[Gelöst] Spannungssensor für Akku-Überwachung

[Gernott]

(Fortführung von hier: https://forum.fhem.de/index.php/topic,20620.msg563477.html#msg563477)

Hallo

Ich habe hier in einer Eigenbau USV und in einer Alarmsirene jeweils 12 V Blei-Gel-Akkus, deren Spannungszustand ich gerne überwachen möchte. Die hängen an einem Ladegerät, aber bei einer Aktivierung durch Netzausfall gibt es eine Spannungsabsenkung und danach die Entladephase.
Was ich schon gemacht habe, ist einen Batterie-Schaltaktor HM-LC-SW1-BA-PCB an den Akku anzuklemmen. Er wird sowohl daraus versorgt und liefert ebenfalls Informationen zum Batteriezustand, allerdings nicht den aktuellen Spannungswert, sondern nur eine Schwellwertinformation.

Jetzt such ich nach einer einfachen Möglichkeit, zusätzlich regelmäßig einen Spannungswert zu erhalten. Es wurde schon ein Arduino nano + Sende/Empfangsmodul + Asksin vorgeschlagen. Die Teile habe ich auch noch in der Bastelkiste als Redundanz vom nanoCUL-Bau. Was für mich komplettes Neuland ist, wäre die Anwendung der Asksin-FW. Löten und Flashen bekomme ich hin. Hat jemand vllt. einen Basteltip für mich, evtl. von einem ähnlichen Projekt?

Danke und Gruß
G.

[Otto123]

Hi,

nimm doch einen ESP8266 (z.B. Wemos D1 mini), der hat einen Analogen Eingang für 1 Volt. Spannnungsteiler davor und ESPEasy auf das Teil. Da hast Du in einer viertel Stunde alles zusammengeklickt und über WLAN das Ding in FHEM.

Gruß Otto

[Gernott]

Hallo Otto

Diese Lösung habe ich schon gefunden. Ich schalte allerdings das WLAN im Haus nachts und bei bei Abwesenheit aus. Von daher wäre mir HM lieber. Das läuft immer, dank USV auch noch einige Stunden bei  Netzausfall.

Gruß
G.

[Otto123]

Na irgendwas ist ja immer
Dann nimm einen Arduino nano, der hat ja im Prinzip die ähnliche Technik und entweder über USB oder Ethernet.

Da kenn ich bloß nicht so eine einfache Software Lösung, aber sicher gibt es da was.

Und  mit der Arduino IDE flashen ist auch kein Hexenwerk.

Gruß Otto

[Bennemannc]

Hallo,

ich schalte mein Wlan auch aus - deshalb hat der FHEM-Server einen eigenen AP (also ein eigenes Funknetzt) mit WPA2. Mit dem Umterhalten sich neben dem WEMOS ein WIFI-CUL von Locutus, der Wemos und demnächst ein WIFI-SIGNALduino (nur Empfänger). Vermutlich kommt noch ein WIFI-CUL (Eigenbau) dazu. Cubietruck und RPI3 haben ja schon WIFI on Board.
Dazu kommt, das FHEM über den AP auch über abgeschaltetes "Haupt-WLAN" immer erreichbar ist. Wenn das "Haupt-WLAN" abgeschaltet wird, meldet sich das atablet automatisch um.

Gruß Christoph

[kadettilac89]

So Gernott,

Starposter Otto123 hat schon wiederholt was ich schon empfohlen habe Der Nano sollte alles haben was du brauchst.

Mein Vorschlag wie schon im anderen POst:

Nano über VIN mit 12V versorgen, intern wird die Spannung auf die nötigen 5V reduziert. Als Sketch kannst du den Wettersensor "missbrauchen". Du musst hier nur die Spannungsteiler mit anderen Widerständen aufbauen. In der Software musst du die Sensoren abschalten damit  diese keine Fehler melden und der Sketch nicht unnötig wach bleibt und Strom "verbraucht" (ich weiß, Strom wird nicht verbraucht). Im Sketch des Wettersensors ist auch ein Parameter enthalten der einen Faktor in der externen Strommesssung anpassen lässt. Im Modul zum Wettersensor kannst du den Schwellert der Spannung von OK zu nOK setzen. Z. B. auf 11V. Alles halb so wild und ich denke das ist genau das was du brauchst und suchst.

Lade dir hier mal den Sketch runter und schau dir das an ... https://github.com/kc-GitHub/Wettersensor

1: hast du ein bischen Softwareerfahrung, kannst du dir die Sketches bestehnender Lösungen anpassen?
2: kannst du mit dem Lötkolben umgehen ohne dir die Finger zu verbrennen? Scheinbar ja wenn du einen nanuCul bauen konntest
3: Welche Komponenten / Bauteile hast du schon? Hast ein CC1101-Modul, ein paar Widerstände um einen Spannungsteiler zu bauen. Hast du vielleicht sogar ein Breadboard um es erstmal nur zu stecken? Den nano hast scheinbar noch.
4: Was ist deine Stromquelle? Sind es wirklich 12V oder können es auch 15V sein?
5: Hast du ein Multimeter um den Aufbau zu messen?

[Rampler]

Hallo Otto

Diese Lösung habe ich schon gefunden. Ich schalte allerdings das WLAN im Haus nachts und bei bei Abwesenheit aus. Von daher wäre mir HM lieber. Das läuft immer, dank USV auch noch einige Stunden bei  Netzausfall.

Gruß
G.

Ok, dann hättest Du halt bei Abwesentheit oder Nachts keine Spannungswerte.., der Akku bricht ja auch nicht so schnell zusammen. Der WEMOS mit LETS Control IT ist für Spannungsmessung ideal, braucht dank DeepSleep auch fast keinen Strom...

[kadettilac89]

Nochmal ich ... hab mir den Sketch angesehen.

Hast du einen fertig aufgebauten nanoCul? Wenn ja dürfte dein Setup mit 3 zusätzlichen Widerständen und einem Kabel machbar sein.

Spannungsteiler 1,470 Megaohm als R3 und 100 Ohm als R4. Bezeichnung R3 und R4 aus dem Schema des Wettersensor entnommen dann siehst du wo welcher hinkommt. Lege zum Test den Ausgang an Ground der für D7 gedacht wäre und messe die Spannung die an A1 ankäme. Es sollten knapp 0,8V sein. Ist für max 15V ausgelegt. Wenn das stimmt kannst das verwenden. Test komplett ohne nano damit du den bei einem Fehler nicht verbrätst.

Das besagte "Kabel" kommt an D8 und wird zum Pairen oder zum Setting lesen an Ground gelegt. Später brauchst du da einen Microschalter.

Softwareänderungen im Sketch:
- Wettersensor.ino -57-    hm.cc.config(10,11,12,13,2,0);  ändern zu -->    hm.cc.config(10,11,12,13,--->3<---,0); Nano hat GDO0 an Pin 3 und nicht an Pin 2
- Wettersensor.h -34- #define BATTERY_MEASSUREMENT_FACTOR 17 --> den Faktor musst ändern, wahrscheinlich so zu 6 oder 7
- HMConfig_SenTHPL.pm musst in dein Modulverzeichnis deine FHEM installation legen

--> Damit könnte es schon möglich sein die Spannung zu messen. Wenn nicht musst du noch die ganzen Temp/Humidity logic im Source auskommentieren. Zum ersten Test kannst auch die Spannungsteiler weglassen und über die Serial Console prüfen welchen Outtput du bekommst. Pairng sollte gehen, Spannung wird irgend was falsches übertragen.

Pass auf wenn du gleichzeitig 12V an VIN und Console per USB anzeigen willst. Du hast dann 2 Stromquellen was funktionieren müsste, könnte aber deinen nano bruzeln. Vor allem wenn du einen billigen Nachbau aus China hast.

[Gernott]

Hallo

Danke für die zahlreichen Tips. Schwanke noch zwischen HM und WLAN/Wemos. Auf die Idee mit dem separaten WLAN vom Raspi3 onboard bin ich noch nicht gekommen. Wäre auch eine Überlegung.
Zunächst werde ich mal den Arduino Nano auf einem Breadboard in Betrieb nehmen, da die Teile da sind.
Für die Funkerei habe ich hier noch ein Fake-868 Modul in der Bastelkiste, mit dem würde ich es mal testen.

Zur Strom- bzw. Spannungsquelle: Es sind 12 V Blei-Gel-Akkus. Die Ladeschlussspannung ist laut Datenblatt des Laders 13.4 V. Sollte also gehen, da der Nano bis max. 20 V betrieben werden kann. Multimeter ist auch da.
Da ich mit dem Sketch vermutlich Hilfe brauche, würde ich mich nochmal melden.

Nochmal an alle, vielen Dank für die Empfehlungen und Ratschläge.

Viele Grüße
G.

[Gernott]

Nochmal ich ... hab mir den Sketch angesehen.

Hallo kadettilac89

Kaum hatte ich die andere Antwort abgeschickt, war Dein Beitrag on-line. Nein, einen fertigen NanoCul habe ich nicht, aber ich kann mir das zum Testen zusammenstecken. Danke für den Hinweis mit den zwei Spannungen im USB-Betrieb. Das rettet meinen China-Klon wohl das Leben.
Am Wochenende werde ich mal die Bastelei starten und melde mich mit weißem oder schwarzem Rauch oder einem Spannungswert.

Viele Grüße
G.

[Gernott]

Ok, dann hättest Du halt bei Abwesentheit oder Nachts keine Spannungswerte.., der Akku bricht ja auch nicht so schnell zusammen. Der WEMOS mit LETS Control IT ist für Spannungsmessung ideal, braucht dank DeepSleep auch fast keinen Strom...

So dick ist der Akku auch nicht. Mit einem Raspi3 und nacktem FHEM läuft die USV etwa 4 Stunden. Mit HM-USB und nanoCUL wohl noch etwas weniger. Meine Nacht ist schon noch etwas länger. Ich werde mir aber mal den WEMOS bestellen, das Teil interessiert mich.

[Ma_Bo]

Wenn es was von Homematic sein soll, schau mal hier: http://homematic-forum.de/forum/viewtopic.php?f=31&t=15192

Hab ich mir auch umgebaut und er funktioniert zuverlässig.

Grüße Marcel


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[Gernott]

Wenn es was von Homematic sein soll, schau mal hier: http://homematic-forum.de/forum/viewtopic.php?f=31&t=15192

Hallo Marcel

Danke für den Hinweis. Auf die Seite war ich auch schon gestoßen. Allerdings ist das eher eine teure Umwidmung. Da setze ich mich lieber ein paar Stunden hin und bastele, ist ja Hobby und dank des hilfreichen Forums immer ein erfolgreiches Vergnügen.

Viele Grüße
G.

[Gernott]

Spannungsteiler 1,470 Megaohm als R3 und 100 Ohm als R4. Bezeichnung R3 und R4 aus dem Schema des Wettersensor entnommen dann siehst du wo welcher hinkommt. Lege zum Test den Ausgang an Ground der für D7 gedacht wäre und messe die Spannung die an A1 ankäme. Es sollten knapp 0,8V sein. Ist für max 15V ausgelegt. Wenn das stimmt kannst das verwenden. Test komplett ohne nano damit du den bei einem Fehler nicht verbrätst.

Hallo kadettilac89
Habe mir gerade mal den Spannungsteiler angesehen, auf https://github.com/kc-GitHub/Wettersensor/raw/master/Schematic/Schematic-RF.pdf.
Dort sind ein 470k (R3) und 100k Widerstand (R4) als Teiler geschaltet. Das könnte ich für 15 V so lassen, da damit die Teilerspannung über 100k etwa 2.6 V sind und damit innerhalb der Spezifikation des analogen Einganges liegt (5 V). Allerdings wird damit der D7 nicht mit zu hoher Spannung belastet? Ich nehme mal an, daß der D7 nur zum Messen kurz auf Masse gezogen wird (Low). Im ausgeschalteten Zustand (High) würden dann in dieser Schaltung 15 V auf dem PIN liegen, was wohl nicht zulässig ist.
Ich nehme mal an, ich muß für Spannungen > 5 V den Teiler dauerhaft auf GND legen. Der dann dauerhaft fließende Teilerstrom ist allerdings keine allzu große Belastung für meine zu überwachende Quelle (26 µA bei 15 V).

Gruß
G.

[kadettilac89]

Mach bitte Spannungsregler rein da die interne referenzspannung 1.1v ist. Darum überhaupt Spannungsregler. Wenn du höher gehst funktioniert es nicht. Alternativ kannst auch Code umschreiben und eigene referenzspannung einbauen