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:

nabrU

Moderator
Instalacja PV 4,8kWp, kąt 45*, kierunek 190*, bez przeszkód / cienia:

1696150592546.png
W sierpniu było niewiele więcej bo 528kWh.
 

KrzysztofFly

Moderator
Instalacja PV 4,8kWp, kąt 45*, kierunek 190*, bez przeszkód / cienia:

View attachment 13585
W sierpniu było niewiele więcej bo 528kWh.
No to panie w tym UK, to wcale tak źle to słońce nie świeci - w okienkach kiedy deszcz nie pada ;).
 

nabrU

Moderator
Nie narzekam na razie na brak słońca. W jednym wątku tu na Forum ktoś mi udowadniał, że jest mgła czy zamglone niebo ;) Ale nie da się ukryć, że będzie coraz gorzej. Choć z drugiej strony śniegu to u nas nie uświadczysz (płd. Anglii) więc w zimie coś tam powinno też 'nakapać' (y)
 

Michal

Moderator
Finalnie we wrześniu wyszło u mnie 345 + 771 kWh, czyli o pół kWh więcej niż w sierpniu :D

Dopiszę jeszcze swój układ - dwie instalacje:
  • Garaż:
    • 6,54 kWp
    • południowy wschód (150°)
    • kąt 45°
    • inwerter 3 fazowy
  • Dom:
    • 3,2 kWp
    • południowy zachód (240°)
    • kąt 45°
    • inwerter 1 fazowy
Dorzucam też produkcję z września:
1696151554261.png
 

Michal

Moderator
Wracając do tematu, to dzisiaj jakieś większe ładowanie 62-80% (09:13 - 12:32):
Doładowane w tym czasie 13,6 kWh, co daje średnią moc ładowania ~4,2 kW.
Wykresy prądu ładowania i energii ogólnie w domu:
Zrzut ekranu 2023-10-03 123853.jpg

Wykresy energii w okresach 2 minuty / 15 minut (ręczne czerwone kreski, to zaznaczony okres ładowania):
Zrzut ekranu 2023-10-03 123959.jpg

Ogólnie całkiem nieźle to działa, spokojnie w taki dzień jak dziś, jestem w stanie naładować 20 kWh ze słońca bez kombinacji i automatycznie.

Nie sprawdzałem jeszcze opcji min+sun - powinna działać tak, że ładuje nocą do ustawionego minimum, i słońcem do ustawionej wartości. Ustawię to dziś i zostawię na kilka dni.
 

luki

Pionier e-mobilności
Nurtuje mnie jeden temat, a nie mam jak sprawdzić, bo nie mam (jeszcze?) smart wallboxa, czy innego EVSE, no i też nie wiem czy dobry wątek...
Otóż, jeżeli mam wallboxa (no pewnie infrastruktura Tesli odpada, z oczywistych względów), który ma za zadanie ładować w godzinach "niskiej ceny", np 22-6. Harmonogram ustawiony na wallbox, a nie w aucie.
To czy poza godzinami harmonogramu, czyli np po 7:00, podpięte auto i włączony tryb nagrzewania/chłodzenia pociągnie prąd z sieci, czy nie?
Na chłopski rozum, nie, bo mu wallbox nie da prądu, ale może jest jakiś specjalny tryb, że do iluś kW może jednak prąd popłynąć?
 

Michal

Moderator
Jeśli przygotowanie odbywa się w trakcie ładowania, to moc na to powinna pójść z sieci, a nie baterii. Dlatego musisz chyba ustawić tę samą godzinę.
 

vwir

Pionier e-mobilności
Nurtuje mnie jeden temat, a nie mam jak sprawdzić, bo nie mam (jeszcze?) smart wallboxa, czy innego EVSE, no i też nie wiem czy dobry wątek...
Otóż, jeżeli mam wallboxa (no pewnie infrastruktura Tesli odpada, z oczywistych względów), który ma za zadanie ładować w godzinach "niskiej ceny", np 22-6. Harmonogram ustawiony na wallbox, a nie w aucie.
To czy poza godzinami harmonogramu, czyli np po 7:00, podpięte auto i włączony tryb nagrzewania/chłodzenia pociągnie prąd z sieci, czy nie?
Na chłopski rozum, nie, bo mu wallbox nie da prądu, ale może jest jakiś specjalny tryb, że do iluś kW może jednak prąd popłynąć?
Wallbox ma w środku fizycznie stycznik, który puszcza (albo i nie) napięcie do auta. Nie ma tutaj żadnej wielkiej logiki - poza zaprogramowanymi godzinami wallbox nie załączy stycznika, więc auto fizycznie nie ma możliwości pobrania ani jednej kWh.
 

6a8

Posiadacz elektryka
Hmm, chyba to powinno zadziałać :
ustawiasz harmonogram tak aby samochód zdążył się naładować do 6-tej, i wydłużasz go do 7:30 aby zdążył się nagrzać.
 
Top