Noch ein kurzer Hinweis zum Thema elektrische Sicherheit:
Der oben verlinkte DCDC und viele andere auch können mehr als 60V DC liefern. Selbst wenn sie nominal weniger als 60V liefern können, fehlt meist eine Notabschaltung, die im Falle eines Fehlers des Spannungsreglers und daraus resultierender Spannung von >60V den Ausgang abschaltet.
Somit kann das, was aus dem DCDC rauskommt nicht mehr als Extra Low Voltage (<60V DC, auch im Falle eines Fehlers) behandelt werden.
So etwas an die 12V Elektrik anzuschließen, ist im Hinblick auf die elektrische Sicherheit äußerst bedenklich. Diese beruht im Wesentlichen darauf, dass auch im Fehlerfall nirgends Spannungen >60 VDC auftreten können und daher kein besonderer Berührschutz notwendig ist.
Ein mögliches Szenario:
Während der Fahrt rüttelt sich eine Lötstelle am Poti für die Spannungsregelung ab. Die Sollspannung am Ausgang geht damit von den eingestellten 13,8V auf Maximum 90V.
Solange der LiFePo noch nicht voll ist, passiert erst mal nichts. Der DCDC ist in der Strombegrenzung und liefert den eingestellten maximalen Strom in den LiFePo (z.B. 30A).
Sobald der LiFePo aber voll ist und die maximal zulässige Ladespannung überschreitet, trennt das BMS intern die Zellen von den Anschlüssen ab. In diesem Moment nimmt der LiFePo keinen Strom mehr auf. Wenn es keinen anderen Verbraucher im System gibt, der 30A aufnimmt, so dass der DCDC in der Strombegrenzung bleibt, steigt die Spannung an den Klemmen des LiFePo auf 90V.
Durch diese Überspannung können eine Menge unschöner Dinge mit den am Bordnetz angeschlossenen Verbrauchern (Steuergerät, Display, USB-Steckdosen, Kühlschrank, Sitzheizung, Beleuchtung etc.) passieren:
- Überspannungsschutzschaltung spricht an und die Sicherung des Verbrauchers fliegt raus (das ist noch der Best Case)
- Elektronik wird zerschossen.
- Elektronik brennt ab und mit ihr noch einiges drum herum
- Berührgefährliche Spannung liegt an berührbaren Teilen an
Die ersten drei Fälle sind ärgerlich, der letzte kann fatal sein: Man stelle sich vor, der Nachwuchs sitzt auf der Rückbank und hat sein Handy in der Hand, das in der USB-Buchse zum Laden eingestöpselt ist. Wenn jetzt das oben beschriebene Szenario eintritt, kann das Handy 90V gegen die Karosserie führen.
Keine Frage, das ist alles ziemlich unwahrscheinlich, aber eben nicht ganz auszuschließen. Daher verbieten die einschlägigen Regeln der elektrischen Sicherheit so etwas.
Übrigens kann es auch ohne Versagen des DCDC zu unschönen Effekten kommen, wenn das BMS die Zellen von den Klemmen trennt. Wenn das relativ schnell passiert und der DCDC nicht schnell von Strombegrenzung auf Spannungsbegrenzung umschaltet (was je nach Implementierung durchaus träge sein kann) wird die Spannung im Bordnetz ebenfalls überschwingen, wenn auch nur für kurze Zeit. Für die angeschlossenen Geräte kann das aber schon schädigend sein.
