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BID = 973889
Matthias O.
Gerade angekommen
Beiträge: 4
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Hallo,
ich möchte eine im Freien stehende dauerhafte Messstation (Datenlogger und Sensoren) umbauen welche momentan nur mit 230V Netzspannung betrieben wird.
In Zukunft soll sie am 230V Netz angeschlossen sein, bei kurzen Stromausfällen (unterbrechungsfrei) auf Batterie- und Solarbetrieb umschalten um den Ausfall so lange als möglich zu überbrücken und während normalen 230V Betrieb den Akku laden bzw. erhalten.
Bitte um Unterstützung wie die Umschaltung / Verdrahtung realisiert werden kann.
Alle verbauten Geräte, Sensoren und Logger sind mit 12V zu betreiben und haben eine maximale Stromaufnahme von 5A.
Folgende Voraussetzungen sollen erfüllt werden:
# Im Normalbetrieb 98% im Jahr auf 230VAC, sollen die Geräte über ein 230VAC/12VDC Netzgerät versorgt werden und gleichzeitig die Batterie geladen/erhalten werden (zB mit HTRONIC Ladegerät)
# bei Stromausfall unterbrechungsfreies Umschalten auf 12VDC Batteriebetrieb
# die Spannung an den Geräten sollte wirklich gleichmäßig und nicht höher als 12,5VDC sein (es sollen keine Störsignale erzeugt werden)
# bei Stromausfall soll zusätzlich ein Solarpanel die Batterie speisen um den Stromausfall möglichst lange zu überbrücken. Dies soll aber optional sein, das Solarpanel steht nicht immer zur Verfügung.
Wie gesagt es geht mir vorrangig um den prinzipiellen, elektrischen Aufbau der Schaltung nicht um leistungsmäßige Auslegung der einzelnen Komponenten.
Ich vermute, es können nicht alle Geräte (Netzteil 230VAC, Ladegerät, Solarpanel) die die Batterie speisen und alle 12VDC Verbraucher einfach auf eine Klemme bzw. ein Potential angeschlossen werden? Richtig?
Vorhanden sind:
Netzteil: 230VAC/12VDC 6A
Batterie: Sonnenschein 12VDC / 60Ah Ladespannung 14,4VDC
Batterieladegerät: HTRONIC HTDC 5000
Solarpanel: ?
Ich bitte um Hilfe, erklärung des Schaltungsaufbaues oder am Besten Skizzen.
Vieln Dank!
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BID = 973891
2N3055
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Wohnort: Sulzbach (Ts.)
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Im Prinzip reichen schon zwei anständige Dioden, die den Laststrom von 5 A vertragen.
Die eine in die Plus-Leitung vom Netzgerät zu den Verbrauchern (Anode an Netzgerät).
Die andere in die Plus-Leitung vom Akku zu den Verbrauchern (Anode an Akku).
Beide Kathoden werden miteinander verbunden.
So kann weder der Strom vom Netzgerät in den Akku, noch kann im Akkubetrieb unnötig Energie im Netzgerät verheizt werden.
Nachteil: An Dioden fallen bis zu 1 V ab, Deine Verbraucher müssen also auch mit 11 V klarkommen (evtl. kann man die Netzteilspannung aber noch justieren).
Ein richtig voller Pb-Akku hat allerdings 14,4 Volt, das ist schonmal kein Problem. Die Spannung sinkt allerdings im Lauf der Entladung, das ist aber mit und ohne Diode der Fall.
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Wo kommt nur dieses "eingeschalten" her, aus Neufünfland?
Entweder "einschalten" oder "eingeschaltet"! |
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BID = 973892
2N3055
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Solarpanel und Ladegerät könntest Du ebenfalls über zwei Dioden an den Akku anschließen. Das Ladegerät soll ja nicht die Solarzellen aufladen.
Sauberer wäre allerdings, die Umschaltung über ein Relais zu realisieren, dann sind die Potentiale (Akku und Netzgerät) sicher voneinander getrennt. Dafür wäre zu klären, ob Deine Messeinrichtung die Umschaltzeit des Relais überbrücken kann. Eventuell mit einem dicken Elko die Stromversorgung puffern.
Am einfachsten ist es, eine fertige USV zu nehmen. Aber wenn Akku, Ladegerät usw. schon da sind, willst Du sie sicher auch einsetzen.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: 2N3055 am 12 Nov 2015 11:49 ]
[ Diese Nachricht wurde geändert von: 2N3055 am 12 Nov 2015 11:52 ]
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BID = 973902
BlackLight
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Was spricht dagegen, wie bei einer Online-USV, nur ein Ladegerät/Netzteil zu haben und die Verbraucher direkt aus dem Akku zu betreiben?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: BlackLight am 12 Nov 2015 13:05 ]
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BID = 973905
Matthias O.
Gerade angekommen
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Vielen Dank für die bisherigen Antworten!
zu 2N3055:
Ja an Dioden habe ich auch schon gedacht...
Dann treffen aber immer noch die unterschiedlichen Spanungen/Potentiale von Netzteil, Batterie, Solarpanel und Netzteil beim Verbraucheranschluss zusammen. Hat das irgendwelche Auswirkungen? Ich vermute auch das über das Netzteil evtl. und vor allem über das Ladegerät eine gepulste Spannung eingespeist wird. Dann hätte ich eine schöne Gleichspannung vom Akku und dann legt sich eine gepulste Ladespannung darüber die wahrscheinlich recht hohe Spannungsspitzen hat und unregelmäßig ist.
Die Frage ist können da Probleme auftreten und wie wären diese zu verhindern? Welcher Elko, mit welcher Kapazität käme da in Frage bei max. 5A für die Umschalte-Lösung? Und wie würdet ihr die Schaltung aufbauen, mit wie vielen Relais?
zu BlackLight:
Ich dachte mir es ist für die Lebenszeit des Akkus besser und ich fürchte eben auch die unregelmäßigkeit und Spannungsspitzen eines Ladegeräts. Aber ich lass mich gern eines besseren belehren.
Danke euch!
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BID = 973911
BlackLight
Inventar
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Zitat :
| | Dann treffen aber immer noch die unterschiedlichen Spanungen/Potentiale von Netzteil, Batterie, Solarpanel und Netzteil beim Verbraucheranschluss zusammen. |
Du kannst ja mal schauen, ob die 12V-Geräte auch bis 15V vertragen. (Evtl. die Innenbeschaltung ansehen.) Dann lässt sich das Problem relativ einfach lösen.
Ansonsten einen LT1083/LT1084 nehmen und "saubere" 12V erzeugen.
Zitat :
| | Ich dachte mir es ist für die Lebenszeit des Akkus besser und ich fürchte eben auch die Unregelmäßigkeit und Spannungsspitzen eines Ladegeräts. |
Ob eine Bleibatterie nun bei 99-100% ohne oder mit Verwendung rumsteht ist meines Wissens nach egal. Der Strom kommt ja weiterhin zu 98% vom Netzteil+Ladegerät.
Und zur Spannungsglättung, eine Batterie ist da sehr gut drin. Sie kann ein paar zig bis hundert Ampere aufnehmen und abgeben ohne ein Stück Elektronik.
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BID = 973912
der mit den kurzen Armen
Urgestein
Beiträge: 17434
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Der Akku selbst ist der beste Siebelko. Dein Ladegerät kann mit max 14,3 V laden. Diese Spannung müssen deine Verbraucher ab können. Im Normalfall lädt das Ladegerät den Akku und versorgt die Verbraucher. Stromspitzen fängt der Akku ab. Zur Umschaltung von Ladegerät auf Solarzellen mit Solarladeregler würde ich Mosfets einsetzen. DC mit Relais schalten ist nicht ohne Fallstricke. Du kannst ja auch mal überlegen ob du zur Spannungsstabilisierung einen LOW-Dropp Spannungsregler zur Versorgung der Verbraucher noch benötigst. Deine Verbraucher sollten aber mit den 11V (Leer) bis 14,3V( voll) des Akkus klarkommen.
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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!
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BID = 973914
Ltof
Inventar
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Zitat :
Matthias O. hat am 12 Nov 2015 11:00 geschrieben :
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und haben eine maximale Stromaufnahme von 5A.
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Die maximale Stromaufnahme ist uninteressant! Der mittlere Verbrauch ist viel wichtiger.
Zitat :
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Ich vermute, es können nicht alle Geräte (Netzteil 230VAC, Ladegerät, Solarpanel) die die Batterie speisen und alle 12VDC Verbraucher einfach auf eine Klemme bzw. ein Potential angeschlossen werden? Richtig?
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Nicht richtig!
Alles gleichzeitig auf dem selben Potenzial ist in jedem Camper auf dem Campingplatz der Normalzustand. Da ist nichts entkoppelt.
Netzgerät UND Ladegerät ist m.E. Unfug. Orientiere Dich an den Schaltungen für Wohnmobile. Als Ladegerät für ständigen Parallelbetrieb empfehle ich ein ausreichend dimensioniertes CTEK.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
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BID = 974388
Matthias O.
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Hallo Leute,
vielen Dank für die Tipps und Antworten.
Dann werd ich´s mal so versuchen:
# Kein Netzteil!
# CETEK Ladegerät
# Batterie
# Spannungsregler sollten meine Geräten mit 14V nicht klar kommen
# Solarpanel
# Solarladeregler ???
Bleibt noch eine Frage bzgl. Solarpanel und Laderegleregler:
Kann der Solarladeregler auch dauernd an der Batterie angeschlssen sein?
Oder sollte ich zwischen Netz-Ladegerät und Solarmodul bei Spannungsausfall umschalten? Vorteiel Nachteile?
Ich habe bereits einen "Steca Solsum 6.6 F" Solarladeregler.
Eignet sich dieser?
Anschlüsse: Solarpanel, Batterie, Verbraucher
Wenn ich diesen nun einbaue, und von den Anschlüssen "Verbraucher" zu meinen Verbrauchern leite, ist ja auch die Batterie am selben Potential also das wäre dann so als würde ich die Anschlüsse "Batterie" und "verbraucher" am Laderegler verbinden. Oder muss ich da Dioden einbauen?
Benötige ich nun generell Dioden oder kann ich mir diese sparen?
Ich möchte natürlich möglichst keine/wenige Dioden oder Relaisumschaltungen einbauen.
Danke nochmals!
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BID = 974391
BlackLight
Inventar
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Zitat :
| | Bleibt noch eine Frage bzgl. Solarpanel und Laderegleregler: |
Wie groß soll das Solarmodul denn werden? Bei der Batterie mit 60 Ah und einem kleinen Modul kann man es auch ohne Laderegler und nur mit einer Diode lösen.
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BID = 974392
Matthias O.
Gerade angekommen
Beiträge: 4
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Ich habe leider von den Solarmodulen momentan die Typen und Leistungsangaben nicht vorliegen da sie im Feldeinsatz sind.
Aber von der Größe her sid das 2 Module zu je 0,5m² also insg. 1m²...
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BID = 974419
Ltof
Inventar
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Zitat :
Matthias O. hat am 18 Nov 2015 10:19 geschrieben :
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Bleibt noch eine Frage bzgl. Solarpanel und Laderegleregler:
Kann der Solarladeregler auch dauernd an der Batterie angeschlssen sein?
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Wie schon gesagt: bei Campingfahrzeugen ist der Normalfall.
Beim Solarregler empfehle ich folgendes:
1. Keinen MPP-Regler bei kleinen Inselanlagen (die halten eh nicht, was sie versprechen)!
2. Kleine Hysterese nahe der Ladeschlussspannung! Die Regler mit großer Hysterese zwingen den Akkus dadurch viele kleine Minizyklen auf, unter denen die Akkus schnell altern.
3. Geringer Eigenverbrauch, vor allem bei wenig Licht. Mehr als 5 mA sollte das nicht sein.
Wobei diese Empfehlungen bei dauernder Netzversorgung keine so große Rolle spielen. Punkt 2 würde ich trotzdem beachten, damit der Solarregler bei Netzausfall sofort zuschaltet und nicht erst wartet, bis die Spannung unter 12,5 Volt oder gar noch weniger gefallen ist.
Ich kann Dir leider keinen handelsüblichen Solarregler empfehlen, weil ich mir meinen selbst gebaut habe.
Und nochwas:
Wenn Deine Messgeräte keine teuren Exoten sind, würde ich persönlich es darauf ankommen lassen, diese direkt an diesem Netz mit bis zu 14,8 Volt zu betreiben. Und wenn Du das unbedingt vermeiden willst/musst, nimm einen geeigneten 12V-LDO.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 18 Nov 2015 20:09 ]
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