Energiemanagementsystem

  • Hallo zusammen,


    ich hab wieder ein kleines Teilprojekt vor, bei dem ich mir noch nicht mal sicher bin, ob das überhaupt mit einem Raspberry machbar ist oder ich auf was anderes zurückgreifen muss und würde dafür gerne auf eure Expertise zurückgreifen.


    Und zwar will ich für mein großes Projekt ein Energieverwaltungs-und verteilungssystem aufbauen. Ich stell mir das ganze etwa so vor:

    Ich hab jeweils einen Eingang für 400 V/63 A, 32 A und 16 A, sowie 3 EIngänge je 230 V/16 A. Also um alle möglichen Einspeisevarianten abzudecken.

    Hierbei soll jeder Leiter jeweils die Spannung und Stromstärke abgegriffen und digital erfasst werden.

    Die Eingänge sind alle über ein eigenes Schütz abgeschaltet, bis über die Software ein Schütz aktiviert wird und somit Spannung in der Verteilung anliegt.

    Die Verteilung soll dann jeweils ein Ausgang 400 V/32 A und 16 A sowie mehrere Ausgänge 230V/16 A haben, welche ebenfalls alle Spannungs- und Stromüberwacht sein sollen und über Schütze (de)aktiviert werden können.


    Ich bräuchte jetzt etwas Hilfe, mit welchen Bauteilen ich die Messwerte abgreifen kann und mit welchem oder mehreren Microcontrollern ich das ganze dann digital verarbeiten kann.

    Im Endeffekt soll das dann auf einem Raspberry Pi über eine Weboberfläche darauf zugegriffen und die Daten gespeichert werden können.


    Ich freu mich auf eure Hilfe und falls ihr noch weitere Informationen benötigt, werde ich die noch gerne liefern.


    Liebe Grüße


    Fipsi

  • Moin Fipsi,


    ich würde die Entscheidung welcher Kontroller die Messdaten aufnimmt von den verwendeten Messmitteln abhängig machen.

    Da ich aber von Starkstrom keinen Schimmer habe, kann ich da nicht weiter helfen.


    Zum Beispiel: Analoge Werte kann ein RPi nur mit zusätzlichen Bauteilen messen.


    73 de Bernd

    Ich habe KEINE Ahnung und davon GANZ VIEL!!
    Bei einer Lösung freue ich mich über ein ":thumbup:"

    Vielleicht trifft man sich in der RPi-Plauderecke.

  • Die Eingänge sind alle über ein eigenes Schütz abgeschaltet

    mehrere Ausgänge ... über Schütze (de)aktiviert werden können.

    Also mehrere Eingänge und mehrere Ausgänge?

    Beliebig miteinander kombinierbar?

    Hierbei soll jeder Leiter jeweils die Spannung und Stromstärke abgegriffen und digital erfasst werden.

    Wenn aber der Eingang aus ist, hast Du keinen Strom zum messen, oder?


    Ansonsten fallen mir Stromsensoren ein: https://www.amazon.de/s?k=stromsensor+100A

  • Also mehrere Eingänge und mehrere Ausgänge?

    Beliebig miteinander kombinierbar?

    Richtig. Der Hintergrund ist folgender:

    Ich bin damit mobil unterwegs und weiß nicht, auf welche Gegebenheiten ich immer treffe, weshalb ich alle gängigen Möglichkeiten haben möchte. Damit dann an den Stiften der CEE-Steckdosen, die ja nicht fingersicher sind, keine Spannung anliegt, will ich diese von der Verteilung trennen können. Und auch, weil ich bei größeren Veranstaltungen noch einen Generator dabei haben könnte, der als Ersatz läuft, falls die eine Stromversorgung ausfällt, wird auf den anderen Eingang umgeschalten.

    Und für die Ausgänge, dass ich z. B. wenn ich mit den Lasten der einzelnen Ausgänge die Stromversorgung überstrapazier, diese einzeln abschalten kann, bevor die vorgelagerte Sicherung auslöst, was dann nicht selten zu Problemen führen würde.


    Dass ich keinen Strom messen kann, wenn der Eingang abgeschalten ist, ist mir bewusst. Die Strommessung soll mehr zur Ermittlung der Gesamtleistung dienen, die Spannungsmessung ist primär zur Erkennung, ob am Eingang Spannung anliegt (also vor dem Schütz).

    Beim Ausgang dient die Stromüberwachung, dass ich die maximale Stromstärke nicht überschreite und die Spannungsmessung dann auch nur zur Leistungsermittlung.


    Auf solche Ringspulen wollte ich zur Strommessung auch gehen (63 A würde wahrscheinlich jeden µC braten :D), die Frage ist dann eher, was ich zur Auswertung der vielen Messungen verwende.


    Danke und Liebe Grüße


    Fipsi

  • Moin Fipsi,


    anscheinend kommst du nicht Elektrobranche, sonst würdest du wissen welche Messgeräte zu nehmen sind.

    Du solltest dringend einen Fachmann konsultieren!!! Du bewegst dich da im Lebensgefährlichem Bereich.

    Und nicht bei den üblichen Billigheimern was kaufen!


    73 de Bernd

    Ich habe KEINE Ahnung und davon GANZ VIEL!!
    Bei einer Lösung freue ich mich über ein ":thumbup:"

    Vielleicht trifft man sich in der RPi-Plauderecke.

  • Guten Morgen Bernd,


    da muss ich dich etwa berichtigen: Ich bin Elektromeister in der Industrie und arbeite täglich mit 400 V-Anlagen und nicht selten auch unter Spannung. Also da weiß ich sehr wohl, wo's gefährlich wird und wo ich hinlangen darf und wo nicht, aber danke für die Vorsicht ;)


    Ich weiß auch prinzipiell wie die Messungen funktionieren, aber ich hab noch nie eine solche Messschaltung selbst gebaut oder konstruiert, sondern einfach immer nach ner Strommesszange oder Multimeter gegriffen.


    Mit Microelektronik hab ich noch nicht allzu viel Erfahrung und ich kenn auch nicht alle Bauteile, die es da gibt, weshalb ich hier nach Rat gefragt hab.

    Ich hab auch schon einige Male gegooglet, aber nichts auch nur ansatzweise in meinem Umfang gefunden, sondern immer nur einzelne Messungen. Und für jede Messung nen eigenen IC, die dann alle über nen Bus zusammen hängen, find ich nicht so ganz optimal. #

    Und aus diesem Grund hab ich diesen Thread hier erstellt und hoffe nun auf HIlfe :)


    Liebe Grüße und schönen Sonntag euch


    Fipsi

  • Hallo Fipsi,

    was hältst Du hiervon:

    ARCELI 100A SCT-013-000 Nichtinvasiver Sensor-Split-Core-AC

    Das Teil gibt stromabhängig eine kleine DC-Spannung aus, die man über AD-Wandler am Raspberry messen kann.

    Ich habe das noch nie ausprobiert, kann mir aber gut vorstellen, dass es klappt. Da die AC Frequenz ja immer gleich ist sollte es halbwegs linear sein. Und Du kannst jede Phase mit einem separaten Sensor versehen. Ich würde mir einfach mal einen Sensor bestellen und mit dem Multimeter experimentieren, was da so an Spannungen in Abhängigkeit vom Strom ˋrauskommt und ob man den Nullpunkt hinbekommt.

    Für den Raspberry gibt es AD-Wandler genug, auch preiswerte, 4 - 24 kanälig.

  • Hallo insight-er,


    der Sensor an sich ist da nicht das Problem - dass ich das über eine Spule mach, ist mir schon bewusst.

    Mein Problem war/ist eher, wie ich dann dies Vielzahl von analog-Signalen in den Pi bekomme. Ich hab das grad mal so grob überschlagen, ich komm da mit allen Strom- und Spannungsmessungen auf etwa 100 analoge Signale. Und die werd ich kaum direkt in den Pi bekommen.

    Ich weiß nicht, warum heut erst, aber ich bin auf die MSP430-Reihe von TI gestoßen, die 10 ADC und I²C, SPI, etc. haben und da bin ich grad am schauen, ob ich nicht die verwenden kann, dass diese dann über einen Bus in den Pi einspeisen.

    Das ist eher der Punkt, der mir Probleme bereitet.


    Liebe Grüße


    Fipsi

  • Ja, das i.d.T. ein Problem. Das Teil hier :

    Alchemy Power Inc. Pi-16ADC 16 Kanal, 16 Bit Analog-Digital-Wandler (ADC)


    Kann über Jumper einstellbar, 27 verschiedene I2C Adressen haben, also theoretisch 27 mal 16 Kanäle. Im Grunde brauchst Du nur ein paar AD-Wandler, die in dieser Weise angesprochen werden können.

  • Der klingt an sich nicht schlecht. Ich würde allerdings gern möglichst alles auf eine Platine bringen, weshalb ich eher auf den IC selber schauen würde, dass ich den übernehme.

    Vielen Dank dir dafür.


    Liebe Grüße


    Fipsi

  • Wenn wir gerade dabei sind, ich bräuchte noch eine optokopplergetrennte Platine mit Spannungsteilern, 8 Eingänge und 2 Ausgänge. Wenn Du Lust hast könntest Du mir beim Schaltplan helfen ... 🙂

    Wenn du dafür einen eigenen Thread eröffnest und ich mein Layout-Programm wieder zum laufen krieg, von mir aus gern.

    Aber heut wird des bei mir definitiv nichts mehr :sleeping:

  • Schaue dir das mal an.

    Shelly EM3

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