Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

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Prodatron
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Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von Prodatron » 13.09.2012, 23:24

Diese Frage hatten sich ChrisFTB und ich uns in letzter Zeit mal wieder öfters gestellt.
Es kommt immer mal wieder ab und zu vor, daß KITT irgendwo rumsteht, seine Show abziehen soll (Scanner, Dash, Sound, CarPC) und dabei freundlicherweise an 230V nuckeln darf. Von daher bietet sich die Gelegenheit, den Strom nicht (nur) über die Zweitbatterie zu ziehen, weil ansonsten die Zweitbatterie nach einigen Stunden platt ist.

Bisher hatten wir hierfür folgendes im Einsatz:
- Automatik-Ladegerät wird an die Zweitbatterie gehangen. Ich habe derzeit ein 22Ampere Ladegerät, das so schon mehrfach im Einsatz war. Vorteil: Zweitbatterie und Ladegerät werden parallel betrieben, bei Spitzen (z.B. All-Lights-On) federt die Batterie die mangelnde Leistung des Ladegeräts ab. Nachteil: Wenn alle Komponenten aktiviert sind, kann es auch im Schnelllademodus den benötigten Strom nicht komplett liefern, so daß sich die Zweitbatterie nach und nach leert, und die Spannung irgendwann soweit absinkt, daß sich die Tiefentladeschutzschalter abschalten.
- In KITT habe ich einen 12V->230V 1200W Spannungswandler eingebaut, der auch über ein integriertes 10Ampere Automatik-Ladegerät verfügt. Super zum Laden, wenn kein externes Gerät verfügbar ist, ansonsten selbes Problem wie eben beschrieben.
- ChrisFTB hat ein 12V Trafo, das bis zu 35Ampere liefert. Für den Dauerbetrieb sollte diese Stromstärke so ziemlich genau ausreichen. Nachteil: Alleine kommt es an seine Grenzen, wenn "nur" der Scanner schon mit seinem All-Lights-On Effekt startet. Dieser benötigt am Anfang über 36Ampere, weshalb der Scanner meist mehrfach startet, weil kurzzeitig die Spannung des Trafos zusammenbricht. Alle anderen Komponenten dürfte man dann ohnehin erst danach einschalten (was das ganze etwas umständlich macht).

Jetzt hab ich folgende Fragen:
- dummerweise finde ich keine Automatik-Ladegeräte, die deutlich mehr als 22Ampere liefern und sich auch für Wartungsfreie und Bleigel-Akkus eigenen und nicht gerade hunderte von Euros kosten. Kennt hier jemand vielleicht irgendwas?
- darf man MEHRERE Automatik-Ladegeräte parallel schalten, um somit auf mehr Ampere zu kommen? Das in KITT integrierte läßt dieses laut Spezifikation zu, bei dem externen ist hiervon aber nichts zu lesen.
- normalerweise soll man ein Automatik-Ladegerät im Schnelllade-Modus nur kurz betreiben, weil sonst die Batterie Schaden nimmt. Ist das auch dann der Fall, wenn sich sowieso die Verbraucher den ganzen Strom wegziehen und die Batterie trotzdem langsam entlädt? (ich schätz mal nicht?)
- das genannte 35Ampere Trafo hat bereits 160€ gekostet. Es ist aber wie beschrieben immer noch hart am Limit. Trafos, die mehr leisten, sind nochmal wesentlich teurer (bzw. kaum zu finden). Daher die entscheidende Frage: Darf man ein Trafo parallel mit einer (geladene Batterie, also >12V) schalten?

Vielleicht kennt sich ja jemand aus... :)

CU,
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t3d_et
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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von t3d_et » 14.09.2012, 06:08

Prodatron hat geschrieben:Diese Frage hatten sich ChrisFTB und ich uns in letzter Zeit mal wieder öfters gestellt.
- In KITT habe ich einen 12V->230V 1200W Spannungswandler eingebaut, der auch über ein integriertes 10Ampere Automatik-Ladegerät verfügt. Super zum Laden, wenn kein externes Gerät verfügbar ist, ansonsten selbes Problem wie eben beschrieben.
Das verstehe ich nicht. Dein Auto lädt sich selbst, auch wenn der Motor nicht läuft?
Prodatron hat geschrieben: - normalerweise soll man ein Automatik-Ladegerät im Schnelllade-Modus nur kurz betreiben, weil sonst die Batterie Schaden nimmt. Ist das auch dann der Fall, wenn sich sowieso die Verbraucher den ganzen Strom wegziehen und die Batterie trotzdem langsam entlädt? (ich schätz mal nicht?)
Es ist so, Autobatterien vertragen geladen maximal ca. 13.2-14V, hängt von der Temperatur ab (bei höheren Temperaturen weniger als bei tiefen), und vom Typ (flüssig etwas mehr als fest), während dem Laden (wenn sie noch nicht voll sind) darfs aber gewöhnlich auch etwas mehr sein. Schnellladegeräte gehen über 14V, damit sie überhaupt den hohen Ladestrom erreichen können.
Dazu kommt, dass die meisten Akkus auf Dauer nicht gerne zu hohe Ladeströme haben. Wie viel Ladestrom ein Akku verträgt schadlos verträgt, weiss der Hersteller (Datenblatt suchen). Auf der sicheren Seite ist man mit 0.1C, das bedeutet, wenn der Akku zB eine Kapazität von 60Ah hat, darf man ihn mit 6A laden.

Wenn nun das Ladegerät durch zusätzliche Verbraucher stark belastet wird, sacken Spannung und Ladestrom der Batterie ab. Du hast also Recht, der Batterie ist es dann egal.
Prodatron hat geschrieben: Jetzt hab ich folgende Fragen:
- darf man MEHRERE Automatik-Ladegeräte parallel schalten, um somit auf mehr Ampere zu kommen? Das in KITT integrierte läßt dieses laut Spezifikation zu, bei dem externen ist hiervon aber nichts zu lesen.
Keine Ahnung, nach Bauchgefühl würde ich Mikroprozessorgesteuerte Ladegeräte nicht parallelschalten und auch nicht als externe Stromversorgung verwenden, wenn sie nicht ausdrücklich (Handbuch) dafür vorgesehen sind.
Prodatron hat geschrieben: - das genannte 35Ampere Trafo hat bereits 160€ gekostet. Es ist aber wie beschrieben immer noch hart am Limit. Trafos, die mehr leisten, sind nochmal wesentlich teurer (bzw. kaum zu finden).
PC-Netzteil nehmen: 80A für rund 100€. Ich würde allerdings nicht das billigste nehmen, sondern etwas vertrauenswürdiges, z.B. Enermax, BeQuiet, Silverstone. Manche Netzteile haben getrennte 12V-"Schienen", diese kann man aber problemlos parallelschalten.
Die Spannung der Netzteile kann unter Last bis auf 11V einbrechen. Wenn du auf Nummer sicher gehen willst, dass sich die Batterie nicht entlädt, würde ich einen Schalter einbauen um die Elektronik im Auto zwischen Batterieversorgung und externe Versorgung umzuschalten.

Edit: könnte man ja automatisch mit einem Relais machen: Wenn externe Stromversorgung da, zieht das Relais und die Elektronik hängt an der externen Versorgung.

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von BenettonF12001 » 14.09.2012, 08:00

PC Netzteil? :shock:

In der Firma (Mercedes-Benz) verwenden wir Ladegeräte mit 30A Ladestrom und neuere Ladegeräte mit 60A Ladestrom. Manchmal müssen wir auf das 60A Ladegerät zurückgreifen, da die Steuergeräte bei den neuesten Modellen ganz schön viel Strom ziehen. :bat: Dieses 60A Ladegerät finde ich gerade nicht, ich komm auch nicht auf den Namen. :wand: Muss nach dem Urlaub mal gucken.
Die 30A Ladegeräte stammen von Elektron.
Das hier könnte interessant sein (70A). Allerdings kosten die Geräte viel Geld und ich weiß nicht, ob man die als Privatperson bestellen kann.
http://www.autoservicepraxis.de/batteri ... 35144.html
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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von t3d_et » 14.09.2012, 08:38

BenettonF12001 hat geschrieben:PC Netzteil? :shock:
Ja klar. Natürlich nicht zum Laden, mit 12V kann man nicht laden, sondern nur für den Betrieb der Elektronik wenn der Motor aus ist.

Strom ist Strom, PC-Netzteile sind sehr effizient, stabil und zuverlässig, aber (vermutlich weil sie in grösseren Stückzahlen gefertigt werden) günstiger als sonstige 12V-Netzteile und Ladegeräte.

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von Johny » 14.09.2012, 09:40

Kann t3d_et nur zustimmen. Der erste Beitrag ist sehr gut geschrieben ;).

Was Ladegeräte bis 30A und drüber angeht ist das wie schon von Jörn erwähnt nicht die Lösung.
Zum einen sind das Werkstatt Lader die nicht nur viel zu groß sondern auch viel zu teuer sind.
60A aus diesen Ladern sind meist eh nur kurzzeitig und eher für nen Startboost gedacht.

Wenn man eine Batterie ständig mit Ladekapazitäten von 30A befeuert wird diese das nicht sehr lange mitmachen, ausserdem wird die Batterie hier sehr schnell "kochen" und ihr habt Knallgas in KITT. Wer einmal gesehen hat wie eine Batterie explodiert weil die Gase sich entzünden... :crying: Gefährlich !!!

Die Idee mit den PC Netzteilen ist gar nicht blöd und ich muss gestehen das mir die Idee sehr gut gefällt.

Da ich auch Heliflieger bin, fällt mir da gerade was ein. Heli Ernst hat da ein nettes Video das Hilfreich wäre.

http://www.youtube.com/watch?v=cIjqk9fz ... ata_player

Die Tatsache das man starke Netzteile zu wirklich fairen Preisen findet macht die Idee wirklich interessant. Zwei oder gar 3 Netzteile parallel bieten genug Sicherheitspuffer und man liegt Preislich immernoch weit unter einem guten Lader.

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von AllgäuKITT » 14.09.2012, 09:54

ha da sag ich nur scheiß auf MacGyver-wozu gibts das Internet und Youtube? :muhahaha:

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von Replica2012 » 14.09.2012, 11:50

Ich sehe das so:
Ein Relaise und einen 12V Trafo mit der passenden Leitung.
Mehr ist nicht nötig um KITT an der Steckdose zu betreiben. :top:
Schöne Grüße Tom
http://www.myknightrider.de

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von Prodatron » 14.09.2012, 13:00

Vielen Dank für die zahlreichen Antworten!

@t3d_et: Die Idee mit dem PC-Netzteil ist echt gut! Perfekt dazu Johnies ergänzendes Video! Ich hatte schonmal son Ding für was anderes mißbraucht, hatte allerdings keinen zusätzlichen Lastwiderstand verwendet.
t3d_et hat geschrieben:Das verstehe ich nicht. Dein Auto lädt sich selbst, auch wenn der Motor nicht läuft?
Natürlich muß man ihn an die Steckdose hängen, damit er sich lädt :D Aber das 10A Ladegerät ist halt im Kofferraum-Seitenfach eingebaut (ist im Spannungwandler integriert - geht also in beide Richtungen, siehe hier), so daß man kein zusätzliches Ladegerät mehr braucht. Für Dauerbelastungen ist mir das aber zu riskant.

Daß man eine Batterie nicht mit zuviel Strom laden darf, weil sie sonst gast und zerstört wird, war mir klar. Aus dem Grunde möchte ich ja nur Automatik-Ladegeräte verwenden, die auch mit Blei-Gel-Akkus klarkommen (so eine hab ich mittlerweile verbaut), da kann sowas ja nicht passieren, weil das Ladegerät den Strom rechtzeitig runterregelt. Bei meinem habe ich halt die Erfahrung gemacht, daß es halt Strom bis zu einem bestimmten Limit liefert (Normalladen - weniger, Schnellladen - mehr) und dann war's das und die Spannung bleibt trotzdem nur bei Anfangs noch 12,xV und die Batterie lädt nicht, weil die Verbraucher alles wegsaugen.

Würde z.B. ein 60A Automatik-Ladegerät hier Abhilfe schaffen? Da...
1.) Batterie geht nicht kaputt [ist ja Automatik] und
2.) genug Ampere können geliefert werden, so daß die Spannung nicht abfällt?
Oder verwirren die zusätzlichen Verbraucher den Microcontroller, der ja eigentlich nur von einer Batterie ausgeht, die eine bestimmte Ladekruve benötigt?
Die von BenettonF12001 erwähnten Geräte scheinen ja genau in die Richtung zu gehen: Gleichzeitiges Laden der Batterie + Verbraucher/Elektronik im Wagen unterstützen?!

Ich fände ein Automatik-Ladegerät halt praktischer, als ein Trafo, weil...:
- Verbrauchsspitzen (wie All-Light-On) können weiterhin von der Batterie abgefedert werden. Ein Trafo, das nicht stark genug ist, würde hier zusammenbrechen (siehe Erfahrungen bei ChrisFTB)
- man benötigt keinen Umschalter, weil beides parallel betrieben werden kann
- es wird halt praktischerweise gleichzeitigt auch noch die Batterie(n) mitaufgeladen

Wenn das aber in der Praxis nicht geht oder nur mit extremst teuren, übergroßen rein gewerblich-nutzbaren Exemplaren, dann werd ich also auf ein Trafo/Netzteil ausweichen müssen.

Die Frage wurde in diesem Zusammenhang aber noch nicht beantwortet:
- darf man ein Trafo/Netzteil parallel an eine Batterie schließen?
Wenn ja, kann man sich Relais/Umschalter ja sparen...

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von t3d_et » 14.09.2012, 14:28

Prodatron hat geschrieben: Die Frage wurde in diesem Zusammenhang aber noch nicht beantwortet:
- darf man ein Trafo/Netzteil parallel an eine Batterie schließen?
Wenn ja, kann man sich Relais/Umschalter ja sparen...
Grundsätzlich wird es funktionieren, aber eine gute Lösung finde ich das nicht. Du hast dann einfach gar keine Kontrolle noch überhaupt eine Ahnung zu welchen Anteilen die Versorgung aus der Batterie kommt oder aus dem Netzteil.

Ich würde mal ein starkes NT anschaffen und schauen, ob All lights on damit funktioniert. Wenn ja, würde ich das mit dem Umschalter machen: Wenn du externe 230V hast, dann läuft die Elektronik über das Netzteil und die Batterie wird unabhängig davon über das Ladegerät geladen.
Prodatron hat geschrieben:Ich hatte schonmal son Ding für was anderes mißbraucht, hatte allerdings keinen zusätzlichen Lastwiderstand verwendet.
Braucht man heute auch nicht mehr. Früher waren die PC-Netzteile auf 5V stabilisiert und brauchten daher dort eine Mindestlast. Heutige Netzteile sind auf 12V stabilisiert und brauchen in der Regel gar keine Mindestlast und wenn doch, dann eher auf 12V.

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von Prodatron » 14.09.2012, 17:31

Besten Dank, das hat mir schonmal sehr weitergeholfen! :)
Ich hatte mich nur gefragt, ob bei Parallel-Betrieb von Netzteil und Batterie eines der beiden Schaden nehmen könnte. Wobei das ja eigentlich unlogisch wäre...
Dann werd ich mich wirklich mal nach einem stärkeren PC-Netzteil umsehen.

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von Prodatron » 27.09.2012, 14:58

Hab mich nochmal ein wenig in verschiedenen Foren umgeschaut.
- Parallelschalten von Akku und Netzteil sollte man nur dann machen, wenn jeweils der Plus-Ausgang des Netzteiles als auch der der Batterie mit einer Diode versehen wird. Ansonsten fließt Strom von der Batterie ins Netzteil, wenn das aus ist oder die Batterie mehr als 12V hat, oder umgekehrt, wenn die Batterie unter 12V hat.
- so ganz das wahre ist das aber wohl wirklich nicht, weshalb man bei Betrieb eines Netzteiles besser die Batterie abklemmt (und umgekehrt natürlich auch) - so würde ich es auf jeden Fall auch machen.
- der folgende Thread wurde vom Mod gesperrt, weil er meint, daß man ein PC-Netzteil AUSSCHLIESSLICH in einem Computer verwenden darf und sonst gar nicht: http://www.hifi-forum.de/viewthread-71-9817.html. Das macht einen natürlich wieder stutzig, auch wenn vernünftige Begründungen (außer "kann abbrennen", "zerstört und tötet alles") nicht geliefert wurden.

Sind PC-Netzteile eigentlich für Spannungsspitzen ausgelegt, wie sie bei Audio-Endstufen auftreten, oder ist hier zwingend ein Elko angeraten?

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von t3d_et » 27.09.2012, 19:15

Prodatron hat geschrieben:Parallelschalten von Akku und Netzteil sollte man nur dann machen, wenn jeweils der Plus-Ausgang des Netzteiles als auch der der Batterie mit einer Diode versehen wird. Ansonsten fließt Strom von der Batterie ins Netzteil, wenn das aus ist oder die Batterie mehr als 12V hat, oder umgekehrt, wenn die Batterie unter 12V hat.
Naja, ganz so schlimm ist das auch wieder nicht. Im Netzteil drin hats ja schon sekundärseitig eine Gleichrichterdiode, und zwischen der und dem Ausgang ist nichts, was nicht 12V veträgt, also von daher, was sollte passieren?
Und auch der umgekehrte Fall: Ja, es kann sicher ein kleiner Querstrom in die Batterie fliessen, aber das schädigt weder die Batterie noch das Netzteil.

Ich würds wie weiter oben geschrieben auch nicht einfach so parallel hängen, aber direkt kaputt gehen würde denke ich nichts und eine zusätzliche Diode dazwischen hängen, die mir 0.5-1V frisst, ne Danke, das dann erst recht nicht.
Prodatron hat geschrieben:der folgende Thread wurde vom Mod gesperrt, weil er meint, daß man ein PC-Netzteil AUSSCHLIESSLICH in einem Computer verwenden darf und sonst gar nicht: http://www.hifi-forum.de/viewthread-71-9817.html. Das macht einen natürlich wieder stutzig, auch wenn vernünftige Begründungen (außer "kann abbrennen", "zerstört und tötet alles") nicht geliefert wurden.
Blödsinn. Ausserdem: Du hast doch einen PC im Wagen, ergo ist dein Wagen doch ein PC-Gehäuse. :P
Prodatron hat geschrieben:Sind PC-Netzteile eigentlich für Spannungsspitzen ausgelegt, wie sie bei Audio-Endstufen auftreten, oder ist hier zwingend ein Elko angeraten?
Das hingegen ist eine wirklich interessante Frage. Aus diesem Grund empfehle ich, ein Marken-Netzteil zu verwenden, besser noch vorher nach Testberichten zu googeln. Gute Netzteile haben hochwertige Kondensatoren drin und Überspannungsschutzschaltungen (nebst vielen anderen Schutzschaltungen wie Überstrom, Überlast, Unterspannung). Ein gutes Netzteil schützt sich selbst.

Ich würds mal ohne zusätzlichen Kondensator versuchen und erst weiterschauen, sollte es tatsächlich Probleme geben. Aber die grossen Power-Caps der selbsternannten Car-High-Fidelisten bringen da kaum etwas. Das Problem ist, dass Kondensatoren gewickelt sind und daher ein Verhalten wie eine Spule haben. Einfach ausgedrückt: Sie sind träge und können sich gar nicht schnell genug laden und entladen, um kurze Spannugnsspitzen auszugleichen. Zur längerfristigen Stabilisierung der Boardspannung ist aber wiederum die Kapazität viel zu klein (da brächte man schon etwas im Kilo-Farad-Bereich). Kurz gesagt sind die Dinger so schön anzusehen wie nutzlos.
Besser als ein grosser Kondensator währen viele kleine parallelgeschaltet. Es gab vor Jahren mal sowas im PC-Bereich von Levicom, den Stabilizier. Der würde ein bisschen was etwas bringen: http://www.technic3d.com/review/netztei ... er-v/1.htm

Edit: Der Car-Hifi-Verstärker macht sicher keine Probleme, heutige Grafikkarten im PC haben ähnlich hohe Leistungen und Verursachen nicht minder Peaks und Drops auf den Leitungen, das muss es aushalten. Problematischer sind schon grosse Induktive Lasten, beispielweise Scheibenwischer/Fensterhebemotoren oder Türschlösser, besonders wenn sie keine Freilaufdiode haben.

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von BenettonF12001 » 27.09.2012, 19:54

Ein PC Netzteil liefert doch gar nicht genügend Ampere. Wenn ich da die dicken Kabel unserer PKW-Batterieladegeräte in der Firma sehe.
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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von t3d_et » 27.09.2012, 20:41

100A sind 100A. Die Kabel sind im PC deswegen so dünn, weil die Strecken viel kürzer sind.

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Re: Externe Stromversorgungen? (Trafo+Batterie parallel)

Beitrag von BenettonF12001 » 27.09.2012, 20:48

? Dann müssten die Kabel im Fzg. ja sehr dünn sein. :wink: Z.B. das Massekabel der Batterie. Wieso ist es wohl nicht dünner als das Pluskabel?
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