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battery-charging-optimizer/legacy/v1/INSTALLATION_GUIDE.md

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Batterie-Optimierung Installation Guide

Übersicht

Dieses System optimiert die Batterieladung deines GoodWe/OpenEMS Systems basierend auf:

  • Dynamischen Strompreisen (haStrom FLEX PRO)
  • PV-Prognosen (Forecast.Solar)
  • Batterie-Status und Kapazität

System-Anforderungen

  • ✅ Home Assistant mit PyScript Integration
  • ✅ OpenEMS Edge auf BeagleBone (IP: 192.168.89.144)
  • ✅ GoodWe Wechselrichter mit 10kWh Batterie
  • ✅ Strompreis-Sensor (sensor.hastrom_flex_pro)
  • ✅ Forecast.Solar Integration (Ost + West)

Installation

Schritt 1: PyScript Installation

Falls noch nicht installiert:

  1. Über HACS → Integrationen → PyScript suchen und installieren
  2. Home Assistant neu starten
  3. Konfiguration → Integrationen → PyScript hinzufügen

Schritt 2: Konfigurationsdateien

2.1 Configuration.yaml erweitern

Füge den Inhalt aus battery_optimizer_config.yaml zu deiner configuration.yaml hinzu:

# In configuration.yaml einfügen:
input_text: !include input_text.yaml
input_number: !include input_number.yaml
input_boolean: !include input_boolean.yaml
input_select: !include input_select.yaml
template: !include templates.yaml
rest_command: !include rest_commands.yaml
modbus: !include modbus.yaml

Oder direkt in die configuration.yaml kopieren (siehe battery_optimizer_config.yaml).

2.2 REST Commands hinzufügen

Erstelle rest_commands.yaml oder füge zu deiner bestehenden Datei hinzu:

  • Inhalt aus battery_optimizer_rest_commands.yaml

2.3 Modbus Konfiguration

Falls noch nicht vorhanden, füge die Modbus-Konfiguration hinzu:

modbus:
  - name: openems
    type: tcp
    host: 192.168.89.144
    port: 502
    sensors:
      - name: "OpenEMS Batterie Sollwert"
        address: 706
        data_type: float32
        scan_interval: 30
        unit_of_measurement: "W"
        device_class: power

Schritt 3: PyScript Dateien kopieren

Kopiere die folgenden Dateien nach /config/pyscript/:

  1. battery_charging_optimizer.py → /config/pyscript/battery_charging_optimizer.py
  2. battery_power_control.py → /config/pyscript/battery_power_control.py
# Auf deinem Home Assistant System:
cd /config/pyscript/
# Dann Dateien hochladen via File Editor oder SSH

Schritt 4: Automatisierungen erstellen

Füge die Automatisierungen aus battery_optimizer_automations.yaml hinzu:

Option A: Über UI

  • Einstellungen → Automatisierungen & Szenen
  • Jede Automatisierung manuell erstellen

Option B: YAML

  • Zu automations.yaml hinzufügen
  • Oder als separate Datei inkludieren

Schritt 5: Home Assistant neu starten

Vollständiger Neustart erforderlich für:

  • Neue Input Helper
  • REST Commands
  • Modbus Konfiguration
  • PyScript Module

Schritt 6: Initial-Konfiguration

Nach dem Neustart:

  1. Input Helper prüfen

    • Einstellungen → Geräte & Dienste → Helfer
    • Alle "Batterie Optimizer" Helfer sollten vorhanden sein

  2. Grundeinstellungen setzen

    • input_number.battery_optimizer_min_soc: 20%
    • input_number.battery_optimizer_max_soc: 100%
    • input_number.battery_optimizer_price_threshold: 28 ct/kWh
    • input_number.battery_optimizer_max_charge_power: 10000 W
    • input_number.battery_optimizer_reserve_capacity: 2 kWh
    • input_select.battery_optimizer_strategy: "Konservativ (nur sehr günstig)"

  3. Optimierung aktivieren

    • input_boolean.battery_optimizer_enabled: AN

  4. Ersten Plan berechnen

    • Entwicklerwerkzeuge → Dienste
    • Dienst: pyscript.calculate_charging_schedule
    • Ausführen

Schritt 7: Dashboard einrichten (optional)

Füge eine neue Ansicht in Lovelace hinzu:

  • Inhalt aus battery_optimizer_dashboard.yaml

Test & Verifizierung

Test 1: Manuelle Plan-Berechnung

# Entwicklerwerkzeuge → Dienste
service: pyscript.calculate_charging_schedule

Prüfe danach:

  • input_text.battery_charging_schedule sollte JSON enthalten
  • Logs prüfen: Einstellungen → System → Protokolle

Test 2: Manuelles Laden testen

# Entwicklerwerkzeuge → Dienste
service: pyscript.start_charging_cycle
data:
  power_w: -3000  # 3kW laden

Prüfe:

  • sensor.battery_power sollte ca. -3000W zeigen
  • ESS Mode sollte REMOTE sein
  • Nach 1 Minute stoppen:
service: pyscript.stop_charging_cycle

Test 3: Automatische Ausführung

Warte auf die nächste volle Stunde (xx:05 Uhr). Die Automation sollte automatisch:

  • Den Plan prüfen
  • Bei Ladestunde: Laden aktivieren
  • Sonst: Automatik-Modus

Konfiguration & Tuning

Strategien

Konservativ (empfohlen für Start)

  • Lädt nur bei sehr günstigen Preisen
  • Minimales Risiko
  • Schwellwert: Min-Preis + 30% der Spanne

Moderat

  • Lädt bei allen Preisen unter Durchschnitt
  • Ausgewogenes Verhältnis
  • Schwellwert: Durchschnittspreis

Aggressiv

  • Maximale Arbitrage
  • Lädt bei Preisen unter 70% des Durchschnitts
  • Kann auch Entladung bei hohen Preisen umsetzen (noch nicht implementiert)

Wichtige Parameter

Preis-Schwellwert (input_number.battery_optimizer_price_threshold)

  • Maximum das du bereit bist zu zahlen
  • Bei "Konservativ": Wird automatisch niedriger gesetzt
  • Beispiel: 28 ct/kWh → lädt nur wenn Preis < 28 ct

Reserve-Kapazität (input_number.battery_optimizer_reserve_capacity)

  • Wie viel kWh für Eigenverbrauch reserviert bleiben sollen
  • Verhindert, dass Batterie komplett für günstiges Laden "verbraucht" wird
  • Beispiel: 2 kWh → max. 8 kWh werden aus Netz geladen

Min/Max SOC

  • Schützt die Batterie
  • Standard: 20-100%
  • Kann je nach Batterietyp angepasst werden

Erweiterte Funktionen

Keep-Alive

Das System schreibt alle 30 Sekunden die Leistung neu, um Timeouts im REMOTE-Mode zu verhindern.

Notfall-Stop

Bei Problemen:

service: pyscript.emergency_stop

Deaktiviert sofort:

  • Alle manuellen Steuerungen
  • Automatisierungen
  • Setzt ESS zurück auf INTERNAL/Auto

Manueller Override

Aktiviere input_boolean.battery_optimizer_manual_override um:

  • Automatische Ausführung zu pausieren
  • System läuft weiter im Hintergrund
  • Wird nach 4 Stunden automatisch deaktiviert

Monitoring & Logs

Log-Level einstellen

In configuration.yaml:

logger:
  default: info
  logs:
    custom_components.pyscript: debug
    custom_components.pyscript.file.battery_charging_optimizer: debug
    custom_components.pyscript.file.battery_power_control: debug

Wichtige Log-Meldungen

  • "Batterie-Optimierung gestartet" → Plan wird berechnet
  • "Strompreise geladen: X Stunden" → Preisdaten OK
  • "Geplante Ladungen: X Stunden" → Anzahl Ladestunden
  • "Aktiviere Laden: XW" → Ladezyklus startet
  • "Keep-Alive: Schreibe XW" → Timeout-Verhinderung

Troubleshooting

Problem: Kein Ladeplan erstellt

Ursache: Strompreise nicht verfügbar Lösung:

  • Prüfe sensor.hastrom_flex_pro
  • Warte bis 14:05 Uhr
  • Manuell triggern: pyscript.calculate_charging_schedule

Problem: Batterie lädt nicht trotz Plan

Ursache: OpenEMS antwortet nicht Lösung:

  • Prüfe REST Commands einzeln
  • Teste: rest_command.set_ess_remote_mode
  • Prüfe OpenEMS Logs auf BeagleBone

Problem: Laden stoppt nach kurzer Zeit

Ursache: Keep-Alive funktioniert nicht Lösung:

  • Prüfe PyScript Logs
  • Prüfe pyscript.battery_charging_active State
  • Neu starten: pyscript.start_charging_cycle

Problem: Unrealistische Ladepläne

Ursache: PV-Prognose oder Verbrauch falsch Lösung:

  • Prüfe Forecast.Solar Sensoren
  • Passe input_number.battery_optimizer_reserve_capacity an
  • Ändere Strategie auf "Konservativ"

Nächste Schritte / Erweiterungen

Phase 2: InfluxDB Integration

  • Historische Verbrauchsdaten nutzen
  • Bessere Vorhersagen
  • Lernender Algorithmus

Phase 3: Erweiterte PV-Prognose

  • Stündliche Verteilung statt Tagessumme
  • Wetterabhängige Anpassungen
  • Cloud-Cover Berücksichtigung

Phase 4: Arbitrage-Funktion

  • Entladung bei hohen Preisen
  • Peak-Shaving
  • Netzdienliche Steuerung

Phase 5: Machine Learning

  • Verbrauchsprognose
  • Optimierte Ladezeiten
  • Selbstlernende Parameter

Support & Logs

Bei Problemen bitte folgende Informationen bereitstellen:

  1. Home Assistant Version
  2. PyScript Version
  3. Relevante Logs aus "Einstellungen → System → Protokolle"
  4. Screenshots der Input Helper Werte
  5. input_text.battery_charging_schedule Inhalt

Sicherheitshinweise

⚠️ Wichtig:

  • System greift direkt in Batteriesteuerung ein
  • Bei Fehlfunktion kann Batterie beschädigt werden
  • Überwache die ersten Tage intensiv
  • Setze sinnvolle SOC-Grenzen
  • Nutze Notfall-Stop bei Problemen

✅ Best Practices:

  • Starte mit konservativer Strategie
  • Teste erst mit kleinen Ladeleistungen
  • Überwache Batterie-Temperatur
  • Prüfe regelmäßig die Logs
  • Halte OpenEMS aktuell

Lizenz & Haftung

Dieses System wird "as-is" bereitgestellt. Keine Haftung für Schäden an Hardware oder Datenverlust. Verwendung auf eigene Gefahr.

Version: 1.0 Datum: 2025-11-07 Autor: Felix's Batterie-Optimierungs-Projekt

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