{"id":66,"date":"2018-07-15T13:18:30","date_gmt":"2018-07-15T11:18:30","guid":{"rendered":"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/?page_id=66"},"modified":"2018-07-15T19:17:11","modified_gmt":"2018-07-15T17:17:11","slug":"einleitung","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/gruppe-1-energie\/einleitung\/","title":{"rendered":"Einleitung"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify\">Die Gruppe Energieversorgung (7 Teilnehmer) hatte die Aufgabe, die vitalen Funktionen<\/p>\n<p>des automatischen Gew\u00e4chshauses im Projekt Zuchthaus zuverl\u00e4ssig mit elektrischer<br \/>\nEnergie zu versorgen. Dazu erfolgt die Stromversorgung im Normalfall aus dem Stromnetz,<br \/>\nbei Stromausfall soll automatisch in den Notstrombetrieb \u00fcber einen Akku umgeschaltet<br \/>\nwerden.<\/p>\n<p>Das folgende Blockschaltbild gibt einen \u00dcberblick \u00fcber die verschiedenen Funktionsbereiche<br \/>\nder Energieversorgung und ihre Verkn\u00fcpfungen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter wp-image-89 size-full\" src=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt.jpg\" alt=\"Unbenannt\" width=\"833\" height=\"372\" srcset=\"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt.jpg 833w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt-300x134.jpg 300w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt-100x45.jpg 100w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt-150x67.jpg 150w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt-200x89.jpg 200w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt-450x201.jpg 450w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Unbenannt-600x268.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 833px) 100vw, 833px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center\">Abbildung 2: Blockschaltbild Gruppe Energieversorgung<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Die Verbraucher des Gew\u00e4chshauses ben\u00f6tigen Spannungen von 5 V und 12 V. Daher<br \/>\nwird, wie im Blockschaltbild angedeutet, im Netzteil die Netzspannung von 230 V AC<br \/>\nim Normalbetrieb heruntertransformiert, gleichgerichtet und gegl\u00e4ttet (Kleingruppe 1).<br \/>\nDie entsprechende Ausgangsspannung wird durch Spannungsregelung auf die von den<br \/>\nVerbrauchern gew\u00fcnschten Spannungsebenen gebracht (Kleingruppe 2).<\/p>\n<p>Gleichzeitig sorgt ein Laderegler daf\u00fcr, dass ein 12V-Blei-Gel-Akku kontinuierlich gepuffert<br \/>\nwird. Bei Netzausfall werden die wichtigsten Verbraucher durch diesen Akku<br \/>\nversorgt, der durch eine Zusatzschaltung vor Tiefentladung gesch\u00fctzt wird. Wie auch das<br \/>\nNetzteil besitzt die Notstromversorgung eine Spannungsregelung, die die gew\u00fcnschten<br \/>\nBetriebsspannungen bereitstellt (Kleingruppe 3).<\/p>\n<p>In der folgenden Abbildung ist die Gesamtschaltung der Energieversorgung noch etwas<br \/>\ngenauer dargestellt.<\/p>\n<p><img src=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/wp-content\/uploads\/sites\/22\/2018\/07\/Schaltungsentwurf_v68.png\" alt=\"\u00dcberblick Schaltung Energieversorgung\" \/><\/p>\n<p>Abbildung 3: \u00dcberblick Schaltung Energieversorgung<\/p>\n<p>Im oberen Teil der Abbildung befindet sich dazu die 230 V AC \u2013 Netzspannungsebene<br \/>\nmit Phase L1, Neutralleiter N und Erde PE, im unteren Teil liegen die Verbraucherspannungsebenen<br \/>\n12 V und 5 V DC sowie Masse.<\/p>\n<p>Wird der Schalter S eingeschaltet (= Gew\u00e4chshaus am Netz), wandelt das Netzteil,<br \/>\nbestehend aus Transformator, Gleichrichter, Gl\u00e4ttung und Spannungsregelung, die Netzspannung<br \/>\nin die beiden gew\u00fcnschten Spannungsebenen. Dabei liegen nach der Gl\u00e4ttung ca. 24 V DC vor, die \u00fcber Festspannungsregler wiederum in 12 V bzw. 5 V f\u00fcr die<br \/>\nVerbraucher gewandelt werden. Bei anliegender Spannung zieht gleichzeitig das Relais<br \/>\nK1, das sich hinter der Gl\u00e4ttung befindet, an, sodass der \u00d6ffner die Verbraucher vom<br \/>\nAkkumulator trennt. Der Akku wird \u00fcber den Laderegler geladen.<br \/>\nBei ge\u00f6ffnetem Schalter S bzw. bei Netzausfall werden die Verbraucher nicht mehr \u00fcber<br \/>\ndas Netzteil mit elektrischer Energie versorgt und der Ladevorgang des Akkus ist unterbrochen.<\/p>\n<p>Durch die fehlende Spannung f\u00e4llt das Relais K1 ab, sodass der \u00d6ffner am<br \/>\nAkku schlie\u00dft und die Verbraucher versorgen kann. Zum Schutz des Akkus vor zu starker<br \/>\nEntladung wurde ein Tiefentladeschutz eingebaut. Da der Akku damit eine Spannung<br \/>\nzwischen 10,8V und 13,8 V DC liefern kann, wandelt ein Konstant-Spannungsregler zur<br \/>\nVersorgung der 5 V-Verbraucher diese Ausgangsspannung zu 5 V DC. Ein Hochsetzsteller<br \/>\nf\u00fcr eine konstante Gleichspannung von 12 V wurde aus Zeitgr\u00fcnden nicht ber\u00fccksichtig,<br \/>\nstattdessen k\u00f6nnen entsprechende Verbraucher die Akkuspannung direkt nutzen.<\/p>\n<p>Damit im Akkubetrieb keine Str\u00f6me aus dem Akku \u00fcber den Laderegler nach Masse<br \/>\nflie\u00dfen, wurde eine Diode zwischen Laderegler und Akku gesetzt. Sicherungen sch\u00fctzen<br \/>\nden Tiefentladeschutz und die Verbraucher vor zu hohen Str\u00f6men aus Netz oder Akku<br \/>\n(der Akku kann laut Datenblatt \u00fcber die Dauer einer Minute 42 A liefern).<\/p>\n<p><ins datetime=\"2018-07-15T13:51:54+00:00\"><em>Ayhan T\u00fcrk, Simone Weidner<\/em><ins datetime=\"2018-07-15T13:51:42+00:00\"><\/ins><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Gruppe Energieversorgung (7 Teilnehmer) hatte die Aufgabe, die vitalen Funktionen des automatischen Gew\u00e4chshauses im Projekt Zuchthaus zuverl\u00e4ssig mit elektrischer Energie zu versorgen. 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