Getting started / Starthilfe - Shelly 3em Daten zur Wechselrichter Steuerung einbinden

[swingstate]

Ich habe den build 6f2901b installiert und versuche nun meinen Shelly 3em mit der DTU zu verbinden.

Der Inverter ist eingebunden.

Gibt es für die Schritte um das Limit des Inverters mit den Daten des 3em zu Steuern einen Howto?

• Ich habe beim 3em MQTT aktiviert und sehe die MQTT topics auch im Mosquitto in Homeassistant.
• Die DTU ist ebenfalls im Mosquitto sichtbar, inkl. aller String Details. Autodiscover ist aktiviert, scheint aber keinen Unterschied zu machen.
• In der DTU habe ich das PowerMeter aktiviert. Der Zählertyp ist MQTT und die topics sind standard.
• Eine Batterie habe ich noch nicht, da ich erst einmal sehen/verstehen möchte wie gut der Shelly 3em via OpenDTU-onBattery das Inverter Limit steuern kann.

Ich verstehe noch nicht genau ob der Shelly direkt mit der DTU spricht/sprechen soll oder ob die DTU den Shelly (via MQTT?) abfragt.

Kann mir jemand auf die Sprünge helfen?

[berni2288]

Hey swingstate,

schau dass du bei den MQTT-Feldern im Admin die MQTT Topics auch wirklich ausgefüllt hast. Die Grauen Texte sind nur Hints und die Inputs sind aber standardmässig leer.
Der Shelly 3EM würde die Werte in seine MQTT Topics publishen und OpenDTU-OnBattery bekommt dann die Werte vom MQTT Broker automatisch wenn es ein Update gibt.
Öffne die OpenDTU Konsole und du solltest dann solche Messages sehen:

20:06:17.572 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/0/power
20:06:17.582 > PowerMeterClass: TotalPower: 349.98

[swingstate]

Das könnte es gewesen sein. Habe die Topic Pfaden aus dem Mosquitto Explorer händisch in die 3 Felder kopiert und in der Konsole bekomme ich nun:

20:40:13.574 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/0/power
20:40:13.574 > PowerMeterClass: TotalPower: 364.39
20:40:13.574 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/1/power
20:40:13.574 > PowerMeterClass: TotalPower: 362.57
20:40:13.574 > Received MQTT
20:40:13.601 > message on topic: shellies/shellyem3/emeter/2/power
20:40:13.601 > PowerMeterClass: TotalPower: 376.12
20:40:14.589 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/0/power
20:40:14.604 > PowerMeterClass: TotalPower: 376.23
20:40:14.838 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/1/power
20:40:14.838 > PowerMeterClass: TotalPower: 374.87
20:40:14.838 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/2/power
20:40:14.838 > PowerMeterClass: TotalPower: 3
20:40:14.848 > 52.0220:40:15.685 > Fetch inverter: 116180214710
20:40:15.685 > Request SystemConfigPara
20:40:15.735 > TX RealTimeRunData Channel: 23 --> 15 80 21 47 10 80 18 95 68 80 0B 00 64 25 D7 8F 00 00 00 00 00
00 00 00 CC FF 27
20:40:16.026 > RX Period End
20:40:16.026 > All missing
20:40:16.026 > Nothing received, resend whole request

Hängen die All missing entries damit zusammen, dass der Inverter nun aus aus, da es dunkel ist?

@helgeerbe Vielleicht kann man den Dialog auf der PowerMeter Settings Seite um einen Hinweis erweitern, dass dort auch wirklich etwas eingetragen werden muss, auch wenn die Beispieldaten mit denen im MQTT übereinstimmen.

Im MQTT sieht es nun so aus:

Mir ist auch aufgefallen, dass wenn ich die PowerMeter Settings ändere dann scheint sich der ESP aufzuhängen. Nichtmal auf einen Ping antwortet er dann und ich muss den Strom kurz trennen. Ist das ein Bug report wert?

[berni2288]

Sehr gut!
Keine Ahnung was das "All missing bedeutet". Das sind irgendwelche Debug messages.
Man sollte diese Beispiel-Texte besser erkenntlich machen ja :)
Wenn du die Settings speicherst, dann wird der ESP32 neugestartet, sollte man vielleicht noch in der Nachricht ergänzen damit das klar ist.

[Adminius]

@swingstate wegen "Herausforderungen" bei der Umschaltung zwischen MQTT/SDM und später weiteren PowerMeter Typen wurde entschieden, dass sich OpenDTU beim Speichern neustartet.
nur wenn man etwas beim PowerMeter ändert, was normallerweise nur einmalige Sache ist, alle Andere Einstellungen führen zu keinem Neustart.

[swingstate]

Die Sonne scheint, der WR ist an und scheint nicht limitiert zu werden. Ich hatte mir einer AhoyDTU vor ein paar Tagen ein dauerhaftes Limit von 93% gesetzt. Dieses Limit ist auch noch aktiv. Kann das der Grund sein dafür, dass der WR durch OpenDTU nicht aktiv geregelt wird?
Die AhoyDTU läuft auch noch und sammelt Daten von den selben WR.

Das Ereignisprotokoll der OpenDTU meldet "Fehlernummer 2" - "DTU Command failed".

Aus der Konsole:

08:27:43.495 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/0/power
08:27:43.495 > PowerMeterClass: TotalPower: -21.27
08:27:43.730 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/1/power
08:27:43.730 > PowerMeterClass: TotalPower: -21.81
08:27:43.730 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/2/power
08:27:43.730 > PowerMeterClass: TotalPower: -08:27:43.742 > 7.12
08:27:45.439 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/0/power
08:27:45.439 > PowerMeterClass: TotalPower: -6.82
08:27:45.485 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/1/power
08:27:45.485 > PowerMeterClass: TotalPower: -6.15
08:27:45.485 > Received MQTT message on topic: shellies/shellyem3/emeter/2/power
08:27:45.485 > Powe08:27:45.493 > rMeterClass: TotalPower: -21.21
08:27:45.712 > Fetch inverter: 116180214710
08:27:45.725 > TX RealTimeRunData Channel: 3 --> 15 80 21 47 10 80 18 95 68 80 0B 00 64 26 7D 61 00 00 00 00 00 00 00 00 8E 53 8E
08:27:45.854 > Interrupt received
08:27:45.864 > RX Channel: 3 --> 95 80 21 47 10 80 21 47 10 03 01 39 00 00 48 4E 00 00 44 5C 00 11 00 11 09 2F 96
08:27:45.959 > RX Period End
08:27:45.959 > Last missing
08:27:45.959 > Request retransmit: 4
08:27:45.959 > TX RequestFrame Channel: 23 --> 15 80 21 47 10 80 18 95 68 84 02
08:27:46.007 > Interrupt received
08:27:46.017 > RX Channel: 40 --> 95 80 21 47 10 80 21 47 10 84 13 8C 04 3B 00 D8 00 2E 03 D5 00 99 00 17 D1 FB 35
08:27:46.095 > RX Period End
08:27:46.095 > Middle missing

Manuell kann ich ein temporäres Limit setzen.

[berni2288]

Nein, das dauerhafte Limit ist nur das Limit was initial gesetzt wird wenn der Wechselrichter neugestartet wird. Das hat keinen Einfluss auf das temporäre Limit.
Ich bin mir nicht sicher ob AhoyDTU zusammen mit OpenDTU gut funktioniert.
Welche Einstellungen hast du unter "Dynamic Power Limiter" denn gesetzt?

[swingstate]

Ich hatte den Dynamic Power Limiter bisher nicht an - aus Mangel an wissen.
Hatte das nun einmal aktiviert und Werte eingetragen. Einmal wurde der WR auf 0W dann auf 80W gesetzt, in beiden Fällen hat er jedoch gar nichts produziert.

Ich habe momentan keine Batterie angeschlossen. sondern nur 4 Module direkt am Wechselrichter und ich möchte die Leistung des WRs dynamisch regeln. Geht das überhaupt ohne Batterie oder sieht onBattery die Verwendung einer Batterie vor?

Die DC Start Spannung habe ich mal auf 22V gesetzt, da dies soweit ich weiss die Startspannung des Hoymiles WRs ist. Hat aber keinen Effekt auf die Leistung.
Der WR wird in der Live Ansicht Gelb dargestellt. Ich habe den Dynamic Limiter nun wieder ausgeschaltet und den WR neugestartet. Immerhin produziert er nun wieder Strom.

Ich mache bestimmt etwas falsch?! :)

[berni2288]

Verstehe, du willst also nur eine Nulleinspeisung ohne Batterie.
Der Betrieb ohne Batterie mit nur PV wurde glaub ich noch von niemanden getestet, sollte aber kein Problem sein.

Setze mal die folgenden Settings:

• DC Spannung - Start: 10V
• DC Spannung - Stop: 1V

Edit: Sorry die Werte waren falsch.

Damit deaktivierst du quasi das Ein/Ausschalten des Wechselrichters weil das nur bei einer Batterie notwendig ist um Tiefentladung zu vermeiden. Das ist bei reinem PV-Betrieb nicht notwendig.

Schau ob dann das Limit nach ein paar Sekunden richtig gesetzt wird. Es kann sein dass der der MPPT vom Hoymiles nicht sofort auf volle Leistung schaltet, gibt ihm ein bisschen Zeit :)

[swingstate]

Da scheint nicht zu laufen.

Hier die Settings:

Live ergibt das dann:

Ist dieser Anwendungsfall also nicht vorgesehen?

[berni2288]

Den Solar-Passtrough muss du deaktivieren, der funktioniert nur wenn du einen Victron MPPT hast und macht auch nur im Akku-Betrieb Sinn.
Der gelbe Balken bedeutet dass der Wechselrichter Output gerade ausgeschaltet ist.
Welcher Wert ist grad bei Spannung unter "String 1", "String 2" etc.?

Ist ID 00 der richtige Wechselrichter? Ist Kanal ID 0 der richtige DC Eingang? Weil von diesem liest er die Spannung aus.

Es gibt derzeit keinen Weg diese Voltage threshold checks auszuschalten, aber ich vermute mal dass er irgendwie die richtige Spannung nicht auslesen kann, die ist aber wichtig damit der Wechselrichter vom Power Limiter eingeschalten wird.

[madmartin]

@swingstate Und wenn Du zwei DTU (egal ob die echte DTU, OpenDTU oder Ahoy) gleichzeitig benutzt dann musst du ausreichend lange Abfrageintervalle einstellen, sonst kommen diese "Command failed" zwangsläufig. Ich habe mit >30 sek. gute Erfahrungen gemacht.
Und ich empfehle auch zwei unterschiedliche Intervalle einzustellen, denn sonst kann es ja immer noch passieren das zwei DTU immer gleichzeitig abfragen. 1sek. Unterschied genügt.

[swingstate]

Vielen Dank euch! Werde mir beides später anschauen und feedback geben.

Das Setup, was mir vorschwebt ist folgendes. Ich kann nicht ohne weiteres eine Batterie außen an der Solaranlage aufbauen. Daher mein Gedanke intern (ja, mit weiteren Verlusten) den überschüssigen (AC-)Strom abzugreifen.

Ist noch nicht fertig gedacht, aber wenn ihr Feedback habt, gerne her damit :)
Es wäre quasi eine Nachteinspeisung (vorerst).

[swingstate]

nun, ich warte mal bis bis zum Morgengrauen und berichte dann :)

Ich bin nicht so firm was Github angeht - kann ich die Readme.md einfach erweitern (um anderen den Start ggfs. zu erleichtern), oder macht @helgeerbe das sofern Kapazität vorhanden ist?

[Adminius]

ihr wisst aber schon, dass ein "spezieller" AC-DC Netzteil seit kurzem unterstützt wird?
#144
Da habe ich als Kommentar die Vorstellung von dem Projekt verlinkt

Ansonsten müssen wir wohl PowerLimiter um reine Null-Einspeisung ohne Batterie erweitern...hm.

[swingstate]

Letzteres würde das Projekt wirklich universeller machen.

Zum Huawei - Ne, wusste ich nicht. Habe die ganzen updates zu dem PR in der Mailbox gesehen, aber nicht weiter beachtet, da unklar für mich.

Bzgl. OpenDTU - Könnte man die zwei Modi DC-DC Laden und AC-AC als mandatory bzw. grundlegende settings definieren? So dass wenn ich die DTU zum ersten Mal starte muss ich wählen ob ich mit MPPT & Batterie oder eben aus einem AC-DC Netzteil laden möchte.
Dementsprechend sollten sich dann die Konfigurationsoptionen ändern, so dass der Nutzer etwas an die Hand genommen wird und nur dort konfiguiert, wo es auch für seinen Zweck Sinn macht.

Das Huawei Ding schaue ich mir an. Könnte ja für meinen Anwendungsfall passen, wobei mich die 17A auf dem Typenschild etwas zucken lassen. Ich nehme an, dass wenn ich mit 2-3A / 400 - 600W (AC Seite) lade sollte das keine Probleme geben.

[berni2288]

Ich bin nicht so firm was Github angeht - kann ich die Readme.md einfach erweitern (um anderen den Start ggfs. zu erleichtern), oder macht @helgeerbe das sofern Kapazität vorhanden ist?

Du kannst theoretisch schon einen Pull request erstellen, aber es macht wahrscheinlich mehr Sinn wenn @helgeerbe oder ich die Doku schreiben :)

[swingstate]

Ich wollte halt auch etwas beitragen. :) Aber okay, ich denk aus der Diskussion geht hervor, dass die Lernkurve für den Durchschnittsverbraucher recht steil ist und die Doku vielleicht dahingehend etwas erweitert werden sollte.

Ich finde dieses und ähnliche Projekte spannend und ich denke dass man damit Grundlagenarbeit leistet um Balkonkraftwerke noch effektiver zu machen bzw. im weitesten Sinne die Energiewende positiv zu beeinflussen.

[swingstate]

Mit etwas Sonne an einem grauen Tag teste ich gerade weiter.

Wenn ich den erlaubten Stromverbrauch auf 0 setze greift das obere Leistungslimit. Die Daten des Shelly 3em scheinen keine Beachtung zu finden, obwohl die Daten munter im MQTT landen.

Limiter Settings:

Ergebnis:

Shellys im MQTT:

[swingstate]

Ohne Grossverbraucher ist der Bezug aus dem Netz immer noch zu hoch aus meiner Sicht. Ich erwarte nicht unbedingt 0W, aber weniger als 10 - 25W. Ist das möglich?

Änderungen an den Limits scheinen keinen Effekt zu haben.

[Adminius]

ich bin mir nicht ganz sicher, aber sollte da nicht CH 0 stehen?
Warum überhaupt 10 W unterer Limit. Da frisst schon ein Router mehr...
Unter 20-30W macht aus meiner Sicht keinen Sinn.
Hysterese würde ich auf 10-20W stellen, dann muss man nicht so oft hin und her regeln. Der WR braucht ja ein paar Augenblicke um zu reagieren und die Leistung einpendeln zu lassen. Da ist Hysterese 0 aus meiner Sicht eher kontraproduktiv.

[berni2288]

Hmm es ist wirklich sehr schwierig mit PV... da schwankt die PV-Leistung und der Verbrauch ständig. Das was der Hoymiles einspeist ändert dann auch die Shelly-Daten kurze Zeit später, was widerum eine Limit-Änderung bewirkt usw.
Ich muss mir das wenn ich Zeit finde nochmal durch überlegen.
Noch dazu kommt die Problematik dass der Hoymiles das Limit auf alle Inputs dividiert, aber die Solarpanels vielleicht nicht alle die gleiche Leistung liefern.

Solche Schwankungen können aber auch entstehen wenn die Powermeter-Konfiguration nicht passt.

[berni2288]

ich bin mir nicht ganz sicher, aber sollte da nicht CH 0 stehen?

Das ist im Prinzip nur relevant für Batterien wo die Spannung ausgelesen werden muss von einem der Channels. Er benutzt alle 4 Channels so weit ich das verstanden habe, also ist es egal welches er setzt. Wir haben derzeit keine Möglichkeit die Threshold für PV abzuschalten. Bin schon am überlegen wie wir das konfigurierbar machen...

Warum überhaupt 10 W unterer Limit. Da frisst schon ein Router mehr...

Das ist das untere Limit, der Wechselrichter schaltet sich ab wenn der Verbrauch unter 10W liegt. Das sollte eigentlich bei PV auf 0W gesetzt werden, damit der Wechselrichter nicht frühzeitig abschaltet.

[Adminius]

aber genau das meine ich ja, es ist praktisch unmöglich den Hausverbrauch auf unter 10W zu bringen, da ein paar Standbygeräte + Router schon auf über 10W treiben. D.h. der WR wird sich nicht abschalten. (0 W auf dem Zähler da wo der WR einspeist sehe jetzt nicht als 0 ;) )

[helgeerbe]

Hm, der Inverter benötigt mindestes 10W. Solar passthrough braucht 20 W, sonst wird es abgeschaltet.

[swingstate]

Solarprassthrough habe ich ja nicht an.
Ich habe auch schon Versucht eine Formel zu finden um das Ganze in Homeassistant zu berechnen und vie MQTT zu steuern, aber so wirklich zufrieden bin ich noch nicht.

Mit folgendem Code (entsprechenden Helfer entities) speise ich immer wieder kurzzeitig zu viel ein, aber habe auch kein Netzbezug.

state: >
{% if states('sensor.shelly3em_power_total')|float(0) > states('input_number.einspeiselimit_nachts')|float(0) %}
{{ states('input_number.einspeiselimit_nachts')|float(0)}}
{% else %}
{% if states('sensor.shelly3em_power_total')|float(0) > 30 < states('input_number.einspeiselimit_nachts')|float(0) %}
{{ states('input_number.unteres_einspeiselimit_nachts')|float(0) }}
{% else %}
{{ states('input_number.einspeiselimit_nachts')|float(0) - states('sensor.hm1500_zuruck_zum_netz_watt')|float(0) }}
{% endif %}
{% endif %}

[swingstate]

Obiger code erlaubt es mit etwas Feineinstellung des Limits und des unteren Limits um +/- 0W einzuspeisen. Nur wenn eben der Kühlschrank anspringt (15:20 im Graph unten) muss aktuell noch nachgeregelt werden. Das lässt sich aber auch lösen denke ich.

Vielleicht lässt sich etwas ähnliches in der DTU programmieren.

[swingstate]

Ein Update meinerseits -

Nachdem ich einige Wochen an dem Set gebaut habe und eine Batterie gekauft habe läuft heute das System zum ersten Mal so wie geplant. Der Dynamic Powerlimiter macht soweit einen guten Job. Ein paar Details zu meiner Konfiguration, von "unten" nach "oben:

• 24V 100Ah Batterie von Powerqueen
• 40A Sicherung & DC Schalter
• 2x Sammelschienen auf denen jeweils Batterie, Ladegeräte, Wechselrichter, SOC Messgerät und Wechselrichter AC Relay hängen
• SOC Messeinheit: Shelly UNI (Wird ein Victron Smart Shunt zur Seite gestellt bekommen und dann möchte ich mal vergleichen.)
• Wechselrichter AC Switching Relay: Von Ebay für 10 Euro, es misst den SOC und schaltet den WR auf der AC Seite
• Ladegeräte: 2x Victron Smart Blue Ladegeräte (16 + 8A)
• InRush Current Limiter: Selbstentwickelt, noch im Testbetrieb
• Wechselrichter: HM-300, direkt am InRush Limiter ohne MC-4 dazwischen
• Schaltsteckdosen für WR und Ladegeräte: 3x Shelly Plus S
• Steuerung: OpenDTU on Battery zur WR Steuerung, Homeassistant zur Ladesteuerung und je nach Bedarf zur Wechselrichter Steuerung via MQTT.
• Diverse dicke und dünne Kabel, Wagoklemmen

Im Schaltkasten hängt dann noch der Shelly 3em zur Verbrauchsmessung.

Primäre Aufgabe des Setups ist den tagsüber anfallenden Stromüberschuss über die beiden AC Ladegeräte in der Batterie zu speichern und nach Sonnenuntergang max. 75 - 150W, je nach Bedarf, einzuspeisen.

Ich verwende AC Ladegeräte da ich den DC Strom nicht in unsere Wohnung bekomme und draußen keine Batterie betreiben möchte. Ein Umbau auf MPPT Ladung und Batterie auf der Terrasse ist vielleicht was für das kommende Jahr. In diesem Jahr schaue ich mir erstmal an wie gut Homeassistant die Ladegeräte steuern kann. Erste Tests schauen gut aus. Eine zweite Batterie - mal schauen, von April bis Oktober bestimmt gut und im Winter dann ... naja.

Ein großer Danke an @helgeerbe, Tbnobody und die die ihn hier support. Ein tolles Projekt!

So sieht es dann live in Homeassistant aus:

[swingstate]

Schön zu sehen wie schnell onbattery auf steile Änderungen im Verbrauch reagiert.