OpenDTU - ESP32 - Hoymiles Wechselrichter

 

Wie bereits in einem fr├╝heren Artikel erw├Ąhnt, habe ich den Deye-SUN800- Wechselrichter mit einem Hoymiles HMS-2000-4T ersetzt. Der HMS-2000-4T besitzt kein WLAN-Modul, daher ist der Zugriff lediglich ├╝ber eine eigenen DTU (Data Transfer Unit) m├Âglich. Die DTU ist eine Art Br├╝cke zwischen WLAN und dem Sub-1G-Funk des Wechselrichters. Neben der DTU des Herstellers gibt es dazu 2 Open-Source-Projekte f├╝r eine Eigenbau-DTU: AhoyDTU und OpenDTU. Die Hardware-Basis der Projekte bildet ein ESP32 und ein zus├Ątzliches Funkmodul. Abh├Ąngig vom Wechselrichtertyp wird f├╝r die HM-Serie ein nRFL24L01+ Funkmodul und f├╝r die HMS-Serie ein CMT2300A Funkmodul ben├Âtigt.┬á

OpenSource DTU-Versionen f├╝r Hoymiles

SoftwareOpenDTU
GitHubhttps://github.com/tbnobody/OpenDTU
aktuelle Version 24.2.12
gefunden16.02.2024

als Alternative zu OpenDTU gilt 

SoftwareAhoy
GitHubhttps://github.com/lumapu/ahoy
aktuelle Version 0.8.36
gefunden12.01.2024

Inbetriebnahme OpenDTU

Das Software Image f├╝r den ESP32 kann auf der Githubseite des Opendtu-Projektes heruntergeladen werden: https://github.com/tbnobody/OpenDTU/releases

Für das Aufspielen des Images habe ich die Flash Download Tools von Espressif verwendet:  https://www.espressif.com/en/support/download/other-tools:

Eine Voraussetzung für die USB-Verbindung zum ESP ist eine USB to UART Bridge, welche ich bereits für frühere Projekte installiert hatte.

Nach dem Start der Exe-Datei, habe ich als ChipType "ESP32" und f├╝r den WorkMode "Develop" verwendet:

Im Anschluss habe ich das zuvor heruntergeladene Image ausgew├Ąhlt und den ESP als ersten mit "ERASE" gel├Âscht. Der COM-Port f├╝r die USB to UART Bridge wird dazu im Windows Ger├Ąte Manager gelistet und sollte mit den Einstellungen im Flash Tool ├╝bereinstimmen.

Nach dem L├Âschen kann der ESP mit den folgenden Einstellungen bespielt werden:

Wurde der ESP erfolgreich geflasht, ben├Âtigen wir die Verbindung zum PC nicht mehr, der ESP kann ab diesem Zeitpunkt ├╝ber WLAN erreicht werden.

Einrichtung ├╝ber den WLAN-Hotspot des ESP32

Nach dem Flashen kann OpenDTU über den integrierten WLAN-Hotspot zum Beispiel mit einem Smartphone eingerichtet werden. 

Das Standard-Passwort f├╝r den Hotspot ist "openDTU42":

 

Weiter gehts im Browser mit der IP-Adresse: 192.168.4.1. Als Benutzer f├╝r die Anmeldung wird der User: "admin" und wiederum das Passwort: "openDTU42" verwendet:

Damit sich die DTU mit dem Heimnetzwerk verbindet, kann das WLAN in den Netzwerkeinstellungen hinterlegt werden:

Ein Blick auf den Router des Heimnetzwerkes zeigt uns die IP-Adresse f├╝r den Aufruf aus dem eigenen Netzwerk:

Verkabelung CMT2300A

F├╝r die Modelle der HMS-Serie und integriertem WLAN wird ein CMT2300A Funk-Modul ben├Âtigt, welches wie folgt mit dem ESP verbunden werden kann:

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Das Verl├Âten setzt etwas ├ťbung und das richtige Werkzeug voraus.

 

Als Antenne habe ich einen 8,75cm langen Draht verwendet. M├Âglich, dass eine richtige Antenne einen besseren Empfang liefert, f├╝r kurze Distanzen reicht es aber allemal.┬á

Verkabelung nRFL24L01+: 

Wer einen Wechselrichter der HM-Serie ansprechen will, ben├Âtigt dazu ein nRFL24L01+ Funkmodul:

nRFL24L01+ und CMT2300A

Werden f├╝r beide Empfangsmodule unterschiedliche PINs verwendet, k├Ânnen diese auch parallel auf einem ESP32 betrieben werden:┬á

Pin Mapping

Damit OpenDTU die Empfangsmodule ├╝ber die richtigen PINs anspricht, k├Ânnen diese in einer JSON-Datei hinterlegt und ├╝ber die Konfigurationsverwaltung hochgeladen werden:

[+]
[
    {
        "name": "ESP 30 pin",
        "nrf24": {
            "miso": 19,
            "mosi": 23,
            "clk": 18,
            "irq": 16,
            "en": 4,
            "cs": 5
        },		
        "cmt": {
            "clk": 12,
            "cs": 27,
            "fcs": 26,
            "sdio": 14,
            "gpio2": -1,
            "gpio3": -1
        },
        "eth": {
            "enabled": false,
            "phy_addr": -1,
            "power": -1,
            "mdc": -1,
            "mdio": -1,
            "type": -1,
            "clk_mode": -1
        }
    }
]

Beispiel Status verbundenes  nRFL24L01+ Funkmodul:

CMT2300A Status:

 

F├╝r die Anlage des Wechselrichters und der Kommunikation wird lediglich die Seriennummer ben├Âtigt.┬á

MQTT und Home Assistant

Die DTU kann deren Daten mittels MQTT an Home Home Assistant berichten. Daf├╝r wird in Home Assistant nat├╝rlich ein MQTT-Broker ben├Âtigt, siehe: MQTT - Broker : Docker Setup. Seitens OpenDTU fehlt dann nur mehr die IP-Adresse des Brokers, dessen Port, Benutzername und das am Broker hinterlegte Passwort:

Fazit

Zwar ist die OpenDTU-Inbetriebnahme etwas aufwendiger als der Einsatz der Hersteller-DTU, daf├╝r funktioniert das Setup g├Ąnzlich ohne Cloud und erm├Âglicht eine direkte Anbindung an das bestehende Smart Home, als Beispiel zur Visualisierung und Steuerung ├╝ber┬áHome Assistant.

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