April 2022
Februar 2022
vor wenigen Tagen bin ich nun mit meinem Lithium Upgradeprojekt endlich fertig geworden.
Die Komponenten sind nun fertig eingebaut, laufen im WoMo vor der Haustüre mit ein paar kleinen Verbrauchern (10 W Dauerlast) und warten auf ihren ersten echten Einsatz in den Osterferien.
Ich möchte die Gelegenheit nutzen und hier eine Zusammenfassung schreiben, von der Planung bis zum fertigen Einbau, die "Nachahmern" ein paar wertvolle DIY Tipps geben könnte. Dabei werde ich hauptsächlich Wert auf die Dinge legen, die ich vorab bei meinen sehr ausführlichen Recherchen nicht gut finden konnte.
Speziell sind mir dabei aufgefallen:
- benötiges Spezialwerkzeug
- crashsichere Verankerung in der Sitzkonsole
- optimale Nutzung des Raumes in der Ducato Sitzkonsole
- Auflistung der realen Kosten
Die Ausgangslage
Ich habe ein 10 Jahre altes Dethleffs Womo (A5881 HG) mit klassischem 6,5m Familien Alkoven Grundriss auf Ducato Basis.
Das FIAT Basisfahrzeug ist vom Modelljahr 2009 und hat den 2,3er Motor. Das Wohnmobil war 6 Monate alt, als ich es bei einem lokalen Händler aus der Vermietung heraus gekauft habe. Da wir oft mehrere Tage freistehen (meist an Nord- oder Ostsee) habe ich die bestehende Wohnraum Batterie (Banner Running Bull AGM 95Ah, Typen-Nummer: 595 901) gleich nach dem Kauf "verdoppelt". Da ich viele Berichte über ein frühzeitiges Ableben dieser Batterien (insbesondere mit meinem Schaudt EBL 99 I) gelesen habe, habe ich diesen Akkupack mindestens einmal jährlich mit einem CTEK Ladegerät im Recond Modus nachgeladen. Ich bilde mir ein, dass das der Grund war, warum die Batterien bei mir stolze 10 Jahre alt geworden sind. Beim Ausbau vor ein paar Tagen habe ich sie noch mit einem einfachen Tester geprüft. Einer der Akkus wurde immer noch mit "100% healthy" eingestuft. Der andere nur noch mit 27%.
Die Planung
Im März 2018 habe ich im ersten Schritt meines Strom-Autark-Upgrades eine Solaranlage eingebaut (280 Wp an Victron SmartSolar 100/20).
Wie bereits vor einem Jahr geplant war nun der nächste logische Schritt, die in die Jahre gekommenen Bleibatterien durch Lithium Modelle zu ersetzen.
Da ich leidenschaftlich gerne bastle und von dem Grundgedanken der leichten Austauschbarkeit von Einzelkomponenten überzeugt bin, ist meine Wahl auf einen 160 Ah Winston Bausatz von Lisunenergy gefallen --> Link
An dieser Stelle nochmal ein ganz großes Dankeschön an Lars von Lisunenergy. Seine professionelle und unermüdliche persönliche Beratung in jeder Phase meines Projektes war einfach vorbildlich. Hier fühle ich mich perfekt aufgehoben und würde jedes Folgeprojekt wieder mit seiner Unterstützung angehen.
Die Akku-Größe von 160 Ah stellt für mich den perfekten Kompromiss aus Preis / Leistung dar.
Ich habe damit ein Plus von rund 50 % an nutzbarer Kapazität im Vergleich zu vorher. Der 160er Block ist liegend in der Ducato Sitzkonsole relativ entspannt unterzubringen, das war mir für mein erstes Lithium Projekt wichtig.
In der Planungsphase haben wir dann den Bausatz noch entsprechend feingetuned.
Mir waren dabei die Anschlüsse an den Polen für den liegenden Einbau wichtig und gute Stromverteilerschienen für beide Pole.
Neben dem neuen Lithium Akku sind noch folgende umgebende Gerätschaften geplant:
- Batteriemonitor: Victron BMV-712
- Booster: Schaudt WA121525
- Sinus Wechselrichter: Ective 1000W
- Info-Zentrale: Victron Color Control GX Nachbau auf Raspberry Basis
Die Realisierung
Den Lieferumfang der Batterie (in einer coolen schweren Holz-Überseekiste) könnt ihr in meinem Blogeintrag sehen:
- Das LiFeYPo4 Projekt kann starten --> Link
Zwei kleine Verbesserungsideen hätte ich dazu hätte ich noch:
1. Beschreibung der Anzugsdrehmomente
2. In die große Kiste, die mit der Spedition kommt sollte noch ein kleiner Info-Zettel beigelegt werden, der die wichtigsten Tipps zum Bau in Form von Links enthält
zu (1) habe ich mich an diese Infos gehalten:
Anzugsmoment Winston
M6=16-17Nm
M8= 25-27Nm
M12=45-55Nm hier gehe ich auf 60
M14 =55-65 Nm
Angaben ohne Gewähr
Eine Ratsche mit entsprechender Drehmomenteinstellung hatte ich parat. Was mir fehlte war eine tiefe 13er Nuss für die Montage der ersten Muttern auf den M8er Gewindestiften. Dazu habe ich einen Satz Tiefbett-Nüsse gekauft: --> Link
Den Akkublock habe ich nun zunächst Zuhause in meinem Bastelzimmer aufgebaut um erste Erfahrungen zu sammeln und um nicht bei extremen Minusgeraden im WoMo basteln zu müssen ;-)
Hier die Doku dieser Teststellung:
Während der "Indoor-Testphase" musste ich auch einen lehrreichen "Rückschlag" meistern, bei dem ich durch meinen Basteldrang mit einem Batteriemonitor und Balancer für Modellbauakkus die Einzel-Zellen in ein empfindliches Ungleichgewicht gebracht hatte. Dank dieses tollen Forums inkl. der vielen Tipps zu jeder Tageszeit von Lars habe ich das wieder sauber einfangen können.
Hier die Details dieser Misere: --> Link
Dann ging es endlich an den praktischen Einbau.
Bei mir handelt es sich anscheinend um ganz normale (ohne Drehkonsole) serienmäßige Fiat Ducato Sitzkonsolen aus dem Modelljahr 2009.
Die zu verbauenden Komponenten werden wie folgt aufgeteilt:
Beifahrersitz --> Winston Akku inkl. Philippi Superlast Relais, Shunt des Batteriemonitors, Stromsammelschiene Plus und Minus
Fahrersitz --> neben den vorhandenen Schaudt EBL 99 I kommt der Schaudt Booster und der Wechselrichter direkt hinter dem Sitz an die Rückwand der Dinetten-Sitzbank. Die BMV-712 Anzeige und der Color Control GX Nachbau werden hier demnächst auch noch ein Plätzchen finden.
Als erstes müssen die Sitze raus. Je Sitz sind das 6 Schrauben vom Typ M8x20 mit Zylinderkopf und 5mm Inbus.
Abgesehen davon, dass beim Beifahrersitz die Hälfte der Schrauben lose war (vermutlich noch vom Einbau der zweiten Batterie beim Händler vor 9 Jahren) habe ich kein Vertrauen in den 5mm Innensechskant. Daher habe ich die Schrauben gleich durch Pendants mit einer Torx T45 Aufnahme getauscht.
So sah es aus, als die beiden alten Bleibatterien endlich draußen waren:
Nun galt es an der einen Metall-Bodenplatte noch einen Steg abzuflexen, der vermutlich dazu da war die erste originale Bleibatterie an ihrer Position zu halten.
Desweiteren habe ich als Crashschutz nach vorne eine zusätzliche Alu-Schiene (40x4x330mm) mit Hilfe von gummierten 30mm Schellen an den Rohren der Sitzkonsole fixiert.
Als nächstes galt es den Winston Block gegen Verrutschen innerhalb der Konsole zu sichern. Dafür hatte ich noch 12mm starke Siebdruckplatten im Keller, die ich L-förmig doppellagig um die Batterie platziert habe:
Die beiden diagonalen schwarzen Montagebänder, die direkt mit den Siebdruckplatten verschraubt sind, sollen dafür sorgen, dass der L-förmige Abstandshalter bei einem Unfall nicht nach oben "flüchten" kann. Unter dem Siebdruck-Boomerang liegt noch ein quadratischen Stück Kofferraum-Antirutschmatte um etwaigen Klappergeräuschen vorzubeugen.
Seitlich sieht das dann am Ende so aus:
Die großen Gewindestangen, die schon bei den Bleibatterien im Einsatz waren, sind in ihrer Funktion ein wenig trügerisch, da sie ihren Gegenhalt nur in den eingelassenen M8er Gewindebuchsen in einer der beiden losen Metallplatten unter dem Akku haben. Sie haben also keinerlei Verbindung zur Karosse oder der Sitzkonsole.
In Fahrtrichtung gesehen sind nun rechts und hinter dem Akku jeweils ca. 7 cm Luft zum Einbau der weiteren Bauteile:
Ich habe mich dafür entschieden, die Seite mit den Polen und Balancern nach rechts (in Fahrtrichtung gesehen) auszurichten. Den Vorteil sehe ich darin, dass die feinen Kabel der Balancer und Temperatursensoren relativ gut geschützt sind, da an dieser Seite ausser dem Shunt nichts im Wege ist.
Auf den Bau einer kompletten Siebdruckplatten-Kiste habe ich ebenfalls bewusst verzichtet. Ich sehe da keinen Mehrwert drin und sie hätte mir an jeder Seite weitere 24 mm weggenommen.
Als weiteres Schmankerl habe ich nun (siehe Kapitel "Weiterführende Links" --> Das Bordbuch) auf der Rückseite der Sitzkonsole eine Siebdruckplatten-Trennwand eingebaut. Mit dieser gewinne ich zum einen 7cm zusätzlichen Bauraum (unter der hinteren grauen Sitzkonsolenverkleidung) und kann damit auch räumlich den Plus vom Minus Verteiler trennen:
Dieses Brettchen kann ich innerhalb von Sekunden mit den Flügelmuttern lösen, um im Wartungsfall an den dahinterliegenden Plus-Verteiler und das Philippi Relais zu kommen.
Zwischen dieser Trennwand und dem gelben Akkublock sitzt nun noch der Plus-Verteiler:
...und das Philippi Superlast Relais aus dem Lisunenergy Bausatz:
Die obere Fixieriung des Akkublocks erfolgt mit der gleichen Alu-Schiene (40x4x330mm) wie bereits beim Crashschutz nach vorne verwendet. Diese sitzt auf neu zurechtgesägten M8 Gewindestangen, da die originalen etwas zu kurz waren.
Zu guter Letzt bekam der Winston Akkublock noch auf der rechten Oberseite eine dünne Holzabdeckung, um den empfindlichen Bereich der Verdrahtung auf den Batteriepolen vor mechanischen "Angriffen" zu schützen, denn unser Kehrblech parkt gerne zwischen Sitz und Batterie :eek:
...und der Masseverteiler seine werksseitge Schutzkappe, falls es doch mal ein paar Spritzer Nordseewasser von Kind oder Hund durch die Schlitze der grauen Sitzverkleidung schaffen:
So schaut der Sitz wieder zusammengebaut aus (schade, dass man die ganze Arbeit nun nicht mehr nicht sehen kann):
BTW: Gibt es eigentlich schon WoMo Einbrecher, die Lithium Akkus klauen?
Alle neu verlegten Kabel in Richtung Fahrersitz konnte ich übrigens ganz entspannt unter dem Riffelblech durchschieben.
Dazu gehören u.a.: Solarkabel, Wechselrichterkabel, BMV-712 Anzeige, Schaudt Temperaturfühler.
Weiter geht es mit den vergleichsweise kleinen abschließenden Arbeiten unter dem Fahrersitz!
Der neue Schaudt Booster WA121525 (inkl. externem Temperatursensor) findet hier seinen Platz direkt hinter dem Schaudt Elektroblock "EBL 99 I". Der Platz ist vorhanden und ich kann mit wunderbar kurzen Kabeln arbeiten. Für die Befestigung kommen hier wieder die gleichen 30mm Schellen, wie bereits am anderen Sitz zum Einsatz:
Warum habe ich den 25A Booster genommen?
Hier meine Gründe dafür:
- Ein im schlimmsten Fall deutlich über 50 A starker Stromrückfluss von der Starter- zur Wohnraumbatterie soll damit verhindert und der EBL geschützt werden.
- Das 25 A Modell ist eines der wenigen, die sich problemlos in die bestehende EBL Verkabelung (bei unveränderten Sicherungen) einschleifen lässt
- Bisher war auch ohne Booster die Ladeleistung der Lichtmaschine nie ein Kritikpunkt
- Der Preis/Leistungsfaktor sagt mir zu
- Es war eine Empfehlung von Lars / Lisunenergy, der von der 30A-Alternative von Votronic ein spürbar hohe Reklamationsquote berichten kann
- Von meiner favorisierten Marke Victron gibt kein Modell in dieser Leistungsklasse
- Dieser Booster hat einen optionalen Temperatursensor, den ich ebenfalls installiert habe
Eine Überraschung samt Crimpzangen-Fehlinvestition hat mich an dieser Stelle erwartet!
Ich habe im Vorfeld durch meine Recherchen nicht herausbekommen, welche Kabelverbinderquerschnitte die drei rückseitigen EBL Lüsterklemmen aufnehmen können. Fest stand nur, dass ich mit 16 mm² Kabeln arbeiten musste, da dies auch so in der Booster Anleitung beschrieben war. In den Booster kommen die abisolierten Kabelenden meiner "neuen Kabel" auf jeden Fall unisoliert, da die Topologie der Klemmen dafür konzipiert ist. Beim EBL drückt auf das Kabel allerdings nur eine kleine Schraube der "dicken Lüsterklemme", also muss hier etwas auf das Kabelende drauf.
Mein naheliegender Plan war also eine ordentliche Aderendhülse zu crimpen. Das Probelm war nur, dass es mit 10 mm² reichlich Auswahl an Zangen mit quadratischer Pressung gibt, mit 16 mm² aber fast nichts mehr für den Amateurbedarf. Die einzig bezahlbare (35€) Zange, die ich entdeckt hatte, sollte laut Kritiken speziell mit den 16er Größen Probleme haben. Also kaufte ich mir zähneknirschend eine originale Knipex 97 53 04 für 110€ samt passenden Aderendhülsen. Um dann bei Einbau festzustellen, dass weder das fertig quadratisch-gecrimpte Kabel noch die unbearbeite runde 16er Aderendhülse in die EBL Lüsterklemme hinein passt :cry:
In meinem Ärger und meiner Verlegenheit habe ich dann den Kabelquerschnitt übergangsweise auf 10 mm² reduziert, um mit meinen vorhandenen Mitteln fertig zu werden.
Die optimale Lösung scheinen sogenannte Stift-Kabelschuhe zu sein, die zumindest Dethleffs in der originalen Verkabelung auch benutzt hat. Davon passen sogar zwei in eine EBL Lüsterklemme:
Diese Stift-Kabelschuhe habe ich nun postwendend bestellt und sie werden am nächsten WoMo-Bastelltag nachgerüstet, da ich mich mit den 10 mm² auf Dauer nicht wohl fühle!
Updates: Wie in einem weiteren Forenthread --> Link ermittelt, werden meine bestellten 16mm² Stiftkabelschuhe wohl immer noch rund 1mm zu breit für die Lüsterklemmen sein. Die beste Lösung wird dann vermutlich sein, den Stiftkabelschuh behutsamen in einem Schraubstock auf die passenden Breite zu stauchen.
Die nahezu gleiche Odyssee hat unser Forenmitglied "finne" gerade hinter sich (gleicher Booster & gleicher EBL).
Seine komplette Story inkl. zweier perfekt visualisierter Stromlaufpläne ist hier zu finden:
--> Link
Die Ladeleistung der Lichtmaschine im Standgas ist übrigens bei einem kurzen Test vor und nach dem Boostereinbau laut BMV-Anzeige von 14A auf 24A gestiegen. Da gleichzeitig noch Verbraucher mit rund 1A liefen, würde ich sagen: SOLL-Wert erreicht :razz:
Die nützlichste meiner bis dato angeschafften Crimpzangen ist übrigens eine rund 5 kg schwere hydraulische Monsterzange für rund 40 €.
Sie verpresst mit 13 Tonnen Druck Kabelschuhe von 10 bis 300 mm².
Sie gibt es z.B. hier --> Link
Im Folgenden noch eine Gesamtpanorama der Verkabelung unter und hinter dem Fahrersitz. Ich verwende für die Technikinstallationen gerne den Hohlraum zwischen der Rückwand der Dinetten-Sitzbank und dem Fahrersitz, da man dort gut rankommt und es nahezu unsichtbar im normalen WoMo Betrieb ist:
Bitte entschuldigt am rechten Bildrand die wilde Hifi-Verkabelung (kleiner Verstärker für Aufbaulautsprecher und Subwoofer).
Sie ist noch ein frühes Werk meiner WoMo Basteleien von vor 10 Jahren :lol:
Auf dem Bild ist auf Knöchelhöhe quer der große schwarze Kasten des Ective Sinus-Wechselrichters zu sehen. Ganz oben der blaue Victron Solarladeregler samt Trennschalter für die Panels. Das helle Kästchen daneben ist der kabelgebundene Fernschalter für den Wechselrichter. Dieser ist aufgrund seiner räumlichen Nähe natürlich nicht mega-wichtig, ich hege aber die Hoffnung, dass aufgrund der vielen hellen LEDs daran (wenn er eingeschaltet ist), mir schnell auffällt, wenn man mal vergisst ihn wieder auszuschalten, um die rund 9 Watt Standby-Verbrauch zu sparen.
Dieser Wechslrichter hätte bei Bedarf auch eine Netzvorangschaltung und ein Ladegerät für den Lithiumakku eingebaut. Beides möchte ich vorerst nicht nutzen, sehe es aber als Backup für den Notfall.
Die 230V Geräte, die vermutlich hier zum Anschluss kommen sind: Lockenstab (400W), eBike Ladegerät (300W) und Hoverboard Ladegerät (300W). Auf eine weitere Verkabelung in Richtung 230V Steckdosen verzichte ich vorerst und warte erstmal die Nutzung in der kommenden Saison ab. Vermutlich wird es dann später eine gezielte Steckdose in der Nähe des Bads geben. Alles andere kann vorne zwischen den Sitzen direkt am Wechselrichter geladen werden.
Die Anzeige des BMV-712 und mein Color Control GX Nachbau lasse ich zunächst lose hinter dem Sitz "rumliegen", bis mir gute Stellen zur Installation einfallen:
Nach der großen Fotosession habe ich nun noch eine seitliche "Aufputzdose" für die BMV-712 Anzeige mit dem 3D-Drucker gedruckt --> Link und an meiner Lieblings-Technikwand verschraubt:
Eleganter wäre es natürlich diese Anzeige über der Aufbautür zu den anderen Schaudt und Truma Bedienpanels zu installieren.
Was mich aktuell noch davon abhält ist, dass ich mir noch nicht sicher bin, ob mein Color Control GX Nachbau --> Link sich nachhaltig bewährt oder ob ich in ein paar Monaten auf die originale Venus GX umsattle. Zur Zeit benutze ich nämlich noch die teuren kurzen originalen Victron "USB auf seriell"-Anschlusskabel. An der Venus GX könnte ich dann direkt die langen günstigen seriellen Kabel anschließen. Auch die Möglichkeit zur Füllstandsmessung des Wassertanks würde mich reizen... aber das passiert frühestens im nächsten Winter-Bastelprojekt!
Der Color Control GX Nachbau auf Raspberry Basis sendet die minütlich vom SmartSolar und BMV ausgelesenen Daten über einen im WoMo dauerhaft laufenden LTE Router direkt ins Victron VRM Portal hoch. Diese Gigacube Router funktioniert mit allen Sim-Karten und ist zur Zeit für rund 50€ auf dem Gebrauchtmarkt zu bekommen. Mehr Infos zum Router und dem Umbau auf 12V hier: --> Link
Das kostenlose Victron VRM Portal ist in seinen Möglichkeiten sehr mächtig.
Hier kann man auch eine Demo ausprobieren: --> Link
Die für mich wichtigsten Eingenschaften sind:
- Einblick in den Systemzustand bei meiner Abwesenheit
- Definition von Alarmen, die ich mir z.B. direkt mit Pushover --> Link aufs Handy schicken lasse
- Anzeige der aktuellen GPS Position meines WoMos und die Möglichkeit einen Geofence --> Link zu definieren
Die Kosten
Die realistischen Gesamtkosten dieser Aufrüstung betrugen 3000 € (Stand 03/2019).
Nicht dabei sind die Kosten der Solaranlage (ca. 900 €) und des Spezialwerkzeugs (darunter alleine drei Crimpzangen) für rund 200 €.
Anmerkung: Ich bin generell kein Freund davon, irgendwelche Kosten schön- oder kleinzureden und versuche daher immer das Gesamtpaket zu betrachten.
Kosten meines LiFePo-Projekts im Detail:
2,270.00 € für Lisunenergy LiFePo Bausatz 160 Ah inkl. Victron BMV-712 und Sammelschienen --> Link --> Link
220.00 € für Sinus-Wechselrichter ECTIVE CSI102 1000W/12V Sinus-Wechselrichter mit Ladegerät und NVS --> Link
155.00 € für Booster Schaudt 121525 inkl. Temperatur Sensor --> Link
50.00 € für Kabel inkl. Verbinder und Schrumpfschlauch
50.00 € für Material zum Fixieren der Batterie - Holz, Alu, Schrauben, Schellen, Gewindestangen
200.00 € für Color Control GX Raspberry Nachbau inkl. 2x VE.direkt USB Kabel --> Link
25.00 € für Temperatursensor für BMV-712 --> Link
10.00 € für Klebeband und Kabelbinder
Weiterführende Links
Hier noch eine unsortierte Aufwahl an Links (auch externe), die wertvolles Knowhow für mein Projekt enthielten:
Eine weitere gute Bauableitung für einen Winston Akku gibt es bei Frank Kaminsky: --> Link
...und hier noch eine gute Zusammenbauanleitung für Lisunenergy Akkus bei Caribou: --> Link
Ausbau des Fiat Ducato Sitzes beim Ducatoschrauber: --> Link
Praktische Tipps für engen Einbau in Ducato Sitzkonsole: --> Link
--> Auf Seite 2 wird es noch spannender, da ersetzt "erich4711" wie ich zwei Banner Batterien durch eine 160er Winston.
Viele coole Tipps und Bilder gibt es in "Realisierte LiFePo4 Anlagen": --> Link
Hier sind drei verschiedene Ladekennlinien für den Victron MPPT Regler von Amumot, um z.B. die Winston Zellen bei WoMo Nichtnutzung nur auf 80 % zu laden: --> Link
Bei Solarhertz gibt es maßangefertigte Batteriekabel ab 15cm Länge: --> Link
Bei "Das Bordbuch" gibt es einen Tipp wie noch 7 zusätzliche cm in der Sitzkonsole gewonnen werden können: --> Link (das war das Vorbild für mein selbstgebautes "Brettchen")
Erklärung im keine-werbung von Lars, warum ein Booster bei LiFePo Batterien so wichtig ist: --> Link
Das gleiche Thema wird von Amumot hier noch ausführlicher erklärt: --> Link
Gute Bauanleitung für Siebdruck/Alu Kiste bei Frank Kaminsky: --> Link
Weiterer großer Thread zum Kistenbau: --> Link
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Soweit meine kleine Geschichte.
Auf Rückfragen und Hinweise hier unten in den Kommentaren antworte ich gerne und ergänze bei Bedarf meinen Artikel.
Gerne könnt ihr mir auch eine Nachricht über die Forumsfunktion zukommen lassen.
Beste Grüße und bis bald,
Janosch111
PS: Die nächsten Bastelprojekte sind schon in der Pipeline... :mrgreen:
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Ich baue einen Krankenwagen auf Sprinter 516 4x4 zum Camper aus.
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