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:

Michal

Moderator
Pewnie masz rację i ta 1 kWh to może być za dużo - to są jakieś moje wstępne przemyślenia o tym jak to powinno działać.

Ps. Jestem w głębokim szoku, że możesz to tak dobrze konfigurować w tym Froniusie. Naprawdę żałuję, że go nie wziąłem w takim razie, bo sądziłem, że to Twoje rozwiązanie jest takie dla nic nie rozumiejących - czyli nic nie możesz ustawiać, tylko ładuje albo nie. Nie wiem tylko czy to ładowanie jednofazowe jest ok, bo jak pisał @vwir ono może generować jakieś duże straty ładowania (coś kojarzę ~15%), a to już blisko 20%, które zabiera PGE :p.
 

viallos

Pionier e-mobilności
Nie wiem tylko czy to ładowanie jednofazowe jest ok, bo jak pisał @vwir ono może generować jakieś duże straty ładowania (coś kojarzę ~15%), a to już blisko 20%, które zabiera PGE :p.
Powiem szczerze że nie sprawdzałem i nie chce mi się tym zajmować... teoretycznie mógłbym ustawić żeby od razu startowało na 3 fazach ale przy 6A to minimum 4,5kWh ... wykres nie wyglądałby już tak ładnie jak teraz
Screenshot_20230409_224315_Solarweb~2.jpg
... gdzie konsumujemy bardzo blisko produkcji.
 

PortoBis

Zadomawiam się
Pogratulować koledze viallos, jednak nie każdy ma froniusa. A i zastosowany skokowy próg załączenia 0,5 kW ma rzeczywiście swoje ograniczenia: "Generalnie wolę dobrać 1kW do 0,5kW niż oddać 0,4 ... czy 0.8 (przy nadwyżce 1kW) i potem pobierać 1.5kW."
Ponieważ rozważam montaż na stałe wallboxa, co zrobić w przypadku konieczności dołożenia osobnego systemu (urządzenia) do odzyskania nadprodukcji?
Czy tylko Pulsar Plus z dodatkowym licznikiem nadprodukcji?
Energii do zagospodarowania jest co niemiara. Widać to powyżej na wykresie viallos-a.
Poniżej mój wykres w którym musiałem "oddać" 59 kW energii. Przy produkcji 70 kW (zielona linia) i konsumpcji domu ok. 11 kWh (czerwona linia)
energia-i-moc(1).jpeg
 

andrzejkla

Zadomawiam się
Pogratulować koledze viallos, jednak nie każdy ma froniusa. A i zastosowany skokowy próg załączenia 0,5 kW ma rzeczywiście swoje ograniczenia: "Generalnie wolę dobrać 1kW do 0,5kW niż oddać 0,4 ... czy 0.8 (przy nadwyżce 1kW) i potem pobierać 1.5kW."
Ponieważ rozważam montaż na stałe wallboxa, co zrobić w przypadku konieczności dołożenia osobnego systemu (urządzenia) do odzyskania nadprodukcji?
Czy tylko Pulsar Plus z dodatkowym licznikiem nadprodukcji?
Energii do zagospodarowania jest co niemiara. Widać to powyżej na wykresie viallos-a.
Poniżej mój wykres w którym musiałem "oddać" 59 kW energii. Przy produkcji 70 kW (zielona linia) i konsumpcji domu ok. 11 kWh (czerwona linia)
View attachment 10937

Ja w HA mam tylko ustawienie, że jak PV działa i przekroczy zadany próg w Amperach na wybranej fazie, to ma załączyć ładowanie i ustawić na ładowarce 8A na każdą fazę.
Nie mam dodatkowego licznika do pomiaru poboru całej instalacji, więc modulowanie amperażem odpada. Dodatkowo moja instalacja PV wiele ponad 9A na fazie nie daje przez dłuższy czas. Zazwyczaj muszę w każdej pełnej godzinie ładowania coś dobrać z sieci.

Ale autokunsumpcja od takiego zaplanowania ładowania jak pogoda pozwala powoli rośnie.

Przy 3x8A mam starty na ładowaniu około 6-7% więc sporo lepiej niż magazyn. Ile jest przy 16A jeszcze nie mierzyłem, ale pewnie też coś jednak będzie.
 

adamusek

Posiadacz elektryka
Pogratulować koledze viallos, jednak nie każdy ma froniusa. A i zastosowany skokowy próg załączenia 0,5 kW ma rzeczywiście swoje ograniczenia: "Generalnie wolę dobrać 1kW do 0,5kW niż oddać 0,4 ... czy 0.8 (przy nadwyżce 1kW) i potem pobierać 1.5kW."
Ponieważ rozważam montaż na stałe wallboxa, co zrobić w przypadku konieczności dołożenia osobnego systemu (urządzenia) do odzyskania nadprodukcji?
Czy tylko Pulsar Plus z dodatkowym licznikiem nadprodukcji?
Energii do zagospodarowania jest co niemiara. Widać to powyżej na wykresie viallos-a.
Poniżej mój wykres w którym musiałem "oddać" 59 kW energii. Przy produkcji 70 kW (zielona linia) i konsumpcji domu ok. 11 kWh (czerwona linia)
View attachment 10937
Ja moze kiedys Wattpilota kupie ale narazie za drogi, auto laduje i tak zawsze wtedy kiedy potrzebuje do pelna, mam dosc paneli i jeszcze miejsce na 4szt w obecnym konfigu wiec pewnie wolalbym dolozyc 4 panele niz inwestowac w wattpilota, na nowych zasadach jednak moze juz byc inaczej. Mam mozliwosc wlaczenia harmonogramu na obecnej EVSE Accelev One i ew moge dac wieksze amperaze np w godz 9-16 i narazie mi to wystarcza.
 

daniel

Señor Meme Officer
Też mam ciekawostkę. Szukałem na forum, ale nie widziałem żadnej wzmianki.
Firma z Australii, ale chyba nic nie stoi na przeszkodzie żeby używać w Polsce. Na pewno trzeba będzie dostosować ceny. Obecnie w wersji beta i darmowe. Potem zapewne opłaty. Zaleta jest taka, że wygląda na to, że obsługuje wiele sprzętów. Wada - działa przez internet i zależy od serwerów firmy.


1684916764612.png
 

adamusek

Posiadacz elektryka
Też mam ciekawostkę. Szukałem na forum, ale nie widziałem żadnej wzmianki.
Firma z Australii, ale chyba nic nie stoi na przeszkodzie żeby używać w Polsce. Na pewno trzeba będzie dostosować ceny. Obecnie w wersji beta i darmowe. Potem zapewne opłaty. Zaleta jest taka, że wygląda na to, że obsługuje wiele sprzętów. Wada - działa przez internet i zależy od serwerów firmy.


View attachment 10995
od wczoraj rozmawiamy na ten temat:

Projekt fajny zobaczymy jak szybko będą się integrować falowniki i EVSE/wallboxy bo te modele wallboxów któe podali, że zintegrowane to ceny od 6-8k w górę ;)
 

Michal

Moderator
Zostawię w formie ciekawostki (gotowca)

Evcc istnieje też w formie add-ona do HA
Zacząłem dzisiaj stawiać EVCC i niestety okazuje się, że bez zdefiniowanej ładowarki to nie chce działać, a nie da się ustawić UMC jako ładowarki, bo ona nie ma adresu IP i nie wystawia żadnych parametrów, więc nie ma jak tego dodać :/
Pobawię się jeszcze trochę tym tematem ale chyba skończy się tak, że zużyję trochę punktów na WC3 i w końcu go zamontuję w garażu :p
 

vista-LASH-resident

Posiadacz elektryka
Zacząłem dzisiaj stawiać EVCC i niestety okazuje się, że bez zdefiniowanej ładowarki to nie chce działać, a nie da się ustawić UMC jako ładowarki, bo ona nie ma adresu IP i nie wystawia żadnych parametrów, więc nie ma jak tego dodać :/
Pobawię się jeszcze trochę tym tematem ale chyba skończy się tak, że zużyję trochę punktów na WC3 i w końcu go zamontuję w garażu :p
WC też nie wystawia swojego API. Sterujesz przez API samochodu
 
Top