Batterieladestrommessung

Sogenannte Batteriemanager können von diversen Herstellern bezogen werden. Allen gemeinsam ist vor allem ihr hoher Preis. Dabei geht es recht einfach im Eigenbau: Die wichtigste Information ist die Strombelastung der Verbraucherbatterie. Deshalb wird direkt an einem der Batteriepole (ich habe den Pluspol gewählt) ein sogenannter Shuntwiderstand eingebaut. Wenn man dessen Wert zu 0,001 Ohm wählt und ein käufliches Digitalvoltmeter (DVM) mit Messbereich +/-199,9 mV verwendet (bei Fa. Reichelt für ca. 8 € zu haben), entspricht der Anzeigewert direkt dem Strom in Ampere. Kleinstes Inkrement (0,1 mV) entspricht dann 0,1 A. Das ist ausreichend fein! Man kann die Anzeige direkt in Ampere ablesen.	Messprinzip:
Das Vorzeichen besagt, ob der Strom rein (positiver Wert) oder raus aus der Batterie (negativer Wert) fließt. Zu beachten ist: Der Shunt muss den maximalen Ladestrom aushalten. Er sollte am besten direkt am Batteriepol angeschlossen sein, um sicher zu sein, alle von bzw. zur Batterie fließenden Ströme zu erfassen. Manche DVM-Module benötigen eine galvanisch getrennte Spannungsversorgung. Man muss dann mit separater Batterie, Akku oder einem DC-DC-Wandler versorgen. Ich habe letzteres verwendet. Mit dieser Maßnahme hat man die wichtigste Information der Energieversorgung gewonnen! Ein kalibrierter Shunt für 100 A Ladestrom kostet bis zu etwa 50 €. Man kann aber auch diesen aus einem Stück Kupferkabel selbst herstellen. Informationen dazu finden sich im Netz, günstige Shunts immer wieder bei Ebay.	Digitalvoltmeter-Modul mit Messbereich ±199,9 mV
Die Batteriespannung wird meist ohnehin schon in der Standardausrüstung gemessen, so dass man alle relevanten Informationen hat.
Die käuflichen Batteriemanager leiten aus Batteriestrom und -spannung noch den Ladezustand der Batterie ab und stellen den Füllstand grafisch dar. Einen wirklichen Mehrwert sehe ich darin aber nicht, zumal solche Werte mit hypothetischen Annahmen bzgl. des Batteriezustandes berechnet werden und damit ohnehin stark fehlerbehaftet sind. Und was nützt eine solche Anzeige, wenn man den Messfehler nicht kennt?
Erweiterung des Konzeptes: Im Laufe der Zeit sind auf der Jalin Solarmodule, Schleppgenerator und Batterien für den Freediver hinzu gekommen. Um auch deren Strombeiträge separat messen zu können, habe ich in die jeweiligen Stromkreise zusätzliche Shunts und einen Drehschalter eingebaut. Mit diesem können nun beide Eingänge des Digitalvoltmeters mit den jeweiligen Shunts verbunden werden und man bekommt die gewünschten Anzeigen zentral auf einem Instrument. Da die maximalen Ströme dieser Systeme kleiner ausfallen, wählte ich 0,01 Ohm als Shunt-Wert. Das bedeutet, dass der Anzeigewert 10x höher ist als der tatsächliche Strom. Eine automatische Umschaltung des Dezimalpunktes des DVM wäre zwar möglich, war mir aber zu aufwändig.
Fazit: Die Ladestrommessung wurde zu einem der wichtigsten Instrumente auf dem Boot. Man sieht jede Veränderung der Batteriebelastung, sowie den Strombedarf div. Verbraucher bzw. Wirkung der Ladeeinrichtungen wie Solar, Schleppgenerator, Lichtmaschine, Landstrom-Netzteil, und zwar immer die Gesamtbilanz, d. h. wie viel Strom fließt rein bzw. raus. Zusammen mit der Messung der Batteriespannung reicht das vollkommen aus. Für mich inzwischen ein Muss für jede Yacht! Generell habe ich bei den Maßahmen zur Energieversorgung gelernt, dass es am sinnvollsten ist, den benötigten Strom möglichst online zu erzeugen, sodass die Batterie quasi nur als Puffer wirkt, um Übermengen bzw. Unterversorgung auszugleichen. Batterien laden/entladen ist immer schlechter als die Energie sofort zu verbrauchen, da dann die beim Laden/Entladen einhergehenden Verluste jeweils entfallen. Die Batteriekapazität kann sogar entsprechend geringer ausfallen. Seit der Installation der Solarmodule und des Schleppgenerators sowie der Umrüstung aller Lampen auf LED und Optimierung der Kühlschrankkompressorbelüftung ist die Jalin energiemäßig autark, d. h. die Maschine/Lichtmaschine zur Batterieladung wird nicht mehr benötigt. D. h. riesige Batteriekapazitäten, wie von vielen Eignern als Lösung propagiert, sehe ich als unnötig! Das spart wiederum Platz und Geld! Die neueren D2-xy-Volvo-Motoren haben serienmäßig kräftige Lichtmaschinen mit Ladeströmen bis über 100 A. Da sind sogar die nachgerüstaren Hochleistungs-Lichtmaschinenladeregler unnötig. Ich lade meine Bordbatterien bei etwa 1300 U/min mit bereits 60 bis 80 A. Das erübrigt einen Hochleistungs-Lichtmaschinenladeregler. Früher war ich froh, wenn die Maschine während eines Ankermanöver die Batterien nochmals kräftig geladen hat. Heute ist es eher so, dass ich mit randvollen Batterien am Ankerplatz ankomme und am liebsten alle Manöver ohne Maschine fahren würde. Sobald natürlich die elektrische Ankerwinsch ins Spiel kommt, geht die Rechnung ohne Lichtmaschine nicht mehr auf!

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