Da ich neugierig bin, will ich wissen,was in den Akku rein- und was rausgeht. Ich da auf Pekaway Wireless Shunt 500A gestoßen, der soll per MQTT an Home Assistant übermitteln können. Ist der was? Und was messe ich alles?
Ich habe den hier:
Von der Genauigkeit über alles erhaben. Aber in Home Assistant wirst du vermutlich nur über ein GX-Gerät ankoppeln können (Cerbo-GX, Ekrano oder Raspi mit Venus-OS). Darauf läuft dann auch NodeRed und die Datenzugriffe sind bereits vorbereitet. Die Schnittstelle ist neben BT noch 5V seriell asynchron wo du dir das Protokoll sonst für Home Assistant vermutlich selbst schreiben müsstest.
Das grundsätzliche Problem beim Messen der Ströme ist die (oft hohe) Frequenz der Impulse und deren Form (oft nicht sinusförmig). Hintergrund: sowhl Laderegler als auch Wechselrichter funktionieren meist (fast immer) nach dem switch-mode-Prinzip (Schaltnetzteile), wo DC mit hoher Frequenz zerhakt, transformiert und gewandelt wird bzw. AC gleichgerichtet, geglättet und wieder zerhakt wird, wodurch sehr kurze, aber hohe Impulsströme auftreten. Die Meßshunts oder Current transformer können diese Impulse nur mit einer gewissen Genauigkeit registrieren und der nachgeschaltete AD-Wandler kommt mit den heutigen, hohen Frequenz oft nicht mit. Ein Rolle spielt sicher auch der sog. Crest-Faktor, der praktisch ein Maß für die Abweichung vom Sinus ist - und die Abweichung ist meist groß. Fast alle DMM (auch die guten von Fluke z.B. ) haben einen max. Crest-Faktor, bei dem dann eine best. Meßgenauigkeit garantiert wird. Ist der CF größer, ist auch der Fehler größer. Wenn es ein schöner gleichmässiger Gleichstrom wäre, wäre das alles kein Problem, aber davon sind wir weit entfernt, sowohl beim Laden als auch beim Entladen (hauptsächlich über Wechselrichter). Und wenn die Impulsfrequenz der Ströme sich mit den Abtastraten des AD-Wandlers beisst, wird es noch ungenauer.
Sitzt denn die Strommessung überhaupt an einem punkt, an dem leistungsrelevante Spitzen noch vorhanden sind? Das wäre innerhalb der Leistungskreise, noch vor den Glättungskapazitäten der aussenligen Kreise
Was bedeutet eigentlich "0,4% Genauigkeit" ?
Wer kann das erhellen ????
Es muss zur Batterie Filter geben die das erheblich glätten und somit wird es beliebige Impulsströme geben, andernfalls hast du einen Langwellensender.
Ein Shunt hat keinerlei Problem Impulsströme zu erfassen. Das Problem sowas zu erfassen liegt in der angeschlossenen Elektronik und der für die Erfassung solcher Spitzen zu geringen Abtastrate.
Habe ich doch auch geschrieben, der AD-Wandler z.B., die arbeiten immer mit einer best. Abtastrate und einer best. dezimalen Genauigkeit.
Natürlich sind die Spitzen durch die Eingangs-Elkos ein wenig geglättet, aber ihr braucht ja nur mal ein Oszilloskop an den Shunt zu hängen, dann seht ihr was los ist. Das kann mal mehr oder weniger ‘schlimm’ sein, hängt ja auch vom Duty-Cycle hab, der gerade anliegt. Wenn die Ladeströme nur klein sind und die Last auch nur gering, reicht oft die Auflösung des AD-Wandlers nicht, die Ströme genau genug zu erfassen. Das ist bei mir regelmässig der Fall, wenn der Akku praktisch voll ist - im Floatmodus - und die typ. Ruhelast gering. Dann springt die Stromanzeige im JK-BMS ständig von -0,5 auf 0,5 oder zwischen -1 und +1A etc.
Das ist doch einfach: der Fehler kann dann 0,4% vom angezeigten Messwert betragen. Dazu kommen i.d.R noch n ‘digits’, die praktisch der mangelhaften/begrenzten Auflösung geschuldet sind (s. AD-Wandler, interne Register der MC etc.). Der proz. Fehler gilt aber auch nur für den jeweiligen Messbereich und einen best. Crest-Faktor. Hat mir mal ein Freund erklärt, der bei Fluke Messgeräte überprüft und justiert. Die besseren Fluke-Laborgeräte kommen auf einen Fehler 2…3 Stellen hinter dem Komma. Das gilt dann aber auch immer nur für best. Rahmenbedingungen: Temperatur, Einlaufzeit des Instruments und letzte Kalibrierung (i.d.R. 1mal jährlich).
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In der Regel wird angegeben xy% vMW oder MB.
Aber ohne dieses Detail - ...
Wo kann das gefunden werden ?
Das Datenblatt gibt das nicht her.
Wo findet man eine belastbare Aussage ?
Hallo Vavuum,
erst mal müssen wir verstehen, was überhaupt ein Mess-Shunt ist:
Zum einen haben wir den eigentlichen Shunt, also einen extrem niederohmigen Widerstand und einen AD-Wandler, der die Spannung auswertet.
Die 0,4% beziehen sich auf die Widerstandstoleranz des SmartShunt 500. Dieser liefert bei einem Strom von 500A einen Spannungsabfall von 50mV. Hier liegt der Messfehler bei 0,4%, was bei einem Widerstand von 100µR schon echt präzise ist. Jetzt kommt der AD-Wandler, der mit einer internen Referenz arbeitet. Welche Toleranz dieser hat, kann ich dir nicht sagen, aber
für den Preis wirst Du nichts präziseres auf dem Markt finden. 100mA sollten doch reichen, oder?
Alternativ kämen dann noch Laborshunts in Frage, vielleicht etwas von ABB, R&S u.s.w.
Das sollte doch alles mit einem simplen Tiefpass eleminiert werden können. Wenn das Teil sauber designt ist, wird der schon verbaut sein.
Es muss mal freundlich erwähnt werden .. vor jeden AD Wandler gehört ein Tiefpassfilter, welches schin aus Frequenzgang grunden erforderlich ist, und Mittelwertbildung macht. Die Abtastrate ist heutzutage kein Problem, und 16 Bit Auflösung reicht bei weitem aus.
Dieses Thema stellt sich nicht.
Der Pekaway macht gleich gar keine Angaben zur Genauigkeit, Auflösung oder sonstwas.
Vermutlich kommt daher auch die Fragestellungen. Dessen "Datenblatt" enthält eher gar keine Information - ...... 
Gesucht wird demnach auch gar kein Amperemeter, sondern ein Energiemessgerät für vermutlich Gleichstrom.
Eigentlich benötigt ein Messgerät in irgendeiner Weise technische Angaben wie Genauigkeit, auch wenn die langweilen.....
Ohne kann das Mesergebnis beliebig gedeutet werden. Auf'm Boot oder im Auto reicht ja auch "so ungefähr". Man will nur ne Adresse zur Situation....
Nebenbei - ein Shunt ist eigentlich ein Bypass - auch in der ETechnik. Der eigentliche Begriff ist Meßwiderstand. Nach Jahren der Begriffsbeugung nennt man Meßwiderstand nun "Bypass" - bzw Shunt. Das ist vom Verständnis/Sinn an sich traurig bis frevelhaft - da die Begrifflichkeit des Wortes nicht zur Anwendung passt......
Zur Ansicht:
Oh - da gibt es dann sogar Datenblätter mit Angaben zur Genauigkeitskklasse usw ......
Der Hintergrund meiner Frage war, daß ich die Ströme bilanzieren wollte. Mein Laderegler zeigt mir an wieviel Ah er täglich geladen hat. Da muß ich nach Ende Sonnenschein nachgucken. Mein Wechselrichter, bzw. der Trucki-Stick liefert mir keine Angabe wieviel Ah aus dem Akku bezogen wurden. Mein inline-Meßgerät kumuliert nur bis 65 Ah. Bei der Suche nach einer Lösung bin ich auf Shunts gestoßen.
Na, in der ETechnik bestimmt nicht. Jedenfalls nicht in der, die ich kenne. Ein Shunt ist in Reihe geschaltet - ein Bypass parallel.
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Was willst Du mit einem Teifpass herausfiltern, die Arbeitsfrequenz des Wechselrichters oder des Ladereglers oder die Überlagerung beider? Und das bei wechselnden Frequenzen und D/C je nach Last oder Ladestrom? Damit würdest Du ja die Effizienz des WR und/oder Ladereglers massiv beschneiden - das ist also kontraproduktiv.
Um das Messen höherer und wechselnder Frequenzen mit div. Überlagerungen kommst Du beim Batteriestrom nicht umhin. Natürlich kann man das mit immer größeren Elkos etwas glätten, aber die sind am Eingang vom WR und Laderegler ohnehin schon verbaut. Ein Shunt hat mit den Impulsen kein Problem, aber mit der Auflösung und damit Genauigkeit, aber insbes. die Beschränkung des AD-Wandlers und nachgelagerter Elektronik hat Grenzen. Die kann man nahezu beliebig hochschieben, aber das kostet… Gute Messgeräte sind deswegen auch teuer bis unerschwinglich. Von Fluke gibt es Kalibriergeräte, die kosten 6stellig, sind dafür aber sehr genau!
Zum einen macht ein Tiefpass auch eine Mittellung.
Zum anderen ist die Abtastrate von ADbwandlernspeziel in signalprozessoren heute dermassen hoch, dass nicht mehr viel Mittellung notwendig ist.
Und als drittes: in den teine spikes ist sowenig Energie drin, dass selbst eine ungenaue Mittellung vollkommen ausreichend ist.
Du wiederholst das.
Welche Grenzen hat das denn? 16 Bit? Die hat man Standardmäßig seit 20 Jahren. Das sind 4 stellen, also 0,1 Promille. Da ist längst nicht mehr der Wandler das Problem, sondern die Linearität und Störfreiheit des analogen Kanals davor.
Das bedeutet nämlich, dass der lineare Pfad bei 10 V Maximalspannung auf 1 mV genau sein muss. Und die 30 mV des Shunt müssen auf 3 Mikrovolt genau linear und nullpunktkonform im linearen analogen Kanal erfasst werden. Das ist garnicht so einfach.
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Das ist genau die Auswirkung wie beschrieben.
Begriffe haben nichts mit deren Bedeutung mehr zu tun.
So wurde aus dem zur Messbereichserweiterung eingesetzten Shunt der Meßwiderstand selbst.
Der Shunt oder Bypass oder parallen, bypassende Shunt hat aufgehört verstanden zu werden.....
Nun ist der Shunt ein Meßwiderstand - Semantik ade.
In meiner Prüfung die Frage "Was ist ein Shunt?" nicht richtig beantworten zu können hätte eine Note schlechter bedeutet.......
Hallo, @texnik
da sich im Netz keine Daten zur Messgenauigkeit des Pekaway Wireless Shunt finden lassen, würde ich nicht 100 € oder mehr dafür ausgeben. Welche Messgenauigkeit angestrebt wird, musst du entscheiden. Eine unendlich genaue Messung wird es nie geben, es sei denn man betreibt gewaltigen Aufwand. Nötig ist das aber nicht. Ich brauche keine exakten Messungen und hab keinen Shunt im Einsatz. Wenn ich einen bräuchte, würde ich immer nach dem datasheet fragen. Wenn es das nicht gibt, ist das für mich ein Grund, das Gerät nicht zu kaufen.
L.G.