PZEM-017 Wi-Fi Batterie Monitor
Die preiswerte Alternative der Akkuüberwachung mittels PZEM-017 und Wemos D1 Mini
Nachdem ich mir meine LIFPEO4 Batterien (PowerQueen 25,6 Volt 100 Ah) zugelegt hatte, begann das Nachdenken, welche Hardware ich mir denn zwecks Batterie Überwachung sein sollte.
Das erste Problem dabei ist der Preis für solch ein Gerät, wenn man den etwas "gut funktionierendes" haben möchte. Das zweite Problem besteht dann in der Verbindung zwischen meinem Batteriestandort und dem meines ioBroker Servers in Form eines Raspberry 4.
Die meisten Geräte verfügen leider nur über eine Bluetooth-Verbindung. Dann bin ich über den Shelly UNI gestolpert. Mit diesem ist es möglich, eine analoge Spannung direkt mittels integriertem Wi-Fi zu übertragen. Allerdings misst dieser die Batteriespannung direkt, man erhält also nur die Batteriespannung.
Leider ist die für unsere Zwecke zu ungenau, der Grund liegt in dem engen Spannungsbereich eines LIFPEO4 Akkus zwischen voll und leer (ca. 28,00-25,00Volt) .
Bei meiner weiteren Recherche bin ich dann über den PZEM-017 gestolpert. Hier wird die Spannung über einen mitgeliefertem Shunt Widerstand gemessen. Somit kann man Spannung, Strom und Leistung des Akkus in Erfahrung bringen. Das beste daran, der PZEM-017 ist per A/B RX/TX RS485 Modul in der Lage, mit einem Wemos Mini mit Tasmota zu kommunizieren. Das ganze funktioniert Hervorragend, die mittels Digitalmultimeter gemessene Spannung der Akkus weicht dabei nur um ca. 0,02 Volt von dem Wert ab, den der PZEM-017 misst. Um diese kleine Abweichung zu korrigieren, habe ich mir ein kleines Blockly geschrieben (zu finden im Download).
Die Verdrahtung zwischen PZEM-017 und Wemos
Im linkem Bild sieht man wie das PZEM Modul mit dem Wemos verbunden wird. RS485 TX -> Wemos RX, RS485 RX ->Wemos TX
Batterie Temperaturfühler
Damit ich auch die Temperatur der LIFPEO4 Akkus mit übertragen bekomme, habe ich am PIN D1 (GPIO5) einen Temperaturfühler von Typ DS18B20 angeschlossen. Diesen muß man dann nur noch im Tasmota unter Einstellungen-Vorlage konfigurieren, eintragen. Siehe dazu "Wemos Template PZEM-017" im Downloadbereich.
Die Steuerung des SoyoSource mittels Relais
Um den SoyoSource an und auszuschalten, benötigt man ein Relais. Der Steuereingang dieses Relais ist mit PIN D0 (GPIO16) verbunden. Siehe dazu "Wemos Template PZEM-017" im Downloadbereich.
Die Steuerung des Relais über den Wemos wird mittels Blockly erledigt, siehe dazu "Blockly zur Zeitsteuerung und Einspeisleistung" im Downloadbereich.
Die Spannungsversorgung
Ich habe mich dazu entschieden, die Spannungsversorgung mittels zusätzlichen Netzteils zu realisieren und das ganze nicht aus dem Akku heraus zu betreiben. Sämtliche Wemos die mit der Steuerung der SoyoSourcse zu tun haben, kann ich hier einfach am USB Port anstecken. Das Netzteil das hier oben links zu sehen ist, stammt (glaube ich) aus einem Drucker-Steckernetzteil. Das liefert 12Volt, 5Volt und 3,3Volt. Ich nutze nur die 5Volt, bzw. die 12Volt über einen Buck Converter (LM2596) dann auch 5Volt.
Der fertig verkabelte LIFPEO4 Wi-Fi Contoller
So sieht der fertig verkabelte Batterie Controller aus. Die Kosten belaufen sich auf ca. 35 Euro ...
VIS ioBroker Stromzähler
Aktuell sieht die VIS für meinen Zählerstand, Verbrauch, Nacht und Nulleinspeisung so aus.
