Tanksensoren mit Venus OS und Raspberry Pi

Füllstände visualisieren und überwachen

Mit dem großen Update auf die Version 2.72 hat Victron die Tankanzeigen integriert. Jetzt ist es möglich, ohne zusätzlichen Programmieraufwand, die Füllstände von bis zu vier Tanks auf dem Display darzustellen.

Wie du das Ganze umsetzten kannst, erkläre ich dir in dieser Anleitung. An dieser Stelle möchte ich ein großes Dankeschön an Jan Rabe aussprechen, der den ganzen Ablauf an seinem Projekt ausprobiert und dokumentiert hat. Die folgende Anleitung basiert auf Jan´s Erfahrungen und Erkenntnissen.

Welche Füllstände kannst du messen?

Dein Fahrzeug verfügt über eine ganze Menge an Tanks, in denen du die verschiedensten Flüssigkeiten transportierst, bzw. bevorratest.

4x Füllstand: Hier die Übersicht von Jan Rabe

Du kannst dein Frischwasser, Abwasser oder auch den Füllstand deines Fäkalientanks messen. Natürlich kannst du auch deinen Treibstofftank oder deinen Gasvorrat messen. Hier empfehle ich berührungslose Messverfahren. Berührungslos bedeutet, dass der Sensor nicht mit dem Medium in Kontakt kommt – z.B. Ultraschallsensoren, die du unter Dieseltanks anbringen kannst.

In einschlägigen Online-Shops gibt es unzählige Sensoren für verschiedenste Einsatzzwecke. Etwas weiter unten gehe ich auf die Sensortypen, die du verwenden kannst, detailliert ein.

Die Vorbereitungen

Diese Anleitung setzt ein lauffähiges „Victron Pi“ – System voraus. Das bedeutet, dass du dich zunächst durch meine Basis-Anleitung „kämpfen“ musst. Bitte beachte, dass du für die Integration der Tanksensoren unbedingt eine Softwareversion ab 2.72 benötigst.

Wenn du damit fertig bist, dann sehen (lesen) wir uns hier wieder.

Die Komponenten

Wie schon erwähnt brauchst du keinen großen Aufwand zu betreiben, um dich am Display des Victron Pi über deine Füllstände zu informieren. Im Grunde genommen brauchst du lediglich zwei neue Komponenten für dein bestehendes Projekt.

Victron GX Tank 140

An dieses kleine Gerät von Victron kannst du maximal vier Tank- bzw. Füllstandsensoren anschließen. Der Messumformer kommt mit Strom-und Spannungssensoren klar. Das bedeutet, dass du freie Wahl im Messverfahren hast.

Hier kannst du den Messumformer Victron GX Tank 140 bestellen

Plug&Play fähig – Victron GX Tank 140 (Bildquelle: Victron)

Der Messumformer von Victron „übersetzt“ die Messwerte der Sensoren und liefert diese dann an deinen Victron Pi. Das Ganze wird per USB verbunden und funktioniert Plug&Play. Das heißt, dass das Gerät automatisch erkannt wird und fortan Daten liefert. Du musst abschließend lediglich eine Handvoll Einstellungen am Display vornehmen, damit alles korrekt angezeigt wird.

Aber alles der Reihe nach: Auf die Einstellungen gehe ich weiter unten detailliert ein.

Füllstandsensoren

Alles, was du jetzt noch an Hardware brauchst, ist ein passender Sensor (oder gleich vier Stück). Bitte achte darauf, dass deine eingesetzten Sensoren 4-20mA, 0-10V oder 0-5V als Messgröße am Ausgang liefern. Für unser Bespiel nehmen wir den unten abgebildeten Sensor.

Der passende Tanksensor | Bild: Amazon.de

Sensoren mit Stromausgang (4-20mA)

Der gezeigte Sensor liefert 4-20mA und wird entweder an den Eingang 3 oder 4 des GX Tank 140 angeschlossen. Diese Eingänge sind nämlich ausschließlich für Stromgeber bestimmt. Die Eingänge 3 und 4 werden intern mit einer 24V Spannung versorgt und müssen daher nicht extern versorgt werden. Die interne Versorgung ist selbstverständlich von der USB Verbindung abgeschirmt.

Prinzipschaltbild der Eingänge 3 und 4 | Quelle: Victron Energy

hier findest du den passenden Sensor (4-20mA):

Tanksensor 4-20mA bis 100cm
Tanksensor 4-20mA bis 200cm

Sensoren mit Spannungsausgang (0-10V oder 0-5V)

An den Eingängen 1 und 2 kannst du Sensoren anschließen, die als Messergebnis eine Spannung liefern (Spannungsgeber).

Prinzipschaltbild der Eingänge 1 und 2 | Quelle: Victron Energy

Hier bist du auch ziemlich flexibel, denn du kannst an der Klemme „Ext. Power“ eine Spannung einspeisen, die dann für die Messeingänge 1 und 2 als Versorgung verwendet wird.

Keine Angst, hier kannst du nichts kaputt machen: Der GX Tank 140 verfügt über eine interne, sich selbst zurückstellende, Sicherung.

Hier siehst du einen passenden Tanksensor mit Spannungsausgang. Die Versorgungsspannung für den Sensor (12V) kannst du, wie schon erwähnt, über die Klemme „Ext. Power“ einspeisen.

Tanksensor mit Spannungsausgang für Tanks von 15 – 50cm Höhe | Bild: Amazon.de

Den hier gezeigten Sensor kannst du auf deine Tankhöhe einkürzen und mittels des Potis einstellen.

Der Gesamtaufbau

Der gesamte Aufbau mit GX Tank 140 , Raspberry Pi 3, Display und USB-HUB-HAT | Foto: Jan Rabe

Jan nutzt bei seinem Projekt ein 10,1 Zoll Touchdisplay von SunFounder. Der Vorteil hier ist zum einen die Größe und zum anderen die höhere Auflösung von 1280×800. Nachteilig ist, dass das Dimmen der Hintergrundbeleuchtung nicht mehr über die Bedienoberfläche des Venus OS funktioniert – Was aber ab Version 2.70 ohnehin nicht mehr funktioniert.

Die Hintergrundbeleuchtung des SunFounder – Displays kann jedoch mit Tasten auf der Rückseite verändert werden.

Das Bildsignal wird per HDMI übertragen. Alle anderen Funktionen bleiben gleich.

Alles dabei und von der Community getestet: Das SounFounder 10.1 “ Touch Display | Foto: Amazon.de

Des weiteren benötigt die Touch-Funktion einen weiteren USB Port. Bei allen angeschlossenen USB-Geräten wird es da langsam knapp. Deswegen nutzt Jan ein weiters cooles Gimmick: Ein USB-HUB, dass direkt auf die GPIO-Ports des Raspberry Pi´s aufgesteckt wird – Ein sogenannten HAT-Modul.

Zusammen mit dem großen Display ergibt das Ganze unterm Strich einen kompakten Aufbau, an dem alles zentral montiert ist.

Hier bekommst du das 10.1 Zoll Display von SunFounder

Hier bekommst du das USB-HUB HAT-Modul

Die Konfiguration

Wenn du alles richtig zusammengesteckt hast, musst du noch ein paar Einstellungen auf der Benutzeroberfläche deines Victron Pi vornehmen. Keine Angst, auch das ist nicht kompliziert – Ich leite dich Schritt für Schritt durch die Konfiguration.

Wir gehen hier wieder von dem oben gezeigten 4-20mA Sensor aus, der am Anschluss 3 des Victron GX Tank 140 angeschlossen ist.

Das Bild zeigt die Übersicht zu Sensor Nr. 3 (4-20mA) | Bild: Jan Rabe

Im Setup-Menü passt du zunächst deine Tankkapazität an. Der Sensor Typ sollte auf „Current“ stehen – Das bedeutet „Strom“ und bezieht sich auf die 4-20mA, die der Sensor liefert.

Voll- und Leerabgleich

Jetzt leerst du deinen Tank komplett aus, und schaust dann, was beim Punkt „Sensor value“ angezeigt wird. Dort sollte nun ein Wert von ca. 4,x mA stehen. Diesen Wert trägst du dann bei „Sensor value when empty“ ein.

Tipp: Anstatt den Tank zu leeren, kannst du auch einfach den Sensor aus dem Tank entfernen.

Als Nächstes machst du die ganze Prozedur noch einmal mit vollem Tank. Hier musst du natürlich den Sensor in den Tank hängen, bzw. ihn im Tank befestigen. Dann liest du den Wert unter „Sensor value“ erneut ab, und trägst diesen unter „Sensor value when full“ ein.

Wenn dein Tank nicht so gut zugängig ist, musst du hier mit dem Wert „Sensor value when full“ etwas herumspielen. Wichtig ist, dass am Ende auf der Übersicht bei vollem Tank auch die maximale Füllmenge angezeigt wird.

Weitere Einstellungen

Unter „Flüssigkeitstyp“ kannst du jedem Tank einen entsprechenden Namen zuweisen, um sie später auf der Übersicht besser zuordnen zu können.

Ein richtig cooles Feature ist, dass man auch Alarmgrenzen angeben kann. So bekommst du eine Warnmeldung aufs Display, wenn z.B. dein Wassertank ein bestimmten Wert unterschreitet (oder überschreitet).

Ansicht anpassen – Füllstände sichtbar machen

Um die Tanks auf deinem Display darzustellen, musst du zunächst unter „Display & Sprache“ die entsprechende Option aktivieren.

Hier aktivierst du die Tankansicht | Bild: Jan Rabe

Klicke auf den Menüpunkt „Show tanks overview“, um die Tankansicht zu aktiveren. Jetzt wird das „Tankoverview“ auf dem Display dargestellt.

So siehts am Ende aus: Die Tankübersicht | Foto: Jan Rabe

Herzlichen Glückwunsch: Jetzt hast du nicht nur deinen Energievorrat im Blick, sondern auch den „Flüssigkeitshaushalt“ deines Fahrzeugs.

10 Antworten auf „Tanksensoren mit Venus OS und Raspberry Pi“

  1. Hallo ich habe den Cerbo GX,
    kann ich die oben beschrieben Füllstandsmesser auch für den Cerbo GX verwenden, denn ich habe noch keinen Füllstandsmesser dort angeschlossen.

    Danke im Voraus

    Gruß
    Ottmar

    1. Hallo Ottmar. Ja klar. Alle Geräte mit der Bezeichnung „GX“ kannst Du kombinieren. Der GX Tank 140 hat einen USB-Ausgang. Dieses USB-Kabel steckst Du einfach in irgendeinen Eingang an Cerbo.

  2. Ich habe soeben probiert, das v2.72 wic-image (venus-image-raspberrypi2-20210705130613-v2.72.rootfs.wic.gz) mit balena etcher zu flashen. Geht alles einwandfrei von statten, aber booten tut mein RPi 4 (Rev 1.1) damit nicht. Hast du hier eine Idee an was das liegen könnte? Bzw. ist die Rev 1.1 einfach nicht supported?
    Beste Grüße

  3. Danke für die Anleitung :),
    Gibt es Bilder zu dem Einbau ?
    Wie baut man den länglichen Sensor ein ?
    In dem Tank oder Ultraschall von außen ?

    Danke schon mal
    Gruß
    Andi

    1. Moin Andi,

      habe den länglichen Sensor von oben in meine Tank geschraubt. Dazu habe ich mit einem Lochschneider ein entsprechendes Loch gemacht und die andere Seite mit der großen Mutter des Sensors gesichert. Da eine Dichtung beiliegt, kannst du das Ganze auch ordentlich abdichten.
      Ich habe allerdings keinen Tank, sondern einen 20l Kunststoffkanister (Mehr passt bei mir nicht in den Bus-Ausbau)

      Den anderen Sensor kannst du von oben in deinen Tank hängen und befestigen. Ultraschallsensoren brauchen kein Loch für den Zugang, denn sie messen durch den Kunststoff, bzw. Metall

      1. Das heißt für den Sensor mit den zwei stabelektroden muss man ein Loch bohren und der längliche aus Edelstahl der aussieht wie ein Zylinder, ist ein ultraschallsensor?

        Danke für die Antwort 🙂

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.