Mobiles Arbeiten und Erholen im Wohnwagen
Mobiles Arbeiten und Erholen im Wohnwagen
Meine diversen Aufenthalte im Wohnwagen gerade an Orten, wo keine externe Stromversorgung (230V, oder 12V vom PKW) zugänglich ist, zeigen die Notwendigkeit einer gewissen Unabhängigkeit von der externen Stromversorgung auf. Wenn auch Beleuchtung über zusätzliche Akku-Lampen betrieben werden kann, fest im Wohnwagen installierte Dinge, wie die Wasserpumpe für die Toilette, die Trinkwasserversorgung, oder der Mover erfordern eine andere Lösung. Standardmäßig ist in meinem Wohnwagen kein Akku, der die Spannungsversorgung übernehmen könnte und auch keine Photovoltaik-Anlage installiert. Mittlerweile habe ich einen Akku mit Ladeelektronik installiert und damit schon sehr positive Erfahrung gemacht. Im Folgenden werde ich Dir zeigen, wie Du Deinen Wohnwagen mit einem solchen Akku aufrüsten kannst. Willst Du Deinen Wohnwagen autark machen, bietet sich die Photovoltaik an. Dann kann dieser Akku auch zum Speichern der nicht verbrauchten Photovoltaik-Energie verwendet werden.
Glücklicherweise ist mein Wohnwagen schon standardmäßig mit einer gewissen elektrischen Grundausstattung ausgerüstet. So ist in meinem Wohnwagen, dem Caravelair Alba 472 eine Regelelektronik vorinstalliert. Die Regelelektronik ist vom Typ Nordelettronica NE324 (Betriebsanleitung siehe unten). Sie erlaubt unter anderem die Stromversorgung des Wohnwagens über 230 Volt Wechselspannung oder über eine 12V-Akku-Gleichspannung, sofern denn ein 12V-Akku eingebaut ist. Die im Wohnwagen Caravelair Alba 472 eingebauten Stromverbraucher wie Beleuchtung, Kühlschrank und Wasserpumpe benötigen übrigens eine 12V-Spannung.
Sofern ein in Verbindung mit der Regelelektronik zugelassener Akku installiert ist, lädt die Elektronik den Akku automatisch schonend auf, ohne ihn zu überladen. Die Regelelektronik Nordelettronica NE324 sitzt ab Werk im Laderaum unter der achsnahen Sitzbank.
Die Regelelektronik kann offenbar noch andere tolle Dinge. Laut Schaltplan hat sie auch Anschlüsse für den schon im Wassertank eingebauten Wasserstandssensor. Der Sensor ist aber noch nicht mit der Regelelektronik verbunden. Eins der nächsten Projekte wird sein, den Sensor und eine geeignete Anzeigentechnik mit der Regelelektronik zu verbinden. Dann werden über die Anzeige die unterschiedlichen Wasserfüllstände angezeigt. So bräuchte ich mich nicht mehr an dem charakteristischen Wasserpumpengeräusch zu orientieren, wenn der Wassertank leer läuft. Laut Betriebsanleitung ist übrigens die Pumpe auf häufigeres Leerlaufen ausgelegt. Sie sollte also keinen Schaden nehmen.
In diesem Blog-Post allerdings helfe ich Dir bei Deiner Vision „Wohnwagen autark machen“, also einen aus Sicht der Regelelektronik zugelassenen Akku zu dimensionieren, zu beschaffen und an die Regelelektronik anzuschließen.
Gleichgültig, wo ich gerade eine Fahrtunterbrechung brauche: Um zu arbeiten oder mich zu erholen, soll im Wohnwagen die Spannungsversorgung gesichert sein. Alle verfügbaren Stromverbraucher sollen über längere Zeit betrieben werden können. Zum „Wohnwagen autark machen“ soll also gelten:
Ist 230 Volt vorhanden und anschließbar, kann damit über die Regelelektronik ein Akku geladen werden.
Sind keine 230 Volt vorhanden, dann dient der Akku über die Regelelektronik als Spannungsversorgung für die verschiedenen 12V-Verbraucher. Solche 12V-Verbraucher sind bei mir die Beleuchtung, die Wasserpumpen, zwei Mover, sowie ein Wechselrichter, der die vorhandene 12V-Gleichspannung in eine 220V-Wechselspannung wandelt. Über den Wechselrichter betreibe ich beispielsweise den bisher über den laptopeigenen Akku betriebenen Laptop. 230V-Stromverbraucher, die viel Strom verbrauchen, wie Wasserkocher sollten hier allerdings nicht angeschlossen werden.
Ein weiteres zukünftiges Projekt wird die Kombination mit einer angemessenen Photovoltaik sein, die dann den 12 V-Akku laden soll.
Mit recht hoher Wahrscheinlichkeit ist übrigens in Deinem Wohnwagen die gleiche oder ähnliche Elektronik wie in meinem Wohnwagen verbaut, obwohl Du möglicherweise keinen Caravelair hast. In der Regel entwickeln Wohnwagenhersteller die Elektronik nicht selbst, sondern kaufen sie zu und bauen sie nach Vorgaben des Elektronikherstellers ein.
Die Bedienungsanleitung lässt sich für diese Elektronik hier aus dem Internet herunterladen. Sie gibt Hinweise auf die notwendige Verschaltung, das heißt, an welchen Anschlüssen der Elektronik die Batterie zu verschalten ist und ob Sicherungen zu nutzen sind.
Solche Schaltungshinweise sind selbstverständlich auch im Nachfolgenden berücksichtigt. Meine Schaltung funktioniert in meinem Wohnwagen wunderbar. Auch andere Schaltungen sind denkbar. Trotz der bisher sehr positiven Erfahrung übernehme ich keine Haftung für Deine Umsetzung. Falls Du Dir der Sache nicht sicher bist, kontaktiere bitte eine Fachwerkstatt. Gerne kannst du mich bei Fragen kontaktieren.
Aus dem Ziel „Wohnwagen autark machen“ ergeben sich die Anforderungen an den Akku und dessen Verschaltung. Ich gehe davon aus, diese Anforderungen passen auch für Dich. Sie hängen davon ab, welche Stromverbraucher ich gleichzeitig betreiben möchte:
Möglicherweise reicht für Deine Zwecke ein kleinerer Akku. Gerne helfe ich Dir bei Deiner Akku-Auswahl.
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Anforderung |
Ausprägung |
Wunsch / Pflicht |
Bemerkung |
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Spannungsversorgung |
12V |
P |
– |
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Max Strom |
40A |
P |
Strombedarf Mover |
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Akku AGM |
12V, 120Ah |
P |
Günstiger Akku für Platzierung im Wohnwagen. Ausgasen nicht erlaubt, da unter der Sitzbank im Wohnwageninnenraum angeordnet. Deswegen Batterietyp AGM ausgewählt. |
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Absichern des Akkus über:
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ja ja |
P |
+-Pol der Batterie über jeweilige Sicherung an Klemme J2 und J26 anschließen. |
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Querschnittsfläche des Kabels ist groß genug für 40A Strom |
6qmm |
Leitungen erlauben 40 A Strom bei maximal 50 Grad C. |
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Verbindung über Kabelschuhe zum Crimpen |
Ring-Kabelschuhe (M6) mit gelber Farbmarkierung für Schraubverbin-dung befestigt an
Flachsteckhülse-Kabelschuhe (6,3 mm breit) mit gelber Farbmarkierung für Steckverbin-dung an Flachstecker der Elektronik |
W |
Einfache und sichere Verbindungstechnik per Schrauben, kein Löten erforderlich. Ringkabelschuhe bleiben auch bei gelöster Schraubverbindung positioniert. Kabelschuhe mit gelber Farbmarkierung eignen sich für 6qmm-Leitungsquerschnitt. |
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Akku austauschbar nahe der Elektronik befestigen unter der achsnahen Sitzbank. |
W |
Geringe Leitungsverluste durch kurze Leitungen anstreben. |
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Leitungen in Kabelkanälen verlegen. |
W |
Stauraum unter achsnaher Sitzbank auch zum Lagern nutzen, deshalb Leitungen vor Ladung schützen |
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Schalter zum An- und Abkoppeln des Akkus an Netz oder Mover |
3 Schaltstellungen nötig: „Ankuppeln an Mover“, „Abkoppeln Akku“ „Ankoppeln an Netz |
P |
Schalter sollte direkt zugänglich sein. Ein Schalter für 3 Aufgaben. |
Im Wohnwagen ist die Ladeelektronik Nordelelettronica NE324 verbaut. Laut Bedienungsanleitung lässt sich mit Ihr die Stromversorgung des Wohnwagens betreiben, entweder über 230 Volt Wechselspannung oder über einen 12V-Akku mit Gleichspannung. Auch ein Akku kann über die Elektronik geladen werden. Die Vision „Wohnwagen autark machen“ wird nach und nach umgesetzt.
Als Aufstellplatz für die Batterie ist der Stauraum unter der achsnahen Sitzbank gedacht. Der Aufstellort hat auch den Vorteil, dass das recht hohe Gewicht des Akkus wegen der Nähe zum Drehpunkt, eben der Achse, kaum die Stützlast an der Deichsel beeinflusst.
Im Wohnwagen ist folgender Schaltplan verbaut:
Enclosure: Schon vorhandene Regelelektronik, die die für den Anschluss wichtigen Klemmen zeigt.
Fuse: Sicherung zum Schutz der im Stromkreis verwendeten Bauelemente
Battery: 12V Akku, hier mit 120 Ah
Im Bild oben links („Elektronik & Akku“) ist die Wohnwagen-Elektronik unter der achsnahen Sitzbank gezeigt. Eine fahrtauglich Batteriehalterung ist hier noch nicht installiert. Im Handel habe ich für die Art von Akku, die ich haben wollte, nichts gefunden. Es ist aber auch nicht schwer, etwas Eigenes zu bauen (s. Bild rechts).
Im Bild oben rechts siehst Du von der Seite einen Teil der recht schnell zu bauenden und sicheren Eigenkonstruktion zum sicheren Halten des Akkus. Der Akku steht mittig auf einer rechteckigen Grundplatte, die mit dem Boden im Wohnwagen über 4 Schrauben in den Ecken befestigt worden ist. Die Grundplatte soll den Wohnwagenboden vor Verschleiß durch einen Akku-Ein- und -Ausbau schützen. Die Akkuhalterung ist der Starterbatteriehalterung im Kfz nachempfunden und benötigt nur eine Holzplatte, 2 längere Leisten und Holzschrauben. Die Konstruktion nutzt aus, dass der Akkuboden wie bei einer Starterbatterie im Auto etwas übersteht, auskragt. Im Kfz wird das Überstehende genutzt, um die Batterie im Motorraum festzuklemmen. Dieses Prinzip nutzen wir hier aus. (s. Bild „Einklemmen des Akkus mit Leiste“)
Der Akkuhalter besteht aus einer 10 mm dicken Holz-Grundplatte, die in Querrichtung auf jeder Seite ca. 40 mm Millimeter größer ist als die Batteriestellfläche. Die Batterie wird mittig auf diese Grundplatte gesetzt. Mithilfe von 20 mm breiten und 10 mm dicken Leisten (rechteckig) wird der Akku auf der Grundplatte über jeweils 3 Holzschrauben, die gleichmäßig über die Länge der Leiste verteilt sind, geklemmt. Dabei berührt die eine Längskante einer Leiste die Grundplatte, die andere Längskante liegt auf der unteren Akkukontur auf. D.h. ein Teil der Leiste deckt die untere Akkukante ab. Die durch die Leiste in die Grundplatte hineinreichende Schaube drückt die Leiste gegen die Akkukontur und hält damit den Akku auf der Grundplatte fest. Spiegelverkehrt wird so auch die zweite Leiste auf der anderen Längsseite des Akkus befestigt (Bild „2 Leisten oben & unten halten Akku mittig auf Grundplatte“).
Zur Sicherheit lässt sich an den Stirnseiten des Akkus nahe der Schmalseite des Akkus eine Schraube in die Grundplatte schrauben, um eine Verschiebung parallel zu den Längsseiten auf jeden Fall zu vermeiden. Die hier genutzten selbst-schneidenden Holzschrauben haben eine Länge von 25mm und reichen so weit genug in die Wohnwagenbodenplatte hinein. Die Schrauben zum Befestigen der Klemmleisten sollten so kurz, dass sie beim Festschrauben der Grundplatte im Wohnwagen die Wohnwagenbodenplatte nicht durchbohren. Hierdurch kann also keine Feuchtigkeit in den Wohnwageninnenraum eindringen. Bei einer 10mm dicken Grundplatte bist Du mit einer Gewindelänge von 8mm auf der sicheren Seite.
Denke bitte bei der Dimensionierung der Verbindungskabel einerseits an einen geeignet großen Leitungsdurchmesser und an eine passende Kabellänge. Der Durchmesser wird beeinflusst vom Strom, die Länge, von der Art wie Du das Kabel verlegst: auf direktem Wege oder senkrecht und waagrecht an den Wänden entlang. Ein Kabelkanal erleichtert unter anderem auch den Schutz des Kabels und ein gegebenenfalls erforderliches Austauschen des darin verlegten Kabels. Die zu verbindenden Elemente sind die Regelelektronik, der Akku und der Drehschalter, der den Akku mit dem Wohnwagenspannungsnetz oder dem Mover verknüpft. Hier findest Du übrigens meinen Blogbeitrag zur Installation des Movers. Der Drehschalter sollte einerseits zugänglich sein, ohne viele Klappen oder Türen öffnen zu müssen. Andererseits sollte die Leitungslänge zu diesem Drehschalter auch nicht zu lang sein, um die Installation nicht zu erschweren und um nicht den elektrischen Widerstand zu erhöhen. In den gezeigten Bildern ist der Kabelkanal noch nicht installiert.
Wie oben angedeutet, wollen wir den Wohnwagen autark machen. Das bedeutet der Akku soll nicht nur die Verbraucher im Wohnwagen betreiben, sondern der Akku soll, wenn eine externe Spannungsversorgung durch Photovoltaik vorhanden ist, schonend geladen werden. Solange keine Photovoltaik fehlt, nutzen wir den 230V-Anschluss. Zum Laden ist der Anschluss an die schon im Wohnwagen verbaute Regelelektronik nötig.
Durch Drücken der im oberen Bild rot markierten Kunststoffzungen öffnest du die Verriegelung des oberen Gehäuseteils der Regelelektronik.
Ohne Deckel siehst du die Anschlussklemmen in Bild „Elektronik ohne Deckel mit Blick auf Anschlussklemmen“. Im Bild unten „Umgedrehter Deckel mit Klemmenbelegung“ ist die Innenseite des abgenommenen Deckels gezeigt. Hier ist die Steckerbelegung beschrieben. Die zum Anschließen des Akkus zu nutzenden Klemmen sind mit J2 und J26 bezeichnet. Sie befinden sich in der vorderen Reihe ganz rechts (J2 = „B2“) beziehungsweise ganz links (J26 = „+“). Zum Anschließen wird an das Kabel eine geeignete Kabelschuhhülse angecrimmt. Da laut Bedienungsanleitung die Verbindung zum Akku über eine Sicherung abgesichert werden soll, führt ein Kabel zunächst zum Sicherungshalter für die 40A-Sicherung und ist dort über einen angecrimpten Ringkabelschuh und eine Schraubverbindung kontaktiert. Das am anderen Ende des Sicherungshalters abgehende Kabel ist ebenso mit einem Ringkabelschuh versehen oder nur abisoliert in der Schraubverbindung des Drehschalterkontakts verklemmt. Analog gestaltet sich die Verbindung zur 1A-Sicherung.
Eine Anmerkungen zu den unterhalb der Klemmenleiste sichtbaren Sicherungen: Hier sind NICHT alle vom Werk verbauten Sicherungen sichtbar! Es gibt auch noch einen Sicherungskasten im Kleiderschrank und leider extrem schwer zugänglich eine Sicherung für die Trinkwasserpumpe hinter dem Wassertank in der Ecke. (Soviel zum Thema „Wartungsgerechte Gestaltung des Wohnwagens“…)
Damit der Deckel des Gehäuses auch mit den angeschlossenen Sicherungshaltern wieder geschlossen werden kann, wird die Kabelverbindung zum Drehschalter nach hinten in die Bildfläche (s. Bild) parallel zu den anderen Leitungen durch einen Hohlraum des Elektronikhalters nach unten herausgeführt.
Diese Leitung ist dann mit einer Ausgangsklemme des Drehschalters kontaktiert. Die zugehörige Eingangsklemme des Drehschalters ist über ein anderes Kabel mit dem +-Pol des Akkus über einen verschraubten Ringkabelschuh verbunden. Da der +-Pol geschaltet vom Drehschalter sowohl mit dem Netz (über die Elektronik) als auch mit dem Mover verbunden werden soll, sind die beiden Klemmen des hier verwendeten Drehschalters über die in Bild unten dargestellte schwarze Leitungsschlaufe mit den gelben Crimp-Kontakten verbunden.
Der Schalter sollte positioniert sein an einer Stelle, die einerseits leicht zugänglich und andererseits vor versehentlichem Betätigen oder gar Zusammenstößen beim Vorbeigehen geschützt ist. Außerdem sollte die Leitungslänge zum Schalter nicht allzu groß sein. um die Verluste klein zu halten. Ich habe den Schalter unterhalb der Rückenlehne der achsnahen Sitzbank angebracht. Die Position des Schalters erfordert allerdings zum Betätigen des Schalters das Betreten des Wohnwagens.
Hierzu wird die Rückwand innerhalb des dortigen Lagerraums oberhalb des Akkus aber noch unterhalb der Scharniers für den Sitzbankdeckel mit entsprechenden Bohrungen versehen: Eine mittige Durchgangsbohrung für die Drehachse und 4 Durchgangsbohrungen für die 4 Befestigungsschrauben. Der von innen in die zentrale Bohrung eingeschobene Schalter wird mithilfe von 4 Schrauben von aussen über eine Blende verschraubt. Dabei durchdringen die Schrauben die Wand und sitzen in den im Schalter sitzenden Gewinden. Die genaue Lage der 4 Bohrungen für die Befestigungsschrauben lässt sich mithilfe der Blende wie mit einer Schablone anzeichnen.
Die Drehachse (für die Maschinenbauer unter uns richtigerweise: „Welle“) ist leider für meine Holzwand etwas zu kurz, glücklicherweise greift der Drehknauf beim Aufstecken. Ich habe eine etwas längere Schraube genommen zum Halten des Drehknauf auf der Drehachse und zum Durchstecken und Festschrauben des Schalters an der Sitzbankrückwand.
Damit ich nicht lange überlegen muss, in welche Richtung ich den Schalter später in der Anwendung zu drehen habe, ist die Zierblende, mit den notwendigen Infos beklebt und in die Festschraubblende eingeklippst.
Die fertige Installation mit den Leitungssträngen, noch ohne Kabelkanal, sieht dann wie folgt aus:
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