Die Elektronik im Nugget -- Entwurf eines Überblicks

Hallo zusammen,

ich habe mich die letzten Tage intensiv im Forum mit der "Elektronik" beschäftigt. Zum Glück haben wir hier echte Experten und sehr viele gute Fäden und Beiträge, so dass man auch als unwissender Nutzer recht weit kommt.

Trotzdem ist die Recherche mühselig, insbesondere wenn man nicht wirklich viel von der Materie versteht und was geht/nicht geht oder welche Optionen es gibt.

Auch wenn ich immer noch an der Oberfläche kratze, möchte ich hier einmal einen Aufschlag machen, um das Thema zielführend (nach Problemstellungen) für Nutzer aufzubereiten. Denn schließlich mache ich das für mich auch gerade, dann kann ich als Versuch eines Wegweisers gleich allen zur Verfügung stellen. Gerne kann und soll dieser natürlich editiert, erweitert und kopiert werden, im besten Fall findet er vielleicht den Weg ins Wiki.

Ich beschreibe hier dabei erstmal den Nugget Plus HD (Facelift Modell, BJ 2020). Für andere Baujahre müssten an den möglicherweise betroffenenen Stellen Unterschiede gekennzeichnet werden, insgesamt dürfte sich aber nicht viel unterscheiden.



I. Grundsätzlich zum Werkszustand (v.a. aus der Bedienungsanleitung):

Ia. Im Nugget befinden sich zwei getrennte Stromkreise.

• Ein 230-Volt-Netz (Wechselspannung):
  • Dieses ist nur verfügbar, wenn der Nugget an den Landstrom angeschlossen ist.
  • Es versorgt zwei 230 Volt Steckdosen, mit einer maximalen Leistungsabnahme von 2000 Watt.
  • Das Netz versorgt über das Batterie-Ladegerät indirekt auch die 12 Volt Verbraucher.
• Ein 12-Volt-Netz (Gleichspannung):
  • Hier werden die Standard-Verbraucher sowie zwei 12 Volt Steckdosen über die Aufbaubatterie versorgt:
  • Die Standard-Verbraucher sind Kühlbox (42 Watt), Standheizung (20 Watt), Wasserpumpe (18 Watt), Innenleuchten, Zentral-Elektronik.
  • Die zwei 12 Volt Steckdosen haben eine maximale Leistungsabnahme von 90 Watt.
  • Eine zusätzliche 12 Volt Steckdose im Cockpit wird über die Starterbatterie versorgt.

Ib. Der Nugget hat eine Starter- und eine Aufbaubatterie (auch Zusatzbatterie genannt).

• Beide Batterien bestehen aus jeweils zwei Batterien.
  • Die Starterbatterie hat eine Kapazität von (fehlt--noch nachtragen).
  • Die Aufbaubatterie hat eine Kapazität von 2x 95 Ah.Es handelt sich um wartungsfreie AGM-Batterien.
• Die Lichtmaschine lädt alle Batterien im Fahrbetrieb bis zu 80% ihrer Kapazität. Hintergrund sind die Euro6 Anforderungen.
• Da die AGM-Batterien ansonsten verschleißen, ist es notwendig, sie alle 4 Wochen über Landstrom auf 100% zu laden.

II. Daraus resultierende Optimierungspotentiale ("Probleme") kommen in den folgenden Beiträgen. Je ein Beitrag pro Potential.

Optimierungspotential 1) Die Batterien werden ohne Landstrom nur zu 80% geladen.

• Man muss daran denken, auch im Winter, den Nugget alle 4 Wochen an den Landstrom anzuschließen. Gerade für Personen ohne eigenen Stellplatz schwierig, zudem vergisst man dies leicht und die Batterien verschleißen.
• Da die Batterien während der Fahrt nur auf 80% geladen werden, gleichzeitig aber nicht unter 50% entladen werden sollen, stehen im Endeffekt nur 30% der eigentlichen Kapazität zur Verfügung.

Lösungen zu 1)

• 1a) Man kann die Fahrzeugsoftware umprogrammieren, so dass während der Fahrt auf 100% geladen wird:
  • Vorgehensweise:
    • Man muss dies selbst machen, es macht kein Ford-Händler. Vermutlich, da dieser Eingriff strenggenommen die Zulassung verwirkt.
    • Eine Schritt-für-Schritt Anleitung findet sich hier: Forescan 4 Dummys wie mich
    • Breite Hintergrundinfo hier: Forescan was ist machbar
    • Man braucht dazu nur einen Laptop und OBD2 Adapter. Letzteren sollte man mit den Begriffen "ELM327" und "OBD2" suchen. Kostenpunkt neu inkl. Versand ca. 16 EUR.
  • Vorteile: Schnell erledigt, kein zusätzlicher Umbau, reversibel, günstig. Es stehen nach jeder Fahrt 100% zur Verfügung. Ermöglicht weitere Anpassungen in der Software.
  • Nachteile: Man darf es wohl strenggenommen nicht. Wer das Auto im Winter nicht bewegt, lädt auch die Batterie nicht. Man könnte in der Software auch etwas kaputt machen.


• 1b) Man kann einen Schalter einbauen, so dass während der Fahrt auf 100% geladen wird:
  • Vorgehensweise:
    • Hier können Händler helfen, man kann es jedoch auch selbst nach Anleitung im Forum machen.
    • Eine Anleitung findet sich hier: Lademanagement Ford Nugget Baujahr 2019 auf 100 umprogrammieren .
    • Man braucht dazu den entsprechenden Schalter mit Verkabelung. Wer das nicht selbst kann, für den bietet ein äußerst hilfsbereiter Nutzer im obigen Beitrag an, fertige Bausätze gegen einen Unkostenbeitrag von ca. 10 EUR zu versenden.
  • Vorteile: Relativ schnell erledigt, kein nennenswerter Umbau, reversibel, günstig. Es stehen nach jeder Fahrt 100% zur Verfügung. Legal.
  • Nachteile: Wer das Auto im Winter nicht bewegt, lädt auch die Batterie nicht. Man muss an der Batterie werkeln.


• 1c) Man baut einen Ladebooster ein, so dass während der Fahrt auf 100% geladen wird:
  • Vorgehensweise:
    • Hier können Händler helfen, man kann es jedoch auch selbst nach Anleitung im Forum machen.
    • Eine Anleitung und viel Hintergrundinfo findet sich hier: Macht der Einbau eines Votronic Booster VCC 1212-30 auch bei Euro 6 Sinn ? .
    • Als Beispiel kostet der Votronic Booster VCC 1212-30 ca. 180 EUR. Zusätzlich braucht es vermutlich noch wenige Kabel/Werkzeug.
  • Vorteile: Es stehen nach jeder Fahrt 100% zur Verfügung. Legal. Eventuell schonende/bessere Ladung der Batterie?
  • Nachteile: Relativ teuer, zusätzliches Bauteil wird im Fahrzeug verbaut.


• 1d) Man lädt die Batterie zusätzlich über eine Solaranlage. Dies kann ein festes oder mobiles Modul sein und wird unter 2a) näher erörtert.

Optimierungspotential 2) Der Nugget erzeugt während der Standzeit keinen Strom.

• Die Batteriekapazität ist begrenzt. Möchte man länger frei stehen, muss man selbst Strom erzeugen oder die Kapazität vergrößern.
• Hier ist es wichtig, sich intensiv näher einzulesen und auch vorab zu klären, wie hoch denn der eigene Strombedarf ist.
• Die einzelnen Lösungsmöglichkeiten lassen sich koppeln.

Lösungen zu 2)

• 2a) Eine Solaranlage lädt die Batterien während der Standzeit etwas auf bzw. reduziert die Entladung. Siehe auch 1d).
  • Eine feste Solaranlage wird auf dem Dach montiert:
    • Beim Nugget Plus ohne Fensterpaket ist die Dachfläge für ein großes 170 Watt Modul groß genug, siehe den allgemein federführenden Faden Nur Nugget Plus - welche Solarmodule sind möglich .
    • Beim Nugget Plus mit Fensterpaket passt zwischen die beiden Fenster problemlos ein 75 bzw. 80 Watt Modul.
    • Zusätzlich gibt es Nutzer, die vor dem vorderen Dachfenster ein weiteres festes 75 Watt Modul montiert oder ein flexibles Modul (meist 100 Watt) verklebt (im Link Nugget ohne Plus, geht aber auch für mit Plus) haben.
    • Insgesamt gibt es vor allem zu den fest verbauten 75/80 Watt Modulen sehr viel Informationen:
      • Eine Beschreibung des Einbaus mit detaillierter Kabelführung gibt es bei TFUs Nugget Plus Umbauten . Es gibt jedoch noch mehr Beispiele im Forum (nachtragen).
      • Eine Einkaufsliste mit Materialien findet sich beispielsweise bei Ein Paar Umbauten sind geschafft . Es gibt jedoch noch mehr Beispiele im Forum (nachtragen).
      • Preislich landet man, wenn man selbst einbaut und das Zubehör selbst bestellt, bei ca. 400 EUR inklusive des neben dem Modul benötigten Ladereglers. Verwendet man das hochwertigere und deutlich teurere Büttner 80 Watt Modul, sind es +120 EUR.
      • Es gibt diverse Hinweise im Forum auf Werkstätten, die den Einbau erledigt haben (nachtragen), meist für ca. 1000 EUR. Zusätzlich gibt es im nuggetshop24 die Möglichkeit, den Einbau komplett für 1.300 EUR zu buchen, wobei sich die verwendeten Materialien von den Empfehlungen (bspw. Kabeldurchmesser) unterscheiden.
    • Der große Vorteil ist natürlich die Stromgewinnung, dazu aber auch die Erhaltungsladung bei Standzeiten, welche den vierwöchigen Landstromkabelanschluss ersetzen.
    • Nachteile bestehen im nicht trivialen Einbau, wobei auf das Dach geklebt (entweder minimal mit den Haltern, oder maximal beim flexiblen Modul) und einmal gebohrt wird, zudem kleinere Montagen (Laderegler) im Innenraum. Beim flexiblen Modul ist der Wechsel bei einem Moduldefekt vermutlich schwierig, beim festen Modul ist dieser leicht.
  • Eine mobile Solaranlage wird verwendet:
    • Hier gibt es faltbare Solarpanel, beispielsweise 120 Watt, je nach Ausführung für 150-180 EUR.
    • Diese können auch bei längeren Standzeiten hinter der Windschutzscheibe aufgebaut werden (bei grob ca. -50% Ausbeute).
    • Auch hier braucht es einen Laderegler, da bei längeren Ladezeiten der Zigarettenanzünder abgeschalten wird (ist das so richtig? Mehr Info!)
    • Mehr Infos nachtragen


• 2b) Der Einbau von LiFePO4 Batterien erhöht die nutzbare Kapazität deutlich.
  • Informationen gibt es bei Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo .
  • Eine detailliert Anleitung gibt es Naplus - Individualisierung unseres Nugget Plus HD .
  • Vorteile sind mehr Leistung und Ausbeute bei geringerem Gewicht.
  • Nachteil ist vor allem der Preis mit über 2.000 EUR plus Einbau, welcher sicherlich nicht einfach ist.
  • Mehr Infos nachtragen.


• 2c) Eine Powerstation liefert ebenso zusätzliche Kapazität (siehe 3b).

Optimierungspotential 3) Die 230 Volt Steckdosen funktionieren nur bei Landstrom.

• Hat man keinen Landstrom, werden auch die Steckdosen nicht bedient.
• Eine Möglichkeit ist natürlich, alle elektronischen Geräte auf 12 Volt umzustellen, somit die 230 Volt Steckdosen quasi überflüssig zu machen.
• Um 230 Volt Geräte auch ohne Landstrom zu verwenden, braucht es Lösungen.

Lösungen zu 3)

• 3a) Ein Wechselrichter wandelt von 12 Volt auf 230 Volt um.
  • Hier gibt es eine Vielzahl verschiedener Modelle. Entscheidend sind unter anderem die zur Verfügung gestellten Watt und die Sinuskurve.
  • Mehr Infos und vor allem Erklärungen nachtragen
• 3b) Über eine Power Station mit eigenem Akku lässt sich eine 230 Volt Steckdose bereit stellen.
  • Besonders hilfreich in Verbindung mit einem Solarpanel. Dieses kann mobil/faltbar sein, um die Power Station direkt zu laden.
  • So hätte man zusätzlich noch Batteriekapazität.
  • Empfohlene Power Stations mit besseren Werten kosten ca. 600-700 EUR, es gibt aber auch sehr einfache Modelle für unter 200 EUR.
  • Mehr Infos nachtragen
• 3c) Man kann den inneren 230 Volt Stromkreis komplett vom Landstrom abkoppeln und mit Solar und einem Wechselrichter bespeisen.
  • Infos dazu gibt es beispielsweise hier bei Solaranlage und Aufbaubatterien als autarkes System , wobei ein AD hier als Beispiel genommen wird. Dies wäre beim Nugget Plus HD jedoch ebenso möglich, mit festem 75 Watt und flexiblem 100 Watt Modul.
  • Mehr Infos nachtragen

Sehr übersichtlich geschrieben - top!

Hätte auch noch einen Vorschlag...

Ich würde die Trennung zwischen

Ladebooster = legal
Umparametrierung auf 100% SOC = wohl illegal

weglassen.

Sind beides unbestätigte Meinungen und nicht tatsächlich und offiziell verifiziert.
Entweder ganz weglassen oder beides auf die gleiche Stufe (z. B. "wohl legal" und "wohl illegal")

Man sollte auch bei "Starterbatterie" unterscheiden in tatsächliche Starterbatterie und die Fzg-Batterie.

LG, Maddin

Super Beiträge!

Ich beschäftige mich auch gerade mit dem Thema und habe nur ein paar Anmerkungen

* LiFePo ... realistisch gesehen fängt die "Technik" also Batterie bei ca. 1000,- Euro an, 2000,- sind das "volle Paket". Wenn man ungefähr die vorhandene Kapazität ersetzen will, ggf. sogar etwas mehr bekommt, aber primär auch Lademöglichkeiten verbessern und Erhaltungsladung vermeiden will, dann reicht eine ca. 100Ah LiFePo Batterie aus.

* Solartaschen, ca. 120W, in nicht monokristalliner Ausführung (so es das denn mit 120W überhaupt gibt), fangen nach meinem Überblick eher bei 300,- Euro an und aktuell ist es eher das Problem, sie überhaupt zu bekommen.


Ich habe durchaus ein Verständnis für Elektronik etc. - rede mich mir zumindest ein - finde da aber den Nugget deutlich unübersichtlicher als z. B. einen Fiat Ducato und Werkstätten bzw. überhaupt erstmal Ansprechpartner zu finden, die sowohl profunde Kenntnis im Bereich "moderne" Elektronik, Solar, LiFePo mitbringen UND den Nugget ernsthaft kennen, die sind scheinbar sehr, sehr dünn gestreut.

Dolomiti schrieb: Man sollte auch bei "Starterbatterie" unterscheiden in tatsächliche Starterbatterie und die Fzg-Batterie.

LG, Maddin

Bei neueren Nuggets sind die beiden linken Batterien wohl parallel geschaltet

Ist das eine Vermutung oder kannst du das belegen?
Vermutungen bringen uns hier nicht weiter.

LG, Maddin