Forum: Haus & Smart Home Frage zum Anschluss eines Digital Volt/Ampere Energiemessers an eine Solaranlage


von Matthias Z. (matthias_z909)


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Hi, ich habe mir das Teil siehe Bilder für meine kleine Solaranlage 
gekauft. Ich will die Ladeleistung messen. Den Verbrauch kenne ich. Der 
lässt sich ja errechnen. Eigentlich ist der Anschluss selbsterklärend, 
wenn da nicht der Laderegler wäre. Die Frage ist also kann ich das Teil 
so anschließen wie gezeichnet also Load = Solarmodul und DC in = 
Batterie?
Gibt es eventuell Rückkoppelungen durch den Laderegler. Der hat sechs 
Anschlüsse Solarmodul  Batterie  Verbraucher

LG Matthias

von Matthias Z. (matthias_z909)


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Schaltbild

von Timo N. (tnn85)


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Hallo,

anschließen kann man das so schon, aber die Leistungsberechnung wird 
eben falsch sein.
Das Solarmodul wird durch den Laderegler (MPPT) normal in dessen 
optimalen Betriebspunkt betrieben (hoffe deiner ist ein MPPT Laderegler) 
und hat deshalb eine andere Spannung als deine Batterie. Das Messgerät 
zieht aber zur Errechnung der Leistung die Batteriespannung heran und 
nicht die Spannung deines Solarmoduls. Der Strom wird durch den Shunt 
hingegen richtig berechnet.

Wenn du die Spannung von deinen Modulen schon misst, kannst dir die 
Leistung eben selbst berechnen. Dann reicht für dich aber auch ein 
Amperemeter am String der Solarmodule.
Wieviele Module von welchem Typ sind wie verschaltet?

Zwar läuft das Messgerät auch mit höheren Spannungen als 12V und könnte 
in der Theorie also auch direkt mit den PV Leitungen verbunden werden um 
die korrekte Spannung angezeigt zu bekommen, aber das würde eben 
Rückwirkungen auf den Laderegler haben und die Module in einen sch*** 
Betriebspunkt drücken (könnte, sicher bin ich mir da nicht).

von Matthias_z909 (Gast)


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Hi und Danke für die Antwort. Ich glaube die Bezeichnung Anlage war wohl 
etwas irreführend. Ich habe am Balkon ein 12 Volt 20 Watt Panel, dazu 
eine 7 Ah 12Volt Batterie. Das ganze ist über einen spannungsgesteuerte 
Laderegler für 22 Euro angeschlossen. Genau deshalb habe ich die 
Bedenken gehabt.

Liebe Grüße Matthias

von Klaus (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Das Solarmodul wird durch den Laderegler (MPPT) normal in dessen
> optimalen Betriebspunkt betrieben (hoffe deiner ist ein MPPT Laderegler)
> und hat deshalb eine andere Spannung als deine Batterie. Das Messgerät
> zieht aber zur Errechnung der Leistung die Batteriespannung heran und
> nicht die Spannung deines Solarmoduls. Der Strom wird durch den Shunt
> hingegen richtig berechnet.

Na das haut so nicht hin. Entweder man misst Strom und Spannung vor 
dem Regler oder beides nach dem Regler. Alles andere passt nicht. Und 
das hat mit MPPT absolut nichts zu tun.

Bei einem Step-Down Schaltregler, und ich vermute der MPPT ist einer, 
ist der Strom vor dem Regler kleiner als danach, dafür ist die Spannung 
hinter dem Regler kleiner als davor.

Bei einer Solaranlage interessiert die Leistung der Module selbst 
eigentlich nicht, sondern nur die Leistung nach dem Regler. Ohne den 
Regler könnte ich das Pannel garnicht im MPP betreiben, der Regler ist 
also notwendiger Bestandteil der Anlage.

MfG Klaus

von Simpel (Gast)


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Man kann das Meßgerät vor oder nach dem Regler anschliessen.

Vor dem Regler hat den Nachteil, dass die Panelspannung angezeigt wird 
und nicht die Akkuspannung, die wichtiger wäre. Ausserdem geht dabei 
auch die Verlustleistung des Reglers in die Leistungsanzeige mit ein, 
was bei kleinen Solarpanels eher ins Gewicht fällt, als bei grossen.

Nach dem Regler hat den Nachteil, dass der Spannungsabfall am Shunt des 
Meßgerätes dem davor sitzenden Regler eine höhere Akkuspannung 
vorgaukelt, so dass dieser zu früh abregelt und der Akku nicht mit der 
maximal möglichen Effizienz aufgeladen wird.

von Timo N. (tnn85)


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Klaus schrieb:
> Na das haut so nicht hin. Entweder man misst Strom und Spannung vor
> dem Regler oder beides nach dem Regler. Alles andere passt nicht. Und
> das hat mit MPPT absolut nichts zu tun.

Genau DAS habe ich doch andeuten wollen. Mit MPPT wollte ich nur die 
Funktionsweise des Regler erklären und das eben die Spannung vor dem 
Regler nicht die Spannung der Batterie entspricht. Deshalb wäre die 
LEISTUNGSBERECHNUNG auch falsch.

Also wir widersprechen uns eigentlich überhaupt nicht.


Die Leistung vor dem Regler interessiert eben schon, wenn man die 
Verluste des Regler berechnen will oder wenn der Regler noch einen 
Lastausgang hat.

von Matthias_z909 (Gast)


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Hi danke für die Infos. Eigentlich wollte ich die Ladeleistung des 
Solarmoduls messen. Das Messinstrument speichert die Ah ergo kann ich 
auslesen was das Solarmodul am Tag bringt, dachte ich.....Nun sehe ich 
dank Euch schon klarer. Leider sind diese Messinstrumente schlecht 
dokumentiert und deshalb wohl  nur im Hobbybereich nützlich. Für meine 
“kostenfreie“ Beleuchtung wirds dann wohl aber reichen.
Danke für die Hilfe und haut euch nicht......

Liebe Grüße Matthias

von Blackbird (Gast)


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Diese "kleinen" Laderegler haben meist kein MPPT.
Außerdem schließen sie das PV-Modul kurz, wenn die Ladeschlußspannung 
des Akkus erreicht wird.
Ist das PZEM-051 zwischen PV-Modul und Laderegler angeschlossen, so wird 
auch bei "Kurzschluss", in diesem Fall: die Last, weiterhin Strom 
fließen und als Ladeleistung angezeigt.

Also nach dem Laderegler anschließen. Dann wird auch nur das angezeigt, 
was in den Akku reinkommt.


Blackbird

von Blackbird (Gast)


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Blackbird schrieb:
> weiterhin Strom
> fließen und als Ladeleistung angezeigt.

Zwar viel geringer, da weit außerhalb des optimalen Betriebspunktes.
Alle "kleinen" Laderegler, die hier bei mir arbeiten, haben keinen 
richtigen "Kurzschluß", die verheizen einen kleinen Teil.
Ob die Restspannung dann noch über 6,5V liegt, habe ich nicht 
nachgemessen.

Könnte also bei einem passenden Laderegler (Spannungsabfall über dem 
internen "Kurzschluß"-R unter 6,5V beim voll beleuchteten PV-Modul) noch 
funktionieren.

Blackbird

von Ryven (Gast)


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Meinst du nicht der Messshunt ist etwas grob?
Der sieht ja nach 100 A und mehr aus.
Bringt das dein kleiner Akku überhaupt?
Den Kurzschlussstrom des Panels sollest du ja vom Typenschild kennen.
Und wenn nicht, bei 20 W kann man den einfach messen.
Den Shunt nach dem Regel und vergleichen.
Load wäre der Regler.

Gruß
Ryven

von Matthias_z909 (Gast)


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Hi in den Weiten des Internet habe ich eine Zeichnung gefunden. Hier 
werden vier PZEM an eine Solaranlage angeschlossen. Damit liest man 1. 
das Solarpanel aus, welches bei mir im besten Fall bei 30° 3 Watt 
bringt. Folgender Anschluss bringt Ergebnisse:

Vom Pluspol des Moduls zum Pluspol des Eingangs des Reglers für das 
Solarmodul. Die Leitung wird mit der untersten Klemme des Messgerätes 
verbunden. (Draufsicht Schaltbild Klemmen links).
Vom Minuspol geht die Leitung an den Shunt Klemme 1 und dann von 
Shuntklemme 2 zum Minuspol des Eingangs des eglers für das Solarmodul.
Die oberste Klemme wird an die Shuntklemme 2 angeschlossen
Die beiden anderen Klemmen des Messgerätes werden mit der Shuntklemme 1 
verbunden.
Wenn genug Spannung fließt geht das Messgerät an und Volt werden 
angezeigt. Wird die Leistung größer werden auch Strom und Leistung 
angezeigt. Ob die Messwerte richtig sind kann wohl nur ein 
Profimessgerät zeigen...

von Andreas M. (elektronenbremser)


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Matthias_z909 schrieb:
> Wenn genug Spannung fließt

Aha, hat das damit zu tun, dass ein Solarmodul als Stromquelle 
betrachtet werden kann und bei geringer Beleuchtung schon fast die 
Nennspannung liefert?

von Matthias_z909 (Gast)


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Hi, was hat wpmit zu tun? Das erste Messgerät welches ich beschrieb 
hängt tatsächlich nur am Solarmodul. Bringt das Solarmodul weniger als ~ 
10 Volt geht das Messgerät aus, denn es wird ja vom Solarmudul gespeist. 
Ab  ~ 0,3 Watt und ~ 0,03 A werden diese Werte auch angezeigt. Davor 
bleiben die Werte bei Null. Das ist aber nur das erste Messgerät.

Die anderen drei bekommen ja mehr oder weniger Spannung über die 
Batterie und zeigen demnach immer eine Spannung an, so lange die 
Batterie ausreichend geladen ist. Spannung und Leistung werden je nach 
Ladung/Entladung (2 Messgeräte am Batteriekreislauf) und 
Verbraucheranschluss (viertes Messgerät) angezeigt. Auf der vierten 
Anzeige der Messgeräte werden die Wattstunden festgehalten, 
Gesamtleistung summiert.

von Matthias (Gast)


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Sorry mein Tablet hat gesponnen. Der Text war nicht vollständig. Ich hab 
die Frage nicht verstanden und habe gefragt:“was hat mit was zu tun?“.
Hier noch mal mein Anschlussplan......

von Matthias_z909 (Gast)


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So jetzt aber noch ne Frage. Ich weiß natürlich das das Ganze auf den 
ollen Kelvin zurück geht und ne Messung über vier Drähte ist. Das heißt 
die beiden mittleren Drähte gleich am Gerät zu brücken wiederspricht dem 
kelvinschen Ansatz ein wenig. Andererseits bin ich zu wenig Elektroniker 
um den Unterschied der Zusammenführung am Gerät oder am Shunt zu 
verstehen. So viel Widerstand dürfte der Anschluss an einer Seite des 
Shunt an zwei Schrauben nicht bringen, das dadurch andere Werte 
entstehen.
Kann da mal jemand was zu sagen. Denkfehler von mir oder wirklich 
unrelevant wo die beiden Leitungen zusammengehen.

Danke und Gruß Matthias

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