Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

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basste315
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Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von basste315 »

Entladen und Laden meines frisch zusammengestellten Selbstbau-200Ah LiFePo4-Akkus 14.03.2021

Man sieht deutlich, dass sich bei Lithiumbatterien die Kapazität kaum über die Spannung (V) ermitteln, ja nicht einmal vernünftig schätzen lässt.

Unter Last ist die Spannung bei 30 % / 60 Ah Restkap. auf 12,60 V, bei Ladung auf 13,34 V und in Ruhe irgendwo dazwischen.

Die Spannung ist bei 50% unter Last bei 12,11 V und nach 23 Minuten ohne Last/Ladung bei 12,83 V.

Interessant ist auch die Veränderung der geringen Zelldrift, die natürlich unter Last größer ist.
Auch die Temperaturentwicklung habe ich aufgezeichnet. Zuvor wurde die Temperatrurabschaltung mit Eiswürfel und Heißluftfön am Temperatursensor getestet.

Bild

Man kann schön sehen, dass beim Entladen die Spannung unter Last niedriger als im Ruhezustand ist, je höher die Belastung, desto niedriger die Spannung. Der Spannungseinbruch ist aber viel geringer als bei Blei.

Ich hatte für die 1. Stunde nur das Ladegerät des iPads am Wechselrichter, das ergab eine Last von nur ca. 2 A samt WR-Verbrauch. Für die nächsten 2 1/2 Stunden wurde zusätzlich mit dem Heizlüfter belastet, durchschnittlich etwa 66,7 A, das ergibt eine Entnahme von ca. 170 Ah, verbleibende Restkapazität 30 Ah oder 15 %.

Das BMS errechnet eine geringere Restkapazität von 18 Ah / 9%. Das mag daran liegen, dass es erst mit zunehmender Zyklenanzahl dazulernt oder meine Einstellungen zu defensiv sind, z.B. ist eine zyklische Kapazität von 180 von 200 Ah und eine Zell-Spannung bei 20% mit 3300mV in der Kap.Konfiguration von mir festgelegt. Gemessen sind es beim Laden 3280 mV lt. Tabelle.

Ich werde sehen, ob sich was Richtung Genauigkeit verbessert, ansonsten habe ich so viel Reserve, dass mir eine defensive Einstellung entgegenkommt. Sollten die Zellen nicht die vollen 200 Ah haben, wäre das angesichts des günstigen Preises der 4 Zellen (insgesamt € 352,03) auch zu verschmerzen.

Beim Laden wird nicht die angelegte Spannung des Ladegerätes angezeigt, weil die Zellchemie entgegenwirkt. Die Initialladung (Zellen parallel 3,65 V) habe ich z.T. mit 4 V durchgeführt und erst gegen Ladeende auf die Ladeschluss-Spannung reduziert. Das Gleiche gilt beim Laden des seriellen Blocks (Spannung x 4) , natürlich nicht mehr kurz vor dem Ladeende, da wäre das gefährlich oder würde zumindestens eine Überspannungsabschaltung auslösen, wenn das BMS es korrekt tut (getestet).

Für den Test habe ich den Laborlader unter Last (mit einer 5 A Autoglühbirne) auf 14,40 V und volle 10 A eingestellt, wobei die Zellchemie entgegenwirkt und anfangs nur 12,86V ankommen. Mit zunehmendem Füllgrad geht die Spannung hoch bis auf 13,40 V bei 50 %, während gleichzeitig der Strom von anfangs 20 A auf 18 A (bei vollem AKKU ganz auf 0 A) zurückgeht. Die 1. Stunde habe ich zellschonend nur mit 10 A geladen, das würde im Womoeinsatz der Hauptladung durch Solar entsprechen.

Helmut
Zuletzt geändert von basste315 am 01.02.2023, 10:38, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von KudlWackerl »

Hallo Helmut,

Wo, wie und mit was hast du die Spannung gemessen?

Grüße, Alf
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basste315
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von basste315 »

Mein Meister ;-)
Die Spannung habe ich mit dem Multimeter an den Batteriepolen gemessen.

Bei Bleibatterien glaube ich in Erinnerung zu haben, dass dort die volle Ladespannung angelegen ist, dies ist bei Li aufgrund der Zellchemie offenbar ganz anders.
Die Abweichung zu den Daten lt. App ist ab und zu 0,1V.
Die Zellspannungen kommen aus der App.

Eine Erkenntnis reicher bin ich schon:

Die zu den Spannungen angeführten Kapazitätsangaben hängen maßgeblich von meinen Kapazitätseinstellungen in der App ab, sagen also nicht wirklich was aus, weil die noch nicht optimal sind. Da muss ich noch basteln und brauche ein paar Zyklen. Außerdem ist die Spannung unter großer Last geringer als in Ruhe (Dauerlast 110 A für durchgehend 1,5 Stunden zwecks Überprüfung des Wärmeverhaltens angelegt - alles roger) und bei Ladung ist sie etwas höher.

Ich habe die Tabelle ja gemacht, um nebenher das Li-Verhalten besser kennen zu lernen.
Und über das geringe Delta der Zellen bin ich auch glücklich.

Danke für die Inspiration zum Selbstbau!

Helmut
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von ML_580 »

Hallo Helmut,
herzlichen Glückwunsch zum gelungenen Selbstbau. Freut mich sehr.
Halte uns bitte weiter auf dem laufenden. Ich muss mich weiter gedulden bis zum Eintreffen der Zellen, schätze Ende April.
Bis dahin kann ich nur mitlesen.

LG Harald
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basste315
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von basste315 »

Hallo Harald, warten ist zäh!
Ich habe am 1.1.2021 bestellt mit Aufpreis für Lieferung aus Polen innerhalb 7-12 Tagen, 2 Tage später kam Angebot Geld retour oder warten für LFG aus China innert 30 Tagen. Angekommen sind die Zellen am 3.3. (u.A. schleppende Zollabwicklung)
Zum Glück sind offenbar die Zellen von guter Qualität. Hoffentlich 😜
Ich stelle mein Baby demnächst in einem eigenen Tröt vor, zuerst möchte ich Lima/Trennrelais und Solarladung nach Einbau im Womo testen , aber derzeit hat’s ein Sauwetter

Helmut
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Heiko
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von Heiko »

basste315 hat geschrieben: 16.03.2021, 10:50 und Solarladung nach Einbau im Womo testen , aber derzeit hat’s ein Sauwetter

Helmut
Hallo Helmut,

ich habe den Akku ja am Samstag ins Mobil gebaut. Um 18 Uhr habe ich dann die Solarzellen angeschlossen.
Start SOC waren 80%
Trotz Sauwetter und 1,1 A Dauerverbrauch im WoMo hatte ich gestern um 18 Uhr schon 85%

Heute ist das Wetter etwas freundlicher und momentan liege der SOC schon bei 90%

Wenn das so weiter geht, ist der Akku am Freitag, wenn wir los wollen, voll. :-)

Bild
Gruß aus Bremen,
Heiko

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basste315
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von basste315 »

Hallo Alf, Acki und Heiko und alle, die mich bei meinem Li-Selbstbau-Projekt ermutigt und unterstützt haben.

Es läuft :-D :-D :-D :-D :-D :-D :-D :-D :-D :-D :-D :-D - jetzt messen- hoffentlich misst man nicht Mist!

Trotz Sauwetter habe ich heute den letzten Schritt gemacht und mein blaues 200Ah-Baby provisorisch in seine zukünftige Heimstatt gebracht, meinen Hymer SL 514 Gold Edition aus 2007 auf Fiat Ducato.
Bisher habe ich überhaupt keine Veränderung der Original-Ladetechnik durchgeführt.

Ich möchte den Tag noch nicht vor dem Abend loben, aber seit 3 Stunden lädt der Netzlader des Schaudt EBL 101 brav seine ca. 17 - 18 A in den zu Beginn ca. 20% vollen LiFePo4-Akku.
Die Ladeanzeige am Schaudt DT 201 ist interessant. Sie zeigt den vollen Ladestrom (Brutto). Die Spannungszanzeige ist geringfügig niedriger als in der App, der in der APP angezeigte Strom (Netto) ist die Differenz aus Ladung (Brutto) und eingeschalteten Verbrauchern.

Die Kapazitätsanzeige am DT201 war sowieso seit dem direkt an den Akkus angeschlossenen WR nicht mehr aussagekräftig. Ich bin neugierig was nach Synchronisation angezeigt wird, ich habe als Referenz 240 Ah erfasst, damit wird eine eine nutzbare Kapazität von 192 Ah (von konkreten 200 Ah) unterstellt. Aber für die Beurteilung der Kapazität habe ich ja die APP, die derzeit nach jeder Änderung der Konfiguration wieder "Hausnummern" anzeigt. wird wohl einige Zyklen ohne Einstellungsveränderung brauchen.

Solar dazu, trotz Sauwetter und Graupelschauer (Außentemperatur 6 Grad) dazwischen bis 4 A Solarertrag, korrekte Anzeige des Solarstroms im Solar-Menü am DT 201, die App reagiert erst > 0,5 - 1 A und zeigt wieder die Summe aller Ladeströme abzüglich Verbraucher, also Netto.

Jetzt kommt die große Unbekannte: Motorstart ! Soll ich es wagen ? :roll: Ohne Booster oder Idealdiode, mit Originalverkabelung und 50 A Absicherung?

Die Starterbatterie war 4 Wochen nicht am Ladegerät und eher nicht voll (Ruhespannung 12,7 V lt. DT201-nicht gemessen!). Die Li war irgendwo bei 13,35 V. Zuerst Netzlader deaktiviert, das bisschen Solar ist egal.

Zündschlüssel!

Rückströme konnte ich keine erkennen, ich werde aber insbesondere bei größerem Spannungsunterschied zwischen Li und Starterbatterie weiter beobachten.

Die Lima hat über EBL/Trennrelais für 5 Minuten auf Standgas brav ca. 20 A in den AKKU geladen, wenn ich Gas gegeben habe waren Spitzen bis 30A erkennbar. Fahrzeugverbraucher waren abgeschaltet.
Einschalten vorgeschriebenes Fahrlicht - 5 A
Fernlicht zusätzlich - 2 A
Lüftung auf Stufe 2 - 2 A
Klima (jetzt im Winter :roll: im Sommer sicher ein Vielfaches - 1 A
Kühlschrank - 6 A

Es bliebt also beim Einschalten aller Verbraucher nur mehr sehr wenig für den AKKU über. Da brauche ich keine Ladestrombegrenzung. Da ich ausreichend Kapazität mit habe und Solar mein Hauptlader sein soll, brauche ich keinen Booster. Falls dringender Nachladebedarf wäre würde ich den Kühlschrank während der Fahrt fix auf GAS umschalten, denn ein Crashsensor ist vorhanden.

Wenn sich nichts Außergewöhnliches ergibt ginge mein Plan eines 1:1 Tausches GEL---> Li auf.

Ich werde den Netzlader EBL 101 heute Nacht weiter laden lassen. Aussentemperatur beträgt derzeit 5 Grad, der Akku ist im beheizbaren, aber derzeit unbeheizten Außenstaufach untergebracht und hat um 19:00 Uhr eine Temperatur von 13,9 bzw. 15.2 Grad. Der getestete Temperatursensor ist in einem Spalt der Isolierplatten zwischen den verspannten Zellen. Trotzdem habe ich sehr defensiv die Lade-Temperaturabschaltung bei + 7 Grad in der App definiert.
Helmut
Zuletzt geändert von basste315 am 23.03.2021, 07:56, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von KudlWackerl »

Hallo Helmut,

Nun haben sich deine ganzen Bedenken in Luft aufgelöst. :lol:

Worüber machst du dir nun in den nächsten 5 Jahren Gedanken? Mach mal einen Vorschlag was als nächstes in der Bastelbude erscheinen soll. (extra laute Hupe z. B.? Daran arbeite ich zur Zeit) :mrgreen:

Grüße, Alf
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von Hiba »

Extra laut müsste die Hupe für mich nicht sein, nur nicht so quäckig!
Wir hatten an unserem Opel Admiral Bj. 1965 zwei Hupen die zusammen
einen richtig guten Ton von sich gaben. Leider habe ich sie nicht mehr
und ich weiß auch nicht welche Frequenz die hatten.
Hat jemand vielleicht eine Idee?

Gruß Hinnirk
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von basste315 »

KudlWackerl hat geschrieben: 16.03.2021, 20:17 Hallo Helmut,

Nun haben sich deine ganzen Bedenken in Luft aufgelöst. :lol:

Worüber machst du dir nun in den nächsten 5 Jahren Gedanken? Mach mal einen Vorschlag was als nächstes in der Bastelbude erscheinen soll. (extra laute Hupe z. B.? Daran arbeite ich zur Zeit) :mrgreen:

Grüße, Alf
Also ganz durch bin ich noch nicht! Die Ladung mit dem EBL-Lader funktioniert, der Akku war irgendwann vor Mitternacht voll, Außéntemperatur 5 Grad, Akkutemperatrur ungeheizt immer noch 15 Grad (durchs Laden warm ?)
Werde ab sofort Landstrom weglassen und Solar testen, ein bißchen Sonne wäre hilfreich. Und nochmals checken, was über das Trennrelais beim Starten fließt.

Rückströme beim Starten des Wagens über EBL/Trennrelais habe ich nicht bemerkt, in der App wird aber als höchste Entnahme 178,53 A angezeigt, das kann wohl nur KURZFRISTIG beim Startvorgang geflossen sein.
EDIT 23.3.2021: Nein, kann nicht vom Startvorgang sein - siehe nachstehendes Statement von Horst-Lehner, die 178,54 A sind wohl auf einen früheren Test zurückzuführen.
Dem BMS macht es nix (150 A eingestellt - hat schon 190 A Staubsauger mit WR-Abschaltung vertragen), die Zellen vertragen 2C = 400A, kurzfristig 4 C - auch kein Problem.
Das kann nur eine kurze Spitze gewesen sein, sonst hätte es die 50 A Sicherung in der EBL-Leitung nicht vertragen.

Ja, und das nächste Projekt ist wieder REISEN / E-Bike fahren. Das ist ja in diesen verrückten Zeiten mit geschlossenen Stell- und Campingplätzen gar nicht so einfach, der Schritt Richtung zusätzlicher Autonomie ist mit 200 nutzbaren Ah aber gemacht.
1. Aufgabe: Projektzusammenfassung - Thread folgt.
Helmut
Zuletzt geändert von basste315 am 23.03.2021, 08:10, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von horst-lehner »

basste315 hat geschrieben: 17.03.2021, 04:19 als höchste Entnahme 178,53 A angezeigt, das kann wohl nur KURZFRISTIG beim Startvorgang geflossen sein.
Sollte da das Trennrelais nicht noch offen sein?
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Acki
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von Acki »

KudlWackerl hat geschrieben: 16.03.2021, 20:17 ... Vorschlag was als nächstes in der Bastelbude erscheinen soll. (extra laute Hupe z. B.? Daran arbeite ich zur Zeit) :mrgreen:
...
Bei mir auch ... liegt schon länger im Hobbyraum bereit ... https://www.horns24.de/Stebel-NAUTILUS-TRUCK-12V

Kommt aber halt leider nicht an den Vorgänger heran :cry: https://www.youtube.com/watch?v=pVLNIcvlDfM
Gruss Acki
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von Sigi »

Acki hat geschrieben: 17.03.2021, 12:30
KudlWackerl hat geschrieben: 16.03.2021, 20:17 ... Vorschlag was als nächstes in der Bastelbude erscheinen soll. (extra laute Hupe z. B.? Daran arbeite ich zur Zeit) :mrgreen:
...
Bei mir auch ... liegt schon länger im Hobbyraum bereit ... https://www.horns24.de/Stebel-NAUTILUS-TRUCK-12V

Kommt aber halt leider nicht an den Vorgänger heran :cry: https://www.youtube.com/watch?v=pVLNIcvlDfM
Da hast Du Recht! Das "Nautilus-Hörnchen" klingt eher verzweifelt...

Sigi
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von Restreichweite »

Zum Thema Hörner siehe mein Instapost:

Hier noch der Hupenpost 😁.

Dieses Wochenende haben wir die alten verstopften "alpex"-Hörner gegen neue italienische Hörner vom Hersteller Marco ausgetauscht. Die vorhandenen und verkabelten Hella-Kompressoren konnten wir dabei weiterverwenden (Druckleistung 1 bar).

Markennennung ist nur informativ, keine bezahlte Werbung.

https://www.instagram.com/p/CHoF7AuhlgD ... nlurgp5qmk
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Re: Selbstbau 200Ah LiFePo4 AKKU, Laden und Entladen im Überblick

Beitrag von basste315 »

KudlWackerl hat geschrieben: 16.03.2021, 20:17 Hallo Helmut,

Nun haben sich deine ganzen Bedenken in Luft aufgelöst. :lol:

Worüber machst du dir nun in den nächsten 5 Jahren Gedanken? Mach mal einen Vorschlag was als nächstes in der Bastelbude erscheinen soll. (extra laute Hupe z. B.? Daran arbeite ich zur Zeit) :mrgreen:

Grüße, Alf
Hallo Alf, das Projekt heißt Netzvorrangschaltung, vielleicht kannst Du dazu in der "Bastelbude" einen Thread aufmachen.

Aus Respekt vor den "Warnhinweisen der Bedenkenträger" nutze ich derzeit freistehend nur die Steckdosen direkt am WR. Mit den Gelbatterien wäre die Einbindung des Bordnetzes auch nicht sinnvoll gewesen. Aber jetzt hätte ich Li-Power genug und habe "Mut" gefasst, warum soll man für einen Aufwand von maximal € 100,-- auf Mehrkomfort verzichten? Und es wäre wieder ein spannendes Bastelprojekt.

Ich habe die "Fachbeiträge" und "Warnungen" betreffend "mehrerer Netze, speziellem Fi/LS RCD Typ B :?: :?: " nicht so verstanden, dass ich mich bisher darüber getraut hätte. Natürlich würde ich vor Inbetriebnahme einer 230V-Anlage einen Fachmann kontrollieren lassen.

Die 2,5 mm2-Kabel im Bereich WR zur Landstromeinspeisung (Fi) wären schon vorhanden.
Also mein Meister :lol: , hast du Lust?

P.S.: meine Projektvorstellung ist im "großen Forum" schon erledigt, bitte um ein wenig Geduld - und ich stehe auf Hupen :mrgreen: , meine ist zweistimmig !

Helmut
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