Ich möchte Strom und Spannung einer Solaranlage primärseitig (also vor dem Wechselrichter) dauerhaft per MC messen. Für den Strom gibts diese schönen Stromsensoren (5,20,30A) auf Hall-Basis mit SPI-Ausgang. Für Spannung konnte ich leider Nichts in der Form finden. Ein bei Ebay massenhaft angebotener "Spannungssensor" ist bei genauem Hinsehen lediglich ein SMD-Spannungsteiler, also nicht potentialfrei. Nun könnte ich die Spannung ja auch per Stromsensor an einem Widerstand messen - leider beginnen diese erst bei 5A. Um da den Messbereich auszunutzen ist mir der Energieverlust zu hoch. Kennt jemand ein Modul wie das hier, nur wesentlich empfindlicher (z.B. 100mA)? Danke. http://www.ebay.de/itm/ACS712-Stromsensor-5A-20A-30A-Range-Modul-Current-Sensor-fuer-Arduino-Bascom-/221862668175?_trksid=p2141725.m3641.l6368
:
Bearbeitet durch User
Ist es keine moeglichkeit um einen USB isolator ein zu setzen ?
Frank E. schrieb: > Für Spannung konnte ich leider Nichts in der Form finden. Da gibts viele Möglichkeiten. "Klassisch" nimmt man einen Spannungs- Frequenzwandler und schickt dessen Signal über einen Optokoppler. Aber inzwischen gibt es ja auch jede Menge AD-Wandler, die über eine serielle Schnittstelle verfügen. Auch deren Signal kann man über OKs schicken.
Patrick C. schrieb: > Ist es keine moeglichkeit um einen USB isolator ein zu setzen ? Ich würde ungern den Arduino auf der Modulseite betreiben, ich möchte auch messen, wenn (fast) Nichts aus der Solaranlage kommt.
Harald W. schrieb: > Frank E. schrieb: > >> Für Spannung konnte ich leider Nichts in der Form finden. > > Da gibts viele Möglichkeiten. "Klassisch" nimmt man einen Spannungs- > Frequenzwandler und schickt dessen Signal über einen Optokoppler. > Aber inzwischen gibt es ja auch jede Menge AD-Wandler, die über > eine serielle Schnittstelle verfügen. Auch deren Signal kann man > über OKs schicken. Spannungs-Frequenz-Wandler klingt gut, kenne das Prinzip von Licht-Frequenz-Wandlern. Gibts da was Fertiges mit SPI oder i2c oder sonsig Arduino-freundlicher Schnittstelle?
Frank E. schrieb: > Für Spannung konnte ich leider Nichts in der Form finden. Es gibt Trennverstärker für fast jeden Zweck. Allerdings ist das professionelle Technik und daher nicht billig, und ich glaube den chinesischen Nachahmern sind da die Stückzahlen zu gering. Georg
Frank E. schrieb: > Ich würde ungern den Arduino auf der Modulseite betreiben, ich möchte > auch messen, wenn (fast) Nichts aus der Solaranlage kommt. du kannst ja auch den Arduino extern (mit einen eignen Netzteil) versorgen.
Problematisch ist, dass ich einem Messbereich von 40V brauche (die Soarmodule liefern 36V) UND bis zu 30A. Es gibt da diese Kombi-Sensoren mit INA216 oder MAX471 - aber die sind alle zu schwächlich. Könnte man da mit Strom- u. Spannungsteiler was ausrichten? Auch bin ich mir nicht sicher, ob sie wirklich Potentioalfrei arbeiten ... ?
:
Bearbeitet durch User
Du musst eigentlich nicht potentialfrei messen, denn irgendwo ist das Potential der PV-Module angebunden. Du musst bloss differentell messen, am einfachsten mit einem fertigen Instrumentenverstärker wie INA117. Da du eigentlich nichts verstärken musst sondern abschwächen erst mal 2 Spannungsteiler an das PV MOdul
1 | +---+--... |
2 | | | |
3 | | R1 +--R5--+----- +5V |
4 | | | | | |
5 | | +-----(-----|+\ MCP6N11 |
6 | | | | | >--- A/D |
7 | + | R2 +--(-----|-/ |
8 | | | | | | \ |
9 | PV +--)--+--R6--+--+-- 0V deine Schaltung |
10 | | | | ^ |
11 | - | R4 | ca. 2.5V |
12 | | | | |
13 | | +--+ |
14 | | | |
15 | | R3 |
16 | | | |
17 | +---+--... |
MaWin schrieb: > Du musst eigentlich nicht potentialfrei messen, denn irgendwo ist das > Potential der PV-Module angebunden. sicher? Ich meine die Anlagen sind nicht verbunden. So kann es bei einem Defekt zu keinem Kurzschluss kommen. Auch haben einige Anlage eine Isolationsüberwachung, das geht schlecht wenn sie mit Erde verbunden sind. Potentialfrei würde ich hier auf jeden Fall messen, bzw. einen µC mit einer extra Stromversorgung per OK anbinden.
Frank E. schrieb: > Ich würde ungern den Arduino auf der Modulseite betreiben, ich möchte > auch messen, wenn (fast) Nichts aus der Solaranlage kommt. Ein Mikrocontroller ist selbst ein toller Multiprotokoll-Spannungsmesser. Es spricht nichts dagegen, einen ATTiny o.ä. direkt ans Modul anzuschließen und mit etwas Code zur Messung zu befähigen. Was du danach anschließt und wie der Code ausgestaltet wird ist deine Sache. (Immerhin sagst du ja nicht, wie genau das gemessen werden soll und 100mA für die Messung zu verschwenden ist bei >30V schon ein ganzes Stück Leistung.) Es würde nämlich durchaus gehen, ein paar Fensterkomparatoren zu stapeln und damit 20 und mehr LEDs in einer Kette zu betreiben, davor einen Helligkeitssensor anzuschnallen und die Gesamthelligkeit als Maß der Spannung zu interpretieren. Ich frage mich allerdings, warum Strom und Spannung so von Interesse sind. Im Idealfall werden Solaranlagen mit soetwas mit einem Optimum betrieben. Demnach wird der Strom geregelt, um eine recht hohe Modulspannung zu erzielen. Das nennt sich dann Maximum Power Point. Wenn das alles gut gemacht ist, wird einzig der Strom variieren. Die Spannung wird sich nur in Abhängigkeit von der Temperatur ändern.
Peter II schrieb: > MaWin schrieb: >> Du musst eigentlich nicht potentialfrei messen Finde auch, potentialfrei hat immer was. Andererseits würden kaskadierte hochohmige Widerstände, nicht zu kleine Gehäuse, und kurz vorm Ende ein Überspannungsschutz (so zackelige Leiterbahnen gegen Erde ohne Isolierlack drüber;) reichen. Aber wo ein Blitzeinschlag sein kann, sicher auch ein Blitzableiter installiert ist, hat man sogar Probleme, dass so 2kV oder was auch immer ein Standard-Optokoppler bietet, nicht gerade pralle ist. Da muss man guten Blitzschutz auch in jeder Zwischenstufe und jedem Klemmenkasten realisieren. Ansätze: * Wechselrichter fragen? Liefert der Wechselrichter nicht die Daten über eine Serielle ??? * optisch Wenn man selber messen will und blitzsicher: da bleibt Plaste-Multimode-Faser ;) Da fasziniert mich immer Optische Messtechnik ... Im Idealfall würde man optische Sensoren nehmen, eigentlich mit passenden Materialien billig zu realisieren, aber nicht sehr verbreitet. Dann kann man sich in gehörigem Abstand gemütlich zum Beispiel an die Fritz!Box per WLAN oder Ethernet hängen und einen Arduino-Messprotokoll-Knecht laufen lassen. Oder was auch immer. * USB: USB ist gefallen als Stichwort. Wenn man auf der zu isolierenden Seite irgendwoher 5V bekommt, gibt es von Corning optical USB3 cables, bis 50m, da ist zwar ein Drähtchen neben bei für die Stromversorgung des entfernten Tranceiver-Platinchens (da ist jeweils echte LWL-Technik drauf, VCSEL mit vollen 5GBit/s und Empfänger, PIN-Diode wohl, und nen USB3-Chip. Da könnte man die Stromversorgung aber strippen von den beiden LWL-Leitern und auf der anderen Seite separat einspeisen auf das Platinchen. Mal messen, was es braucht, vor dem Strippen. Für vorübergehendes würde ich am Ehesten da Akkus nehmen. Für stationäres könnte man auch überlegen, ob man an den Wechselrichter geht und den fragt, was er so an Stromversorgungen eingebaut hat, die eh' auf dem Potential der Solarpanels hängen oder damit in Bezug stehen. * isolierter AD Billiger und einfacher, als man denkt: Ich habe mir auch schon von AnalogDevices AD.com Samples von deren iCoupler-Technologie schicken lassen, hat aber auch "nur" 5kV Isolation. Das hat den Charm, dass es bei dieser Serie A/D-Wandler gibt, die ihre Stromversorgung selber auf die andere Seite schaufeln. Man braucht nur ein paar SMD-Kondensatoren an die Chips packen. Die iCoupler haben geteilte Chips, die "Micro-Trafo-Spulen" als "Leiterbahnen" auf dem Die realisiert haben. Die werden dann mit hoch isolierendem Material auf Distanz im Chip vergossen. Manche der icoupler-Chips bieten auch an, eigene Elektronik bis ein paar mA mit dieser "sekundären" Stromversorgung zu bedienen. Sie sagen, dass Optokoppler altern, nichtlineare Effekte bei haben, etc., und die Übertragung mit einem Puls-Strom in iCouplern diese Probs nicht hat. Habe aus der Baureihe iCoupler auch schon isolierte RS485 für Bühnentechnik (ADAT, DMX) benutzt. Einfach den Chip auf eine SMD-zu-2,54mm Adapterplatine gehockt und die Kondensatoren mit Lackdraht direkt dran. Würde heute aber ein Platinchen ätzen. Wenig größer als der Chip reicht ;) Schau Dir zum Beispiel mal das Datenblatt vom ADE7912/7913 3-ch Isolated ADC with SPI an: http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/12c4/0900766b812c45ba.pdf Two (ADE7912) or three (ADE7913) 24-bit isolated, Σ-Δ analog-to-digital converters (simultaneously sampling ADCs) Integrated isoPower, isolated dc-to-dc converter On-chip temperature sensor 4-wire SPI serial interface etc., die goodie list geht noch weiter... Da geht schon was ;) Gruß! Andi
Frank E. schrieb: > Ich möchte Strom und Spannung einer Solaranlage primärseitig (also vor > dem Wechselrichter) dauerhaft per MC messen. Für den Strom gibts diese > schönen Stromsensoren (5,20,30A) auf Hall-Basis mit SPI-Ausgang. > > Für Spannung konnte ich leider Nichts in der Form finden. Ein bei Ebay > massenhaft angebotener "Spannungssensor" ist bei genauem Hinsehen > lediglich ein SMD-Spannungsteiler, also nicht potentialfrei. Nimm einen geeigneten I2C- oder SPI-ADC, zB MCP3201, dazu einen ADuM1401 als SPI-Isolator oder einen ADuM1251 für I2C, und einen kleinen 1W DC-DC-Wandler wie zB den hier: http://www.reichelt.de/DC-DC-Wandler-diverse/SIM1-0505S-DIL8/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=7247&ARTICLE=35039&OFFSET=16&; MCP3201: http://www.reichelt.de/ICs-MCP-3-5-/MCP-3201-CI-SN/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=5472&ARTICLE=90075&OFFSET=16&; MCP3204: (wie MCP3201, aber 4 Eingänge) http://www.reichelt.de/ICs-MCP-3-5-/MCP-3204-CI-SL/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=5472&ARTICLE=90078&OFFSET=16&; ADuM1401: http://www.reichelt.de/ICs-ADC-ADXRS-/ADUM-1401-ARWZ/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=5458&ARTICLE=185566&OFFSET=16&; Das ganze dann zusammenzusetzen ist eine einfache Fingerübung. fchk
Hi Warum so kompliziert? Die Spannungsmessung sollte ein jeder µC mit einem Spannungsteiler hinbekommen. So teuer sind 2 Widerstände und ein kleiner µC nun auch nicht mehr. Klar, daß das Ding 'eingenordet' werden muß. Den Strom kann man über den Hall-Sensor erfassen. Beide Daten können direkt am Modul erfasst werden, sobald etwas Sonne da ist, damit die 5V (3.3V?) für den µC vorrätig sind. Die Begrenzung der Modulspannung auf für den µC ungefährliche Werte sehe ich dann als den schwierigeren Part an. Die Datenübertragung per Blinke-LED auf Plastik-Lichtwellenleiter, damit der Blitz draußen bleibt. Drinnen sitzt der Partner des PV-µC und liest die Daten ein. Was Der dann damit macht, muß Er dann aber schon selber 'sehen'. MfG
posti schrieb: > Klar, daß das Ding 'eingenordet' werden muß. > Den Strom kann man über den Hall-Sensor erfassen. > Beide Daten können direkt am Modul erfasst werden, sobald etwas Sonne da > ist, damit die 5V (3.3V?) für den µC vorrätig sind. > Die Begrenzung der Modulspannung auf für den µC ungefährliche Werte sehe > ich dann als den schwierigeren Part an. Soweit ok. Und nun über einen ESP8266 ins WLAN, das ist ne prima galvanische Trennung. Die Auswertung kann dann auf jedem beliebigen Gerät im LAN erfolgen. MfG Klaus
Frank E. schrieb: > Ich würde ungern den Arduino auf der Modulseite betreiben, ich möchte > auch messen, wenn (fast) Nichts aus der Solaranlage kommt. Der “Arduino“ arbeitet bis unter 2V und braucht bei geeigneter Programmierung auch bis unter 1uA Strom dabei. Ich glaube wenn deine Anlage weniger als das liefert brauchst du das auch nicht mehr messen... Wenn du mal nen uC auf der Primärseite hast, ist potentialfrei einfach: Funk, Optokoppler, TOSLINK... Alles mit Prüfsumme. Um deine Frage nach alternativen Lösungen zu beantworten: mit nem Flip Flop und einem RC-Glied kann man einen Delta-Sigma-Modulator bauen, der einen Analogwert in ein 1-Bit-Signal verwandelt, das einfach und linear durch einen Optokoppler geschickt werden kann.
Man kaufe sich 2 einfache Multimeter mit RS232 Ausgang, der ist per Optokoppler galvanisch getrennt. Einfacher und sicherer geht es kaum.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.