Het probleem
Heb u het ook al eens gehad? Fijn kamperen met de bus. Sta je een paar dagen langer op de zelfde plaats. Wil je daarna 'even' weg.. Accu leeg…. Als je dit een paar keer gehad ben je er wel goed ziek van. Een camper aanduwen is meestal niet echt gemakkelijk. En moeders de vrouw achter het stuur tijdens het aanduwen geeft wel eens huwelijks-strubbelingen. Vooral als je er dan zelf als enige duwer achter staat.
Een tweede accu opladenEen tweede accu in de bus kan hier dus een huwelijk redden. Maar… hoe sluit je dat aan? Om de kampeerinrichting (verlichting, koelkast, waterpomp etc) apart te zetten lukt meestal nog wel. Maar hoe doe je dat nu met het opladen?
Bekend is de schakeling met diodes. Beide accu's (de 'rij-accu' en de 'kampeer-accu') worden dan opgeladen. Nadeel van deze schakeling is dat één of beide (hangt af van de gebruikte schakeling) accu's niet volledig op spanning komen. Dit is eventueel op te vangen door de spanningregelaar van de auto te verstellen. Nu is een spanningregelaar eigenlijk niet te verstellen. Althans niet echt nauwkeurig. Bij de regelaar van een gelijkspanningsdynamo gaat dit door het ding open te maken (verzegeling te verbreken!) en wat aan de contactjes te buigen.. Alleen de gedachte al doet mij huiveren. Dat gaat bijna altijd mis… dus maar niet doen. De wisselstroomregelaars vallen al helemaal niet te verstellen.
Waarom is deze spanning zo belangrijk? Wel, een accu moet opgeladen worden met exact de juiste spanning. 13,7 Volt. Laad je met een lagere spanning komt de accu niet 'vol' laad je met een hogere spanning komt de accu wel vol maar wordt zijn levensduur aanzienlijk bekort. En dat gaat hiermee erg snel. 0,2 Volt overspanning is al het halveren van de levensduur!
Om e.e.a. dus goed aan te sluiten moeten we gewoon niet aan het laadcircuit van de auto knoeien. De accu's gewoon parallel schakelen is ook geen goed idee. Tijdens het kamperen trekken we dan alsnog de rij-accu leeg. Het duurt alleen wat langer. We moeten dus iets hebben dat de kampeer-accu loskoppelt als de auto stilstaat maar tijdens het rijden de kampeer-accu gewoon oplaadt. Dus tijdens het rijden moet de kampeer-accu wel parallel staan aan de rij-accu. Nog beter is het als de kampeer-accu pas geladen wordt op het moment dat de rij-accu al weer volledig opgeladen is.
ElectronicaWelnu hier kan de elektronica een handje helpen. We zullen twee oplossingen aan de hand doen. Beide oplossingen werken maar benaderen het probleem uit verschillende invalshoeken. Eerst de goedkoopste en snelste: Accu's paralel tijdens het laden. Accu's ontkoppelt bij motor uit.
Wat is er tijdens het laden anders dan bij stilstand van de motor.
De tweede opmerking klinkt misschien raar maar toch gaan we hier eens wat beter naar kijken. Wat kunnen we nu aan de dynamo zien? Laten we er even van uit gaan dat u een ouderwetse gelijkstroom dynamo op de auto heeft zitten. Boven op die dynamo zitten 2 aansluitingen (en een massa natuurlijk; maar die vergeten we even voor het gemak). De 2 aansluitingen onderscheiden zich duidelijk door de dikte. De dunne draad (op de dynamo staat hierbij "F" of "DF" gaat naar de spanningsregelaar. En de dikke (D+) ook… De dikke draad is de laadstroom; met de dunne wordt de dynamo op de juiste spanning afgeregeld door de spanningsregelaar. Die dunne draad vergeten we even voor het gemak. De dikke meet 13,7volt als de motor draait. Als hij stil staat is die spanning 0 volt. Als we even simpel redeneren zou daar dus gewoon de campeeraccu op aangesloten kunnen worden. Nou, dat doen we dus maar niet. Misschien is het wel bekend bij de meeste: Een dynamo is constructief zowat hetzelfde als een motor. Als we dus de accu rechtstreeks op de dynamo zetten zal deze op de stroom van de accu willen gaan draaien! Hebben we dus een extra startmotor! (De dynamo als motor is niet sterk genoeg om de motor van de auto rond te laten draaien. E.e.a. blijft dus gewoon stilstaan en de dynamo verbrand). Geen goed plan dus. Maar als we aan dit D+ contact een relaisspoel verbinden, (andere kant van de spoel aan massa) zal het relais intrekken op het moment dat de accu opgeladen wordt. Een relaiscontact kan dan mooi de kampeeraccu inschakelen.. Precies wat we moeten hebben. (zie tekening 1). In deze tekening is een zenerdiode opgenomen in de stuurleiding. Wat is hier nu het nut van? Welnu: een 12 volt relais maakt al contact bij ongeveer 8 volt. Da's een beetje vroeg. Beter is dat het relais pas bij 12,5 volt of nog iets hoger inschakelt. Om het relais dus 'slechter' te maken is deze diode opgenomen.
Nu dezelfde schakeling voor de mensen met een wisselstroom generator. Om het nog moeilijker te maken moeten we deze ook weer in 2 groepen opsplitsen. Er zijn n.l. 2 verschillende generatoren gebruikt op de VW's Dat zijn die met externe regelaar en met interne. Hoe zie je het verschil? Een interne regelaar heeft 2 aansluitingen: weer een dikke en een dunne. De dikke zit met een schroef de dunne met een schuifje. We gebruiken hier dezelfde schakeling als bij de gelijkstroomdynamo. Allen kunnen de het relais nu niet aan de dikke laaddraad vastmaken. Deze gaat n.l. rechtstreeks naar de accu: Hier blijft dus altijd de accuspanning op staan. Nee, nu maken we hem aan de dunne draad vast. (Zie tekening 2) Deze dunne draad gaat naar het laadstroomlampje in het dashboard.
Nu die generatoren met externe regelaar. Deze hebben 4 aansluitingen op de generator. (En nog een massa) Weer die dikke aan een schroef en dan nog 3 in een ronde stekker. Ook hier sluiten we de stuurdraad van het relais aan op de laadstroomlampje op het dashboard. Deze moeten we zoeken op de regelaar. (Meestal de blauwe dunne draad) We kunnen dit snel controleren door die even los te trekken en daarna het contact aan te zetten (niet starten) Als we de juiste los hebben dan werkt het controlelampje op het dashboard niet meer. Hierna natuurlijk niet vergeten het draadje weer terug aan te sluiten.
Nu nog even over het relais. Dit relais moet de laadstroom van de campeeraccu volledig schakelen. Dat moet dus een hele dikke zijn. Als we aan e.e.a. gaan rekenen wordt het probleem eigenlijk alleen maar groter.. Laten we e.e.a. eens voorrekenenen. We gaan even uit van de theoretische benadering. Dus zonder allerlei factoren die misschien ook nog invloed hebben. En dan dit allemaal in "worst case"
De hoogste laadstroom hebben we als de campeeraccu geheel ontladen is. Deze heeft dus geen spanning meer. De auto wordt gestart. Het relais trekt in. Op dat moment wordt de lege accu paralel gezet aan de leverende dynamo en de startaccu. Er ontstaat eigenlijk een kortsluiting. De inwendige weerstand van de accu's is nul (theoretisch) en van de dynamo ongeveer 0,2 ohm. De stroom die gaat lopen is oneindig hoog…. En relais die een oneidig hoge stroom kunnen schakelen bestaan niet…
Nu bestaan accu's die zo'n stroom kunnen leveren en dynamo's die tegen zulke mishandelingen besand zijn ook niet. Maar dat is een schrale troost. Hoe kunnen we e.e.a. dan aanpassen?
Eerst laten we het rekenvoorbeeld voor wat het is en gaan we eens in de praktijk meten. Meten is weten zij mijn praktijkleraar altijd.. Tijdens deze meting blijkt dat e.e.a. allemaal wel meevalt. Met een relais van 10 ampere is e.e.a. best op te vangen. Maar misschien kunnen we e.e.a. toch wel een beetje mooier maken.
Er is een simpele oplossing. En niet duur.. We nemen een duplolamp van de koplampen (pak wel een nieuwe zo duur zijn ze niet) en schakelen de 2 filamenten (dit is een duur woord voor gloeidraden)paralel. 2 pennetjes doorverbinden dus. Nu sluiten we de lamp aan tussen de laadstroom (die van het relais afkomt) en de campeeraccu. Asl nu deze accu echt leeg is en hij wordt geladen wordt door de gloeilamp de laadstroom begrenst op maximaal 2x4 ampere is 8 ampere. Geen probleem voor ons relais van 10 amp dus. Mooie van de lamp is dat zijn inwendige weerstand terugloop als de stroom kleiner wordt. De Accu wordt dus wel volledig geladen!.
De kosten: Een relais bruikbaar scheiding re;lais kost ongeveer een tientje (kan dan 30 A schakelen) De lamp kost vijf gulden of zoiets. Dan nog wat draad en stekkertjes.. Een extra Accu is het duurste. Het beste is een camping accu te gebruiken of een accu speciaal gemaakt voor de pleziervaart. Ze zijn aanzienlijk duurder dan een normale auto accu maar ze werken dan ook beter als canmpeeraccu. Een auto accu wordt n.l. 'lui' als hij nooit startstromen te verwerken krijgt. Campeer accu en rijaccu soms omwisselen helpt hier natuurlijk ook tegen. Een echte campeeraccu mag echter nooit als startaccu gebruikt worden. Hier is hij niet voor gemaakt.Als we de schakeling gemaakt hebben is het de slimste manier op e.e.a. op de juiste werking te controleren.
Tekening 1
Tekening 2
