , LEDs etc.“ Batterieumschalter Netzumschalter FI-Schutzschalter Solarregler Relay für 230V Kühlschrank und Ladegerät Rote LED für 230V extern oder WR anzeige Taster EIN-A mit blauer LED Seite 20 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Taster EIN-B mit blauer LED Ladegerät SPS-LOGO! von Siemens Seite 21 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected] Wechselrichter im Wohnmobil Anlage 8 „Beispiel für die Auswahl der Komponenten und Bezugsquellen“ 1x 12/750 SINUS WR 330,00 € (TransWatt in Soest) 1x Netzumschaltung (FRARON electronic) 291597 40,00 € 1x FI 2polig 30mA auf Putz 30,00 € 1x Lastrelais 180A (NAGARES 1x Lastsicherung 80A (FRARON electronic) 290011 23,80 € RL 12/180) 1,88 € 9,48 € 1x Sicherungshalter (FRARON electronic) 290011 110,00€ 1x SPS Steuerung LOGO! (SIEMENS) 1x Relais zur Abschaltung Ladegerät/Kühlschrank 9,00 € 2x Taster mit LED blau 22,00€ (CONRAD) 1x LED Signalleuchte rot (CONRAD) 726567-29 2,17 € 1x Freilaufdiode 1N4148 (CONRAD) 162396-29 0,10 € 2x Widerstand 2,4K 0,1% (CONRAD) 2,60€ 2m Batteriekabel 35mm² (ROT) 20,00 €?? 2m Batteriekabel 35mm² (BLAU) 20,00 €?? 15m Steuerleitung 20,00 €?? 5,00 €?? Diverse Aderendhülsen, Klemmen, Quetschösen etc. Summe ~ 650,00 € Seite 22 von 22 © 2008 Rainer Klasani Uhlandstraße 28 59609 Anröchte Tel. 02947 – 1754 E-Mail: [email protected]
