Einbau Batteriecomputer, Solarcomputer, Datenlogger, Batterieentladung, Schätzeisen - Messungen Stromverbräuche

[snuggles]

Der GC ist ab Werk mit der Camperunit ausgestattet. Diese zeigt die aktuelle Batteriespannung sowie den momentanen Stromverbrauch an und gibt eine Abschätzung über die Restlaufzeit und den Füllstand der Aufbaubatterie. 

 

Genauigkeit:
Die angezeigte Batteriespannung stimmt mit der Wirklichkeit überein.
Der angezeigte Momentanstromverbrauch ist ebenfalls genau, allerdings auf 1A gerundet. Eine seriöse Auswertung des Strombedarfs einzelner Komponenten oder des Ruhestrombedarfs ist damit nicht möglich.
Die Restlaufzeit und die Batterie-Füllstandsbewertung gehören eher in die Kategorie Schätzeisen und sind nach meiner Wahrnehmung nicht besonders verlässlich.

 

Was ab Werk fehlt:

• Eine Darstellung des aktuellen sowie tageweise akkumulierten Solarzellenertrags (bei verbauter Solaranlage)
• Eine Darstellung des Momentanstromverbrauchs auch im mAh-Bereich, um z. B. ungewünschten Ruhestromverbrauchen auf die Spur kommen zu können
• Eine Aufzeichnung und Darstellung akkumulierter Tagesverbräuche, um realistisch bewerten zu können, wie lange die Batterie beim Freistehen noch reicht
• Eine Bestimmung der verbleibenden Batteriekapazität auf Basis der rein- und rausfließenden Ströme.
• Eine Aufzeichnung und Darstellung der Temperatur in der Umgebung der Aufbaubatterie, z.B. zur Einschätzung, ob eine LifePo4-Batterie an Stelle der AGM-Batterie ohne Risiko verbaut werden kann

 

Außerdem wünschenswert:

• Eine integrierte Aufzeichnung der Daten (Datenlogger), ohne dass beispielsweise ein Smartphone die ganze Zeit im GC verbleiben muss
• Eine Exportfunktion der Daten, um detaillierte Auswertungen z. B. in Excel vornehmen zu können

 

Lösung:

Um all diese Funktionen zu erhalten, ist die Installation eines Solar- und Batteriecomputers erforderlich.

 

Eine Möglichkeit wäre, die Auswertung des Solarertrags mit Hilfe des von Votronic angebotenen Bluetooth-Connector S-BC (https://www.votronic.de/index.php/de/produkte/mess-anzeigegeraete/energy-monitor-app) nachzurüsten. 
Die Batteriemessung kann hier ebenfalls integriert werden, dazu ist dann zusätzlich der LCD Batterie-Computer 200 S
(https://www.votronic.de/index.php/de/produkte/mess-anzeigegeraete/lcd-batterie-computer) erforderlich. 

 

Ich habe mich stattdessen für den BlueBattery D2 (https://www.blue-battery.com/product-page/bluebattery-d2-black-edition)  entschieden, da ich die Entwicklung bereits im Nugget-Forum mitverfolgt habe und dieser Computer beide Funktionen vereint.

 

Einbau:

Eine Herausforderung beim Einbau des Shunts ist die feuchte Umgebung, da die Aufbaubatterie ja beim GC leider im Motorraum verbaut ist.
Ich nahm Kontakt mit dem Entwickler @_Kai_ auf und er empfahl mir, den BlueBattery mit einem wasserdichten Gehäuse zu kapseln:

 

 

Die Befestigung des Gehäuses habe ich mit vier Neodym-Magneten gelöst, an der Spritzschutzwand gibt es eine ausreichend große ebene Fläche:

 

 

Die Anbindung an die Batterie ist einfach, da das Massekabel des VW-Shunt, der an der Aufbaubatterie hängt, mit einer M8-Schraube an der Fahrzeugwand befestigt ist. Dies lässt sich leicht lösen und der Batteriecomputer dort einschleifen:

 

 

Batteriecomputer und VW-Shunt sind dann in Serie hintereinander angeschlossen.

 

Zuletzt musste eine Verbindung zwischen dem Solarregler im Heck und den Batteriecomputer hergestellt werden. Hier bin ich unter dem Fahrzeug durchgegangen, dort liegen bereits andere Kabel. Der Eingang hinten erfolgte über den Bodenluftanschluss, die dünnen Kabel schränken den Querschnitt nicht nennenswert ein.

 

 

Erste Erkenntnisse:

• Der Solarertrag im Winter lag in einer bedeckten Woche im Durchschnitt bei nur ca. 0,8A pro Tag. Um den Ruhestrombedarf kompensieren zu können, darf dieser also nicht höher als ca. 30 mAh sein.

 

 

• Die gemessene Ruhestromaufnahme bei eingeschaltetem Hauptschalter im Technikschrank beträgt allerdings 200 mAh (!). Kein Wunder, dass hier im Forum einige von leeren / tiefentladenen Aufbaubatterien nach einigen Wochen Standzeit berichten.

 

Ein Eigenversuch ergab nach 10 Tagen Standzeit eine Restkapazität von ca. 60% nach vorheriger Vollladung.

 

Im Bild sieht man gut die abnehmende Batteriespannung trotz täglicher Solarladung. Alle Verbraucher waren abgeschaltet. Am Ende der Messreihe erfolgte der Anschluss an den Landstrom, man sieht hier gut die erfolgte Vollladung mit zunächst steigender Spannung bis 14,4 Volt und dann die Weiterladung mit 13,6 Volt (IUoU-Kennlinie) durch das im GC verbaute Ladegerät.

 

Die gemessenen Werte passen auch mathematisch:
0,200 mAh * 24 Stunden * 10 Tage = 48 Ampere Verbrauch
48 Ampere - 10 Ampere Solarertrag = 38 Ampere Nettoverbrauch
38 Ampere / 92 Ampere Batteriekapazität = 41% Verlust.

 

Bei eingeschaltetem Hauptschalter muss die Aufbaubatterie nach 12 Tagen durch Landstrom / Lichtmaschine also auf jeden Fall aufgeladen werden, wenn man die Batterie nicht tiefer als 50% entladen möchte. Ohne Solaranlage dauert es nur knapp 10 Tage, bis diese Grenze erreicht ist.

 

Zur Beruhigung: Bei abgeschaltetem Hauptschalter habe ich nur eine Stromaufnahme von rund 10 mAh gemessen, dies kann die Solarzelle sogar im Winter locker kompensieren.

Bis zu 20 mAh ist auch ein typischer Wert heutiger Fahrzeuge im Ruhemodus. Die Batterie hält eine solche Belastung auch ohne Solarzelle mehr als vier Monate aus.

 

Man sieht hier im zweiten Messzeitraum mit abgeschaltetem Hauptschalter trotz noch schlechterem Solarertrag von durchschnittlich nur 0,3A pro Tag, dass die Batteriespannung dieses mal nicht absinkt und bei 12,8 Volt verbleibt.

 

Was verursacht nun den hohen Ruhestrombedarf bei eingeschaltetem Hauptschalter?

Um das genauer zu bestimmen, habe ich Einzelmessungen mit einem Multimeter an den Sicherungen im Technikschrank vorgenommen:

 

• USB-Ladesteckdosen (Sicherung 1)                                                : 74 mAh
• Kühlschrank (ausgeschaltet) (Sicherung 2)                                     : 27 mAh
• Camperunit & Truma Bedienung (Displays dunkel) (Sicherung 3) : 62 mAh
• Truma 6 DE (Sicherung 4)                                                               :   0,7 mAh
• 12 V Steckdose hinten (Sicherung 6)                                              :   0 mAh
• Relais für Lichtsteuerung (Sicherung 7)                                          :   0 mAh
• Leseleuchten & Badlicht (ausgeschaltet) (Sicherung 9)                  : 19 mAh
• Wasserstandsgeber (Sicherung 11)                                                 :   8 mAh

                                                                                                                    ---------
                                                                                                                   190,7 mAh

 

Ein LTE-Router (Sicherung 5) bzw. das Ambientelicht (Sicherung 7) ist bei mir nicht verbaut, hier ist ein zusätzlicher Ruhestrombedarf zu erwarten. Auch die induktive Ladeschale habe ich nicht, diese wird vermutlich ebenfalls die Ruhestromaufnahme erhöhen.

 

Ich finde die Werte einzeln betrachtet im Grundsatz plausibel und nicht unerwartet hoch - es addiert sich eben. Der GC hat (sicherlich auch auf Anforderung der VW-Marketingabteilung) im Gegensatz zu anderen Aufbauherstellern eine moderne Camperunit, auch wurden eine Vielzahl von USB-Steckdosen verbaut. Diese Ausstattung hat sicherlich für den ein- oder anderen auch einen Kaufanreiz dargestellt. Es hat aber eben auch seinen Preis in Form des gestiegenen Standby-Strombedarfs.

Bei der Camperunit gibt der Hersteller Dometic (https://www.dometic.com/de-de/de/neuigkeiten/emea/dometic-connect)
einen Standby-Verbrauch von 75 mAh an (https://www.manualslib.de/manual/572187/Dometic-Connect-Panel.html),
da liegt der gemessene Wert (62 mAh) sogar darunter, ist aber trotzdem recht hoch. (Die Fotos der GUI sehen auf der Webseite von Dometic anders aus, da muss für VW eine dedizierte Software entwickelt worden sein). Darin ist auch der Standby-Bedarf des Truma CP enthalten, diesen gibt Truma mit 4 mAh an. 

Die acht USB-Ladedosen weisen in Summe auch einen erheblichen Leerlaufverlust auf. Pro Doppeldose sind es ca. 19 mAh.

 

CU & USB-Ladesteckdosen machen schon 70% des Gesamtbedarfs aus. Den Rest verbrauchen im wesentlichen die modernen Soft-off Geräte (Kühlschrank und Leselampen). Hardwareschalter sind out. Durch die Wasserstandsgeber fließen dauerhaft 8 mAh. 

 

Weitere Messdaten:
Indirekte Beleuchtung (maximale Lichtstärke): 4,26 Ah
Außenbeleuchtung: 0,5 Ah
Camper-Unit eingeschaltet (Beleuchtung): 0,10 Ah
Leseleuchten Tisch, Küche: jeweils 0,4 Ah
Leseleuchten Hochbett, Hinten links, Hinten rechts (2x): jeweils 0,15 Ah
Badlicht: 0,5 Ah
Innenleuchte Kofferraum: 0,2 Ah

Fazit:

• Der Hauptschalter muss im Winter unbedingt abgeschaltet werden, wenn das Fahrzeug für mehr als ein paar Tage ohne Landstromanschluss abgestellt wird. 
• Beim Freistehen im Winter lässt sich Strom sparen, wenn statt der indirekten Beleuchtung abends nur 1-2 Leseleuchten genutzt werden.

 

Weitere Messungen (insbesondere Heizung und Kühlschrank) folgen später.

 

Hier noch einige Screenshots der Android-App:

  

Linkes Bild: Um 8:14 Uhr erkennt der Solarladeregler die Sonne. Die Ladeleistung setzt erst später ein.

Mittleres Bild: Man sieht die IUoU-Ladekennlinie des Solarladereglers. 

Rechtes Bild: Tagessolarertrag im Dezember.

 

Ich bin zufrieden und kann nun den Energiebedarf und -zustand vernünftig einschätzen. Als Zusatznutzen wird auch die Umgebungstemperatur durch den Bluebattery alle zehn Minuten mitgeloggt. Nach dem nächsten Sommer habe ich dann eine Entscheidungsgrundlage, ob ich eine LifePo4-Batterie im Motorraum in Bezug auf die Umgebungstemperaturen verbauen mag.

 

P.S.: Eigentlich wollten wir eine Wintertour mit dem GC machen - der Lockdown hat nun diese Messungen ermöglicht. Vielleicht sind die Erkenntnisse für den ein- oder anderen nützlich.

 

 

[GrandCamper]

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Wow danke. Das ist mal

mega detailliert! Trotz ausgeschaltetem

Hauptschalter geht meine Batterie in 10 Tagen auf 70% runter. Zmd bei schlechtem wetter. Da lädt die Solar Anlage nicht genug nach. Stehe aber auch vor Bäumen und die Sonne steigt nicht hoch genug leider. 

[Bart7974]

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Eine sehr übersichtliche Darstellung. Jetzt ist klar wo in  Strom verbraucht wird .

Danke.

[snuggles]

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Was zeigt denn die CU für eine Batteriespannung nach 10 Tagen an? Achtung: Beim Ablesen darf kein Licht im Camper eingeschaltet sein, da dann die Spannung absackt.

12,6 Volt oder mehr entsprechen 100%. 

Selbst ohne Solarzelle dürften bei abgeschaltetem Hauptschalter nach 10 Tagen nur ca. 2,4 A (0,01 * 24 * 10) aus der Aufbaubatterie geflossen sein, das entspricht 2,4%. 

Wenn nach 10 Tagen tatsächlich nur noch 70% in der Batterie sind, entspräche dies einer Leerlaufspannung von ca. 12,3 Volt.

[Ersatzreifen]

@snuggles: Klasse vielen vielen Dank für die Mühe. Das hätte bei mir trotz Lockdown und fehlenden Hilfsmitteln  noch einige Zeit gedauert.

Tja Komfort kostet, aber so ist das ja nicht praktikabel. 

Wäre es eine Lösung ein Boschrelais 12V/75A hinter den Schalter zu legen. Oder reichen 75A nicht? Dann müsste man zwar noch einen Schalter verlegen aber es würde das krabbeln in den Technikschrank entfallen.

Gruß

Olly

 

PS: Weisst du mit wieviel Ampere die Lima die Aufbaubatterie lädt?

Sind es wirklich nr 5-11A? Dann müßte ich ja ca 5 Stunden fahren um eine halbvolle Aufbaubatterie wieder zu laden? Oder hab ich einen Denkfehler?

Bearbeitet 2. Januar 2021 von Ersatzreifen

[snuggles]

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Hallo Olly,

der Hauptschalter ist an der Aufbaubatterie mit 100A abgesichert. 75A sollten aber vmtl. reichen, dann müsste man aber auch die Sicherung vorne auf diesen Wert verkleinern. 

Mir macht es persönlich nichts aus, den Schalter nach Ende eines Ausflugs auszuschalten. Ich klappe das Bett hoch und finde den Schalter inzwischen mit der Hand ohne hinzugucken. Für Alltagsfahrten müsste man den Schalter ja nicht aktivieren, wären da nicht die dann frierenden Kinder auf der Rücksitzbank, aber das ist ein anderes Thema 😉. 

 

Wir haben allerdings auch die Schottbretter entfernt:

https://www.caliboard.de/topic/24805-einbau-eines-zusatzküchenschranks-im-gc-600-unter-dem-bett/

 

 

Gruß,

snuggles

[Oechel]

FROHES Neues Jahr! Danke an Snuggles für diese Details... Das bringt "Licht" in die Angelegenheit! Ich bin nicht fröhlich mit den "heimlichen Stromfressern" aber auch nicht allein mit dem Thema!

Ich spreche nochmal mit meinem Freundlichen und hoffe sehr, dass VW Nutzfahrzeuge mitliest... vielleicht ist ein zusätzliches Relais eine Werksempfehlung? Ich bleibe (auch) dran und melde mich wieder dazu!

Herzliche Grüße von

Oechel

[panda71]

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Hallo snuggles,

 

vielen Dank für die intensive Analyse. Das hilft sicher, das Thema besser zu verstehen. Eine Frage habe ich zu dem Thema. Ich habe den Victron MPPT 75/15 Solarregler verbaut, dieser wird ja im Technikschrank dann direkt mit der Batterie verbunden. Zusätzlich lasse ich auf einem Raspberry ein Venus OS mitlaufen - über Wifi und MQTT dann in mein Home Automation System.

 

Wenn ich dann an Landstrom gehe, lädt er bei mir aber mit einer anderen Kurve - bei Dir geht er mit der Spannung immer höher, bei mir fängt er start an und flacht dann ab. Ist das richtig so? Oder könnte das daran liegen, das Du direkt vorne an der Aufbaubatterie Dein Messgerät hast?

 

Grüße Mischa

 

[Athyrenia]

Hallo snuggels,

 

herzlichen Dank für diese sehr fundierte Analyse. Das bestätigt mein "empirisches Bauchgefühl" komplett und jetzt ist auch klar, wo der "Saft" bleibt. Da bei mir LTE-Router, Ambientelicht und induktive Ladeschale zusätzlich verbaut sind (und nichts davon nutze ich...), haut es dann wohl auch hin, dass bei mir eher etwa 250mAh bei eingeschaltetem Hauptschalter verloren gehen.

 

Und gut, dass Du auch bestätigst, dass die Prozentanzeige des Ladezustands der Batterie eher Nonsens anzeigt. Bei mir steigt sie seit Wochen nicht über 80%, auch wenn die Batterie "überläuft". Keine Ahnung, ob das vielleicht mit den Außentemperaturen zusammenhängt, im Herbst im geheizten Wagen auf Urlaubsreise erreichte die Anzeige noch regelmäßig 100%.

 

Das heißt aber auch, dass Verbrauchsschätzungen nach ausgeschaltetem Hauptschalter, die die Prozentanzeige als Basis benutzen, mit sehr viel Vorsicht zu genießen sind und wahrscheinlich eher Fehlanzeigen sind. Ich habe den Hauptschalter seit 10 Tagen jetzt auch aus und bin beruhigt, dass Du einen so niedrigen Ruhestromverbrauch in diesem Zustand nachgewiesen hast.

 

Bleibt wohl die Erkenntnis, dass man bei Standzeiten über einer Woche den Hauptschalter umlegen sollte, wenn nicht die Sommerhalbjahressonne auf die Solarzelle scheint. Kann ich mit leben, wenn ich es weiß und die Zusammenhänge verstanden habe. Wie Du schon sagst, Luxus kostet halt - auch Strom 😉

 

Grüße

 

Sebastian

[snuggles]

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Hallo Mischa,

 

kann man damit Bluetooth über Wifi "verlängern"? Muss ich mir dann mal ansehen, wäre noch eine schöne Erweiterung, da ich auch ein ein HAS laufen habe. Ich müsste dann vmtl. einen Connector schreiben, der den BlueBattery im Fahrzeug über Bluetooth ausliest.

Gute Frage. Bei mir sieht die Ladekennlinie sowohl beim Laden über Landstrom als auch über den Solarregler wie im ersten Beitrag dargestellt aus. So wird das auch bei diversen externen Artikeln zur IUoU-Kennlinie dargestellt, z. B. hier:

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Erklärungsversuch: Wenn Deine Batterie bei Ladungsbeginn schon sehr voll war, wird die I-Phase vielleicht übersprungen und es findet direkt die U1-Phase mit hoher gleichbleibender Spannung statt? 

 

Bei mir wird vorne übrigens nur der Strom gemessen, die Spannungsmessung findet über die Spannungsversorgung des Batteriecomputers statt (Anschluss Solarladeregler).

[panda71]

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Wenn Du es so sehen willst, dann ja. Es gibt zwei Möglichkeiten:

1. Über Wifi direkt ins VRM - dann über VRM ins HAS

2. Über Wifi - dann MQTT ins HAS (optional auch über Node-Red, ist auch gleich mit an Bord)

Danke - werde die Batterie mal weiter entleeren und dann nochmal schauen.

 

Mischa

[snuggles]

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Hallo Sebastian,

ja, 250 mAh halte ich in deinem Fall auch für realistisch.

Was funktioniert: Hauptschalter einschalten (ohne einen Verbraucher zu aktivieren!) und dann die Spannung in der CU ablesen. 

Ganz grob:

>=12,6V = 100%

12,5V = 90%

12,42V = 80%

12,32V = 70%

12,2V = 60%

12,06V = 50%

So sehe ich das auch 😉

 

Das kommt auf den Füllstand der Batterie an und kann auch deutlich mehr sein. Wenn die Batterie zu 50% entladen ist, geht die Ladung bis auf 80% ziemlich schnell, das hat im letzten Sommer-Urlaub in einem Miet-GC nur ca. 1 Stunde gedauert. Mit unserem GC haben wir nach Einbau des Batteriecomputers noch nicht frei gestanden, daher war die Batterie bei Fahrtbeginn immer voll. Ich reiche die Messwerte gerne nach, sobald sie vorliegen.

[Ersatzreifen]

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Morgen machen wir einen kleinen Ausflug, mal sehen ob ich auf der CU Anzeige wenigsten ein einen größeren Strom als 11A sehe. Ladestand war heute 50% oh Verzeihung 12,3 V 😉

Schon etwas schade, aber man muss nun wohl erst einmal ein Gefühl für die Sache bekommen.

Immerhin hat VW in Gegensatz zu meinem alten Ford Nugget das Radio nicht auch mit der Aufbaubatterie verdrahtet. Dafür war der Eigenverbrauch auch geringer 🙂

 

Ich bin gespannt auf deine Messwerte @snuggles  

 

[Ekki-Hamburg]

Moin, vielen Dank für die Ausführungen zum Ruhestrom und Solarladung. 👍
Ich habe bei meinem GC 600 den Votronic Bluetooth Connector S-BC eingebaut, um den Solarertrag zu ermitteln. Leider zeigt die APP zurzeit eine nur Fehlmeldung „derzeit ist kein Batteriecomputer angeschlossen“ an und liefert außer der Bordbatteriespannung keinen Wert. 
 

Die schnelle Entladung der Bordbatterie ist aber erst nach der Reparatur (Kühlschrank wurde erneuert) und die Software wurde von vs57 auf vs108 geändert. 
Die Prozentanzeige ändert sich nun in 10% Schritten. Vorher war die Änderung in 1% Schritten. Wie ist es jetzt bei dir oder bei anderen?

 

LG aus Hamburg

[RawShore]

Vielen Dank für die schöne Anleitung. Ähnliches habe ich sich schon die ganze Zeit vor, allerdings mit dem VictronConnect SmartShunt der schon irgendwo im Keller herum liegt 😅

 

Ich paar Fragen zum Einbau habe ich noch, zunächst, welchen Kabelquerschnitt muss das Masse Kabel haben? Hast du dir dieses selbst konfektioniert? Welche Länge wird so ca benötigt und falls fertig gekauft, passte dieses dann mit den Crimp Schuhen durch die Verschraubungen? Besten Dank!