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Stromquellen-Umschalter


FabianB
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Hallo,

 

ich habe vor, Stromverbraucher über einen Akku zu versorgen. Bei niedrigem Ladestand des Akkus, also sobald er nicht mehr genug Saft abgibt, soll die Stromversorgung umschalten auf gewöhnlichen Strom aus der Steckdose. Das ganze soll möglichst unterbrechungsfrei laufen, der Stromverbraucher also nicht ausgehen.

 

Hat jemand eine Idee, wie man sowas kostengünstig umsetzt? Entweder mit Tinkerforge oder vielleicht auch mit kaufbaren Lösungen?

 

 

Konkret ist Folgendes geplant:

 


 

 

Solarpanel -> Akku -> Spannungswandler ->|

                                                                              |                          Stromverbraucher

                                                                            Umschalter ->      (Router + Rasperry Pi +

                                                                              |                          Tinkerforge-Stack)

Netzstrom (Notfall-Energieversorgung)------>|

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An sowas in der Richtung hatte ich auch schon gedacht, weiß aber nicht, ob das funktioniert. Also du meinst das vom Prinzip her so, oder?:

 

Current25-Bricklet misst den Strom, der über die Akku-Leitung kommt. Wird der zu klein, dann wechselt das Dual-Relay zum Netzstrom.

 

Aber wie merke ich, dass der Akku irgendwann wieder voll ist und ich zurück schalten kann?

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Die Frage ist, wie groß Dein Stromverbrauch ist. Geht es nur um die Bricks? Ich realisiere es so, daß ich so einen portablen Akkupack mit USB-Anschlüssen verwende und die Stacks damit versorge. Fällt der Ladestand schliesse ich das Ladekabel an, da Laden und Versorgen gleichzeitig möglich ist.

Sollten noch Motoren etc. dran hängen ist es was anderes.

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Also bei einer Batterie (und auch bei Akkus) hast Du einen permanenten Spannungsabfall. Je nach Batterie- und Akkutyp ist der Verlauf unterschiedlich.

Wenn Du ordentlich Strom ziehst bricht die Spannung auch ein - gegen Ende dann halt stärker. Von daher kann die Leerlaufspannung schon als Gradmesser genommen werden.

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Du brauchst eine Netzvorrangschaltung.

Schau mal zum Beispiel das hier an.

 

Netzumschaltung / Netzvorrangschaltung 12A 230V

 

Oder das hier.

Calira Umformer Propower II 30 Watt

Umformer zur Stromversorgung von 12 V-Verbrauchern aus dem 230 V-Wechselstromnetz, z. B. für Wasserpumpen, Glühlampen, Ventilatoren und dergleichen. Mit automatischer Umschaltung von Netz- auf Batteriebetrieb (Netzvorrangschaltung), kurzschluss- und überlastsicher.

Eingang: 1 x 12 V Gleichstrom, 1 x 230 V Wechselstrom

Ausgang: 1 x 12 V

Maße: 135 x 125 x 75 mm

Gewicht: 1,4 kg

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Die Frage ist, wie groß Dein Stromverbrauch ist. Geht es nur um die Bricks? Ich realisiere es so, daß ich so einen portablen Akkupack mit USB-Anschlüssen verwende und die Stacks damit versorge. Fällt der Ladestand schliesse ich das Ladekabel an, da Laden und Versorgen gleichzeitig möglich ist.

Sollten noch Motoren etc. dran hängen ist es was anderes.

 

Der Stromverbrauch wird nicht allzu klein sein. Sollen potentiell auch Motoren dranhängen. Außerdem ja noch ein W-Lan Router, der Pi, und mit Sicherheit noch weitere diverse Verbraucher dieser Größenordnung.

 

 

Nur mal so: geht nicht die Spannung einer Spannungsquelle (Batterie) zur Neige und müsste also nicht diese gemessen werden?

Weil die Endverbraucher nehmen sich den Strom den sie benötigen.

 

Ja. Hab mich vertan.

 

Du brauchst eine Netzvorrangschaltung.

Schau mal zum Beispiel das hier an.

 

Netzumschaltung / Netzvorrangschaltung 12A 230V

 

Oder das hier.

Calira Umformer Propower II 30 Watt

 

Den ersten hatte ich auch schon gefunden. Nachteil ist neben dem Preis, dass das Ding auf jeden Fall den Strom für eine halbe Sekunde unterbricht. Das sollte besser nicht passieren.

Ich wollte auch das ganze mit 230V laufen lassen. Ich hätte am liebsten eine Lösung, bei der ich im wesentlichem mit normalen Steckdosen und gewöhnlichen 230V Geräten arbeiten kann. Deswegen will ich auch einen Spannungswandler dazwischen packen.

 

Die billige Lösung wäre natürlich einfach beide Spannungsquellen mit Dioden zu versehen, dann würde die Quelle mit der höchsten Spannung gewinnen.

 

Von der Lösung habe ich auch schon öfters gelesen. Kannst du mir erklären, wie und wo ich die Dioden anschließen muss? Das Konzeot habe ich nämlich nicht so ganz verstanden. Klingt aber nach der billigsten Lösung. Hat auch den Vorteil, dass es dabei keine Unterbrechung in der Stromversorgung geben würde.

Hat aber auch den Nachteil, dass die Netzspannung "gewinnt", sobald der Akku nicht mehr die 230V hat. Aber das soll ja erst umschalten, sobald der Akku quasi leer ist.

 

vermutlich ist es das beste, die Akkuspannung über Analog-In zu messen usw. Wie es halt am Anfang beschrieben wurde.

 

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Ohne dir jetzt zu Nahe treten zu wollen: Wie willst du auf der Hochvoltseite einen phasensynchronen (!) Umschalter mit den bekannten TF-Elementen selbst bauen?  :o

 

Wenn du da zur falschen Zeit schaltest, war es das zumindest mit der Elektronik am anderen Ende...  8)

 

 

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Habe ich das was falsch verstanden? Du willst einen Akku benutzen und Netzspannung. Also an der Hochvoltseite würde ich eh nicht schalten. Da hängt ja wohl ein Netzteil mit Gleichrichter dran. Dann geht es nur noch darum Gleichspannung vom Akku, oder vom Netzteil. Denn ein Akku mit 230V Wechselspannung ist mir auch noch nicht unter die Hände gekommen.

 

Und dann geht die einfache Diodenschaltung wieder. Z.B. 12 Akku, oder 15V vom Netzteil. Da gewinnt doch immer das Netzteil. Ansonsten haust noch ein Relais in die Schaltung, welches anzieht, sobald Strom vom Netzteil kommt und den Akku abklemmt.

Ich gehe davon aus, dass die Bricks u.U. laufen werden, für den kurzen Umschaltmoment reicht ein großer Kondensator, oder ein Goldcap aus. Die Motoren werden beim Umstecken ja wohl nicht laufen.

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hmmm ja. Ich seh selbst, das Ganze ist noch recht undurchdacht :-)

Ich merk schon, so einfach ist das nicht.

 

Was ich will kann man sich als Blackbox vorstellen:

Raus kommt eine Schuko-Steckdose, die 230V Wechselspannung liefert. Also eine normale Steckdose.

Rein in die Blackbox kommt einmal ein Stromkabel "aus der Wand" und einmal eine Solarzelle+Akku.

Die Blackbox soll immer, wenn Solar/Akku was liefert, darauf umstellen, sonst auf Stromnetz. Beim Umschalten soltle es möglichst keine Unterbrechung am Ausgang geben.

 

Was muss in der Blackbox alles drinstecken? Ich glaube langsam, zu viel, um günstig zu sein. Das lohnt sich nicht, vermute ich.

Da muss ja ein Spannungswandler und ein Wechselrichter drin sein, dazu noch etwas, was den jeweils richtigen Input auswählt.

 

 

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Ich bin ja auch nur Laie, aber mir würde nur die naive Variante einfallen. Also nciht lachen, ich stelle sie mal vor (kombiniert so das was ich hier gelesen habe ^^):

Du nutzt für die "Festnetzversorgung" ein Netzteil das dir aus den 230V Wechselstrom wenige Volt Gleichstrom macht. Auf der anderen Seite hast du jetzt deinen Solar-Akku. Das beides ist jetzt Gleichstrom und die Spannung nicht tödlich, das ist gut, weil damit dürfen Leute wie du und ich spielen. ;)

 

Jetzt kannst du das beides per Diode oder wie auch immer verschalten.

Am Ende hast du also eine niedervolt-gleichstromquelle die zwischen Fest und Solar wechselt. Jetzt kannst du da einen Wechselrichter dranbaumeln, also etwas wo kleiner Gleichstrom reingeht und großer Wechselstrom rauskommt.

 

Die Fragen die übrig bleiben:

- Wie teuer ist das

- Wie schlecht ist der Wirkungsgrad dadurch (Wechsel->Gleich->Wechsel)

- Lohnt es sich noch ^^

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Ich bin ja auch nur Laie, aber mir würde nur die naive Variante einfallen. Also nciht lachen, ich stelle sie mal vor (kombiniert so das was ich hier gelesen habe ^^):

Du nutzt für die "Festnetzversorgung" ein Netzteil das dir aus den 230V Wechselstrom wenige Volt Gleichstrom macht. Auf der anderen Seite hast du jetzt deinen Solar-Akku. Das beides ist jetzt Gleichstrom und die Spannung nicht tödlich, das ist gut, weil damit dürfen Leute wie du und ich spielen. ;)

 

Jetzt kannst du das beides per Diode oder wie auch immer verschalten.

Am Ende hast du also eine niedervolt-gleichstromquelle die zwischen Fest und Solar wechselt. Jetzt kannst du da einen Wechselrichter dranbaumeln, also etwas wo kleiner Gleichstrom reingeht und großer Wechselstrom rauskommt.

 

Die Fragen die übrig bleiben:

- Wie teuer ist das

- Wie schlecht ist der Wirkungsgrad dadurch (Wechsel->Gleich->Wechsel)

- Lohnt es sich noch ^^

 

Das klingt gut. Was meinen die anderen dazu?

 

 

 

Das passt leider nicht ganz. Zumindest nicht alleine. Der geht nur mit 12 oder 24V.

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