Batterie, BMS und Batterie laden – Discovery und New Defender

Dieser Beitrag ist sowohl für den Discovery 3, 4 und 5 als auch für den New Defender in weitestgehend identischer Form gültig. Zum New Defender gibt es hier noch zusätzliche Infos und Fotos von den Lade-Punkten:

Strom aufs Dach legen beim New Defender

Sehr häufig hört man beim Land Rover Discovery 3 und 4 von Problemen, deren Ursache auf die Batterie zurückzuführen sind.

Der Discovery ist relativ sensibel was die Batteriespannung angeht und eine zu geringe Batteriespannung kann sogar zum Auftreten einer Vielzahl an obstrusen Fehlermeldungen (HDC, ABS, Aufhängung, etc.) führen. Zudem arbeitet die ab Werk verbaute Standheizungsfunktion (Zuheizer) bei einer geringen Batteriespannung oft nicht korrekt und schaltet sich entweder erst gar nicht an, oder geht sofort wieder mit einer Warnmeldung (Batteriespannung zu gering) aus.

Batterie Management/Monitoring System
Zunächst ein paar allgemeine Informationen zum Fahrzeug: Beim Land Rover Discovery 4 wurde ein sogenanntes BMS (eigentlich Batterie Monitoring System, meistens aber als Batterie Management System bezeichnet) eingeführt. Dieses BMS überwacht die Energie die in die Batterie hinein fließt und die Energiemenge die der Batterie entnommen wird und greift auf der Basis dieses Ergebnisses in das Ladeverhalten des Generators ein. Eine der Funktionen des BMS ist es dabei beispielsweise, dafür zu sorgen, dass die Batterie vom Generator nicht vollständig geladen wird (sondern nur bis maximal 80%), so dass noch ein Puffer übrig bleibt, der im Schubbetrieb vom Motor eine Rückspeisung von Energie in die Batterie ermöglicht. So muss der Generator seltener zuschalten, wodurch der Kraftstoffverbrauch sinkt und eine bessere Abgasnorm leichter erreichbar wird.

Beim BMS im Discovery 4 gibt es generell zwei Versionen. Einmal die Version die bis Baujahr 2012 im Fahrzeug verbaut wurde und dann die Version ab 2012, in der ein neues BMS verbaut wurde (Teilenummer: LR048601; kriegt ihr aber natürlich auch bei uns im Shop).


Aufladen der Batterie
Das zuvor beschriebene BMS macht es notwendig, dass beim Aufladen der Batterie das Ladegerät auf keinen Fall an den Minuspol der Batterie angeklemmt werden sollte. In diesem Fall würde dies nämlich dazu führen, dass das BMS nichts davon mitbekommt, dass die Batterie geladen wird und somit von einer unter Umständen völlig fehlerhaften Ausgangssituation ausgeht. Fehlermeldungen, schlechtes Ladeverhalten oder Schwierigkeiten bei Startvorgängen können dabei als Folge auftreten.

Aus diesem Grund sollte zum Aufladen der Batterie der Minuspol gemieden werden und stattdessen ein Massepunkt verwendet werden, siehe Bild. Alternativ kann auch die Klemme hinter dem BMS verwendet werden, die sich ebenfalls direkt an der Batterie befindet.

Wird die Batterie so geladen, muss bei dem Ladevorgang nichts weiter beachtet werden. Das BMS registriert den zufließenden Strom und kann das Verhalten entsprechend darauf anpassen.


Einbau einer neuen Batterie (oder nach dem Laden mit Minuspol an der Batterie)
Wurde eine komplett neue Batterie in das Fahrzeug eingebaut, die Batterie zum Aufladen aus dem Fahrzeug ausgebaut und extern geladen oder wurde die Batterie mit einem direkt angeschlossenen Minuspol aufgeladen ist ein Reset des BMS notwendig. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Fahrzeugelektronik wieder sauber arbeitet und die Ladeprozeduren der Batterie korrekt ablaufen.

Ein Reset lässt sich mit einem Fahrzeugdiagnosesystem für Land Rover Fahrzeuge sehr einfach durchführen. Die folgende Anleitung gilt für das IID Tool von der Firma GAP. Ganz wichtig ist hierbei aber, dass vor dem Reset die Fahrzeugbatterie vollständig geladen wurde.

Im IID Tool bewegt Ihr euch in die Kategorie
–> Service/Test
–> BCM-Body Control
–> Battery Replacement

Das Gerät fragt euch dann ob Ihr wirklich fortfahren wollt —> Continue und teilt euch mit, dass der Motor ausgeschaltet sein muss. Anschließend resetted das Diagnosegerät das BMS und die Prozedur ist abgeschlossen.

Selbstkalibrierung des BMS

Nachdem das BMS zurückgesetzt (resetted) wurde führt das BMS eine Selbstkalibrierung durch. Dazu wird die Batterie bei laufendem Motor zunächst mit maximaler Ladespannung aufgeladen und anschließend wird sie auf 75% Ladung wieder entladen. Das Entladen kann mehrere Tage dauern, wenn nur kurze Strecken gefahren werden. In dieser Zeit schaltet sich die Lichtmaschine nicht zu! Erst danach arbeitet das BMS wieder normal und lädt die Batterie wieder normal.

 

Hinweis: Der Reset des BMS sollte immer frühstens etwa 1 Stunde nach dem Aufladen der Batterie erfolgen. Die Spannung einer Autobatterie fällt direkt nach dem Aufladen noch einmal für einen Zeitraum von ca. 10-60 Minuten deutlich ab – der sogenannte Spannungssack. Die Ursachen hierfür scheinen wohl in der Elektrochemie der Batterie zu liegen, sind aber offenbar auch noch nicht bis ins letzte Detail erforscht. Fakt ist, wenn das BMS direkt nach dem Aufladen zurückgesetzt wird, dann geht das BMS von einer falschen maximalen Batteriespannung aus. (Danke an Hannes F. für den Hinweis)

Funktionsprüfung von Lichtmaschine/Generator und allgemeine Spannungskontrolle
Das IID Tool bietet aber neben der Möglichkeit das BMS zu resetten noch weitere hilfreiche Informationen, die einem Informationen über das Ladeverhalten des Fahrzeuges geben können.

Wenn Ihr Euch im IID-Tool die Werte
–> Live Values
–> BCM Body Control

anseht, stellt ihr fest, dass Euer Disco eine ganze Menge Informationen über das Ladeverhalten sammelt und auswertet.

Darunter beispielsweise:

• Durchschnittliche Entladung der Batterie bei abgestelltem Motor
• Durchschnittliche Ladeleistung bei gestartetem Motor
• Durchschnittliche Entladung der Batterie bei eingeschalteter Zündung
• Aktueller Strom Zufluss bzw. Abfluss zur Batterie
• Aktueller Ladezustand der Batterie
• Batterietemperatur
• Batteriespannung
• Anzahl der bisherigen Batteriewechsel / BMS Resets

Ich habe mir eine eigene Übersichtsseite angelegt, in der ich die für die Batterie relevanten Daten auf einer Seite dargestellt bekomme, so dass ich diese immer schnell greifbar habe.

Funktionsfähigkeit von Lichtmaschine/Generator messen
Der Generator im Discovery baut wenn er korrekt lädt eine Spannung von mehr als 14V (meist 14,2 – 14,5V) auf. Leider lässt sich die Lichtmaschine nicht manuell Zuschalten, so dass man um das „Erreichen dieser Spannungswerte“ zu prüfen auf den Moment warten muss, wenn der Genrator zufällig aktiviert wird. Ich habe selbst schon versucht das System durch ein Aktivieren von Sitzheizungen, Scheibenheizung und Klimaanlage dazu zu bewegen den Generator zuzuschalten, dies ist jedoch unter Umständen bei einer schwachen Batterie in einer ungünstigen Situation nicht wirklich der beste Weg ;-).

Zudem sollte man beachten, dass die moderneren Discovery im Schubbetrieb des Motors Energie in die Batterie zurückspeisen, wodurch im Schubbetrieb (man geht vom Gas und das Fahrzeug rollt weiter) auch Spannungen von mehr als 14V auftreten können.

 

Will man also prüfen, ob der Generator in Ordnung ist, hilft es die graphische Anzeige im IID Tool zu aktivieren und einfach mal eine Weile mit konstantem Gas zu fahren und die Werte (am besten durch einen Beifahrer) beobachten zu lassen. Wenn die Spannung im normalen Fahrbetrieb auf Werte von 14,2V oder höher ansteigt, kann man zumindest schon einmal davon ausgehen, dass der Generator grundsätzlich in der Lage ist, diese Spannung zu erreichen.

Unten im Bild ist eine Aufzeichnung der Gaspedal Stellung und der Batteriespannung zu sehen. Immer wenn ich vom Gas gehe, geht die Spannung an der Batterie hoch (Motor im Schubbetrieb).

Alle Bilder und Diagramme aufgenommen mit einem Discovery 4 SDV6 Mj2012

(Bei dieser Zusammenstellung geht auch ein großer Dank an unsere gesamte WhatsApp Gruppe „Disco-Offroader“ und auch ein besonderer Dank an Jürgen und das Blacklandy-Forum, in dem immer wieder großartige Beiträge zu allen möglichen Problemen auftauchen!)

Bei mir steigt die Ladespannung nicht über 13V, was kann die Ursache sein?

Normalerweise sollte die Batterie nach dem Starten des Motors mit ca. 14,2V bis 14,6V geladen werden. Passiert dies so nicht, kann dies unterschiedliche Ursachen haben, wie beispielsweise:
– Korrosion am Pluskabel, dadurch erhöhte Übergangswiderstände
– Korrosion am Masseanschluss, dadurch erhöhte Übergangswiderstände
– Defekt des BMS
– Falsches Reset des BMW (z.B. während des Spannungssackes zurückgesetzt)
– Generator oder Laderegler defekt

 

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