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Taifuhn(R)

E-Mail

27.03.2021,
19:48
 

Versorgung Raspberry - Potentialproblem? (Bauelemente)

Hallo,
ich habe eine Photovoltaik Anlage mit Wechselrichtern, Batteriewächter und Batterie. Die Verwaltung läuft über einen Raspberry Pi und funktioniert alles perfekt.
Die Wechselrichter sind an die Batterie angeschlossen und über USB läuft die Kommunikation. Der Raspberry ist über das Netzteil an 230V angeschlossen.

Sollte Stromausfall sein oder FI oder Sicherung fliegen soll der Pi nun gegen sofortige Stromunterbrechung geschützt sein. Wenn der Raspberry ordnungsgemäß herunter gefahren wird und das Netzteil vom Strom trennt, bleibt die Versorgungs LED am Pi noch solange an, bis an den Wechselrichtern die USB Verbindung zum Pi getrennt wird! Also ich denke, von den Wechselrichtern kommt ein geringer Strom. Ein Neustart vom Pi kann also erst erzwungen werden, wenn die USB Verbindungen ALLE getrennt werden. Erst dann geht der Pi vollständig aus und das Netzteil kann erneut angeschlossen werden damit der Pi neu startet. Wenn das Netzteil schon wieder angesteckt wird, obwohl die USB Stecker noch nicht getrennt wurden, findet kein Neustart statt!

Es muss was anderes her und warum eine zusätzliche Batterie verwenden, wenn eine riesengroße verfügbar ist.

Nun möchte ich den Raspberry nicht mehr über ein Netzteil sondern direkt von der MEEEGA Batterie betreiben. Also von den ca. 40-65V auf 12V über einen DCDC Wandler runter und dann sauber geregelt von 12V auf genau 5,1V über einen weiteren DCDC Wandler runter. Im Prinzip sollte das ja sofort funktionieren aber ich sehe da ein Potential Problem. Die Wechselrichter werden ja über die Batterie mit Strom versorgt. Gleichzeitig sind die Wechselrichter und der Batteriemonitor über USB verbunden.
Das Raspberry-Netzteil ist ja über AC/DC Wandlung komplett potentialfrei getrennt.

Wie seht ihr das? Kann ich die Versorgung vom Pi über DCDC Wandlung machen oder könnte es wirklich dort ein Problem geben? Fakt ist, die Geräte sind zu teuer um hier ein Risiko ein zu gehen

...es gibt zwar DCDC Wandler von >60V auf 5V. Aber vielleicht sind es dann nur 4,8V, was für einen nicht stabilen Betrieb sorgen sollte. Da fände ich es sinnvoller nach dem >60V DCDC Wandler auf 12V einen Elko zur Stabilisierung zu setzen und dann erst entspannt und sicher auf 5V zu gehen.

Danke für eure Unterstützung

DIY-Basler(R)

E-Mail

27.03.2021,
19:52
(editiert von DIY-Basler
am 27.03.2021 um 19:55)


@ Taifuhn

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» Hallo,
» ich habe eine Photovoltaik Anlage mit Wechselrichtern, Batteriewächter und
» Batterie. Die Verwaltung läuft über einen Raspberry Pi und funktioniert
» alles perfekt.
» Die Wechselrichter sind an die Batterie angeschlossen und über USB läuft
» die Kommunikation. Der Raspberry ist über das Netzteil an 230V
» angeschlossen.


»
» Danke für eure Unterstützung

Lange Rede kurzer Sinn, alles was sensibel ist o. sich verhalten könnte, über eine passende USV versorgen.

--
Es gibt div. negative Meinungen bzgl. Versicherungen, aber Schadenfroh sind die bestimmt nicht.

Sel am Handy

27.03.2021,
20:41

@ Taifuhn

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

Du kannst USB auch potentialgetrennt einbinden (induktiv oder optisch). Entsprechende Hubs sind nicht allzu teuer. Ob die Software das dann auch richtig verarbeiten kann, das kann ich nicht sagen. Jedenfalls umgehst du damit alle Potentialprobleme.

Du mußt ja nicht auf den beiden Enden deiner Megabatterie die Spannung für den kleinen Computer entnehmen. Masse anschließen ist klar, dann die positive Spannung an der ersten Batterie anklemmen (12 Volt) und über den Spannungsregler auf 5 Volt bringen. Dürfte passen.

LG Sel

Sel(R)

Radebeul,
28.03.2021,
10:05

@ Sel am Handy

Versorgung Raspberry - Potentialproblem? (Zusatz)

Es gibt auch Schaltregler, welche ihre Ausgangsspannung potentialgetrennt zur Verfügung stellen. Ich denke da an Wandler von Traco oder Murata, wegen der Zuverlässigkeit. Vielleicht löst das schon dein Problem?

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

bigdie(R)

28.03.2021,
10:26

@ Sel am Handy

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» Du kannst USB auch potentialgetrennt einbinden (induktiv oder optisch).
» Entsprechende Hubs sind nicht allzu teuer. Ob die Software das dann auch
» richtig verarbeiten kann, das kann ich nicht sagen. Jedenfalls umgehst du
» damit alle Potentialprobleme.
»
Gibt es z.B hier
https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2047675.m570.l1313&_nkw=usb+isolator&_sacat=0
Die übertragen auch die 5V potentialgetrennt, allerdings in der Regel nur 0,5A. Das reicht nich den Raspi zu versorgen.

Bei den Spannungswandlern gibt es noch eine Firma, die man nicht vergessen sollte, wenn es um höhere Leistung geht. Da hat Meanwell interessante Geräte mit galv. Trennung z.B.
https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-30-w-12-v-2-5-a-rsd-30g-12-p256759.html?&trstct=pol_3&nbc=1
Gibt da auch noch mehr z.B. auch im Hutschienengehäuse und andere Eingangsspannungen
https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-meanwell-c8784.html?ACTION=2&GROUPID=8784&START=0&OFFSET=16&nbc=1&SID=92XkFxTqwQAUAAAGhHHJI080ba449f77b4b0b60889eb0b38fe79b

simi7(R)

D Südbrandenburg,
28.03.2021,
11:31

@ bigdie

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» Die übertragen auch die 5V potentialgetrennt, allerdings in der Regel nur
» 0,5A. Das reicht nich den Raspi zu versorgen.

Mein Raspi zieht aus dem Netz exakt 3,5W. Rechne ich mit einem Wirkungsgrad des Netzteiles von 80% wären das 2,8W auf der 5V Seite.
Somit 560mA. Dabei versorgt er aber 2 Geräte über seine USB Schnittstellen. Es gibt auch unterschiedliche Raspis. Der Zero dürfte noch einiges sparsamer sein und für viele Anwendungen ausreichend.

Habe gerade nochmal ohne USB Verbraucher gemessen. Jetzt sind es aus dem 230V Netz nur noch 1,5W.
(Raspberry Pi 3, Modell B)

bigdie(R)

28.03.2021,
13:11

@ simi7

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» » Die übertragen auch die 5V potentialgetrennt, allerdings in der Regel
» nur
» » 0,5A. Das reicht nich den Raspi zu versorgen.
»
» Mein Raspi zieht aus dem Netz exakt 3,5W. Rechne ich mit einem Wirkungsgrad
» des Netzteiles von 80% wären das 2,8W auf der 5V Seite.
» Somit 560mA. Dabei versorgt er aber 2 Geräte über seine USB Schnittstellen.
» Es gibt auch unterschiedliche Raspis. Der Zero dürfte noch einiges
» sparsamer sein und für viele Anwendungen ausreichend.
»
» Habe gerade nochmal ohne USB Verbraucher gemessen. Jetzt sind es aus dem
» 230V Netz nur noch 1,5W.
» (Raspberry Pi 3, Modell B)
Bei 230V und 3,5W misst man in der Regel Müll. Der Raspi geht mit einem 5V 0,5A Netzteil nicht Das empfohlene Netzteil hat glaube 2A beim Raspi400 ist ein 3A Netzteil dabei, da ist das neueste Modell drin verbaut. Natürlich zieht der die Leistung nicht dauerhaft, aber wenn er sie braucht und nicht bekommt, stürzt er ab.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
28.03.2021,
14:18

@ bigdie

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» Bei 230V und 3,5W misst man in der Regel Müll. Der Raspi geht mit einem 5V
» 0,5A Netzteil nicht Das empfohlene Netzteil hat glaube 2A beim Raspi400 ist
» ein 3A Netzteil dabei, da ist das neueste Modell drin verbaut. Natürlich
» zieht der die Leistung nicht dauerhaft, aber wenn er sie braucht und nicht
» bekommt, stürzt er ab.

Die empfohlenen Netzteile gehen u.a. von der maximalen USB Belastung aus.
Zumindest die Messung einer ohmschen Last mit der FritzDect 210 ist sehr genau (23kOhm bei 230V zeigen genau 10mA).
Wie genau die Messung eines SNT ist kann ich leider nicht sagen.

bigdie(R)

28.03.2021,
15:04

@ simi7

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

»
» Die empfohlenen Netzteile gehen u.a. von der maximalen USB Belastung aus.
» Zumindest die Messung einer ohmschen Last mit der FritzDect 210 ist sehr
» genau (23kOhm bei 230V zeigen genau 10mA).
» Wie genau die Messung eines SNT ist kann ich leider nicht sagen.
Misst du mit dem Multimeter 10mA im 10A Messbereich. Probier das mal. Und genau das machen die meisten Energiekostenmessgeräte. Dazu kommt, das kurze Stromspitzen, die jeder Rechner heute hat vollkommen unter den Tisch fallen. So eine Spitze reicht aber, das die Spannung an einem zu kleinen Netzteil einbricht und das System abstürzt. Kannst 100erte Berichte von Netzteilen lesen, auf denen sogar 1,5A drauf stand und die trotzdem mit dem Raspi nicht funktioniert haben und das war schon bei den älteren Modellen so.
Gibt oder gab zumindest mal einen Aufsatz, der hieß Strompi. Da konnte man einen kleinen Akku aufsetzen und bei Stromausfall wurde der Raspi herunter gefahren.

Sel(R)

Radebeul,
28.03.2021,
16:13

@ bigdie

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

Wobei man solche Spitzen mit einem einigermaßen großen Kondensator schon abfangen kann. Ob das Netzteil beim Einschalten dann den Kondensator laden kann, das steht auf einem anderen Blatt. Insgesamt würde ich gefühlt zum 2...3 Ampere-Netzteil tendieren. Zumal Netzteile mit bissel mehr Leistung allgemein einen besseren Wirkungsgrad haben. Bei Dauerbetrieb macht das schon paar wenige Euro im Jahr aus.

LG Sel

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Taifuhn(R)

E-Mail

28.03.2021,
21:36

@ bigdie

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» Geräte mit galv. Trennung z.B.
» https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-30-w-12-v-2-5-a-rsd-30g-12-p256759.html?&trstct=pol_3&nbc=1
» Gibt da auch noch mehr z.B. auch im Hutschienengehäuse und andere
» Eingangsspannungen
» https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-meanwell-c8784.html?ACTION=2&GROUPID=8784&START=0&OFFSET=16&nbc=1&SID=92XkFxTqwQAUAAAGhHHJI080ba449f77b4b0b60889eb0b38fe79b

BESTEN DANK für diese Vorschläge. Damit könnte ich dann direkt von 18-75V IN zu 5V direkt gehen. Da wäre auf jeden Fall noch genug Puffer. Voraussetzung es wäre wirklich galvanisch getrennt. Das hast du zwar geschrieben aber ich habe es im Datenblatt nicht direkt gefunden.
Hier das Datenblatt von dem was ich kaufen würde: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D400/MWE_DDR-30-SERIE_DB-EN.pdf
Im Blockschaltbild was so aussieht wie 2 Spulen als galv. Trennung, trotzdem wird da was vorbei geschleust? Das verstehe ich aber nicht. Leider muss ich so genau fragen um einfach hier nicht in Gefahr zu laufen - vor dem Kauf.

Das wäre auf jeden Fall der Hammer ;-)
Danke

Sel(R)

Radebeul,
29.03.2021,
10:19

@ Taifuhn

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

Das was da zurückgeht dient zur Kontrolle/Stabilisierung der Ausgangsspannung. Das passiert mittels Optokoppler, ist also ebenfalls galvanisch getrennt. Dieses OVP ist der Überspannungsschutz. Wird die Ausgangsspannung durch irgendeinen Fehler zu hoch (kann ja auch Spannung von außen reinkommen ins Gerät), dann schaltet das Netzteil ab. Aber auch hier gibts eine sichere galvanische Trennung, auch wenn das im Blockschaltbild nicht erkenntlich ist.

LG Sel

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DIY-Basler(R)

E-Mail

29.03.2021,
12:34

@ Taifuhn

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» » Geräte mit galv. Trennung z.B.
» »
» https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-30-w-12-v-2-5-a-rsd-30g-12-p256759.html?&trstct=pol_3&nbc=1
» » Gibt da auch noch mehr z.B. auch im Hutschienengehäuse und andere
» » Eingangsspannungen
» »
» https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-meanwell-c8784.html?ACTION=2&GROUPID=8784&START=0&OFFSET=16&nbc=1&SID=92XkFxTqwQAUAAAGhHHJI080ba449f77b4b0b60889eb0b38fe79b
»
» BESTEN DANK für diese Vorschläge. Damit könnte ich dann direkt von 18-75V
» IN zu 5V direkt gehen. Da wäre auf jeden Fall noch genug Puffer.
» Voraussetzung es wäre wirklich galvanisch getrennt. Das hast du zwar
» geschrieben aber ich habe es im Datenblatt nicht direkt gefunden.
» Hier das Datenblatt von dem was ich kaufen würde:
» https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D400/MWE_DDR-30-SERIE_DB-EN.pdf
» Im Blockschaltbild was so aussieht wie 2 Spulen als galv. Trennung,
» trotzdem wird da was vorbei geschleust? Das verstehe ich aber nicht. Leider
» muss ich so genau fragen um einfach hier nicht in Gefahr zu laufen - vor
» dem Kauf.
»
» Das wäre auf jeden Fall der Hammer ;-)

Hallo!

Jetzt hast schon viel Geld für diese PV-"Spielerei" ausgegeben,
warum willst das alles was wegen div. Stromschwankungen beeinträchtigt werden kann,
nochmals durch zusätzliche sensible Gerätschaften erweitern?

Man macht Dinge normal "einfacher", aber nicht durch noch mehr Komponenten noch empfindlicher!

LG.

--
Es gibt div. negative Meinungen bzgl. Versicherungen, aber Schadenfroh sind die bestimmt nicht.

Taifuhn(R)

E-Mail

29.03.2021,
19:59

@ Sel

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» sichere galvanische Trennung, auch wenn das im
» Blockschaltbild nicht erkenntlich ist.
»
» LG Sel

Super Danke. hab ich schon bestellt

Taifuhn(R)

E-Mail

29.03.2021,
20:08

@ DIY-Basler

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» Hallo!
»
» Jetzt hast schon viel Geld für diese PV-"Spielerei" ausgegeben,
» warum willst das alles was wegen div. Stromschwankungen beeinträchtigt
» werden kann,
» nochmals durch zusätzliche sensible Gerätschaften erweitern?
»
» Man macht Dinge normal "einfacher", aber nicht durch noch mehr Komponenten
» noch empfindlicher!
»
» LG.

Hi,
PV Spielerei? OK wie du meinst. Für mich ist das bares Geld sparen aber gut.
Ich weiß nicht wo da ein Problem sein sollte, ob ich nun ein Netzteil von 230V auf 5V runter nehme, was bei FI oder Sicherung fliegen beim Raspberry zum Problem werden könnte, oder man nimmt die Quelle die Dauerhaft auf jeden Fall zur Verfügung steht. Ich finde, ich habe nun weniger Fehlerquellen. Mean Well ist ja doch hochwertiger als so ein Ali-E... Teil.

So ich denke damit bin ich am Ziel und danke nochmals für die guten Tipps!

DIY-Basler(R)

E-Mail

29.03.2021,
20:25

@ Taifuhn

Versorgung Raspberry - Potentialproblem?

» » Hallo!
» »
» » Jetzt hast schon viel Geld für diese PV-"Spielerei" ausgegeben,
» » warum willst das alles was wegen div. Stromschwankungen beeinträchtigt
» » werden kann,
» » nochmals durch zusätzliche sensible Gerätschaften erweitern?
» »
» » Man macht Dinge normal "einfacher", aber nicht durch noch mehr
» Komponenten
» » noch empfindlicher!
» »
» » LG.
»
» Hi,
» PV Spielerei? OK wie du meinst. Für mich ist das bares Geld sparen aber
» gut.
» Ich weiß nicht wo da ein Problem sein sollte, ob ich nun ein Netzteil von
» 230V auf 5V runter nehme, was bei FI oder Sicherung fliegen beim Raspberry
» zum Problem werden könnte, oder man nimmt die Quelle die Dauerhaft auf
» jeden Fall zur Verfügung steht. Ich finde, ich habe nun weniger
» Fehlerquellen. Mean Well ist ja doch hochwertiger als so ein Ali-E...
» Teil.
»
» So ich denke damit bin ich am Ziel und danke nochmals für die guten Tipps!

Hallo!

Mache was Du willst, aber zuerst "Jammern" dass gewisse Technik nicht mehr funzt wenn die Primärspannung nicht stabil ist,
bzw. in die Knie geht, aber dadurch "leiden" automatisch die ganzen Sekundärspannungen ebenfalls darunter.

Eine USV "kompensiert" normal sowas, aber meine Sensiblen "Spielerein" hängen alle an so einer USV.

Danke für`s Gespräch!

--
Es gibt div. negative Meinungen bzgl. Versicherungen, aber Schadenfroh sind die bestimmt nicht.