Inzwischen hat mich auch das Solarfieber gepackt. In loser Folge werde ich hier meine Anlage beschreiben und Einzelaspekte herauspicken.
Wohin mit dem Überschuss?
Mein "Guerilla-Kraftwerk" erzeugt theoretisch 1760Wp. Aufgrund der suboptimalen Ausrichtung nach WNW waren es im vergangenen Sommer lediglich ca. 1300W Maximalleistung. Die Module liegen mit 12° recht flach, was die schlechte Ausrichtung etwas kompensiert.
Immerhin habe ich im ersten halben Jahr 710kW Strom erzeugt. Standort ist Norditalien.
Wenn die Schwimmbadpumpe nicht an ist, entsteht ein ganz ordentlicher Überschuss, den ich für 0 ct/kWh den Elektrizitätswerken schenke. Begrenzt auf die in Italien erlaubten 800W.
Also wohin also mit dem Überschuss? Zum Experimentieren - man willl ja nicht gleich in die Vollen gehen - habe ich mir für knapp 600€ einen Pylontech US2000C Akku mit einer Nennkapazität von 2,4kWh und 48V besorgt, um eine AC Ladelösung zu konstruieren. Anders als bei DC Laden wird der Ladestrom nicht direkt aus den Modulen über einen Laderegler in die Batterie gepumpt, sondern der bereits in Wechselstrom (AC) umgewandelte Überschuss zurück in Gleichstrom umgewandelt und dann in die Batterie gespeist anstatt ins Netz. Das mehrfache Umwandeln ist energetisch nicht optimal aber bei einem "Balkonkraftwerk" sehr viel einfacher zu realisieren. Ebenso bei der Nachrüstung - es muss an den existierenden Komponenten nichts geändert werden. Außerdem können die Batterien an einem beliebigen Ort im Haus oder der Wohnung untergebracht werden. Steckdose reicht.
Anfang 2024, also im Winter passiert zwar in punkto Überschuss wenig, aber zum Basteln und Programmieren reicht's. Inspiriert hat mich ein YouTube Beitrag von Offys Werkstatt.
Geladen wird der Akku mit einem Meanwell NBP-750 Netzteil, gesteuert über einen Trucki2Meanwell Gateway Stick.
Entladen wird der Akku, d.h. ins Hausnetz eingespeist wird mit einem übrig gebliebenen - zur Batterieeinspeisung zweckentfremdeten - Hoymiles HM-600 Wechselrichter, dessen Daten über eine openDTU ausgelesen und mit einer selbst entwickelten Node-Red Logik steuerungstechnisch verarbeitet werden.
Den gesamten ziemlich eklektischen Setup werde ich in verschiedenen Beiträgen noch beleuchten.
Pylontech US2000C
Auf das Selberbasteln eines Akkupacks hatte ich wenig Lust, zumal die Ersparnis nicht besonders groß gewesen wäre.
Vorteile des Pylontech Teils sind die Erweiterbarkeit, ein vernünftiges Batterie Management System mit Soft Start - schont den Wechselrichter - und die Möglichkeit den Akkuzustand über eine einfache, kleine Logik auszulesen und zu manipulieren.
Noch ein Hinweis: Die hier beschriebene Lösung geht wahrscheinlich nur mit den Pylontech "C" Modellen wie US2000C etc., da diese den Aufweck-Kontakt im 8 poligen RJ45 Console Port des Gerätes haben.
Die älteren Modelle ohne "C", also US2000, US3000, US2000B etc. haben einen vierpoligen RJ10/RJ11 Console Port. Lt. Handbuch gibt es dort keinen Aufweck-Kontakt.
Pylontech Battery Monitoring via WiFi
Ireneusz Zielinski hat schon vor einiger Zeit ein Projekt auf Github bereit gestellt, mit dem sich der Akku über WiFi monitoren lässt. Es besteht im Wesentlichen aus einem ESP8266 Microcontroller (Wemos D1 Mini), einem Max3232 Transceiver, zwei Kondensatoren, einem umgemodelten Netzwerk Kabel und einem USB Netzteil. Fertig! Alle wesentlichen Infos finden sich auf Github. Kostenpunkt 25 - 35€.
Damit lässt sich der Akkustatus interaktiv über eine schlichte Weboberfläche auslesen und auch in Grenzen manipulieren - für die Integration in IoT Geschichten gibt es optional MQTT oder eine kleine API die auf Wunsch die Statusinfo auch als JSON ausspuckt. Beides lässt sich hervorragend in Node-Red, Home Assistant oder andere IoT Plattformen integrieren.
Diese Geschichte entwickeln wir jetzt weiter:
Nachteil: Der Wechselrichter zieht immer Strom
Leider zieht der Hoymiles Wechselrichter im Standby (also wenn er gerade nicht wechselt und richtet) ca. 1,8W pro Stunde aus dem Akku. Der State of Charge (SoC) verliert daher täglich ca. 1,5%. Das ist irgendwie blöd.
Ich könnte natürlich den Wechselrichter DC seitig mit einem Leistungsrelais komplett von der Batterie tennen. Da immerhin 12A Stromstärke zu schalten sind und größeren Hardware Aufwand erfordert, habe ich davon Abstand genommen. Die Wechselrichter-schonende "Soft Start" Funktion, welche die Spannung beim Hochfahren nicht schlagartig sondern langsam ansteigen lässt, fällt beim Schalten über Relais natürlich flach. Man kann das zwar wieder über kaskadiert geschaltete Vorwiderstände lösen aber so türmt sich Aufwand über Aufwand.
Einfacher und billiger (<5€) geht es mit Bordmitteln über die oben beschriebene Monitoring Konsole: Der Akku hat nämlich eine Shutdown Funktion, die ich über die Konsole ausgelöst werden kann. Zum Beispiel so:
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http://192.168.178.69/req?code=shut |
Nur, sobald der Akku im Standby ist, kann ich ihn nicht so einfach über die Konsole aufwecken, weil die ja auch abgeschaltet ist.
Aufwecken über Pin 4 und 5
In der Betriebsanleitung des Akkus steht aber sinngemäß: Legt man an Pin 4 (Plus) und Pin 5 (Minus) des Console Ports für ≥0,5 Sekunden ein Signal von 5-12 Volt und 5-15 mA an, wird der Akku wieder aufgeweckt.
Das können wir mit dem sowieso schon vorhandenen D1 Mini und etwas Hardware recht einfach realisieren.
Hardware Erweiterung mit Tochterplatine
Wenn ihr die Console Platine schon gebaut und - so wie ich - fest montiert (verklebt) habt, dann habt ihr den D1 Mini hoffentlich auf Stiftsockelleisten montiert. Dann können wir eine Piggyback- oder Tochterplatine für die Wakeup Schaltung bauen und dazwischen stecken. Die neue Platine hat für den D1 Stiftsockelleisten mit längeren Beinchen (Stacking Header) damit man sie auf die Console Platine aufstecken kann. Der D1 Mini obendrauf und fertig.
Falls der D1 Mini fest verlötet ist, müsst ihr eben an die 5V, GND und D5 Pins Drähte löten und die Platine anderweitig unterbringen oder alles neu bauen.
Schaltplan zum Nachrüsten
Nachdem wir den Sketch angepasst haben (siehe weiter unten) können wir einen http Request an den Microcontroller schicken (z.B. http://192.168.178.69/wakeup). Damit wird der Pin D5 für ein paar Sekunden auf High gesetzt. Die 3.3V reichen aber nicht, das Signal direkt einzuspeisen. Auch die max. 12mA Leistung der GPIO Pins ist eher grenzwertig. Deshalb wird das Ganze mit der 5V Versorgungsspannung gelöst, die über den MOSFET als Schalter und den 220 Ohm Vorwiderstand an den Pylontech Akku weitergeleitet wird.
Geht Pin D5 auf High, schaltet der MOSFET durch und der Strom fließt wie gewünscht. Natürlich müsst ihr dazu beim zweckentfremdeten Netzwerkkabel zum Console Port noch zwei Leitungen (zu Pin 4 und 5) freilegen und anschließen.
Der Pulldown Widerstand R1 ist wichtig, damit der MOSFET sauber sperrt. Der Widerstand R2 dient dazu, den Strom zu Pin4 bzw. Pin5 in den definierten Grenzen zu halten.
Auch hier führen wieder viele Wege nach Rom: Anstatt des MOSFET könnte man auch einen Transistor, ein Relais oder einen Optokoppler verwenden. Ich habe das hergenommen, was ich in meiner Bastelkiste gefunden habe.
Stückliste
- Den D1 Mini haben wir ja schon.
- 1 Logic Level n-Kanal MOSFET z.B. IRLZ44N oder alternativ und evtl. besser IRF3708 (derzeit schlecht verfügbar) oder einen anderen Logic Level n-Kanal MOSFET
- 1 Pulldown Widerstand mit 47k Ohm
- 1 Vorwiderstand mit 220 Ohm oder 320 Ohm
- Dazu 1 Paar Stacking Header - ist im D1 Pack enthalten, wenn ihr das noch nicht weggeworfen habt 😉
- 1 lötbare 2er Schraubklemme
- kleines Stück Punkt-/Streifenraster Platine - am besten mit 3er Punktreihen - z.B. Rademacher 790
Software Erweiterung
Hier nun der Arduino Sketch. Die von mir eingefügten Erweiterungen sind gelb hervorgehoben.
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// Original software by Ireneusz Zielinski https://github.com/irekzielinski/Pylontech-Battery-Monitoring // Addition of Wakeup Command (/wakeup) by Christoph Krzikalla (www.rustimation.eu) // reqires extra hardware to send 5V Signal to Pylontech battery console pin 4 and 5 // will only work with "C" Models of Pylontech Battery (US2000C etc.) // Instructions @ https://www.rustimation.eu/index.php/solar-pylontech-akku-ueber-konsole-aufwecken/ #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266mDNS.h> #include <ArduinoOTA.h> #include <ESP8266WebServer.h> //#include <ESP8266WebServer.h> #include <SimpleTimer.h> #include <TimeLib.h> //https://github.com/PaulStoffregen/Time #include <ntp_time.h> #include <circular_log.h> int battPinout = 14; // Assign pin for wakeup Signal trigger i.e: D5 on D1Mini //IMPORTANT: Specify your WIFI settings: #define WIFI_SSID "YourWiFiNetwork SSID" #define WIFI_PASS "yourSuperSecretPreSharedKey" //IMPORTANT: Uncomment this line if you want to enable MQTT (and fill correct MQTT_ values below): //#define ENABLE_MQTT #ifdef ENABLE_MQTT //NOTE 1: if you want to change what is pushed via MQTT - edit function: pushBatteryDataToMqtt. //NOTE 2: MQTT_TOPIC_ROOT is where battery will push MQTT topics. For example "soc" will be pushed to: "home/grid_battery/soc" #define MQTT_SERVER "yourMQTTServerNameOrIPAdress" #define MQTT_PORT 1883 #define MQTT_USER "user" #define MQTT_PASSWORD "password" #define MQTT_TOPIC_ROOT "battery/pylontech/" //this is where mqtt data will be pushed #define MQTT_PUSH_FREQ_SEC 2 //maximum mqtt update frequency in seconds #include <PubSubClient.h> WiFiClient espClient; PubSubClient mqttClient(espClient); #endif //ENABLE_MQTT char g_szRecvBuff[7000]; ESP8266WebServer server(80); SimpleTimer timer; circular_log<7000> g_log; bool ntpTimeReceived = false; int g_baudRate = 0; void Log(const char* msg) { g_log.Log(msg); } void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);//high is off pinMode(battPinout, OUTPUT); // put your setup code here, to run once: WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.persistent(false); //our credentialss are hardcoded, so we don't need ESP saving those each boot (will save on flash wear) WiFi.hostname("PylontechBattery"); WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS); for(int ix=0; ix<10; ix++) { if(WiFi.status() == WL_CONNECTED) { break; } delay(1000); } ArduinoOTA.setHostname("RusticoBattery"); ArduinoOTA.begin(); server.on("/wakeup", handleBattWakeup); //<-- added by CKr server.on("/", handleRoot); server.on("/log", handleLog); server.on("/req", handleReq); server.on("/jsonOut", handleJsonOut); server.on("/reboot", [](){ ESP.restart(); }); server.begin(); syncTime(); #ifdef ENABLE_MQTT mqttClient.setServer(MQTT_SERVER, MQTT_PORT); #endif Log("Boot event"); } void handleLog() { server.send(200, "text/html", g_log.c_str()); } void switchBaud(int newRate) { if(g_baudRate == newRate) { return; } if(g_baudRate != 0) { Serial.flush(); delay(20); Serial.end(); delay(20); } char szMsg[50]; snprintf(szMsg, sizeof(szMsg)-1, "New baud: %d", newRate); Log(szMsg); Serial.begin(newRate); g_baudRate = newRate; delay(20); } void waitForSerial() { for(int ix=0; ix<150;ix++) { if(Serial.available()) break; delay(10); } } int readFromSerial() { memset(g_szRecvBuff, 0, sizeof(g_szRecvBuff)); int recvBuffLen = 0; bool foundTerminator = true; waitForSerial(); while(Serial.available()) { char szResponse[256] = ""; const int readNow = Serial.readBytesUntil('>', szResponse, sizeof(szResponse)-1); //all commands terminate with "$$\r\n\rpylon>" (no new line at the end) if(readNow > 0 && szResponse[0] != '\0') { if(readNow + recvBuffLen + 1 >= (int)(sizeof(g_szRecvBuff))) { Log("WARNING: Read too much data on the console!"); break; } strcat(g_szRecvBuff, szResponse); recvBuffLen += readNow; if(strstr(g_szRecvBuff, "$$\r\n\rpylon")) { strcat(g_szRecvBuff, ">"); //readBytesUntil will skip this, so re-add foundTerminator = true; break; //found end of the string } if(strstr(g_szRecvBuff, "Press [Enter] to be continued,other key to exit")) { //we need to send new line character so battery continues the output Serial.write("\r"); } waitForSerial(); } } if(recvBuffLen > 0 ) { if(foundTerminator == false) { Log("Failed to find pylon> terminator"); } } return recvBuffLen; } bool readFromSerialAndSendResponse() { const int recvBuffLen = readFromSerial(); if(recvBuffLen > 0) { server.sendContent(g_szRecvBuff); return true; } return false; } bool sendCommandAndReadSerialResponse(const char* pszCommand) { switchBaud(115200); if(pszCommand[0] != '\0') { Serial.write(pszCommand); } Serial.write("\n"); const int recvBuffLen = readFromSerial(); if(recvBuffLen > 0) { return true; } //wake up console and try again: wakeUpConsole(); if(pszCommand[0] != '\0') { Serial.write(pszCommand); } Serial.write("\n"); return readFromSerial() > 0; } void handleReq() { bool respOK; if(server.hasArg("code") == false) { respOK = sendCommandAndReadSerialResponse(""); } else { respOK = sendCommandAndReadSerialResponse(server.arg("code").c_str()); } if(respOK) { server.send(200, "text/plain", g_szRecvBuff); } else { server.send(500, "text/plain", "????"); } } void handleJsonOut() { if(sendCommandAndReadSerialResponse("pwr") == false) { server.send(500, "text/plain", "Failed to get response to 'pwr' command"); return; } parsePwrResponse(g_szRecvBuff); prepareJsonOutput(g_szRecvBuff, sizeof(g_szRecvBuff)); server.send(200, "application/json", g_szRecvBuff); } // ++++++++++++++Addition by CKr //Routine zum Einschalten der Batterie void handleBattWakeup() { digitalWrite(battPinout, HIGH); // send wakeup signal delay(5000); // wait for a second digitalWrite(battPinout, LOW); // turn off wakeup signal server.send(200, "text/html", "Wakeup signal sent..."); } //++++++++++++++End Addition void handleRoot() { unsigned long days = 0, hours = 0, minutes = 0; unsigned long val = os_getCurrentTimeSec(); days = val / (3600*24); val -= days * (3600*24); hours = val / 3600; val -= hours * 3600; minutes = val / 60; val -= minutes*60; static char szTmp[2500] = ""; snprintf(szTmp, sizeof(szTmp)-1, "<html><b>2.4kWh Pylontech US2000C</b><br>Time GMT: %d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d (%s)<br>Uptime: %02d:%02d:%02d.%02d<br><br>free heap: %u<br>Wifi RSSI: %d<BR>Wifi SSID: %s", year(), month(), day(), hour(), minute(), second(), "GMT", (int)days, (int)hours, (int)minutes, (int)val, ESP.getFreeHeap(), WiFi.RSSI(), WiFi.SSID().c_str()); strncat(szTmp, "<BR><a href='/log'>Runtime log</a><HR>", sizeof(szTmp)-1); strncat(szTmp, "<form action='/req' method='get'>Command:<input type='text' name='code'/><input type='submit'></form><a href='/req?code=pwr'>Power</a> | <a href='/req?code=help'>Help</a> | <a href='/req?code=log'>Event Log</a> | <a href='/req?code=time'>Time</a>", sizeof(szTmp)-1); strncat(szTmp, "</html>", sizeof(szTmp)-1); server.send(200, "text/html", szTmp); } unsigned long os_getCurrentTimeSec() { static unsigned int wrapCnt = 0; static unsigned long lastVal = 0; unsigned long currentVal = millis(); if(currentVal < lastVal) { wrapCnt++; } lastVal = currentVal; unsigned long seconds = currentVal/1000; //millis will wrap each 50 days, as we are interested only in seconds, let's keep the wrap counter return (wrapCnt*4294967) + seconds; } void syncTime() { //get time from NTP time_t currentTimeGMT = getNtpTime(); if(currentTimeGMT) { ntpTimeReceived = true; setTime(currentTimeGMT); } else { timer.setTimeout(5000, syncTime); //try again in 5 seconds } } void wakeUpConsole() { switchBaud(1200); //byte wakeUpBuff[] = {0x7E, 0x32, 0x30, 0x30, 0x31, 0x34, 0x36, 0x38, 0x32, 0x43, 0x30, 0x30, 0x34, 0x38, 0x35, 0x32, 0x30, 0x46, 0x43, 0x43, 0x33, 0x0D}; //Serial.write(wakeUpBuff, sizeof(wakeUpBuff)); Serial.write("~20014682C0048520FCC3\r"); delay(1000); byte newLineBuff[] = {0x0E, 0x0A}; switchBaud(115200); for(int ix=0; ix<10; ix++) { Serial.write(newLineBuff, sizeof(newLineBuff)); delay(1000); if(Serial.available()) { while(Serial.available()) { Serial.read(); } break; } } } #define MAX_PYLON_BATTERIES 8 struct pylonBattery { bool isPresent; long soc; //Coulomb in % long voltage; //in mW long current; //in mA, negative value is discharge long tempr; //temp of case or BMS? long cellTempLow; long cellTempHigh; long cellVoltLow; long cellVoltHigh; char baseState[9]; //Charge | Dischg | Idle char voltageState[9]; //Normal char currentState[9]; //Normal char tempState[9]; //Normal char time[20]; //2019-06-08 04:00:29 char b_v_st[9]; //Normal (battery voltage?) char b_t_st[9]; //Normal (battery temperature?) bool isCharging() const { return strcmp(baseState, "Charge") == 0; } bool isDischarging() const { return strcmp(baseState, "Dischg") == 0; } bool isIdle() const { return strcmp(baseState, "Idle") == 0; } bool isBalancing() const { return strcmp(baseState, "Balance") == 0; } bool isNormal() const { if(isCharging() == false && isDischarging() == false && isIdle() == false && isBalancing() == false) { return false; //base state looks wrong! } return strcmp(voltageState, "Normal") == 0 && strcmp(currentState, "Normal") == 0 && strcmp(tempState, "Normal") == 0 && strcmp(b_v_st, "Normal") == 0 && strcmp(b_t_st, "Normal") == 0 ; } }; struct batteryStack { int batteryCount; int soc; //in %, if charging: average SOC, otherwise: lowest SOC int temp; //in mC, if highest temp is > 15C, this will show the highest temp, otherwise the lowest long currentDC; //mAh current going in or out of the battery long avgVoltage; //in mV char baseState[9]; //Charge | Dischg | Idle | Balance | Alarm! pylonBattery batts[MAX_PYLON_BATTERIES]; bool isNormal() const { for(int ix=0; ix<MAX_PYLON_BATTERIES; ix++) { if(batts[ix].isPresent && batts[ix].isNormal() == false) { return false; } } return true; } //in wH long getPowerDC() const { return (long)(((double)currentDC/1000.0)*((double)avgVoltage/1000.0)); } //wH estimated current on AC side (taking into account Sofar ME3000SP losses) long getEstPowerAc() const { double powerDC = (double)getPowerDC(); if(powerDC == 0) { return 0; } else if(powerDC < 0) { //we are discharging, on AC side we will see less power due to losses if(powerDC < -1000) { return (long)(powerDC*0.94); } else if(powerDC < -600) { return (long)(powerDC*0.90); } else { return (long)(powerDC*0.87); } } else { //we are charging, on AC side we will have more power due to losses if(powerDC > 1000) { return (long)(powerDC*1.06); } else if(powerDC > 600) { return (long)(powerDC*1.1); } else { return (long)(powerDC*1.13); } } } }; batteryStack g_stack; long extractInt(const char* pStr, int pos) { return atol(pStr+pos); } void extractStr(const char* pStr, int pos, char* strOut, int strOutSize) { strOut[strOutSize-1] = '\0'; strncpy(strOut, pStr+pos, strOutSize-1); strOutSize--; //trim right while(strOutSize > 0) { if(isspace(strOut[strOutSize-1])) { strOut[strOutSize-1] = '\0'; } else { break; } strOutSize--; } } /* Output has mixed \r and \r\n pwr @ Power Volt Curr Tempr Tlow Thigh Vlow Vhigh Base.St Volt.St Curr.St Temp.St Coulomb Time B.V.St B.T.St 1 49735 -1440 22000 19000 19000 3315 3317 Dischg Normal Normal Normal 93% 2019-06-08 04:00:30 Normal Normal .... 8 - - - - - - - Absent - - - - - - - Command completed successfully $$ pylon */ bool parsePwrResponse(const char* pStr) { if(strstr(pStr, "Command completed successfully") == NULL) { return false; } int chargeCnt = 0; int dischargeCnt = 0; int idleCnt = 0; int alarmCnt = 0; int socAvg = 0; int socLow = 0; int tempHigh = 0; int tempLow = 0; memset(&g_stack, 0, sizeof(g_stack)); for(int ix=0; ix<MAX_PYLON_BATTERIES; ix++) { char szToFind[32] = ""; snprintf(szToFind, sizeof(szToFind)-1, "\r\r\n%d ", ix+1); const char* pLineStart = strstr(pStr, szToFind); if(pLineStart == NULL) { return false; } pLineStart += 3; //move past \r\r\n extractStr(pLineStart, 55, g_stack.batts[ix].baseState, sizeof(g_stack.batts[ix].baseState)); if(strcmp(g_stack.batts[ix].baseState, "Absent") == 0) { g_stack.batts[ix].isPresent = false; } else { g_stack.batts[ix].isPresent = true; extractStr(pLineStart, 64, g_stack.batts[ix].voltageState, sizeof(g_stack.batts[ix].voltageState)); extractStr(pLineStart, 73, g_stack.batts[ix].currentState, sizeof(g_stack.batts[ix].currentState)); extractStr(pLineStart, 82, g_stack.batts[ix].tempState, sizeof(g_stack.batts[ix].tempState)); extractStr(pLineStart, 100, g_stack.batts[ix].time, sizeof(g_stack.batts[ix].time)); extractStr(pLineStart, 121, g_stack.batts[ix].b_v_st, sizeof(g_stack.batts[ix].b_v_st)); extractStr(pLineStart, 130, g_stack.batts[ix].b_t_st, sizeof(g_stack.batts[ix].b_t_st)); g_stack.batts[ix].voltage = extractInt(pLineStart, 6); g_stack.batts[ix].current = extractInt(pLineStart, 13); g_stack.batts[ix].tempr = extractInt(pLineStart, 20); g_stack.batts[ix].cellTempLow = extractInt(pLineStart, 27); g_stack.batts[ix].cellTempHigh = extractInt(pLineStart, 34); g_stack.batts[ix].cellVoltLow = extractInt(pLineStart, 41); g_stack.batts[ix].cellVoltHigh = extractInt(pLineStart, 48); g_stack.batts[ix].soc = extractInt(pLineStart, 91); //////////////////////////////// Post-process //////////////////////// g_stack.batteryCount++; g_stack.currentDC += g_stack.batts[ix].current; g_stack.avgVoltage += g_stack.batts[ix].voltage; socAvg += g_stack.batts[ix].soc; if(g_stack.batts[ix].isNormal() == false){ alarmCnt++; } else if(g_stack.batts[ix].isCharging()){chargeCnt++;} else if(g_stack.batts[ix].isDischarging()){dischargeCnt++;} else if(g_stack.batts[ix].isIdle()){idleCnt++;} else{ alarmCnt++; } //should not really happen! if(g_stack.batteryCount == 1) { socLow = g_stack.batts[ix].soc; tempLow = g_stack.batts[ix].cellTempLow; tempHigh = g_stack.batts[ix].cellTempHigh; } else { if(socLow > g_stack.batts[ix].soc){socLow = g_stack.batts[ix].soc;} if(tempHigh < g_stack.batts[ix].cellTempHigh){tempHigh = g_stack.batts[ix].cellTempHigh;} if(tempLow > g_stack.batts[ix].cellTempLow){tempLow = g_stack.batts[ix].cellTempLow;} } } } //now update stack state: g_stack.avgVoltage /= g_stack.batteryCount; g_stack.soc = socLow; if(tempHigh > 15000) //15C { g_stack.temp = tempHigh; //in the summer we highlight the warmest cell } else { g_stack.temp = tempLow; //in the winter we focus on coldest cell } if(alarmCnt > 0) { strcpy(g_stack.baseState, "Alarm!"); } else if(chargeCnt == g_stack.batteryCount) { strcpy(g_stack.baseState, "Charge"); g_stack.soc = (int)(socAvg / g_stack.batteryCount); } else if(dischargeCnt == g_stack.batteryCount) { strcpy(g_stack.baseState, "Dischg"); } else if(idleCnt == g_stack.batteryCount) { strcpy(g_stack.baseState, "Idle"); } else { strcpy(g_stack.baseState, "Balance"); } return true; } void prepareJsonOutput(char* pBuff, int buffSize) { memset(pBuff, 0, buffSize); snprintf(pBuff, buffSize-1, "{\"soc\": %d, \"temp\": %d, \"currentDC\": %ld, \"avgVoltage\": %ld, \"baseState\": \"%s\", \"batteryCount\": %d, \"powerDC\": %ld, \"estPowerAC\": %ld, \"isNormal\": %s}", g_stack.soc, g_stack.temp, g_stack.currentDC, g_stack.avgVoltage, g_stack.baseState, g_stack.batteryCount, g_stack.getPowerDC(), g_stack.getEstPowerAc(), g_stack.isNormal() ? "true" : "false"); } void loop() { #ifdef ENABLE_MQTT mqttLoop(); #endif ArduinoOTA.handle(); server.handleClient(); timer.run(); //if there are bytes availbe on serial here - it's unexpected //when we send a command to battery, we read whole response //if we get anything here anyways - we will log it int bytesAv = Serial.available(); if(bytesAv > 0) { if(bytesAv > 63) { bytesAv = 63; } char buff[64+4] = "RCV:"; if(Serial.readBytes(buff+4, bytesAv) > 0) { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(5); digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);//high is off Log(buff); } } } #ifdef ENABLE_MQTT #define ABS_DIFF(a, b) (a > b ? a-b : b-a) void mqtt_publish_f(const char* topic, float newValue, float oldValue, float minDiff, bool force) { char szTmp[16] = ""; snprintf(szTmp, 15, "%.2f", newValue); if(force || ABS_DIFF(newValue, oldValue) > minDiff) { mqttClient.publish(topic, szTmp, false); } } void mqtt_publish_i(const char* topic, int newValue, int oldValue, int minDiff, bool force) { char szTmp[16] = ""; snprintf(szTmp, 15, "%d", newValue); if(force || ABS_DIFF(newValue, oldValue) > minDiff) { mqttClient.publish(topic, szTmp, false); } } void mqtt_publish_s(const char* topic, const char* newValue, const char* oldValue, bool force) { if(force || strcmp(newValue, oldValue) != 0) { mqttClient.publish(topic, newValue, false); } } void pushBatteryDataToMqtt(const batteryStack& lastSentData, bool forceUpdate /* if true - we will send all data regardless if it's the same */) { mqtt_publish_f(MQTT_TOPIC_ROOT "soc", g_stack.soc, lastSentData.soc, 0, forceUpdate); mqtt_publish_f(MQTT_TOPIC_ROOT "temp", (float)g_stack.temp/1000.0, (float)lastSentData.temp/1000.0, 0, forceUpdate); mqtt_publish_i(MQTT_TOPIC_ROOT "estPowerAC", g_stack.getEstPowerAc(), lastSentData.getEstPowerAc(), 10, forceUpdate); mqtt_publish_i(MQTT_TOPIC_ROOT "battery_count",g_stack.batteryCount, lastSentData.batteryCount, 0, forceUpdate); mqtt_publish_s(MQTT_TOPIC_ROOT "base_state", g_stack.baseState, lastSentData.baseState , forceUpdate); mqtt_publish_i(MQTT_TOPIC_ROOT "is_normal", g_stack.isNormal() ? 1:0, lastSentData.isNormal() ? 1:0, 0, forceUpdate); } void mqttLoop() { //if we have problems with connecting to mqtt server, we will attempt to re-estabish connection each 1minute (not more than that) static unsigned long g_lastConnectionAttempt = 0; //first: let's make sure we are connected to mqtt const char* topicLastWill = MQTT_TOPIC_ROOT "availability"; if (!mqttClient.connected() && (g_lastConnectionAttempt == 0 || os_getCurrentTimeSec() - g_lastConnectionAttempt > 60)) { if(mqttClient.connect("RusticoBattery", MQTT_USER, MQTT_PASSWORD, topicLastWill, 1, true, "offline")) { Log("Connected to MQTT server: " MQTT_SERVER); mqttClient.publish(topicLastWill, "online", true); } else { Log("Failed to connect to MQTT server."); } g_lastConnectionAttempt = os_getCurrentTimeSec(); } //next: read data from battery and send via MQTT (but only once per MQTT_PUSH_FREQ_SEC seconds) static unsigned long g_lastDataSent = 0; if(mqttClient.connected() && os_getCurrentTimeSec() - g_lastDataSent > MQTT_PUSH_FREQ_SEC && sendCommandAndReadSerialResponse("pwr") == true) { static batteryStack lastSentData; //this is the last state we sent to MQTT, used to prevent sending the same data over and over again static unsigned int callCnt = 0; parsePwrResponse(g_szRecvBuff); bool forceUpdate = (callCnt % 20 == 0); //push all the data every 20th call pushBatteryDataToMqtt(lastSentData, forceUpdate); callCnt++; g_lastDataSent = os_getCurrentTimeSec(); memcpy(&lastSentData, &g_stack, sizeof(batteryStack)); } mqttClient.loop(); } #endif //ENABLE_MQTT |
Platine von Grund auf neu
Am besten wäre es natürlich, das alles zusammen mit der Console Monitoring Elektronik auf einer einzigen Lochraster-Platine aufzubauen. Hier der Komplett-Schaltplan für die Konsole und den Wakeup.
Fazit
Die oben beschrieben Lösung habe ich jetzt seit c. 4 Wochen im Echtbetrieb und muss sagen, es funktioniert einwandfrei!
Nach dem Aufwecken des Akkus sollte man darauf achten, dass der Einspeise Wechselrichter nicht ungewollt von selbst lostickert, da der Hoymiles HM600 dann meint, es würde gerade die Sonne aufgehen. Nach einer kurzen Zeit von ca. 15 Sekunden den WR auf "aus" stellen, wenn man gerade nicht einspeisen will. Zum Beispiel weil gerade der Akku lädt.
All das habe ich auch ganz brav auf Github dokumentiert, enstprechend einen Fork der Original Lösung von Ireneusz gezogen.
Servus Christoph,
toll wie Du den Pylontech wake up in den code eingepflegt hast, works like a charm.
Planst Du den NR flow auch public zu machen, hätte großes Interesse.
Danke
G.
Hallo und danke für dein Feedback.
Bisher dachte ich, es wäre vielleicht zu trivial, dafür auch noch den NR Flow zu posten…
Hole ich bei Gelegenheit nach.
Im Prinzip brauchst du nur einen HTML Request node der die IP Adresse mit „ipadresse/wakeup“ anspricht.
Momentan bin ich außer Landes, mit dem Handy kann ich keine Tutorials verfassen. Also noch etwas Geduld.
VG
Chris
Hallo, ich meinte den oben angesprochenen NR Flow nämlich:
"Entladen wird der Akku, d.h. ins Hausnetz eingespeist wird mit einem übrig gebliebenen – zur Batterieeinspeisung zweckentfremdeten – Hoymiles HM-600 Wechselrichter, dessen Daten über eine openDTU ausgelesen und mit einer selbst entwickelten Node-Red Logik steuerungstechnisch verarbeitet werden."
der die Lade / Entlade Logik zu steuern scheint.
Das Einspeisen mittels openDTU , Schlafenschicken und Aufwecken der Pylontech's funktioniert dank Deiner Schaltung bzw dem Code von Ireneusz aus NR ja schon perfekt. Ich verwende einen ähnlichen (HM800 statt 600) Setup auch mit Trucki Stick mit zwei Pylontech US2000C's - mich würde interessieren wie Du Deine Logik zur Laderegelung per T2MWG in NR implementiert hast.
Danke schon mal 🙂
Bitte noch ca. 10 Tage Geduld. Jetzt, wo ich weiß, dass jemand das liest, lohnt es sich, das zu beschreiben. 😉
VG
Chris
Hallo,
mein Name ist Hans Joachim Voigt und ich programmiere mit TwinCat3 - Software von Beckhoff / Verl. Ich versuche mit dieser Software Batteriedaten aus einer RS485 Schnittstelle eines US2000c Batteriemoduls auszulesen. Da ich keinerlei Unterstützung von PylonTech erhalte, bitte ich Sie um Unterstützung. Auch wenn Sie eine andere Programmiersprache hier anwenden, so sind Ihnen duch die notwendigen Befehle und Anweisungen bekannt, um diese Daten auszulesen. Ich weiß, dass ich die Schnittstelle öffnen muss, um auf die Daten zugreifen zu können, aber da fängt das Problem schon an. Ein Programmablaufplan würde mir schon sehr helfen, aus dem notwendige Aktionen hervorgehen. Über eine Antwort würde ich mich riesig freuen.
Hallo und danke für Ihr Interesse,
leider habe ich mich RS485 noch überhaupt nicht beschäftigt. Lt. Bedienunganleitung kann der Pylontech US2000C auch RS485. Im Netz gibt es einiges darüber. z.B. hier und hier. Vor allem das zweite Link ist ganz interessant, da es ein PDF Dokument mit Beschreibung des RS485 Protokolls i.V. mit dem Pylontech enthält.
Mehr kann ich momentan leider nicht für Sie tun.
MfG
Christoph Krzikalla