tiger2power - Modulares Elektriksystem, schnell & einfach

Unser Modulsystem brauchte in der Entwicklung natürlich auch Versuchskaninchen, welche mal wieder die lieben Hermans mit ihrem neuen grünen LKW waren.

"Es gibt eine Sache, die uns in diesem Reisefahrzeug unglaublich wichtig ist: Genügend Strom. Immer. Da der Traum vom Lottogewinn bisher ausgeblieben ist, müssen wir unterwegs viele Stunden an den Laptops arbeiten, sonst wird aus Mangel an Einkünften aus unserem Reisefahrzeug bald ein Standfahrzeug."
Micha & Sabine von www.herman-unterwegs.de
Wer schon einmal den Schaltplan eines Expeditionsfahrzeugs oder einer Yacht o.ä. gesehen hat, versteht schnell, dass heutzutage Trennrelais und Transistorleuchte einer ganzen Armada an technischen Neuerungen Platz gemacht haben. Wie der Fortschritt es so will, steigen nicht nur die Ansprüche sondern die Fülle der Möglichkeiten erhöht sich exponentiell mit immer besserer Technik.

Nach und nach kristallisieren sich für jede Anwendung bestimmte Schlüsseltechnologien heraus und diese können dann in unterschiedlichsten Konfigurationen eingesetztwerden. Viele Hersteller kochen ihr eigenes Süppchen, manche sind durchaus offen für anspruchsvolle Spielereien und wieder andere können zwar das Eine, nicht aber unbedingt das Andere. Kurz: Wer frisch in die Materie einsteigt, sieht sich mit einer Unzahl an Komponenten konfrontiert, 20 Meinungen von 10 Personen und seinen eigenen Vorstellungen oben drauf.

Wer jetzt nicht gerade Elektrotechnik studiert hat oder selbst schon immer das improvisierende Spielkind war, der hat nur zwei Möglichkeiten: Alles hinschmeissen, oder viel Geld in die Hand nehmen und sich komplett auf etwaiges Fachpersonal verlassen. Beide Möglichkeiten haben Nachteile: Die erste ist klar, damit komme ich nicht weiter und schon gar nicht um die Welt. Die zweite KANN gut gehen, denn es gibt natürlich echte Profis auf dieser Welt. Diese sind meist ausgebucht und man muss Ihnen bei der Arbeit mit der Kreditkarte Luft zufächeln, sonst wird das nichts. Dann gibt es noch die vermeintlichen Profis, die einem viel verkaufen und am Ende studiert man doch noch Elektrotechnik auf die harte Tour, weil einem mitten in der Mongolei die Hälfte abgebrannt ist.

Genau hier setzen wir an: Wir möchten den Selberbauer dazu in die Lage versetzen, mit vorkonfigurierten Paketen aus Komponenten genau sein Ziel zu erreichen, ohne dafür jede Produktlinie recherchieren zu müssen und am Ende trotzdem mit zueinander passenden Komponenten ein sinnvoll aufgebautes Gesamtsystem zu verbauen. Dabei beschränken wir uns NICHT auf einen speziellen Hersteller, sondern wir kombinieren das, was in sinnvoller Qualität am einfachsten zum Ziel führt.

Als Basis haben wir ein MODULSYSTEM entwickelt, welches um ein zentrales Element - dem Speichermodul - herum diverse, konfigurierbare Zusatz-Module zu einem in sich funktionsfähigen System zusammenfasst. Der Witz ist: Die Schnittstellen zwischen den Modulen skalieren automatisch mit, sodass man ohne nachzudenken das für sich passende Modul herauspicken und an das Basis-Modul anschließen kann. So werden Sicherungsgrößen, Steuerungsoptionen für das Batteriemanagementsystem oder auch zusätzlich benötigte Montagekomponenten für das Einfügen bestimmter Bauteile automatisch mit dimensioniert. Mehr Solarleistung resultiert automatisch in einem größeren Solarregler, ein anderer Solarregler erzwingt u.U. noch Peripheriekomponenten für die Übspannungsabschaltung usw. usf.

Das SPEICHER-Modul

...muss zwingend zuerst gewählt werden und ist in verschieden Leistungsklassen erhältlich.
Es enthält neben Batteriezellen auch das Batteriemanagementsystem, eine je nach Leistung speziell aufgebaute Zentralelektrik, passende Sicherungen und Halter die nach Batteriekonfiguration auch wiederum variieren usw. Optionen wie beispielsweise ein Systemhauptschalter können dazugeklickt werden, wenn man zum Beispiel für eine Verschiffung in der Lage sein muss, die gesamte Anlage restlos totzulegen. Ist das Speichermodul gewählt, kann man sich ein oder mehrere der folgenden Module dazu auswählen.

Das LIMA-Modul

Fast eines der wichtigsten Module ist das Laden der Bordbatterien über die Lichtmaschine. Hier kann man natürlich verschiedene Ladegeräte/-wandler einsetzen, groß, klein billig, teuer - je nach Speicher mit bestimmten Kennlinien, Temperaturüberwachung und Ansteuerung durch das BMS. Wenn keine Sonne und kein Landstrom da sind, ist das die einzige Variante wieder Saft in den Speicher zu bekommen - daher meist unverzichtbar.

Das 230V-Modul

Hier wird die Sache etwas komplexer. Grundsätzlich kann man wählen, ob man nur 230V erzeugen, oder auch 230V von aussen einspeisen und damit die Batterien laden möchte. Verschiedene Varianten dieses Moduls decken jeden Annwendungsfall vom simplen Handyladen bis hin zum elektrischen Kochen mit Induktionskochfeld und vollautomatischer Landstromeinspeisung ab. Ebenso enthalten ist eine 230V-Unterverteilung mit FI/LS und optional auch gleich die Einspeisesteckdose für den Landstrom. Heutzutage eines der meistgenutzen Module, weil moderne Komponenten es einem einfach bequem machen!

Das DC-OUT-Modul

Mit DC-Out meinen wir die Unterverteilung für Gleichspannungsverbraucher, also z.B. sämtliche Beleuchtung, USB-Dosen, den Kühlschrank und die Standheizung. Solche Verbraucher sind üblicherweise verteilt im Fahrzeug und müssen mit Strom versorgt werden. Hier kann man lokale Sicherungsverteiler setzen, welche nur mit zwei Kabeln ans Speichermodul angeschlossen werden und wo dann alle Verbraucher abgesichert angeschlossen werden. Je nach Grundriss machen ein oder mehrere solcher Sammelpunkte Sinn. Das Modul ist konfigurierbar für die Anzahl der Stromkreise, die Sammelsicherung sowie die Notabschaltung durch das BMS werden automatisch ergänzt.

Das SOLAR-Modul

Entgegen der Konvention ist mit Modul in diesem Fall die komplette Solaranlage gemeint. Hier stehen verschiedene Kombinationen aus Solarpaneelen zur Verfügung, welche den für sie passenden Regler mit Sicherungen und BMS-Ansteuerung direkt mit enthalten. Die Wahl kann hier ganz einfach nach benötigter Leistung und vorhandenem Platz geschehen, alles andere dimensioniert sich automatisch mit und passt direkt zum Speichermodul.

Das MONITOR-Modul

Ein Monitor beob achtet Dinge, und genau das tut dieses Modul auch. Wir fassen die gesamte Systemüberwa- chung in einem Modul zusammen, sodass der Benutzer später Zugriff auf Informationen zum Ladestand der Batterien oder auch den fliessenden Strömen, der Außentemperatur oder dem Füllstand seiner Wassertanks bequem im Blick hat. Dieses Thema kann man bekanntlich unendlich aufblasen, wir kennen das aus SmartHomeWerbeclips. Wir fangen an dieser Stelle mit einer preiswerten all-in-one-Lösung an, mit der die wichtigsten Kenndaten sofort im Blick sind. Tanksensoren können dazukonfiguriert werden. Weitere Versionen dieses Moduls werden anspruchsvollere Überwachung implementieren, die dann Kennwerte einzelner Module direkt anzeigen kann, mit der Außenwelt kommuniziert o.ä. Da sich solche Spielereien meist auch drastisch im Preis niederschlagen, verfolgen wir zu Beginn zunächst das KISS-Prinzip: Keep it simple (and) stupid.
Sprich: Volle Funktion ohne Informatikstudium!