Automatyzacja ładowania EV "ze słońca" za pomocą Home Assistant

Michal

Moderator
Zakładam oddzielny wątek, bo śmiecę w innych niepotrzebnie. Będę tutaj starał się opisywać moje przemyślenia w tym projekcie i wrzucę to, co uda mi się wykombinować, żeby ktoś mógł przerobić pod siebie (pewnie dorzucę też na stronę społeczności HA).

Ostatnio pięknie świeci słońce, a ja mam prawie maksymalne uzyski z instalacji, więc męczy mnie oddawanie energii do sieci i pobieranie jej nocą podczas ładowania auta. Niby tracę na takim interesie tylko 20% ale jednak zawsze to coś i już nie chodzi nawet o pieniądze, tylko o utarcie nosa niedowiarkom, że EV w Polsce może być ekologiczny. Jest też aspekt tego, że wybrałem tanie Chińskie inwertery bez opcji ładowania (jak Fronius o którym nie wiedziałem, że ma taką opcję), żeby właśnie to sobie kiedyś dopisać ;)

Jakie mam komponenty:
  • Raspberry pi 4 na którym stoi Home Assistant ("HA") - to mózg mojego projektu Smart Home.
    • Mam tutaj podpiętą integrację z Teslą i w ten sposób ciągnę dane z auta albo mogę nim sterować.
  • EVSE Tesli - 1058220-00-E UNIVERSAL MOBILE CONNECTOR (UMC) - potocznie zwane ładowarką / cegłą - bez żadnej logiki.
  • Miernik zużycia energii Shelly EM3 - daje mi dużo parametrów związanych z siecią energetyczną jak napięcia, moce i zużywana energia - zintegrowany z HA.

Gruby plan jest taki:
  1. Nic nie koduję sam - używam tylko możliwości HA (nie chce mi się pisać w Pytonie :p)
  2. Sprawdzam warunki początkowe:
    1. auto jest w domu (mi nie przestawiło mocy ładowania na SuC, bo świeci słońce)
    2. kabel podpięty
    3. naładowanie poniżej 90%
  3. Sprawdzam sumaryczne zużycie energii na wszystkich fazach
    Code:
    (napięcie[1]+napięcie[2]+napięcie[3])V * 5A
    (suma napięć na każdej z faz * minimalny prąd jaki zakładam 3A) - jeśli oddaje do sieci co najmniej tę moc (~2000W), to rozpoczynam ładowanie.
  4. Sprawdzam czy oddałem do sieci w danej godzinie już co najmniej 1kWh żeby mieć jakiś zapas w razie "zaćmienia".
  5. Jeśli powyższe warunki są spełnione to uruchamiam ładowanie
    1. aktualizuję, co minutę prąd ładowania (pewnie w zakresie 3-10A) w taki sposób żeby zużycie z ostatniej godziny kręciło się w okolicy zera
    2. staram się utrzymać ładowanie co najmniej przez 30 minut (wstępne założenie), żeby nie bawić się w włączanie i wyłączanie zbyt często.
  6. Jeśli sumaryczne zużycie energii (pobierane z sieci) przekracza 10kW, to wyłączam natychmiast z pominięciem czasu żeby nie ryzykować, że wywali mi zabezpieczenia przedlicznikowe jak ktoś włączy czajnik + kuchenkę + coś jeszcze.
  7. To co jeszcze przychodzi mi do głowy, to regulowanie maksymalnego stopnia naładowania w zależności od nasłonecznienia. Tzn. Minimalny stopień naładowania o poranku ustawie chyba na 60%, a w dzień jeśli będzie świeciło słońce, to będę dobijał do 87%. Może 50/77%... To zrealizuje chyba w taki sposób, że kończąc ładowanie że słońca będę ustawiał to mniejsze.
    1. Niestety tutaj widzę wiele potencjalnych pułapek typu: Będę jednak potrzebował naładowania 90% i ładując się że słońca tyle będę miał ustawione, ale po chwili przyjdą chmury, ładowanie przestawi się na 60% i będzie lipa. Muszę pomyśleć czy da się to jakoś obejść / wymusić / wykryć że ustawienie wyższego stopnia naładowania było ręczne i celowe.
      1. Wstępne rozwiązanie "na gumę do żucia" jakie widzę - automatyka ustawia zmienia coś tylko jeśli ma ustawione 87%, bo sama tyle ustawia, a ja raczej zawsze pełne wartości z dokładnością do 5%.
    2. Muszę sprawdzić na wykresach ile % zużywam dziennie. - w danych od grudnia (od tamtej pory mam podpiętą integrację Tesli z HA) widzę tylko dwa przypadki kiedy zszedłem ze stopniem naładowania w okolicy domu poniżej 10% i to chyba już sie nie powtórzy, więc mogę raczej zejść do 50-77%, a patrząc na dane, ten zakres powinien mi pokryć jakieś 90% przejazdów.

Teoretycznie w przyszłości mogę też uwzględnić prognozę pogody i ładować tylko "słońcem" przez kilka dni na raty. Dużo możliwości ale też dużo myślenia jak to zrobić oraz ustawiania.
Wymyślam na bieżąco i zobaczymy co wyjdzie - na razie uczę się szablonów w HA i dodaję helpery (encje wyliczające wartości, które mogą mi być później potrzebne).

Na tę chwilę mam taki trochę nieuporządkowany widok danych o samochodzie:
1679258832262.png
 
Last edited:

6a8

Posiadacz elektryka
Bardzo fajnie że zrobiłeś ten wątek.
Chcę zrobić coś podobnego, widzę że jesteś dalej. Pytanie : masz u siebie dostęp do informacji o aktualnej produkcji PV ?
Chyba tak ( Sprawdzam czy oddałem do sieci w danej godzinie już co najmniej 1kWh ).
Oglądałeś open evse i open energy monitor, tam jest sporo informacji.

Ja jestem na etapie rozważań o sterowaniu ładowaniem ( sprzętowo - coś jak open evse, czy programowo - przez API tesli ).
 

Jaceq

Posiadacz elektryka
Zakładam oddzielny wątek, bo śmiecę w innych niepotrzebnie. Będę tutaj starał się opisywać moje przemyślenia w tym projekcie i wrzucę to, co uda mi się wykombinować, żeby ktoś mógł przerobić pod siebie (pewnie dorzucę też na stronę społeczności HA).

Ostatnio pięknie świeci słońce, a ja mam prawie maksymalne uzyski z instalacji, więc męczy mnie oddawanie energii do sieci i pobieranie jej nocą podczas ładowania auta. Niby tracę na takim interesie tylko 20% ale jednak zawsze to coś i już nie chodzi nawet o pieniądze, tylko o utarcie nosa niedowiarkom, że EV w Polsce może być ekologiczny. Jest też aspekt tego, że wybrałem tanie Chińskie inwertery bez opcji ładowania (jak Fronius o którym nie wiedziałem, że ma taką opcję), żeby właśnie to sobie kiedyś dopisać ;)

Jakie mam komponenty:
  • Raspberry pi 4 na którym stoi Home Assistant ("HA") - to mózg mojego projektu Smart Home.
    • Mam tutaj podpiętą integrację z Teslą i w ten sposób ciągnę dane z auta albo mogę nim sterować.
  • EVSE Tesli - 1058220-00-E UNIVERSAL MOBILE CONNECTOR (UMC) - potocznie zwane ładowarką / cegłą - bez żadnej logiki.
  • Miernik zużycia energii Shelly EM3 - daje mi dużo parametrów związanych z siecią energetyczną jak napięcia, moce i zużywana energia - zintegrowany z HA.
Bardo fajny pomysł. Też wcześniej o tym myślałem, ale zarzuciłem pomysł gdy przeliczyłem różnicę w zakupie Wallbox-a "smart" w porównaniu do zwykłego. Czy za pomocą tego licznika wpiętego w 3 fazy jesteś w stanie uzyskać informację n.t. poboru prądu przez dom oraz jednocześnie n.t. nadprodukcji?
 

Michal

Moderator
Niby mam jakieś dane o produkcji z falowników (mam dwie instalacje PV 6,5 i 3,2 kWp) ale niestety okazało się, że integracja SofarSolar jest niekompatybilna z jednym z nich (6.6KTLX-G3) i pokazuje jakieś głupoty, z drugi (3KTLM-G2) działa ok i bez problemu widzę produkcję na bierzaco w HA. Niestety problem jest z większą trójfazową instalacją. Wygląda na to, że czyta zły zestaw bajtów bo produkcja szaleje i dane kompletnie nie mają sensu. Znalazłem rozwiązanie w postaci przygotowania esp8266, które wpina się w falownik, i tam są dane bezpośrednio z modbus, które powinny być ok. Jednak zadałem sobie pytanie - czy w ogóle jest mi do czegoś potrzebna sama produkcja PV? Chyba nie, bo dzięki Shelly EM3 mam dane o energii i mocy finalnie na przyłączu energetycznym. Widać te dane w formie wykresu godzinowego o nazwie "Moc" na screenie, który wrzuciłem. Dane o samej produkcji PV mam w ich aplikacji Solarman i może ktoś kiedy poprawi integrację...
Uznałem, że na razie nie będę się tym bawił, bo to dane na przyłączu są dla mnie kluczowe w kwestii sterowania ładowaniem EV i uruchamianiem innych urządzeń - mam też w planie sterowanie w ten sposób pompą ciepła / klimatyzacją i może jeszcze jakimiś innymi dużymi odbiornikami energii (boiler, suszarka).

Jeśli chodzi o open EVSE, to pewnie byłoby to lepsze rozwiązanie ale nie chcę dokupować kolejnego EVSE (mam już ten dołączany z autem i dokupiony 3 fazowy UMC). EVSE byłoby lepsze, bo:
  • nie chyba nie wybudzałoby auta przy zmianie mocy, a to powinno dać oszczędność około 200W na godzinę (bo tyle mniej więcej zjada wybudzone auto). Czy to dużo? Niby tak ale to zależy od mocy ładowania. Przy ładowaniu 2kW to 10%, ale już przy 4kW tylko 5%. Jest też pytanie ile godzin musiałbym się ładować, żeby mieć zwrot z inwestycji w kolejne EVSE?
  • sama integracja byłaby pewnie łatwiejsza, bo nie musiałbym sprawdzać gdzie jest auto itp... Po prostu zakodowane byłoby wszystko w EVSE, więc nie musiałbym się przejmować wieloma rzeczami. Chociaż jednak jeśli chciałbym zabierać ze sobą taką cegłę Open EVSE, to też musiałbym sprawdzać jej lokalizację zanim zmienię ustawienia, żeby mi nie sterowała ładowaniem we Florencji na podstawie produkcji PV z Warszawy :p
  • taka integracja byłaby uniwersalna do każdego EV, jednak nie planuje drugiego auta, a nawet jeśli, to raczej Tesla, a wtedy i tak będę potrzebował drugie EVSE...
Mam to co mam i tym się bawię - nie lubię kupować nowych rzeczy.
 
Last edited:

Cav

Pionier e-mobilności
  • EVSE Tesli - 1058220-00-E UNIVERSAL MOBILE CONNECTOR (UMC) - potocznie zwane ładowarką / cegłą - bez żadnej logiki.
  1. Jeśli powyższe warunki są spełnione to uruchamiam ładowanie
    1. aktualizuję, co minutę prąd ładowania (pewnie w zakresie 3-10A) w taki sposób żeby zużycie z ostatniej godziny kręciło się w okolicy zera
Rozumiem, że evse Tesli daje się jakoś wysterować z zewnątrz co do podawanego prądu ładowania?
Da się tak też z mobilnym Zencarem?
 

nnnnn

Pionier e-mobilności
W HA masz jeszcze integrację Energia i tam jest podawana prognoza nasłonecznienia, u mnie tak to wygląda. Gdyby zintegrować(lub lepiej zastosować gotową integrację) prognozy i poziomu naładowania to byłoby chyba najlepiej? U mnie prognoza wygląda tak
1679294532433.png
Generalnie jeśli nie mam wyłączeń to prognoza się zgadza na plus względem produkcji, prognoza jest bardziej pesymistyczna niż produkcja
 

Michal

Moderator
Niestety nie wiem jak się dobrać do tych danych, bo przez to, że nie mam dodanych do panelu Energia instalacji PV (bo nie działa mi ta jedna integracja), to nie mam tam też predykcji i ogólnie nie wiem czy jest do tego jakiś dostęp z poziomu automatyk...
Jest niby integracja Forecast.Solar dająca podobne dane i są dostępne w automatykach ale w moim przypadku raczej pokazuje jakieś głupoty - ma mało wspólnego z rzeczywistością... Chociaż właśnie sprawdziłem i miałem źle skonfigurowane instalacje :D Zmieniłem i sprawdzę za jakiś czas jak to się sprawdza, przy czym chcę jednak na początku polegać na faktycznej produkcji.
Mam trochę skomplikowany układ paneli: większa instalacja na dachu odchylonym na wschód od południa o jakieś 20 stopni, a mniejsza na zachód o jakieś 50 stopni. Może dlatego te predykcje się nie sprawdzają za dobrze.
 

Michal

Moderator
Po zmianie wygląda to naprawdę nieźle przy porównaniu do mniejszej instalacji, gdzie działa integracja SofarSolar :)
1679296281859.png
 

nnnnn

Pionier e-mobilności
Tą integrację "Energia" podałem jako przykładową bo ja jestem laikiem i staram się korzystać z plug and play. Nie szukałem jeszcze ale pewnie jest zaimplementowanych parę innych integracji z prognozami krótkoterminowymi nasłonecznia. Zawsze można wrzucić kilka prognoz, zebrać dane przez kilka-kilkanascie dni i porównać rzeczywistą produkcję z prognozami, następnie wybrać który model pasuje najlepiej do Twojego układu instalacji. Te prognozy są dynamiczne, obecnie wyglądają tak:
1679296691859.png
Jak widać dość spora zmiana w stosunku do tego co wrzucałem pół godziny temu.
 

Jaceq

Posiadacz elektryka
Niby mam jakieś dane o produkcji z falowników (mam dwie instalacje PV 6,5 i 3,2 kWp) ale niestety okazało się, że integracja SofarSolar jest niekompatybilna z jednym z nich (6.6KTLX-G3) i pokazuje jakieś głupoty, z drugi (3KTLM-G2) działa ok i bez problemu widzę produkcję na bierzaco w HA. Niestety problem jest z większą trójfazową instalacją. Wygląda na to, że czyta zły zestaw bajtów bo produkcja szaleje i dane kompletnie nie mają sensu. Znalazłem rozwiązanie w postaci przygotowania esp8266, które wpina się w falownik, i tam są dane bezpośrednio z modbus, które powinny być ok. Jednak zadałem sobie pytanie - czy w ogóle jest mi do czegoś potrzebna sama produkcja PV? Chyba nie, bo dzięki Shelly EM3 mam dane o energii i mocy finalnie na przyłączu energetycznym. Widać te dane w formie wykresu godzinowego o nazwie "Moc" na screenie, który wrzuciłem. Dane o samej produkcji PV mam w ich aplikacji Solarman i może ktoś kiedy poprawi integrację...
Uznałem, że na razie nie będę się tym bawił, bo to dane na przyłączu są dla mnie kluczowe w kwestii sterowania ładowaniem EV i uruchamianiem innych urządzeń - mam też w planie sterowanie w ten sposób pompą ciepła / klimatyzacją i może jeszcze jakimiś innymi dużymi odbiornikami energii (boiler, suszarka).

Jeśli chodzi o open EVSE, to pewnie byłoby to lepsze rozwiązanie ale nie chcę dokupować kolejnego EVSE (mam już ten dołączany z autem i dokupiony 3 fazowy UMC). EVSE byłoby lepsze, bo:
  • nie chyba nie wybudzałoby auta przy zmianie mocy, a to powinno dać oszczędność około 200W na godzinę (bo tyle mniej więcej zjada wybudzone auto). Czy to dużo? Niby tak ale to zależy od mocy ładowania. Przy ładowaniu 2kW to 10%, ale już przy 4kW tylko 5%. Jest też pytanie ile godzin musiałbym się ładować, żeby mieć zwrot z inwestycji w kolejne EVSE?
  • sama integracja byłaby pewnie łatwiejsza, bo nie musiałbym sprawdzać gdzie jest auto itp... Po prostu zakodowane byłoby wszystko w EVSE, więc nie musiałbym się przejmować wieloma rzeczami. Chociaż jednak jeśli chciałbym zabierać ze sobą taką cegłę Open EVSE, to też musiałbym sprawdzać jej lokalizację zanim zmienię ustawienia, żeby mi nie sterowała ładowaniem we Florencji na podstawie produkcji PV z Warszawy :p
  • taka integracja byłaby uniwersalna do każdego EV, jednak nie planuje drugiego auta, a nawet jeśli, to raczej Tesla, a wtedy i tak będę potrzebował drugie EVSE...
Mam to co mam i tym się bawię - nie lubię kupować nowych rzeczy.
Spoko. Chodziło mi bardziej o to, co pokazuje licznik w sytuacjach:
a) gdy jest nadprodukcja
b) gdy dom pobiera więcej niż produkują solary czyli jest pobór z sieci.
Czyli czy licznik potrafi "oznaczyć" w którą stronę biegnie prąd. Bo to właściwie faktycznie wystarczy..
 
Top