Schaltplan

[Homer2]

Hallo

Ich bitte fachkundige Leute über den angehängten Schaltplan zu schauen. BMS, Cerbo, 230V Verkabelung und Verkabelung zwischen den Victron Geräten (z.B. Ladebooster an BMS, Mess-Shunt an LiFePO etc.) sind nicht eingezeichnet. Ich bin mir in den folgenden Punkten unsicher:

1) Genügen 50mm2 von der LiFePO zur Sammelschiene oder wird ein größerer Kabelquerschernitt benötigt? Der maximale Entladestrom von 320A wird nicht benötigt, weshalb eine 200A Sicherung eingeplant ist.

2) Die Elektrik wird unter der 2. Sitzreihe eingebaut. Die Masseschiene soll über den werksseitigen Massepunkt im Fahrersitzkasten verbunden werden. Bis dorthin benötige ich vermutlich maximal 150cm Kabellänge. Genügen hier die 50mm2? Vielleicht kann hierzu auch jemand erklären, wie der notwendige Kabelquerschnitt für die Masseverbindung berechnet weden kann.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich um den aktuellen Sprinter als Kastenwagen (910).

Ansonsten bin ich für alle Rückmeldungen sehr dankbar und bedanke mich im Voraus!!!

[PeterZ]

Hallo,

prinzipiell sieht das alles ok aus. Und die Kabeldurchmesser sind ok.

Aber ich würde drauf verzichten, derartig lange Masseleitungen zu legen, nur damit alles an denselben Massepunkt im Fahrersitz kommt.
Du kannst auch eine der Schrauben, mit denen der Beifahrersitzkasten am Boden verschraubt ist, als Massepunkt nehmen.

Meine Anlage ist ähnlich (etwas stärker dimensioniert) und ich habe keinerlei Probleme, mit einem Massepunkt Fahrersitz, einem im Beifahrersitz und einem an einer Innenstrebe.

Du sparst massig Kabel und reduzierst erheblich Widerstand und damit die Verluste.

(Ja, ich weiß, offiziell soll man nur die vorgesehenen Massepunkte nehmen....Aber Dein Lithium Kreis ist eh vom Rest 12 V Kfz getrennt. )
Peter

[wlfnkls]

Moin,

was mir als erstes auffällt: eine 200A Sicherung ist für 50mm2 zu groß

Ich würde es genau so wie du machen und nicht "irgendwelche" Massepunkte nutzen.
Den Plan die Massesammelschiene auf den werkseitigen Massepunkt unter dem Fahrersitz zu führen ist gut so.

Ich frage mich nur gerade, ob das nötig ist.
Brauchst du die Masseverbindung für den Ladebooster?

Du hast ein 30cm langes 25mm2 Kabel identisch zu einem 40cm langen 16mm2 abgesichert.
Sicher, dass du 25mm2 brauchst?
16mm2 können mit ca. 80A (je nach Verlegeart) beansprucht werden. Wenn die Summe deiner Verbraucher am 12V Sicherungskasten nicht drüber legen, spar dir das 25mm2. Bei insgesamt 60cm wirst du wohl keinen nennenswerten Spannungsabfall verzeichnen können, oder?

[Homer2]

Hallo, danke erstmal für eure Antworten! Über das 25mm2 Kabel habe ich heute auch nochmal nachgedacht und werde es gegen ein 16mm2 Kabel tauschen. Zusätzlich werde ich den 12V Sicherungshalter dichter an die Verteilerschiene bringen.

Würdet ihr empfehlen die Sicherung an der Aufbaubatterie auf beispielsweise 150A runterzusetzen oder die Batterie mit beispielsweise 95mm2 statt 50mm2 zu verbinden?

Der Anschluss der Sammelschiene an die Fahrzeugmasse sollte dem Potentialausgleich dienen. Der Ladebooster ist nicht isoliert und muss entsprechend - soweit ich es überblicke - irgendwo an die Fahrzeugmasse.

@Peter Da ich nicht weiß, was an dem Sprinter wie miteinander verklebt ist, traue ich mich nicht einen eigenen Massepunkt zu setzen. Man könnte natürlich auch die Elektrik über den werkseitigen Massepunkt vor die Hinterachse setzen, jedoch müsste ich das Kabel dann durch den Boden führen…

[Steffen G.]

Generell werden die Sicherungen nach den Kabelquerschnitten bestimmt. Die Kabelquerschnitte nach den angeschlossenen Lasten.
Du kannst Kabelquerschnitte aber auch dicker Dimensionieren, damit du zum einem nicht so viele Querschnitte benötigst, und zum anderen weniger Verluste (z.B. an langen Leitungen über die viel Strom fließt) hast. Kabelquerschnitte immer größer gleich dem benötigten Strom. Sicherungen immer kleiner gleich den erlaubten Strom vom Kabelquerschnitt.
Berechnungstools gibt es genug im I-Net, wie z.B. den hier von Campofant:
https://campofant.com/kabelquerschnitt- ... berechnen/

Die Absicherung des WR finde ich vielleicht ein wenig zu gering. Die Spitzenlast ist mit 900W angegeben, bei niedriger Batteriespannung (im Datenblatt auch mit 10,9V angegeben) ergibt sich ein Strom von ~83A. Intern ist der WR mit 3x35A (105A) abgesichert. Das 16mm² Kabel verträgt auch mindestens 100A.

Masseverkabelung würde ich auch so machen, bis auf eine Ausnahme. Die Leitung von der Verteilerschiene würde ich nicht an die Karosserie legen, sondern direkt an die Starterbatterie. Und dann auch nur in der Dimensionierung wie die Plusleitung von der Starterbatterie zum Orion, da hier die selben Ströme fließen. Alle andern Ströme von und in die LiFePo fließen nicht über das Kabel/Karosserie. Der Ladebooster braucht das Massepotential um die Spannungen richtig zu messen. Hier ist die Spannung des Ausganges die Interessantere, da er darauf regelt. Somit ist er an der Masseschine richtig angeschlossen.

Wozu ist der SmartBatteryProtect? Du hast doch ein BMS (welches?) Ergibt für mich so kein Sinn, da der WR nicht mit drin ist. Somit könnte ich nur die Verbraucher die übers Sicherungspannel angeschlossen sind abschalten, aber den Hochstromverbrauchen WR nicht. Also entweder weg lassen, oder WR mit einbeziehen (dann aber mit einer anderen Leistung).

Ist kein Solar vorgesehen oder für zukünftig geplant?

Die 200A für die 50² sind schon OK, da die Kabel hier frei verlegt sind, und nicht wie bei 230V Installationen in der Wand oder im Kabelrohr.
Aber trotzdem würde ich den Wert noch mal überdenken, und ihn so wählen, das du eicht über dem maximalen Verbrauch liegst. Somit würde im Falle eines Kurzschlusses die Sicherung schneller kommen und die Wärmebelastungen für das ganze System verringert werden. Nach dem obigen Schaltplan wären das 60A für Verbraucher + 75A für den WR macht 135A max. Strom. Da würde ich 150A wählen.

[Homer2]

Hallo Steffen,

die Absicherung des Wechselrichters und der Aufbaubatterie werde ich wie von dir vorgeschlagen berücksichtige, danke für die Hinweis!

Als BMS wird der VE.Bus BMS eingesetzt. Dieser wird dann über den VE.Bus BMS mains detector mit dem Wechselrichter verbunden und kann diesen somit abschalten.

Nicht mit eingezeichnet habe ich den BMV-712 mit dem BMV Shunt 500 A/50 mV (stattdessen war zur simplen Darstellung der SmartShunt eingezeichnet), welcher mit dem Smart Battery Protect verbunden wird und so die Last - über den NC Ausgang des BMV-712 - trennen kann.

Solar ist erstmal nicht geplant. Welche Vorbereitung wären sinnvollerweise zu treffen und kann die Sammelschiene dann weiter genutzt werden oder fehlt für Solar ein Anschlussbolzen?

[wlfnkls]

Masseverkabelung würde ich auch so machen, bis auf eine Ausnahme. Die Leitung von der Verteilerschiene würde ich nicht an die Karosserie legen, sondern direkt an die Starterbatterie. Und dann auch nur in der Dimensionierung wie die Plusleitung von der Starterbatterie zum Orion, da hier die selben Ströme fließen. Alle andern Ströme von und in die LiFePo fließen nicht über das Kabel/Karosserie. Der Ladebooster braucht das Massepotential um die Spannungen richtig zu messen. Hier ist die Spannung des Ausganges die Interessantere, da er darauf regelt. Somit ist er an der Masseschine richtig angeschlossen.

Der Batteriepol an meiner Starterbatterie hat es nicht zugelassen einen Kabelschuh aufzuschrauben und bis eben dachte ich, das wäre normal
Darum (und weil es leichter ist und der Kabelweg kürzer ist) ein mein Booster am Massepunkt unter dem Fahrersitz angeschlossen.

Alles andere geht über eine Sammelschiene und von dort auf den Shunt.
Wie schon beschrieben: da muss nicht die komplette Sammelschiene über den Massepunkt laufen

[Homer2]

Soweit für mich ersichtlich, ist auch beides ohne Probleme möglich. Ich hab mir ehrlicherweise die Starterbatterie des Sprinters und seine Anschlussmöglichkeiten noch nicht angeschaut. Würde je nach dem beim Massepunkt am Fahrersitz bleiben oder direkt an die Masse der Starterbatterie gehen.

[Steffen G.]

Hallo Homer2

Als BMS wird der VE.Bus BMS eingesetzt. Dieser wird dann über den VE.Bus BMS mains detector mit dem Wechselrichter verbunden und kann diesen somit abschalten.

Nicht mit eingezeichnet habe ich den BMV-712 mit dem BMV Shunt 500 A/50 mV (stattdessen war zur simplen Darstellung der SmartShunt eingezeichnet), welcher mit dem Smart Battery Protect verbunden wird und so die Last - über den NC Ausgang des BMV-712 - trennen kann.

Dies würde ich nicht so machen. Der ve.Bus ist meiner Meinung nach nicht für Sicherheitsrelevante Dinge geeignet. Für die Steuerung, Datenauswertung im Normalbetrieb ist er OK. Aber für eine so entscheidende Sache wie die Abschaltung von Verbrauchern ist er einfach zu anfällig. Hier läuft ein Protokoll, in dem Controller die Daten verarbeiten müssen. Diese könne ein Defekt haben und die Abschaltung funktioniert nicht mehr. Es gibt aber eine einfache Lösung, die ich irgendwo bei victron gelesen hab. Das ve.bus BMS hat ja ein Ausgang für "Load Disconnect". Diesen würde ich mit dem Eingang des BatteryProtect verbinden (wie in der Anleitung auf Seite 11 / Abbildung 4: System mit Li-Ionen-Akku). Somit schaltet dieser ab, wenn vom BMS ein Fehler erkannt wird. Den WR schaltest du mit selbigen Signal vom BMS über den Remote-Eingang ab.
Somit ist die Abschaltung LowLevel (einfach nur mit Draht, ohne Inteligenz). Die Anderen Geschichten kannst du ja trotzdem machen, und so den WR z.B. schon vor den anderen Verbrauchern abschalten. Wenn das alles aber aus irgendeinem Grund nicht mehr funktionieren sollte hast due die LowLevel-Abschaltung als Sicherheit.

Ein weiteres Problem sehe ich noch beim Orion, dieser wird auch nicht deaktiviert bei Batterieproblemen (Überspannung). Aber auch dieser hat einen Remote-Eingang. Allerdings muss dieser dann am ve.bus BMS an den Ausgang "ChargeDisconnect".

Ich habe in meinem Bus das "BMS 12/200" verbaut, darin ist alles zum Batteryprotect enthalten, und nur geringfügig teurer als deine Lösung.
Wozu brauchst du den den ve.Bus am BMS? Das ergibt in meinen Augen nur Sinn, wenn die einzelnen Zellspannungen von Interesse sind. Bei einer kompletten Batterie von Victron würde ich mir keine Gedanken um Zellspannungen machen. Das ist eher für Systeme die man aus einzelnen Zellen zusammenbaut, und dann noch ne hohe Zellenzahl (z.B. 48V mit 16 Zellen) haben. Wenn man diese Zellen mit sehr hohen Ladeströmen laden will, dann komm Einzelzellenüberwachung ins Spiel.

Edit am 21.12.21 12:11
Bitte nicht falsch verstehen, jedes BMS überwacht natürlich die Einzelzellen, und unternimmt was, wenn eine Zelle die Kriterien nicht mehr erfüllt.
Mir ging es eher darum, das man mit den Spannungen der einzelnen Zellen arbeiten kann, also in Abhängigkeit von einzelnen Zellspannungen entsprechende Prozesse ausführt (z.B. Lastreduzierung/-abschaltung.
Edit Ende

Den Ladezustand deiner Batterie hast du ja über das BMV. (oder sieh nächste Satz über das Cerbo)

Warum eigentlich das BMV-712? Vorteil hier ist ja die Anzeige. Du schreibst aber da du ein Cerbo verbauen willst. hier kann man ja entweder ein Display anschließen oder per Netwerkzugriff alle verfügbaren Daten abgreifen. Dafür reicht ein Smart-Shunt.

Solar ist erstmal nicht geplant. Welche Vorbereitung wären sinnvollerweise zu treffen und kann die Sammelschiene dann weiter genutzt werden oder fehlt für Solar ein Anschlussbolzen?

Ich würde einfach ein Anschluss am Masseverteiler und einem an dem Hauptsicherungsverteiler (der mit den 3 MRBF-Sicherungen) frei lassen. Hieran könntest du dann ggf. den MPPT-Lader anschließen.


Das Buch "Wiring Unlimited" von victron kennst du?
https://www.victronenergy.de/upload/doc ... ted-DE.pdf

Ich hab in meiner Haus-Solaranlage auf ein RaspberryPi mit 7"-Display gesetzt. Kostet zusammen ~140€, dazu noch ein paar USB-zu seriell-Wandler, mit den man dann alle Komponenten die über ein ve.direct Port verfügen anschließen kann. Die Software für den raspberry gibt es bei victron zum runterlade. Letztendlich erhältst du damit ein cerbo gx / venus gx mit Touch 70 für ein Bruchteil der Kosten. Nachteil, man muss sich ein wenig in die Materie einlesen (gibt es etliche leicht verständliche Videos bei YouTube) und man hat nicht ohne weiteres die Temperatur- und Tanksensoren, sowie den ve.bus.

[Steffen G.]

Masseverkabelung würde ich auch so machen, bis auf eine Ausnahme. Die Leitung von der Verteilerschiene würde ich nicht an die Karosserie legen, sondern direkt an die Starterbatterie. Und dann auch nur in der Dimensionierung wie die Plusleitung von der Starterbatterie zum Orion, da hier die selben Ströme fließen. Alle andern Ströme von und in die LiFePo fließen nicht über das Kabel/Karosserie. Der Ladebooster braucht das Massepotential um die Spannungen richtig zu messen. Hier ist die Spannung des Ausganges die Interessantere, da er darauf regelt. Somit ist er an der Masseschine richtig angeschlossen.

Der Batteriepol an meiner Starterbatterie hat es nicht zugelassen einen Kabelschuh aufzuschrauben und bis eben dachte ich, das wäre normal
Darum (und weil es leichter ist und der Kabelweg kürzer ist) ein mein Booster am Massepunkt unter dem Fahrersitz angeschlossen.

Alles andere geht über eine Sammelschiene und von dort auf den Shunt.
Wie schon beschrieben: da muss nicht die komplette Sammelschiene über den Massepunkt laufen

Bei meiner Batterie ist das Massekabel noch mit ner Schraube an der Batterieklemme angeschlossen.
Ich bin ein Freund von definierter Verkabelung, hab ich hier im Forum auch schon öfters geschrieben. Die Übergangswiederstände an solchen Massepunkten an der Karosserie sind nicht zu vernachlässigen. Auch fließen alle Ströme der Fahrzeugelektrik über die Karosserie, was zu kleine Spannungsschwankungen am Massepunkt gegenüber dem Batteriepol führen kann, was wieder den Ladebooster stören kann.
Aber jeder wie er mag.

Worauf ich aber achten würde ist, das der Ladebooster mit seinem Massepunkt (und auch mit dem Pluspol) so nah wie Möglich an der zu ladenden Batterie ist. Schließlich ist es seine Aufgabe die Spannung der Starterbatterie auf eine Spannung für die Bordbatterie zu wandeln. Und hierzu ist es wichtig, das er die Spannung der Bordbatterie richtig misst. Eben durch kurze Kabel. Das Kabel vom der Masseschine zur Boarbatterei/Massepunkt an der Karosserie ist nebensächlich und sollte einfach nur den Strom abkönnen. (beim oben verwendeten Orion mit 30A Ladestrom kann das bei leerer Boardbatterie bis zu ~45A werden. Spannungsverluste auf dieser Leitung gleicht der Ladebooster ja aus.

[Homer2]

Ein kurzer Zwischenstand: Ich werde eure Anregungen / Tipps in einen neuen Schaltplan einbauen und dabei nochmal die vorhandene Schaltung überdenken. Aufgrund der Arbeit und Weihnachtsvorbereitungen melde ich mich jedoch vermutlich erst nach den Feiertagen Vielen Dank nochmal bis hier hin und ein frohes Weihnachtsfest!