Calira soll nicht mehr Starterbatterie-ENT-Ladegerät sein

[LockX]

Guten Tag,

zu o.g. Problem mit Calira bitte ich um eine Lösung, z.B. weiteres Relais in Steuerkreis mit D+ des Trennrelais.
Durch das weitere Relais soll das Trennrelais die Batterien erst dann verbinden, wenn an der Starterbatterie 13,2 Volt anliegen.

Auch bei entladenen Aufbaubatterien springt mein Karmann einwandfrei an, aber schon mehrmals nach kurzer Fahrt und Ausschalten kein zweites Mal.

Der Karmann enthält:
- "Calira 19/12 automatic"
- Lichtmaschine 65 Ampere
- Vorglührelais mit 3 Minuten Glühdauer
- Starterbatterie Säure 1x 72 Ah (Alter: 16 Monate)
- Aufbaubatterien Säure 2x 72 Ah (Alter: unbekannt).

Meine klärung anhand der Unterlagen und am Fahrzeug ergab:
- Calira prüft mittels Klemme D+, ob Lichtmaschine lädt
- Calira schaltet dann Trennrelais auf Verbindung der Batterien
- Starterbatterie liefert dann Ströme für #1 Vorglühen und #2 Ausgleich der Spannung an Aufbaubatterien.

Die Stromstärken sind etwa
#1 Vorglühen 25 A (Glühstrom 70A - Ladestrom 45A, da Drehzahl niedrig)
#2 Ausgleich 40 A (Stärke der Sicherungen)

Bei #2 ist zudem die "Stromdauer" nicht begrenzt.
Ein Vorglührelais mit kurzer Glühdauer spart nur etwa 2,3Ah ((3-1) Min / h/60Min x 70A).
Ein Test am Sonntag mit entladener Aufbaubatterie ergab im Leerlauf auch nach Vorglühende schnelles Sinken der Spannung der Starterbatterie.

Gruß
Manfred

Zusatzfrage: Wo bitte ist im Karmann DW die Sicherung mit 2 A, die laut Caliraanleitung in der Leitung zu D+ sein soll.

[tiemo]

Hallo Manfred!

Nach Vorglühende sollte die Spannung der Batterien, auch bei zugeschalteter Aufbaubatterie, zügig auf 14V gehen, das legt der LIMA-Regler so fest. Liegt die Spannung am Fahrakku wesentlich geringer (etwas um die 12V), dann sind auch bei einer beispielsweise auf 10V abgesunkenen Aufbaubatterie keine großen Ausgleichsströme zu erwarten. Ich schätze den Strom daher auf eher 5A als auf 40A. Grund ist, dass beim Laden die Spannung sehr willig nach oben geht, ohne dass dazu schon groß Ladung übertragen worden sein muss. Daher misst man die Ruhespannung ja auch immer erst nach mehreren Stunden, und daher sind am Regler der LIMA ja auch "brutale" 14V (oder mehr) eingestellt.

In deinem Fall drängt sich der Verdacht auf, dass eine deiner Aufbaubatterien einen Zellenschluss hat und eigentlich nur noch ein 10V-Akku ist. Da kann sowas dann schon sein. Du schreibst ja auch, dass das Alter dir unbekannt ist.

Leider kann ich dir keinen Tipp geben, wo die Sicherung für die +-Leitung sitzt. Sinnvoll wäre eine fliegende Sicherung in der Nähe der LIMA oder in der Nähe des Abgreifpunktes evt. hinter der ZE.

Gruß,
Tiemo

[LockX]

Danke für die Antwort, Tiemo.

Die Aufbaubatterien sind übliche Bleisäure-Starterbatterien. Sie wurden als solche im ausgebauten Zustand von einer Kfz-Werkstatt geprüft und als "noch gut" bewertet.
LT-Freund "Der Dritte" nannte mir ähnliche Probleme. Er baute wohl ein anderes Vorglührelais mit kürzerer Glühdauer ein. Dieser Austausch löst das Problem immerhin teilweise.

Die Original-Calira-Schaltung halte ich für grob fehlerhaft. Das ist sie bereits, weil sie - im Gegensatz zur Spannungssteuerung - unstreitig nicht "Zellenschluss-robust" ist.
Die Sicherung für D+ wollte ich daher ausbauen. Das erübrigt sich zunächst, da im Laufe des Tests die Spannung von D+ am Calira-Eingang ausfiel.
Die Spannung von D+ brauche ich spätestens im Frühsommer 2015 wieder, um den Kühlschrank während der Fahrt mittels Lichtmaschine betreiben zu können.

Jetzt lade ich die Aufbaubatterien über ein vergossenes Trennrelais 140 A (für knapp 50,- € von Büttner) mit Zuschaltung bei 13,2 V und Trennung bei 12,8 V.
Dieses Relais misst die Spannung an der Starterbatterie und verbindet bei 13,2 V Starterbatterie und Aufbaubatterien über zwei Leitungen 6 mm² x 300 mm.

Die Spannungsverläufe sind jetzt (bei voller Starterbatterie, leerer Aufbaubatterie und je 1 h Zeitabstand zwischen den Messreihen) so, wie ich es erwarte:
I. bei abgeklemmter Aufbaubatterie:
- Starterbatterie a) in Ruhe: 13,0 V. b) ohne Laden: 12,0 V während und 12,4 V nach Vorglühen, c) mit Laden: 12,4 V während und 14,0 V nach Vorglühen
- Aufbaubatterien: entfällt
II. bei angeklemmter Aufbaubatterie:
- Starterbatterie: a) in Ruhe: wie I., b) ohne Laden: wie I., c) mit Laden: 12,4 während und 13,8 V nach Vorglühen
- Aufbaubatterien: a) in Ruhe: 10,5 V, b) ohne Laden: 10,5 V, c) mit Laden: 10,5 V während und 13,8 V nach Vorglühen
- bei c) ist nicht klar, ob bei Glühende die Spannung sofort oder etwas verzögert ansteigt, da ich den Zeitpunkt des Glühendes nicht unmittelbar prüfte.

Ich bitte um einen Vorschlag zu Auswahl und Schaltung eines Relais mit Spannungssteuerung in die Calira.

Notlösung wäre ein manueller Schalter, mit dem ich innerhalb der Calira die D+-Leitung zunächst unterbreche, wenn die Aufbaubatterien weitgehend entladen sind.
Das Relais soll diesen Schalter ersetzen. Seine Schaltschwellen sollten das Know-How von Büttner nutzen und zu dessen 13,2 und 12,8 V passen.
Gut wäre, wenn die zusätzliche Schaltung auch ohne Büttner-Trennrelais funktioniert, damit auch andere Calira-Verwender sie nutzen können.

Gruß
Manfred

[tiemo]

Hallo Manfred!

Zu deinen Daten fällt mir auf, dass eine Entladung auf 10.5V schon ganz schön tief ist, bei normalen Bleiakkus wird dadurch die Anzahl möglicher Ladezyklen auf Dauer herabgesetzt.
Dann sehe ich für den Startakku in I/IIc eine Spannung von 12.4V und für den Aufbauakku in IIc eine Spannung von 10.5V. Ich nehme an, die LIMA ist da aktiv (Batteriekontrollleuchte dunkel / Motor Standgas)?
Wenn dein Trennrelais da schon geschlossen ist, wo kommen die 1.9V Spannungsdifferenz her? So wie du deine Verkabelung schilderst, sollte die sehr niederohmig sein und keine so große Differenz erzeugen. Es sollte dagegen eher die LIMA in die Knie gehen oder es müssten da Hunderte Ampere fließen, was ich aber nicht annehme.

Wenn ich mir die Schaltung der Calira (bildlich, ein Schaltschema liegt mir leider nicht vor) ansehe, so ist der "Trema"-Teil mit 2 Relais (Trenn- und Kühli-Relais) sowie mit einer Steuerschaltung mit 4 OPAMPS (LM324) ausgestattet. Das geht über eine übliche D+-Aktivierung des Relais hinaus und ich vermute, dass erst durchgeschaltet wird, wenn D+ einen Mindestpegel erreicht (und bei Unterschreiten eines zweiten Mindestpegels auch wieder getrennt wird). Es sollte also, so meine Vermutung, die Funktionalität, die du nun nachrüsten willst, eigentlich schon enthalten sein. Aber vielleicht ist der Teil defekt. Insbesondere die Trimmpotenziometer sind dafür bekannt, nach vielen Jahren des Nicht-Verstellens Kontaktprobleme am Schleifkontakt zu bekommen, dadurch verschieben sich dann die Schaltpunkte. Vielleicht solltest du mal die Position des Trimmpotenziometers genau markieren, es mehrfach von Anschlag zu Anschlag drehen, um den Kontakt zu reinigen und es dann vorsichtig wieder auf die zuvor markierte Stellung drehen. Vielleicht tut das Gerät dann wieder, was es soll.

Abbildungen dazu sind im WIKI, unter http://www.lt-forum.de/dokuwiki/doku.php?id=start:reparaturtips:wohnmobiltechnik:karmann_batt_leer

Eine eigene Schaltung dazu habe ich noch nicht entworfen und kann sie dir deswegen auch leider nicht weitergeben. Vielleicht komme ich nun im Winter dazu, mal wieder etwas Steuer- und Regelungstechnik für meinen LT zu bauen, dann schreibe ich dazu auch was. Bei mir hat sich der Bedarf nun insofern verändert, dass auch noch Solartechnik dazu gekommen ist, die gleich passend mit eingebunden werden soll.

Gruß,
Tiemo

[LockX]

Hallo, Tiemo!

Danke für die nochmalige Antwort, deren "Zitat" ich wie folgt kommentiere:

>Zu deinen Daten fällt mir auf<
>Dann sehe ich für den Startakku in I/IIc eine Spannung von 12.4V und für den Aufbauakku in IIc eine Spannung von 10.5V.<
Einzelne Daten habe ich vielleicht fehlerhaft notiert.
Ich werde das Büttner-Trennrelais abklemmen und den Test wiederholen, soweit ohne das jetzt inaktive D+ möglich.

>Entladung auf 10.5V schon ganz schön tief<
Ich weiß das und auch, dass ein Test, der kein Härtetest ist, sinnlos wäre.
Zudem läuft z.B. das Gebläse über Nacht durch; es wird bei Unterspannung nicht abgeschaltet und soll auch nicht abgeschaltet werden.

>bei normalen Bleiakkus wird dadurch [Tiefentladung] die Anzahl möglicher Ladezyklen auf Dauer herabgesetzt<
Vorrangig sind Anspringen des Motors und Funktion der Heizung und Pumpe.
Die Schädigung der Akkus ist spannungs- und zeitabhängig. Die Zeit ist kurz, wenn der Motor morgens laden kann (und danach nochmals sicher anspringt).

>Ich nehme an, die LIMA ist da aktiv (Batteriekontrollleuchte dunkel / Motor Standgas)?<
Für I. und II. gilt: Der Motor läuft bei b) und c) mit Standgas. Die Batteriekontrollleuche ist bei b) hell und bei c) aus bzw. dunkel.

>Wenn dein Trennrelais da schon geschlossen ist<
Die Tests beschreiben die Funktion der Calira, ohne das Büttner-Tennrelais.

>So wie du deine Verkabelung schilderst, sollte die sehr niederohmig sein und keine so große Differenz erzeugen.<
Das gilt nach I. und II. mit dem Büttner-Trennrelais und war ein Grund, dieses zu kaufen und einzubauen.

>ein Schaltschema [der Calira] liegt mir leider nicht vor<
>eigene Schaltung dazu habe ich noch nicht entworfen und kann sie dir deswegen auch leider nicht weitergeben. Vielleicht komme ich nun im Winter dazu ...<
Calira-Unterlagen oder Link dazu könnte ich senden.

>Schaltung der Calira ... vermute, dass erst durchgeschaltet wird, wenn D+ einen Mindestpegel erreicht (und bei Unterschreiten eines zweiten Mindestpegels auch wieder getrennt wird).<
Die Calira-Unterlagen habe ich sorgfältig und mehrfach gelesen. Dortige Textangaben sind ganz eindeutig:
x) Gleichstrom vom Motor:
keine Batterie hat Vorrang; sobald D+ Spannung führt, wird Aufbaubatterie zugeschaltet und DC-Betrieb des Kühlschranks ermöglicht; eine Spannungshöhe wird dabei nicht geprüft.
y) Wechselstrom von Land:
Aufbaubatterie und -verbraucher haben Vorrang; Kühlschrank wird mit Landstrom betrieben; Spannungshöhe Aufbaubatterie wird laufend geprüft und Starterbatterie wird zu- und abgeschaltet.

>Trimmpotenziometer sind dafür bekannt, ... Kontaktprobleme am Schleifkontakt zu bekommen ... drehen ... und ... auf die zuvor markierte Stellung drehen.<
Das werde ich versuchen ...

>Vielleicht tut das Gerät dann wieder, was es soll.<
... obwohl ich das "wieder" wegen Konstruktionsmangels für nicht zutreffend halte.

Gruß
Manfred

Edit:

Drehpotis der Calira habe ich mehrfach hin- und hergedreht und wieder positioniert.
Eine Auswirkung ist nicht erkennbar, da (wohl wegen Ausfalls der Sicherung) D+ auch bei Motorlauf weiterhin nicht Spannung führt.

Zudem habe ich erneut den Motor gestartet und die Spannungen ermittelt, soweit ohne D+ möglich:

II. bei angeklemmter Aufbaubatterie; Calira wegen D+ ohne Funktion; Büttner-Trennrelais montiert
- Starterbatterie: a) in Ruhe: 13,1 V; b) beim Vorglühen ohne Laden: 11,9 V; c) beim Vorglühen mit Laden: 12,3 V und nach Vorglühen mit Laden: 14,0 V.
- Aufbaubatterie: a) in Ruhe: 12,2 V, b) beim Vorglühen ohne Laden: 12,2 V, c) beim Vorglühen mit Laden: 12,2 V und nach Vorglühen mit Laden: 14,0 V.

[Martin]

Hallo Ihr zwei,
da scheinen sich ja 2 Elektrikfachleute getroffen zu haben...

Ich hab grad das Problem, dass ich die Aufbaubatterie ersetzen muss, weil ich das mit der Schädlichkeit der Tiefentladung bei Batterien nicht wusste. Unsere Batterie wurde in den Urlauben immer wieder mal kräftig tiefentladen und ich hab mir nie was dabei gedacht, weil die ja beim Fahren wieder aufgeladen wird (dachte ich). Das war leider keine Gel-Batterie und die ist jetzt wohl hinüber...

Wegen der Kapazität hab ich heute bei Mobile Technologies (Büttner) angerufen und gefragt, was unser Solarpanel etwa bringt. Da sagte mir doch glatt der Berater (sehr nett und auskunftsfreudig), dass die Lima fast nur die Starterbatterie lädt und an der Aufbaubatterie kaum mehr was ankommt und deshalb das Womo möglichst häufig an 220 V angeschlossen werden soll, damit die Aufbaubatterie wieder geladen wird. Das habe ich in den letzten 3 Jahren noch nie gemacht, da wir selten auf CP's sind und wenn, dann ohne 220V (brauchten wir nie), und zuhause auch nicht. Dann wurde also unsere Aufbaubatterie immer nur durch das Solarpanel (60W) geladen, oder?

Kann das stimmen, was der mir da erzählt hat? Um das Problem zu beheben, empfahl er mir deren "Ladebooster" für rund 400 €...
Macht das die Calira nicht auch???

Noch eine Frage: Was haltet Ihr denn von sog. Batteriepulsern (z.B. dem Gerät Novitec Megapuls)?
Hilft das wirklich bzw. bringt das eine (fast) tote Batterie wieder zum Leben?

Viele Grüße
Martin

[LockX]

Hallo, Martin!

Der Unterschied der Ladung von Starter- und Aufbaubatterie resultiert (bei zwei Blei-Säure-Batterien und Calira) nur aus dem Spannungsabfall zwischen den Batterien.
In Frage kommen insbesondere drei Varianten.

I. Büttner-Trennrelais "MT 140" schaltet bis 140 A. Es misst die Spannung der Starterbatterie und schließt die Aufbaubatterie bei 13,2 V zu und bei 12,8 V ab.
Mit diesem Relais und kurzen Leitungen für insgesamt 50,- € und 1/4 Stunde Arbeit ist der Spannungsabfall faktisch 0 V, statt X Volt bei der Calira oder langen Leitungen.

II. Büttner-Ladebooster ist mit 400,- € viel teurer und zudem zeitaufwändiger. Er löst das etwaige Problem langer Leitungen und erhöht (nur) für die Aufbaubatterie die Spannung der Starterbattereie.

III. Sterling-Hochleistungsregler für 140,- € greift in die Regelung der Lichtmaschine ein. Er misst die Spannung der Starterbatterie und regelt sie auf einen einstellbaren Wert.
Diese Regelung berücksichtigt einzugebende Daten und die gemessene Temperatur der Lichtmaschine.

I. reicht im Normalfall aus. Bei höherem Bedarf ist III. billiger und aus meiner Sicht besser als II.

Gruß
Martin

[LockX]

Hallo, Martin!
Hallo, Mitleser/in mit Calira!

@Martin: Deine Aufbaubatterie möchtest Du ohnehin ersetzen.
@Mitleser/in: eine Tiefentladung schadet einer Batterie kurzfristig nur in einem Maß, das weniger als 1,- € entspricht.

Ich bitte um Durchführung des folgenden Calira-Tests.
Der Test klärt die Funktion auch Deiner Calira und verhindert so ein zukünftiges Nicht-Anspringen Deines LT's.
Das gilt insbesondere, wenn danach ein Elektroniker die nötige Änderung der Calira angibt, z.B. Zenerdiode A und Potentiometer B mit Einstellung C in Leitungen D und E einbauen.

Calira-Test:

Aufbaubatterie zuerst weitgehend entladen (z.B. alle Lampen und Heizungsgebläse einschalten) und ganz normal angeklemmt lassen; danach mindestens eine Stunde warten.
Dann am Calira-Panel zügig jeweilige Spannungen für Starterbatterie (links) und Aufbaubatterie (rechts) ablesen, notieren und hier mitteilen (z.B. in Textkopie):

LT mit Baujahr = __ und Calira-Typ = __.
Starterbatterie = __ Stück mit __ Ah, etwa __ Jahre alt, Typ Blei-Säure.
Aufbaubatterie = __ Stück mit __ Ah, etwa __ Jahre alt, Typ Blei-Säure / Gel / ...
Vorglührelais-Typ = 60 / 102 / __ (soweit abgelesen oder schon bekannt)

0) Motor Aus:
Starterbatterie = __ V; Aufbaubatterie = __ V.

a) Motor normal starten, ohne "Gas" zu geben; Ladekontrolllampe leuchtet hell - sonst weiter mit b):
Starterbatterie = __ V; Aufbaubatterie = __ V / Entfällt, da Ladekontrollleuchte nicht hell leuchtet.

b) "Gas" geben, so dass Ladekontrolllampe nicht bzw. dunkel leuchtet:
Starterbatterie = __ V; Aufbaubatterie = __ V.

c) Spannungen am Calira-Panel (max. 5 Minuten) beobachten, bis mindestens eine höher ist als bei 0):
Starterbatterie = __ V; Aufbaubatterie = __ V.

d) Motor zeitnah ausschalten und erneut anlassen - vorsorglich nur, wenn danach Ladegerät oder Starthilfe verfügbar:
Startet der Anlasser den Motor nochmals?: Ja, normal / Ja, aber "müde" / Nein.

e) Beide Batterie vorsorglich laden, mittels Ladegerät oder Fahrt.

Gruß
Manfred

[LockX]

Vorbenannten Zweitstart drei Minuten nach (kaltem) Erststart führte ich jetzt ohne D+ der Calira durch.
Der Motor sprang zwar an, aber mit "müdem" Anlasser und folglich nur knapp und nicht zuverlässig.

Daher habe ich den Glühvorgang am Glührelais manipuliert mit folgenden Zielen:
1.a zuverlässiger Erststart und 1.b zuverlässiger Zweitstart
2. ... (lange nichts)
3.a schnelles Laden der Aufbaubatterie und 3.b geringe Umwelt- und Lärmbelästigung

Als Manipulation wählte ich Abklemmen (später: Schalten) der Anlassspannung an Klemme 7.
Das verhindert Nachglühen (nur dann), wenn die Leitung beim Anlassen offen ist.
Späteres Öffnen beendet ein bereits begonnenes Nachglühen nicht.
Der Motor läuft jetzt bei etwa 0°C nach etwa 5 Sekunden so wie mit 300 Sekunden Nachglühen.

Als Manipulation in Frage kommen auch Öffnen der Masseleitung oder Überbrücken des Temperaturfühlers.
Bei diesen Änderungen wird Ziel 1. aber nur bei richtigem Schalten, also unzuverlässig, erreicht.

Für mich ist das Lade-/Entlade-Problem gelöst und das Schalt-Problem mit D+ an der Calira lösbar.

Gruß
Manfred

Edit:
Sicherung für D+ der Calira war (bei meinem Karmann) eine Flachsicherung 1 A (statt 2 A laut Calira-Unterlage).
Die Sicherung ist in einem Halter, der (wie beim Glühzeitrelais) oben in die Zentralelektrik eingeschoben ist.
Die defekte Sicherung lasse ich, bis meine Calira die Batterien erst ab 13 V an der Starterbatterie verbindet.