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Thema: Solarstrom und Spannung mit RPI messen

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Solarstrom und Spannung mit RPI messen

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    Hallo liebe Gemeinde

    Ich bin neu hier und habe auch gleich ein Problem, wobei ihr mir eventuell helfen könnt.

    Ich möchte meine Kleine Solaranlage (Inselanlage) mit dem RPI überwachen.
    Es handelt sich dabei um 2 Module, einen MPPT Laderegler und am Ausgang des Ladereglers hängt ein 12 Volt Lüfter. Soweit so gut.

    Dank dem Tut von Erik Bartmann habe ich den AD Wandler MCP3008 gefunden.
    Ich weis, das man Spannungen am einfachsten über einen Spannungsteiler messen kann, den Strom messe ich mitells Hall-Effekt Sensoren.

    Was auch alles eigentlich funktioniert, die Werte die ich mit dem Multimeter gemesen habe, stimmen mit denen überein, die ich mit dem MCP3008 errechne.

    Jetzt aber zu meinem Problem.

    Da ich momentan noch EINE MASSE (GND) benutze, überbrücke ich ja leider den MPPT Lader, das sollte aber nicht so sein.
    Den Strom kann ich Messen, ohne das ich die GNDs vom RPI und von der Solaranlage verbinden muss, da der Stromsensor mit 5V vom RPI versorgt wird und ein Ausgangssignal auf der Spannungsseite des RPI liefert.

    Die Spannung kann ich über einen Spannungsteiler aber nur messen, wenn ich die beiden GNDs (Potentiale) verbinde.

    Wie kann ich das Galvanisch von einander trennen?

    Im Schaltplan habe ich eine schwarze Linie eingezeichnet, die das symbolisieren soll. Oberhalb der Linie ist GND vom RPI und unterhalb ist GND von der Solaranlage. Um die Spannungsteiler in den Kreisen geht es mir.
    Hier der Schaltplan:
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Schaltplan_web.jpg
Hits:	44
Größe:	58,8 KB
ID:	27268

    Ich hoffe, das war einigermaßen verständlich.

    Beste Grüße Tobi

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Ich würde einen kleinen AVR mit AD-Wandler nehmen, den die Messung vornehmen lassen und die galvanische Trennung zur Himbeertorte hinter dem AVR über Optokoppler realisieren.

    Vorrausgesetzt dass du ein paar Watt Verlust verkraften kannst könntest du auch einen Messwiderstand parallel zu deinem Verbraucher schalten und die Spannung indirekt über den Strom errechnen, den du ja problemlos messen kannst.

  3. #3
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    Hi white Fox danke für deine schnelle Antwort.
    Leider ist es mit dem AVR so, ich hab da absolut keinen Plan wie ich den benutzen kann/muss.

    Gibt es denn keine einfachere Möglichkeit für mein Problem?

    Gruß Tobi

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Laut deinen bisher bereitgestellten Daten ist für mich dein Problem der Notwendigkeit von galvanischer Trennung immernoch unklar (Wozu ?).

    Zitat Zitat von s3993 Beitrag anzeigen
    Im Schaltplan habe ich eine schwarze Linie eingezeichnet, die das symbolisieren soll.
    Ich sehe in deinem Schaltplan mehrere schwarze Linien.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  5. #5
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    Hallo PICture

    gemeint ist die Horizontale Linie über den roten Kreisen.
    Das Problem ist, die Externen Spannungnen die ich messen möchte (von der Solaranlage, vom Akku, vom Regler und vom Verbraucher) haben ja ein anderes Potential als der AD Wandler (MCP300.
    Jetzt ist die Frage, wie ich die Spannung, die ich nach der Spannungsteilung messe, an den AD Wandler ran bekomme, ohne das ich die Potentiale des RPI und der Externen Spannungsquellen verbinde.
    Gibt es Optokoppler mit denen man soetwas bewerkstelligen könnte?

    Gruß Tobi

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Sorry, aber ich gewollt kein Wissenschaftler bin.
    Geändert von PICture (20.01.2014 um 16:27 Uhr)
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  7. #7
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    Zitat Zitat von PICture Beitrag anzeigen
    Sorry, aber ich gewollt kein Wissenschaftler bin.
    Ich habe keine Ahnung was ich damit jetzt anfangen soll?

    Willst du mir damit sagen, das du mir nicht helfen kannst oder nicht helfen willst?

    Gruß Tobi

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Erklärung: ich will, kann aber nicht, weil ich dein Problem nicht verstehe._,
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  9. #9
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    Ah ok.
    Dann versuche ich es anders zu erklären.

    Ich messe Strom über einen Hall Sensor, der seinerseits spannungstechnisch über 5V vom RPI versorgt wird. Da besteht quasi schon eine galvanische Trennung zwischen den beiden Stromkreisen (RPI und Externe Spannungsquellen z.B. Solaranlage).
    Der Hall Sensor gibt eine Spannung in abhängigkeit vom gemessenen Strom an den AD Wandler ab, der AD Wandler wird über SPI abgefragt und die ausgelesenen Digitalen Werte werden über eine Formel in Ampere umgewandelt.

    Das alles funktioniert wunderbar.
    Jetzt kommt das Problem:

    Um die Spannung z.B. 15 V vom Solarpannel (Externe Stromquelle) messen zu können und an den AD Wandler weiter zu reichen, habe ich einen Spannungsteiler eingebaut. Soweit ist alles klar und kein Problem.

    Die Massen (GND) der beiden unterschiedlichen Stromkreise (RPI und Solaranlage) haben KEINE Verbindung, deshab auch der schwarze Strich im Schaltplan! Oberhalb des vagerechten Striches ist der RPI Stromkreis und unterhalb der der Solaranlage.

    ABER da der AD Wandler seinerseits spannungstechnisch über 5V vom RPI versorgt wird quasi über die interen Stromversorgung, besteht am Ausgang des Spannungsteilers und am Eingang des AD Wandelerkanales, da wo ich das Spannungssignal abgreifen möchte um es zu digitalisiren, ein unterschiedliches Potentioal.

    Das ist in etwa so, als wenn mann versucht die Spannung an einer Spannungsquelle zu messen aber nur den Pluspol am Multimeter anschließt, da kann ich auch nix messen.

    Ich Suche nach einer Möglichkeit, die ca. 3 V die aus dem Spannungsteiler rauskommen, irgendwie an den AD Wandler zu übergeben OHNE das ich die beiden Potentiale der beiden Stromkreise mit einander zu verbinden.

    Ich hoffe, das dass etwas verständlicher war.

    Gruß Tobi

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von s3993 Beitrag anzeigen
    Die Massen (GND) der beiden unterschiedlichen Stromkreise (RPI und Solaranlage) haben KEINE Verbindung ...
    Und warum nicht?

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

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