Warum Stromversorgung über 12V?

Wir haben bereits berichtet, dass wir für die gesamte Stromversorgung für Monitore und Computer die Niedrigspannung von 12V gewählt haben. Wir haben Tests durchgeführt, die uns zu diesem Entschluss gebracht haben. Siehe unten.

Test 1:
Zuerst haben wir 12 Computer mit herkömmlichen Netzteilen 220V / 12V verwendet. Da wir für jeden Monitor und für jeden Raspberry Pi PC ein Netzteil brauchen, waren gesamt 24 Netzteile im Einsatz. Wir hatten dann zwei Probleme:
a) Der Anzugsstrom der 24 Netzteile war so groß, dass der MPPT Controller nicht in der Lage war, alle PC´s gleichzeitig zu starten
b) Der gesamte Stromverbrauch mit Netzteilen war wesentlich höher als mit einer direkten Versorgung mit 12V. Dazu können die Computer bei Batteriebetrieb weniger lang betrieben werden.

Es kam noch ein weiteres Problem auf uns zu. Wenn wir die Computer mit einer Batterie nachts oder bei Stromausfall betreiben möchten, dann müssten wir in diesem Fall erst aus den 12V der Batterie mit einem großen Netzteil 12V to 220V (300W) einen Wechselstrom von 220V erzeugen. Dadurch wäre der Strombedarf noch wesentlich höher. Schließlich war uns klar, dass wir unsere Computer nur noch direkt mit 12V versorgen werden.

Test 2:
Anschließend begannen wir, die 12 Computer mit einem herkömmlichen dreiadrigen Kabel mit 12V zu versorgen. Das Kabel war ca. 15m lang. Es war jetzt möglich, alle 12 PC´s gleichzeitig einzuschalten, da (ohne Netzteile) kein hoher Anzugsstrom mehr entstanden ist. Allerdings flackerten einige Bildschirme. Manche Bildschirme zeigten die Warnung “Spannung zu klein”. Nach langen Tests wurde deutlich, dass ein Teil der Spannung direkt an dem dreiadrigen Kabel verloren gegangen ist. Der Widerstand des Kabels war zu groß.

Dann haben wir für jeden Pol (Plus und Minus) ein Solarkabel mit einem Querschnitt von 6mm² verwendet und das Problem war behoben. Alle 12 PC´s konnte man zusammen einschalten. Kein Bildschirm flackerte und es gab auch keine Warnmeldung mehr. Darum entschieden uns, nur noch Solarkabel mit einem hohen Querschnitt für die Versorgung der Computer zu verwenden.

Provisorische Vedrahtung

Produktion von 100 Raspberry Pi PC´s

Fazit:
Durch eine perfekte Verkabelung ist die gesamte Stromversorgung per 12V gesichert. Es spielt dabei auch (fast) keine Rolle, wie weit die Leitungen entfernt sind. Abstände von 50m o.ä. stellen kein Problem dar. An der bewährten MC-4 Steckverbindung entstehen auch keine nennenswerten elektrische Widerstände . Wir verwenden deshalb solide Solarkabel mit einem Querschnitt von 6mm² und MC-4 Steckverbinder:

  • Vom Controller zur Batterie
  • Vom Controller zu den Computern
  • Der Übergang zu den Raspberry Pi Computern erfolgt über ABIOLA Spider R6. Dies erklären wir im nächsten Kapitel.