WS90-Betrieb mit Akku statt Netzteil

[Werner]

Hallo Werner!
Das interessiert mich jetzt leider brennend, ob dein WS90 das von @Gyvate in Post #14 beschriebene Verhalten zeigt, oder ebenfalls, wenn von höheren Temperaturen kommend, die Heizung unterhalb ca. 3°C aktiviert.
Wäre nett, wenn du deine Aufzeichnungen mal kurz checken könntest.

Mein WS90 schaltet etwas ca 0,5°C ein und beginnt dann unter dieser Temperatur zu "schwingen" = ein/aus usw.
Wobei der WS80 natürlich auch die 12V Spannung angeschlossen hat und dieses ausgeprägte Schwing-Verhalten nicht zeigt.
Ich bin mittlerweil der Meinung, dass hier ein Bimetall-Schalter verwendet wird!
Warum: Ich hab ja ein Schalter dazwischen geschaltet, wenn die Heizspannung aus war und danach die Temperatur z.B. auf 8°C steigt und ich dann die Heizspannung zuschalte, wird die Heizung auch bei diesen 8°C eingeschaltet - ich überwache natürlich die verbrauchte Leistung
Die Heizung wird dann schon abgeschaltet und bleibt dann aus bis die Temperatur wieder unter die Einschaltschwelle sinkt.

daytemp0_20231129.png (15.1 KiB) 479 mal betrachtet

diese alte Grafik aus 2022 zeigt wann und wie die WS90 Temperatur durch die Heizung beeinflusst wird - vor ca. 21 Uhr keine Beeinflussung.

[RunMike]

Also das von mir beobachtete und aufgezeichnete Regelverhalten kann nicht mit einem Bimetall-Schalter realisiert werden. Der kann niemals eine Proportional-Regler-Charakteristik, wie die vorliegende, aufweisen.
Was mich allerdings stutzig macht, ist die Aktivierung der Heizung bei +8°C.
Das würde ja darauf hindeuten, dass die Bedienungsanleitung gar keinen Druckfehler enthält!?!?

Das muss ich jetzt testen.

Gruß

Mike

[RunMike]

Jein - das Thermostat schaltet ab Fabrik bei <0° C ein und bei >= 3° C wieder aus.

Da ist mehr dran, als ich bisher gedacht und ermittelt hatte.
Nach den Angaben von @Werner bin ich doch etwas stutzig geworden und habe mir überlegt, ob der WS90 einen ganz speziellen (untypischen) Mode für die Heizung hat, der mit der Umschreibung in der Bedienungsanleitung zu erklären wäre aber halt eben nicht in den Feinheiten dokumentiert wurde:

Handbuch des WS80 (eingebaute Heizung und Bauteile identisch mit WS90):
"There’s a built-in thermostat inside the
anemometer sensor to control the power
supply for the heat plate, which will
automatically turn on below 0℃ (30℉ ) and
automatically turn off above 10℃ (50℉ )."
Daran hat sich meines Wissens nichts geändert.

Also eine neue Hypothese aufgestellt:
Beim "erstmaligen" Unterschreiten von 0°C wird der Mode "Heizung" aktiviert. Solange die +10°C nicht überschritten werden, wird nach Bedarf geheizt. Wie der Algorithmus für diesen Bedarf aussieht, kann ich nur erahnen.

WS90-Heater15.jpg (283.57 KiB) 423 mal betrachtet

QED: WS90 bei unter 0°C abgebaut (grüner Pfeil) und in den Keller auf die Testbank. Am Netzteil die Stromaufnahme gemessen. Keine Aktivierung der Heizung im Verlauf bis +12°C (oranger Bereich). Dann in die Garage, um die ominösen +8°C wieder zu erreichen (roter Pfeil), keine Heizung. Sicherheitshalber nochmal aufgewärmt, damit die abfallende Kurve etwas mehr Dehnung aufweist. Anschließend wieder auf die Leiter und den WS90 montiert. Wie man sieht, braucht er etwa 20 Minuten um sich komplett an die Temperaturdifferenz von 16 K anzupassen (blauer Pfeil) ...
Die Spannung steigt: Schaltet er bei +3°C oder erst bei 0°C die Heizung ein?
Und tatsächlich, erst bei Unterschreiten der 0°C wird die Heizung aktiviert!
Leider wurden im weiteren Verlauf bis heute (03.12.23) die +3°C nicht mehr überschritten, aber dafür gibt es nunmal ausreichend belegte Aufzeichnungen aus den Tagen zuvor, dass mit meinem Hardware-/Firmware-Versionsstand (einmal im Heizungsmode angelangt) bis +3°C geheizt wird.

Gruß

Mike

[RunMike]

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass ich einen ESP32 mit 2 x INA219 bestückt habe und somit zur reinen DC-Speisung zurückkehren konnte. Sowohl WS90-Heizung, als auch das 50W-Panel haben jetzt einen Power-Monitor, die aufgezeichnet und ausgewertet werden. Sollte die Akku-Spannung unter eine kritische Grenze fallen, schaltet Home-Assistant via ESP32 die Versorgung auf Netzteil um.
Nachdem ich jetzt PWM-Aufzeichnungen von der gesamten Bandbreite bis -16°C habe, kann ich relativ gut bewerten, wann die Pulsbreite verändert und wie das Puls-Pausen-Verhältnis angepasst wird.

Sollte in ein paar Jahren, wenn die Kilowattstunde noch deutlich mehr kostet, mal jemand die selbe Idee haben, kann er / sie gerne auf meine Erfahrungswerte zurückgreifen.

Gruß

Mike

[RunMike]

Auch wenn es kaum jemanden interessiert, dachte ich mir doch, es wäre zielführend, meine "Untersuchungsergebnisse" wenigstens ansatzweise hier zu dokumentieren; falls doch mal jemand versehentlich darüber stolpert.

Ich habe mehrere Änderungen am Energie-System vorgenommen. Beide Blei-Gel-Akkus sind gestorben, als mal wieder tiefe Außentemperaturen anlagen. Der jetzige Energiespeicher ist immer noch extrem suboptimal ausgeführt; aber ich bin halt ein Bastler, der am liebsten mit dem Material arbeitet, welches schnell verfügbar ist (= im Keller herumliegt). Und so werkeln jetzt zwei SDI 94Ah-Zellen in Reihe mit zwei CATL 138Ah-Zellen. Das BMS habe ich mit Home-Assistant bewerkstelligt.
Für alle, die sich bisher nicht getraut haben, mit Spannungen >15V an den WS90 heranzutreten, sei gesagt, die Heizung macht die 16V klaglos mit.

Aus der folgenden Grafik lassen sich die Verbrauchswerte in den verschiedenen Temperaturbereichen bis -14°C sehr schön ableiten.
Ich denke, so kann jeder potentielle Interessent entweder seine Energiequelle dimensionieren, oder aber einfach mal den Energieverbrauch ermitteln und dann selbst entscheiden, ob das unter "Peanuts" einzuordnen ist.

WS90-Heater25.jpg (496.32 KiB) 262 mal betrachtet

Gruß

Mike

[zenox]

Um hier mal etwas Licht ins Dunkle zu bringen:
Die Heizung ist eine simple Platine mit SMD Widerständen

Unbenannt.jpg (474.52 KiB) 94 mal betrachtet

Geschalten wird mit einem 0°C Thermostat

Unbenannt1.jpg (134.25 KiB) 94 mal betrachtet

Ansonsten ist die Heizung elektrisch nirgends mit dem Rest des Sensors verbunden. Spannung und Polarität für die Heizung sind somit ziemlich egal.

Und hier die Stromaufnahme bei verschiedenen Spannungen
Heizung Spannung/Strom
3.5V 280mA
3.7V 300mA
3.9V 320mA
4.2V 340mA
5V 400mA
8V 650mA
10V 800mA
12V 980mA