Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromrichtung bei Gleichstrom feststellen


von sika (Gast)


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Hallo,
ich benötige Hilfe bei einem Photovoltaikprojekt.
Ich habe eine PV-Anlage derzeit ohne Netzanschluss bzw. Einspeisung.
Der erzeugte Strom wird in einer Batterie gespeichert und für 
Kühlanlagen über einen Wechselrichter verwendet.
Da wesentlich mehr Strom erzeugt als verbraucht wird, regelt der 
Laderegler ab wenn die Batterie voll ist. Es stünde also noch Strom zur 
Verfügung, der derzeit allerings nicht verwendet wird, ca. 1 kw.
Um festzustellen wann die Batterie ganz voll ist, ist eine 
Spannungsmessung nicht zielführend, da der Victron Laderegler die 
Ladeschlussspannung ausgibt und dann langsam den Strom abregelt.
Ich bräuchte also eine Möglichkeit um die Stromrichtung an dem 
Batteriekabel zu messen. Damit könnte ich eindeutig feststellen ob Strom 
in die Batterie fließt, kein strom mehr fließt ( Batt. voll), oder Strom 
aus der Batterie kommt (Verbrauch höher als Einspeisung).
Mit dieser Information wäre dann Problemlos eine Umschaltung auf einen 
Netz-Wechselrichter möglich.
Bitte um Hilfe.

: Verschoben durch Moderator
von Andrew T. (marsufant)


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Nimm einen DC fähigen Stromwandler, der wird in die Batterie zuleiting 
einfach kontaktlos eingeschleift.

Dann hast Du ein Signal, das dir Lade bzw entladen Richtung anzeigt

von STK500-Besitzer (Gast)


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sika schrieb:
> Ich bräuchte also eine Möglichkeit um die Stromrichtung an dem
> Batteriekabel zu messen.

Allegro Stromsensoren + µC (in den Stromkreis)
Oder externe Hall-Sensoren.

von Wolfgang (Gast)


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sika schrieb:
> Damit könnte ich eindeutig feststellen ob Strom
> in die Batterie fließt, kein strom mehr fließt ( Batt. voll), oder Strom
> aus der Batterie kommt (Verbrauch höher als Einspeisung).

Um wieviel Strom geht es, d.h. was bezeichnest du als "kein Strom" 
(kleiner ?) und wieviel Strom kann maximal fließen?

von sika (Gast)


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Maximal 70 A.

von Stefan F. (Gast)


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sika schrieb:
> Möglichkeit um die Stromrichtung an dem
> Batteriekabel zu messen. Damit könnte ich eindeutig feststellen ob Strom
> in die Batterie fließt, kein strom mehr fließt ( Batt. voll), oder Strom
> aus der Batterie kommt

Die Stromstärke misst man üblicherweise, indem man Strom durch einen 
Widerstand fließen lässt, und dann dessen Spannungsabfall misst. 
Selbstverständlich geht das bidirektional, dann ist die Spannung beim 
Laden positiv und beim entladen negativ.

Alternativ gibt es Bausteine mit Hall-Sensor, die auf das Magnetfeld 
reagieren, das der Leiter erzeugt.

von Nachhelfer (Gast)


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sika schrieb:
> Ich bräuchte also eine Möglichkeit um die Stromrichtung an dem
> Batteriekabel zu messen.

Ørsted!

von Stefan F. (Gast)


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von Wolfgang (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> Die Stromstärke misst man üblicherweise, indem man Strom durch einen
> Widerstand fließen lässt, und dann dessen Spannungsabfall misst.

Unsinn

Es gibt verschiedene Methoden, von denen die Messung des 
Spannungsabfalls nur eine ist.
Heutzutage verwenden viele Sensoren auch die direkte Messung des 
Magnetfeldes des stromdurchflossenen Leiters, z.B. die ACS-Serie von 
Allego

https://www.allegromicro.com/en/products/sense/current-sensor-ics/fifty-to-two-hundred-amp-integrated-conductor-sensor-ics

von Harald A. (embedded)


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Der Laderegler ist von Victron? Da gibt es doch oft die Möglichkeit, 
einen Relaiskontakt zu programmieren für diverse Ereignisse. Oder ist 
der busfähig? Dann könnte man per Raspberry schnell etwas aufsetzen.

von HildeK (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> Die Stromstärke misst man üblicherweise, indem man Strom durch einen
> Widerstand fließen lässt, und dann dessen Spannungsabfall misst.

Und der (Shunt-)Widerstand kann bereits das Stück Leitung sein, das zur 
Batterie führt. Das ist zwar keine Messung, aber die Feststellung ob 
geladen oder entladen wird, ist damit möglich.
Das könnte ein Komparator auswerten oder auch ein kleines 
Spannungsmessmodul, das ein Vorzeichen ausgibt.

von Lothar J. (black-bird)


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Immer wieder schön zu sehen, dass Leute, wie @Wolfgang, zwar lesen, aber 
nicht verstehen können.

Blackbird

von B. P. (skorpionx)


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Spannungsabfall auf  der Leitung sollte schon dafür reichen...
Ev. Verstärker wäre notwendig.

von Wolfgang (Gast)


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Lothar J. schrieb:
> Immer wieder schön zu sehen, dass Leute, wie @Wolfgang, zwar lesen, aber
> nicht verstehen können.

Den Einsatz von Sensoren, die an fast jeder Ecke verkauft werden, 
bezeichne ich nicht als "unüblich".

Solange Sika sich nicht zum Spannungsniveau und zum Kriterium für "kein 
Strom" äußert, ist es schwierig zu sagen, ob eher der Spannungsabfall am 
Shunt oder das Erdmagnetfeld mehr stört.

HildeK schrieb:
> Das ist zwar keine Messung, aber die Feststellung ob
> geladen oder entladen wird, ist damit möglich.

Bei vernünftiger Verdrahtung kann das zusammen mit der 
Umgebungstemperatur auch halbwegs vernünftige Stromdaten liefern.

von Lothar J. (black-bird)


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2. Treffer, du hast meinen Satz weiter oben gerade bestätigt.

Blackbird

von MaWin (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Den Einsatz von Sensoren, die an fast jeder Ecke verkauft werden,
> bezeichne ich nicht als "unüblich".

Üblich ist, was eingesetzt wird. Nicht, was irgendwo angeboten wird.
Niemand macht eine Strommessung ohne Shunt, wenn es nicht unbedingt 
notwendig ist.

von B. P. (skorpionx)


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HildeK schrieb:
> Das ist zwar keine Messung

Doch das ist schon eine Messung. Spannungsabfall kann man schon in
Stromwerte umskalieren (umrechnen...).

von HildeK (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Bei vernünftiger Verdrahtung kann das zusammen mit der
> Umgebungstemperatur auch halbwegs vernünftige Stromdaten liefern.

Dazu muss man halt den Widerstand des Leitungsstücks kennen. Aber es 
ging ums Erkennen ob geladen oder entladen wird. Das vereinfacht die 
Aufgabe.

von Michael B. (laberkopp)


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sika schrieb:
> Um festzustellen wann die Batterie ganz voll ist, ist eine
> Spannungsmessung nicht zielführend,

Doch.

Über die Spannung nach dem Laderegler kannst du bei den üblichen 
Akkutypen (Blei, LiIon und LiFePo4) feststellen ob sie fast voll sind 
und das ist ein gutes Zeichen um zusätzliche Verbraucher anzukoppeln 
bzw. bei zu starkem Rückgang wieder abzukoppeln.

Vergiss das mit dem Strom. Kein Strom fliesst nämlich auch dann in die 
Batterie, wenn es dunkel ist.

Und solltest du das PV Panel von Akkulader auf Netzwechselrichter 
umschalten wenn der Akkulader mit 0 Strom meint der Akku wäre voll, dann 
wird er nie wieder zurückschalten denn der Strom des akgekoppelten 
Akkuladers bleibt natürlich 0.

sika schrieb:
> Es stünde also noch Strom zur Verfügung, der derzeit allerings nicht
> verwendet wird, ca. 1 kw.

sika schrieb:
> Mit dieser Information wäre dann Problemlos eine Umschaltung auf einen
> Netz-Wechselrichter möglich.

sika schrieb:
> Ich habe eine PV-Anlage derzeit ohne Netzanschluss

Du HAST am Ort der PV Anlage also ein Netz, nutzt aber trotzdem für 
deine Kühlanlagen teuren Akkustrom. Willst nun aber geringe Strommengen 
(1kW ist ja fast Balkonsolar) in ein Netz einspeisen, wozu ? Wegen 8 ct 
Einspeisevergütung ? Witzlos.

Die Rechnung geht für mich nicht auf. Rechne deine Investitionen mal 
vor.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Doch.
>
> Über die Spannung nach dem Laderegler kannst du bei den üblichen
> Akkutypen (Blei, LiIon und LiFePo4) feststellen ob sie fast voll sind
> und das ist ein gutes Zeichen um zusätzliche Verbraucher anzukoppeln
> bzw. bei zu starkem Rückgang wieder abzukoppeln.

Dafür musst du Ladestrom, Batterietemperatur und die Akku-Chemie kennen.
Selbst bei einem Bleiakku musst du schon einen kräftigen Unterschied 
zwischen Ladeschlussspannung und Klemmspannung bei vollem Akku 
(Erhaltungsladung) berücksichtigen, der eben nichts über den Ladezustand 
aussagt (2.40 vs. 2.30V).

von bnm,löä# (Gast)


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Michael B. schrieb:
>
> Die Rechnung geht für mich nicht auf. Rechne deine Investitionen mal
> vor.

Lass das mal ruhig bleiben, es hat nichts mit der ursprünglichen 
Fragestellung zu tun und führt den Thread in sinnlose Laberei...

Wolfgang schrieb:
> Dafür musst du Ladestrom, Batterietemperatur und die Akku-Chemie kennen.
> Selbst bei einem Bleiakku musst du schon einen kräftigen Unterschied
> zwischen Ladeschlussspannung und Klemmspannung bei vollem Akku

Komm, das sind vielleicht die oberen 5% zwischen Akku voll und Akku ganz 
voll. Belanglos.

Außerdem muß (und sollte) man die "Überschußleistung" nicht am Ausgang 
des Ladereglers abnehmen und damit ggf. den Akku entladen.

Die Zusatzlast (Heizung oder bei TO wohl Einspeisewechselrichter) wird 
diirekt an die PV-Module geschaltet, sobald der Akku voll geladen ist. 
Bei mir (48V Pb) ab 56V ein, 52V aus.

von Stefan F. (Gast)


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Letztendlich wird es wohl auch hier wieder darauf hinauslaufen, die 
"überschüssige" Leistung zu erfassen und gezielt irgendwo hin zu leiten. 
Wahrscheinlich (wie immer) an einen Verbraucher, der gar nicht auf diese 
Weise betrieben werden kann. Da wird ja hier jeden Monat erneut 
diskutiert, stets ohne zufriedenstellendes Ergebnis im Sinne der 
ursprünglichen Idee.

von Michael B. (laberkopp)


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Wolfgang schrieb:
> Dafür musst du Ladestrom, Batterietemperatur

Nicht wirklich. Akkuchemie ist gut zu wissen. Ein LiIon jenseits der 
4.1V, ein LiFePo4 jenseits der 3.5V oder ein Bleiakku jenseits der 2.3V 
ist voll genug.

bnm,löä# schrieb:
> Lass das mal ruhig bleiben, es hat nichts mit der ursprünglichen
> Fragestellung zu tun und führt den Thread in sinnlose Laberei...

Im Gegenteil: es könnte sich leicht ergeben, dass das Gesamtproblem 
sinnlos ist, wenn man mal nachrechnet.

Dass gewisse die Erkenntnis der Faktenlage lieber vermeiden, ist klar.

bnm,löä# schrieb:
> Außerdem muß (und sollte) man die "Überschußleistung" nicht am Ausgang
> des Ladereglers abnehmen und damit ggf. den Akku entladen.

Strom, der an den Klemmen eines Akkus entnommen wird, der an einem 
Ladegerät hängt, fuhrt nicht zum Laden des Akkus sondern geht direkt zum 
Verbraucher.

Bloss hat man an den Klemmen eine automatische Richtungsverteilung, wie 
viel Strom in den Akku und wie viel Strom in den Verbraucher geht, und 
sogar eine Pufferwirkung des Akkus.

von bnm,löä# (Gast)


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Michael B. schrieb:
>
> bnm,löä# schrieb:
>> Lass das mal ruhig bleiben, es hat nichts mit der ursprünglichen
>> Fragestellung zu tun und führt den Thread in sinnlose Laberei...
>
> Im Gegenteil: es könnte sich leicht ergeben, dass das Gesamtproblem
> sinnlos ist, wenn man mal nachrechnet.
>
> Dass gewisse die Erkenntnis der Faktenlage lieber vermeiden...

laber, laber, laber...

Michael B. schrieb:
> Strom, der an den Klemmen eines Akkus entnommen wird, der an einem
> Ladegerät hängt, fuhrt nicht zum Laden des Akkus sondern geht direkt zum
> Verbraucher.

Ja interessant. Ich hatte nichts anderes behauptet.

Michael B. schrieb:
> Bloss hat man an den Klemmen eine automatische Richtungsverteilung, wie
> viel Strom in den Akku und wie viel Strom in den Verbraucher geht, und
> sogar eine Pufferwirkung des Akkus.

???? Was willst Du eigentlich von mir?
Noch einmal nur für Dich:

Wenn der Akku die Ladeschlussspannung erreicht hat, wird die Zusatzlast 
an die PV-Module geschaltet. An die PV-Module! Du verstehen?
Vor dem Laderegler! Dieser verhindert den Rückfluss vom Akku in die 
Zusatzlast.

So wird automatisch nur die PV-Leistung in der Zusatzlast verbraten, die 
aktuell verfügbar ist.
Und der Akku bleibt voll. Aber das sagte ich ja schon. Verstehendes 
Lesen (und verstehen wollen) ist natürlich erforderlich.

bnm,löä# schrieb:
> Die Zusatzlast (Heizung oder bei TO wohl Einspeisewechselrichter) wird
> diirekt an die PV-Module geschaltet, sobald der Akku voll geladen ist.
> Bei mir (48V Pb) ab 56V ein, 52V aus.

Der TO kann meine Anregung jetzt nutzen oder es bleiben lasen.

Für weitere sinnlose Diskussionen mit gelangweilten Trollen ist mir die 
Lebenszeit zu schade.
Ende der Ansage.

von Harald A. (embedded)


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Apropos Kostenrechnugn:
Früher einmal, wo Energie noch relativ günstig war und man sich noch 
vorstellte, dass eher die Hölle zufriere als dass das Netz 
zusammenbräche, redete man bei Solaranlagen fast ausschließlich über 
Amortisation und Risiken. Meiner Meinung nach hat sich dieses Bild 
erheblich gewandelt und es gibt zahlreiche zusätzliche Motiviationen, 
etwas mit Solar zu machen. Von daher finde ich persönlich die 
Diskussionen rund um „lohnt sich nicht“, „rechne doch mal“ völlig 
fehlplatziert, zumal hier die Anwendung des TE weitgehend unbekannt ist.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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bnm,löä# schrieb:
> Verstehendes Lesen (und verstehen wollen) ist natürlich erforderlich.

Gerade von dir:

Wenn beim Absinken des Ladestroms auf fast 0 das PV Modul vom Eingang 
des Akkuladers auf den Eingang des Wechselrichter umgeschaltet wird

passiert das a) auch wenn es dunkel wird und der Akku noch lange nicht 
voll

und wird b) nie wieder zurückgeschaltet weil der Ladestrom ja 0 bleibt.


bnm,löä# schrieb:
> Der TO kann meine Anregung jetzt nutzen oder es bleiben lasen.

Besser Hirn einschalten  an statt auf dein Geschwätz einzugehen.

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