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HowTo: PV Laden mit Loxone u. evcc als Gateway für Auto, PV u. Wallbox
Also, nachdem das ein oder andere Mal die Bitte nach einer ausführlichen Erklärung aufkam, versuch ich das hier nun möglichst komplett zusammen zu fassen.
Als erstes mal zu den Voraussetzungen:
- Loxberry oder ein anderer Raspberry Pi oder sonstiges von evcc unterstütztes System
- Von evcc unterstützte Wallbox u. Fahrzeug
- Idealerweise eine von evcc unterstützte PV-Anlage (Wechselrichter, Speicher, Messsystem) - was ab er so gut wie alle sind :-)
Hier mal am Beispiel meines Setups:
Fahrzeug: Skoda Enyaq IV 60
Wallbox: Tinkerforge Warp 2 Pro
Speicher: 2 x Varta Neo 6
Wechselrichter: Kaco 10.0 TL3
Loxberry auf RPi 4b mit evcc installiert
Das Prinzip ist wie folgend:
evcc dient als Gateway für die ganze PV-Anlage, Wallbox u. Fahrzeug und kommuniziert über MQTT mit Loxone, siehe nachfolgend das Schema wie es bei mir aufgebaut ist.
evcc hat zusätzlich das Feature, als Modbus-Proxy zu fungieren, da viele Wechselrichter nur eine gleichzeitige Modbus-Verbindung zulassen. Evcc verbindet sich zum Wechselrichter und "klont" diesen sozusagen womit dann andere Geräte sich mit dem Klon verbinden können ohne die Einschränkung, dass nur eine Verbindung möglich ist.
Ziemlich interessant finde ich auch die aktive Steuerung von manchen Batterie-Systemen, leider unterstützt das meine nicht direkt. Indirekt kann man natürlich über gezielte Stromvorgaben einen definierten Zuschuss von der Hausbatterie erreichen, aber das ist natürlich nur indirekt.
Die "Intelligenz" sitzt in Loxone und entscheidet, wie und wann geladen wird. Die Logik die bei mir dahinter steckt würde glatt ein weiteres HowTo umfassen.
Im Endeffekt geht es darum, den Überschuss zu ermitteln und diesen an evcc weiterzugeben, welches dann wiederum mittels MQTT das Topic der Wallbox beschreibt.
Ich habe mir 3 Modi erstellt: Laden sofort maximal (das sind dann 11kW begrenzt durch das Fahrzeug), Laden sofort minimal (das wären 4,1kW) oder "effizient".
Der effiziente Modus lädt mit dem vorhandenen Überschuss, sofern er denn die Mindestgrenze von 4,1kW erreicht. Ein Zuschuss der Hausbatterie ist unter bestimmten Umständen ebenfalls möglich, außerdem wird in den Wintermonaten bevorzugt um die Mittagszeit geladen, um möglichst effizient zu sein.
Die größte Herausforderung ist bei der Installation sicher das Konfigurieren von evcc.
Man sollte sich Schritt für Schritt durch die Dokumentation von evcc durcharbeiten was die Installation angeht, dann sollte das im Grunde kein Problem sein.
Für die Konfiguration empfehle ich die halbautomatische Konfiguration wie in der Doku beschrieben. Selbst wenn man damit nicht alles im ersten Anlauf perfekt hat, hat man damit schonmal die grobe Struktur und kann dann ggf. hinterher manuell anpassen.
Wichtig für die Konfiguration: Hersteller u. Typ aller Geräte zur Hand haben als auch deren IP-Adressen
Für die halbautomatische Konfiguration wird zunächst abgefragt, ob man ein Komplettsystem hat. Damit ist im Endeffekt gemeint, ob ein Gerät andere einliest und alleinig im lokalen Netzwerk hängt oder ob man lauter einzeln abrufbare Komponenten hat. Für letzteres wählt man bei der halbautomatischen Konfiguration den allerletzten Menüpunkt "Mein Gerät ist nicht in der Liste" auswählen um im Anschluss die Einzelkomponenten zu konfigurieren.
Mein Nachbar hat z.B. einen Wechselrichter, welcher per RS-485 die Batterie u. den Einspeisezähler einliest, das ist ein Komplettsystem.
Mit grid ist der Netzanschluss gemeint, mit PV der Wechselrichter.
Natürlich kann man auch alles manuell in die evcc.yaml speichern, welche standardmäßig unter etc/evcc.yaml liegt.
Die Syntax ist sehr pingelig, es ist genauestens auf Abstände und Umbrüche zu achten, am Besten nimmt man bei händischer Konfiguration die entsprechenden Bausteine aus der Doku und fügt diese ein.
Als Referenz habe ich mal meine evcc.yaml angehängt (Dateiendung muss geändert werden), mit Modbus-Proxy u. MQTT Konfiguration (ersteres wird sicher nicht jeder benötigen).
Die verwendeten Namen für die ganzen Geräte sind egal, wichtig ist nur, dass man sie unter Site oder Garage erneut verwendet.
Wenn an der Konfiguration von evcc etwas geändert wird, muss es anschließend neu gestartet werden, siehe Dokumentation evcc.
Und grundsätzllich bietet evcc eine nette Oberfläche, erreichbar unter der IP-Adresse des Geräts auf dem es installiert ist mit Port 7070 und sieht dann wie folgend aus:
Für manche Funktionen und Geräte ist ein sponsortoken notwendig, welches 2$ im Monat kostet oder auch gegen ein einmal-Betrag erworben werden kann.
Bei darf hätte ich ein lifetime-Token für 50€ übrig.
Nun zur Anbindung an Loxone:
Im Konfigurationsabschnitt mqtt der evcc.yaml wird die IP Adresse u. Port vom MQTT Gateway angegeben, in der Regel dürfte das dann die IP-Adresse vom Loxberry samt Port sein. Des Weiteren definiert man das Topic, zu dem sich evcc subscribed. Dazu noch User und Passwort, zu finden in den MQTT-Gateway Einstellungen des Loxberry.
Zu guter letzt muss noch die Topic Subscription unter Gateway Subscriptions des Loxberry erfolgen mit dem Topic was man zuvor vergeben hat, in meinem Fall ist das evcc/#.
In der "Incoming Overview" findet man dann mit dem Topic Filter eine riesige Anzahl an Werten, die für mich relevanten sind die Folgenden, welche man sich als Virtuelle Eingänge in Loxone anlegen kann.
evcc_loadpoints_1_chargePower
evcc_loadpoints_1_charging
evcc_loadpoints_1_connected
evcc_loadpoints_1_vehicleOdometer
evcc_loadpoints_1_vehicleSoc
evcc_site_batteryPower
evcc_site_battery_1_soc
evcc_site_gridPower
alle angehakt mit "nur als Statusanzeige" wenn man die Visualisierung anhakt und nicht als Digitaleingang.
Die Eingänge kann man für die Logik in Loxone verwenden und/oder an Zähler anbinden.
Bei Interesse kann ich auch noch meine recht aufwändige Logik posten.
Mein Ladeziel ist eigentlich immer 100% von evcc aus, wohingegen das Fzg. in der Regel bei 80% abschaltet (Batterie-Schutz-Funktion beim Skoda), es sei denn man aktiviert im Fahrzeug vorher das Laden bis 100%. Diese Batterieschutzfunktion kann man im Skoda aber auch abschalten, so dass er dann immer bis 100% läd.
Zusätzlich habe in Loxone einen Loxone-Internen Soll-SOC angelegt, welcher den Ladestrom bei erreichen abschaltet.
Als Virtuelle Ausgangsbefehle habe ich unter einem virtuellen Ausgang mit Adresse /dev/udp/IPLoxberry/11884 folgendes angelegt:
siehe Post 2
Zum Testen kann man sich die 3 Ausgangsbefehle in der Visualisierung anzeigen lassen. Wichtig zu beachten, dass hier die Stromstärke in A angegeben wird.
Ich nehme hierzu im Kopf den Umrechnungsfaktor 1,5 von kW in A. Das heißt 4kW währen dann 6A. 6A ist auf jeden Fall bei 3-phasigem Anschluss die Mindeststromstärke, drunter geht nichts.
Um das Laden zu aktivieren muss neben einer Stromstärke >=6A auch der Chargemode auf aktiv geschalten werden.
Man kann es natürlich auch so machen, dass man auf die Intelligenz in Loxone verzichtet und auf die in evcc integrierte Lademodi zurück greift, damit ist man aber recht eingeschränkt.
Soweit erstmal so gut, ich kann das gerne Anpassen oder Ergänzen, wenn was wichtiges fehlt.
Als erstes mal zu den Voraussetzungen:
- Loxberry oder ein anderer Raspberry Pi oder sonstiges von evcc unterstütztes System
- Von evcc unterstützte Wallbox u. Fahrzeug
- Idealerweise eine von evcc unterstützte PV-Anlage (Wechselrichter, Speicher, Messsystem) - was ab er so gut wie alle sind :-)
Hier mal am Beispiel meines Setups:
Fahrzeug: Skoda Enyaq IV 60
Wallbox: Tinkerforge Warp 2 Pro
Speicher: 2 x Varta Neo 6
Wechselrichter: Kaco 10.0 TL3
Loxberry auf RPi 4b mit evcc installiert
Das Prinzip ist wie folgend:
evcc dient als Gateway für die ganze PV-Anlage, Wallbox u. Fahrzeug und kommuniziert über MQTT mit Loxone, siehe nachfolgend das Schema wie es bei mir aufgebaut ist.
evcc hat zusätzlich das Feature, als Modbus-Proxy zu fungieren, da viele Wechselrichter nur eine gleichzeitige Modbus-Verbindung zulassen. Evcc verbindet sich zum Wechselrichter und "klont" diesen sozusagen womit dann andere Geräte sich mit dem Klon verbinden können ohne die Einschränkung, dass nur eine Verbindung möglich ist.
Ziemlich interessant finde ich auch die aktive Steuerung von manchen Batterie-Systemen, leider unterstützt das meine nicht direkt. Indirekt kann man natürlich über gezielte Stromvorgaben einen definierten Zuschuss von der Hausbatterie erreichen, aber das ist natürlich nur indirekt.
Die "Intelligenz" sitzt in Loxone und entscheidet, wie und wann geladen wird. Die Logik die bei mir dahinter steckt würde glatt ein weiteres HowTo umfassen.
Im Endeffekt geht es darum, den Überschuss zu ermitteln und diesen an evcc weiterzugeben, welches dann wiederum mittels MQTT das Topic der Wallbox beschreibt.
Ich habe mir 3 Modi erstellt: Laden sofort maximal (das sind dann 11kW begrenzt durch das Fahrzeug), Laden sofort minimal (das wären 4,1kW) oder "effizient".
Der effiziente Modus lädt mit dem vorhandenen Überschuss, sofern er denn die Mindestgrenze von 4,1kW erreicht. Ein Zuschuss der Hausbatterie ist unter bestimmten Umständen ebenfalls möglich, außerdem wird in den Wintermonaten bevorzugt um die Mittagszeit geladen, um möglichst effizient zu sein.
Die größte Herausforderung ist bei der Installation sicher das Konfigurieren von evcc.
Man sollte sich Schritt für Schritt durch die Dokumentation von evcc durcharbeiten was die Installation angeht, dann sollte das im Grunde kein Problem sein.
Für die Konfiguration empfehle ich die halbautomatische Konfiguration wie in der Doku beschrieben. Selbst wenn man damit nicht alles im ersten Anlauf perfekt hat, hat man damit schonmal die grobe Struktur und kann dann ggf. hinterher manuell anpassen.
Wichtig für die Konfiguration: Hersteller u. Typ aller Geräte zur Hand haben als auch deren IP-Adressen
Für die halbautomatische Konfiguration wird zunächst abgefragt, ob man ein Komplettsystem hat. Damit ist im Endeffekt gemeint, ob ein Gerät andere einliest und alleinig im lokalen Netzwerk hängt oder ob man lauter einzeln abrufbare Komponenten hat. Für letzteres wählt man bei der halbautomatischen Konfiguration den allerletzten Menüpunkt "Mein Gerät ist nicht in der Liste" auswählen um im Anschluss die Einzelkomponenten zu konfigurieren.
Mein Nachbar hat z.B. einen Wechselrichter, welcher per RS-485 die Batterie u. den Einspeisezähler einliest, das ist ein Komplettsystem.
Mit grid ist der Netzanschluss gemeint, mit PV der Wechselrichter.
Natürlich kann man auch alles manuell in die evcc.yaml speichern, welche standardmäßig unter etc/evcc.yaml liegt.
Die Syntax ist sehr pingelig, es ist genauestens auf Abstände und Umbrüche zu achten, am Besten nimmt man bei händischer Konfiguration die entsprechenden Bausteine aus der Doku und fügt diese ein.
Als Referenz habe ich mal meine evcc.yaml angehängt (Dateiendung muss geändert werden), mit Modbus-Proxy u. MQTT Konfiguration (ersteres wird sicher nicht jeder benötigen).
Die verwendeten Namen für die ganzen Geräte sind egal, wichtig ist nur, dass man sie unter Site oder Garage erneut verwendet.
Wenn an der Konfiguration von evcc etwas geändert wird, muss es anschließend neu gestartet werden, siehe Dokumentation evcc.
Und grundsätzllich bietet evcc eine nette Oberfläche, erreichbar unter der IP-Adresse des Geräts auf dem es installiert ist mit Port 7070 und sieht dann wie folgend aus:
Für manche Funktionen und Geräte ist ein sponsortoken notwendig, welches 2$ im Monat kostet oder auch gegen ein einmal-Betrag erworben werden kann.
Bei darf hätte ich ein lifetime-Token für 50€ übrig.
Nun zur Anbindung an Loxone:
Im Konfigurationsabschnitt mqtt der evcc.yaml wird die IP Adresse u. Port vom MQTT Gateway angegeben, in der Regel dürfte das dann die IP-Adresse vom Loxberry samt Port sein. Des Weiteren definiert man das Topic, zu dem sich evcc subscribed. Dazu noch User und Passwort, zu finden in den MQTT-Gateway Einstellungen des Loxberry.
Zu guter letzt muss noch die Topic Subscription unter Gateway Subscriptions des Loxberry erfolgen mit dem Topic was man zuvor vergeben hat, in meinem Fall ist das evcc/#.
In der "Incoming Overview" findet man dann mit dem Topic Filter eine riesige Anzahl an Werten, die für mich relevanten sind die Folgenden, welche man sich als Virtuelle Eingänge in Loxone anlegen kann.
evcc_loadpoints_1_chargePower
evcc_loadpoints_1_charging
evcc_loadpoints_1_connected
evcc_loadpoints_1_vehicleOdometer
evcc_loadpoints_1_vehicleSoc
evcc_site_batteryPower
evcc_site_battery_1_soc
evcc_site_gridPower
alle angehakt mit "nur als Statusanzeige" wenn man die Visualisierung anhakt und nicht als Digitaleingang.
Die Eingänge kann man für die Logik in Loxone verwenden und/oder an Zähler anbinden.
Bei Interesse kann ich auch noch meine recht aufwändige Logik posten.
Mein Ladeziel ist eigentlich immer 100% von evcc aus, wohingegen das Fzg. in der Regel bei 80% abschaltet (Batterie-Schutz-Funktion beim Skoda), es sei denn man aktiviert im Fahrzeug vorher das Laden bis 100%. Diese Batterieschutzfunktion kann man im Skoda aber auch abschalten, so dass er dann immer bis 100% läd.
Zusätzlich habe in Loxone einen Loxone-Internen Soll-SOC angelegt, welcher den Ladestrom bei erreichen abschaltet.
Als Virtuelle Ausgangsbefehle habe ich unter einem virtuellen Ausgang mit Adresse /dev/udp/IPLoxberry/11884 folgendes angelegt:
siehe Post 2
Zum Testen kann man sich die 3 Ausgangsbefehle in der Visualisierung anzeigen lassen. Wichtig zu beachten, dass hier die Stromstärke in A angegeben wird.
Ich nehme hierzu im Kopf den Umrechnungsfaktor 1,5 von kW in A. Das heißt 4kW währen dann 6A. 6A ist auf jeden Fall bei 3-phasigem Anschluss die Mindeststromstärke, drunter geht nichts.
Um das Laden zu aktivieren muss neben einer Stromstärke >=6A auch der Chargemode auf aktiv geschalten werden.
Man kann es natürlich auch so machen, dass man auf die Intelligenz in Loxone verzichtet und auf die in evcc integrierte Lademodi zurück greift, damit ist man aber recht eingeschränkt.
Soweit erstmal so gut, ich kann das gerne Anpassen oder Ergänzen, wenn was wichtiges fehlt.
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