Ich habe noch kein solches Ding im Einsatz, dafür aber ähnliche Produkte. Es leitet Strom in beide Richtungen, also sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom und auch das Digitalsignal.
Wichtig ist aber, dass du den Eingang weder verpolst noch überlastest. Beides würde das Relais zerstören. Du hast das Prinzip mit der Diode richtig verstanden, aber ich frage mich, wie du auf 5V für die Diode kommt. Das ist die Sperrspannung, d.h. wenn du die Diode falschrum anschließt und die 5V überschritten werden, wird sie zerstört. Da hilft übrigens auch kein Vorwiderstand, denn an dem fällt nur dann Spannung ab, wenn auch entsprechender Strom fließt, aber solange die Diode sperrt, fließt nur ein vernachlässigbar kleiner Sperrstrom.
Auf Seite 2 im Datenblatt findest du die wichtigsten Daten der Leuchtdiode. Der Strom soll 5 bis 10mA betragen. Dabei kannst du mit 1,25V Betriebsspannung rechnen. Nun brauchst du die Ausgangsspannung deines Decoders, die irgendwo zwischen 18 und 25V liegen dürfte. Du musst also 16,75 bis 23,75V an deinem Vorwiderstand verbraten. Wenn du 3300Ω nimmst, bist du immer im zulässigen Betriebsbereich.
Ausgangsseitig kannst du das AQY211EH so belasten, wie beschrieben. Bei Conrad kann ich das allerdings nicht im Programm finden. Ähnlich belastbar, aber teurer wäre das AQY212GH (60V, 1A). Das AQY212EH (60V, 0,5A) sollte allerdings für die meisten Beleuchtungsanwendungen ausreichen.
Der Ausgang des Relais ist leider recht emfpindlich gegen Überlast, wie sie bei einem Kurzschluss auftritt. Auch große Pufferkondensatoren in deinen Wagen können zu starken Stromspitzen führen. Eine kleine, leicht austauschbare Schmelzsicherung wäre wohl eine sinnvolle Ergänzung. Weißt du schon, mit welchem Ladestrom du rechnen musst?