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Forum: Haus & Smart Home Stromversorgung Hausbus (5V, 24V, 230V?)


Autor: JanK (Gast)
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Hallo Hausbusler,

in diesem Jahr steht der Umzug in's noch zu renovierende Eigenheim an. 
Solang die Wände eh noch verputzt werden müssen wollte ich die 
Gelegenheit nutzen und alle nötigen Kabel für einen CAN-Hausbus 
verlegen. Die Kabel für den Bus selber sind ja kein Problem, aber was 
ich bei der Stromversorgung beachten muss weiss ich absolut nicht.

Die einzelnen Knoten auf Basis des ATmega8 oder 32 benötigen ja 
eigentlich nur so um die 5V DC. Falls ich bistabile Relais verwende 
benötige ich ja anscheinend auch noch 12-24V AC oder DC zum Schalten. 
Wie also sinnvoll vorgehen?

Gibt es eine stromsparende Alternative zu bistabilen Relais?
Mit welchen Leitungsverlusten muss ich rechnen?
5V, 12V, 24V? DC oder AC?
Oder sollte jeder Knoten sein eigenes passend dimensioniertes 230V-NT 
bekommen?
Stromleitung parallel zum CAN-Bus, der wohl so um die 100m lang sein 
wird, oder eher eine Stern- bzw. Baum-Struktur für die Stromversorgung?

Danke schonmal im Voraus, Jan.

Autor: lrlr (Gast)
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>in diesem Jahr

dann bist ehrlich gesagt "etwas spät dran", find ich..?

Autor: Jürgen A. (jaja)
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lrlr wrote:
>>in diesem Jahr
>
> dann bist ehrlich gesagt "etwas spät dran", find ich..?

Wenn hier nur solche Spezialagenten, wie du einer bist, melden, dann 
allerdings!

Jürgen

Autor: Esko (Gast)
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>Gibt es eine stromsparende Alternative zu bistabilen Relais?
Bistabile Relais brauchen 0,0W - sparsamer wirds nicht gehen.

>Mit welchen Leitungsverlusten muss ich rechnen?
Du hast die Länge, den Querschnitt und den Strom.
Das würde ich einfach mal ausrechnen.

>5V, 12V, 24V? DC oder AC?
>Oder sollte jeder Knoten sein eigenes passend dimensioniertes 230V-NT
>bekommen?
Das kommt auf die Zahl der Knoten und die Leitungslänge an.
Ich hab es irgendwann mal ausgerechnet, wenn man alle 'Wandwarzen' durch 
ein zentrales Netzteil ersetzt. Ergebnis: Effizienter und günstiger ist 
es mit dezentralen Netzteilen.

Autor: lrlr (Gast)
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ist halt mal meine meinung..
(vorallem weil man neben dem hausbau/renovierung ja soo viel zeit hat..)

>Spezialagenten

weil die "ich bau mir mal schnell ein bussystem" threads (die dann alle 
im sand verlaufen, soviel besser sind ??)


(ja, es gibt hier vermutlich einige die einen "selberbaubus" haben, aber 
die fragen nicht ob sie mit 5V oder 12V ... usw.)


ausserdem scheint sich keiner darüber gedanken zu machen, dass man das 
ganze auch programmieren usw. muss

und wenn ich dran denke dass ich in 10 jahren vielleicht auch noch mal 
eine kleinigkeit ändern will, und dann irgend einen C compiler 
anschmeißen muss, damit ein schalter ein anders licht anders schaltet...




@JanK (Gast):

nimmst halt 24V und machst einene spannungswandler auf jedes modul...

Autor: JanK (Gast)
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>Bistabile Relais brauchen 0,0W - sparsamer wirds nicht gehen.
Hatte ich mich wohl falsch ausgedrückt, ich suche natürlich nichts was 
noch sparsamer ist, sondern nur ähnlich sparsam. Z.B Relais, die nur zum 
Schalten einen höheren Strom benötigen und danach mit ein paar mA 
auskommen um den Zustand zu halten

>Leitungsverluste
In dem Bereich sind meine Erfahrungen und Kenntnisse annähernd gleich 
Null. Vielleicht hat da ja jemand einen Link damit sich das auch ein 
Laie erarbeiten kann. Ich hab halt bisher bei kleineren Spannungen nur 
mit sehr kurzen Leitungen experimentiert und musste mich nie um das 
Thema kümmern.

>"etwas spät dran"
Das einzige, was in den nächsten 4-5 Monaten noch fertig sein muss ist 
die Verkabelung, die eigentliche Haussteuerung hat noch etwas Zeit. Ich 
hab also noch etwas Zeit zum experimentieren, ich möchte es halt nur 
vermeiden, dass ich einen richtig grossen fehler einbaue und nachher 
doch nochmal neue Leitungen legen muss.

Autor: JanK (Gast)
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>ausserdem scheint sich keiner darüber gedanken zu machen, dass man das
>ganze auch programmieren usw. muss
Doch , das ist schon mit einkalkuliert. Die Programmierung macht mir 
auch kein Kopfzerbrechen. Im kleinen Versuchsaufbau funktioniert das 
ganze auch recht ordentlich. Aber halt aktuell mit 5V, LEDs statt 
grossen Verbrauchern und Kabellängen von wenigen Metern.

Autor: hausbussler (Gast)
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@lrlr
>und wenn ich dran denke dass ich in 10 jahren vielleicht auch noch mal
>eine kleinigkeit ändern will, und dann irgend einen C compiler
>anschmeißen muss, damit ein schalter ein anders licht anders schaltet...

Du disqualifizierst dich durch deine Aussagen.
Falls das was du da schreibst nötig wäre, dann hast du das ganze nicht 
kapiert.
Wenn jemand anfängt mit Thema Hausbus zu beschäftigen, dann kommt er 
früher oder später auf solche Fragen. Habe ich alles durchgemacht. 
Deswegen ist das absolut legitim.

Ich habe das bei mir so gemacht:
2 Geschossverteiler, in jedem läuft ein CAN-Bus separat.
Später möchte ich beide über einen CAN-Repeater verbinden.
Leitungslängen sind ca. 100m je Stock mit Stups von max. 3m Länge.
Das Ganze tut problemlos.
Habe 12V DC Spannung parallel mit CAN-Bus über die EIB-Kabel verlegt.
Somit eine zentrale Versorgung. Relais schalte ich über extra 24V 
Netzteil wegen geringerem Strom. Leitungslänge ist aber hier 
vernachlässigbar, da alle im Schaltschrank.
Ich habe somit in jedem Geschoss 1 x 12V DC Netzteil und 1 x 24 V DC 
Netzteil. Somit könnte ich auch die jeweilige Versorgung als Backup für 
das andere Stockwerk nehmen. Habe ich aber noch nicht realisiert.

Zum Spannungsabfall:
EIB Kabel ist AWG20 mit 0,81mm Durchmesser. Bei 100m und einem Strom von 
1A hast du ca. 3,5V Spannungsabfall. 1 A ist schon viel für ein 
Stockwerk, da komme ich nie hin da bei mir ein Modul ca. 10mA zieht. 
Benötigt man 5V über einen Längsregler, dann können die 12 V auch auf 6V 
einbrechen. Somit ist ausreichend Reserve.

Die Meinung das dezentral günstiger ist kann ich nicht teilen.

Hoffe ich konnte dir helfen.

Autor: lrlr (Gast)
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>Du disqualifizierst dich durch deine Aussagen.

irgendwie hast das falsche "zitiert"?



wie hast DU das mit der programmierung "gelöst" ??

Autor: hausbussler (Gast)
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@lrlr
Nein, das passt schon. Wenn dein Hausbus so konzipiert ist, dass du dein 
Programm ändern musst, damit du mit einem anderen Schalter ein 
bestimmtes Licht schalten kannst, dann hast du es eben nicht kapiert.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Also irgendwie macht so ein Bus keinen Sinn, wenn Aktion - Reaktion fest 
im Quellcode verdrahtet sind.

Wie man das dann löst, ist nebensählich. Aber die Firmware neu zu 
übersetzen darf nicht nötig sein.

Autor: lrlr (Gast)
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>@lrlr
>Nein, das passt schon. Wenn dein Hausbus so konzipiert ist, dass du dein
>Programm ändern musst, damit du mit einem anderen Schalter ein
>bestimmtes Licht schalten kannst, dann hast du es eben nicht kapiert.

wir reden aneinander vorbei:
(bzw. sind wir eh der selben meinung)

ich hab natürlich keinen solchen bus,
ich würd ihn auch nicht so konzipieren (eh klar)

NUR:
habe/hatte ich das Gefühl dass die ganzen "selberbaubus"-systeme die 
hier angedacht werden, genau SO laufen, bzw. man sich eben keine 
gedanken darüber macht wieviel arbeit das ist...



oder würde es für (im ausgangsposting) beschriebenes bussystem "fertige" 
software/firmware/GUI usw. geben ??

wie gesagt: wie hast du das gemacht?

Autor: hausbussler (Gast)
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Steckt schon viel Arbeit drin - sehe das aber als Hobby.
Dafür kann ich "alles" mit machen was ich will und vom Material (ohne 
Arbeitszeit) zu einem sehr günstigen Preis.

Ich habe mir viel bereits bestehende Hausbussysteme angeschaut (speziell 
die hier im Forum) und mir dann aber meine eigene HW/SW und Protokoll 
überlegt.
Es ist nichts wirklich neues dran - nur in einigen Details anders.
Es basiert am ehesten auf dem Projekt www.canathome.de; dort kannst du 
dir mal sowas anschauen von der HW, SW und dem Protokoll.

Autor: JanK (Gast)
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Ich hatte mich bisher hauptsächlich an dem Konzept auf iuse.org 
orientiert. Dort wird anscheinend ein einzelnes 24V= NT für den gesamten 
Bus verwendet. Aktuell scheint mir aber ein 12V= oder 24V= NT je Etage 
die sicherste Lösung wie von hausbussler oben schon beschrieben.

In einem anderen Forum habe ich schon Beiträge zum Einsatz der 
Strommstossrelais (bistabile Relais) gefunden. Dort war eins der Themen 
das Schalten dieser Relais mit 5V=. Die dort favorisierte Lösung war, 
dass man erst vom ATmega aus ein einfaches 5V= Relais schaltet, dass 
dann wiederrum über 24V (oder mehr) das Stromstossrelais schaltet. Ist 
das eine sinnvolle Vorgehensweise oder doch eher unnötig umständlich?

Noch eine Frage zu dem/den Schaltschränken. Wie würdet ihr das für ein 
mehretagiges Haus konzipieren? Alles Relais für 
Licht/Strom/Jalousien/etc. in einem grossen Schaltschrank z.B. im 
Keller? Oder je einen Schaltschrank pro Etage? Oder sogar jeweils einen 
Unterputz-Schaltschrank für 1-2 Räume?
Je Raum können ja mit mehreren Lichtquellen, schaltbaren Steckdosen und 
automatischen Rolladen durchaus mal 10 Relais oder mehr nötig werden. 
Wenn die alle zentral im Keller untergebracht werden hätte ich ja einen 
mindestens(!) Armdicken Kabelstrang für das ganze Haus.

Autor: lrlr (Gast)
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>Strommstossrelais

ist das nicht etwas "problematisch"
da weiß "man" ja nie 100% in welchem zustand die gerade sind...??

Autor: hausbussler (Gast)
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Ich habe auch Stromstossrelais bei mir im Einsatz.
Speziell für schaltbare Steckdosen möchte ich eigentlich nicht unnötig 
Energie für die Relais verbrauchen. Bei Licht z.Bsp. ist das Relais dann 
der kleinste Verbraucher und sollte in der Energiebilanz nicht 
auffallen.

Das roblem den Ist-Zustand nicht zu kennen stört mich auch.
Bin die ganze Zeit schon dabei hin und her zu überlegen wie ich das 
lösen kann (Induktive Erkennung oder ähnliches). Im Moment finde ich das 
nicht so tragisch. Geht das System durch 0 (Reset) dann muß man halt an 
den Zählerkasten und alle Relais per Hand auf "aus" schalten. Es ist die 
Frage wie oft sowas vor kommt. Bisher hatte ich keine Probleme, 
allerdings läuft mein System noch nicht lange.

Autor: JanK (Gast)
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Zum Ist-Zustand der SSRelais hab ich mal auf der Seite von Finder 
(www.finder.de) geguckt. Wenn man da das Datenblatt der Serie 40 aufruft 
findet man ein bistabiles Relais mit Anleitung, wie man es gezielt an- 
und ausschaltet. Ausserdem soll es laut Datenblatt auch eine 5V- und 
6V-Version geben. Bei Reichelt finde ich allerdings nur die Versionen 
mit 12V und 24V. (z.B. Bestellnummer FIN 40.31.6 12V).

Autor: JetztAber (Gast)
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Wenn man sehr viel Power haben muss, dh kW, dann ist 230VAC passend, 
fuer mechanische Aktoren, Storenmotoren, und dergl. 24VDC, und fuer 
Controller 5VDC. Sinnvollerweise laesst man Controller mit 3.3V laufen, 
da man damit noch einiges sparen kann.
Falls man 5VDC auf dem Bus hat, so mag das dazu verleiten auch gleich 
logische Signale zu ziehen. Und das kann schief gehen wenn der 
(dynamische-) Spannungsabfall 1V oder so ueberschreitet.

Autor: Klaus (Gast)
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Nur ergänzende Info zu Stromstossrelais und deren "unbekannter 
Schaltzustand":

Man kann 2-polige (Um-) Schalter verwenden.
Ein Schalter für die 230~V , den zweiten für die Rückmeldung der 
Schaltstellung.

http://www.eltako.com/fileadmin/downloads/de/Katal...


Typen sind z.B.  S12-200- (Seite 2)  oder  S81-002-  (Seite 4)
Diverse Spulenspannungen, z.B. 12VDC und 24VDC verfügbar.
Möglicherweise nicht im Baumarkt, aber über Fachhandel bestimmt 
vorrätig.

Autor: B. Jue (bjue)
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Und noch eine Ergänzung zu Stromstossrelais und deren "unbekannter
Schaltzustand":
Es gibt auch von FINDER Stromstossschalter mit 2 X EIN (also ein Kontakt 
für die Rückmeldung) in 24V und 230V, zum Beispiel bei reichelt:
(Suche "Stromstosschalter")

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=4;GROUP=D75;G...

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=4;GROUP=D75;G...

Autor: Robert Mahs (Gast)
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Hallo hausbussler,

könntest Du noch etwas dazu sagen, was Du alles mit den 12V vom Bus 
machst bis Du die 5V für die Controller hast?
Wenn alle Geräte über eine Stromversorgung am Bus hängen und über den 
Bus versorgt werden, muß man sich da Sorgen wegen dem Massepotential 
machen? Beim CAN Bus doch nicht, oder?

Viele Grüße
Robert

Autor: haubussler (Gast)
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Hallo Robert,

die 5V werden einfach aus eine LDO (Linearregler) generiert.
Ist recht unproblematisch - bis 6V Eingangsspannung sollte man keine 
Probleme bekommen.

Wie du richtig erkannt hast ist der CAN-Bus differentiel und somit nicht 
auf Masse bezogen. Es kann über große Leitungslängen schon zu einem 
Masseversatz an den Modulen kommen, der wirkt sich aber nicht auf den 
CAN - Bus aus.

Ich habe jetzt sogar meine beiden Stockwerksbusse einfach ohne Gateway 
mal miteinander verbunden und habe derzeit keine Probleme. Sind dann so 
ca. 200m Leitung, beide Enden mit 120 Ohm abgeschlossen. Insgesamt habe 
ich 20 Knoten am selben Strang laufen. Sieht also bei  mir gut aus.

Autor: Robert Mahs (Gast)
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Huhu,

OK, vielen Dank. Das heißt ich baue die Stromversorgungsschaltung so auf 
wie im Datenblatt des Spannungsreglers beschrieben. Ich hatte wegen dem 
Massepotential mal was von Widerständen zwischen lokaler und allgemeiner 
Masse gehört, da aber die einzelnen Module außer dem CAN Bus nicht 
vernetzt sind, sollte das dann hier nicht notwendig sein, oder?
Welchen Linearregler nutzt Du, wenn ich fragen darf?

Viele Grüße
Robert

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