Victron Orion TR 12-12-9A als Ladebooster

Hallo Forumgemeinde,
vor einigen Wochen habe ich einen Victron Orion TR 12-12-9A eingebaut, um die Wohnwagenbatterie während der Fahrt über das Zugfahrzeug zu laden.

Eigentlich handelt es sich um DC DC Gleichrichter der eine einstellbare Ausgangsspannung stabil liefert. Trotzdem wird der Orion gerne als Ladebooster verwendet und genau das habe ich ausprobiert. Allerdings mit anfänglichen Problemen.

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1. Problem, kein Ladestrom. Gelöst!

Die Anschlüsse Input habe ich zunächst nur an der 12V Verteilerdose im Bug an Zündplus und dessen Masse angeschlossen. Den Motor gestartet und der Orion leuchtete Grün. Wie in der BA beschrieben habe ich die Ausgangsspannung am Output eingestellt, bevor die Batterie verbunden wird.

Anschließend habe ich die Batterie am Output angeklemmt, doch leider wurde sie nicht geladen.
Nach einigen Versuchen ist mir aufgefallen, dass die Batterie nur geladen wird, wenn der Stromkreis (Output) verzögert geschlossen wird. Also, erst muss der Orion über Input in Betrieb gehen und grün leuchten. Wenn anschließend der Output-Stromkreis verzögert geschlossen wird, fließt auch der Ladestrom.

Zunächst dachte ich an einen Defekt, allerdings hat sich das merkwürdige Ladeverhalten in einem anderen Forum genau so bestätigt. Zudem wurde im Forum eine Lösung mit einer Relaisschaltung vorgestellt. So ähnlich habe ich es auch aufgebaut.

Lösung
Der Input wird über Dauerplus versorgt, d.h. sobald der AHK ins Zugfahrzeug gesteckt wird.
Der Output-Stromkreis ist mit einem Relaisschalter unterbrochen. Das Relais wird über Zündplus gesteuert.
Der Stromkreis wird geschlossen, sobald der Motor gestartet wird.

Test
Nach einigen Testfahren bei unterschiedlichen Batterieladeständen habe ich den Ladebooster mit der Relaisschaltung für gut befunden.

- Bei 50% Ladung habe ich am Lifepo4 (100Ah) eine Spannung von 13,3V gemessen. Der Orion lädt mit voller Leistung. Er starte mit über 10A Ladestrom und regelt sich auf ca. 9A.
- Bei 95% Ladung lag die Spannung bei 13,5 Volt. Der Ladestrom des Orions bei 1,1A.
- Bei 100% vollem Akku floss kein Ladestrom mehr.

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Die Ladeströme wurden mit dem Batteriemonitor TR16 gemessen.

Neben dem Orion habe ich einen Victron MPPT Solarladeregler. Folgende Werte sind eingestellt.

- 13,7V Erhaltungsspannung des Solarladereglers
- 14,4V Ladeschlussspannung des Solarladereglers

Ich sehe davon ab die Ausgangsspannung des Orion höher als 13,55V einzustellen, da der kleine Orion mit 9A keine programmierbaren Batterie-Ladealgorithmus bietet, wie es ein Victron Solarladeregler macht.

2. Problem Hitze. Gelöst!

Ein weiteres Problem ist die erhöhte Wärmeabgabe bei voller Leistung. Da ich den Orion unter der langen Sitzbank im Bug des Hobby 540UK verbaut habe, könnte es u.U zu einem Hitzestau kommen. Daher habe ich ein kleines Gebläse für 3D Drucker unter den Orion installiert.

amzn.to/3E59YJv

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Der Lüfter wird mit der Spannung des Zündplus betrieben und läuft demnach nur bei laufenden Motor. Er ist leise und sorgt für eine gute Hinterlüftung des Orions.

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Mit dem kleinen Orion habe ich eine günstigen Ladebooster der ausreichend Strom liefert, um den dauerhaften Verbrauch meines 12V Kompressorkühlschranks zu kompensieren, auch wenn nach Sonnenuntergang die Solaranlage keine Leistung mehr bringt.

Zitat von HarryB66

... sobald meine Tochter nach einem Autarken Wochenende mit der Lipo nach Haus gefahren ist, hat es die 15 Amper Sicherung in der Zuleitung abgeschossen.Ich habe mal den Strom gemessen, wenn die Board Batterie halb leer ist.
Beim Einschalten hat der Regler kurz bis zu 25 Amper gezogen um nach etwa 15 bis 20 Sek auf den normalen Wert zurückzufallen. Dadurch hat je nach Ladezustand der Batterie die Sicherung ausgelöst oder nicht.

Vielen Dank für deinen Bericht. Es ist wirklich sehr schade, dass es dir mit deinem Orion so ergangen ist. In irgendeinem Forum habe ich ähnliches gelesen, man sprach dabei auch von zu großen Kabelquerschnitten und Längen. Leider weiß ich nicht mehr wo ich davon gelesen habe. Ist schon eine Weile her.

Meine Verkabelung ist 4 mm². Vom Output zur Batterie sind die Kabel ca. 3m lang, von der Verteilerdose bis zum Orion-Input sind es nur ca. 40 cm.
Es hätten auch 6 mm² gepasst, allerdings hatte ich die 4 mm² noch im Keller liegen. Das reicht auch völlig aus. Der Spannungsabfall zwischen Output und der Batterie bei 13V und 10A theoretisch bei 0,3V.

Anders als zu deinem Aufbau, ist mein Orion nicht im Auto am Lima-Strom oder nahe an der Starterbatterie, sondern hinter einem Anhängersteuergerät über relativ lange Kabelwege im Wohnwagen auf dem 12V-Verteiler aufgelegt. Wie mein Anhängersteuergerät arbeitet, weiß ich nicht genau, jedenfalls schätze ich insgesamt längere Kabelwege als bei deinem Aufbau und wahrscheinlich eine andere Spannung am Input.

Wie auch immer, deine Erfahrung hat mich dazu ermuntert, meinen Akku fast vollständig zu entladen und einen weiteren Test bei geringer Batteriespannung durchzuführen. Mit dem Ergebnis bin ich ganz zufrieden.

Die 100Ah Lifepo4 habe ich über Nacht auf 8,9% entladen.

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Die Spannung war dabei auf 12,7 Volt runter.
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Zirka 30 Sekunden nachdem der Motor gestartet wurde, lag der Ladestrom bei 11,5A.
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Nach 4 Minuten lag der Ladestrom bei 9,9A. Tendenz fallend.
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Der Ladestrom ist tatsächlich etwas höher als bei den vorherigen Messungen bei 50 % Akku. Ich fasse zur Übersicht alles zusammen.

Akku Ladung / Spannung / Ladestrom
100% / 13,6V / 0A
95% / 13,5V / 1,1A
50% / 13,3V / 9A
9% / 12,7V / 10A

Ja, tatsächlich beschreibt er das Problem. Mein Orion wird auch einer aus der neueren Serie sein, ich habe ihn von Offgridtech über Amazon bezogen. Victron hat bei dieser Serie offenbar etwas verschlimmbessert.

Allerdings bin ich mit der Relaisschaltung zufrieden. Das funktioniert gut und kostet kaum Aufwand.

Nebenbei bietet sie die Möglichkeit die Ladefunktion auszusetzen. Steckt man den AHK Stecker bei laufendem Motor ein, ist Zünd und Dauerplus gleichzeitig aktiv. Der Sinn der Relaisschaltung wird verfehlt und es fließt kein Ladestrom. Ob ich es brauche und nutze, wird sich zeigen.

Zitat von Jonny_Holly

Da scheint es ja ech richtige Probleme zu geben und die vor allem mit dem TR 12-12-9.

Im letzten Post im verlinkten Victron Thread wird das Problem auch mit dem 48-12-9 beschrieben.

Weiter oben, direkt zu Anfang wird erwähnt dass es sich auch über eine Diode lösen lässt. Die Relaisschaltung gefällt mir persönlich besser.

Zitat von Jonny_Holly

So wie ich das aktuell sehe, haben die Probleme beim Tr 12-12-9 jetzt dazu geführt, dass selbst in den aktuellen Datasheet explizit das Laden von Batterien ausgeschlossen wird, aber in älteren Datenblättern ausdrücklich noch vermerkt wa.

Das Datenblatt ändern ist einfacher als Zeit zu investieren. Selbst wenn der Fehler erkannt wurde, wäre eine Rückrufaktion ein wirtschaftlicher Totalschaden.

Wenn du Glück hast findest du einen gebrauchten bei Ebay Kleinanzeigen. Aber ehrlich gesagt sehe ich das "Problem" nicht so dramatisch.

Zitat von Jonny_Holly

Ist eventuell eine Schnapsidee, aber ich finds erst mal gut.

Ja du hast Recht, es ginge auch mit einem Zeitrelais, aber vielleicht hast du einen Denkfehler oder ich habe es nicht gut erklärt.

Es geht ja um Dauerplus und Zündplus. Dauerplus versorgt den Regler, sobald der AHK Stecker im Auto steckt. Der Regler leuchtet dann grün. Zudem Zeitpunkt trennt das Relais noch den Stromkreis des Outputs.

Startet man dann den Wagen, wird Zündplus aktiviert. Zündplus steuert das Relais an, das Relais schaltet und der Stromkreis am Output wird geschlossen. Der Regler beginnt zu laden.

Das funktioniert also nur wenn das Zugfahrzeug Dauerplus und Zündplus liefert. Hast du nur Zündplus, wäre ein Zeitrelais oder eine Diode besser.

Gern geschehen.

Um es zu bildlich zu verdeutlichen habe ich es jetzt schnell aufgemalt.

Orion Wechselrelais.jpg