Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kaffeevollautomat evtl. mit Dimmer regeln? (Ideen + Meinungen?)


von Stefan H. (huste511)


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Moin!

Es geht um einen Kaffeeautomat der in einem Hütte mit eigenem 230V Netz 
mit einem Wandler und 2000W Leistung betrieben werden soll. Der Automat 
selber hat 1500W und läuft somit auch erst mal selber problemlos.

In einem 12V System entstehen bei 1500W aber ohne weiteres bis zu 150A 
Ströme, und somit auch Spannungsschwankungen, die andere Geräte schon 
mal zum Austicken bringen. Um es gleich vorweg zu sagen: Die Batterien 
sind in sehr gutem Zustand, Kabelwege sind dick und kurz. 150A sind 
auch an einer großeren Batterie nun mal ein Wort.
(bitte keine anderen Baustellen aufmachen!)


In einem ersten Schritt wurde die Heizung gegen eine mit 1000W 
getauscht. Das hat es zwar etwas besser gemacht, aber noch lange nicht 
gut. Kleinere Heizungen sind erst mal nicht zu bekommen und wenn dann 
nur sehr teuer als Einzelanfertigung. Ein Erster Test mit einer Diode 
(=500W) im Heizkreis lieferte auch andere Probleme.

Wenn die Aufheizphase länger als 180 Sekunden ist (Wasser nicht 75°C 
erreicht und der Automat das takten beginnt um 90°C Solltemp zu 
erreichen) geht er auf Störung mit "defekter" Heizung.

Zu klein darf die Heizung also nicht sein. Zumal eine Diode auch nicht 
das Beste für den Spannungswandler ist. Auch ein Phasenanschnitt bzw. 
abschnittdimmer wäre da nicht das Beste. Sinus-Dimmer wäre besser. sind 
aber auch selten und teuer. Man könnte auch die Automatensteuerung 
austricksen, aber wenn die Leute auf  den 1. Kaffee am Tag zu lange 
warten müßten, ist das ja auch nichts.



Wie geht man nun an die Sache ran?
Richtig ideal wäre wohl ein passender Kaltleiter, der bei 10°C z.B. 
1000W und bei 90°C nur noch 100W hat. So was bekommt man leider nicht 
fertig.


Meine nächste Idee wäre ein Arduino -Lösung mit einem Mos-Fet-Dimmer. 
Ich sage es aber gleich, ich habe noch nie mit Arduino rum gemacht und 
auch ein 1000W 230VAC Dimmer wäre Neuland für mich. Ich hoffe da 
zumindest, dass man fertige Codeteile für einen PID-Regler und Dimmer 
sich zusammensuchen kann.

Ich denke da an einen 2. Meßfühler (ein Fühler mit 2 Schaltungen 
gleichzeitig messen ist wohl nicht machbar?). Das Arduino-Board 
übernimmt die komplette Regelung der Heizung inkl. Softstart um die 
Leistung beim Einschalten innerhalb von 10 Sek von 0 auf 100% 
hochzufahren. Je näher die Temperatur dem Sollwert kommt um so mehr wird 
die Leistung reduziert.
Ideal wäre wenn bei delta 5°C 100% Heizleistung anliegen würde und bei 
erreichen des Sollwert nur noch mit 1-2% konstant geheizt würde, damit 
man von diesen Hochstrompulsen weg kommt.


Labornetzteil, Scope, Lötkolben etc. wäre vorhanden.
Schön wäre wenn man diese "PWM-Sinus-Dimmregelung" als Leistungsteil 
fertig als Hardware beziehen kann, notfalls als ausgereiften Plan. 
Betriebssicherheit und vor allem Entwicklung inkl. EM-Verträglichkeit 
ist alles etwas zu viel für mich.


Meinungen?
Jemand ein No-go für Arduino?
Konkrete Hinweise zu Projekten oder Hardware?

Alternative Ideen oder Vorgehensweisen?

Thanks!

von mhh (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Alternative Ideen oder Vorgehensweisen?

Wasser nach belieben Wattärmer erhitzen. Dann der Anleitung "Tipps für 
Handmade Genießer" oder auch anderen Anleitungen im Netz folgen:

http://www.melitta.de/de/Handfiltration-140,3225.html

von oszi40 (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Schön wäre wenn man diese "PWM-Sinus-Dimmregelung"

Da die Heizung eine thermische Trägheit wäre eine etwas langsamere 
Taktung möglich. ABER der Spannungseinbruch am Akku bleibt. Entweder Du 
betreibst Deinen Kaffee-Vollautomat über eine andere Stromquelle (z.B. 
Honda EU30i?) oder Du wirst in der Steuerung herumexperimentieren 
müssen.

von easylife (Gast)


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3 batterien parallel.

von Schreiber (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> In einem 12V System entstehen bei 1500W aber ohne weiteres bis zu 150A
> Ströme, und somit auch Spannungsschwankungen, die andere Geräte schon
> mal zum Austicken bringen. Um es gleich vorweg zu sagen: Die Batterien
> sind in sehr gutem Zustand, Kabelwege sind dick und kurz. 150A sind
> auch an einer großeren Batterie nun mal ein Wort.
> (bitte keine anderen Baustellen aufmachen!)

einen zweiten Akku kaufen und auf ein 24V Netz umstellen.

von Stefan H. (huste511)


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Moin!

Es geht nicht um die absolute Spannung sondern die relativben Änderung 
in einem Zeitfenster. Mit geht es auch nicht um energie zu sparen, 
sondern die entnahme möglichst gleichmäißg zu gestalten.

So ziehmlich alle Geräte können 10-15V abhaben.
Wenn die Akkus z.B. Mittags auf 14 gelanden sind um dann "plötzlich" auf 
z.B. auf 11,8V einbrechen, haben einige Geräte Probleme.
Wenn auch nicht jedes mal, ergeben sich zwagsläufig Probleme, da so ein 
Gerät pro Stunde mehrere hundert mal taktet.

Spannungseinbrüche von 0,5 bis 1 Sek mit z.B. 2V sind einfach Mist und 
in einem gemeinsammen Netz nichts schönes. Zumal es dafür auch keine 
Normen etc. gibt ...

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Hilft jetzt nicht wirklich, aber warum hast du überhaupt ein 12V-System, 
wenn solche Leistungen nötig sind? 24V, besser 48V wären geeigneter 
gewesen, Vielleicht kannst du umrüsten?

Ansonsten:
http://www.kela.de/kela/de-de/espressokanne-italia/v/10590?cat=k.k5&gclid=CLqYo4rSs8cCFUvItAod8TcCZw

Schmeckt eh besser :-)

von Stefan H. (huste511)


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Ein gleichwertiger Wandler für 24/7 mit 24V kostet mal eben (nochmals) 
2-3kEUR.

Für ein größeren Akku von 12V und 2kAh (ca. 3KEUR) ist klein Platz da.
Es sei denn, man würde auf 24V mit 1kAh wechseln, was gar nichts bringt.

Wie oben gesagt, bitte da KEINE Baustellen!
12V und 230V Netze sind hochwertig und erprobt.

Mir geht es eher darum eine "Asso-Last" für 1-200 EUR zu sozialisieren. 
;-)


Die mittele Leistung zum Warmhalten liegt bei um die 40Wh pro Stunde.
Selbst bei vielen Nutzern kommt man nicht über 250Wh. genau so klein und 
vor allem gleichmäißg sollte sich diese Last darstellen.

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Stefan H. schrieb:
> Es geht um einen Kaffeeautomat der in einem Hütte mit eigenem 230V Netz
> mit einem Wandler und 2000W Leistung betrieben werden soll.

Stefan H. schrieb:
> Für ein größeren Akku von 12V und 2kAh (ca. 3KEUR) ist klein Platz da.

Wie viel Quadratzentimeter hat denn diese Hütte?
Mehrere Autobatterien parallel (< 3KEUR) liefern dir locker diesen 
Strom.

Damit sind schon mal größere U-Boote durch den Ärmelkanal gedümpelt und 
haben gleichzeitig Kaffee gekocht...

Und wie kommst du auf 2kAh? Das sind bei 12V 24 KWh?
Die Kaffeemaschine läuft ja nicht 24h lang mit 1000W!

Da bräuchtest du schätzungsweise 80 Quadratmeter Solarzellen, um die 
Batterien wieder nachzuladen.
Was für ein Witz.

Alternative: Generator aus dem Baumarkt. Anschmeissen, wenn der Kaffee 
warm werden soll.
1 Liter Benzin enthält ca. 9kWh und ist daher nach wie vor so beliebt.

: Bearbeitet durch User
von Tippgeber (Gast)


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Wenn ich das richtig verstehe, ist das eigentliche Problem doch nur, 
dass die Spannung zu stark einbricht, wenn die Heizung mit 1000W 
angeschaltet wird.

Dagegen könnte ein Superkondensator in der 12V Versorgung helfen, der 
die Lastspitzen abpuffert.

von Stefan H. (huste511)


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Bitte nicht in dieser Richtung weiter. ;-(

Ein letztes mal noch:
2kAh, weils der Hersteller so für C100 definiert.
Wenn man es sich auchrechnet, kann man mit einer Akkuladung viele 
(>1000) Tassen Kaffee kochen.

Spätestens da sollte klar werden, dass man nicht einfach mit einer 
Verdopplung oder Verzehnfachung der aktuellen Anlage weiter denken 
sollte, sondern es um eine bedarfsgerechte Steuerung geht.

(Ich frage nach einem Gaspedal, und man schlägt mit mit einem Auto was 
nur Vollgas kennt einen größeren Tank vor ...)


btw: Es würden ca. 40qm reichen um diesen Akku im Sommer an einem Tag 
komplett aufzuladen. Nur legt man Solaranlagen so eben nicht aus.
Und nein, das Wort "Autobatterien" verwendet man in ernsthaften 
Solaranlagen nicht.


Die Idee mit dem Notstrom und dem Energiegehalt von Benzin ist eine 
Milchmädchen Rechnung!
In die Benutzung müßten 10-20 Leute eingewiesen werden. Jeder müßte es 
ein und wieder ausschalten und dann mehrere Minuten auf eine Tasse 
warten, und dann noch Start und Reinungsphase der Maschine.
So ein preiswertes Brüllaggregat müßte 12 Stunden durchlaufen. Stell Dir 
so was in Deinem Haus vor ...

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Tippgeber schrieb:
> Dagegen könnte ein Superkondensator in der 12V Versorgung helfen, der
> die Lastspitzen abpuffert.

Nein, natürlich nicht, Scheiss-Tip.

Stefan H. schrieb:
> Ein letztes mal noch:
> 2kAh,

Ein 12V Akkusystem mit 2000Ah bricht bei einer Belastung mit 150A nicht 
um mehrere Volt ein.

Stefan H. schrieb:
> Wenn die Akkus z.B. Mittags auf 14 gelanden sind um dann "plötzlich" auf
> z.B. auf 11,8V einbrechen, haben einige Geräte Probleme.

Deine Anlage ist falsch aufgebaut. Vermutlich sind die Akkus während des 
Ladens auf 14V noch nicht voll, sondern nur der erste in der Verkettung. 
Lege vom Anschuss des Spannungswandlers je eine gleiche Leitung an jeden 
der Akkus und vom Ladegerät auch.

von Stefan H. (huste511)


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Doch, 2 Volt sind schnell möglich. Sonnenlichtschwache Tage wo der Akku 
aber mit wenigen Ampere auf 14,4V gehalten wird. Schnell mal -150A und 
schon ist die Ladespannung weg und der Akku auf 12,xV

Auch ohne Ladespannung sind schnell mal ein knappes Volt zusammen.


Nein Marvin, die Akkus sind nicht falsch verkabelt.
Er besteht aus Einzelzellen a 2V mit 2kAh.
De gibt es keine von Dir gemeinte Paralellschaltung.

Egal wie. selbst wenn nur ein Akku mit 200Ah da wäre, ist es nicht die 
Lösung den Akku zu ändern. Der kann mehrere Stunden ein 2 Kw Heizlüfter 
bedienen.


Es geht hier immer noch um die Schaltschwankungen ...

von J. T. (chaoskind)


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Stefan H. schrieb:
> Egal wie. selbst wenn nur ein Akku mit 200Ah da wäre, ist es nicht die
> Lösung den Akku zu ändern. Der kann mehrere Stunden ein 2 Kw Heizlüfter
> bedienen.

Bei 12V wären 200Ah 2400Wh. Damit sind beim 2KW Heizlüfter n bischn mehr 
als ne Stunde drin, bis der leergelutscht ist. Da is nix mit mehreren 
Stunden.

MfG
Chaos

von txg (Gast)


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In deiner Anlage stimmt ganz einfach was nicht. 12V/2000Ah können in 
vernünftigem Zustand absolut problemlos 150A liefern, ohne dass die 
Spannung soweit einbricht dass ein Wechselrichter abschaltet.

Miss mal im Betrieb wie weit die Spannung einbricht wenn die 
Kaffeemaschine losläuft. Gehen die Batterien dann unter 11,5V sind sie 
hinüber, ist das nicht der Fall liegt das Problem am minderwertigen 
Wechselrichter. So oder so suchst du an der falschen Stelle.

von Rolf M. (rmagnus)


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Stefan H. schrieb:
> Spätestens da sollte klar werden, dass man nicht einfach mit einer
> Verdopplung oder Verzehnfachung der aktuellen Anlage weiter denken
> sollte, sondern es um eine bedarfsgerechte Steuerung geht.
>
> (Ich frage nach einem Gaspedal, und man schlägt mit mit einem Auto was
> nur Vollgas kennt einen größeren Tank vor ...)

Nur daß im Gegensatz zum größeren Tank eine Verdopplung der Akkus auch 
was bringt: Dein Spannungeinbruch halbiert sich.
Allerdings sehe ich - wie andere hier auch - nicht, warum der Strom 
überhaupt so weit einbricht. 150A sind für einen 2kAh-Akku doch nichts, 
quasi knapp über der Selbstentladung. ;-)
Um mal ein bischen von der Vorstellung "150A=sehr viel" wegzukommen, ein 
Vergleich: Das ist so, als ob man an eine 55Ah-Autobatterie einen 
Verbraucher von ca. 4A anschließt. Wenn der Akku dabei um 2V einbricht, 
stimmt mit dem doch was nicht. Das Abblendlicht alleine braucht schon 
ca. 2,5 mal so viel. Man stelle sich vor, der Akku bräche um 5 V ein, 
wenn man das einschaltet...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Stefan H. schrieb:
> Meinungen?
> Jemand ein No-go für Arduino?

Wenn der Automat nicht zu komplex ist, bleib doch bei der 1000W Heizung 
und erssetze den Controller des Automaten durch einen 
selbstprogrammierten. Dann hast du auch die Möglichkeit, nach belieben 
die Heizung zu dimmen, die Timeouts zu bestimmen usw.

Ansonsten schreib doch bitte mal, was das für ein Wechselrichter ist. Es 
ist immer besser, die Batteriespannung höher anzusetzen (auf z.B. 24V) 
und damit die Ströme zu halbieren. In Verbindung mit einem richtigen WR 
klappt dann auch die Kaffeemaschine.
Die 3kW Variante habe ich gerade auf einem Schiff verbaut:
http://www.victronenergy.com/inverters-chargers/multiplus-12v-24v-48v-800va-3kva

Das ist allerdings die gehobene Klasse. Aber da zuckt nichts, wenn man 
mal die Maschine anstellt und den Geschirrspüler.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Totaler Quatsch. Die Kaffeemaschine benotigt diese Leistung zum 
Aufheizen. Diese Leistimg kann man vermeiden, indem man schon heisses 
Wasser einfuellt. zB ab einer Thermoskanne.

Wir hatten mal im Zug solche mobilen Kaffeemaschinen, auch 
batteriebetrieben. Sauschwer. auf einem Waegelchen. Das mit dem heissen 
Wasser hat leider niemandem eingeleuchtet. Die Batterien waren sehr 
schnell leer, das Projekt wurde  fast so schnell eingestampft.

von Mkaffee (Gast)


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Hallo Stefan

Wenn ich Dich richtig verstehe, wäre die einfachste/billigste Lösung 
scheinbar, wenn die eingebaute Steuerung des Vollautomaten kein festes 
Timeout hätte und die Steilheit der Aufheizkurve dort programmierbar 
wäre. Ist sie aber nicht, also ist der Vorschlag, ein wenig um die 
Steuerung des Vollautomaten herumzubauen wahrscheinlich am nächstbesten:

Die (Arduiono-)Zusatzsteuerung könnte z.B. beim Einschalten langsam den 
Boiler vorheizen (z.B. Pulspaketsteuerung mit 1 Vollwelle aktiv, 2..3 
inaktiv- in der Hoffnung, dass das dem Wechselrichter besser gefällt) 
und über einen eigenen Fühler feststellen, wenn die 
Boiler-Solltemperatur erreicht ist. Da brauchst Du auch keinen Regler, 
sondern nur einen Schwellwert kontrollieren und vielleicht prüfen, ob 
sich überhaupt was an der Temperatur tut – wenn nicht… -> Störung.

Wenn die Temperatur erreicht ist,  schaltet die Zusatzsteuerung die 
eigentliche Kaffeemaschine ein – die dann wegen des schon heissen 
Boilers hoffentlich nicht in Störung geht, sondern feststellt, dass die 
Aufheizphase vorbei ist und nur noch Temperatur gehalten werden muss.

von Der Andere (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> (Ich frage nach einem Gaspedal, und man schlägt mit mit einem Auto was
> nur Vollgas kennt einen größeren Tank vor ...)

Nein, du hast ein Auto bei dem die Bremse klemmt, und als Lösung willst 
du am Gas rumschrauben.

In den letzten Beiträgen wurde es genannt, du hast ein Problem auf der 
12V Schiene, deine Spannung dürfte bei 150-200A gar nicht so stark 
einbrechen.

Vieleicht hilft es schon wenn du von den Batterien in 2 getrennten 
Leiterzügen weggehst, einer für den 230V Wandler und einen zweiten 
Leitungszug für die 12V Verbraucher.

Hast du vieleicht irgendwo eine Absicherung drin, die bei der Belastung 
einen Spannungsabfall von einem halben oder ganzen Volt macht?

Such den Fehler und bastle nicht an der Kaffeemaschine rum.

Weiter muss ich den beiden rechtgeben:

mhh schrieb:
> http://www.melitta.de/de/Handfiltration-140,3225.html

H.Joachim S. schrieb:
> Ansonsten:
> 
http://www.kela.de/kela/de-de/espressokanne-italia/v/10590?cat=k.k5&gclid=CLqYo4rSs8cCFUvItAod8TcCZw

Dazu könnte man noch das packen:
http://www.herzog-freizeit.de/images/items/32914_590710.jpg
Energieintensive Dinge wie Wasser erwärmen macht man nicht elektrisch 
wenn man keine 400V 16qmm Zuleitung hat, sondern mit Gas.

Ich weiss das willst du nicht hören, aber so ist es.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Stefan H. schrieb:
> Wenn die Aufheizphase länger als 180 Sekunden ist (Wasser nicht 75°C
> erreicht und der Automat das takten beginnt um 90°C Solltemp zu
> erreichen) geht er auf Störung mit "defekter" Heizung.

Das ist vielleicht der Punkt, an dem man --neben anderen, 
naheliegenderen Überlegungen-- ansetzen könnte.

Steuerung ersetzen/modifizieren, alternativ externe Zusatzheizung 
hinzufügen, die vor dem Einschalten des Automaten verwendet wird, um 
den Vorratsbehälter/Tank vorzuwärmen, so daß unter "eigenem Dampf" der 
Automat unter 180 sec. benötigt.

Naheliegender: Auf Vollautomaten verzichten, Kaffee anders bereiten. Man 
muss nicht überall Zivilisationsluxus im Exzess betreiben.

Muss ja keine Filter- oder Perkolatorenlorke sein, z.b. mit aeropress 
kann man auch genießbaren Kaffee produzieren (und braucht nur heißes 
Wasser und gegebenenfalls eine Kaffeemühle).

von grundschüler (Gast)


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von Sebastian Hepp (Gast)


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Kleine Frage von mir: Was für Leitungen hast du benutzt? Welchen 
Querschnitt?

von M.N. (Gast)


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Wasser mit nem Gaskocher erhitzen?

von oszi40 (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Steuerung ersetzen/modifizieren, alternativ externe Zusatzheizung

Eigentlich hat Stefan 3 Probleme.
1-Seine restlichen Geräte vertragen die Spannungssprünge nicht.
2.1000W-Heizung sind zu viel Last für seine Anlage
3.Seine Kaffeemaschienen-Elektronik meldet Fehler wenn zu wenig geheizt 
wird.

zu 1.)Die restlichen Geräte robuster machen (nützlich).
zu 2.)Heizung umgestalten und leicht vorheizen.
zu 3.)Kaffemaschinen-Elektronik überlisten.

4.Den bisherigen Aufbau der Anlage überdenken? Evtl. Puffer für 
empfindliche Geräte oder Spannungsregler zwischenschalten? Ein 7805 am 
rechten Fleck wirkt Wunder?

von Joe F. (easylife)


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Sebastian Hepp schrieb:
> Kleine Frage von mir: Was für Leitungen hast du benutzt? Welchen
> Querschnitt?

Ich vermute auch, dass hier die Spannung abfällt.

Zusätzlich zum Querschnitt wäre auch die Länge der Leitung interessant.

von Amateur (Gast)


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Eine "echte" Verbesserung ist wahrscheinlich nicht möglich. Es sei denn, 
Du übernimmst die gesamte Steuerung des internen Ablaufs. So z.B. den 
Teil, der nach einer gewissen Zeit sagt: "Heizung putt".

Was aber möglich ist, wenn Du Dir den "normalen" Ablauf vor Augen hältst 
ist: Du kannst die Lastspitze etwas drücken.

Alle Kaffeemaschinen, die ich kenne, verwenden einen mehr oder weniger 
großen Speicher, indem sie einen Vorrat an Wasser, auf Temperatur 
halten. Der dazu nötige "Tauchsieder" wird wohl der böse Bube in Deiner 
Leistungsbilanz sein. Also besorge Dir einen 08/15 Dimmer, er sollte 
allerdings die 2 KW der Heizstäbe abkönnen und schalte ihn vor die 
Heizung. Kost' fast nix.

Jetzt musst Du nur noch mit der Einstellung rumspielen, bis die interne 
Regelung, nicht mehr meckert.

Was anschließend mit Sicherheit nicht mehr geht ist: 4 Tassen Kaffee auf 
die Schnelle. Auch wird die Vorheizzeit, nach dem Einschalten, in die 
Höhe gehen.

Am Verbrauch der übrigen Teile wie: Pumpe, Presse, Transporter usw. wird 
sich nichts ändern lassen. Nimmst Du aber, unabhängig von der Heizung 
einen Dimmer, der induktive Lasten abkann, so könntest Du testen, wie 
weit sich die Netzspannung reduzieren lässt. Dabei dürften die Grenzen 
die Versorgung der Elektronik und die Kaffeequalität wegen "schlaffer" 
Pressen sein. Vielleicht findest Du aber noch eine unnötige 
Kontrollleuchte, die Du ins Lager bringen kannst.

von oszi40 (Gast)


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Joe F. schrieb:
> vermute auch, dass hier die Spannung abfällt.

Vermutung ist sicher richtig, aber empfindliche Verbraucher wie MMV 
reagieren schon auf kleinste Spannungssprünge von 0,1V. Daher würde hier 
die dickste Kupferschiene wenig helfen, wenn die Akkuspannung durch 120A 
Belastung etwas absackt. Wir kennen die restlichen Geräte und den Aufbau 
nicht.

von Joe F. (easylife)


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oszi40 schrieb:
> aber empfindliche Verbraucher wie MMV
> reagieren schon auf kleinste Spannungssprünge von 0,1V

Was ist denn ein/e MMV?

Ein Dimmer senkt die Spannungssprünge allerdings auch nicht.

von oszi40 (Gast)


Angehängte Dateien:

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> Wir kennen die restlichen Geräte und den Aufbau
> nicht.

von oszi40 (Gast)


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@Joe OT: MMV= Monostabiler Multivibrator, der durch Kondensatorumladung 
funktioniert und daher recht empfindlich gegenüber Spannungsschwankungen 
sein kann. https://de.wikipedia.org/wiki/Monostabile_Kippstufe

oszi40 schrieb:
> zu 1.)Die restlichen Geräte robuster machen (sehr nützlich).
> zu 2.)Heizung umgestalten und leicht vorheizen.
> zu 3.)Kaffemaschinen-Elektronik überlisten.
> 4.Den bisherigen Aufbau der Anlage überdenken?

Mehr schreib ich nicht!

von Amateur (Gast)


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Damit es nicht verschütt' geht: Der von mir angesprochene Dimmer sollte 
in der Maschine, vor der Heizung (Heizstab), montiert werden. Eine 
eventuell reduzierte Spannung der gesamten Maschine (induktiv) ist eine 
andere Baustelle.


@Joe F
>Ein Dimmer senkt die Spannungssprünge allerdings auch nicht.

Darauf würde ich nicht wetten. Die meisten Kaffeemaschinen haben, schon 
aus Kostengründen, einen 2-punkt Regler für die Temperatur. Sollte es 
möglich sein, die Heizleistung von 2000 auf 1500 Watt zu reduzieren, so 
sollten auch die damit verbundenen Spannungssprünge beträchtlich 
reduziert werden.

von Wotan (Gast)


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Ich würd' die Kaffeemaschine kurz vor der Fehlermeldung reseten. So oft 
wie nötig, bis die Solltemperatur erreichen ist. Das lässt sich auch 
einfachst automatisieren.

von Bestromer (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Doch, 2 Volt sind schnell möglich. Sonnenlichtschwache Tage wo der
> Akku
> aber mit wenigen Ampere auf 14,4V gehalten wird. Schnell mal -150A und
> schon ist die Ladespannung weg und der Akku auf 12,xV
>
.....hmmm, gibt diese Aussage hier niemanden zu denken??? Was ist daran 
nicht normal? Ein 12Volt Akku liefert nun mal nur 12 Volt und Deine 
Ladespannung ist eben der Leistungsentnahme nicht gewachsen, dafür ist 
ja auch der geladene Akku mit 12,xV da.....Deine Spannung wird also um 
2Volt auf die Akkuspannung des geladenen Akkus von 12V zusammenbrechen, 
aber dafür ist ja Dein Wechselrichter ausgelegt,oder??

Vielleicht liege ich auch völlig daneben, oder hab was falsch 
verstanden, dann korrigiert mich bitte....

von Yoschka (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Die mittele Leistung zum Warmhalten liegt bei um die 40Wh pro Stunde.
> Selbst bei vielen Nutzern kommt man nicht über 250Wh. genau so klein und
> vor allem gleichmäißg sollte sich diese Last darstellen.

Nehmen wir an, eine einmalige morgentliche Aufheizen mit 1k25W wird 
akzeptiert.
Dann würde ich mir eine Temperaturregelung und einen 250W 12V 
Tauchsieder kaufen. Die Hysterese der zusätzlichen Heizung 1-2°C 
insgesamt höher legen, als die der 1kW Heizung und den Hub verkleinern. 
Dann springt die große Heizung nicht an, wenn nur nachgeheizt werden 
soll.
Beim ersten Start heizen natürlich beide Heizungen.
Die Taktung von 250W sollte in dem 12V Netz nicht weiter auffallen.

von Stephan G. (Firma: privat) (morob)


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schon mal über die pumpe vom automaten nachgedacht

von Oliver S. (oliverso)


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Jedes anständige Wohnmobil versorgt seinen Kaffeevollautomat ganz locker 
aus 12V Batterien mit wenigen hundert AH. Da sollte eine über jede 
Diskussion erhabene, erprobte und hochwertige 12V-Festinstallation damit 
überhaupt keine Probleme haben.

Wenn aber doch, ist der Wurm drin, oder der Kram halt Schrott. Klingt 
blöd, ist aber so.

Oliver

von Der Andere (Gast)


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Yoschka schrieb:
> Dann würde ich mir eine Temperaturregelung und einen 250W 12V
> Tauchsieder kaufen.

Und den hältst du dann in den Kaffeevollautomat? Schon mal so einen 
Vollautomaten von innen gesehen?

Wotan schrieb:
> Ich würd' die Kaffeemaschine kurz vor der Fehlermeldung reseten. So oft
> wie nötig, bis die Solltemperatur erreichen ist. Das lässt sich auch
> einfachst automatisieren.

Dito, weisst du was der Vollautomat alles macht, wenn er resettet wird?

Stefan H. schrieb:
> So ziehmlich alle Geräte können 10-15V abhaben.
> Wenn die Akkus z.B. Mittags auf 14 gelanden sind um dann "plötzlich" auf
> z.B. auf 11,8V einbrechen, haben einige Geräte Probleme.

Genau  das müssen aber Geräte an einem Akku verkraften können. Es ist 
halt mal so, dass die Ladespannung 14V beträgt, und die Akkuspannung, 
sobald er Strom liefern muss nur 12,x V
Geräte die das nicht abkönnen müssen dann halt an einen Sepic Wandler 
oder besser in den Müll.

von Der Andere (Gast)


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Oliver S. schrieb:
> Wenn aber doch, ist der Wurm drin, oder der Kram halt Schrott.

Genau so sehe ich das auch.

von Christian B. (casandro)


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Hmm, Dimmer könnte das Problem haben, dass damit der Wechselrichter 
nicht gut klar kommt.

Ich würde mal schauen einfach die Ausgangsspannung des Wechselrichters 
herunter zu drehen. Dadurch sinkt auch die Leistung von ohmschen 
Verbrauchern. Der meisten Elektronik ist es aber relativ egal ob die 
jetzt mit 230 oder nur 190 Volt betrieben wird.

von Matthias L. (Gast)


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>In die Benutzung müßten 10-20 Leute eingewiesen werden. Jeder müßte es
>ein und wieder ausschalten und dann mehrere Minuten auf eine Tasse
>warten, und dann noch Start und Reinungsphase der Maschine.

Wie wäre es mit einem Durchlauferhitzer vor der Kaffeautomatenheizung?

von Amateur (Gast)


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>Wie wäre es mit einem Durchlauferhitzer vor der Kaffeautomatenheizung?

Durchlauferhitzer benötigen noch mehr Leistung und ein eventuell von 
Gerät überwachtes Gefäß bliebe Kalt, bis jemand Kaffee zapft. Dann kommt 
aber erst mal ein Behälter voll kaltes Wasser raus. Ist im Hochsommer 
vielleicht gar nicht so schlecht.

von Matthias L. (Gast)


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Amateur schrieb:
> Durchlauferhitzer benötigen noch mehr Leistung

Ich meinte ja einen mit Gas/Öl/etc. betriebenen.

von Felix (Gast)


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Matthias L. schrieb:
> Amateur schrieb:
>> Durchlauferhitzer benötigen noch mehr Leistung
>
> Ich meinte ja einen mit Gas/Öl/etc. betriebenen.

...vielleicht ist aber auch ein Kernkraftwerk in der Nähe und man könnte 
die Abwärme nutzen, wäre auf jeden Fall öko....

von Amateur (Gast)


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@Felix

Da die öko-Leute meist die Kernkraft ausklammern und damit auch deren 
Abwärme, käme noch eine Tiefbohrung infrage. Irgendwer hat mal 
behauptet: Je tiefer desto heißer.

Übrigens habe jetzt neulich - als es so heiß war - unterhalb des AKW im 
Fluss, jede Menge Fische kieloben schwimmen sehen. Keine Ahnung ob die 
nicht von der Sonne geblendet werden wollten oder im überwarmen Wasser, 
an Sauerstoffmangel, verreckt sind.

von Bernd K. (Gast)


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Hallo,
wenn die restlichen Geräte 12V benötigen (und nicht viel Strom ziehen) 
einfach einen DCDC Wandler oder Festspannungsregler auf 12V davor 
hängen. Dann hast du bis zu einer Spannung von ~12,7V (bei LDO) 
eigentlich immer mehr oder weniger konstante 12V am Ausgang.


mfg

von Hans Mayer (Gast)


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Einfach getrennte Leitung von der Batterie zum Wechselrichter sollte das 
Problem deutlich reduzieren.
Als nächstes dann Drosseln auf dem anderen Zweig.

von Thomas S. (thommi)


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Vielleicht werkelt ja in dem Kaffevollautomaten ein Atmega, der ist ja 
in vielen Haushaltsgeräten öfters mal zu finden, da könnte man am 
Programm rumspielen.

Was den Durchlauferhitzer betrifft, da ist mir spontan ein Zuheizer aus 
einem VW-TDI eingefallen, also eine abgespeckte Standheizung, man muss 
den nur mal mit Rohrreiniger und H202 oder Desinfektionsmittel, dann mit 
Spülix und danach mit viel Wasser reinigen, und dann als 3 
KW-Dieseldurchlauferhitzer befeuern.

Muss dann aber als Kreislauf gebaut werden, welcher mindestens 5 Liter 
Wasser fassen kann, sonst geht der Zuheizer schnell auf Störung. Ach ja, 
ne 12-V-Umwälzpumpe muss auch noch verbaut werden.

Der Zuheizer braucht beim Start ca 15 A, danach zwischen 3...4 A bei 12 
V. bei ca 70 °C schaltet er ab. Das Wasser in einem isolierten 
Tank/Kanister, und der Kaffeevollautomat muss quasi nur noch zubereiten, 
nicht mehr heizen, das ist schon mal eine ganz andere Hausnummer, als 
150 A.

Der Zuheizer braucht etwa 400...450 ml Diesel/h, wären bei Dauervollast 
zwischen 40 und 50 Stunden, er läuft aber nur ab und an mal an.

Allerdings weiss ich nicht die Hysterese des Zuheizers, ggfs muss der 
Kaffeeautomat dann doch ab und an zuheizen, wenn der Zuheizer erst bei 
50 °C Wassertemp wieder hochfährt, aber das ist schneller erledigt, als 
bei 15 °C kaltem Wasser.

Der Wärmetauscher des Zuheizers ist aus Edelstahl, also quasi auch 
lebensmittelecht.

: Bearbeitet durch User
von Stefan H. (huste511)


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@txg (Gast)

Ich schrieb nirgens das der Wander abschaltet. Der kann auch mehrere 
Stunden seine Maximalleiistung liefern ohne das was heiß wird oder eine 
Unterspannungswarnung kommt. Jede Batterie bringt mit der Spannung ein, 
da diese keine Supraleiter sind.

@Rolf Magnus (rmagnus)
Mit doppelt so großen Akku hätte man keine Halbierung! Da die Kabelwege 
etc. bleiben, hätte man  allerhöchstens vielleicht eine Drittelung. Ohne 
Verstand aber weitere 800Kg Akkus hinstellen für viel Geld ist keine 
sinnvolle Lösung.
Ebenso nannte ich einen anderen Faktor. Solarregler die die Akkus auf 
Schwebeladung etc. halten. Je nach Sonne können diese auch nur 5-10A 
liefern. das reicht um die Akksu auf 14,xV zu halten.
Bei Belastung von -150A bricht die Spannung aber auf 12,xV ein. Daran 
ändert aber der dickste akku nichts.
Ich warte jetzt nur noch auf den Moment, dass jemand empflielt die 
Solarlader tagüber abzuschalten.

@Matthias Sch. (Firma: Matzetronics) (mschoeldgen)
Der Automat ist sehr komplex und nicht dokumentiert. Genau deswegen 
denke ich ja an eine eigene selbst zu steuernde Heizung. Der echte 
Tempfühler vom Automat darf aber nicht totgelegt werden.

Akkussystem auf 24V umbauen ist keine lösung. Kosten mehrere tausend 
EUR.
Verdopplung der Spannung aber bei gleizeitigener Verdopplung des 
Innenwiderstandes. Super!


@Der Andere (Gast)
Kaffeevollautomaten mit Gas-Heizung gibt es nun mal nicht.
Der Fehler im System heißt auch einfach Widerstand.
Du darfst gerne mal aufführen, bei welcher Last die Spannung um wieviel 
mV einbrechen darf.
Und dann auch mal über 50 div. Geräte nachdenken, die genau damit 
tausende male am Tag fehlerfrei damit umgehen müssen können.
12V sind nun mal nicht genormt, wie stabil die sein müssen und wie 
schnell sich die Spannung ändern darf. Bei den meisten Geräten steht 
doch schon dabei, dass man zeitgleich kein anderes Gerät Betreiben darf 
oder z.B. nicht den Motor laufen lassen oder starten soll. Damit sind 
viele Hersteller fein raus.


@grundschüler (Gast)
Thx! So was habe ich bisher nicht entdeckt.
Ich hatte mir bisher nur was was angesehen: www.ebay.de/itm/371244593625 
Ist wohl fast das gleiche drin. Die externe Schaltung bzgl. EMV mit 
Drossel etc hat mich aber davon abgehalten.
Eine Universallösung um die Leistugng auf 200W zurück zu drehen, ist 
leider nicht optimal, da die Maschine dann probleme hat die Solltemp zu 
halten.

@ Sebastian Hepp (Gast)
@ Joe F. (easylife)
+ und - zur Hauptverteilung ca. 2m und je Pol 2x 95qmm.


@ Bestromer (Gast)
Du hast richtig verstanden. Größere Akkus oder 10mal mehr Solarzellen 
ändern daran nichts, da immer wieder mal der gleiche Zustand kommen 
wird.
Der Wandler kommt auch von z.B. 15 auf 11V zurecht. Er weiß ja selber 
was er anrichtet.
Viele andere Geräte mögen solche Spannungsschwankungen aber nicht. Wenn 
nicht beim ersten mal. dann spätestens bei Fall 1-100k. Wer hat darauf 
seine 12 V Verbraucher hier wirklich schon mal getestet?

@ Oliver S. (oliverso)
Soweit Deine Theorie. Hier geht es aber um Fäller aus der Praxis.



@ Mkaffee (Gast)
@ Rufus Τ. Firefly (rufus)
@ oszi40 (Gast)
@ Amateur (Gast)
@ Yoschka (Gast)

Schön, dass ein paar in meine Richtung denken.  ;-)))

Vorab nochmal etwas genauer betont: Die ursprüngliche Leistung des 
Automaten mit 1500W oder aktuell von 1000W ist erst mal kein Problem. Es 
würde schon reichen, wenn man diese 1000W mit einem Softstart versieht, 
der innerhalb von 10 Sek von 100 auf 1000W hochfährt.
Auch in der morgendlichen Anheizphase von mehreren Minuten 1000W sein 
kein Thema.

Nur das Takten von mehrmals in der Minute 1000W sind übel.
Und da fangen dann auch die Umsatzungsprobleme an. Würde man die Heizung 
auf nur noch 100W generell oder mit Softstart reduzieren, würde der 
Automat die Temp nicht mehr halten können. Er geht nähmlich von der 
Trägheit und der Leistung der Standardheizung aus.
Ich meine auch, dass die Steuerung sofort beim Wassernachfüllen mit dem 
heizen anfängt. Sie wartet also erst gar nicht auf das kalte Wasser.


Ebenso sollte man bedenken, dass man auch mal 3 Kaffee für Kollegen etc 
holt.
Wasser hat eine Wärmekapa von 4,18Ws/g/°C. Eine Tasse mit 200ml 
erfordert bei 10°C->90°C also 66880Ws. Ich bin sicher einige würden mir 
nun einen 67kW heizstab vorschlagen. ;-), Aber auf eine Minute verteilt 
sind es immer noch 1100W die benötigt werden.
Glücklicherweise hat das Ding einen 0,5l Druckboiler, aber aber es 
sollte hier schon klar werden, dass man nur mit 100W nicht wirklich weit 
kommt.

Deswegen von Anfang an hier mein Ansatz von einer gesonderten Steuerung 
die NUR auf die Heizung wirkt. der restlichte Automat mit 
Ausgabeeinheiten, Mixern, Mahlwerk, Pumpen etc. wird nicht an einen 
Dimmer angeschlossen und macht mit 50-150W auch keine Probleme.


Nur mit jeder 5 Sinuswelle oder Phananschnitt wollte ich auch nicht rum 
machen, da man damit den Wandler kastriert. Einfach ausgedrückt hat der 
z.B. 2000VA wenn ich da nun eine Last mit 100W anschließe, aber einer 
Schneinleistung von 1500VA ist der schon zu 75% ausgelastet. Ziel sollte 
also eine möglichst schöne omische bzw. sinusförmige Last sein um noch 
für andere Geräte reserven zu haben.
Daher war ein Sinusdimmer auch eine richtig schöne Lösung für mich.

Was da mit Arduino oder käuflicher Hardware möglich ist, kam hier leider 
sehr kurz bis null.

Mehre 12 V Netze aufzubauen oder mit DC/DC arbeiten geht nicht wirklich. 
Es gibt auch 12V Verbraucher die höhere Leistungen benötigen. Überall 
einen LM davor setzen würde jedes Gerät min. 1V früher auschalten oder 
auf Unterspannungswarnung gehen lassen.

von Der Andere (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Und dann auch mal über 50 div. Geräte nachdenken, die genau damit
> tausende male am Tag fehlerfrei damit umgehen müssen können.

Es gibt tausende von Geräten, die damit wunderbar zurechtkommen. Das ist 
nämlich exakt das Szenario, das du in jedem KFZ hast.

Aber du willst nunmal an deinem Vollautomat rumschrauben, egal ob es 
sinnvoll ist, der Fehler woanders liegt, oder es generell sinnvollere 
Lösungen wie die Benutzung von Gas/Campingkochern und Filtertüte, 
herkömmliche Kaffeekocher gäbe.

Also mach einfach, jede Diskussion ist hier witzlos.

von Stefan H. (huste511)


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Nenne doch mal ein paar solcher Geräte!

Du hast in einem KFZ zwar viele Verbraucher, aber genau diese hat der 
KFZ-Hersteller genau getestet und auf das käufliche Gesamtsystem 
ausgelegt. Außerdem ist es üblich, dass einige Verbraucher beim Anlassen 
einfach vom Netz genommen werden oder z.B. bei schwacher Autobatterie 
z.B. das Autoradio gerne mal einen Neustart macht.

Du möchtest uns hier nicht wirklich sagen, dass Dein Auto 24/7 und dass 
für viele Jahre am Stück betrieben wird. An deiner 12V-Steckdose hast du 
höchst 1-2 Verbraucher, die mehrmals am Tag einen Reset bekommen. Sorry, 
aber ich glaube Du hast niemals ein eigenes Versorgungsnetz 
langfristig  betrieben und weißt nichts von den Problemen in der 
Realität. Es scheint als hättest Du Dir auch keine prinzibiellen 
Gedanken gemacht.


Mit so einen Stand ein anderes unbekanntes Netz einfach pauschal als 
fehlerhaft darzustellen ist sehr sehr oberflächlich um nicht zu sagen 
einfach nur ...


Eigene Off-Grid Netze zu betreiben heißt nun auch mal viel messen, 
planen steuern etc. Zu neudeutsch "Smart-Grid". Das leben wir hier schon 
seit über 10 Jahren.

Auch bin Dir zu Hause ist das Ziel, anstelle von noch mehr Atommeilern 
hinzustellen lieber die Lastspitzen zu senken. Die Waschmaschine soll 
also z.B. in der Lastschwachen zeit laufen und nicht wenn alles schon am 
Anschlag ist.


Genau dies ist hier auch On-Topic. Vorhandene Energie sinvoll verteilen 
und nicht einfach ein weiteres Kraftwerk oder Wasserpumpstation 
(Batterie, Notstrom, Wandler) hinstellen zu müssen.

von oszi40 (Gast)


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Der Andere schrieb:
> willst nunmal an deinem Vollautomat rumschrauben, egal ob es
> sinnvoll ist, der Fehler woanders liegt

Stefan H. schrieb:
> ein eigenes Versorgungsnetz langfristig  betrieben

Zur Netiquette gehört auch, dasss man rechtzeitig die nötigen 
Einzelheiten liefert. Bisher wußten wir nur, daß diese 2000W-Heizung ZU 
viel Strom frisst und die ANDEREN? Geräte den dann folgenden 
Spannungssprung 14-12-14V manchmal nicht vertragen. Man könnte nun das 
Übel an der WURZEL packen und diese unzuverlässigen Geräte 
idendifizieren und deren Situation verbessern oder bis zum nächsten Gau 
an der Kaffeemaschinenheizung herumoptimieren. Bald schon kommt einer 
mit dem Fön, einem Bügeleisen, der Brunnenpumpe oder der Hilti? Bauen 
wir dann für jedes Gerät eine neue Power-Optimierung?

Ein Vorschlag wäre: Erst die möglicherwise unzuverlässigen Geräte 
einzukreisen und den Verbrauch und den Aufwand für ein Verbesserung 
abzuschätzen. Evtl. hilft auf die Schnelle die Aufteilung der 
Verbraucher auf 2 Schienen wovon die empfindlichen Geräte eine geregelte 
Spannung bekommen und die Grossverbraucher die andere Schiene? Bei Recom 
z.B. sind da auch ein paar geregelte DC/DC-Wandler zu finden, die 
natürlich auch einen Eigenverbrauch haben werden. Mehr in den´App-notes 
http://www.recom-international.com/pdf/RECOM-Application-Notes.pdf

von Pic T. (pic)


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Waeco verwendet bei einer 1200Watt kaffemaschine einen 350W inverter 
welcher in der Aufheizphase ein Rechtecksignal ausgibt und danach ein 
Sinussignal.
Der Trafo im Inverter begrenzt dabei die Leistung ohne die Batterie wie 
bei pwm oder phasrnanschnitt zu belasten.
Man koennte die Heizung mit einem kleinen separatem sehr einfachen 
Inverter betreiben. Bei 350W sind es 2-3 Minuten als Referenz.

von Stefan H. (huste511)


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@ oszi40 (Gast)

Im Eingangspost schrieb ich schon, dass man bitte keine Nebenbaustellen 
aufmacht. Eigendlich habe ich zu viel Information gegeben, ansonsten 
wäre das nicht so ein Monsterfred geworden. - Schade.
Das nächste mal einfach 1000W 230VAC Sinussteuerung und fertig.


Otimierung vom Netz oder Geräten halte ich für nicht weiter möglich.
Ein normales 230VAC Netz was Du zu Hause mit B13 abgesichichert hast, 
darf +/-10% (56V Fenster!) schwanken.

Hier reden wir nur von 12V und Strömen im dreistelligen Bereich.
Wenn da das Netz (direkte Akkuspannung) um 2V schwank werden schon die 
größten Fehler vermutet.


"Unzuverlässige" Geräte auszusortieren ist schwierig? Was ist 
unzuverlässig? Ein Gerät was jedes mal Austeigt? Oder nur 1x /Stunde, 
/Tag, /Woche oder Monat? Nur am Tag, oder auch in der Nacht? Oder z.B. 
nur bei Gasungs- oder gar der Egalisierungsladephase?

Sind Geräte schlecht, die einen manuellen Reset brauchen? Was ist mit 
diesen die nur neu Hochfahren (z.B. Autoradio, DC-Wander, etc.) oder was 
ist mit Sachen den das nichts ausmacht aber Flackern (ungeregelte 12V 
LED)?

Natürlich kennt man inzwischen schon die Problemfälle, aber manche sind 
nicht ersetzbar oder einfach selber zu leistungshungring um sie zu 
umbauen.


Generell will man in einen eigenen Netz die Lasten auch möglichst 
gleichmäig haben. Z.B. keinen großen Gefrierschrank der 15 Min 200W 
zieht und dann 45 Min nichts. Besser ist einer, der bei 32°C Außentemp 
mit nur 50W konstant durchläuft.

PS: Und ja, es gibt auch andere böse Verbraucher.
Kompressor mit 2kW, der aber nur 1-2x im Jahr eingeschaltet wird.
Oder auch eine fette Tauchoume mit 1,.2kW. Neben der Tatsache das diese 
nur selten laufen, lauf diese denn aber einige Zeit am Stück.

Eine Kaffeemaschine die jeder 20Sek für eine Sek mit 1000W heizt ist da 
eine GANZ ANDERE SEUCHE. ;-(

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Alles richtig, was du sagst.
Trotzdem gibt es für dein Problem ganz offensichtlich keine naheliegende 
und einfach Lösung.
Du sagst selbst, die Leistung des Heizelementes kannst du nicht beliebig 
reduzieren (Kaffeemaschine detektiert Fehlfunktion, es dauert zu lange 
bis das Wasser heiss ist).
An den Batterien kannst/willst du nichts ändern.

Ich sehe eigentlich nur eine einzige verbleibende Möglichkeit:
Du brauchst eine "Pufferbatterie" in der Nähe der Kaffeemaschine.
Diese wird über das 12V Netz mit geringer, gleichmäßiger Belastung 
aufgeladen / gehalten.
Diese Batterie muss u.U. gar nicht besonders groß sein, sie muss nur 
große Ströme liefern können.
Und diese Batterie speist dann die Kaffeemaschine, mit ihren gepulsten, 
hohen Stromspitzen.

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Kaffeemaschine die jeder 20Sek für eine Sek mit 1000W heizt

Man könnte mit einer elektronischen Last testen ab wieviel Watt Deine 
Probleme anfangen. Dann Heizleistung unter diese Grenze z.B. im 
einfachsten Fall durch Reihenschaltung reduzieren und ERST bei großem 
Heizbedarf volle Heizung zuschalten mit allen bekannten Nebenwirkungen?

von Pic T. (pic)


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1000w alle 1/3 minute. Bei 300w wäre es dann Dauerleistung.

von oszi40 (Gast)


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>> jeder 20Sek für eine Sek mit 1000W
> 300W Dauerleistung
Ich denke 1Sekunde 1kW ______-_______________-_
Da sind 300W dauernd etwas viel ohne Kaffeebedarf. Man könnte a) 
versuchen die Leistung zu optimieren damit Heizungssensor noch keinen 
Fehler meldet oder Variante b) den Sensor einfach "betrügen" wenn man 
weiß wo er misst.

von Amateur (Gast)


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Eine weitere Möglichkeit, mit der Dein Wechselrichter klar kommen 
sollte, ist ein Spartrafo (Stelltrafo) unmittelbar vor der Heizung.
Ausprobieren, wie weit sich die Leistung/Spannung reduzieren lässt und 
Einstellung fixieren.
Könnte allerdings zu einer Beule an der Rückseite der Maschine führen, 
da dieses Teil u.U. nicht mehr ins Gehäuse passt.

von Rolf M. (rmagnus)


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Stefan H. schrieb:
> @Rolf Magnus (rmagnus)
> Mit doppelt so großen Akku hätte man keine Halbierung! Da die Kabelwege
> etc. bleiben, hätte man  allerhöchstens vielleicht eine Drittelung.

Wieviel im Kabel abfällt, wäre aber was, das man auch rauskriegen kann. 
Ich nahm an, dass du den Einbruch direkt am Akku gemessen hast und nicht 
am Wechselrichter.

> Ohne Verstand aber weitere 800Kg Akkus hinstellen für viel Geld ist keine
> sinnvolle Lösung.

Verständlich.

> Ebenso nannte ich einen anderen Faktor. Solarregler die die Akkus auf
> Schwebeladung etc. halten. Je nach Sonne können diese auch nur 5-10A
> liefern. das reicht um die Akksu auf 14,xV zu halten.
> Bei Belastung von -150A bricht die Spannung aber auf 12,xV ein. Daran
> ändert aber der dickste akku nichts.

Ok. Das ist für mich aber kein Spannungseinbruch, sondern einfach nur 
normaler Betrieb.

> Verdopplung der Spannung aber bei gleizeitigener Verdopplung des
> Innenwiderstandes. Super!

Aber auch Halbierung des Stroms und damit weniger Leitungsverlust, der 
bei dir ja angeblich so hoch ist.


Stefan H. schrieb:
> Du hast in einem KFZ zwar viele Verbraucher, aber genau diese hat der
> KFZ-Hersteller genau getestet und auf das käufliche Gesamtsystem
> ausgelegt.

Nö. Dafür gibt es Standard-Tests. Alles andere wäre Unsinn, da das 
hardwaremäßig gleiche Steuergerät heute unter Umständen in zig 
verschiedenen Baureihen von unterschiedlichen Herstellern rumfährt.

> Außerdem ist es üblich, dass einige Verbraucher beim Anlassen
> einfach vom Netz genommen werden oder z.B. bei schwacher Autobatterie
> z.B. das Autoradio gerne mal einen Neustart macht.

Beim Anlassen bricht die Spannung aber auch erheblich stärker ein.
Bei 12V wird noch lange nix abgeschaltet.

> Du möchtest uns hier nicht wirklich sagen, dass Dein Auto 24/7 und dass
> für viele Jahre am Stück betrieben wird. An deiner 12V-Steckdose hast du
> höchst 1-2 Verbraucher, die mehrmals am Tag einen Reset bekommen.

Also ich kenne primär zwei Arten von 12V-Verbrauchern:

1. diejenigen, die für den Betrieb an einem geregelten Netzteil gebaut 
sind. Die haben direkt an einer Batterie nichts verloren.

2. solche, deren Einsatzzweck Auto, Boot und ähnliches ist. Die kommen 
mit sowas in der Regel problemlos klar, da sie im Bordnetz noch viel 
schlimmere Sachen aushalten müssen.

Du scheinst große Mengen an Geräten zu haben, die einer dritten - mir 
bisher unbekanten - Kategorie angehören. Vielleicht kannst du dafür ja 
mal ein Beispiel nennen. Oder gehören die womöglich der Kategorie 1 an? 
Das würde die Probleme auch erklären.

: Bearbeitet durch User
von Stefan H. (huste511)


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@Joe F. (easylife):

Sorry, aber das ist nicht wirklich praxistauglich. Überbegriff wäre eine 
Batteriebetriebe Kaffeemaschine. Man stellt mal eben auch nicht so 
einfach ein dicken Akku und dann noch einen 2000VA Wandler irgenwo hin.
Das will alles schon dicke Kabel, richtige Istalation und bringt alles 
auch deutliche Kosten und Probleme mit sich.


@oszi40 (Gast)

Ja, man kann sich da natürlich sogar mit Scope etc. tottesten.
Erhrlich gesagt ist es letztlich aber auch egal ob die Probleme mit 370 
oder erst bei 660W Pulslast anfangen. Letztlich hat man später noch das 
selbe Problem, dass man diese Last regeln muß.


Und ja, im Schnitt ist die Last ca. 3 Sekunden in jeder Minute an.
Damit kommt man dann bei 1000W auch auf eine durchschnittliche 
Wäremeistung von 50W um die Temp zu halten.
Richtig betrügen darf man die Maschine nicht. Wenn man dem Sensor 
einfach 90°C vorlügt, dann würde auch mal mit kaltem Wasser Getränke 
ausgegeben und Reinungsprogramme durchlaufen.

Prinzipiell könnte man die Maschine mit einer Miniheizung betreiben, 
wenn man z.B. mit einem kleinen Timer, der nachdem die Heizung für 175 
Sek am Stück eingeschaltet war, der Maschine für ne 1/10 Sek vorlügt, 
sie hätte 90°C. Problem ist dann aber die lange Aufheizzeit bzw. mit 
Schmerzen bei mehreren Tassen am Stück.


@ Amateur (Gast):
Ja, an so was wurde auch schon gedacht. Problem ist aber das so ein Teil 
nicht nur kostet, sondern auch wiegt, brummt, groß ist und mal eben so 
10-20W Eisenverluste hat.


@ All:

Aktuelle Zwischenlösung ist, das die original Heizung von 1500 auf 1000W 
zurück gebaut wurde. Dann wurde noch eine Diode dazugeschaltet, dass die 
Heizung nur noch 500W hat. 90% der Stromprobleme sind schon damit 
verschwunden, aber eben nicht alle. Zudem macht die Maschine über 30 Min 
damit rum um von 83 auf 90°C zu kommen.

Weiteres Problem war, dass mit der 500W Heizung die Maschine beim 
morgendlichen Anheizen (nach ca. 180 Sek) bei ca. 60°C auf Störung geht.
Dies ist erst mal so gelößt, indem ein Temperaturelement paralell zu 
Diode sitzt und diese dann bei ca. 70°C öffnet.


Wunschlösung wäre eine gesonderte Steuerung mit Phasenan- oder abschnitt 
oder gar ein Sinus-Dimmer, der die Maschine wie folgt ansteuert:

Einschalten:
Zeit, Leistung, Wassertemp

0 Sek, 0 W, 10°C
1 Sek, 100 W, 10°C
2 Sek, 200 W, 10°C
3 Sek, 300 W, 10°C
4 Sek, 400 W, 10°C
[...]
9 Sek, 900 W, 11°C
10 Sek, 1000 W, 12°C
[...]
150 Sek, 1000 W, 80°C
151 Sek, 900 W, 81°C
[...]
160 Sek, 500 W, 85°C
[...]
180 Sek, 50 W, 90°C
181 Sek, 0 W, 91°C
182 Sek, 50 W, 90°C


Standby wird den ganzen TAg über mit ca. 50W gehalten und nicht mehr mit 
20-fach so hohen Strompeaks.


Wenn die Wassertemp mal deutlich sinkt, wird die Leistung langsam hoch- 
und zurückgefahren (s.o.).

von Stefan H. (huste511)


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@Rolf Magnus (rmagnus):

Was im Kabel abfällt kann man rechnen oder auch messen.
Glaube mir, dass erste was man bei Instalationen mit diesen Strömen 
macht, ist mir einem Multimeter zu messen was wo bei Volllast abfällt. 
Ma mißt man dann auch mal M12-Verschraubungen oder Preßkabelschue mit 
120qmm wo man hier aber nur auf Werte in einstelligen mV-Bereich kommt.

Der Irrglaube, dass ein 24V-System so viel besser ist existiert nunmal.
Ein 800Kg Akku auf 12V hat nun mal 6 Zellen mit Widerstand X.
Bei einem 800 Kg 24V System ist jede Zelle halb so groß und hat damit 
schon mal doppelten Widerstand. Dann hat man davon auch noch die 
doppelte Zahl in Reihe. Der Wiederstand ist also da schon mal 4X.

Natürlich sind die Ströme bei 24V mit gleicher Leistung nur hab so groß.
Diesen Vorteil kann man aber nur nutzen, wenn man die Kabel gleich dick 
auslegt. Die meisten gehen damit aber runter. Auch die Sicherungen 
müssen anders ausgelegt werden, verbraten dann mehr etc. pp.

Vorteile die ich da nur sehe, sind Wechselrichter die 1-2% mehr Eta 
haben und eben Markengeräte bei 12V bei 3kW aufhören und bei 24V bis 5kW 
käuflich sind.


Bzgl. KFZ usw. ist mir keine Norm dafür bekannt. Selbst wenn es die 
gibt, heißt das noch lange nicht, dass die Geräte diese einhalten oder 
dass man beim Kauf danach selektieren könnte. Egal wie, ich denke da 
sind wir uns mit den Symtomen schon einig.

Wegen Deinen zwei Arten von Verbrauchern:
Da gibt es leider noch eine ganze Menge mehr und jede menge Grauzone.
Es gibt z.B. Geräte die ein Netzteil haben wollen.
Andererseit steht nun 9-15VDC drauf. welche Kategorie ist dies nun?

Wenn man nun Räumlichkeiten ohne Netzanschluß mit mehreren Personen 
betreibt sammelt sich da auch eingies an Geräten an. Man geht auch die 
Wege so viel als möglich mit DC zu betreiben. Wenn man sich da gleich 
zwei mal die Umformungsverluste spart, wird die Anlage auch effizienter. 
Oder z.B. Beleuchtung ist zu 80% DC, wäre blöd, wenn bei Überlast oder 
Defekt im 230V-Netz alles dunkel wäre.
So wird dann auch mal Garagentor, Alarmanlage, Router, ... mit DC 
betrieben.

Dann gibt es noch Geräte die definitiv für eine Autobatterie gedacht 
sind und von Haus aus auch eine Unterspannungsabschaltung haben, dass 
man den Wagen noch starten könnte. Manche Geräte sind aber so schlecht 
ausgelegt, dass die es nicht vertragen wenn andere Verbraucher die 
Spannung verändern. Die Anleitung sagt nur, nicht bei laufendem Motor 
und nur einzeln betreiben. Da ist der Hersteller erst mal fein raus ...

von Joe F. (easylife)


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Stefan H. schrieb:
> @Joe F. (easylife):
>
> Sorry, aber das ist nicht wirklich praxistauglich.

Das Problem ist doch, dass deine Anforderungen deine 1.5KW 
Kaffeemaschine in deinem überforderten 12V Netz zu betreiben ganz 
offenbar praxisuntauglich ist.
Ich habe jetzt auch keine weiteren Ideen mehr, und werde den Thread 
abbestellen.
Ich lerne daraus: man kann offenbar nicht überall auf der Welt feinsten 
Espresso in großen Mengen brauen. Aus technischen Gründen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan H. (huste511)


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Genau .... deswegen will ich ja weg von >1kW Heizleistung.

Ich nenne das 12V Netz nicht überfordert, sondern die Kaffeemaschine hat 
ein Asso-Verhalten. So pauschal aufgeben geht hier aber nicht. Autarkes 
Energienetz ist eben nichts einfaches und die Teile dafür gibt es nicht 
fertig beim Discounter.

von Planlos (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Ich nenne das 12V Netz nicht überfordert

Wurde schon mehrfach geschrieben, und du willst es nicht, aber trotzdem:
Tu dir selbst einen Gefallen und mess nach, wo auf der 12V-Seite der 
Spannungsabfall herkommt.
Vielleicht ist es nur eine lose Mutter oder ein schlecht gecrimpter 
Kabelschuh.

Stefan H. schrieb:
> sondern die Kaffeemaschine hat
> ein Asso-Verhalten.

Wenn ich's richtig verstanden habe:
Die Absolute Leistungsaufnahme ist OK, nur die schnellen Lastwechsel 
sind Problematisch.

Also, statt die Heizung abrupt ein- und auszuschalten, müsste man sie 
langsam hoch- und runterdimmen?

Kleiner µC dazu, Heizungs-Schalt-Signal der Maschine auswerten, daraus 
PWM-Wert berechnen.

(Mimimalst: if (input) pwm++ else pwm--; delay(XXX) )

Leistungsteil würde ich für DC machen, also 
230V->Netzfilter->Brückengleichrichter->Minimal-Siebung->FET->Heizelemen 
t.

Bei rein ohmscher Last nicht soo problematisch, trotzdem kontrollieren 
ob das nicht zum Kurzwellensender wird.

Gleichrichter wird viel Verlustleistung haben: An Heizelement schrauben 
wenn möglich.

Siebung auf PWM-Frequenz, nicht Netz-Frequenz, abstimmen, pulsierendes 
DC ist OK.

Je nach Spaß am Programmieren das µC-Program ausbauen. z.B. schnellerer 
PWM-Anstieg wenn Heizsignal lange anliegt, Erkennung von längeren 
Standby-Zeiten, ...

Kaffemaschine sollte dann fast "wie gewohnt" funktionieren, und auch 
mehrere Tassen in Folge ohne Murren ausspucken.

von Weg mit der Batterie (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Genau .... deswegen will ich ja weg von >1kW Heizleistung.
> Autarkes Energienetz ist eben nichts einfaches und die Teile dafür gibt es > 
nicht fertig beim Discounter.

Nimm statt einer Batterie leiber was größeres:
Ein Pumpspeicherwerk.
Dann fallen die 1kW von der Kaffeemaschine auch nicht mehr so auf.

von Rolf M. (rmagnus)


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Stefan H. schrieb:
> Bzgl. KFZ usw. ist mir keine Norm dafür bekannt.

Dann schau dir mal die ISO 7637 oder SAE J1113/11 an.

Stefan H. schrieb:
> Der Irrglaube, dass ein 24V-System so viel besser ist existiert nunmal.
> Ein 800Kg Akku auf 12V hat nun mal 6 Zellen mit Widerstand X.
> Bei einem 800 Kg 24V System ist jede Zelle halb so groß und hat damit
> schon mal doppelten Widerstand. Dann hat man davon auch noch die
> doppelte Zahl in Reihe. Der Wiederstand ist also da schon mal 4X.

Der relative Spannungseinbruch in der Batterie bleibt aber gleich.
Die Verlusteistung in der Batterie bleibt auch gleich.

> Natürlich sind die Ströme bei 24V mit gleicher Leistung nur hab so groß.
> Diesen Vorteil kann man aber nur nutzen, wenn man die Kabel gleich dick
> auslegt. Die meisten gehen damit aber runter.

Gut, wenn man das mit ändert, dann bringt es natürlich keinen Vorteil 
mehr.

> Auch die Sicherungen müssen anders ausgelegt werden, verbraten dann mehr
> etc. pp.

Warum sollten sie?

Stefan H. schrieb:
> Andererseit steht nun 9-15VDC drauf. welche Kategorie ist dies nun?

Wenn sie für den Betrieb an einem Netzteil gedacht sind (und daher in 
der Regel auch dafür, nicht mit weiteren Verbrauchern parallel 
geschaltet zu werden) tendenziell eher Kategorie 1. Die sind für den 
Betrieb, wie du ihn machst, einfach nicht ausgelegt.
Ich hab teilweise mit ein paar speziellen Fahrzeugumbauten zu tun (nein, 
kein Tuning), und wenn wir da 12V-Verbraucher haben, die nicht explizit 
für den Betrieb im Auto vorgesehen sind, kommen die an einen eigenen 
DC/DC-Wandler.

> Dann gibt es noch Geräte die definitiv für eine Autobatterie gedacht
> sind und von Haus aus auch eine Unterspannungsabschaltung haben, dass
> man den Wagen noch starten könnte.

Das stimmt. An die hatte ich nicht gedacht. Bei einigen (aber nicht 
allen) kann man diese Abschaltung immerhin ... abschalten. Da hatte ich 
mal beim umgekehrten Betrieb ein Problem, mit einem Modellbau-Ladegerät 
für's Auto, das ich an einem Netzteil betrieben hab. Das Netzteil hatte 
12V Ausgangsspannung und lag eher "am unteren Ende von 12V". Zusammen 
mit den Kabelverlusten hat das dazu geführt, daß bei maximaler Last die 
Unterspannungsabschaltung des Laders aktiv wurde.

> Manche Geräte sind aber so schlecht ausgelegt, dass die es nicht
> vertragen wenn andere Verbraucher die Spannung verändern. Die Anleitung
> sagt nur, nicht bei laufendem Motor und nur einzeln betreiben. Da ist der
> Hersteller erst mal fein raus ...

Ok, ist mir bisher nicht untergekommen. Das würde ich dann in die 
Kategorie "Schrott" stecken. ;-)

von buttonhit (Gast)


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Hallo Stefan,

ich hätte noch eine Idee. Wenn die Heizungsregelung mit einem 
Bimetallschalter (mechanisch) realisiert ist, könnte man diesen mit 
einem elektronischen Relais mit Nullspannungsschalter kombinieren. Das 
würde evtl. das Regelverhalten deines Spannungswandlers im 
Ein-/Abschaltmoment verändern.

Problematisch könnte dann aber auch noch das Prellen des 
Bimetallschalters sein.

buttonhit

von Der Andere (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Aktuelle Zwischenlösung ist, das die original Heizung von 1500 auf 1000W
> zurück gebaut wurde. Dann wurde noch eine Diode dazugeschaltet, dass die
> Heizung nur noch 500W hat.

Genial, das heisst du belastest jetzt deinen 230V Wandler absolut 
unsymmetrisch. Mal sehen wann der nächste Thread aufgemacht wird: "Hilfe 
12V/230V Wandler defekt"

Und in einem oder zwei Jahren der nächste Thread weil die neue 
Kaffemaschine auch wieder nicht funktioniert, die alte aber ob der 
Basteleien oder durch einfachen Verschleiss den Geist aufgegeben hat. 
Vollautomaten haben die Tendenz nicht ewig zu leben.

von oszi40 (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Bzgl. KFZ usw. ist mir keine Norm dafür bekannt.

Lies F.23 http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Planlos schrieb:
> Kleiner µC dazu, Heizungs-Schalt-Signal der Maschine auswerten, daraus
> PWM-Wert berechnen.

Statt ___-_______-___mit 120A-Spitzen schöne, sanfte Anlaufkurve 
erzeugen, wäre mit PWM bestimmt möglich. Was die Elektronik/der Sensor 
dieser Kaffeemaschine dazu meint, wissen wir noch nicht! Ob die anderen 
zweifelhaften Geräte das vertragen wissen wir auch nicht. Das wird eine 
größere Baustelle, wenn man nur immer Symptome behandelt.

von Planlos (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Was die Elektronik/der Sensor
> dieser Kaffeemaschine dazu meint, wissen wir noch nicht!

Da mach ich mir keine große Sorgen.
Außer nem Temperatur-Sensor ist da vmtl. nicht viel verbaut.

Leistungs-Platine einer älteren Saeco hat einen Haufen MOC3061 und 
Triacs verbaut, der für die Heizung ist ein BTA12-700.

oszi40 schrieb:
> Ob die anderen
> zweifelhaften Geräte das vertragen wissen wir auch nicht.

Ausprobieren. Kann ja nur besser werden :)

oszi40 schrieb:
> Das wird eine
> größere Baustelle, wenn man nur immer Symptome behandelt.

ist manchmal der einfachere Weg.

Kenn das z.B. von einem Laserdrucker, der beim Hochfahren (kaltes 
Heizelement) viel mehr Strom zog als der 500W-Wechselrichter liefern 
wollte. Notlösung: Kabeltrommel dazwischen. Symptom behandelt, Drucker 
warm, Seite ausgedruckt, Problem gelöst.

von Stefan H. (huste511)


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@Planlos (Gast):

Man hat nen Akku mit Innenwiderstand, nen Kabel mit 100mV, Klemmstellen 
mit 10mV, ne Hauptsicherung mit 60mV, ne Feinsicherung mit 50mV, Kabel 
und klemmen natürlich alls zweimal ...
Aber das ist kein Fehler. Das sind bei mehreren hundert Ampere ganz 
normale Werte. Probleme sind großtenteils die Schwankungen aus Lade- und 
Entladespannungen bei diesen Pulsen.
Wird ein 1kW Heizlüfter betrieben und zusätzlich die Kaffeemaschine sind 
die Probleme deutlich geringer.

Und ja, ganz einfach ein µC.
Wäre zumindest schön wenn es die Leistungselektronik dazu schon fertig 
gäbe und man da nicht auch noch Neuland beschreiten müßte.
So gut sind meine Kenntniste mit PWM und Halbleitern bei 230VAC auch 
nicht.


@Rolf Magnus (rmagnus):

Der relative Einbruch ist gleich. der Absolute sogar größer.
Legt man die Anlage von Anfang an auf die "richtigen" 24V aus, sind 
Kabel dünner und in den anderen Sicherung fällt bei halben Strom die 
gleiche Spannung ab.
Schon bei 24 spätestens bei 48V will man auch keine normalen Sicherung 
mehr nehmen. Gleichspannung hat keinen Funkenlöschenden Nulldurchgang 
und mit diesen Spannung kann man schon seht gut Lichtbogenschweißen.

bzgl. Unterspannungswarnung:
Die Unterspannungswarnung selbst ist nicht das Problem. Aber es gibt 
Geräte die haben eine solche und sind definitiv für eine Autobatterie 
gedacht und trotzdem sind die bei Spannungänderung SEHR zickig.


buttonhit (Gast):
Planlos (Gast):

Der Automat hat mehrere große Steuerpatinen drin.
Tempregelung ist rein elektronisch und sogar ohne Relais.

Solange der Automat seine Temp sieht und diese für ok befindet, sollte 
es da keine anderen Probleme geben. Auch die restliche Anlage ist beim 
sukzessiven Einschalten div. Verbraucher problemlos.
Oder auch wenn Wolken die Spannungslage ändern ist alles ok.

Wolken kommen aber nicht mit einem Fingerschnipp und sind nach einer Sek 
wieder weg.

: Bearbeitet durch User
von Planlos (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Wäre zumindest schön wenn es die Leistungselektronik dazu schon fertig
> gäbe und man da nicht auch noch Neuland beschreiten müßte.
> So gut sind meine Kenntniste mit PWM und Halbleitern bei 230VAC auch
> nicht.

Fertige Dimmer sind halt meistens für Lampen gedacht, aber 1..2kW sollte 
da schon auftreibbar sein. Auch mit µC-Bedienbarem Steuereingang.
Problem: Mag dein Wechselrichter Phasenanschnitt in dieser 
Größenordnung?

"Sinusdimmer" gibt's auch zu kaufen. Aber teuer.
Sehr viel von dem (Filter-) Aufwand, den der Sinusdimmer treibt, 
brauchst du jedoch garnicht. Du kennst deine Last, anders als ein dicker 
Halogentrafo lauft dein Heizelement auch mit gepulster Gleichspannung.

Als Schaltelement nimmt man da auch gern "antiseriell" verschaltete 
FETs, um die Verlustleistung einer Diodenbrücke einzusparen. Wenn du die 
Brücke thermisch an deinen Wassererhitzer koppelst, kann dir das auch 
egal sein.

von Stefan H. (huste511)


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@ Der Andere (Gast):

Dieser Automat ist etwas anders. Er hat bis jetzt ca. 10.000 Tassen 
ausgegeben (mechanisches Zählwerk) und ich habe schon Geräte gesehen die 
hatten eine 6-stellige Zahl. Wenn was defekt, wird repariert und nicht 
weggeworfen

@ Planlos (Gast):

Der Wandler kann cosinus phi von 0,1 bis 1.
Asymetrische Last soll er bis Nennleistung können, wobei ich mir 
unsicherbin ob die nicht 0,5 meinen oder wirklich maximale Leistung mit 
nur jeder 2. Halbwelle?

Trotzdem möchte ich den Wandler so Sinusförmig wie möglich belasten, da 
man sonst Reserven für andere Geräte verschenkt.


Hast Du mal nen Link zu fertigen 1-Kanal Sinusdimmer mit diesen 
Leistungen?
Ich hab mir da schon viel die Finger wund gesucht.
Das 2. ist natürlich ein Steuereingang. Viele verwenden Potis und das 
gibt wieder bastelei. Oder meinst Du so einem mit DMX-Eingang? Diese 
Technick hatte ich auch noch nie selber in Händen. ;-(

Lösung über Fets hatte ich schon mal gelesen.
Noch nie so was aufgebaut und erst mal unklar auf welche Feinheiten 
außer der Spannung man achten muß und z.B. welcher Hühnerfutter drumrum 
kommt. Betreibt man dies dann mit Arduino mit 500Hz oder 10kHz?

Die Fet an den Boilerschrauben würde natürlich den Eta nahe 100% 
bringen. Sollte man die Teile wirklich bei min. 90°C dauerhaft kochen?

: Bearbeitet durch User
von Der Andere (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Aber das ist kein Fehler. Das sind bei mehreren hundert Ampere ganz
> normale Werte. Probleme sind großtenteils die Schwankungen aus Lade- und
> Entladespannungen bei diesen Pulsen.

Das ist schon klar. Sobald du mehr Strom ziehst als die Solarzellen 
gerade liefern können, dann 'springt' dein System vom Laden zum Entladen 
und das ist halt mal ein Unterschied von 14V zu 12,x Volt.
Dass die Regelung der Kaffeemaschine das auch noch schnell und oft 
macht, machts nicht einfacher.
Aber prinzipiell hast du das Problem immer, sobald du im Bereich bist 
dass gerade fast so viel Strom verbraucht wird wie die Solarzellen 
liefern. Dann sorgt jeder stärkere zusätzliche Verbraucher dafür dass du 
einen Spannungssprung bekommst.

Eine saubere Lösung muss also sein, dass alle angeschlossenen Geräte 
damit umgehen können müssen, denn du wirst diese Spannungssprünge nie 
vollständig vermeiden können.

Was sind das denn für dutzende von 12V Geräten, die dann Ärger machen?

von Der Andere (Gast)


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Nachtrag:
ich könnte mir gut vorstellen, dass die 12V Geräte nicht durch einen 14V 
-> 12V Spannungsprung aus dem Tritt kommen, sondern durch starke Spikes, 
hervorgerufen durch die 100A und Leitungsinduktivitäten.
Auch hier könnte es sich deutlich verbessern wenn man den Wechselrichter 
getrennt (eigene Kabel) an die Batterie anschliesst.
Und/Oder man macht für die empfindlichen 12V Geräte Zwischenstecker, die 
ein Schutz wie hier beschrieben implementieren:
http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von Der Andere (Gast)


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Der Andere schrieb:
> durch die 100A

muss natürlich heissen "durch die schnellen 100A Strompulse"

von oszi40 (Gast)


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Der Andere schrieb:
> hervorgerufen durch die 100A und Leitungsinduktivitäten.

Macht doch mal den Test mit der Kabeltrommel VOR der Kaffeemaschine. 
Evtl. reicht die Kabelinduktivität aus, um die kräftigen 
Einschaltflanken zu verschleifen?___-____ > ____/~____? Ware bloß noch 
zu überlegen, ob der benutzte Wechselrichter es verträgt oder noch eine 
ohmsche Last gegen die Spannungsspitzen braucht.

von Planlos (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Hast Du mal nen Link zu fertigen 1-Kanal Sinusdimmer mit diesen
> Leistungen?
> Ich hab mir da schon viel die Finger wund gesucht.
> Das 2. ist natürlich ein Steuereingang. Viele verwenden Potis und das
> gibt wieder bastelei. Oder meinst Du so einem mit DMX-Eingang? Diese
> Technick hatte ich auch noch nie selber in Händen. ;-(


Hmm. Die hier:

http://sinusdimmer.com/productinformatie

Hätten zwar geeignete Interfaces:
> Standard control interfaces; 0-10V and DMX (optional: RS485/RS232)

gehen aber wohl nur bis 500Watt
(Trotz des Namens "Sinus 2000")

Musst du wohl selber weitersuchen.

Stefan H. schrieb:
> Lösung über Fets hatte ich schon mal gelesen.
> Noch nie so was aufgebaut und erst mal unklar auf welche Feinheiten
> außer der Spannung man achten muß und z.B. welcher Hühnerfutter drumrum
> kommt. Betreibt man dies dann mit Arduino mit 500Hz oder 10kHz?

Die Lösung mit den zwei FETs verwendet man, damit man Wechselspannung 
schalten kann.
Du hast den Luxus, dass dein Heizelement auch Gleichspannung verträgt.
=> Einfachere Lösung möglich.

Zur PWM-Frequenz kann ich so nix sagen. Müsste man mal durch Spice 
jagen, schauen welche Filter man dann benötigt, wie die Verlustleistung 
im FET ist. Und dann testen, ob irgendwas pfeift. 500 Hz sind vermutlich 
zu wenig.

Die Ansteuerung geht mit Arduino-Hardware. Nur "analogWrite" reicht 
vmtl. wegen der niedrigen PWM-Frequenz nicht aus. Also ggfs. die 
Timer-Register am Adruino-Framework vorbei selbst ansteuern.

Vorsicht: wenn der Arduino mehr oder weniger direkt am HV-FET hängt, hat 
alles Netz-Potential. Auch der USB-Port, den keinesfalls beim Testen 
verbunden lassen.
Trenn-Trafo ist während der Entwicklung eine gute Investition...


> Die Fet an den Boilerschrauben würde natürlich den Eta nahe 100%
> bringen. Sollte man die Teile wirklich bei min. 90°C dauerhaft kochen?

Ich würde da nur den Brückengleichrichter dranschrauben. Dem macht die 
Temperatur nichts aus, im Gegenteil, je wärmer desto besser der 
Wirkungsgrad ;)

Der Fet braucht einen kleinen Kühlkörper. Grob geschätzt (Guter FET, 
nicht übertrieben schnelle PWM) 5 Watt.

von Stefan H. (huste511)


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@ Der Andere (Gast):

Kabeltrommel etc. ändert an der Sache leider nichts.
Die Probleme sind auch nicht in Bereich von 1-10ms zu suchen, sondern in 
größen von einer Sekunde.
Der Wandler hat ja auch ein paar Kondis drin und eine Batterie ist schon 
etwas träge.

Natürlich kommt der Welches zwischen Lade- und Entladespannung häfiger 
vor. So z.B. auch bei nur 2A Solarstrom und 5A Licht was man 
einschaltet. Generell schaltet man aber ein Licht nicht tausende mal ein 
udn aus und bei kleinen strömen (ca. 10-50A) sind die Akkus auch bei 
diesen "Lastwechseln" ausreichend träge. Bei höheren Strömen ist das 
leider anders.


@ Planlos (Gast):

Ja, solche Seiten mit Sinusdummern habe ich auch schon gefinden.
Keine technische Daten, keine Bestellquelle und dort noch nicht mal eine 
Kontaktseite etc.
Oder eben andere Seiten die gleich Zeug für 19" Racks mit vielen KAnälen 
und KW beschreiben.

In der Theorie ist IGBT Dimming ja ganz einfach.
Vor schaltverlusten, Gate-Ladungen, Frequenzen hab ich aber zu wenig 
Ahnung.

Ja, jeder kann mal auf einer Brotscheibe was zusammenstecken und 10 Sek 
Video hochladen wo eine Glühbirne dimmt ... Das aber mit Effizenz und 
auf Jahre störungsfrei ist wohl was anders.

btw: ich danke Arduino kann mit Analog write bis über 30kHz?
In so hohe Frequenzen wollte ich aber nicht, da keine Ahnung.

von Matthias L. (Gast)


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Vielleicht sollte man den Tatsachen jetzt mal ins Auge sehen und 
erkennen, das diese Kaffeemaschine für so ein kleines Inselnetz 
ungeeignet ist.

Vielleicht sollte lieber eine für 12V geeignete Maschine gekauft werden?

von Karl (Gast)


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http://www.kaffeemaschine-gastronomie.com/espressomaschine-gasbetrieb.aspx

Nachdem eh ein Gasherd vorhanden sein wird langt aber auch ein Topf aufm 
Herd...

Nicht umsonst sind im mobilen Bereich die Herde mit Gas und nicht mit 
Strom betrieben. Die Effizienz ist auch wesentlich höher.

von buttonhit (Gast)


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Hallo Stefan,

wie wäre es mit einem Frequenzumrichter für Motoren? Ich kenne die 
allerdings nur mit Drehstromausgang. Da gäbe es die Möglichkeit 
Anfahrrampen zu programmieren.

Alternativ wären Servomotortreiber anzuschauen.

Könntest ja mal bei diversen Herstellern dein Problem erläutern.


buttonhit

von grundschüler (Gast)


Angehängte Dateien:

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Es gibt bessere Kaffeemaschinen: WMF 1000, hat vor 50 Jahren über 1000 
DM gekostet und funktioniert immer noch. Mangels jeder Elektronik kannst 
du die problemlos über einen Wechselrichter bbetreiben. Nebeneffekt, der 
Kaffee schmeckt deutlich besser, da mit fast 100° gebrüht. Gibts bei 
ebay um die 100€.

von Stefan H. (huste511)


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@Matthias Lipinsky (lippy):

Ist etwas oberflächlich. Wenn dein Toaster, Backofen, Waschmaschine etc. 
nach dem gleichen Verfahren arbeiten würden (Überdimensoniert und dafür 
dann viel takten), was würde Dein Netz machen?
Wäre dann die Lösung eine eigene Trafostation im Haus? ;-)

Und auch mal für alle:
Eine andere Maschine kommt nicht in frage. 12V nützt auch nichts. Es ist 
ja nur die Regelung die schei... ist.
Auch reden wir hier nicht über so eine 2- Kg Kaffeetröpfelanlage. Das 
hatten wir vor 5 Jahre, die war immer leer und dafür aber schmutzig.
Es geht um einen professionellen Vollautomaten mit über 50kg und 
diverser Pulver inkl. Suppe usw.


@Autor: Karl (Gast):

Thx!. Geht aber etwas an unserem Einsatz vorbei und hört sich nicht 
günstig an.


@buttonhit (Gast)

Super! Ganz genau diese Idee ist mir vor 2 Tagen auch gekommen. FU mit 
passender Leistung habe ich dann auch schnell gefunden. ich finde aber 
erst mal wenig Daten zu cos phi und deren waren Spannung an einer 
ohmischen last bzw. wie die so ein Teil am Scope aussieht.
Kann dazu jemans was sagen?



Ich hab die Tage auch noch etwas nachgekauft und gemessen.
Die 1000W Heizung mit Diode wird von einem trueRMS-Gerät als 500W mit 
620VA gemessen. Nun hatte ich Intresse an noch weniger Leistung und 
eines symetrisch belasteten Wandlers. Dazu habe ich mir einen üblichen 
2kW Dimmer besorgt. Das hat eher einer verschlechterung ergeben. auf 
500W geregelt sind es so nun 750VA und mit 250W sogar 500VA.
Der Automat ist mit so kleinen Leistungen nicht mehr gut darin die Temp 
schnell und zielsicher zu regeln.

Wir wissen also nun, dass es definitiv ein Sinusdimmer und eine 
gesonderte Regelung sein sollte.


btw: wenn der Automat ein Thermostat im Boiler hat, welche möglichkeiten 
gibt es denn diese mit zwei unabhängigen Steuerung zu messen, die ein 
anderes potenzial etc. pp haben? Gibt es da einen Trick?

von Matthias L. (Gast)


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>Eine andere Maschine kommt nicht in frage...

Auch wenn Du es nicht glauben oder weiter ignorieren willst. Die 
Kaffeemaschine scheint für ein stabiles grosses 230V konstruiert worden 
zu sein, welchem diese grossen Lastsprünge Garnichts ausmacht. Wenn Du 
den Hersteller nach deinen Problemen fragen würdest, würde der wohl 
sagen, das die Speisung zu schlecht ist.

Und genau das ist sie auch. Zumindest für/aus Sicht der Kaffeemaschine.

Wie viele Tage hast Du jetzt schon dran rumgebastelt? Ergebnis? Kosten? 
Verplemperte Zeit?

von Stefan H. (huste511)


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Einen echten prof. Kaffeevollautomaten der all dies erfüllt und gegen 
unseren Kostenneutral getauscht werden kann, hast Du aber auch nicht 
genannt.

Gibt es den evtl. nicht?
Also doch selbst was machen!?

von Matthias L. (Gast)


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>Gibt es den evtl. nicht?

Das weiss ich nicht. Ich trinke keinen Kaffee.

Ich will damit ja nur sagen, das es evtl. sinnvoller ist, sich entweder 
einer 12V Kaffeemaschine umzusehen, welche all eure Anforderungen 
erfüllt.

Oder das lokale Netz so stabil hinbekommen musst, das die Maschine und 
andere Komponenten laufen. Evtl. durch extra getrennte 
Batterie/Wechselrichter etc..

Oder aber Du konstruierst eine eigene 12V Kaffeemaschine. Vielleicht 
kannst Du die ja auch umbauen. Damit meine ich nicht, da drin 
rumzufummeln und irgendwie das Programm zu verarschen. Sondern eher, das 
230V->5V? Netzteil raus und durch ein 12V->5V Netzteil ersetzen. Weiter 
würde ich die Heizung ebenfalls auf 12V (oder besser mit Gas/Öl) 
dimensionieren. Da du dann ja auch die Steuerung selbst schreibst, 
kannst du die kleinere Heizleistung in den internen Zeiten 
berücksichtigen.

Wer weiss, vielleicht ist sowas ja eine Marktlücke?

Gruss

von Planlos (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> FU mit
> passender Leistung habe ich dann auch schnell gefunden.

Schaltpläne für FUs gibts auch hier:

3-Phasen Frequenzumrichter mit AVR
Frequenzumrichter mit Raumzeigermodulation

Probleme:
 - Sind logischerweise für drei Phasen. Müssten angepasst werden.

 - Beide primärseitig mit Brückengleichrichter -> Dicker Elko für den 
Zwischenkreis. Nicht grad optimal für dein Netz. Bei der Leistung hast 
du dann überall ein Rechteck, keinen Sinus auf der Leitung.
PFC nachrüsten.

Abgesehen davon: Gigantischer Overkill. Du hast ein blödes Heizelement. 
Dem ist die Frequenz Schnuppe, dem ist AC/DC Schnuppe, dem ist die max. 
Peak-Spannung (in Grenzen) Schnuppe. Nur die Leistung zählt.


Also: Keep it simple.

Brückengleichrichter statt PFC ist OK, wenn kein dicker 
Zwischenkreis-Elko dahinter kommt. Ausgangsleistung pulsiert mit 100 Hz? 
So what?

Leistungsteil kannst du dir bei den oben verlinkten Projekten abgucken.
Eine Halbbrücke reicht (eigentlich sogar eine "Viertel-Brücke" :), FETs 
müssen evtl. dicker werden.

Überstromabschaltung, Strommessung per Shunt etc. brauchts eher auch 
nicht.
Typisches Fehlerbild bei Heizelementen ist Durchgebrannt=>Hochohmig, 
nicht Kurzschluss.
Sicherung sollte trotzdem sein.

Zu Störabstrahlung, Netzfiltern usw. steht auch was in den Artikeln.

von buttonhit (Gast)


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Hallo Stefan,

es gibt Sanftanlaufgeräte auch für einphasige Motoren. Ob der 
nachfolgend genannte schon funktionieren würde, hab ich nicht überprüft. 
Der nette Siemens-Vertriebsmitarbeiter hilft dir da aber sicherlich.


sirius 3rw30


buttonhit

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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grundschüler schrieb:
> Nebeneffekt, der Kaffee schmeckt deutlich besser, da mit fast 100°
> gebrüht.

Besser? Anders. Ja, anders, nämlich deutlich bitterer.

von Marvin M (Gast)


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Mal so in den Raum geworfen - habe den ganzen Thread nur quergelesen... 
Ein einstellbarer Trenntrafo?

von blabla (Gast)


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auch so mal in den raum geworfen:

nutze auch ein 2.5kw Wechselrichter an einer 48V Batterie ...
die Ströme sind deutlich kleiner.

Aber hast du mal die Spannung auf deiner DC-Seite mit einem KO 
angeschaut? Spannungseinbrüche knapp unter die Sollspannung sind da noch 
das kleinste Problem, und der Wechselrichter ist einer der guten 
(Sinuswechselrichter mit Eingangs und Ausgangsfilter) ...

Vieleicht hilft ein dicker Filter (ich weisss, Drosseln für 150A sind 
teuer) zwischen Wechselrichter und Batterie die Störungen von den 
restlichen Geräten fernzuhalten.

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