Hoge spanning en stroom meten

Lectori salutem

Graag wil ik een projectje bouwen om aan de DC kant van mijn solarinstallatie het vermogen te meten. (2200 Wp op het dak) Op dit moment heb ik er gewoon analoge meters hangen (conrad: stroom spanning) voor spanning en stroom. Nu wil ik dit op een display gaan weergeven m.b.v. een Arduino. (en "later als ik groot ben" gaan loggen. Dit wordt mijn éérste Arduino project ;))

Nu lijkt mij zeer wenselijk om daar op één of andere manier een galvanische scheiding in aan te brengen omdat er zowel het 'zwevende' zonnepaneel-netwerk als de "230"-kant (via een voeding) niet aan elkaar gekoppeld mogen worden. Nu had ik voor de stroom al iets gevonden dx.com of bitsandparts, maar voor spanning kom ik niet verder dan een simpele spanningsdeler. (en dus niet galvanisch gescheiden).

Iemand een idee?

Even voor de indruk: Het gaat om een spanning tot ongeveer 350 Volt en stroom tot 10 Ampère DC.

Edit: Juiste meters in de conrad links gezet

Dag tijntje Allereerst welkom op het nederlandse forum.

Ik ben helemaal geen expert ter zake maar ik zie dat je spreekt over 10A en de meter waar je naar linkt zegt 20mA. Heb je dan je ontkoppeling al niet? Met vriendelijke groet. Jantje

Jantje: Ik ben helemaal geen expert ter zake maar ik zie dat je spreekt over 10A en de meter waar je naar linkt zegt 20mA. Heb je dan je ontkoppeling al niet?

De link naar de meter was een voorbeeldje :)

Dit is de échte meetopstelling zoals het er nu bij mij bijhangt.

En dat zijn dus gewone analoge meters die geen voeding of voorschakelapparatuur/weerstanden nodig hebben.

Aan de bovenkant duiken de kabels van de panelen er in, aan de onderkant gaan ze naar de inverter.

Het hele handeltje heeft dus het "zwevende potentiaal" van de panelen. (vandaar ook de 'mooie' PVC behuizing ;))

De foto van de paneelmetertjes laat de schalen niet goed zien.
Kun je een scherpe close up van de teksten die linksonder op de schalen staat plaatsen ?
Of anders noemen wat daar staat.
Dat zijn namelijk de werkelijke gegevens van de metertjes, de schaal die aangewezen word is per definitie niet wat het metertje echt meet.

MAS3: De foto van de paneelmetertjes laat de schalen niet goed zien. Kun je een scherpe close up van de teksten die linksonder op de schalen staat plaatsen ?

Het zijn weekijzer meters, klasse 1,5, gemaakt voor verticale montage. Officieel zijn dat wisselstroom/spanning meters maar werken ook met DC. (weekijzer, niet-lineaire schaal)

MAS3: Of anders noemen wat daar staat. Dat zijn namelijk de werkelijke gegevens van de metertjes, de schaal die aangewezen word is per definitie niet wat het metertje echt meet.

Maar de huidige situatie: is niet zo spannend voor dit hele verhaal.

Het verhaal wordt alleen compleet anders zodra je je meettoestellen gaat voorzien van een eigen voeding. Als je bijvoorbeeld gewoon een spanningsdeler zou gebruiken op het zwevende solar-netwerk kan het hele meetsysteem onder 300V staan. (en een klap krijgen van 300V DC! is [u]NIET[/u] leuk (spreek uit ervaring ;)))

Dus een galvanisch gescheiden meetbrug/opnemer zou erg gewenst zijn. (zoals de HALL-sensor bij de stroom) En helaas, bij Adafruit is ook niets te vinden :(

Ik heb DC hallstroom metertjes tot 30 Amp. Die zijn volledig geïsoleerd. Zie http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0529/0900766b80529a95.pdf voor meer info. Ze zijn wel niet goedkoop maar je hebt er maar 1tje nodig. Dat zweven van de zonnepanelen vind ik maar raar. Zijn die niet geaard dan?

Het lijkt me zowiezo best je arduino te voeden van je zonnepanelen (je wilt toch geen elektriciteit verbruiken om te meten hoeveel je panelen geven als ze niks geven) en dan is je zweef probleem (of het nu bestaat of niet) direct opgelost.

Met vriendelijke groet Jantje

Jantje: Dat zweven van de zonnepanelen vind ik maar raar. Zijn die niet geaard dan?

Nope: Alleen de frames (de metalen lijst om het zonnepaneel heen) en het e.v.t. overige bevestigingsmateriaal is "aardbaar". Er komt dus alleen maar een potentiaalverschil binnen bij de meters en de inverter. (die wel voorzien is van aarde aan de 230 kant)

Jantje: Het lijkt me zowiezo best je arduino te voeden van je zonnepanelen (je wilt toch geen elektriciteit verbruiken om te meten hoeveel je panelen geven als ze niks geven) en dan is je zweef probleem (of het nu bestaat of niet) direct opgelost.

Dat is niet de bedoeling. In de (verre?) toekomst wil ik de handel gaan uitbreiden met logging (meetgegevens doorsturen via RS232/485/ethernet) naar een computer, temperatuur sensoren en een ventilator-sturing voor als de inverter op volle kracht draait (werkt nu via een reed-contact in een spoel.) Maar ik ga komende dagen eens experimenteren met een zelf te bouwen optocoupler (LED met LDR in een spanningsdeler) al zal ik wel een mooie tabel moeten aanleggen omdat de lichtopbrengst van een LED het niet lineair verloopt.

Edit: In de ruimte waar dit komt te hangen is voorzien van een "centrale" 12 Volt lijn. (voeding voor diverse NAS-schijven en overige netwerkapparatuur. Zo ben ik van alle losse stekkervoedingen af.)

Voor de Amperemeter moet je gewoon een shuntweerstand namaken, denk ik. http://nl.wikipedia.org/wiki/Shuntweerstand Als je dan zorgt dat de spanningsval in het maximale geval niet meer dan 5V bedraagt, kan je daarmee je amperes meten.

Theoretisch dan.

rikky: Voor de Amperemeter moet je gewoon een shuntweerstand namaken, denk ik. http://nl.wikipedia.org/wiki/Shuntweerstand Als je dan zorgt dat de spanningsval in het maximale geval niet meer dan 5V bedraagt, kan je daarmee je amperes meten.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Galvanische_scheiding :) :P of http://en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_isolation (beter)

Tijntje: maar voor spanning kom ik niet verder dan een simpele spanningsdeler. (en dus niet galvanisch gescheiden).

Als het zo simpel was, dan had ik de vraag niet gesteld :D 8)

Is het mogelijk dat de inverter een uitgang heeft die je kan gebruiken. Ik weet wel dat frequentieregelaars een analoge uitgang hebben die meerdere signalen kan geven, waaronder het gebruikte vermogen. Misschien heeft de inverter ook deze mogelijkheid.

Je bent dan direct van je scheidingsverhaal af en het werkt met een veilige spanning.

Ik zit me ook te verdiepen in het kunnen meten van een aantal waardes van een PV-installatie, die over enige tijd geplaatst wordt en kwam de volgende info tegen.

Voor de stroom vanaf de inverter kan je de volgende oplossing gebruiken: http://store.arduino.cc/index.php?main_page=product_info&cPath=6_22&products_id=257#.UwynxON5MoQ

De topicstarter wil DC meten.
Dit lijkt me wel wat (ook door de aanvaardbare prijs):
http://www.conrad.be/ce/nl/product/101668/
Enkel, de max spanning van 60V is niet genoeg, mogelijk is dit op te lossen door gebruik te maken van de alternatieve aansluitmethode met externe voeding en spanningsdeler. (zie handleiding)

De stroom die je met kan een vorm zijn van een variërendestroom, dan kunnen enkele draadjes wikkelen over de "hoofddraad" hier soelaas brengen. Dit is ook van toepassing voor de spanning. Om met dergelijke spoeltjes te werken HOEF je geen wisselspanning te hebben, een variërendeeenheid is voldoende.

Je kan dan via software, een stabilisatie uitwerken wanneer de eenheden stabiel of niet fluctuerend zijn.

Voor een stroom meeting kan je dit even bekijken.

Dit zijn de specs ervan

Franco_18: Voor de stroom vanaf de inverter kan je de volgende oplossing gebruiken: http://store.arduino.cc/index.php?main_page=product_info&cPath=6_22&products_id=257#.UwynxON5MoQ

Dat is prima om de AC! stroom te meten vanaf de inverter. Maar ik wil de DC kant bekijken ;) Maar voor de stroom is dat makkelijk. Daar zijn handige IC's voor met een HALL sensor.

Dit type gaat van van +/- 5A tot +/-30A. (+/- = +30A en -30A, niet ongeveer ;)) Bij 0 A krijg je 2,5 volt binnen.

Het had leuk geweest als dit er ook zou zijn geweest voor enkele micro Ampères. Dat kan je mooi met een spanningsdeler gaan werken.

Ondertussen ben ik wat aan het spelen geweest met spoelen en losse HALL sensoren, maar het blijkt dat het mij niet goed lukt om dat een beetje nauwkeurig te krijgen. (onjuiste HALL sensoren, hysteresis van de kern, te kleine meetwaarde van het veld zonder kern etc.). Ik heb mijn oog laten vallen op een andere sensor (KMZ-51 van NXP) die veel gevoeliger is. Maar die staat nog in de planning om te gaan testen. (wacht op levering)

Indien je een (oude) multi meter zou gebruiken?

Dan kan je daaruit schakelingen gebruiken?

Ik denk maar luidop…

radri:
Dit lijkt me wel wat (ook door de aanvaardbare prijs):
http://www.conrad.be/ce/nl/product/101668/
Enkel, de max spanning van 60V is niet genoeg, mogelijk is dit op te lossen door gebruik te maken van de alternatieve aansluitmethode met externe voeding en spanningsdeler. (zie handleiding)

Die dingen zouden een I2C aansluiting moeten hebben :slight_smile: dan kan je achter ieder paneel er één hangen. Al wordt het dan wél erg begrotelijk (met 9 panelen $))

Ik denk dat, voor de spanning, een Optocoupler hier wel gebruikt zou kunnen worden.

http://www.leonvanderhorst.nl/workshop_SMG_accumeter.htm

Hier staat een schema voor een accu-meter, die tot 27,6 V gaat, met een kleine 10-deler ervoor en je kunt tot ong. 300 V meten Alleen de eerste 6,2 V wordt niet gemeten. Werken de panelen nog bij een spanning van 60 V?

mijn 2 centen.

Wacht ff. Een kleine 10 deler ? Als je daarmee twee weerstandjes bedoelt, dan moet je heel goed oppassen. Het kan best zijn dat dat wiskundig klopt. Maar het is maar de vraag of die weerstanden zijn ontworpen om veilig de daarover vallende spanning te verwerken. Je moet in ieder geval niet zomaar een standaard weerstandje pakken en die in een 230 volt installatie opnemen, dat kan tot grote problemen en/of gevaren leiden.

Vreemd.

Ik werk met buizen versterkers en daar zitten ook "gewone" weerstanden in. Niet van 1/8 watt, maar wel van 1/2 watt en dat gaat prima.

Maar misschien zie ik iets over het hoofd?