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Aufladen von LiFePO4-Akkus über die Lichtmaschine eines Wohnmobils: So wählen Sie ein passendes DC-DC-Ladegerät aus
Ein 150-A-Generator ist nicht automatisch für ein 50-A-DC-DC-Ladegerät geeignet. Diese Anleitung zeigt, wie man die Leistung eines DC-DC-Ladegeräts für Wohnmobile anhand der tatsächlichen Generatorlast, der LiFePO4-Ladegrenzen, der Umwandungsverluste, des Verhaltens eines intelligenten Generators und der Fahrzeit auslegt.
Eine Nennleistung der Lichtmaschine von 150 A oder 220 A wirkt wie ein riesiger Vorrat an Reservestrom, doch diese Zahl sagt nur sehr wenig darüber aus, wie viel Strom die Lichtmaschine kontinuierlich an eine Lithium-Hausbatterie liefern kann, nachdem der Motor, das Steuergerät, die Kühlerlüfter, die Beleuchtung, Klimaanlagengebläse, die Sitzheizung, das Kraftstoffsystem, die Fahrwerkselektronik und die Temperaturregelung bereits ihren Anteil entnommen haben.
Warum sollten wir also die Leistung eines DC-DC-Ladegeräts für Wohnmobile allein anhand der Angaben auf dem Aufkleber der Lichtmaschine bestimmen?
Das würde ich nicht tun.
Die richtige Frage lautet nicht: “Wie viele Ampere liefert meine Lichtmaschine?”
Es lautet:
Wie viel elektrische und thermische Reserve verfügt der Generator tatsächlich unter den von mir erwarteten ungünstigsten Fahrbedingungen, und wie viel davon kann das DC-DC-Ladegerät sicher in Anspruch nehmen?
Dieser Unterschied ist von Bedeutung, da LiFePO4 sich durch eine außergewöhnlich hohe Stromaufnahmefähigkeit auszeichnet. Eine LiFePO4-Batterie der 12-V-Klasse ist in der Regel ein 4S-Akku, der Lithium-Eisenphosphat verwendet, LiFePO₄, wobei jede Zelle eine Nennspannung von etwa 3,2 V hat, was auf Akkupackebene eine Nennspannung von etwa 12,8 V ergibt. Falls Sie eine Auffrischung zu diesen Spannungsverhältnissen benötigen, finden Sie in unserem LiFePO4-Spannungsdiagramm für 12-V-, 24-V-, 48-V-, 51,2-V- und 76,8-V-Systeme erläutert die Anzahl der Reihen und das Verhalten bei Ruhespannung.
Dass das Aufladen so einfach ist, ist praktisch.
Außerdem lassen sich damit Mängel bei der Einbauqualität der Lichtmaschine schnell aufdecken.
In der Regel ist die Lichtmaschine das begrenzende Bauteil, nicht die LiFePO4-Batterie
Die alte Welt der Blei-Säure-Batterien hat Wohnmobilbesitzer dazu gebracht zu glauben, dass die Batterie den Ladestrom von selbst begrenzt.
LiFePO4 stellt diese Annahme auf den Kopf.
Eine Lithium-Hausbank mit niedrigem Ladezustand kann eine hohe Belastung für eine Ladequelle darstellen. Wenn man eine ausreichende Lithiumkapazität an eine Lichtmaschine anschließt, ohne dass eine nennenswerte Stromregelung vorhanden ist, nimmt die Batterie möglicherweise noch lange Zeit gerne Strom auf, nachdem die Lichtmaschine bereits begonnen hat, diese Konstellation zu bereuen.
Das ist keine reine Theorie.
In einem Bericht aus dem Jahr 2019 Fallstudie zur Lichtmaschinenladung von Victron Energy, ein Prüfstand lud einen 300-Ah-Lithium-Batterie beim Vergleich des Verhaltens herkömmlicher und geregelter Lichtmaschinen. Victron identifizierte insbesondere die Überhitzung der Lichtmaschine und den Ausfall der Gleichrichterdioden nach einer Abschaltung durch das BMS als zwei wesentliche Risiken, die im Test aufgezeigt wurden.
Rauch ist Daten.
Und genau hier stimme ich vielen oberflächlichen Ratschlägen zum Thema Wohnmobil nicht zu: Zu sagen: “Meine Lichtmaschine hat 200 A, also beansprucht ein 50-A-Ladegerät nur 25% ihrer Nennleistung”, ist keine technische Berechnung.
Die Nennleistung des Generators entspricht nicht seiner im Warmlauf im Leerlauf dauerhaft verfügbaren Reserve-Leistung.
Warum der Leerlauf wichtiger ist als die Autobahngeschwindigkeit
Die Kühlung des Generators verbessert sich in der Regel mit steigender Drehzahl und zunehmendem Luftstrom. Ein Wohnmobil, das sich an einem heißen Nachmittag im Stau durch den Verkehr quält, während Klimaanlage, Kühlerlüfter, Scheinwerfer, Armaturenbrettelektronik und ein DC/DC-Ladegerät in Betrieb sind, kann daher eine größere Belastung darstellen als eine Fahrt mit 65 mph.
Ich möchte, dass das System diese schwierige Situation übersteht.
Nicht nur der Zustand wie aus der Broschüre.
Das bedeutet, dass die Dimensionierung eines DC-DC-Ladegeräts mit Folgendem beginnen sollte: gemessene oder vom Hersteller angegebene Lichtmaschinenleistung, vorzugsweise unter Berücksichtigung des Verhaltens im Warmleerlauf, anstatt eines Prozentsatzes, der aus einer Regel aus dem Internet entnommen wurde.
Was ein DC-DC-Ladegerät für Wohnmobile eigentlich leistet
Ein DC/DC-Ladegerät für Wohnmobile, auch als Batterie-zu-Batterie-Ladegerät oder B2B-Ladegerät bezeichnet, wird zwischen das Bordnetz des Fahrzeugs und die LiFePO4-Hausbatteriebank geschaltet.
Es erfüllt drei nützliche Aufgaben.
Erstens, es begrenzt den Strom. Wenn Sie ein 30-A-Ladegerät installieren und dieses korrekt konfigurieren, kann die Lithium-Batteriebank nicht einfach 80 A oder 120 A über diesen Ladepfad beziehen, nur weil ihr Ladezustand gerade niedrig ist.
Zweitens ist es regelt die Ladespannung. Ihr Lichtmaschinen- und Starterbatteriesystem wurde auf die Anforderungen des Fahrzeugs abgestimmt und nicht unbedingt auf das genaue LiFePO4-Ladeprofil, das vom Hersteller Ihrer Hausbatterie vorgegeben wurde.
Drittens kann ein gutes Ladegerät mit folgenden Situationen umgehen Generatoren mit variabler Spannung oder intelligente Generatoren dessen Leistung je nach ECU-Strategie steigt und fällt.
Dieser letzte Teil verdient mehr Beachtung, als ihm zuteilwird.
In der Dokumentation zum Orion XS von Victron wird darauf hingewiesen, dass eine intelligente Lichtmaschine unterhalb von 12,5 V unter bestimmten Bedingungen. Ein Batterie-zu-Batterie-Ladegerät ist so ausgelegt, dass es schwankende Eingangsspannungen ausgleicht und gleichzeitig eine geregelte Ausgangsspannung für die Hausbatterie liefert.
Bei der direkten Lichtmaschinenaufladung haben Sie nicht denselben Grad an Kontrolle.
So dimensionieren Sie ein DC-DC-Ladegerät ohne Rätselraten
Ich verwende vier Grenzwerte.
Ihr Ladegerät sollte die unterste praktikable Grenze nicht überschreiten, die sich wie folgt ergibt:
Der zulässige Ladestrom des LiFePO₄-Akkus
Die nachgewiesene Dauer-Reserveleistung des Generators
Verkabelung, Sicherungen, Steckverbinder und Einbaubedingungen
Die Ladeleistung, die Sie während der Fahrt tatsächlich benötigen
Der Kleinste gewinnt.
Diese einfache Regel verhindert viele fehlerhafte Installationen.
Schritt 1: Überprüfen Sie den maximalen und den empfohlenen Ladestrom für LiFePO4
Rufen Sie das Datenblatt der Batterie auf.
Nicht das Angebot auf dem Marktplatz.
Nicht irgendein Kommentar, in dem es heißt: “LiFePO4 hält 1C aus.”
Das eigentliche Datenblatt.
Angenommen, Sie haben einen 200-Ah-LiFePO4-Akku, und der Hersteller gibt Folgendes an:
50 A empfohlener Ladestrom
Maximaler Ladestrom: 100 A
100 A BMS-Ladegrenze
Ein 100-A-DC-DC-Ladegerät könnte technisch gesehen unter dem BMS-Grenzwert bleiben.
Ich würde trotzdem nicht automatisch eines installieren.
“Maximal” ist ein Grenzwert, kein Zielwert. Die Batterietemperatur, der Zellausgleich, andere Ladequellen, die Verkabelung und die Strategie zur Verlängerung der Lebensdauer spielen nach wie vor eine Rolle.
Und denken Sie daran, dass sich die Ladekapazitäten addieren.
Ein 50-A-DC/DC-Ladegerät für Wohnmobile in Kombination mit einer 35-A-Solarladeleistung kann potenziell rund 85 A in die Batteriebank einspeisen, wenn beide Komponenten mit voller Leistung arbeiten. Wer ein System mit mehreren Energiequellen aufbaut, sollte sich auch unseren Leitfaden zu Aufladen großer LiFePO₄-Batteriebänke mit Solar- und Generatorstrom denn jedes Ladegerät kann nicht so betrachtet werden, als ob es für sich allein stünde.
Schritt 2: Die tatsächliche Reservekapazität der Lichtmaschine ermitteln
Nehmen wir einmal an, Ihr Wohnmobil verfügt über eine 180-A-Lichtmaschine.
Das trifft zu nicht Das bedeutet, dass Ihnen 180 A für die Hausbatterie zur Verfügung stehen.
Sie müssen die Fahrzeuglasten berücksichtigen.
Idealerweise sollten Sie den Chassis-Strom unter realistischen Bedingungen messen:
Motor vollständig warmgelaufen
Generator heiß
Motor im Leerlauf
Scheinwerfer an
Betrieb des HLK-Gebläses
Ein- und Ausschalten des Kühlerlüfters
Weitere nützliche Fahrwerkszubehörteile, die zum Einsatz kommen
Vergleichen Sie anschließend die tatsächliche Last mit den Angaben des Generatorherstellers zur Leistung im Betriebszustand, sofern diese verfügbar sind.
Wenn das Fahrzeug unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen bereits 90 A benötigt, bleibt kaum noch Spielraum, wenn man einfach blindlings weitere 60 A an DC-DC-Eingangslast hinzufügt, nur weil “die Lichtmaschine 180 A anzeigt”.
Deshalb stören mich feste Regeln wie “Verwende 30% der Lichtmaschinenleistung” oder “50% ist immer sicher”.
Ein Prozentsatz ist kein Temperatursensor.
Schritt 3: Umrechnung der Ausgangsstromstärke des Ladegeräts in die Eingangsstromstärke der Lichtmaschine
Das ist die Berechnung, die viele Käufer übersehen.
A Ein 50-A-DC-DC-Ladegerät zieht nicht unbedingt nur 50 A von der Lichtmaschinenseite.
Die Leistung muss ausgeglichen sein, abzüglich der Umwandlungsverluste.
Eine nützliche Planungsgleichung lautet:
Strom auf der Lichtmaschinenseite ≈ (Ladegerät-Ausgangsspannung × Ladegerät-Ausgangsstrom) ÷ (Spannung auf der Lichtmaschinenseite × Wirkungsgrad des Ladegeräts)
Angenommen:
LiFePO4-Ladespannung: 14,4 V
Ladegeräteeffizienz für eine konservative Planung: 90%
Spannung auf der Lichtmaschinenseite: 13,8 V
Für ein 50-A-Ladegerät:
(14,4 V × 50 A) ÷ (13,8 V × 0,90) ≈ 58 A
Senken Sie nun die Eingangsspannung auf 12,5 V:
(14,4 V × 50 A) ÷ (12,5 V × 0,90) = 64 A
Das ist ein wesentlicher Unterschied.
Ein modernes, hocheffizientes Gerät kann eine bessere Leistung erbringen. Zum Beispiel das Technische Daten des Victron Orion XS 12/12-50A gibt den einstellbaren Eingangs-/Ausgangsstrom an, beginnend bei 1–50 A, bis zu 700 W Dauerleistung bei 40 °C, und 98,51 TP3T – maximaler Wirkungsgrad. Außerdem sind darin Leistungsreduzierungen bei Temperaturen über 40 °C unter den angegebenen Bedingungen festgelegt.
Der maximale Wirkungsgrad ist nicht der Wert, den ich blindlings für eine Auslegung der Verkabelung im ungünstigsten Fall zugrunde legen würde.
Konservatives Design.
Später überprüfen.
Schritt 4: Die Größe richtet sich nach der Fahrzeit, nicht nach dem Wunsch, damit anzugeben
Fragen Sie sich nun, wie viele Amperestunden Sie während der Fahrt tatsächlich ersetzen müssen.
Angenommen, eine 200-Ah-Batterie hat einen Ladezustand von 20% und Sie möchten einen Ladezustand von 80% erreichen.
Sie müssen Folgendes ersetzen:
200 Ah × 60% = 120 Ah
Unter Vernachlässigung von Tapering und anderen Verlusten für eine erste Schätzung:
20-A-Ladegerät: ca. 6 Stunden
30-A-Ladegerät: ca. 4 Stunden
40-A-Ladegerät: ca. 3 Stunden
50-A-Ladegerät: ca. 2,4 Stunden
Wenn Ihre übliche Fahrzeit zwei Stunden beträgt, könnte ein 20-A-Ladegerät dazu führen, dass Sie dauerhaft den Anschluss verpassen.
Wenn Sie jedoch sechs Stunden zwischen den Campingplätzen fahren, kann ein 50-A-Ladegerät zu einer unnötigen Erwärmung der Lichtmaschine führen.
Größer heißt nicht gleich besser.
„Matched“ ist intelligenter.
Auslegungstabelle für DC-DC-Ladegeräte: Was die Lichtmaschine tatsächlich vorfindet
Die folgenden Zahlen gehen von folgenden Annahmen aus: 14,4-V-Ladegerät-Ausgang und Wirkungsgrad der Umwandlung 90%. Es handelt sich dabei um Richtwerte und nicht um einen Ersatz für die Installationsanleitung des Ladegeräts.
DC-DC-Ladegerät-Ausgang
Eingangsspannung ca. 13,8 V
Ungefähre Eingangsspannung bei 12,5 V
Typische Planungsanwendungen
20A
23,2 A
25,6 A
Kleine Batteriebänke mit 100–200 Ah, begrenzte Leistungsreserve der Lichtmaschine
30A
34,8 A
38,4 A
Gängige Wohnmobil-Anlagen mit 100–300 Ah
40A
46,4 A
51,2 A
Größere Banken mit nachgewiesener Generatorkapazität
50A
58,0 A
64,0 A
Batteriebänke mit 200 Ah und mehr, langer netzunabhängiger Betrieb, leistungsstärkere Lichtmaschinen
60 A
69,6 A
76,8 A
Große Banken erst nach einer gründlichen Überprüfung der Lichtmaschine und der Verkabelung
Diese letzte Spalte ist kein Gesetz.
Die aktuellen technischen Leitlinien von REDARC bieten einen nützlichen Vergleichsmaßstab: Das Unternehmen empfiehlt seine 25A BCDC1225D für 75–200 Ah-Batteriebänke, während größere Einzelbatterien und Batteriebänke mit mehreren Batterien in Richtung 40 A oder 50 A Modelle, wobei Installateure gleichzeitig darauf hingewiesen werden, den vom Batteriehersteller empfohlenen maximalen Ladestrom nicht zu überschreiten.
Das betrachte ich als Ausgangspunkt.
Das ist kein Einverständnisformular.
20 A, 30 A, 40 A oder 50 A: Welches DC-DC-Ladegerät ist die richtige Wahl?
Ein 20-A-DC-DC-Ladegerät
Ein 20-A-Gerät ist sinnvoll, wenn die Leistung der Lichtmaschine tatsächlich begrenzt ist, die Batteriebank nur über eine geringe Kapazität verfügt oder das Wohnmobil über längere Zeiträume unterwegs ist.
Bei einer 100-Ah-LiFePO4-Batteriebank dauert das Aufladen von 60 Ah bei 20 A etwa drei Stunden, bevor das tatsächliche Ladeverhalten berücksichtigt wird.
Langsam?
Ja.
Schlecht?
Nicht unbedingt.
Ich würde lieber ein bewusst auf 20 A begrenztes Ladegerät einbauen, als eine in die Jahre gekommene 90-A-Lichtmaschine zu überlasten, nur um einen Wettstreit um die schnellste Ladezeit zu gewinnen.
Ein 30-A-DC-DC-Ladegerät
30 Ampere sind für viele Transporter, Wohnwagen und kleinere Wohnmobile ein sehr praktischer Mittelweg.
Es kann in etwa Folgendes ersetzen:
30 A × 3 Stunden = 90 Ah
während einer dreistündigen Fahrt unter idealen Bedingungen mit konstanter Leistung.
Bei einer 200-Ah-Batteriebank ist das eine beträchtliche Menge.
Und die Nachfrage auf der vorgelagerten Seite könnte im mittleren bis hohen 30-A-Bereich bleiben, anstatt in Richtung 60 A und mehr zu steigen.
Ein 40-A-DC-DC-Ladegerät
40 Ampere machen Sinn, wenn die Hausbatteriebank wächst und die Ladefenster kleiner werden.
Aber genau hier möchte ich konkrete Informationen zur Lichtmaschine haben.
Bei einer Eingangsspannung von 13,8 V und unserer konservativen Annahme hinsichtlich des Wirkungsgrads des 90% kann ein 40-A-Ladegerät etwa 46 A Last auf der Generatorseite.
Fügen Sie das Fahrzeug hinzu.
Dazu kommt noch die Sommerhitze.
Dann triff die Entscheidung.
Ein 50-A-DC/DC-Ladegerät
Ein 50-A-Gerät ist für Batteriebänke mit 200 Ah, 300 Ah, 400 Ah und mehr interessant, da die Wiederaufladung dadurch deutlich schneller erfolgt.
Aber hör bitte auf, das als “50-A-Ladegerät-Last” zu bezeichnen.”
Das ist es nicht.
Das REDARC BCDC1250D, hat beispielsweise eine Nennleistung von 50 A Dauerleistung und 750 W Nennleistung, und die aktuelle Produktspezifikation sieht eine 60-A-Eingangssicherung und 60-A-Ausgangssicherung. Bei einer Recherche im August 2026 wurde auf der Produktseite ein Listenpreis von A$769,00 angezeigt, was auch daran erinnert, dass die Übertragung höherer Stromstärken Kosten verursacht, die weit über die Kosten für das Ladegerät selbst hinausgehen.
Das Kupfer wird größer.
Die Sicherungen werden größer.
Die Installation wird immer anspruchsvoller.
Intelligente Lithium-Ladefunktion der Lichtmaschine beeinflusst die Entscheidung
Intelligente Lichtmaschinen erschweren das Laden der Lichtmaschine in Wohnmobilen, da ihre Aufgabe nicht einfach darin besteht, bei laufendem Motor stets eine Spannung von 14,4 V aufrechtzuerhalten.
Das Steuergerät kann die Lichtmaschinenspannung bei geringem Strombedarf reduzieren und die Leistung in anderen Betriebszuständen wieder erhöhen.
Hervorragend für die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs.
Ärgerlich beim Laden der Hausbatterie.
Ein einfaches spannungsgesteuertes Relais, das in einem älteren Ladesystem mit fester Spannung funktionierte, kann daher in einem modernen Fahrzeug zu Störungen führen.
Ein geeignetes DC/DC-Ladegerät für Wohnmobile kann erkennen, ob der Motor läuft, und die Spannung je nach Bedarf erhöhen oder regulieren.
Victron beschreibt seinen Orion XS ausdrücklich als geeignet für Systeme mit intelligenten Euro-5- und Euro-6-Lichtmaschinen, während im Handbuch der Betrieb intelligenter Lichtmaschinen unter 12,5 V in bestimmten Situationen beschrieben wird.
Wenn Ihnen also jemand sagt: “Mein Van aus dem Jahr 2008 ließ sich über ein Relais problemlos aufladen, daher braucht Ihr Fahrzeug aus dem Jahr 2025 kein DC-DC-Ladegerät”, dann vergleicht er zwei elektrische Architekturen, als gäbe es das Modelljahr gar nicht.
Das stimmt.
Die Größe des Batteriepacks spielt nach wie vor eine Rolle
Die Leistung der Lichtmaschine setzt eine Obergrenze.
Die Batteriekapazität bestimmt einen weiteren Aspekt des Designs.
Denn Batteriekapazität und Ladekapazität bilden ein System.
Eine 100-Ah-Batteriebank mit einem 50-A-Ladegerät kann theoretisch mit 0,5 C geladen werden.
Eine 600-Ah-Batteriebank, die an ein 20-A-Ladegerät angeschlossen ist, erhält nur etwa 0,033 C.
Die gleiche Chemie.
Die Erholungszeit ist sehr unterschiedlich.
Bei großen Wohnmobil-Systemen spielt auch die Spannungsarchitektur eine Rolle. Sobald die Wechselrichterlasten in den Bereich von 2.000 W und 3.000 W steigen, frage ich mich, ob es noch sinnvoll ist, ein 12-V-System endlos auszubauen. Unser Leitfaden zum Vergleich von 12-V- und 24-V-Lithium-Batteriesysteme für Wohnmobile erklärt, warum sich der Strom bei gleicher Leistung etwa halbiert, wenn die Systemspannung verdoppelt wird.
Auf der Seite des Generators ist noch eine kompatible Ladegerätarchitektur erforderlich.
Das Problem mit der Strömung flussabwärts lässt sich jedoch leichter lösen.
Verkabelung und Schutzmaßnahmen können ein Ladegerät mit korrekter Nennleistung unbrauchbar machen
Das ist der Teil, den Käufer hassen.
Der Kauf des richtigen Ladegeräts ist keine Garantie für ein sicheres System.
Ein 50-A-Ladegerät, das mit einem zu dünnen Kabel, fragwürdigen Crimpkabelschuhen, unzureichend ausgelegten Steckverbindern oder einem billigen Sicherungshalter installiert wurde, ist nach wie vor eine mangelhafte Installation.
Der Spannungsabfall spielt eine Rolle, da das DC-DC-Ladegerät eine niedrigere Eingangsspannung möglicherweise dadurch ausgleicht, dass es mehr Eingangsstrom bezieht, um die Ausgangsleistung aufrechtzuerhalten.
Das bedeutet, dass eine mangelhafte Verkabelung zu einem unangenehmen Kreislauf führen kann:
Mehr Widerstand.
Ein größerer Spannungsabfall.
Aktueller.
Noch mehr Hitze.
Du siehst ja, wo das Problem liegt.
Bei der Dimensionierung von Kabeln müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden: Gesamtlänge des positiven und negativen Stromkreises, erwarteter Dauerstrom, Umgebungstemperatur, Isolationsklasse, Bündelung, Anforderungen an die Absicherung sowie die herstellerspezifischen Grenzwerte des Ladegeräts.
Legen Sie die Kabelstärke nicht allein anhand der Ausgangsleistung des Ladegeräts fest.
Ein echter Rückruf bei Wohnmobilen zeigt, wie schlimm es bei hohen Stromstärken werden kann
Im März 2024 veröffentlichte die NHTSA Rückruf 24V-150 abdeckend 163 Modelle nuCamp TAB 400, Cirrus 620 und Cirrus 820 der Baujahre 2023–2024, die mit Lithium-Upgrades ausgestattet sind.
Die betroffenen Wohnmobile wiesen eine 250-A-Batterietrennschalter wobei a 400-A-Schalter hätte installiert werden sollen.
Laut der NHTSA Teil 573: Bericht über Sicherheitsrückrufe, bei Tests wurde festgestellt, dass der Dauerstrom des Systems bei etwa 275A könnte zu einer Überhitzung des Trennschalters führen und möglicherweise die Verkabelung zum Schmelzen bringen.
Bei dieser Rückrufaktion ging es nicht speziell um ein DC-DC-Ladegerät.
Das untermauert die allgemeine Aussage.
Bei der Auslegung von Lithium-Systemen geht es um die Auslegung der Strompfade.
Die Batterie kann vollkommen in Ordnung sein, während ein Schalter, eine Klemme, ein Schutzschalter, ein Sicherungshalter, eine Sammelschiene oder ein Kabel zum schwächsten Bauteil wird.
Drei realistische Beispiele für die Dimensionierung von DC-DC-Ladegeräten
Beispiel 1: 100-Ah-LiFePO₄-Batteriebank und eine ältere Lichtmaschine
Angenommen:
100-Ah-LiFePO4-Akku
Der Batteriehersteller erlaubt eine Ladestromstärke von 50 A
Realistische tägliche Entladung: 50–60 Ah
Drei bis vier Stunden Fahrt
Der Spielraum der Lichtmaschine ist begrenzt
Ich würde mir zunächst einmal ein 20-A- oder 25-A-DC/DC-Ladegerät.
Bei 20 A können drei Fahrstunden theoretisch etwa 60 Ah ersetzen.
Das entspricht dem tatsächlichen Ladeziel, ohne dass ein Ladegerät der 50-A-Klasse an eine Lichtmaschine angeschlossen werden muss, die dieser Belastung nicht standhalten muss.
Einfach funktioniert.
Beispiel 2: 200-Ah-LiFePO₄-Batteriebank in einem Wohnmobil
Angenommen:
200-Ah-Batteriebank
Die Batterie ermöglicht eine Ladestromstärke von mindestens 50 A
Täglicher Verbrauch: 90–120 Ah
Drei bis vier Stunden Fahrt
Die Prüfung der Lichtmaschine ergibt, dass genügend Reserve für einen zusätzlichen Strombedarf von etwa 40 A vorhanden ist
Ich würde ernsthaft darüber nachdenken, ein 30-A-DC-DC-Ladegerät.
Bei einer Ausgangsleistung von 30 A beträgt die theoretische Ersatzkapazität für drei Stunden etwa 90 Ah.
Und nach unserer früheren Berechnung dürfte die Stromaufnahme auf der Lichtmaschinenseite je nach Eingangsspannung etwa 35–38 A betragen.
Das lässt sich viel leichter begründen, als sich für 50 A zu entscheiden, nur weil es auf einer Einkaufsseite schneller erscheint.
Beispiel 3: 400-Ah-LiFePO₄-Batteriebank in einem Fahrzeug der Klasse C oder Klasse A
Angenommen:
400-Ah-Batteriebank
Das Batteriesystem unterstützt eine Ladeleistung von 100 A
Täglicher Verbrauch: 150–200 Ah
Fahrzeiten: drei bis fünf Stunden
Die Lichtmaschine verfügt über eine nachweislich hohe Leistungsfähigkeit im Warmbetrieb
Die Verkabelung ist für einen Eingangsstrom von 60 A und mehr ausgelegt
Nun ein 50-A-DC/DC-Ladegerät erscheint allmählich vernünftig.
Das Aufladen von 200 Ah bei 50 A dauert nach der vereinfachten Konstantstromberechnung etwa vier Stunden.
Würde ich zwei 50-A-Ladegeräte installieren, nur weil die Batterie 100 A aufnehmen kann?
Nein.
Dabei darf man nicht vergessen, die Lichtmaschine als ein System zu betrachten, das geprüft, gekühlt, überwacht und geschützt werden muss.
Die Leistungsaufnahme der Hausbank bestimmt nicht, wie viel Strom der Generator ihr sicher zuführen kann.
Vergessen Sie den Landstromwandler nicht
Die Ladung durch die Lichtmaschine ist nicht die einzige Lademöglichkeit in einem Wohnmobil.
Wenn Sie von Blei-Säure-Batterien auf LiFePO4-Batterien umsteigen, muss möglicherweise auch der vorhandene Wechselrichter überprüft werden.
Ein älteres Wohnmobil-Umrüstgerät kann zwar technisch gesehen Energie in LiFePO4-Batterien einspeisen, verwendet dabei jedoch weiterhin ein Ladeverhalten, das schlecht auf die neue Batterie abgestimmt ist.
Meine Regel für die Auswahl des besten DC-DC-Ladegeräts für LiFePO4
Mir wäre ein fachgerecht konstruiertes 30-A-Ladegerät lieber als ein schlecht begründetes 50-A-Ladegerät.
Jedes Mal.
Das beste DC-DC-Ladegerät für LiFePO4-Batterien ist nicht automatisch das Modell mit der höchsten Stromstärke, die Ihre Batterie verträgt. Es ist das Ladegerät, das während Ihrer üblichen Fahrzeit genügend Energie nachlädt, ohne die Ladespezifikationen der Batterie, die nachhaltige Leistungsreserve der Lichtmaschine oder die thermischen und elektrischen Grenzwerte der Anlage zu überschreiten.
Wenn alle vier Sicherungen für 50 A ausgelegt sind?
Verwenden Sie 50 A.
Was ist, wenn die Batterie zwar 50 A aufnehmen kann, die Lichtmaschine aber problemlos nur genug Strom für ein 20-A-Ladegerät bereitstellen kann?
Verwenden Sie 20 A.
Die Physik lässt sich nicht beirren, denn morgen ist der Campingausflug.
FAQs
Welche Größe sollte ein DC-DC-Ladegerät für LiFePO4-Batterien in einem Wohnmobil haben?
Ein richtig dimensioniertes DC/DC-Ladegerät für Wohnmobile ist das größte Ladegerät, dessen tatsächlicher Strombedarf am Generator innerhalb der nachgewiesenen Leistungsreserve des Generators im Leerlauf bleibt, während seine Ausgangsleistung unter dem vom LiFePO4-Batteriehersteller angegebenen Ladestrombegrenzung, dem BMS-Limit, der Leitungskapazität, der Sicherungsstärke und der für Ihre normale Fahrzeit erforderlichen Laderate liegt.
Bei vielen Wohnmobil-Systemen führt dies zu Ladegeräten mit etwa 20–30 A für kleinere Anlagen mit 100–200 Ah und zu Ladegeräten mit 40–50 A für größere Batteriebänke, sofern die Lichtmaschine diese unterstützen kann. Entscheiden Sie sich nicht allein aufgrund der Batteriekapazität, sondern berechnen Sie auch den vorgeschalteten Eingangsstrom.
Kann ich einen LiFePO4-Akku direkt über die Lichtmaschine eines Wohnmobils aufladen?
Unter direkter LiFePO4-Ladung über die Lichtmaschine versteht man die elektrische Anbindung der Lithium-Batteriebank des Wohnbereichs an das Ladesystem des Fahrzeugs ohne ein spezielles, stromregulierendes DC-DC-Ladegerät; obwohl manche elektrischen Systeme auf diese Weise ausgelegt werden können, kann dies herkömmliche Lichtmaschinen hohen Dauerströmen, ungeeignetem Spannungsverhalten, Abschaltvorgängen des BMS und thermischer Belastung aussetzen.
Bei den meisten Nachrüstungen in Wohnmobilen bevorzuge ich eine kontrollierte Ladung über ein lithiumkompatibles Batterie-zu-Batterie-Ladegerät. Die Tests von Victron aus dem Jahr 2019 haben gezeigt, warum eine Überhitzung der Lichtmaschine und BMS-bedingte Überspannungsereignisse mehr Beachtung verdienen, als ihnen oft zuteilwird.
Reicht ein 30-A-DC-DC-Ladegerät für eine 200-Ah-LiFePO4-Batterie aus?
Ein 30-A-DC-DC-Ladegerät reicht für eine 200-Ah-LiFePO4-Batterie aus, sofern 30 A innerhalb der empfohlenen Ladespezifikationen der Batterie liegen und die daraus resultierende Ladezeit zu Ihrem Fahrverhalten passt, da es theoretisch etwa 90 Ah in drei Stunden oder 120 Ah in vier Stunden bei konstanter Ladeleistung wiederherstellen kann.
Wenn Sie zwischen den Fahrten regelmäßig 150 Ah verbrauchen und nur zwei Stunden pro Tag unterwegs sind, reicht 30 A wahrscheinlich nicht aus, um die Batteriebank schnell genug wieder aufzuladen. In diesem Fall könnte ein 40-A- oder 50-A-Ladegerät sinnvoll sein, sofern die Lichtmaschine und die Verkabelung den höheren Strombedarf bewältigen können.
Zieht ein 50-A-DC-DC-Ladegerät 50 A aus der Lichtmaschine?
Ein 50-A-DC-DC-Ladegerät zieht nicht unbedingt nur 50 A aus der Lichtmaschine, da das Ladegerät genügend Eingangsleistung erzeugen muss, um seine Ausgangsleistung zuzüglich der Umwandlungsverluste zu decken. Das bedeutet, dass der Strom auf der Lichtmaschinenseite von der Ladespannung, der Bordnetzspannung, dem Wirkungsgrad, den Kabelverlusten, der Temperatur und der internen Stromregelungsstrategie des Ladegeräts abhängt.
Bei einer Ausgangsspannung von 14,4 V, einem Ausgangsstrom von 50 A, einer Eingangsspannung von 13,8 V und einem Wirkungsgrad von 90% ergibt die vereinfachte Berechnung etwa 58A-Eingang. Wenn die Eingangsspannung auf 12,5 V abfällt, steigt der geschätzte Wert auf etwa 64A.
Brauche ich bei einer intelligenten Lichtmaschine ein DC-DC-Ladegerät?
Ein DC-DC-Ladegerät ist in der Regel die gesteuerte Schnittstelle, die zum Laden einer LiFePO4-Hausbank über eine intelligente Lichtmaschine verwendet wird, da ECU-gesteuerte Lichtmaschinen ihre Spannung erheblich variieren können, anstatt das stabile Ladeverhalten zu gewährleisten, das eine Lithium-Zusatzbatterie erfordert, während ein kompatibles Ladegerät die Spannung erhöhen, senken und den Strom begrenzen sowie den Betriebszustand des Motors erkennen kann.
Victron dokumentiert, dass die Spannung von Smart-Generatoren unter bestimmten Betriebsbedingungen unter 12,5 V liegt, was erklärt, warum sich ältere, relaisbasierte Lademethoden nicht automatisch auf neuere Fahrzeuge übertragen lassen.
Ist ein größeres DC-DC-Ladegerät immer besser?
Ein leistungsstärkeres DC-DC-Ladegerät ist nur dann vorteilhaft, wenn die Batterie den Strom aufnehmen kann, die Lichtmaschine die erforderliche Eingangsleistung kontinuierlich liefern kann, die Kabel und Schutzvorrichtungen den Strom sicher leiten können und die kürzere Ladezeit einen tatsächlichen Vorteil bietet; andernfalls führt eine höhere Ausgangsleistung lediglich zu einer zusätzlichen Belastung der Lichtmaschine, zu Wärmeentwicklung, höheren Kupferkosten und einem höheren Installationsaufwand.
Ich würde die Leistung auf die Energierückgewinnung ausrichten und nicht auf den höchstmöglichen Wert. Wenn ein 30-A-Ladegerät Ihren typischen Verbrauch über Nacht während der Fahrt am nächsten Tag abdeckt, könnte der Wechsel zu 50 A ein Problem lösen, das Sie gar nicht haben.
Ihre nächsten Schritte
Bevor Sie ein DC-DC-Ladegerät für Wohnmobile kaufen, sollten Sie folgende fünf Zahlen notieren:
Kapazität der LiFePO4-Batterie in Ah
Vom Batteriehersteller empfohlener und maximaler Ladestrom
Modell und Nennleistung der Lichtmaschine
Gemessene oder überprüfte Leistungsreserve der Lichtmaschine im Warmleerlauf
Typische Amperestunden, die Sie an jedem Fahrtag ersetzen müssen
Berechnen Sie anschließend die erwartete Leistung des DC-DC-Ladegeräts Eingangsstrom, und nicht nur die angegebene Leistung.
Falls Sie noch dabei sind, die Batteriebank selbst auszuwählen, sehen Sie sich unsere 12V RV LiFePO4-Batterieoptionen und legen Sie die erforderliche Kapazität, den BMS-Strom, das Ladegerätprofil, den Kälteschutz und die physische Installation fest, bevor Sie sich für ein Lichtmaschinen-Ladegerät entscheiden.
Wählen Sie die Leistung des Lichtmaschinenladegeräts anhand der geringsten tatsächlichen Grenze aus – nicht anhand der höchsten Angabe auf der Verpackung.
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BYingPower bietet OEM-, Großhandels- und maßgeschneiderte LiFePO4-Akkupacks für Golfwagen, Wohnmobile, Gabelstapler, Solarspeicher, Schiffsantriebe sowie als Ersatz für Blei-Säure-Batterien an. Wir unterstützen Batteriemarken, Distributoren, Händler, Systemintegratoren und OEM-Einkäufer mit zuverlässigen Lithium-Batterielösungen, intelligenten BMS-Optionen, Private-Label-Dienstleistungen und Unterstützung bei der Erstellung von Exportdokumenten.