Liebe Freunde,
hier im Camperboard gab es schon öfters Diskussionen über die Erkennung bzw. Beurteilung des aktuellen Ladezustands des Aufbauakkus. Üblicherweise werden in Campingfahrzeugen Elektroversorgungen eingebaut, die nur eine Anzeigemöglichkeit für die Spannungen an Aufbau- und Starterakku bieten. Leider kann man jedoch von der Klemmenspannung des Akkus nur sehr bedingt auf den Ladezustand ("Füllstand") schließen. Vollständig geladen ist leicht zu erkennen (Spannung 13 V), vollständig entladen ist ebenso gut zu erkennen (Entladeschlußspannung 10,5 V), dawischen tappt man aber weitgehend im Dunkeln.
Ein Grund liegt in der stark nichtlinearen Lade-/Entladekennlinie des Akkus. Noch unübersichtlicher wird das ganze dadurch, daß sich die Kennlinien des Akkus über die Zeit verändern (Alterung) und die entnehmbare Kapazität auch noch vom Entladestrom abhängig ist.
Kurzum, trotz schöner Spannungsanzeige weiß man nie so recht, "wie voll" der Akku noch ist. Diese Information ist vor allem für diejenigen von Interesse, die häufiger ohne Fremdnetzversorgung stehen.
Nun, kürzlich ging in meinem Amigo trotz guter Pflege relativ plötzlich der Akku kaputt, gemäß Murphy kurz nach Garantieablauf 8o. Trotzdem nahm ich Kontakt mit meinem Händler Syro auf und nach Rücksprache bei CS wurde der Akku zusammen mit einem Kulanzantrag zur Überprüfung an Exide (Hersteller) gesandt. Zu meiner großen Freude sprach mir Exide tatsächlich einen neuen Akku zu. Tolle Sache! Ein Dank an alle Beteiligten.
Jedenfalls habe ich die "akkulose Zeit" genutzt, einen sog. Batteriecomputer einzubauen. Ein solches Gerät macht nichts anderes, als ständig an "seinem" Akku Spannung und Strom zu messen, die gemessenen Werte der (hoffentlich richtigen) Akkukennlinie zuzuordnen und daraus die entnommene bzw. nachgeladene Kapaziät zu errechnen. Als Ergebnis der ständigen Messerei und der komplizierten Berechnungen erhält man eine sehr benutzerfreundliche Anzeige des aktuellen Ladezustands.
Am Markt werden Batteriecomputer einer ganzen Reihe von Herstellern angeboten. Einige Geräte bieten sogar die Möglichkeit, akkuspezifische Parameter, wie z.B. den Peukert-Exponenten, einzustellen, was die Genauigkeit der Anzeige weiter steigert.
Da man als Endverbraucher solch spezielle Angaben zum Akku aber üblicherweise nicht hat, habe ich mich schließlich für den Batteriecomputer PRO von Votronic entschieden. Dieser Batteriecomputer hat lt. Hersteller die typischen Kennlinienfelder eingebaut und ordnet "seinen" Akku nach einer Lernphase der passendsten Kennlinie zu. Das Gerät berücksichtigt auch die reduzierte Kapazität bei hohen Entladeströmen sowie in Grenzen die Alterung.
Gut gefiel mir bei diesem Gerät auch die Trennung von Messung und Anzeige: Meßshunt und Meßeinheit sind herstellerkalibriert und fest miteinander verbunden; sie werden in der Nähe des Akkus montiert. Die Anzeigeeinheit kann an beliebiger Stelle montiert werden und wird über ein beliebig langes Datenkabel mit der Meßeinheit verbunden. Sie benötigt nur eine sehr geringe Einbautiefe von ca. 15 mm.
Der Meßshunt muß unmittelbar am negativen Pol (Masse) des Akkus angeschlossen werden. Hierzu liefert der Hersteller ein üppig dimensioniertes Masseband mit, welches ich jedoch nicht verwendet habe, da dieses a) nicht an die verbauten Schnellverbinder paßt und b) seitens CS gut dimensionierte Kabel (16 qmm) zum Akku führen. Ich habe daher das Massekabel kurz vor dem Akku aufgetrennt und dort den Meßshunt eingefügt (Bild 1).
Der Meßshunt ist ein kleiner aber sehr präziser Widerstand für Ströme bis zu 100 A, 200 A oder 400 A; je nach Ausführung. Über den Spannungsabfall kann der Batteriecomputer den Lade-/Entladestrom bestimmen. Desweiteren ist hier bereits herstellerseitig die Masseleitung des Batteriecomputers für die Spannungsmessung und die eigene Stromversorgung angeschlossen.
Aufgrund der erforderlichen Präzision dürfen die Schrauben der Meßleitungen sowie die Leitungen selbst am Meßshunt keinesfalls gelöst werden. Die Verbindung der Masseleitung des Bordnetzes zum Meßshunt muß zuverlässig und niederohmig ausgeführt werden, damit es nicht zu unzulässigen Spannungsabfällen und Hitzeentwicklung (Brandgefahr!) kommen kann. Dieser Anschluß muß also unbedingt von einem Sachkundigen mit geeignetem Werkzeug durchgeführt werden!
Die eigentliche Meßeinheit ist über ein ca. 1 m langes Kabel fest mit dem Shunt verbunden und muß daher auch in der Nähe des Akkus montiert werden. Ich habe die Meßeinheit am Fahrzeugboden zwischen Sitzbank und linker Wand montiert. Hier ist das Teil zum einen gut versteckt, zum anderen kann man das Modul aber auch bei eingebautem Akku bedarfsweise noch erreichen (Bild 2). Alle weiteren Anschlüsse werden ebenfalls an dieser Einheit vorgenommen.
Desweiteren ist der Anschluß des Batteriecomputers mit dem Pluspol des Akkus herzustellen. Diese Verbindung sollte zur Vermeidung von Meßfehlern doppelt ausgeführt werden, nämlich
a) zur Stromversorgung des Computers selbst (Eigenverbrauch ca. 8 mA)
b) zur Spannungsmessung
Selbstverständlich müssen diese Kabel direkt am Akku abgesichert werden; für den Fall der Fälle (Bild 3).
Der Batteriecomputer umgeht damit die übrige Bordelektrik, sodaß er auch bei ausgeschaltetem Hauptschalter in Betrieb ist. Auch etwaig ausgelöste Sicherungen im Bordnetz führen nicht zum Ausfall des Batteriecomputers. Nur so kann er den Akku dauerhaft "beobachten" und korrekte Anzeigen liefern.
Schließlich muß noch die Anzeigeeinheit an geeigneter Stelle verbaut werden, was der komplizierteste Teil der Arbeit ist. Das Bedienteil soll gut einseh- und bedienbar sein; außerdem muß das Datenkabel zur Meßeinheit verlegt werden können.
Ich habe die Anzeigeeinheit an der Dinette neben den Steckdosen eingebaut. Dort ist der nötige Platz hinter der Verkleidung vorhanden und außerdem kann man von dort mit einiger Mühe das Datenkabel ohne Demontage von Verkleidungen zum ohnehin vorhandenen Kabeldurchbruch am Boden neben der Sitzbank verlegen. Neben dem Kabeldurchbruch befindet sich bei mir direkt die Meßeinheit, sodaß die Verbindung dann problemlos erfolgen kann.
Die Aussparung für die Anzeigeeinheit habe ich mit einer oszillierenden Säge im Tauchsägeverfahren ausgeführt. Das Ergebnis sieht man in Bild 4.
Bei der Wahl des Montageorts sollte man darauf achten, daß sich an div. Stellen des Fahrzeugs Träger befinden, die natürlich nicht angebohrt oder angesägt werden sollten. Außerdem sieht man etwaige Sünden bei der Durchführung der Arbeiten hier sofort, also ordentlich arbeiten!
Für die ganze Mühe wird man damit belohnt, künftig zu jeder Zeit exakt über den Ladezustand seines Akkus informiert zu sein, also vorher zu wissen, was noch "geht". Nebenbei kann man etwaige Akkuprobleme frühzeitig erkennen. Die Anzeige des aktuellen Stroms ist auch sehr interessant, kann man sich doch leicht ausrechnen, wann beim aktuellen Verbrauch "Schluß" sein wird oder welche Verbraucher welchen Anteil am Gesamtverbrauch haben. Die aktuelle Spannung ist nun ebenfalls mit hoher Genauigkeit abrufbar.
Nochmals der Hinweis, daß für die beschriebenen Arbeiten Fachkenntnisse erforderlich sind, deren Nichtbeachtung zu Schäden bis hin zum Fahrzeugbrand führen können.
Gruß
Marcus