Umbau Solardach zum Batterieladen

Für meinen V10/2008 wollte ich das Solardach zum Batterieladen verwenden, das mindestens soweit, um den Ruhestromverbrauch darüber zu kompensieren.

Habe vor einigen Tagen dieses Ladegerät

http://www.ctek.com/de/de/chargers/D250S%20DUAL

bestellt,- hört sich sehr vielversprechend an, weil es beide Batterien gezielt nachlädt- leider ist es nicht ganz billig. Drauf gekommen bin ich durch Zufall aus der Überlegung, bei der nächsten "fälligen" Starterbatterie auf eine Hawker Reinblei Batterie zu wechseln, diese braucht aber mehr Ladespannung als unser Trex bereitstellen mag. Dann habe ich mich an die eingebaute Solarfunktion erinnert...

Hier nun die ersten Testergebnisse:

Das Ladegerät ist eingebaut- vorerst noch lose im Fussraum liegend aber komplett verkabelt. Hierzu habe ich das Steuergerät des Solardaches totgelegt, da dieses unter 15 Volt Zellenspannung keine Spannung ins Bordnetz durchgelassen hat. Die Solarzelle habe ich direkt auf die Schiebedachkontakte geschaltet und diese mit dem Ctek verbunden, da dieses einen MPP Regler eingebaut hat (steuert den Strom so, dass das Solardach maximale Leistung bringt). Die Kabel habe ich in der fahrerseitigen A-Säule angeschlossen, dort werden die Solardachkabel nach unten geführt (gelb+ und blau-, die dicksten Kabel). Die alten Kabel habe ich einfach durchgeknipst (und natürlich isoliert) - die Gebläsefunktion ist damit zunächst totgelegt. Später werde ich versuchen, mittels einer Z-Dioden Schaltung mit Durchbruchsspannung 12 Volt dort eine parallele Einspeisung vorzunehmen.

Die Verbindung zwischen Laderelais und Starterbatterie habe ich getrennt- einfach das Verbindungsblech vom Relais zur Ladeleitung Starterbatterie entfernt und zusätzlich die bordeigene Messleitung für das aktuelle Spannungsniveau der Starterbatterie auf die neue Verbindung zum Ctek umgelegt, denn die Batterie wird ja nun über das Ctek geladen (s.Bild)

Die ersten Messungen ergeben fulminante Ergebnisse: Das Solardach hat eine Nennleistung von 38 Watt bei maximaler Einstrahlung, entspräche ca. 3 A. Sonne wurde mir aber bis jetzt nicht geboten. Viel spannender ist aber die Tatsache, dass selbst bei völlig bedecktem Himmel (heute bis kurz vor Einsetzen der Dunkelheit) eine Spannung von 14-16 Volt bei einem Stromfluss von ca. 300 mA erzeugt werden. Das Ctek wandelt diese in ca. 13 Volt/300mA Ladespannung, - d.h. Ruhestromproblem ade, zusätzlich Desulphatierung und immer geladene Batterie(en)...

Während der Fahrt (2x 30 Minuten mit 2h Pause dazwischen) habe ich dann die Ladespannung geloggt:
Das Ladegerät lädt aus der Generatorleitung 20A/ 14.7 Volt in die Starterbatterie. Auf der Hinfahrt von Anfang bis Ende, während der Pause 13.8 Volt aus der Solarzelle, auf der Rückfahrt wieder 14.7 Volt ca. 10 Minuten, dann wurde heruntergeregelt auf 13.6 Volt Haltespannung- offensichtlich war die Batterie voll. Diese Ladeschlussspannung von 14.7 V habe ich beim bordeigenen Laden noch nie gemessen! Meine Vermutung- die Batterie war nie wirklich voll,- und das mögen Batterien überhaupt nicht... Kontrollmessung nach Ankunft zu Hause (nach Beruhigungsphase 2 h/ Solardach abgedeckt): 12.89 Volt ! Diesen Wert hatte ich (ausser mal beim Laden mit ext. Ladegerät) noch nie!

Ein weiterer unerwarteter Nebeneffekt: Hängt man die Bordnetzbatterie über die Notstartpole an ein externes Ladegerät, erkennt das Ctek die Spannung (>13 Volt), schliesst daraus "laufender Motor" und schaltet die hintere Batterie ladeseitig auch zu- man kann also in Zukunft beide Batterien gleichzeitig laden (sofern überhaupt noch erforderlich).

Mein nächster Test (morgen) dreht sich dann um die Bordnetzbatterie: Diese soll ja als Zweite aus der Solarzelle geladen werden, sobald die Starterbatterie voll ist. Jetzt hängt der Wagen gerade am externen Ladegerät, damit ich morgen mit 2 komplett vollen Batterien messen kann, was bei Sonneneinstrahlung passiert... bin morgen auf Kurztrip nach Davos- über dem Hochnebel soll es viel Sonne geben...

Ich werde weiter berichten...
Gruss
Mark

Die ladefuktion klappt für beide Batterien - wenn die hintere voll ist schaltet er auf die bordnetzbatterie um, das habe ich jetzt mehrere Tage und über 1500 km getestet.

Das original- steuergerät (ist eigentlich ein dc-dc wandler ) hängt direkt am Solardach. Wenn man das Dach 10 cm auffährt kann man das Innendach mittig nach unten ziehen und nach hinten schieben- da sieht man es dann... Ich wollte es eigentlich demontieren, es war aber perfekt angeklebt und ich hatte Angst, das Solardach zu zerstören- so habe ich nur die Kabel abgeklemmt und die Ausgänge vom Solardach direkt auf die Dachkontakte verlängert.
Die Wiederherstellung der Gebläsefunktion werde ich so lösen, dass ich einen Umschalter einbaue, der zwischen laden und lüften wählen lässt. Die Unsicherheit besteht noch darin, ob der gebläsemotor so viel Strom zieht, dass die Spannung der Solarzellen direkt wieder zusammenbricht . Dann müsste ich noch einen zusätzlichen solarregler einbauen für Ca. 20 Euro... Ist also überschaubar...

Eine andere Alternative wäre, den Lüfter direkt aus der Batterie zu betreiben, mit Schalter und temperaturfühler natürlich...
Wenn die Batterien parallel dazu geladen werden, kommt man ja zum gleichen Ergebnis

Gruss
Mark

Die Solarlüftung im Originalzustand läuft unabhängig von der Klimaanlage, nämlich wenn:
- genug Spannung /Strom erzeugt wird
- die Zündung aus ist (über Trennrelais J309 "Solardach")
- der Temperaturfühler "Dach" (sitzt am Wasserkasten unter der Haube vorne links) durchgeschaltet hat (bei mir bei etwa 15 Grad)

Weitere Einstellungen/ Schalter gibt es nicht... Der DC/DC Wandler im Dach hat dafür gesorgt, dass die Spannung heruntergeregelt wird (Solarzellen machen bis zu 20 Volt) und ein "vernünftiger Strom" ins Bordnetz gespeist wurde. Nebeneffekt: Bei kleinen Strömen/wenig Sonne passiert nichts- also schlecht für die Batterieladung...

Deswegen habe ich mich gegen den DC/DC Wandler entschieden- ihn per Umschalter wieder in Betrieb zu nehmen hiesse, diesen am Dach zu installieren- da finde ich die Idee mit einem zusätzlichen Solarregler unter dem Armaturenbrett besser.

Allerdings ist mir eine noch viel einfachere Lösung eingefallen: Ich habe ja eine Standlüftung verbaut.... die kann ich per Fernbedienung einschalten oder per Timer bis zu 60 Minuten Laufzeit programmieren. Da die Batterien ja parallel immer geladen werden, gibt es auch kein Stromproblem. Ich werde mir wohl den Aufwand sparen, die Solarlüftung in den "alten" Zustand zu versetzen- die Fernbedienung mit ins Büro zu nehmen ist viel einfacher

Auch meine Bordnetzbatterie war heute bei schönem Wetter auf 12.85 Volt geladen- Rekordstand!

P.S.: Ich verstehe die VW Ingenieure nicht...

Gruss
Mark

Hi Robert

Ich fahre jetzt den 2. V10 (in 8 Jahren) und habe da eine Grundsatzerfahrung: Immer Probleme mit der Elektrik/ dem Ladezustand - es mag auch V10 spezifisch sein oder am Alter liegen- ich fahre jeweils "die letzten" 100000 km.

Nachdem ich nach vielen Tagen Sucherei endlich meinen defekten Türgriffen auf die Spur gekommen bin, bin ich nun zwar optimistisch- aber auch nur verhalten... dazu beigetragen haben Erfahrungen mit stromziehenden
- Navi MFD2
- unverträgliche Softwarestände in Steuergeräten
- nicht abschaltender Verstärker
- Bluetooth Aufrüstung Handy (Original VW!)
- Kabelbruch A-Säule
- ...

Insofern strebe ich nach "grundsätzlichen" Lösungen und arbeite an beiden Fronten: weniger (Ruhe-)Stromverbrauch und besserer Ladezustand mit top-gepflegten Batterien

Meine nächste Aktion wird eine Reinbleibatterie als Starterbatterie sein, sobald die jetzige den Geist aufgegeben hat, das (Solar-) Ladegerät war dafür eine Voraussetzung. Dann gibt es ca. 2-fachen Startstrom bei niedrigem Innenwiderstand, dies sollte die Bordnetzbatterie weiter entlasten.

Was mir allerdings bei der ganzen Beschäftigung mit dem Thema richtig deutlich geworden ist, ist die Tatsache, dass die knapp 14 Volt unseres Bordnetzes überhaupt nicht ausreichen, um die "normalen" Batterien wirklich "voll" zu machen- die bräuchten 14.5-14.7 Volt Ladeschlussspannung. Keine Ahnung, was die Fahrzeugentwicklung sich dabei gedacht hat..

Gruss
Mark

P.S.: Mein wohlgemeinter Neid an alle, die keine Elektrik-Probleme haben

Zitat von coala

Servus Mark,

natürlich sind die Voraussetzungen im direkten Vergleich nicht dieselben. Ich fahre meine Fahrzeuge in der Regel (die ersten) drei Jahre und damit insgesamt nicht mehr als 60.000 km. In diesem Zeitraum befinden sich Starterbatterien freilich noch in der Blüte ihres Lebens, stehen "voll im Saft"

Ich frage mich nur, ob es nicht - wirtschaftlich betrachtet - sinnvoller wäre, nach 5 - 6 Jahren, wo die Batterien nun mal nachzulassen beginnen, diese einfach gegen neue Exemplare zu ersetzen. Die chemischen Alterungsprozesse lassen sich nun mal nicht aufhalten, da kann man laden und "pflegen" wie man will; irgendwann sind die letzten Tage einfach gekommen. Bei der Ladeschlussspannung liegt VW schon richtig, das wird auch bei anderen Herstellern nicht anders gehandhabt. 14,5 - 14,7 Volt sind definitiv zu viel für Bleiakkus, mehr als maximal 14,4 Volt führt nicht nur zu starkem Gasen, sondern auch zu beträchtlicher Korrosion an den Bleigittern.

Eine andere Sache ist auch die, dass du mit deiner Lösung ständig vom Lastmanagement nicht erfasste Lademengen transportierst. Insofern meint die Laderegelung, die Batterien wäre in einem schlechterem Ladezustand als es tatsächlich der Fall ist - und lädt deshalb mehr als als nötig ein, da beim Touareg (und auch bei vielen modernen Fahrzeugen ebenfalls), nicht nur ausschließlich die Batteriespannung zur Bemessung des Ladestroms herangezogen wird. Das geht wiederum auf die Lebensdauer... VW rät deshalb ausdrücklich u.a. von aufs Armaturenbrett gelegten Solarladern ab, weil der Ladezustand nicht mehr korrekt erfasst und bewertet werden kann.

Grüße
Robert

Lieber Robert

ich hole Dich ungern aus dem "Batterieparadies"- aber wat mutt dat mutt...:-)
In meinem achten Touareg Jahr fahre ich nun den vierten Batteriesatz- dabei ist der jetzige noch der Beste mit 2 Jahren 10 Monaten Nutzungszeit- wahrscheinlich weil ich mir zu Anfang der Problematik nicht so bewusst war und auf Rat der Werkstatt einfach neue Batterien verbaut habe:

Die Laderegelung verdient den Namen eigentlich nicht- geregelt wird nur die Lichtmaschinenauslastung, und das über die Messung der Bordnetzspannung. Es wird auf ca. 14 Volt Bordnetzspannung am Generatorausgang geregelt (kann man am Notstartpol messen) , die Batterien sind fest verbunden (alle Pluskabel enden auf demselben 3 mm Alublech unter dem Fahrersitz), und die hintere wird über das Laderelais dazugeschaltet (ein/aus), wenn ihre Spannung kleiner als 12.8 Volt ist- also quasi immer. Im Endeffekt kommen dann gerade 13.5-13.8 Volt an den Batterien an wegen der Widerstände im Bordnetz. In der Folge werden die Batterien auf maximal 12.5 Volt geladen, dies entspricht ca. 85 % der Kapazität. Dies bei einem Fahrzeug mit extremem Strombedarf beim Starten (vorne 400 A, hinten 300 A gemessen bei 5 Grad).

Die von Dir angesprochene Gasungsproblematik ist richtig, gilt aber für Temperaturen von 25 Grad, darunter sind 14.4-14.7 Volt angemessen. Da VW aber auf eine Temperaturmessung verzichtet muss man sich auf die sichere Seite begeben (35/ 40 Grad?) und belässt es einfach bei 14 Volt... Zusätzlich kann man bei den empfohlenen wartungsfreien Battereien ja auch kein Wasser mehr nachfüllen- der Kunde kauft halt eine neue... Ergebnis ist Batteriewechsel alle 2-3 Jahre BY DESIGN!

Das von mir verbaute Ladegerät hat übrigens einen Temperaturfühler...

Das angesprochene Lastmanagement ist (zumindest bei meinem Baujahr) nur eine Funktion des Bordnetzsteuergerätes, das - wie der Name schon sagt- Lasten abschaltet. Dies auch nur bei stehendem Motor, da der Generator beim Betrieb immer genug Strom liefert. Es gibt kein Bauteil, was den Ladestrom misst und die Kapazität der Batterien STEUERT ! Sämtliche Entscheidungen im System laufen über die Spannungsmessung und der Ladezustand ist eine Funktion davon. Die Aussage von VW bezgl. Solarpanel sehe ich im Reich der Fabel- zumal deren Ladeströme im Milliamperebereich sicherlich unterhalb jeder Messgenauigkeit (bei 100Ah Kapazität) liegen..

Was mich an dieser ganzen Geschichte aber eigentlich ärgert, ist die Tatsache, dass man das alles vorhersehen konnte. Mit einem einfachen temperaturkompensierten Laderegler (als externes Gerät Konsumerpreis 50 Euro) hätte man schon gleich 15-20% mehr Kapazität erzielt und gleichzeitig was für die Batterielebensdauer getan. Dass ich dann in der Werkstatt zum Neukauf falsch beraten werde und zusätzlich für einen "Sitzausbau" rund 150 Euro zahle, der in Wirklichkeit ein "Umklappen" ist und fünf Minuten dauert, setzt dem dann die Krone auf. Ein Batterietausch vorne/hinten kommt dann auf über 600 Euro- dem treuen Kunden sei Dank. Für mich war die Konsequenz der Kauf des VCDS und vermehrte DIY Tätigkeit, Ölwechsel mit bereitgestelltem (gleichen) Öl und inzwischen ganz bei ATU.

Andre: das einzige was hilft, ist einmal wöchentlich ans Ladegerät für beide Batterien. Ich habe dazu eine Klappsteckdose in den Kühlergrill gebaut und einen Adapterstecker an die hintere Batterie... meine Empfehlung: Ctek MXS 5.0 oder 7.0, gleichzeitig erhöht es die Lebensdauer (s.o.)

Gruss
Mark

Hi Robert

Ich bin inhaltlich bei Dir,- nur vor 13 Jahren hatten wir 2002- eingebaut wurde Technik vom Stand 1970.

Ich kann es mir nur so vorstellen, dass die Lösung o.k. war für alle "nicht" V10, denn mit dem V10 hat VW sicherlich Neuland - auch hinsichtlich der Startströme- beschritten. Da war es wohl in der Serie einfacher, die Batterieladung & Stromverteilung einfach zu übernehmen und dann die Zweitbatterie (schon bekannt bei SH Einbau) als Starterbatterie hinzuzuschalten. Dass man sich der Gesamtproblematik schon bewusst war, kann man aber am blossen Vorhandensein des Lastmanagements gut ablesen.

Ich hätte mir allerdings gewünscht, dass man sich über die beschriebenen Details des Ladens etwas mehr Gedanken gemacht hätte (-> Temperaturfühler, angepasste Ladespannungen) oder auch zum Thema Stromverbrauch im Stillstand (Vorglühautomatik, Abschalten des Tagfahrlichts bei Zündung aus, schnellerer Standby...), die auf einfachem Weg (mit der eingebauten Technik!) zu deutlichen Verbesserungen geführt hätten. Zumindestens hätte man es konfigurierbar machen können. Natürlich hätte auch ein Laderegler für ein paar zusätzliche Euro der "VW Luxuskarosse" gut zu Gesicht gestanden.

In Summe wälzt man dann aber ein paar eingesparte Investitionen in bessere Technik in mehrfach so hohe Folgekosten auf die Kunden um- und da hört für mich der Spass auf. In der Softwareentwicklung nennt man das "Beta-Test beim Kunden".

Die absolute Krönung ist für mich der beschriebene Sitzausbau, den man dann auch noch durch Verwendung von speziellen Schrauben mit Vielzahnprofil für den "Normalo" unzugänglich macht und ihn in die Werkstatt "leitet", um seinen Obulus für die VW Servicebetriebe vorbeizutragen. Dabei hat mich das dort vorhandene Know How nicht ansatzweise überzeugen können,- eher im Gegenteil.

Zum Glück bin ich immer froh über einen guten Grund zum Anschaffen von Werkzeug- und das hat VW nun mal hervorragend gelöst...

Meine nächste Aktion wird der Wechsel der hinteren Bremsbeläge/ -scheiben- da kommt auch wieder das gekaufte VZN Werkzeug zur Anwendung- es muss sich ja lohnen

Gruss
Mark

Inzwischen kann ich weiter berichten:
Nachdem nun die vordere Batterie wegen der häufigen Tiefentladungen ihre Leistungsfähigkeit verloren hat, konnte ich den geplanten Kauf einer Reinbleibatterie ins Auge fassen. Ich habe mich für die Hawker Odyssey 1350 entschieden, da sie genau die Abmessungen der Originalbatterie hat bei deutlich grösseren Startströmen und einer Lebenserwartung von 7-10 Jahren..

http://www.ebay.de/itm/Odyssey-Ha…e-/391091984059

Die ehemalige Starterbatterie von Moll habe ich nach vorn gebaut, da sie noch leistungsfähig war. Der gesamte Umbau war schnell erledigt durch meine mühsam erworbene "Fehlersucherfahrung", die Metallbänder von der Abdeckung der Heckbatterie hatte ich schon vor längerer Zeit als überflüssig eingestuft und die Abdeckung der Sitzschienen lagen wegen der "Versuchsphase" eh noch ausgebaut in der Garage...

Lange Rede, kurzer Sinn: Es klappt bisher alles wie geplant,- beide Batterien stehen abends bei > 12.8 Volt, das Solardach lädt immer mit mindestens 300 mA (selbst bei Regen bis kurz vorm Sonnenuntergang), bei Sonne >3 Ampere. Wenn die hintere Batterie voll ist wird die vordere geladen.

Der Startvorgang verläuft deutlich leichter als vorher, die Reinbleibatterie übernimmt wegen ihres geringeren Innenwiderstandes den Hauptanteil beim Starten und entlastet die Bordnetzbatterie somit weiter.

Zugegebenermassen wäre es wohl billiger gewesen (gemessen an der Lebenserwartung eines Fahrzeuges mit 150 Tkm auf der Uhr), jeweils neue Batterien zu kaufen. Ich mag diese Lösung aber vor allem deswegen, weil ich mich nun wieder auf meinen Trex verlassen kann. Ausserdem kann ich die Batterie und das Ladegerät ggfs. auch ins nächste Fahrzeug umbauen...und das Erfolgserlebnis hat auch gutgetan

Gruss
Mark

Hi Andre

Habe davon leider keine Fotos gemacht... Ist aber ganz einfach zu öffnen: Das "Airbag" Schildchen abziehen, das verdeckt die einzige Schraube, der Rest ist nur geclipst- von oben nach unten abziehen.

Der Kabelbaum ist mit einem schwarzen Textilband eingewickelt. Diesen mit einer Nagelschere ca. in der Mitte (vorsichtig :-)) aufschneiden und den Kabelbaum 5-10 cm öffnen. Die beiden dicksten Kabel (gelb und blau) sind es.

Alternativ findest Du das Pluskabel des Solardaches auch am Solartrennrelais wieder. Da ist aber nur schwer ranzukommen (unter dem Armaturenbrett Fahrerseite). Nachdem ich das realisiert hatte, bin ich dann auf die Lösung mit der A-Säule gekommen..

Ich habe einfach die beiden Kabel (etwas versetzt) durchgeknipst und isoliert, die neuen Kabel mit isolierten Steckverbindern angeklemmt und und nach unten geführt. Die neuen Kabel kann man von da aus auch gut weiterführen (Fussraumabdeckung links, Einstiegsleiste etc.)

Den Original-Kabelbaum habe ich anschliessend mit Textiltape wiederhergestellt.

Gruss
Mark

Für mich war es erste Wahl, weil es beide Batterien lädt und dies mit einem patentierten Ladeprogramm, was auch zur Batteriepflege beiträgt. Ausserdem kann es mit Reinbleibatterien umgehen, die ich inzwischen als Starterbatterie verbaut habe. Dazu kommt, dass ich für verschiedene Anwendungen seit über 10 Jahren mehrere Ctek Geräte einsetze und sehr zufrieden bin. Es funktioniert mit jeder Art und Grösse von Blei-Batterie. An der Stelle wollte ich auch keine Kompromisse eingehen,- der Rest war mir Experiment genug (ihr könnt davon ausgehend ja jetzt mal andere Varianten testen :-))

Man kann anhand der Kontrollleuchten sehen, ob/welche Batterie gerade geladen wird. Eine Ampereanzeige gibt es nicht. In Verbindung mit meinem Vertrauen in das Gerät reicht mir das, zumal ich nun seit Wochen mein Auto an einem Spannungsmonitoring angeschlossen habe, sobald er vor der Garage steht- es funktioniert alles so wie es soll, auch bei solchem Wetter (s.u.) oder bei Regen bis kurz vor Einbruch der Dunkelheit...

Wenn man eher auf der Suche nach einer preiswerten Lösung, ist könnte man auch so etwas verwenden:
http://www.reichelt.de/M-174/3/index.…ARCH=laderegler

In den Wohnmobilforen findet man verschiedene Laderegler diskutiert...wir brauchen einen für 38 Watt max. Leistung, also alles >5 Ampere müsste o.k. sein.

Das hätte auch den Vorteil, dass man ihn verdeckt unter dem Sitz einbauen kann- bei mir sieht das jetzt so aus:

Eine einfache Spannungskontrolle könnte man auch hierüber machen:

http://www.amazon.de/Demarkt-Zigarettenanz%C3%BCnder-Batterie-Spannungsanzeige-Voltmeter/dp/B00KW5UP8K/ref=sr_1_3?s=automotive&ie=UTF8&qid=1453214286&sr=1-3&keywords=spannungsanzeige&tag=tf2020-21 [Anzeige]

Gruss
Mark