Spannungswandler

  • Beschäftigen uns mit dem Problem,eine Mikrowelle an eine Autobatterie anzuschließen.

    Mikrowelle 220 Volt und 800 Watt.

    Dazu werden einige Spannungswandler angeboten.

    Würden den Spannungswandler gerne sehr stark mit viel Reserve dimensionieren.

    Hat das schon mal jemand gemacht?

  • Gute Frage, ich überlege, eine Autobatterie als Notstromversorgung für die Tiefkühltruhe/ Kühlschrank zu verwenden. Und evtl die Autobatterie per Solar nachzuladen. Da muss ich mich aber auch erst mal schlau machen, ob/wie das geht. Bin auf die Antworten und Tips hier gespannt.

    Der Optimist glaubt in der besten aller Welten zu leben.
    Der Pessimist denkt: Der Optimist hat recht, alle anderen Welten sind noch schlechter.


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  • Ich kann dir zur Mikrowelle (noch) keine eigenen Erfahrungswerte liefern. Aktuell nutze ich einen 1.000 Watt Wechselrichter von Ective. Am Samstag kommt hoffentlich eine LiFePO4-Batterie, die ich stärker belasten kann. Dann kann ich das gerne mal ausprobieren, ob ein Anlaufstrom o. ä. zu Problemen führt.


    Du solltest beim Wechselrichter darauf achten, dass er einen reinen Sinus ausgibt. Sonst kann es passieren, dass empfindliche Geräte (= mit Microchips) zerstört werden. An einem einfachen Wechselrichter ohne Sinus ist mir mal ein Strommessgerät kaputt gegangen.


    Bei 800 Watt wird es an einer (Blei-)Autobatterie aber vermutlich sehr schnell kritisch. 800/12 = 66,67 Ah. Je nach Kapazität der Batterie zwingst du ihr einen Entladestrom ab, der ihrer Kapazität entspricht. Üblich sind Starterbatterien von 50-80 Ah (Dieselfahrzeuge auch mal mehr). Das geht auf die Lebensdauer.


    Vielleicht läuft die Mikrowelle bei euch auch mit weniger Leistung? Das würde die Belastung reduzieren. Denk auch an genügend dicke Kabel zwischen Batterie und Wechselrichter, wenn du >60 Ah durchschicken willst. Das hier hilft bei der Berechnung: Online-Rechner

  • Gute Frage, ich überlege, eine Autobatterie als Notstromversorgung für die Tiefkühltruhe/ Kühlschrank zu verwenden. Und evtl die Autobatterie per Solar nachzuladen. Da muss ich mich aber auch erst mal schlau machen, ob/wie das geht. Bin auf die Antworten und Tips hier gespannt.

    Das geht auf jeden Fall, wenn du die richtige Dimensionierung beachtest. Es gibt aber noch eine weitere Sache: Autobatterien sind als Starterbatterien gebaut. Das heißt, sie können kurzzeitig hohe Entladeströme verkraften. Sie mögen dagegen keine ständige Belastung (Entladen/Laden); bedeutet: sie sind auf weniger Zyklen ausgelegt als eine Solarbatterie. Die ist auf ständiges Laden/Entladen ausgelegt und mag dafür aber keine hohen Entladeströme.


    Deshalb sehe ich es als problematisch an, wenn Camper 800 Watt über einen längeren Zeitraum aus einer Starterbatterie ziehen will. Kommt natürlich auf die Kapazität der Batterie an, klar. :)


    Beim Betrieb von Kühltruhe oder Kühlschrank solltest du bedenken, dass der Kühlkompressor kurzfristig ein Mehrfaches an Leistung braucht, wenn er einschaltet. Das kann je nach Gerät das 2-5fache sein. Schau mal auf das Typenschild deines Geräts. Da sollte angegeben sein, wie viel Watt (eventuell wie viel Ah) das Gerät maximal zieht. Dann nimm das x3 oder x4 und du hast die maximale Leistung, die du zur Verfügung stellen musst.


    Jetzt können Wechselrichter ebenfalls kurzzeitig das Doppelte an Leistung abgeben. Mein Gerät ist zum Beispiel mit 1.000 Watt Nennleistung angegeben, kann aber (angeblich) kurzfristig (für 2 Sekunden) bis zu 2.000 Watt bereitstellen. Datenblatt Du brauchst also nicht zwingend einen Wechselrichter, der genau die Spitzenlast des Kühlgeräts dauerhaft bereitstellen kann. Wichtig ist aber, dass der Strom mit einem reinen Sinus ausgegeben wird. Kauf für deinen Anwendungszweck nichts anderes, auch wenn es billiger ist.


    Das nächste Glied der Kette ist deine Batterie: angenommen, dein Kühlschrank braucht 200 Watt. Das rechnen wir x4 um auf einen Anlaufstrom zu kommen = 800 Watt. Die aus einer 12 Volt Batterie zu ziehen, sind wie o.g. ca. 67 A. Schau ins Datenblatt deiner Batterie, ob sie das kann.


    Auch bitte bedenken, dass du eine Bleibatterie nur teilweise (ca. 50 %) entladen kannst. Ansonsten geht sie kaputt (tiefentladen). Du musst also sicherstellen, dass deine Solaranlage genügend Ersatzstrom zur Verfügung stellt, damit du die Batterie immer wieder zuverlässig aufladen kannst. Bleibatterien mögen es nicht, wenn sie lange Zeit teilentladen herumstehen, aber selten ganz aufgeladen werden.


    Hier kannst du dir mit der Wahl des richtigen Solar-Ladereglers weiterhelfen: es gibt klassische PWT und MPPT-Laderegler. Letztere holen aus dem gleichen Panel ca. 25 - 30 % mehr Leistung heraus! (Details, für alle, die es genauer wissen wollen.)


    Ich steige aktuell auf eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie um (LiFePO4). Sie hat gegenüber der Bleibatterie mehrere Vorteile: fast 100 % der Kapazität können genutzt werden; sie verträgt hohe Entladeströme und muss nicht ständig voll geladen werden. Im Vergleich zur Bleibatterie soll sie angeblich 5-10x mehr Ladezyklen aushalten ... wir werden sehen.


    Noch kurz eine Berechnung zur Batteriekapazität: der Kühlschrank wird nicht ununterbrochen laufen - daher am besten ein paar Tage mit einem Strommessgerät den tatsächlichen Verbrauch feststellen. Sagen wir, du bräuchtest 500 Watt am Tag (wahrscheinlich zu viel?), dann müsste deine Bleibatterie mindestens über 83 Ah verfügen, damit du die 500 Watt bereitstellen kannst (500 Watt/12 Volt = 41,67 A x2 (da die Batterie nur zur Hälfte entladen werden sollte) = 83 A. Jeden Tag müssten deine Solarpaneele aber mind. 500 Watt bereitstellen. Da würde ich je nach Ausrichtung und Breitengrad auf mindestens 300 Watt Peak setzen. Ich habe bei mir 120 Watt Peak auf dem Balkon. Das ergibt im Sommer ca. 260 Watt am Ende des (Sonnen)tages.


    Die ganze Sache ist kein Hexenwerk! Fang klein an und mach die ersten eigenen Erfahrungen. Schritt für Schritt kannst du dann ausbauen. Beim Wechselrichter würde ich allerdings gleich in ein leistungsfähiges Gerät investieren, sodass du es später weiternutzen kannst.


    Oder berechne alles von Anfang an im Detail und dimensioniere deine Anlage entsprechend. :)


    P.S.: Es gibt auch 24 Volt Solar-Panele sowie entsprechene Laderegler und Batterien . Wenn du sehr viel Leistung benötigst, ist das die bessere Alternative, da sich die Ah halbieren. Beispiel: 800 Watt/24 Volt ) = 33,3 A. Die Entscheidung musst du aber ganz am Anfang treffen. Für eine Fahrzeugintegration (z. B. Reisebus) ist vermutlich die 12 Volt-Variante einfacher. Aber da kenne ich mich zu wenig aus.

    3 Mal editiert, zuletzt von Trontir () aus folgendem Grund: Ah in A gewandelt :)

  • Gute Frage, ich überlege, eine Autobatterie als Notstromversorgung für die Tiefkühltruhe/ Kühlschrank zu verwenden. Und evtl die Autobatterie per Solar nachzuladen. Da muss ich mich aber auch erst mal schlau machen, ob/wie das geht. Bin auf die Antworten und Tips hier gespannt.

    Das meiste hat ja Trontir schon erklärt da muss man nicht nochmal alles erklären.

    Nur mal zum Nachdenken. Ich benutze für meine Acuaponic Anlage eine 30 Watt Pumpe. Ich hatte zuerst eine meiner MIsas dran mit 75Ah bei 12 Volt sind 900 Watt aus meiner LiFePo4 Batterie. Zwischen 10-20 % kann die Batterie gelehrt werden. Das wären dann ca. 750-800 Wh die mir zu Verfügung stehen würden.

    Der Wechselrichter hat 600-1200 Watt, wobei dieser ca. 10 Watt benötigt, zusammen also 40 Watt die Stunde. Ein Solarmodul mit 240 Watt ist angeschlossen. Soweit so gut. Ich musste aber schnell feststellen, dass das nicht reichte wenn mal ein bedeckter Tag dazwischen kam. So bin ich auf meine zweite MISA umgestiegen, die hat 120Ah 12 Volt mit einem Wechaselrichter 1500-3000 Watt. Der ist natürlich zu groß, aber er war nun mal verbaut. Sind also 1440 davon wieder 10-20% abgerechnet, ergibt ein gebrauchsmenge von ca.1200-1300 Wh. Nun musste ich feststellen das selbst diese Menge nicht ausreichte um den Wechselrichter mit 20 Watt und die Wasserpumpe mit 30 Watt durchgehend zu versorgen. Ein zwei graue Tage, und auch hier fällt die Pumpe irgendwann in der Nacht aus. Da ich aber auch bei nur 12 Volt nicht mehr Module anschließen konnte, blieb mir nichts über als den hausstrom anzuzapfen. Das sollte aber nicht sein, so bin ich gerade dabei eine 145Ah 24 Volt Batterie zu bauen mit 3500 Wh, wobei ich wieder 10-20% abziehen muss. Zudem kann ich jetzt zwei Module mit zusammen 480 Watt anbringen. So hoffe ich auch mal ein paar Tage trübes Wetter zu überstehen.


    Ich wollte dir nur zeigen das man vorher genau berechnen muss was der Kühlschrank und die Gefriertruhe in 24 Stunden ziehen. Da zu mitberechnen was die Batterie leisten kann und der Wegfall von Sonneneinstrahlung bei bewölktem Wetter, und auch die nächte nicht vergessen. Erst dann kannst du dich an eine Anlage wagen. Alles andere ist rausgeschmissenes Geld. und glaube mir ich habe in den 8 Jahren seit ich mich mit Solar beschäftige so einiges an Lehrgeld bezahlt. Da kommt so manche Batterie zusammen. Zudem darf der Wechselrichter nicht zu groß sein, da er sonst zu viel frist und auch nicht zu klein, um die Anlaufströme zu versorgen.

  • Das rechnen wir x4 um auf einen Anlaufstrom zu kommen = 800 Watt. Die aus einer 12 Volt Batterie zu ziehen, sind wie o.g. ca. 67 Ah

    500 Watt/12 Volt = 41,67 Ah x2 (da die Batterie nur zur Hälfte entladen werden sollte) = 83 Ah.

    Ein kleiner Schönheitsfehler in den Einheiten: 500W/12V = 42 A (nicht Ah)

    Zudem wird der Anlaufstrom ja nur einige Sekunden gezogen, weshalb die korrekte Rechnung wäre: 800W/12V = 67 A. Diesen Strom muss die Batterie kurzzeitig abkönnen. Typische Starterbatterien haben meist das Zehnfache der Kapazität in Ah als kurzzeitigen Spitzenstrom angegeben, etwa für das Starten des Motors (weshalb auch die Anschlusskabel der Batterie so dick sind).

    Natürlich muss der Wechselrichter und auch die Verkabelung solche Ströme aushalten.

    Deshalb Vorsicht bei Wechselrichtern die in die Zigarettenanzünderbuchse des Autos angeschlossen werden.

  • Gute Frage, ich überlege, eine Autobatterie als Notstromversorgung für die Tiefkühltruhe/ Kühlschrank zu verwenden. Und evtl die Autobatterie per Solar nachzuladen. Da muss ich mich aber auch erst mal schlau machen, ob/wie das geht. Bin auf die Antworten und Tips hier gespannt.

    Ich kann mir nicht vorstellen, dass das effektiv funktioniert.

    Hier ein Test von mir mit einer Tiefkühltruhe und einem Kühlschrank,

    befeuert von einer Bluetti AC200P, die wiederum mit 760Wp-Modulleistung

    versorgt wurde.

  • Ein kleiner Schönheitsfehler in den Einheiten: 500W/12V = 42 A (nicht Ah).

    Herzlichen Dank, hab‘s oben korrigiert. Kam mir schon komisch vor, wo die Zeitdimension plötzlich herkommen sollte, aber war gestern zu heiß zum Nachdenken … 😁

  • Beschäftigen uns mit dem Problem,eine Mikrowelle an eine Autobatterie anzuschließen.

    Mikrowelle 220 Volt und 800 Watt.

    Dazu werden einige Spannungswandler angeboten.

    Würden den Spannungswandler gerne sehr stark mit viel Reserve dimensionieren.

    Hat das schon mal jemand gemacht?

    Ja. 2000W Sinus Wandler an 12V 225AH Batterie. Daran können Geräte mit 900W oder 1200W betrieben werden. zB. eine Mikrowelle. An diese Batterie ein MPPT Solarregler und eine 200W Solarzelle oder größer und du kannst im Garten problemlos übliche Laufzeiten einer Mikrowelle umsetzen. Ich hab statt Mikrowelle halt Kreissäge und Flex und so Zeug drangehängt. Das geht auch supi. Stundenlang was Brutzeln in der Mikrowelle ist halt nicht drin, aber sehr effizient Wasser erwärmen und Fertiggerichte und so weiter.

    -<[ Nunquam-Non-Paratus ]>-

  • Wie versprochen, habe ich den Betrieb einer Mikrowelle getestet, nachdem der LiFePo4-Akku heute gekommen ist. Da er im Auslieferungszustand nicht voll geladen kommt, habe ich den Test nur für ca. 30 Sekunden durchgeführt.

    03_MW-Test.jpg


    Der Akku hat eine Kapazität von 125 Ah und kann maximal 100 A Dauerentladestrom abgeben. Das wären 1.200 Watt - die kann mein Wechselrichter aber nicht dauerhaft bereitstellen (max. 1.000 Watt).


    Bei der Mikrowelle handelt es sich um ein älteres Kombigerät mit Grill- und Heißluftfunktion. In der höchsten Mikrowellenstufe kann sie (glaub ich) ca. 800 Watt. Da sie aber über einen drehbaren Teller und Beleuchtung verfügt, fiel die Stromaufnahme auf höchster Stufe höher aus: ca. 900 Watt.


    08_MW-Test_MW_höchste-Stufe.jpg 09_MW-Test_MW_höchste-Stufe-2.jpg


    Das saugt dann aus einem 12-Volt-System laut App für den Akku etwa 90 A. Umgerechnet wären das eigentlich 1.080 Watt, also mehr, als der Wechselrichter dauerhaft kann. Da keines der Messgeräte geeicht ist, sind das aber ohnehin nur Schätzungen.


    Dauerhaft würde ich meine Anlage nicht mit der Last fahren wollen. Innerhalb der kurzen Testzeit sank die Spannung messbar von 12,8 auf 12,4 Volt.

    01_MW-Test.jpg 02_MW-Test.jpg


    Die Mikrowelle verbraucht übrigens für eine Digitaluhr und ihre Elektronik auch im Standby ca. 6 Watt Strom:

    04_MW-Test_MW-angeschlossen-1.jpg


    Macht man die Tür auf und damit die Innenraumbeleuchtung an, schnellt der Verbrauch auf fast 30 Watt hoch.


    07_MW-Test_MW-Licht-2.jpg


    Um die Eingangsfrage zu beantworten: es geht, aber die Anlage sollte ausreichend dimensioniert sein!


    Ob der Betrieb der Mikrowelle sinnvoll ist, steht auf einem anderen Blatt. Für das Erwärmen von Speisen bevorzuge ich einen Campingkocher. Für das Erhitzen von Wasser, habe ich mir extra für die Inselanlage einen kleinen Reisewasserkocher mit 500 Watt besorgt. Der belastet das System nicht so stark.


    Der Strom ist bei mir in erster Linie für Beleuchtung, Kommunikation und den Betrieb von kleineren Elektrogeräten wie o. g. Wasserkocher oder einer Getreidemühle und eventuell einem Backautomaten gedacht (550 Watt). Letzteren muss ich aber noch testen.

  • Ob der Betrieb der Mikrowelle sinnvoll ist, steht auf einem anderen Blatt. Für das Erwärmen von Speisen bevorzuge ich einen Campingkocher. Für das Erhitzen von Wasser, habe ich mir extra für die Inselanlage einen kleinen Reisewasserkocher mit 500 Watt besorgt. Der belastet das System nicht so stark.

    Sollten 500 Watt Mikrowellenleistung (meist ja eher 450 Watt) für die meisten Speiseanwendungen dann nicht effizienter sein, als ein Wasserkocher?

  • Trontir Danke für das interessante Experiment!


    Kurzer Einwurf: ich empfehle, in dem Leistungsbereich, den Ihr da abrufen wollt, auf ein 24V System zu gehen.

    90 Ampere sind schon eine Hausnummer... Stichworte: Leitungsquerschnitte, Sicherungen etc.


    Ich selber "arbeite" seit einigen Jahren mit einer (Klein-)Inselanlage, die mal als 12V System für einen Poolfilter angefangen hat und nun zu einem 1,5 kWp / 24V System geworden ist. Wenn alles gut geht, erweitere ich die Anlage in diesem Jahr - möglicherweise gehe ich dann allerdings auf einen 48V Wechselrichter, weil auch beim 24V System bei gleichzeitigem Betrieb von Hauswasserwerk und Kühlschrank in der Einschaltphase die Ströme doch schon...spannend sind. Der Sicherungshalter wird da schon recht warm. :winking_face:

  • Sollten 500 Watt Mikrowellenleistung (meist ja eher 450 Watt) für die meisten Speiseanwendungen dann nicht effizienter sein, als ein Wasserkocher?

    Physikalisch gesehen bestimmt. Da kenne ich mich nicht gut genug aus. Ich brauche halt heißes Wasser für gefriergetrocknete Lebensmittel.


    Die Lampe in der Mikrowelle kann ich im Betrieb nicht ausschalten (+30 Watt). Den Drehteller schon (Elektromotor). Ob das dann unter dem Strich weniger Strom für die gleiche Wassermenge braucht, müsste ich ausprobieren. Danke für den Tipp! :)

  • Ich brauche halt heißes Wasser für gefriergetrocknete Lebensmittel.

    Über welche Mengen sprechen wir denn pro „Zubereitung“ ?

    Die Lampe in der Mikrowelle kann ich im Betrieb nicht ausschalten (+30 Watt).


    Diese alten Mikrowellenherde hatten, zumindest meiner damals, eine handelsübliche „Kühlschrank“ Glühlampe verbaut. Die gibts ja mittlerweile als LED…(pimp my microwave😎)

  • Über welche Mengen sprechen wir denn pro „Zubereitung“ ?

    Etwa 0,5 l, wenn es für mehr Personen sein soll, dann auch mal mehr. Fürs Wasserkochen habe ich aber noch einen Gaskocher in Reserve, den ich zuerst nutzen würde. Solar hat halt den Charme, dass ich mir über Gasvorräte und Anzahl an Kartuschen keine Gedanken machen muss, wenn diese leer sind.

  • Die Lampe in der Mikrowelle kann ich im Betrieb nicht ausschalten (+30 Watt). Den Drehteller schon (Elektromotor).

    Dreh' die Lampe doch einfach raus. Oder ist deine Mikrowelle so groß, dass Du den Becher mit dem Wasser sonst nicht mehr wiederfindest? :winking_face:

  • Sollten 500 Watt Mikrowellenleistung (meist ja eher 450 Watt) für die meisten Speiseanwendungen dann nicht effizienter sein, als ein Wasserkocher?

    Wahrscheinlich tut sich da nicht viel. Gerade Wärmeumwandlung ist ja quasi 1:1. Wichtiger ist das die meisten Mikrowellen immer mit der gleichen Leistung erhitzen. Sie schalten nur bei 50% Leistung die Strahlen für die Hälfte der Zeit aus. Das macht zwar Sinn bei Speisen damit die Wärme durchdringen kann aber bei Wasser eher nicht. Dazu kommt das der Wandler immer wieder den Einschaltstrom hat. Ob also eine Reduzierung der Leistung dann Sinn macht ist fragwürdig zumal sich die Zeit in der Wärme aus dem Wasser in die Luft abgegeben wird damit ja auch erhöht.

  • Vorsicht nur beim Wassererhitzen in der Mikrowelle in punkto Siedeverzug... aber ich gehe einfach mal davon aus, dass das bekannt ist.

    Erklärter FDGO-Fan

  • Vorsicht nur beim Wassererhitzen in der Mikrowelle in punkto Siedeverzug... aber ich gehe einfach mal davon aus, dass das bekannt ist.

    Da kann man aber einfach einen Glasstrohhalm ins Glas stellen. Der verhindert die Bildung von großen Gasblasen.