Zähler für das Balkonkraftwerk

[harihegen]

Hallo zusammen,

ich möchte euch mal meinen umgebauten Zähler zur Anzeige der aktuellen Leistung am BKW zeigen.
Es gibt ja bereits zig Möglichkeiten mit einem kleinen Display aktuelle Daten des BKWs oder der großen Solaranlage darzustellen aber ich fand die Idee toll einfach einen alten Stromzähler auszuhöhlen und die Optik alt mit neu zu kombinieren.

Zuerst die technische Idee von woanders abgekupfert und ausprobiert:

Dann habe ich ein kleineres Display 128x64 Pixel mit SSD1306 genommen weil das mechanisch noch mit am Besten rein passt:

Damit sich die Scheibe weiterhin drehen kann habe ich einen kleinen 3V Motor, sieht aus wie ein Walkman Motor, entweder Pollin Ü-Box oder, weiß ich nicht, genommen:

Das Ganze wird mit einem 3,7V Akku, normale 18650 Zelle, und einer kleinen Ladeschaltung, die gibt es für unter 2€ fertig zu kaufen, mit Strom versorgt.

Hier ein Versuchsaufbau mit PWM Ansteuerung:

So sieht das dann alles rein gefummelt im alten Zähler aus:

Von außen eigentlich unspektakulär, derzeit kann man es aufhängen, ein Ständer zum Hinstellen müsste ich noch mal bauen demnächst, oder jemanden fragen der das schön machen kann.

Derzeit ist nur eine kleine Zahl zu sehen weil das Projekt heute fertig wurde wo dann auch die Sonne schon wieder alle war.

Angetrieben wird es von einem ESP8266 mit Sonoff Software und Daten bekommt es über MQTT vom ioBroker.

Ich hoffe es gefällt euch

Beste Grüße, hari

[Silvio]

Sieht gut aus. Die Daten kommen per Funk und der Zähler ist eine reine Anzeige, ohne Messfunktion.... ...hm ,.. Ich stelle mir gerade die Frage, ob man bei einem originalen Ferraris-Zähler die momentane Leitung elegant und genau aus der Scheibendrehzahl ableiten kann, speziell, wie messe ich solch langsam Drehzahl und auch dessen Änderungen genau? Mit einer Encoderscheibe mit 1.000.000 Striche geht das bestimmt, aber gibt es auch noch einen eleganteren Weg?

Hat da jemand eine Idee.?

[uxlaxel]

Sieht gut aus. Die Daten kommen per Funk und der Zähler ist eine reine Anzeige, ohne Messfunktion.... ...hm ,.. Ich stelle mir gerade die Frage, ob man bei einem originalen Ferraris-Zähler die momentane Leitung elegant und genau aus der Scheibendrehzahl ableiten kann, speziell, wie messe ich solch langsam Drehzahl und auch dessen Änderungen genau? Mit einer Encoderscheibe mit 1.000.000 Striche geht das bestimmt, aber gibt es auch noch einen eleganteren Weg?

Hat da jemand eine Idee.?

du musst die zeit zwischen zwei "strichen" stoppen, dann kannst du es errechnen. mit so nem kleinen IC sollte das kein problem sein, die formel zu hinterlegen.
die anzahl der umdrehungen je kilowattstunde ist ja hinterlegt. früher gerne mal weit über tausend, heute durchaus nur 75 bei dicken drehströmern mit 63A.

[plottermeier]

Kannst nen Sensor aus einer optischen Maus nehmen. Meist muss noch die Linse ausgetauscht werden, damit man die Scheibe auch bei etwas größerem Abstand durch die Scheibe scharf bekommt (Linse aus CD-Laufwerk)

[rhb]

Sieht gut aus. Die Daten kommen per Funk und der Zähler ist eine reine Anzeige, ohne Messfunktion.... ...hm ,.. Ich stelle mir gerade die Frage, ob man bei einem originalen Ferraris-Zähler die momentane Leitung elegant und genau aus der Scheibendrehzahl ableiten kann, speziell, wie messe ich solch langsam Drehzahl und auch dessen Änderungen genau? Mit einer Encoderscheibe mit 1.000.000 Striche geht das bestimmt, aber gibt es auch noch einen eleganteren Weg?

Hat da jemand eine Idee.?

ja, aber nur eine Langweilige (zumindest die Hardware, die Software kann dann wieder in Frickelei ausarten)
von ELV gab (gibt?) es einen Sensor mit Funkeinheit, den man auf den Ferraris Zähler aufkleben kann "Homematic eQ3 Sensor ES-Fer für Ferraris-Zähler mit Sendeeinheit HM-ES-TX-WM"
Funktioniert in den "Grenzen seiner Möglichkeiten" recht gut, kommt auf den Zähler an, meist sind 75 U/kWh normal. Es kommt also alle 1/75 kWh ein Puls an. Bei "negativen Lasten" wird trotzdem alle 1/75 kWh ein Puls gesendet
Auswertung dann mit einem Homeautomationsystem Deiner Wahl, was die Funkimpulse entschlüsseln kann.

[uxlaxel]

ich dachte, bei negativen lasten blitzt die scheibe zurück?

[Anse]

.hm ,.. Ich stelle mir gerade die Frage, ob man bei einem originalen Ferraris-Zähler die momentane Leitung elegant und genau aus der Scheibendrehzahl ableiten kann, speziell, wie messe ich solch langsam Drehzahl und auch dessen Änderungen genau? Mit einer Encoderscheibe mit 1.000.000 Striche geht das bestimmt, aber gibt es auch noch einen eleganteren Weg?

Hat da jemand eine Idee.?

Ich weiß nicht, ob ich dich richtig verstehe, aber so eine ähnliche Idee geistert mir auch schon eine Weile durchs Hirn.
Ausgangssituation: Feraris Zähler mit 75 U/kWh und eine Grundlast von ca. 150W. Macht 5,3 Minuten/je Umdrehung.
Im Moment messe ich die Leistung in 5 Minuten Intervallen in dem ich die rote Markierung auf der Scheibe mit einer Reflexlichtschranke erfasse. So bekomme ich alle 5 Minuten einen gemittelten Leistungswert. Bei hohen Leistungen steigt die Genauigkeit aber bei kleinen ist sie echt schlecht.
Darum habe ich überlegt, ob man die Riefelung der Scheibe abfragen könnte. Zwei Ideen habe ich dazu
1. Nach dem Prinzip optische Maus. Eine Kamera macht mehrere Bilder pro Sekunde und ein cleverer Algorithmus extrahiert daraus ein Richtungs- und Geschwindikeitssignal. Das wäre recht aufwendig, aber wahrscheinlich noch auf einem ESP32 machbar.
2. Ein Laserpointer auf die Scheibe leuchten lassen und durch eine Schlitzblende das reflektierte Licht auswerten. Mit etwas Signalaufbereitung ließe sich sicher einzelne Riefen in der Scheibe erfassen.

[rhb]

ich dachte, bei negativen lasten blitzt die scheibe zurück?

das Verhalten kenne ich natürlich nur vom Hörensagen, da so ein Fall ja nie auftreten darf

[Silvio]

Die Idee mit dem Maussensor ist interessant. Die Idee mit den breiten Strichen oder mit den ganzen Umdrehungen, hat den Nachteil, dass über einen Strich/Umdrehung gemittelt wird. Eine einfache Idee, mit der man einen Leistungswert pro Sekunde bekommt, wäre toll. Die Ferrarisscheibe hat ja zu jedem Zeitpunkt eine Geschwindigkeit.

[rhb]

Die Idee mit dem Maussensor ist interessant. Die Idee mit den breiten Strichen oder mit den ganzen Umdrehungen, hat den Nachteil, dass über einen Strich/Umdrehung gemittelt wird. Eine einfache Idee, mit der man einen Leistungswert pro Sekunde bekommt, wäre toll. Die Ferrarisscheibe hat ja zu jedem Zeitpunkt eine Geschwindigkeit.

in diese Richtung hatte ich auch überlegt, dann aber erst mal verworfen, da die obige ELV Lösung zusammen mit FHEM erst mal tut. Für eine höhere Auflösung gibt es Klappsensoren, die dann berührungslos den Strom in den Zuleitungen messen und jederzeit ein Signal liefern (wo habe ich meine nur wieder hingelegt?)

Sollten nur meine Überlegungen darstellen und keine Wertung sein, ausserdem haben wir den Thread hierfür gekapert - deswegen bin ich erst mal still.

[Silvio]

Hari, sorry fürs Kapern. Ich habe aber noch eine Frage zu deinem Aufbau. Wo kommen deine Messwerte ursprünglich her? IR-Kopf am digitalen Zähler und Solarerzeugung vom Wechselrichter irgendwie? Wie stabil läuft das? Da ist ja immer dein Netzwerk involviert und der Trend zur Komplexität schlägt durch. Gerade wir hier im Forum können ein Lied davon singen...

[harihegen]

Hari, sorry fürs Kapern. Ich habe aber noch eine Frage zu deinem Aufbau. Wo kommen deine Messwerte ursprünglich her? IR-Kopf am digitalen Zähler und Solarerzeugung vom Wechselrichter irgendwie? Wie stabil läuft das? Da ist ja immer dein Netzwerk involviert und der Trend zur Komplexität schlägt durch. Gerade wir hier im Forum können ein Lied davon singen...

Kein Problem, ich bin gelegentlicher stiller Mitleser des Forums und weiß um dessen Sprunghaftigkeit
Also, die Messwerte nimmt AHOY direkt aus den Wechselrichtern von Hoymiles und gibt diese Daten an den ioBroker.

Im ioBroker werden die ganzen Messwerte gerundet und verarbeitet und auch im VIS und auf einem MagicMirror angezeigt, und jetzt eben auch auf dem alten Zähler.
Der ioBroker samt Ahoy läuft relativ stabil, einmal im Monat tut der Friitz-Repeater im Schuppen dumm und will neu gestartet werden. Inwieweit das jetzt mit dem Zähler stabil sein wird weiß ich ja noch nicht, ich will das Teil auch nicht dauernd laufen lassen sondern eher als Deko-Objekt haben, zum Vorzeigen, wenn mal jemand kommt, oder wenns schön aussehen soll oder so

Einen IR-Kopf habe ich sowieso im Zähler im Zählerschrank auch mit einem ESP8266 Tasmota WLAN Gerätchen auf Hutschiene gebastelt, kann eích gerne später zeigen, das läuft jetzt über 1 Jahr stabil.
Ich muss ja wissen wie der aktuelle Verbrauch im Haus ist, damit ich weiß wann ich die Batterieladung zuschalten kann, bzw. die Scripte im ioBroker.

[Bastelbruder]

Im ioBroker werden die ganzen Messwerte gerundet ...

Im Ernst?

Meßwerte kann man integrieren um (hoch)sporadische Ausreißer (Glitches, auch Fehlmessungen) zu eliminieren und auch das Rauschen effektiv zu verringern.
Mir persönlich sind Meßgeräte (für analoge Größen) die kein Rauschen anzeigen ein absolutes Unding.

[harihegen]

Im Ernst?

Meßwerte kann man integrieren um (hoch)sporadische Ausreißer (Glitches, auch Fehlmessungen) zu eliminieren und auch das Rauschen effektiv zu verringern.
Mir persönlich sind Meßgeräte (für analoge Größen) die kein Rauschen anzeigen ein absolutes Unding.

Ich antworte ernst:
Damit man einigermaßen Zahlen, ich habe mir 4-stellig gewünscht, auf dem kleinen Display in einer gut ablesbaren Größe darstellen kann ist es erforderlich die Nachkommastellen abzuschneiden.
Das Ding ist ja auch kein Messgerät mehr sondern eine Anzeige ob und wie viel Sonne auf die Solarzellen scheint. Eine Art Spaßprojekt. Damit es schön aussieht.

[IPv6]

Runden ist an der Stelle doch überhaupt nicht verwerflich und aus mehreren Gründen sinnvoll.

Zum einen ist es vollkommen irrelevant, ob das BKW gerade 310 oder 320 Watt produziert. Die Größenordnung reicht völlig als Info.
Zum Anderen ist es in der Messtechnik bekanntlich nicht das Gleiche, ob man von 200 W oder von 200,00 W spricht, letztere Angabe beeinhaltet eine Aussage über die Genauigkeit des Messwerts.
Und dass ein solcher WR eine kalibrierte Messeinrichtung besitzt, die eine brauchbare Genauigkeit bis in die Nachkommastellen bei der Leistungsmessung liefert, darf mehr als angezweifelt werden. Man könnte hier sicher noch problemlos auf ganze 10 Watt runden ohne einen realen Genauigkeitsverlust zu erleiden.

[Bastelbruder]

Runden ist an der Stelle doch überhaupt nicht verwerflich und aus mehreren Gründen sinnvoll.

Zum einen ist es vollkommen irrelevant, ob das BKW gerade 310 oder 320 Watt produziert. Die Größenordnung reicht völlig als Info.
Zum Anderen ist es in der Messtechnik bekanntlich nicht das Gleiche, ob man von 200 W oder von 200,00 W spricht, letztere Angabe beeinhaltet eine Aussage über die Genauigkeit des Messwerts.
Und dass ein solcher WR eine kalibrierte Messeinrichtung besitzt, die eine brauchbare Genauigkeit bis in die Nachkommastellen bei der Leistungsmessung liefert, darf mehr als angezweifelt werden. Man könnte hier sicher noch problemlos auf ganze 10 Watt runden ohne einen realen Genauigkeitsverlust zu erleiden.

Naja, Komma Doppelnull ist keine Aussage über die Genauigkeit, meist kommen auf Grund von Kalibrierfaktoren auch keine solch "genauen" Ziffernfolgen vor. Gern werden unnötig viele Nachkommastellen ausgegeben, dann sieht man bloß bei Veränderungen und aufmerksamer Beobachtung daß der Ableser beschissen wird.
Natürlich darf man die Anzeige auf eine bestimmte Größe beschränken, speziell wenn wie hier das Display etwas kleiner ist. Der Satz "die ganzen Messwerte gerundet" erzeugt irgendwie einen völlig anderen Eindruck als "Größe beschränkt".
sorry, da haben wir uns falsch verstanden.
Achja, Datenbroker könnte auch ein Lernberuf in der Werbetrackingwelt sein.

[IPv6]

Naja, Komma Doppelnull ist keine Aussage über die Genauigkeit

Doch, ist es.
Es ist in der Messtechnik üblich, dass bei einer Zahl ohne weitere Information über die Genauigkeit die letzte angegebene Ziffer gerundet ist.
"200 W" repräsentiert damit einen Wertebereich von 199,5 W bis 200,4 W.
"200,00 W" entsprechend einen Bereich von 199,995 W bis 200,004 W.

Du schreibst ja auch von unnötig vielen Nachkommastellen, das ist genau das, was ich meine.
Durch die sinnlose Angabe von Nachkommastellen, die aber keine signifikanten Stellen mehr sind, wird eine Genauigkeit vorgetäuscht, die das System gar nicht hergibt.
Daher ist eben Runden schon viel früher sinnvoll, weil das System nicht mehr signifikante Stellen hergibt.
Der WR müsste daher ehrlicherweise gar keine einzelnen Watt anzeigen, so genau bekommt er das eh nicht hin.
Aber der Programmierer in Fernost macht sich allgemein wohl wenig Gedanken über Konventionen der Messtechnik im Ingenieurwesen und der gemeine Anwender freut sich über vermeintliche Genauigkeit.