Das Trucki 2 Huawei Gateway ist das neueste Produkt von Trucki. Im Prinzip ist es dem Trucki 2 Meanwell Gateway (T2MG) sehr ähnlich, ist aber als Platine ausgeführt und steuert natürlich ein anderes Ladegerät, welches so ausgesteuert werden kann, dass eine Nulleinspeisung zustande kommt – überschüssiger Strom landet also im Akku und nicht im Netz.
Das schon früher verfügbare Trucki 2 Meanwell Gateway habe ich in diesem Artikel schon beschrieben. Ein gewisser Nachteil der Meanwell Ladegeräte liegt in deren nicht allzu berauschender Leistung. Das NPB 1700 zum Beispiel liefert gerade einmal knapp 1400W DC Output. Durch die Kaskadierung mit mehreren Ladegeräten kann man das zwar verbessern aber so etwas geht ins Geld.
Für diejenigen, die mehr wollen, gibt es zum Glück noch leistungsstärkere, regelbare Ladegeräte anderer Hersteller. Zum Beispiel das hier behandelte Huawei R4850G2, welches 3000W Leistung hat. Dieses Teil ist auch beim OpenDTU-onBattery Projekt erfolgreich im Einsatz.
Das T2HG ist eine kleine Platine, die an der Rückseite des Huawei R4850G2 Ladegeräts zwischen Anschluss und Kabel gesteckt bzw. geschraubt wird. Will man allerdings die vollen 3000W Leistung ausnutzen, muss man noch für eine passive externe Kühlung des Netzteils in Form von Aluprofilen oder Kühlrippen sorgen.
Auch hier können bis zu drei Ladegeräte kaskadiert werden, so dass stolze 9000 W Ladeleistung zustande kommen. Es fließen dann je nach Konfiguration bis zu knapp 190A durch die DC Anschlusskabel, also auf sehr große DC Leitungsquerschnitte (>=35mm² besser 50mm²) achten.
Wieder schön beschrieben in drei YT Videos von Offy's Werkstatt (Beschreibung T2HG ab Minute 19:50 und Praxistest mit 9000W Ladeleistung sowie 3.000 Watt smarte LADELEISTUNG für Deinen PV-SPEICHER ! Tipps & Tricks)
Inhalt
Meine Erfahrungen mit dem T2HG
Für eine größere Solaranlage mit >10kWp habe ich eine AC Speicherlösung gebaut. Da lag es nahe, die deutliche größere Leistung des Huawei Netzteils zu nutzen. Im Wesentlichen habe ich mich dabei an Offy's Anleitung zur Kühlung des Netzteils gehalten und das Ganze in ein Konstrukt integriert, das sich schon bei meiner eigenen Speicherlösung bewährt hat. Da das alles möglichst wartungsarm und narrensicher laufen soll, habe ich zur Einspeisung aber einen 2000W Lumentree Wechselrichter mit Trucki 2 Shelly Gateway verwendet. Meine eigene Lösung mit übrig gebliebenem Hoymiles Wechselrichter und selbst programmierter Node-Red Eispeiseregelung schien mir dann doch etwas zu sehr "gebastelt".
Werkzeug
Leider benötigt der geneigte Bastler doch einiges Spezialwerkzeug – vor allem zum Crimpen der Kabel. Ich habe im Laufe der Jahre festgestellt, dass die hilfsweise Quetschung mit Flachzange oder Universal Elektrozange nicht stabil und dauerhaft ist. Bei 48V DC fließen 60A und mehr durch die Kontakte. Da will man keine schmelzenden Kabelenden oder Funkenstrecken.
- Crimpzange für die dicken DC Kabel. Hier gibt es leider eine Menge Schrott im Internet zu kaufen. Ich habe mit dieser hier gute Erfahrungen gemacht.
Someline 6-50mm Crimpzangen Set. Es sind auch einige Kabelschuhe dabei, leider keine für 16mm² Kabel mit M8 Schraubverbindungen. Beim Nachbestellen der Kabelschuhe darauf achten, die T-Serie zu verwenden. Nur diese liefern eine stabile Crimpung. SC oder DIN46234 Kabelschuhe sind nicht empfehlenswert – zumindest für diese Zange. - Crimpzange für Aderendhülsen. Sehr empfehlenswert, wenn man Kabel ganz allgemein sauber an Sicherungsautomaten etc. verschrauben will. 16mm² (oder dickere) DC Kabel lediglich zu verdrillen und dann zu verschrauben, ist, wie oben bereits erwähnt, nicht zu empfehlen.
- Crimpzange für Kfz Kabelschuhe (Flachsteckhülsen).
Auch hier besser das richtige Werkzeug verwenden. Das gilt um so mehr, als diese Steckerchen beim 230V Anschluss verwendet werden.
Von dieser "Zange des Grauens" kann ich nur abraten. - Ferner empfehle ich noch, passende Schrumpfschläuche an den Terminals zu verwenden. Siehe Fotos.
Leider kostet das alles Geld. Wenn man diese Werkzeuge dann nur ein einziges Mal braucht, ist das kein gutes Geschäft. Also ggf. ausleihen.
Anschluss und Zusammenbau
Normalerweise wird das Huawei Netzteil in 19 Zoll Racks eingeschoben und ist damit gut befestigt und geschützt. Es hat keinerlei Befestigungspunkte. Für unsere Zwecke müssen wir hier leider Hand anlegen. Außerdem: das Huawei Netzteil sollte unbedingt eine passive Kühlung haben, sonst kann es im Dauerbetrieb lediglich max. 2000W erzeugen – es wird bei höherer Leistung richtig warm und regelt dann ab. Wie man die Kühlung bewerkstelligt, ist wunderbar bei Offy's Youtube Kanal beschrieben.
Die Platine wird gemäß Anleitung im Handbuch aufgesteckt und verschraubt. Die mitgelieferten Stehbolzen keinesfalls zu fest anziehen! Das Messinggewinde ist spröde und bricht leicht ab. Also mit den Fingern anziehen und nicht mit der Zange.
Die DC Kabel sind etwas fummelig an den Anschlüssen zu befestigen. Hier unbedingt auf eine Installation ohne mechanische Spannung achten. Bei den hier zu überbrückenden kurzen Distanzen reichen 16mm² als Querschnitt aus. Bei 3000W werden die Kabel gerade einmal handwarm.
Die AC Kabel werden mittels mitgelieferten Flachsteckhülsen aus der KfZ Branche angeschlossen. Dabei unbedingt die Silikonhülsen darüber streifen.
Dieser Aufbau ist auch mein einziger Kritikpunkt am T2HG bzw. dem Huawei Anschluss Adapter. Die Kabel liegen relativ offen, es besteht eine gewisse Kurzschlussgefahr. Mir wäre es wesentlich lieber, Platine und Anschlüsse mittels eines oben offenen Gehäuses abzudecken. Vielleicht konstruiere ich dafür noch etwas.
In einem Thread bei akkudoktor.net habe ich eine sehr interessante Lösung für das Berührungsproblem gesehen. Im Prinzip die Aluprofile ca. 10cm länger machen und obenauf mit einer Platte abdecken. Ich würde da Acryl oder Pertinax anstatt Alu nehmen. Die Kabel entweder durch die Unterlage stecken (wie im Thread gezeigt) oder die Kabelschuhe mit der Zange leicht kröpfen und zusammen mit dem 230V Kabel nach oben herausführen.
Aufbau
Die drei Hauptkomponenten Ladegerät, Schaltkasten und Wechselrichter habe ich auf eine 80×60 cm Siebdruckplatte geschraubt.
Der Schaltkasten ist ein zweireihiger Sicherungskasten. In ihm befinden sich
- 16 A Sicherung AC seitig für das Ladegerät
- 10A Sicherung AC seitig für den Wechselrichter
- 100A DC Leitungsschutzschalter für das Netzteil
- 63A DC Leitungsschutzschalter für den Wechselrichter
- 5V Netzteil für den ESP8266
- ESP8266 Microcontroller für die Konsole des Akkus
- erweitert um ein SSD1306 OLED Display, das den Akkuzustand direkt anzeigt.
In Verbindung mit Pylontech Akku
Meine Konstruktion verwendet einen Pylontech Akku US5000 mit 4,8 kWh. Hierbei kommt es beim Einschalten eventuell zu folgendem Phänomen: Die Alarmlampe des Akkus geht an, die Konsole meldet: Kurzschluss. Ich vermute, dass die Kondensatoren im Wechselrichter und im Ladegerät beim Einschalten zuviel Strom ziehen.
Dieses Phänomen hat mich einige Nerven gekostet, da ich zuerst vermutete, dass die T2HG Platine oder das Netzteil selbst kaputt sein könnten. Dank der sehr geduldigen Hilfe von Trucki konnte ich das Problem schließlich einkreisen und beheben.
Leuchtet Alarm auf, kann man das Problem folgendermaßen beheben: Den roten Knopf am Akku drücken um ihn in Standby zu setzen. Der Hauptschalter bleibt an. Anschließend den roten Knopf noch einmal für ca. 1 Sekude drücken. Alles in Ordnung.
Beachtet man folgende Reihenfolge beim Einschalten, klappt es auch ohne Alarm:
- AC Huawei einschalten
- AC Wechselricher einschalten
- DC Wechselrichter einschalten
- DC Huawei einschalten
- Pylontech Hauptschalter einschalten
- Roten Knopf am Pylontech drücken
Wesentlich ist, dass man den Akku als letztes einschaltet. Durch das "Soft Start" Feature, wird die Leistung nicht schlagartig freigegeben sondern langsam. Das schont die Komponenten.
Inbetriebnahme
Beim Einschalten (AC on) des Huawei Netzteils fängt es irritierender Weise an, fürchterlich zu heulen – der Ventilator läuft auf Hochtouren. Erst wenn man DC dazu schaltet, beruhigt sich das Teil wieder und geht nach ein paar Sekunden aus – wenn nicht gerade Strom in die Batterie gepumpt wird. Generell ist das Netzteil recht laut. Beim Ausschalten (AC off) springt der Ventilator noch von selbst für einige Sekunden an. Auch etwas irritierend. Hier werden wohl Restladungen in den Kondensatoren verbraten.
Wie die T2HG Platine bzw. das Trucki 2 Shelly Gateway eingerichtet werden, ist in den Handbüchern (pdf Dateien) gut beschrieben.
Beim T2HG muss, nachdem die Batterie angeschlossen ist, im Grunde nur die Standby Time von -1 auf 20 Sekunden und – noch wichtiger – die Ladeschlussspannung (VBat cutoff) eingestellt werden. Beim Pylontech Akku mit 15 Zellen liegt diese bei 51,4V. Die Batterie wird dann bis ca. 95% SoC geladen. VBat reboot sollte 1,5 – 2 V darunter liegen.
Bei anderen Akkus mit 16 Zellen liegt die Ladeschlussspannung natürlich höher.
Betrieb
Tatsächlich wird das Huawei Ladegerät im Betrieb bei Vollast sehr warm. Ab 70° C wird abgeregelt. Die passive Kühlung macht also absolut Sinn.
Ich empfehle ferner, als AC Anschlusskabel solche mit 2,5mm² zu verwenden.
Normale Schuko Stecker sind zwar für eine Last von 16A (3680 W) ausgelegt, es zeigt sich aber immer wieder, dass die Leitungen in der Wand dafür nicht bemessen sind und sehr warm werden können.
Auf Nummer Sicher gehst du, wenn du die Anlage entweder direkt mit einer dedizierten -Sicherung im Verteilerkasten verbindest oder über einen 1-phasigen CEE Stecker in der Nähe des Hauptverteilers/Sicherungskastens im Keller, der dann seinerseits mit der Sicherung verbunden ist..
Display
Anders als die neuesten PowerQueen Akkus mit 51,2V/100Ah hat der Pylontech Akku kein eigenes Display. Dafür ist er aber um Einiges günstiger. Ich habe deshalb die Pylontech Monitoring Lösung von Ireneusz Zielinski verwendet und das Arduino Skript so modifiziert, dass der Akkustatus zusätzlich laufend auf einem kleinen SSD1306 OLED Display im Schaltkasten ausgegeben wird.
Der Vollständigkeit halber hier die modifizierte Version inklusive der von mir entwickelten Wakeup Funktion – die in Verbindung mit dem Huawei Ladegerät allerdings wenig Sinn macht, da das Ladegerät bzw. der Ventilator bei (manuell oder mit dem shut Kommando) abgeschalteter Batterie ja im höchsten Diskant losheult :
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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/ This Sketch includes further enhancement to display battery status (Voltage, SoC, Status) on a SSD1306 display. ATTENTION: This sketch reflects the NEW layout of the Pylontech pwr table valid for batteries with Firmware release date 24-05-13 or later. For further information see https://www.rustimation.eu/index.php/solar-pylontech-akku-ueber-konsole-aufwecken/ or https://github.com/irekzielinski/Pylontech-Battery-Monitoring/issues/31 */ #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266mDNS.h> #include <ArduinoOTA.h> #include <ESP8266WebServer.h> #include <SimpleTimer.h> #include <TimeLib.h> //https://github.com/PaulStoffregen/Time #include <ntp_time.h> #include <circular_log.h> //Display #include <Arduino.h> #include <U8x8lib.h> // int battPinout = 14; // Assign pin for wakeup Signal trigger i.e: D5 on D1Mini Added by CKr //IMPORTANT: Specify your WIFI settings: #define WIFI_SSID "DeineSSID" //Leerzeichen in der SSID sind für viele Geräte störend. #define WIFI_PASS "DeinWahnsinnigGeheimesPasswort" //Display #define DISP_UPDATE_FREQ_SEC 15 // Refresh cycle LCD Display // //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 "IP Address" #define MQTT_PORT 1883 #define MQTT_USER "username" #define MQTT_PASSWORD "passw" #define MQTT_TOPIC_ROOT "home/grid_battery/" //this is where mqtt data will be pushed #define MQTT_PUSH_FREQ_SEC 10 //maximum mqtt update frequency in seconds #include <PubSubClient.h> WiFiClient espClient; PubSubClient mqttClient(espClient); #endif //ENABLE_MQTT char g_szRecvBuff[8000]; ///////////////////Display U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* reset=*/ U8X8_PIN_NONE); String topline = "12345678"; String toplineOld; String hrStr; String minStr; String secStr; String dispVolt; String dispSoc; String dispState; ///////////////////// 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 // put your setup code here, to run once: WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.persistent(false); //our credentials 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("PylontechBattery"); 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"); ///////Display////////// u8x8.begin(); /////////////////////// } 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>Pylontech Battery</b><br>Time CET: %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(), "CET", (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 isAbsent[7]; // new variable for "Absent" Marker to stop iteration <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 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, 91, g_stack.batts[ix].baseState, sizeof(g_stack.batts[ix].baseState));// ########## new offset 91 instead of 50 extractStr(pLineStart, 55, g_stack.batts[ix].isAbsent, sizeof(g_stack.batts[ix].isAbsent)); // ########## new variable for check of "Absent" text ######### if(strcmp(g_stack.batts[ix].isAbsent, "Absent") == 0) // ########## changed from baseState to isAbsent { g_stack.batts[ix].isPresent = false; } else { g_stack.batts[ix].isPresent = true; extractStr(pLineStart, 100, g_stack.batts[ix].voltageState, sizeof(g_stack.batts[ix].voltageState)); // ########## new offset extractStr(pLineStart, 109, g_stack.batts[ix].currentState, sizeof(g_stack.batts[ix].currentState)); // ########## new offset extractStr(pLineStart, 118, g_stack.batts[ix].tempState, sizeof(g_stack.batts[ix].tempState)); // ########## new offset extractStr(pLineStart, 136, g_stack.batts[ix].time, sizeof(g_stack.batts[ix].time)); // ########## new offset extractStr(pLineStart, 157, g_stack.batts[ix].b_v_st, sizeof(g_stack.batts[ix].b_v_st)); // ########## new offset extractStr(pLineStart, 166, g_stack.batts[ix].b_t_st, sizeof(g_stack.batts[ix].b_t_st)); // ########## new offset 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, 43); // ########## new offset g_stack.batts[ix].cellVoltLow = extractInt(pLineStart, 59); // ########## new offset g_stack.batts[ix].cellVoltHigh = extractInt(pLineStart, 75); // ########## new offset g_stack.batts[ix].soc = extractInt(pLineStart, 127); // ########## new offset //////////////////////////////// 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); } } LCD_display_loop(); } #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("GarageBattery", 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 void mkTimeDisp() { time_t t = now(); hrStr = String(hour(t)); if (hour(t)<10) { hrStr = "0" + hrStr; } minStr=String(minute(t)); if (minute(t)<10) { minStr = "0" + minStr; } secStr = String(second(t)); if (second(t)<10) { secStr = "0" + secStr; } toplineOld = topline; topline=hrStr + ":" + minStr + ":" + secStr; if (toplineOld != topline) { u8x8.setFont(u8x8_font_px437wyse700a_2x2_r); u8x8.setCursor(0,0); u8x8.print(topline); } } void LCD_display_loop() { static unsigned long d_lastDataSent = 0; mkTimeDisp(); if (os_getCurrentTimeSec() - d_lastDataSent > DISP_UPDATE_FREQ_SEC) { if (sendCommandAndReadSerialResponse("pwr") == true) { parsePwrResponse(g_szRecvBuff); // Variablen zur Anzeige füllen float voltage =float(g_stack.avgVoltage); voltage = voltage/1000; dispVolt = String(voltage) + "V"; dispSoc = "SoC:" + String(g_stack.soc) + "%"; dispState = String(g_stack.baseState); u8x8.setFont(u8x8_font_px437wyse700a_2x2_r); for(int line=2; line<=7; line++) { u8x8.clearLine(line); } u8x8.setCursor(0,2); u8x8.print(dispVolt); u8x8.setCursor(0,4); u8x8.print(dispSoc); u8x8.setCursor(0,6); u8x8.print(dispState); } else { u8x8.setFont(u8x8_font_px437wyse700a_2x2_r); for(int line=2; line<=7; line++) { u8x8.clearLine(line); } u8x8.setCursor(0,3); u8x8.print("Battery"); u8x8.setCursor(0,5); u8x8.print("offline"); } d_lastDataSent = os_getCurrentTimeSec(); } } |
Da sich bei der Struktur der internen Datentabelle in den Pylontech Akkus seit ca. Mitte 2024 etwas geändert hat, bitte die Beschreibung und die Links im Programmkopf beachten.
Verbindung mit "richtigen" Solaranlagen – Einspeiselimitierung
Bei bis zu 3000W (im Verbund sogar bis 9000W) Ladeleistung ist natürlich auch die Nachrüstung einer richtigen Solaranlage jenseits von 2000Wp Panelleistung sinnvoll.
Ich habe das bei einer Anlage mit Fronius Symo Wechselrichter probiert und bin erst einmal gescheitert. Die Anlage war nämlich vom Elektriker auf Nulleinspeisung eingestellt worden. Das bedeutet, der Solar-Wechselrichter regelt sehr schnell ab, sobald ein Überschuss entsteht. Das T2HG – oder auch das T2MG – braucht aber einen gewissen Überschuss, um anzuspringen (Smartmeter zeigt negative Werte < -35W oder so). In der Folge springt das Ladegerät nicht an, da der Überschuss ja nie ausreicht um das Ladegerät zu triggern.
Ein weiteres Problem entsteht, wenn keine ausreichende Leistung vom Dach kommt (Netzbezug > 0) denn dann gibt es mit der Eispeisung aus dem Akku massive Probleme. Die Regelungen der Wechselrichter und der Einspeisung bekriegen sich regelrecht, da alle drei Steuerungen nichts voneinander wissen und unterschiedlich träge reagieren:
- Solarpanels liefern Strom, aber nicht ausreichend. Das Trucki2ShellyGateway (oder eine andere Akku-Einspeiseregelung) springt an, liefert Strom ins Hausnetz, der Netzbezug sinkt auf Null.
- Der sehr schnell reagierende Solar-Wechselrichter denkt jetzt: "Hoppla, der Bedarf sinkt, ich regele auf auf Nulleinspeisung herunter". Jetzt fehlt also auch noch der Strom von der Solaranlage und der Einspeise Wechselkrichter steuert weiter nach, die Regelung überschießt sogar.
- Irgendwann merkt der Wechselrichter das und fährt seine Leistung stark zurück, die Regelung unterschießt jetzt , weshalb der Solar-Wechselrichter anspringt, die Leistung aber nicht ausreicht, weshalb der Wechselrichter wieder einspeist… und so geht das munter weiter. (*)
- Hat man das T2HG oder T2MG ungünstig konfiguriert – das Start Delay zu kurz eingestellt – funkt dieses Gerät auch noch dazwischen. In der Überschussphase speist nun das Ladegerät den Stom, den der Akku zuviel liefert, seinerseits in die Batterie ein, was den Verbund weiter zum Aufschaukeln bringt.
(*) Auch wenn es nicht zum Aufschaukeln kommt, ist das Verhalten nachteilig, da der Solarregler auf Null geht und der gesamte Strom unnötiger Weise aus dem Akku gezogen wird.
Lösung: Den Fronius (o.a.) Techniker anrufen und ihn bitten, die Einspeiselimitierung entweder ganz aufzuheben oder geringfügig über den Schwellwert der Einspeisung anzuheben – z.B. 100W. Leider haben viele Hersteller ihre Systeme zugenagelt und lassen nur die entsprechend ausgebildeten "Druiden" ans Eingemachte.
