ioBroker bietet die Möglichkeit, unzählige Sensoren und Datenquellen in einer gemeinsamen Plattform zusammenzuführen. Dabei ist der Wunsch viele PV-Anlagen-Besitzer groß, die eigene Anlage visuell darstellen und deren Arbeit verfolgen zu können. Welche Möglichkeiten es gibt, möchten wir hier darstellen.
Anlagen-Aufbau der Beispiel-Anlage
Diese Anlage haben wir in VIS visualisiert. Sie besteht aus 2 Wechselrichtern (Dach), die von 3 bzw. 4 Modulen angetrieben werden, sowie 3 Lumentree SUN, die sich aus dem Batteriespeicher bedienen. Geladen wird der Batterie-Speicher von Überschussenergie aus den 2 Wechselrichtern auf dem Dach, sowie durch 2 Victron-Ladereglern, die von weiteren 4 PV-Modulen (aufgeteilt auf je 2 Ost-Strings und 2 West-Strings) angetrieben werden. Gespeichert wird die Energie 2 LiFePo4-Batterie-Blöcken mit je 7,5 kWh Kapazität, also insgesamt 15 kWh.
Darstellung der Anlage in VIS
Die zuvor gezeigte Anlage soll nun in VIS dargestellt werden. Hierzu wurden Daten aus verschiedenen Quellen im ioBroker zusammengeführt. Daten stammen z.B. von Shelly-Geräten, von Lumentree-Geräten (Trucki-Sticks), von Victron-Geräten und vom Daly BMS.
Verschiedene Datenquellen visulaisieren
Energie-Fluss-Widet
Der Netzbezug lässt sich mit einem Shelly 3PM oder Pro 3EM ermitteln. Denn er misst den Energiefluss zwischen Netz und Haus. Um den Energiebezug optisch sinnvoll realisieren zu können, wurde das Widget Verteilung (Vis 2-Energie-Widgets) genutzt. Im Zentrum des Widgets steht das Haus, das aus 3 Richtungen mit Energie versorgt werden kann: aus dem Netz, von einem Wechselrichter einer PV-Anlage und von einem Wechselrichter des Batterie-Speichers. Wiederum ist auch ein Energiefluss zum Batteriespeicher hin möglich, denn der Batteriespeicher wird über ein Mean Well-Ladegerät aufgeladen.
Der aktuelle Energie-Verbrauch des Hauses ist in der Mitte im Haus-Element dargestellt. Aber wie lässt sich dieser Verbrauch messen? Genau genommen wurde dieser Wert errechnet, nämlich über eine Summenformel von Netzbezug, PV-Erzeugung und Batterie-Speicher-Entladung. Die Summe aus diesen 3 Werten stellt die aktuelle Leistung dar.
Alternativ kann der Energiebezug auch nur in einem String- oder Number-Widget dargestellt werden.
PV-Erzeugung messen
Die Energieerzeugung der PV-Anlage lässt sich mit einem Shelly 1PM oder 2PM sehr gut messen. Wie ein Shelly 1PM oder 2PM angeschlossen wird, das ist hier in diesem Artikel gezeigt. Die erzeugte Tages-Energiemenge lässt sich jedoch nicht über den Shelly ermitteln. Hier wurden die verbauten Wechselrichter (Growatt) über den Growatt-Adapter in ioBroker integriert.
Batterie-Bezug messen
Der Bezug lässt sich ebenfalls relativ einfach ermitteln. Hier wird die Summe aus allen Netz-Geräten gebildet, die Energie aus dem Speicher entnehmen oder speichern. Dies sind im Beispiel die 3 Lumentree-Wechselrichter sowie das Mean-Well-Ladegerät. Diese Geräte werden über einen Shelly Pro 4PM gemessen, der durch seine 4 Ausgänge alle Geräte separat messen kann. Alternativ könnte man auch 2 Shelly 2PM nehmen, dies ist etwas günstiger als der 4PM.
Leistung und Energie auf DC-Seite ermitteln
Den Leistungsfluss auf DC-Seite inkl. Stromfluss zu ermitteln ist etwas komplizierter, da keine Messsensoren auf DC-Seite verbaut sind. Hier müssen u.a. mehrere Quellen auf der AC-Seite genutzt werden. Zunächst muss die Energie zwischen Haus und Batterie ermitteln werden. Diesen Wert haben wir bereits. Um den Strom-Wert zu erhalten, müssen wir die Leistung durch die aktuelle Batteriespannung dividieren. Die aktuelle Spannung der Batterie beziehen wir über das Daly BMS. Nun haben wir die 1. Summe gebildet.
Nun muss noch der Energiefluss zwischen Victron-Laderegler und Batterie ermittelt werden. Hierzu besteht die Möglichkeit, eine externe Victron2MQTT-Platine am Victron-Laderegler anzuschließen. Die Platine wird einfach in den VE.Direct-Port gesteckt. Mit dieser Platine kann der Laderegler nicht nur ausgelesen, sondern auch gesteuert werden. So lässt sich der Ladevorgang manuell beenden und starten.Alternativ können auch die Werte über einen Victron CerboGX ausgelesen werden, wenn dieser verbaut wurde. Nun haben wir auch die 2. Summe.
Aus den beiden zuvor gebildeten Summen lässt sich jetzt die Gesamt-Summe bilden.
Batterie-Status visualisieren
Es wurden in der Anlage 2 Batterie-Blöcke, ausgestattet mit je einem Daly BMS, verbaut. Um die Daten des Daly BMS im ioBroker nutzen zu können, braucht es eine Anbindung, denn das Daly BMS kann ab Werk nicht per MQTT kommunizieren. Hier wurde an jedem Block eine Daly2MQTT-Platine nachgerüstet. Diese wird wie die Victron-Platinen einfach in den UART-Port des BMS angesteckt. Auf diese Art und Weise lassen sich zahlreiche Werte des BMS auslesen, wie Zellspannungen, Gesamtspannung, Ladezustand, aktueller Status und vieles mehr.
Eine alternative Möglichkeit ist es, den Ladezustand der Batterie über einen Victron Lynx-Shunt zu ermitteln. Der Lynx-Shunt liefert jedoch keine Informationen über die verschiedenen Zellspannungen, dies kann nur das BMS.
