Messungen an der Solaranlage, mit AVR ?

Gast #22352
Lesenswert?

Hallo,

hat jemand eine Idee, ich möchte einen AVR als Messeinheit an meiner 
Solar(klein)anlage nutzen, der Strom soll gemessen, zum Akku und vom 
Akku, also mit 2 Stromrichtungen, ich möchte aber nur positive Werte 
haben, z.B. bei 0 A 1000 und bei Ladestrom mehr und bei Stromabnahme 
weniger an Wert, gibts da einen Chip, wird sonst mit der Polung und 
Mess-Masse schwierig...

Gruss
A. Arndt
Gast #22356
Lesenswert?

zB Magnetische Messung: du wickelst mit den Zu- und Ableitungen je eine 
kleine Spule, zwei Magnetfeldsensoren (zb KMZ10B soweit ich mich 
erinnere) dazu, und schon brauchst du den Wert nur noch über einen 
AD-Wandler einlesen.
Sonst vielleicht Hallsensoren...
Gast #22357
Lesenswert?

Hi,

benutze eine OP-Schaltung zur Verstärkung und eine der etlichen 
Schaltungen zur Verstärkung von Messsignalen, z.b. bei Conr@d (dort 
findest Du auch gleich den Schaltplan).
Siehe:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/194689-an-02-de-messgleichrichter.pdf

Das so aufbereitete Signal lässt sich leicht mit einem µC ADC einlesen.

Falls Du Probleme mit dem Massebezugspunkt hast benutze eine optische 
Trennung:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/151904-da-01-en-hcnr200_optokoppler.pdf

Aber eine indirekte Messung wäre wohl eh besser, da Du ja gerade bei 
einer Solaranlage jeden Verlust über einen Shunt vermeiden willst.

Grüße Timo

P.S. Bin nicht bei Conr@d beschäftigt oder so, nutze die Site nur als 
Schaltungsquelle ;-)
Gast #22360
Lesenswert?

Ja und?

Hier geht es ja nur darum eine lineare galvanische Trennung zu 
realisieren. Das man die Eingangsspannung zunächst entsprechend 
verstärken muss versteht sich von selbst. Dafür ist ja der 
Messgleichrichter mit nachgeschaltetem OP da.

Das man dann natürlich eine separate Stromversorgung für die 
Signalaufbereitung benötigt sollte auch klar sein aber eine galvanische 
Trennung ist eben mit Aufwand und mit Kosten verbunden.

Grüße Timo
Gast #22361
Lesenswert?

Hallo A.A.,

ich halte nichts von galvanischer Trennung, die nur Kosten und Meßfehler 
verursacht. Auch 0,1V Spannungsabfall am Shunt sind nicht gravierend. 
Dazu anbei ein Schaltbild. Falls doch galv. Trennung notwendig sein 
sollte, dann am Datenausgang des Prozessors.

Da eine neg. Hilfsspannung für den OP gebraucht wird, wird diese aus dem 
Rechtecksignal eines Prozessorports per Ladungspumpe abgeleitet. Die 
Frequenz ist unkritisch. Da der OP ein bißchen mit seinem 0-Punkt 
driften kann, wird ab und zu mit dem BS170 das Meßsignal kurzgeschlossen 
und der 0-Punkt gemessen. Die 40-fach verstärkte Eingangsspannung wird 
mit R4/R5 wieder halbiert und liegt am AD-Wandler mit +/- 2V um dessen 
0-Punkt, der bei etwa 2,5V ist.

Viel Spaß ! Michael
Angehängte Dateien:
Gast #22362
Lesenswert?

Nachtrag:

Ich denke, daß bei einer Solaranlage der Ladestrom kleiner ist, als der 
Entladestrom eines Akkus sein kann. Daher kann es sinnvoll sein, die 
Bereiche für die Strommessung unsymmetrisch auszulegen, sodaß z.B. max. 
1A Ladestrom und max. 5A Entladestrom gemessen werden.

Die gezeigte Schaltung könnte man wie folgt verändern: R-shunt = 20mOhm, 
R4 = 2k, IMESS an Akku '-', GND zu den Solarzellen. Grob überschlagen 
liegt an ADCx ein 0-Pegel von 0,83V; bei -1A (Laden) sind es 0,03V und 
bei +5A(Entladen) 4,83V - wenn ich mich nicht verrechnet habe.
Gast #22363
Lesenswert?

Auch wenn es jetzt vielleicht ein unqualifizierter Beitrag ist:

Ich kenne zwar deine Solaranlage nicht, aber ich kann mir vorstellen das 
da auch einige Meter Kabel für notwendig sind. Ein Kabel hat immer 
Wiederstand, sie sind nicht unendlich dick. Vielleicht reicht ja schon 
"die Spannung des Kabels" zu messen. Dafür reicht ja der dünnste 
Klingeldraht als Rückleitung.

Naja, guck halt mal wie lang das Kabel ist, wahrscheinlich wird der Akku 
direkt neben dem Netzwandler stehen, dann geht es wahrscheinlich nicht 
mehr.
Gast #22364
Lesenswert?

Hallo,

dieses Thread scheint die Lösung meiner Problem, ich kann nicht
Berechnungen von Michael bzgl. Skizze nachvollziehen.

"Die gezeigte Schaltung könnte man wie folgt verändern: R-shunt =
20mOhm,
R4 = 2k, IMESS an Akku '-', GND zu den Solarzellen. Grob
überschlagen
liegt an ADCx ein 0-Pegel von 0,83V; bei -1A (Laden) sind es 0,03V und
bei +5A(Entladen) 4,83V - wenn ich mich nicht verrechnet habe."

Wie sind die 0,03V und 4,83 gekommen, welche Formel wurde hier
genommen, ich bin so doff um die Werte zu verstehen.

Danke und Gruß,
Thorsten

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren