Mred
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Der Unfall
Die Lipo Akkus sind gelagert in Stahlboxen oder Bat-Save und stehen im Keller. Im Bat-Save wird gerade geladen und in anderen Boxen lagern LiPo Akkus.
Wenn nun ein gelagerter Akku reagiert (sowas passiert selten) oder der Akku am Lader im Bat-Save Probleme macht, wird die Temperatur steigen bis es in den Zellen zum thermalen Durchbruch kommt - der Akku wird explosionsartig in Brand geraten. Es entstehen große Hitze, und viel giftiger Rauch. Das ist dann meistens der Moment, wo man durch den Geruch oder den Rauch bemerkt, dass etwas in die falsche Richtung geht. Auch wenn die Akkus in sicheren Boxen lagern, könnte es zum Sekundärbrand durch Hitze, Funken oder Flammen kommen und der Raum kann wegen der Rauchentwicklung nicht ohne Gefährdung betreten werden und muss später dekontaminiert werden.
Die Idee
Vor dem Brand und der Rauchentwicklung kommt es zu einem Anstieg der Temperatur. Da wir meistens nicht neben dem Ladegerät stehen oder jede Stunde mal im Keller nach unseren eingelagerten Akkus sehen, wäre es extrem nützlich, wenn die Akkus permanent überwacht werden und wir eine Warnung bekommen, wenn etwas im Argen liegt. Der erste Ansatz wäre nun die Temperatur in jedem Behälter zu überwachen und bei einem Anstieg einen Warnsummer zu aktivieren, sowie eine Nachricht auf unser Smartphone zu senen. Zusätzlich soll der Lader abgeschaltet werden.
Technik
Ich verwende Shelly Aktoren, sie sind günstig und bringen alles mit, was benötigt wird. Integration und Konfiguration sind einfach bzw. schnell erlernbar.
Voraussetzungen
WLAN mit Internetzugang ein Smartphone mit IOS oder Android und Shelly App.
Ziele
Ich unterscheide Ladeboxen und Lagerboxen. Ladeboxen sollen nur Temperatur überwacht werden, während geladen oder entladen wird. Lagerboxen sollen permanent auf Temperaturanstieg und Rauchentwicklung überwacht werden.
Bei einer Störung soll ein lauter Warnsummer im Haus auf die Gefahr hinweisen und das Ladegerät soll abgeschaltet werden. Eine Meldung soll ins Log der Shelly App geschrieben werden um die Quelle lokalisieren zu können ( wichtig falls mehrere Boxen überwacht werden). Eine Pushnachricht auf dem Smartphone soll Aufmerksamkeit erregen, falls der Warnsummer nicht gehört wird (die Cloud informiert auch außerhalb des WLANs).
Sicherheit
Am einfachsten ist die Umsetzung mit der Shelly Cloud. Die Shelly Aktoren können aber auch ohne Cloud betrieben werden, die App kann dann aber nicht verwendet werden. Als Ersatz kann ein eigener Server dienen z.B. OpenHAB auf einem Raspberry, darauf gehe ich hier aber nicht weiter ein - es wäre ein Thema für Fortgeschrittene und würde den finanziellen Rahmen auch deutlich übersteigen. Die Cloud ist ein Sicherheitsrisiko und man sollte sich gut überlegen, wem man sein WLAN Passwort anvertraut bzw. ob man für solche Zwecke ein separates Netz verwendet. Ein einfaches Netzwerk mit Aktoren, Sensoren und Warnsummer funktioniert auch ohne Cloud und App.
Den Teil, wo es um 220 Volt Netzspannung geht, sollte nur von geschulten Bastlern durchgeführt werden (oder von einem Elektriker) - bei dieser Spannung und Stromstärke besteht Lebensgefahr!
Allgemein
Mit Shelly 1PM kann der Stromverbrauch des Laders aufgezeichnet werden. Statt Shelly 1PM kann auch das Shelly 1, ohne Verbrauchsmessung verwendet werden.
Ein separater Warnsummer mit einem Shelly 1 Aktor aufgebaut kann überall im Haus am Stromnetz angesteckt werden. Es wird vom Shelly 1PM angesteuert. Ein Summer kann von mehreren 1PM bedient werden.
Man kann natürlich auch alles z.B. in HomeAssist oder Openhab integrieren, in diesem Artikel geht es aber um einen einfachen Aufbau und Nutzung der Cloud.
Hardware
Shelly 1PM - 15€ - Ein Schalt- und Mess-Aktor mit dem der Stromverbrauch gemessen und ein Verbraucher geschaltet werden kann. Die Messdaten können bis zu einem Jahr in der Cloud gespeichert werden.
Shelly 1/1PM - Ein Addon für das Shelly 1PM an dem Sensoren angeschlossen werden können z.B. für Temperatur oder Feuchtigkeit oder ein Magnetkontakt um Türen und Fenster zu überwachen.
Shelly DS18B20 - Ein gekapselter Temperatur Sensor.
Shelly 1 - Ein Schalt-Aktor für den Warner
Warnsummer für 220V AC oder 24-60V DC
Netzkabel - Kabel mit Euro Stecker zu Versorgung mit 220 V AC oder eine Zweidrahtleitung zur Versorgung mit 24-60 Volt DC und ein Kabel mit Stecker für das Ladegerät (220V AC oder 30V DC)
Gehäuse 1 - Zum Einbau mit Zugentlastung der Kabel. Bei Versorgung mit 220 V AC ist ein Gehäuse aus Sicherheitsgründen erforderlich.
Gehäuse 2 - Zum Einbau des Shelly 1 mit Warnsummer
Kosten
15,00 € Shelly 1PM
10,90 € Shelly 1
12,90 € Shelly 1/1PM mit 3 Sensoren
07,00 € Versand (Shelly Shop)
--------
45,80 €
ca. 04,50 € 1 MQ-2 Gas/Rauch Sendor
ca. 09,00 € 1 Summer 105 dB 220V
ca. 15,00 € 3 Netzkabel 220V
ca. 15,00 € 2 Gehäuse IP66 (z.B. Snowsound)
ca. 06,00 € 1 Gehäuse IP65 ABS klein
Brand-Warner für Ladebox
Am Shelly 1/1PM bzw. an dem Sensor-Addon werden 1-3 Temperatursensoren angeschlossen zur Überwachung der Temperatur außen und innen im Koffer.
Die Sensoren werden über den Temperature Offset unter External Sensors abgeglichen, damit alle synchron laufen.
Unter Temperature Automation kann für jeden Sensor ein Threshold (Schwelle) für eine Over und/oder Under Action angegeben werden.
Version 1
Am Shelly 1PM wird der 220V Ausgang für das Ladegerät geschaltet. Das Relais ist per Default geschlossen und im Brandfall offen.
Bei Temperaturanstieg um X (Threshold z.B. 40 Grad) wird der 220V Ausgang abgeschaltet und die Warnung via Push/Warning/Email abgesetzt, außerdem wird das Shelly 1 mit dem Warnsummer eingeschaltet. Als Nebeneffekt sieht man in der App anhand der Verbrauchsanzeige wenn die Akkus fertig geladen sind (Lader Leerlauf und Lader im Erhaltungsmodus).
Brand-Warner für Lagerkiste
Im Prinzip wie beim Ladekoffer, jedoch ohne 220V Ausgang. Auch hier soll ein Temperaturfühler die Raumtemperatur erfassen und 1-2 weitere, die Temperatur in der Lagerbox. Eine LED oder ein Lämpchen für 220 Volt soll den Ernstfall auch optisch anzeigen - dafür benötige ich ein Shelly 1 oder 1PM mit einem Sensor-Addon. Zusätzlich soll noch einen Rauchmelder in der Lagerbox installiert werden, dafür benötige ich ein weiteres Shelly mit Addon (an einem Shelly AddOn können nur entweder 3 Temperatursensoren oder ein externer Schalter angeschlossen werden). Damit kann an 2 Stellen in der Box die Temperatur gemessen werden und es kann Rauchentwicklung erfasst werden.
Natürlich können alle Sensoren einfach über einen Mikrocontroller z.B. dem ESP8266 abgefragt werden und in einem viel kleineren Gehäuse untergebracht werden. Geringere Kosten und eine kompaktere Bauweise sind dabei nicht die einzigen Vorteile. Für diesen Weg werden jedoch ein Server (Raspberry) mit entsprechender Software und vor allem umfangreiche Kenntnisse erforderlich sein.
Warnsummer
Gehäuse mit Shelly 1 und Warnsummer am Relais. Das Relais ist per Default offen und im Brandfall geschlossen.
Das Shelly 1 wird von einem oder mehreren Shelly 1 / 1PM angesteuert (mehrere Brand-Warner können einen Warnsummer nutzen).
Kosten ca. 26 €
Mit 220 V AC Stromversorgung und 220 V Summer (ca. 100 dB).
Sorry für die Lüsterklemmen, hatte gerade keine Wago Klemmen vorrätig.
Links
Shelly Knowledge-Base
- Der Unfall
- Die Idee
- Technik
- Voraussetzungen
- Ziele
- Sicherheit
- Allgemein
- Hardware
- Kosten
- Brand-Warner für Ladebox
- Brand-Warner für Lagerkiste
- Warnsummer
- Links
Der Unfall
Die Lipo Akkus sind gelagert in Stahlboxen oder Bat-Save und stehen im Keller. Im Bat-Save wird gerade geladen und in anderen Boxen lagern LiPo Akkus.
Wenn nun ein gelagerter Akku reagiert (sowas passiert selten) oder der Akku am Lader im Bat-Save Probleme macht, wird die Temperatur steigen bis es in den Zellen zum thermalen Durchbruch kommt - der Akku wird explosionsartig in Brand geraten. Es entstehen große Hitze, und viel giftiger Rauch. Das ist dann meistens der Moment, wo man durch den Geruch oder den Rauch bemerkt, dass etwas in die falsche Richtung geht. Auch wenn die Akkus in sicheren Boxen lagern, könnte es zum Sekundärbrand durch Hitze, Funken oder Flammen kommen und der Raum kann wegen der Rauchentwicklung nicht ohne Gefährdung betreten werden und muss später dekontaminiert werden.
Die Idee
Vor dem Brand und der Rauchentwicklung kommt es zu einem Anstieg der Temperatur. Da wir meistens nicht neben dem Ladegerät stehen oder jede Stunde mal im Keller nach unseren eingelagerten Akkus sehen, wäre es extrem nützlich, wenn die Akkus permanent überwacht werden und wir eine Warnung bekommen, wenn etwas im Argen liegt. Der erste Ansatz wäre nun die Temperatur in jedem Behälter zu überwachen und bei einem Anstieg einen Warnsummer zu aktivieren, sowie eine Nachricht auf unser Smartphone zu senen. Zusätzlich soll der Lader abgeschaltet werden.
Technik
Ich verwende Shelly Aktoren, sie sind günstig und bringen alles mit, was benötigt wird. Integration und Konfiguration sind einfach bzw. schnell erlernbar.
Voraussetzungen
WLAN mit Internetzugang ein Smartphone mit IOS oder Android und Shelly App.
Ziele
Ich unterscheide Ladeboxen und Lagerboxen. Ladeboxen sollen nur Temperatur überwacht werden, während geladen oder entladen wird. Lagerboxen sollen permanent auf Temperaturanstieg und Rauchentwicklung überwacht werden.
Bei einer Störung soll ein lauter Warnsummer im Haus auf die Gefahr hinweisen und das Ladegerät soll abgeschaltet werden. Eine Meldung soll ins Log der Shelly App geschrieben werden um die Quelle lokalisieren zu können ( wichtig falls mehrere Boxen überwacht werden). Eine Pushnachricht auf dem Smartphone soll Aufmerksamkeit erregen, falls der Warnsummer nicht gehört wird (die Cloud informiert auch außerhalb des WLANs).
Sicherheit
Am einfachsten ist die Umsetzung mit der Shelly Cloud. Die Shelly Aktoren können aber auch ohne Cloud betrieben werden, die App kann dann aber nicht verwendet werden. Als Ersatz kann ein eigener Server dienen z.B. OpenHAB auf einem Raspberry, darauf gehe ich hier aber nicht weiter ein - es wäre ein Thema für Fortgeschrittene und würde den finanziellen Rahmen auch deutlich übersteigen. Die Cloud ist ein Sicherheitsrisiko und man sollte sich gut überlegen, wem man sein WLAN Passwort anvertraut bzw. ob man für solche Zwecke ein separates Netz verwendet. Ein einfaches Netzwerk mit Aktoren, Sensoren und Warnsummer funktioniert auch ohne Cloud und App.
Den Teil, wo es um 220 Volt Netzspannung geht, sollte nur von geschulten Bastlern durchgeführt werden (oder von einem Elektriker) - bei dieser Spannung und Stromstärke besteht Lebensgefahr!
Allgemein
Mit Shelly 1PM kann der Stromverbrauch des Laders aufgezeichnet werden. Statt Shelly 1PM kann auch das Shelly 1, ohne Verbrauchsmessung verwendet werden.
Ein separater Warnsummer mit einem Shelly 1 Aktor aufgebaut kann überall im Haus am Stromnetz angesteckt werden. Es wird vom Shelly 1PM angesteuert. Ein Summer kann von mehreren 1PM bedient werden.
Man kann natürlich auch alles z.B. in HomeAssist oder Openhab integrieren, in diesem Artikel geht es aber um einen einfachen Aufbau und Nutzung der Cloud.
Hardware
Shelly 1PM - 15€ - Ein Schalt- und Mess-Aktor mit dem der Stromverbrauch gemessen und ein Verbraucher geschaltet werden kann. Die Messdaten können bis zu einem Jahr in der Cloud gespeichert werden.
Shelly 1/1PM - Ein Addon für das Shelly 1PM an dem Sensoren angeschlossen werden können z.B. für Temperatur oder Feuchtigkeit oder ein Magnetkontakt um Türen und Fenster zu überwachen.
Shelly DS18B20 - Ein gekapselter Temperatur Sensor.
Shelly 1 - Ein Schalt-Aktor für den Warner
Warnsummer für 220V AC oder 24-60V DC
Netzkabel - Kabel mit Euro Stecker zu Versorgung mit 220 V AC oder eine Zweidrahtleitung zur Versorgung mit 24-60 Volt DC und ein Kabel mit Stecker für das Ladegerät (220V AC oder 30V DC)
Gehäuse 1 - Zum Einbau mit Zugentlastung der Kabel. Bei Versorgung mit 220 V AC ist ein Gehäuse aus Sicherheitsgründen erforderlich.
Gehäuse 2 - Zum Einbau des Shelly 1 mit Warnsummer
Kosten
15,00 € Shelly 1PM
10,90 € Shelly 1
12,90 € Shelly 1/1PM mit 3 Sensoren
07,00 € Versand (Shelly Shop)
--------
45,80 €
ca. 04,50 € 1 MQ-2 Gas/Rauch Sendor
ca. 09,00 € 1 Summer 105 dB 220V
ca. 15,00 € 3 Netzkabel 220V
ca. 15,00 € 2 Gehäuse IP66 (z.B. Snowsound)
ca. 06,00 € 1 Gehäuse IP65 ABS klein
Brand-Warner für Ladebox
Am Shelly 1/1PM bzw. an dem Sensor-Addon werden 1-3 Temperatursensoren angeschlossen zur Überwachung der Temperatur außen und innen im Koffer.
Die Sensoren werden über den Temperature Offset unter External Sensors abgeglichen, damit alle synchron laufen.
Unter Temperature Automation kann für jeden Sensor ein Threshold (Schwelle) für eine Over und/oder Under Action angegeben werden.
Version 1
Am Shelly 1PM wird der 220V Ausgang für das Ladegerät geschaltet. Das Relais ist per Default geschlossen und im Brandfall offen.
Bei Temperaturanstieg um X (Threshold z.B. 40 Grad) wird der 220V Ausgang abgeschaltet und die Warnung via Push/Warning/Email abgesetzt, außerdem wird das Shelly 1 mit dem Warnsummer eingeschaltet. Als Nebeneffekt sieht man in der App anhand der Verbrauchsanzeige wenn die Akkus fertig geladen sind (Lader Leerlauf und Lader im Erhaltungsmodus).
Brand-Warner für Lagerkiste
Im Prinzip wie beim Ladekoffer, jedoch ohne 220V Ausgang. Auch hier soll ein Temperaturfühler die Raumtemperatur erfassen und 1-2 weitere, die Temperatur in der Lagerbox. Eine LED oder ein Lämpchen für 220 Volt soll den Ernstfall auch optisch anzeigen - dafür benötige ich ein Shelly 1 oder 1PM mit einem Sensor-Addon. Zusätzlich soll noch einen Rauchmelder in der Lagerbox installiert werden, dafür benötige ich ein weiteres Shelly mit Addon (an einem Shelly AddOn können nur entweder 3 Temperatursensoren oder ein externer Schalter angeschlossen werden). Damit kann an 2 Stellen in der Box die Temperatur gemessen werden und es kann Rauchentwicklung erfasst werden.
Natürlich können alle Sensoren einfach über einen Mikrocontroller z.B. dem ESP8266 abgefragt werden und in einem viel kleineren Gehäuse untergebracht werden. Geringere Kosten und eine kompaktere Bauweise sind dabei nicht die einzigen Vorteile. Für diesen Weg werden jedoch ein Server (Raspberry) mit entsprechender Software und vor allem umfangreiche Kenntnisse erforderlich sein.
Warnsummer
Gehäuse mit Shelly 1 und Warnsummer am Relais. Das Relais ist per Default offen und im Brandfall geschlossen.
Das Shelly 1 wird von einem oder mehreren Shelly 1 / 1PM angesteuert (mehrere Brand-Warner können einen Warnsummer nutzen).
Kosten ca. 26 €
Mit 220 V AC Stromversorgung und 220 V Summer (ca. 100 dB).
Sorry für die Lüsterklemmen, hatte gerade keine Wago Klemmen vorrätig.
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