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FHEM => Anfängerfragen => Thema gestartet von: Snakekick am 06 Juni 2013, 08:26:34

Titel: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 06 Juni 2013, 08:26:34
Hallo,
ich betreibe eine recht kleine Photovoltaikanlage (80W)bei der sich ein Wechselrichter nicht lohnt.
Da ich das eher aus Spaß an der neugier betreibe würde ich sehr gerne erfassen wie viel Ampere die Anlage im Moment liefert.
FHEM scheint für mich auf den ersten blick das mittel der Wahl zu sein, verzweifle allerdings jetzt schon bei den grundlegenden dingen.
Eine Fritzbox auf der FHEM läuft habe ich bereits. Was mir jetzt fehlt sind die passenden(und bezahlbaren) Sensoren.
Was ich finde sind Wechselstrom Sensoren (die Fritz!DECT 200 wird mir wohl kaum passende werte liefern wenn ich sie mit gleichstrom betanke oder?;)

Kann mir da jemand vielleicht ein paar tips geben.
Das wäre echt klasse.

Vielen Dank im voraus.

Mattthias




Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Puschel74 am 06 Juni 2013, 08:45:04
Hallo,

! ACHTUNG ! ! BRANDGEFAHR !

einen Wechselstromsensor sollte man NIE an Gleichstrom betreiben wenn keine Schutzschaltungen vorgesehen sind und der Sensor nicht dafür geeignet ist (und das ist der Fritz!DECT 200 nach meinem Wissen nicht).

Grund: Bei einem Wechselstrom wird, bedingt durch das ständige umpolen des Feldes, eine Strombegrenzung erreicht welche
verhindert das der Strom einen unkontrollierbaren Wert annehmen kann.
Daher ist bei einem Wechselstromsensor auch der ohmsche Widerstand geringer als bei einem Gleichstromsensor.
Hier sieht man schon: Ein Gleichstromsensor hat einen höheren ohmschen Innen-Widerstand um den Strom begrenzen zu können
(mehr Wicklungen auf dem Eisenkern).

Wenn du einen Wechselstromsensor an Gleichstrom betreibst wird dieser dir logischerweise falsche Werte anzeigen aber
a) im besten Fall raucht der Sensor ab und im
b) wahrscheinlicheren schlimmsten Fall raucht dir auch deine Photovoltaikanlage ab (Brandgefahr!!)

Es sei den die Anlage besitzt Abgangsseitig eine richtig dimensionierte Sicherung - was hoffentlich der Fall ist.
Dann wird dir diese auslösen und so einen Schaden verhindern.
Der Sensor wird dann aber schon (vermutlich) das zeitliche gesegnet haben.

Zu deiner Frage welcher Sensor geeignet wäre um Gleichstrom zu messen muss ich leider passen.

Grüße

Edith: Elektrotechnischen Blödsinn korrigiert - Die Gegeninduktion greift natürlich nur wenn am Messwandler sekundärseitig Strom fliesst welcher ein gegengerichtetes Wechselfeld aufbaut.
Daher müssen Stromwandler immer sekundärseitig kurzgeschlossen werden wenn keine Messung erfolgt bzw. das Messgerät abgebaut wird - was aber schon zu tief in die Materie geht für die Benutzung von FHEM ;-)
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Inhumierer am 06 Juni 2013, 11:30:40
Mal ein 12V-Panel vorausgesetzt, ganz grob über den Daumen:
P = U*I, I = P/U 80W/12V=6,67A
Bedeutet, Dein Stromsensor sollte ohne weiteres 10A verkraften. Eine Messung mit einem in Serie geschalteten Widerstand dürfte da problematisch werden.
An einem 0R1 würden bei 10A 1V abfallen, bei 6A entsprechend 0,6V. Dabei würden auch schon 6W in Wärme umgesetzt, ist ja auch nicht Sinn der Sache.
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 06 Juni 2013, 11:40:06
könnte man nicht sowas :
http://www.conrad.de/ce/de/product/101668/VOLTCRAFT-PM-60V20A-DC-Leistungsmessgeraet-PM-60V20A-Spannung-500-6000-VDC-000-6000-VDC-mit-externer-Spann (//www.conrad.de/ce/de/product/101668/VOLTCRAFT-PM-60V20A-DC-Leistungsmessgeraet-PM-60V20A-Spannung-500-6000-VDC-000-6000-VDC-mit-externer-Spann)

irgendwie mit nem 1wire device koppeln?


sorry ich hab echt kein plan ;(
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Puschel74 am 06 Juni 2013, 11:47:03
Hallo,

das von dir verlinkte Gerät besitzt einen seriellen Ausgang.
Dieser sollte sich, lt. Anleitung zum Messwandler per "PM/USB-Adapter" (was auch immer das sein mag) anzapfen lassen.

Wie es über diesen dann in FHEM geht kann ich dir nicht sagen.
Ich hab mir nur schnell die Anleitung zum verlinkten Gerät überflogen.

Eine Messung per Widerstand kommt aufgrund der Verlustleistung am Widerstand wohl kaum in Betracht.
Es sei den der Kühlkörper ist ausreichend dimensioniert und bringt die Wärme schnell genug weg ^^

Grüße
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Inhumierer am 06 Juni 2013, 15:15:48
Die serielle Schnittstelle sollte sich allerdings anzapfen lassen. Wenn die FHEM-Box keine Schnittstelle bietet, sollte z.B. ein AVR Net-IO tun.

Die Messung per Widerstand funktioniert sicherlich, aber wenn zum Messen schon 5 oder 10% der Energie in dem Widerstand verbraten werden, verschlechtert das ja wohl den Wirkungsgrad erheblich.

Elegant wäre natürlich ein Solar-Laderegler der die Daten direkt freiwillig rausrückt. Zumindest die, die ich auf die Schnelle so gefunden habe, überwachen nur die Ladespannung, nicht den Ladestrom.
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 06 Juni 2013, 15:27:12
das FHEM und die Energiemessung kein plug and play ist war mir klar.
Das dieser Anwendungsfall (für mich) dem neu erfinden des Rades gleicht schockt mich schon.
Hall Sensoren lesen sich auch nett.. aber da hab ich genausowenig nen plan davon wie ich die zum laufen bekomme.
Tutorials die von Anfang bis zum ende gehen sind leider sehr rar gesät.



Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Puschel74 am 06 Juni 2013, 15:48:32
Hallo,

nun ja.

ZitatDas dieser Anwendungsfall (für mich) dem neu erfinden des Rades gleicht schockt mich schon.

So schlimm ist es nun auch wieder nicht.

Zitatdas FHEM und die Energiemessung kein plug and play ist war mir klar.

Das ist so auch nicht ganz richtig. Trifft bei dir aber leider zu.
Den passenden WR vorausgesetzt und die Energiemessung mit FHEM ist beinahe Plug&Play.

Hallsensoren sollte es auch als 1-Wire geben - diese würden sich relativ einfach in FHEM einbinden lassen.
Passende Hardware natürlich vorausgesetzt um die Sensoren abfragen zu können.

Aber ein Tutorial von Anfang bis Ende wirst du leider nicht so ohne weiteres finden.

Hausautomatisierung ist noch nicht lange für die "breite Masse" interessant da bisher einfach zu teuer.
(Auch) durch FHEM hat dieser Sektor einen Boom erlebt da man keine Server oder spezielle Hardware benötigt.

Eine FritzBox reicht für den Anfang.

Wer schon ein FS20- oder HM-System (nun auch MAX etc.) besitzt kann mit einem CUL/CUNO etc. recht simple die alte
Zentrale auf den Recyclinghof bringen (oder im Internet verkaufen) und die Geräte über die FritzBox nicht nur überwachen und steuern sondern auch noch recht umfangreich programmieren (versucht das mal bei FS20 mit der FHZ1000 ^^).

Daher, und weil es eben so viele Geräte mit unendlichen vielen Anwendungsmöglichkeiten gibt, wirst du noch nicht viele Tutorials finden.
Wenn dann ein bestimmtes Gerät in einem einzigen Anwendungsfall kommt stehst du erstmal alleine da.
Aber 1-Wire lässt sich recht easy in FHEM einbinden und abfragen.
Da kann (und wird - behaupte ich mal) dir das Forum und seine Mitglieder sicher behilflich sein.

Nach dem Motto: Wer nicht wagt der nicht gewinnt.

ZitatDa ich das eher aus Spaß an der neugier betreibe würde ich sehr gerne erfassen wie viel Ampere die Anlage im Moment liefert.

Aus Spaß an der Neugierde habe ich auch mit FHEM angefangen (und ich war sicher nicht der einzigste).

Eines kann ich dir aber versprechen:
Wenn erstmal die Sensoren laufen und du die Ampere deiner Anlage in FHEM grafisch darstellen kannst fallen dir schlagartig 1000-e Möglichkeiten ein was du noch machen willst.

Grüße

P.S.: Die nach dir kommen und auch so eine Photovoltaikanlage haben (oder solche Sensoren verwenden möchten) werden sich sicher über deinen Wiki-Beitrag oder Tutorial freuen ;-)

Edith:
Hier hab ich mal was gefunden auf die Schnelle - http://de.farnell.com/allegro-microsystems/acs712elctr-20a-t/sensor-strom-20a-soic8-712/dp/1329624 (//de.farnell.com/allegro-microsystems/acs712elctr-20a-t/sensor-strom-20a-soic8-712/dp/1329624)
Ist zwar kein 1-Wire, liefert aber proportional zum Strom eine Ausgangsspannung von 0 - 8 V DC (wenn mich mein Englisch nicht ganz verlassen hat).
Noch ein bischen gemauschelt damit (auf 5V gebracht) und einem AVR-NET-IO am adc gefüttert.
Per FHEM abgefragt und umrechnen lassen.
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: PeMue am 06 Juni 2013, 16:28:19
Hallo zusammen,

ich glaube nicht, dass es Hallsensoren für Strommessung als 1-wire gibt. Aber im Prinzip ist der von Puschel gelinkte IC geeignet, setzt aber voraus, dass Matthias ein Layout macht, bei dem der zu messende der Strom (entweder der Plus oder der Minuszweig) am IC in einigermaßen definiertem Abstand "vorbeigeschleift" wird und vom Hall IC gemessen wird. So geschwind mit laborleitung vorbei ziehen geht das nicht. Und die Sache muss dann noch kalibriert werden.
Hier (//www.all-electronics.de/media/file/3428) habe ich einen Artikel über das Thema gefunden.
Von LEM (//www.lem.com/hq/de/content/view/270/351/) gibt es Strommessmodule, die schon fertig aufgebaut sind, allerdings sind die vermutlich für den Hobbyisten fast nicht bezahlbar. Und die Frage ist, wie kommt die Ausgangsspannung in fhem. Beim Raspberry Pi würde ich einen ADC an SPI bzw. an I2C ranhängen und messen. Mit der Fritz Box wird das schon schwieriger. Aber eine fertige Lösung (es sei denn, hier im Forum hat jemand dasselbe Anliegen) wird es vermutlich nicht geben.

Gruß PeMue
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Puschel74 am 06 Juni 2013, 16:46:38
Hallo,

dazu

ZitatIC in einigermaßen definiertem Abstand "vorbeigeschleift" wird und vom Hall IC gemessen wird

würde ich die Leiterbahn direkt unter dem IC durchführen.

ZitatSo geschwind mit laborleitung vorbei ziehen geht das nicht. Und die Sache muss dann noch kalibriert werden.

Klar. Mal eben mit einer Laborstrippe einen Versuchsaufbau machen wird schwierig werden.
"Kalibrieren" wird zuhause evtl. etwas schwer werden - benötigtes Equipment.
Aber eine Vergleichsmessung mit einem handelsüblichen Messgerät und dann passend umrechnen müsste gehen.

ZitatUnd die Frage ist, wie kommt die Ausgangsspannung in fhem.
Wie schon geschrieben. Ein bischen gemauschelt mit einem Spannungsteiler und einen adc des AVR-NET-IO damit gefüttert (oder einen RasPi - auf dem könnte dann auch fhem schon laufen ;-) ).

ZitatMit der Fritz Box wird das schon schwieriger.
Nicht mit einem AVR-NET-IO.

ZitatAber eine fertige Lösung (es sei denn, hier im Forum hat jemand dasselbe Anliegen) wird es vermutlich nicht geben.
Und genau das wird der Hacken sein.
Eine Platine layouten, belichten, ätzen mit allem was dazu gehört - das Equipment hat auch nicht jeder zuhause.
Wobei für einen Versuchsaufbau auch eine Lochraster reichen müsste *grübel*

Grüße
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: PeMue am 06 Juni 2013, 17:00:27
Hallo Puschel,

habe gar nicht gesehen, dass der AVR-NET-IO eine Ethernetschnittstelle hat. Ja, dann geht es auch mit der Fritz Box. Aber die Zusatzplatine für die Strommessung (und das Gehäuse, der "Horror" eines jeden Elektrikers) bleibt ...
Muss mal sehen, wie ich auf mein AVR-NET-IO (ja, das Ding steht bei mir undgenutzt im Schrank) den Ethersex draufbekomme, aber das wird vermutlich dauern ...

Gruß PeMue
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Puschel74 am 06 Juni 2013, 17:16:38
Hallo PeMue,

ZitatAber die Zusatzplatine für die Strommessung

Wie gesagt. Zu Testzwecken reicht auch eine Lochraster denke ich mal (müssen ja keine 20A drüberlaufen).
Da müsste der Aufwand in vertretbaren Grenzen bleiben.
Ich werd mal schauen ob ich so einen Sensor bekomme.
Platine hab ich noch und die Bauteile aussen rum sind auch schnell organisiert.

Zum abstimmen (abgleichen) auf den AVR-NET-IO kann man auch ein Poti am Ausgang verbauen.
So hat man immer die Möglichkeit zum nachjustieren.

ZitatMuss mal sehen, wie ich auf mein AVR-NET-IO (ja, das Ding steht bei mir undgenutzt im Schrank) den Ethersex draufbekomme, aber das wird vermutlich dauern ...
Ethersex ist recht schnell kompiliert und auf den µC geflasht ;-)
Das geht recht bequem auf einem RasPi - Linux in einer virtuellen Umgebung ist bei mir für sowas weg ;-)

Grüße
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 06 Juni 2013, 18:02:27
wow.. hier gehts ja gut ab. da ich eh keine Ahnung hab schau ich mal und wart ab was passiert.
sollte am ende ne kauf und nutzbare Lösung entstehen, wahnsinn:))))
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: PeMue am 06 Juni 2013, 18:31:20
Hallo Matthias,

für Geld gibt es auf dieser Welt viel (bzw. fast alles), die Frage ist, was Du dafür gerne ausgeben würdest :-))
Ich meine, auf einer Messe solche Sensoren (als Chip) gesehen zu haben, aber das Layout muss man halt dazu noch machen. Wenn sich mehrere Interessenten für so etwas finden würden, wäre auch eine Aufsteckplatine für den Raspberry Pi denkbar, da müsste man halt Strom und Rechner sauber entkoppeln und vernünftig testen ...

Gruß PeMue
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 06 Juni 2013, 18:34:29
naja... auch falls man mich teert und federt würde ich sagen <100€
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: PeMue am 07 Juni 2013, 13:49:57
Hallo Matthias,

hier (//ruthner.at/wp/2012/02/strommessung-mit-hall-sensor/) habe ich einen interessanten Artikel gefunden. Das zugehörige Modul (//www.pololu.com/catalog/product/1187/resources) scheint auch erschwinglich. Die Frage ist, ob Du die Fritz Box unbedingt verwenden willst oder einen Raspberry Pi einsetzen würdest ...

Gruß PeMue
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 07 Juni 2013, 14:06:58
wow, das sieht gut aus. nen pc der dauerhaft an ist habe ich.
Fehlt nur noch das Board.
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: PeMue am 07 Juni 2013, 14:31:17
Hallo Matthias,

und hier (//www.reichelt.de/USB-Messlabor-A-D-Messkarten/DES-8-12-USB/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=77898;GROUPID=4051;artnr=DES+8-12+USB) wäre ein Board, dass (vielleicht?) auch an der Fritz Box funktionieren würde. Welches Betriebssystem läuft denn auf Deinem PC? Denn das bestimmt, wie die Daten nach fhem kommen ...
Die Adapterplatine mit den Operationsverstärkern würde ich (als Lochraster) selber hinbekommen ;-)

Gruß Peter
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 07 Juni 2013, 14:34:46
auf dem pc läuft ein ubuntu.
hmm war das ein angebot?;))
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 07 Juni 2013, 15:14:48
hallo, wie sieht es damit aus:
http://www.inmotion.pt/store/30-amp-current-sensor-acdc (//www.inmotion.pt/store/30-amp-current-sensor-acdc)
könnte ich das teil an dem reichelt board betreiben?
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: PeMue am 07 Juni 2013, 15:47:37
Hallo Matthias,

ja, müsste gehen. Ich finde es aber zu teuer und etwas überdimensioniert (AC und DC Messausgang parallel).
Habe bei H-Tronic nachgefragt, ob das Reichelt Board überhaupt für Linux taugt.
Solange es sich um ein paar Operationsverstärker auf einer Lochrasterplatine handelt, kann ich das schon machen. Die generelle Frage wäre dann, wer macht das Gehäuse bzw. wer schreibt das Perl Skript ...
Wenn PC, dann müsste der fhem Server darauf laufen.

Gruß PeMue
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Snakekick am 07 Juni 2013, 16:03:21
wow danke!
Gehäuse ist das geringste, der akku/laderegler stehn auf nem verglasten/trockenem Balkon.
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: Inhumierer am 07 Juni 2013, 22:45:53
Die haben doch eine andere kleine Platine im Programm, die genau zum Problem passt: http://www.inmotion.pt/store/acs714-current-sensor-carrier-30a (//www.inmotion.pt/store/acs714-current-sensor-carrier-30a)
Musst Du eigentlich nur noch an nen AD hängen, z.B die hier erwähnten USB-Interfaces, oder nen AVR Net-IO.
Titel: Aw: Energiemessung DC
Beitrag von: PeMue am 10 Juni 2013, 19:19:27
Hallo Matthias,

anbei die Antwort von H-Tronic auf folgende Frage:
Zitat... ich habe eine Frage zum 8-Kanal 12-bit USB Datenerfassungssystem (//www.reichelt.de/USB-Messlabor-A-D-Messkarten/DES-8-12-USB/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=77898;GROUPID=4051;artnr=DES+8-12+USB): Funktioniert dies auch unter Linux? Benötigt man dazu Treiber oder wird dies automatisch erkannt?
Antwort:
Zitat... leider, wir haben kein Linux-Betriebssystem und können das auch nicht testen.
Es werden aber nur Treiber vom Betriebssystem benutzt, da könnte sein das dies auch unter Linux funktioniert.
Da ist jetzt die Frage, ob Du die knapp 40 Euro investieren würdest, um zu schauen, ob das Ding unter Linux funktioniert oder nicht.
Meiner Ansicht nach sthen die Chancen gut, zusammen mit dem ACS714 Modul (und Programmieraufwand) würde das Dein Problem lösen ...

Gruß PeMue