-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
Expand file tree
/
Copy pathcontroller.py
More file actions
1578 lines (1425 loc) · 84.5 KB
/
Copy pathcontroller.py
File metadata and controls
1578 lines (1425 loc) · 84.5 KB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# pylint: disable=logging-fstring-interpolation,protected-access
# pylint: disable=too-many-locals,too-many-branches,too-many-statements
# pylint: disable=too-many-instance-attributes,attribute-defined-outside-init
# pylint: disable=too-many-return-statements,too-many-arguments,too-many-positional-arguments
# pylint: disable=no-else-return,too-few-public-methods,broad-exception-caught
# pylint: disable=missing-module-docstring,too-many-lines,wrong-import-position
# pylint: disable=unused-argument,line-too-long,pointless-string-statement
# PEP 563: alle Typ-Annotationen werden lazy ausgewertet (Strings).
# Verhindert NameError bei TYPE_CHECKING-only Imports (VictronModbus, EvccMonitor)
# zur Laufzeit auf Python 3.10+.
from __future__ import annotations
"""
controller.py — Ladesteuerungs-Engine für Solar Batterie Manager
================================================================
Ausgelagert aus battery_manager.py ab v3.0.10.5.
Enthält:
- EnergyAccumulator : Trapez-Integration PV/Last/Batterie zu Tages-Wh
- PowerSmoother : Gleitender Durchschnitt PV/Last (Rauschunterdrückung)
- ChargeController : Kernlogik decide(), run_cycle(), build_schedule(),
_simulate_hour(), _update_history()
Importiert von: battery_manager.py (Instanziierung in main())
"""
import json
import logging
import math
import os
import tempfile
import time
from collections import deque
from datetime import datetime, timedelta, date
from pathlib import Path
from typing import Optional, TYPE_CHECKING
if TYPE_CHECKING:
from models import SystemState, HourlyForecast, HourlyHistory
from modbus_victron import VictronModbus
from evcc import EvccMonitor
from forecast import ForecastManager
# Zur Laufzeit gebraucht (nicht nur TYPE_CHECKING)
from models import SystemState, HourlyForecast, HourlyHistory # pylint: disable=ungrouped-imports
from forecast import ForecastManager # pylint: disable=ungrouped-imports
class EnergyAccumulator:
"""Integriert Leistungsmesswerte trapezfoermig zu Tages-Energiewerten."""
# Mindestabstand zwischen zwei Integrationsschritten.
# Verhindert verrauschte Energiestatistiken bei sehr schnellen
# aufeinanderfolgenden Aufrufen (z.B. Modbus-Retry-Bursts).
MIN_UPDATE_INTERVAL_S: float = 1.0
def __init__(self):
self._last_ts: Optional[float] = None
self._last_pv: float = 0.0
self._last_ld: float = 0.0
self._last_bat: float = 0.0
self._day: Optional[date] = None
self.pv_kwh: float = 0.0
self.load_kwh: float = 0.0
self.bat_wh: float = 0.0 # signed Wh: + = Laden, - = Entladen
def update(self, pv_w: float, load_w: float, bat_w: float = 0.0):
"""Integriert Leistungsmesswerte trapezförmig; setzt Zähler bei Tageswechsel zurück."""
now_ts = time.monotonic()
today = date.today()
if self._day and self._day != today: # Tageswechsel
self.pv_kwh = self.load_kwh = self.bat_wh = 0.0
self._day = today
if self._last_ts is not None:
dt_s = now_ts - self._last_ts
# Zu schnelle Updates ueberspringen – Messwert wird gemerkt,
# Zeitstempel aber NICHT aktualisiert, damit das naechste
# gueltiges Update das korrekte Intervall sieht.
if dt_s < self.MIN_UPDATE_INTERVAL_S:
self._last_pv = pv_w
self._last_ld = load_w
self._last_bat = bat_w
return
dt_h = dt_s / 3600.0
self.pv_kwh += self._last_pv * dt_h / 1000.0
self.load_kwh += self._last_ld * dt_h / 1000.0
self.bat_wh += self._last_bat * dt_h # Wh, signed (W * h = Wh)
self._last_ts = now_ts
self._last_pv = pv_w
self._last_ld = load_w
self._last_bat = bat_w
# ─────────────────────────────────────────────
# Ladeentscheidungs-Engine
# ─────────────────────────────────────────────
class PowerSmoother:
"""
Gleitender Durchschnitt fuer PV- und Last-Leistung.
Glaettet kurzzeitige Schwankungen (Wolken, Lastspitzen)
ueber N Zyklen, ohne die Reaktionsfaehigkeit zu verlieren.
"""
def __init__(self, window_cycles: int = 3):
self._window = window_cycles
self._pv_samples: list[float] = []
self._load_samples: list[float] = []
def update(self, pv_w: float, load_w: float) -> tuple[float, float]:
"""
Fuegt neue Werte hinzu und gibt geglaettete Werte zurueck.
"""
self._pv_samples.append(pv_w)
self._load_samples.append(load_w)
# Nur die letzten N Werte behalten
if len(self._pv_samples) > self._window:
self._pv_samples = self._pv_samples[-self._window:]
if len(self._load_samples) > self._window:
self._load_samples = self._load_samples[-self._window:]
pv_smooth = sum(self._pv_samples) / len(self._pv_samples)
load_smooth = sum(self._load_samples) / len(self._load_samples)
return pv_smooth, load_smooth
def reset(self):
"""Puffer leeren (z.B. nach langer Pause)."""
self._pv_samples.clear()
self._load_samples.clear()
class ChargeController:
"""
Kernlogik: entscheidet Modus und Ladestrom.
Prioritaeten (absteigend):
1. evcc Schnellladen -> Steuerung abgeben (nichts schreiben)
2. Notfall SOC -> Volllast sofort
3. Vollladung faellig -> auf max_soc laden (Balancing)
4. Nacht -> kein Laden
5. Morgen-Verzoegerung -> warte auf PV wenn Prognose ausreicht
6. PV-Ueberschuss -> laden mit max_a (oder reduced_a im Optimal-Fenster)
7. Trickle -> sanft laden wenn SOC weit unter Ziel
8. Ziel erreicht -> Stop
"""
def __init__(self, cfg: dict, state: SystemState,
forecast: ForecastManager, victron: VictronModbus,
evcc: EvccMonitor, logger: logging.Logger):
self.cfg = cfg
self.state = state
self.forecast = forecast
self.victron = victron
self.evcc = evcc
self.logger = logger
self.bat = cfg["battery"]
self.cc = cfg["charging"]
self._ramp_current: float = 0.0
self._state_file = Path(cfg["dashboard"].get("state_file", "state.json"))
self._load_persistent()
# Energiebasis nach Neustart: persistiert in state.json
# damit der EnergyAccumulator nach Neustart korrekt weiterlaeuft
self._energy_base_pv: float = 0.0
self._energy_base_load: float = 0.0
self._energy_base_bat: float = 0.0 # Wh, signed
self._load_energy_base()
# Hysterese: Mindestdauer einer Ladeentscheidung
self._last_decision_ts: float = 0.0
self._last_decision_result: tuple[float, str, str] = (0.0, "idle", "Initialisierung")
self._min_charge_duration_s: float = self.cc.get("min_charge_duration_minutes", 10) * 60
# Letzter geschriebener Wert (nach Rampe) fuer Schreib-Hysterese
self._last_written_ramped_a: float = 0.0
# Persistenter Zustand: nur alle 5 Minuten auf SD-Karte schreiben
self._last_persistent_save: float = 0.0
# v3.0.9.28: Hysterese auf dem QUANTISIERTEN Sollwert, nicht dem
# gerampeten Wert. Verhindert Oszillation 10A↔15A durch Ramp-Artefakte
# wenn decide() zwischen Stufen wechselt und _ramp() schrittweise
# durchläuft.
self._last_quantized_target_a: float = 0.0
# v3.0.0: Morgen-Notladung Tracking
self._morning_emergency_done: bool = False
# v3.0.0: Auto-Reset Vollladung Tracking
# v3.0.13: Kriterium verschaerft - Trigger erst bei SOC >= 98% UND
# battery_voltage >= full_charge_min_voltage (Default 55V). Reiner
# SOC-Wert ist bei LiFePO4 in der flachen Spannungskurve kein
# verlaessliches Vollladungs-Signal (siehe CHANGELOG 2026-06-28:
# Auto-Reset erfolgte bei SOC 98% trotz nicht erreichter Zellspannung,
# Balancing brach vorzeitig ab, Folgenacht-Vollladung blieb wirkungslos).
self._soc_98_reached_at: Optional[datetime] = None
# v3.0.1: Cellbalancing-Haltezeit: SOC >= max_soc fuer min. N Stunden halten
self._balancing_hold_until: float = 0.0
# v3.0.13.3: Sperre gegen mehrfaches Hold-Neustarten am selben Tag.
# dyn_target bleibt oft den ganzen Tag >= 98.0 (z.B. weil der reguläre
# Nachtverbrauchspfad das verlangt, nicht nur das 10-Tage-Zellbalancing-
# Intervall), waehrend battery_voltage nachmittags um die 55V-Schwelle
# pendelt (PV-/Lastschwankung). Ohne Sperre wuerde jedes erneute kurze
# Ueberschreiten von U>=55V einen kompletten neuen 119-Minuten-Hold
# auslösen, obwohl bereits ein vollstaendiger Zyklus gelaufen ist und
# days_since_full_charge laengst auf 0 zurueckgesetzt wurde (Symptom:
# wiederholte TRICKLE-Neustarts am Nachmittag, siehe CHANGELOG 2026-06-28).
# Wird bei vollstaendig durchlaufenem Hold (Ende der Haltezeit erreicht,
# NICHT bei vorzeitigem Abbruch) gesetzt und beim Mitternachts-Reset
# zusammen mit _balancing_reset_date wieder freigegeben.
self._balancing_completed_today: bool = False
# v3.0.9.3: Leistungsglättung (3 Zyklen gleitender Durchschnitt)
smooth_window = self.cc.get("power_smooth_window_cycles", 3)
self._power_smoother = PowerSmoother(window_cycles=smooth_window)
# v3.0.9.26: required_a-Glaettung (gleitender Mittelwert)
smooth_window_req = self.cc.get("required_a_smooth_window", 3)
self._required_a_history: deque = deque(maxlen=smooth_window_req)
# Tagesreset-Tracking: Mitternachts-Reset der Balancing-Timer
self._balancing_reset_date: str = date.today().isoformat()
# v3.0.11: Optimal-Fenster Prognose-basierte Stundensteuerung
# Kein Filter, keine Quantisierung, keine Glättung im Optimal-Fenster.
# Strom wird stündlich aus dem Prognose-Netto-Überschuss gesetzt.
# Defizit aus Vorjahr-Stunde wird auf Reststunden aufgeteilt.
#
# _opt_plan_hour: Stunde für die der aktuelle Setpoint gilt (-1 = noch kein Plan)
# _opt_planned_wh: Geplante Ladeenergie dieser Stunde [Wh] (positiv = Laden)
# _opt_bat_wh_snapshot: bat_wh_total beim Stundenbeginn (für Ist-Energie-Messung)
# _opt_carried_wh: Kumuliertes Defizit aus Vorjahr-Stunden [Wh]
# _opt_setpoint_a: Aktuell gültiger Ladestrom aus Stundenplanung [A]
self._opt_plan_hour: int = -1
self._opt_planned_wh: float = 0.0
self._opt_bat_wh_snapshot: float = 0.0
self._opt_carried_wh: float = 0.0
self._opt_setpoint_a: float = 0.0
# Winterpause: Flag ob der einmalige Modbus-Write fuer den aktuellen
# Winterpause-Zeitraum bereits erfolgt ist. Reset beim Verlassen des
# Zeitraums, damit im naechsten Winter wieder einmalig geschrieben wird.
self._winter_pause_write_done: bool = False
# Tracking-Felder die bedingt gesetzt werden (hier initialisiert um W0201 zu vermeiden)
self._min_soc_force_ts: float = 0.0
self._last_evcc_active: bool = False
def _load_energy_base(self):
"""Laedt letzten bekannten Energie-Akkumulatorstand aus state.json."""
try:
if self._state_file.exists():
data = json.loads(self._state_file.read_text(encoding="utf-8"))
saved_date = data.get("energy_date", "")
today = date.today().isoformat()
if saved_date == today:
# Selber Tag: Basis wiederherstellen
self._energy_base_pv = float(data.get("energy_base_pv", 0.0))
self._energy_base_load = float(data.get("energy_base_load", 0.0))
self._energy_base_bat = float(data.get("energy_base_bat", 0.0))
self.logger.info(
f"Energie-Basis geladen: PV={self._energy_base_pv:.3f} kWh, "
f"Last={self._energy_base_load:.3f} kWh")
else:
# Neuer Tag: Basis auf 0 (Tageswechsel)
self._energy_base_pv = 0.0
self._energy_base_load = 0.0
except Exception as e:
self.logger.warning(f"Energie-Basis konnte nicht geladen werden: {e}")
def _load_persistent(self):
if not self._state_file.exists():
return
try:
data = json.loads(self._state_file.read_text(encoding="utf-8"))
last = data.get("last_full_charge_date", "")
self.state.last_full_charge_date = last
if last:
d = date.fromisoformat(last)
self.state.days_since_full_charge = (date.today() - d).days
self.logger.info(
f"Letzte Vollladung: {last} "
f"({self.state.days_since_full_charge} Tage)")
except Exception as e:
self.logger.warning(f"Persistenter Zustand nicht lesbar: {e}")
def _save_persistent(self):
try:
self._state_file.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
# Aktuellen Gesamtenergie-Stand = Akkumulator + Basis aus letztem Neustart
pv_total = self.state.pv_energy_today_kwh + self._energy_base_pv
load_total = self.state.load_energy_today_kwh + self._energy_base_load
bat_total = self.state.bat_energy_today_wh + self._energy_base_bat
payload = json.dumps({
"last_full_charge_date": self.state.last_full_charge_date,
"days_since_full_charge": self.state.days_since_full_charge,
"soc": self.state.soc,
"charge_mode": self.state.charge_mode,
"charge_current_setpoint": self.state.charge_current_setpoint,
"timestamp": datetime.now().isoformat(),
# Energiebasis fuer Neustart-Wiederherstellung
"energy_date": date.today().isoformat(),
"energy_base_pv": round(pv_total, 3),
"energy_base_load": round(load_total, 3),
"energy_base_bat": round(bat_total, 1),
}, indent=2)
# Atomic write: erst in Temp-Datei, dann atomares rename().
# Verhindert korrupte state.json bei Stromausfall waehrend des Schreibens.
fd, tmp_path = tempfile.mkstemp(
dir=self._state_file.parent, suffix=".tmp")
try:
with os.fdopen(fd, "w", encoding="utf-8") as f:
f.write(payload)
f.flush()
os.fsync(f.fileno()) # sicherstellen, dass Daten auf SD sind
os.replace(tmp_path, self._state_file) # atomares rename
except Exception:
os.unlink(tmp_path) # Temp aufraemen bei Fehler
raise
self._last_persistent_save = time.monotonic()
except Exception as e:
self.logger.error(f"Zustand nicht speicherbar: {e}")
# --- Hilfsfunktionen ---
def _needs_full_charge(self) -> bool:
return self.state.days_since_full_charge >= self.bat.get(
"full_charge_interval_days", 10)
def _in_winter_pause(self) -> bool:
"""Prueft ob heutiges Datum im konfigurierten Winterpause-Zeitraum liegt.
winter_pause_start/-end sind MM-DD-Strings, jahresunabhaengig.
Liegt start > end (z.B. 11-01 .. 02-28), wird der Jahreswechsel
ueberbrueckt.
"""
if not self.cc.get("winter_pause_enabled", False):
return False
start_m, start_d = (int(x) for x in self.cc.get("winter_pause_start", "11-01").split("-"))
end_m, end_d = (int(x) for x in self.cc.get("winter_pause_end", "02-28").split("-"))
start, end = (start_m, start_d), (end_m, end_d)
today_md = (date.today().month, date.today().day)
if start <= end:
return start <= today_md <= end
return today_md >= start or today_md <= end
def _is_morning_window(self) -> bool:
h = datetime.now().hour
# v3.0.9: Dynamisch ab Sonnenaufgang (GPS+Datum)
sunrise, _, _ = self.forecast._calculate_sun_times(date.today())
morn_s = int(sunrise)
morn_e = morn_s + self.cc.get("morning_delay_h", 4)
return morn_s <= h < morn_e
def _is_night(self) -> bool:
h = datetime.now().hour
# Astronomische Zeiten aus GPS + Datum (v3.0.9)
sunrise, sunset, _ = self.forecast._calculate_sun_times(date.today())
night_start = max(12, min(23, math.ceil(sunset)))
night_end = max(0, min(11, math.floor(sunrise)))
return (h >= night_start or h < night_end)
def _soc_for_kwh(self, kwh: float) -> float:
return (kwh / self.bat["capacity_kwh"]) * 100.0
def _calculate_target_soc(self) -> float:
"""Berechnet dynamisches target_soc basierend auf Nachtverbrauch.
target_soc = max(min_soc, emergency_charge_soc) + (night_consumption_kWh / capacity_kWh) * 100%
Wenn > 98% -> 98%. Wenn days_since_full_charge > 10 -> 98% (Vollladung).
"""
min_required = max(self.bat["min_soc"], self.cc.get("emergency_charge_soc", 25))
night_cons = self.forecast.night_consumption_kwh()
self._update_night_consumption_display()
capacity = self.bat["capacity_kwh"]
if self.state.days_since_full_charge >= self.bat.get("full_charge_interval_days", 10):
return 98.0
target = min_required + (night_cons / capacity) * 100.0
target = min(target, 98.0)
return max(target, min_required)
def _update_night_consumption_display(self) -> None:
"""Aktualisiert state.forecast_consumption_night_kwh fuer Dashboard-Anzeige.
Wird einmal pro Zyklus in decide() aufgerufen."""
night_cons = self.forecast.night_consumption_kwh()
self.state.forecast_consumption_night_kwh = round(night_cons, 2)
def _get_optimal_charge_window(self) -> tuple[int, int]:
"""Gibt (start, end) des optimalen Lade-Fensters um Sonnenhoechststand zurueck.
Sonnenhoechststand wird dynamisch aus GPS + Datum berechnet
(v3.0.9: _calculate_sun_times). Offset bleibt konfigurierbar.
"""
offset = self.cc.get("solar_noon_offset_hours", 2)
# Dynamischer Sonnenhoechststand (lokale Zeit, float)
_, _, solar_noon = self.forecast._calculate_sun_times(date.today())
noon = int(round(solar_noon))
return (noon - offset, noon + offset)
# --- Hauptentscheidung ---
def decide(self) -> tuple[float, str, str]:
"""Gibt (Ladestrom_A, Modus, Begruendung) zurueck.
Ladestrom -1 bedeutet: nicht schreiben (evcc hat Kontrolle)."""
soc = self.state.soc
max_soc = self.bat["max_soc"]
hyst = self.cc.get("soc_hysteresis", 2)
emergency = self.cc.get("emergency_charge_soc", 25)
max_a = self.bat["max_charge_current"]
trickle_a = self.bat.get("trickle_current", 5)
min_required = max(self.bat["min_soc"], emergency)
# ── Dynamisches target_soc (v3.0.0) ───────────────────
dyn_target = self._calculate_target_soc()
self.state.target_soc = round(dyn_target, 1)
# ── Zentrale Leistungsglättung (v3.0.9.11) ────────────
# Einmal pro Zyklus geglättet, alle Verzweigungen nutzen dieselben Werte
pv_raw = self.state.pv_power_w
load_raw = self.state.load_power_w
pv_w, load_w = self._power_smoother.update(pv_raw, load_raw)
# NEU: Zuverlässiger Überschuss über Grid-Leistung (v3.0.9.11)
# Grid-Power: + = Bezug (Netzimport), - = Einspeisung (Export)
# Export = wirklicher Überschuss, der ins Netz geht oder in den Akku könnte.
# Grid ist zuverlässiger als PV-Load weil es alle Verluste, DC-Lasten
# und den aktuellen Batterieladestrom automatisch mitberücksichtigt.
grid_w = self.state.grid_power_w
# Surplus = negativer Grid-Bezug = Export = verfügbarer Überschuss
# Mindestens 50W Export (Toleranz für Messrauschen), sonst kein echter Überschuss.
# Bei positiver Grid-Leistung (Import): surplus = 0 (kein Überschuss).
surplus_from_grid = max(0.0, -grid_w) if grid_w < -50 else 0.0
# Rohüberschuss: PV - Last (ohne Batteriekorrektur).
# load_w ist AC-seitig gemessen und enthält den Batterie-Ladestrom NICHT ->
# ein zusätzlicher Abzug von battery_power_w wäre eine Doppelkorrektur.
# raw_surplus_w dient sowohl als Fallback (wenn Grid-Messung nahe 0) als
# auch als Guard im Trickle-Pfad. (v3.0.9.20 Bugfix: war pv_w - load_w - battery_charge_w)
raw_surplus_w = max(0.0, pv_w - load_w)
# Verwende Grid-basierten Überschuss wenn verfügbar (aussagekräftig),
# sonst Rohüberschuss PV-Last. Grid ist zuverlässiger weil es alle Verluste
# und DC-Lasten automatisch mitberücksichtigt.
if abs(grid_w) > 50: # Grid-Messung aktiv und aussagekräftig
surplus_w = surplus_from_grid
surplus_source = "Grid"
else:
surplus_w = raw_surplus_w
surplus_source = "PV-Load"
self.logger.debug(
f"Surplus: Grid={grid_w:.0f}W, PV={pv_w:.0f}W, Load={load_w:.0f}W, "
f"raw={raw_surplus_w:.0f}W -> surplus={surplus_w:.0f}W "
f"(Quelle: {surplus_source})"
)
# ── Effektiver Min-SOC: evcc kann diesen angehoben haben ─
effective_min_soc = self.bat["min_soc"]
if self.state.evcc_discharge_locked:
effective_min_soc = max(effective_min_soc,
self.evcc.evcc_min_soc)
self.logger.debug(
f"evcc MinSoc-Sperre aktiv: effektiver Min-SOC = "
f"{effective_min_soc:.0f}% (Reg 2901={self.evcc.evcc_min_soc:.0f}%)")
# ── 0. Winterpause: Regelung komplett aussetzen ───────
# Hoechste Prioritaet, explizit auch vor ESS-Notfallzustaenden -
# Nutzer-Vorgabe: ausserhalb des Winterpause-Zeitraums voll automatisch,
# waehrend der Winterpause kein Management mehr. Beim Eintritt wird
# einmalig max_a geschrieben, danach nur noch -1 (kein Write).
if self._in_winter_pause():
if not self._winter_pause_write_done:
self.victron.set_max_charge_current(max_a)
self._winter_pause_write_done = True
self.logger.info(
f"Winterpause: einmaliger Write {max_a:.0f}A, Regelung pausiert")
return -1, "winter_pause", (
f"Winterpause aktiv ({self.cc.get('winter_pause_start')} - "
f"{self.cc.get('winter_pause_end')}), keine Regelung")
else:
self._winter_pause_write_done = False
# ── 1. ESS State 11/12: Entladen gesperrt oder Netzladung erzwungen ──
# HOECHSTE PRIORITAET: Hardware-Eingriff durch Victron ESS.
# State 11: SOC < MinSOC -> Entladen blockiert, Last aus Netz
# State 12: SOC >5% unter MinSOC -> Zwangsladung aus Netz
# In beiden Faellen: sofort max. Ladestrom, unabhaengig von Tag/Nacht/Morgen-Logik.
# Muss VOR Morgen-Notladung geprueft werden, da sonst ab morning_delay_start_hour
# der Morgen-Block greift und ESS State 11 ignoriert wird (v3.0.7 Bugfix).
if self.state.ess_battery_life_state in {11, 12}:
return max_a, "charging", (
f"ESS State {self.state.ess_battery_life_state}: "
f"Notladung/Entladesperre -> max {max_a}A")
# ── Morgen-Notladung (v3.0.9.7) ────────────────────────
# SOC unter Minimum: sofort mit max_a laden bis min_soc erreicht.
# Keine Proportionallogik, kein PV-Ueberschuss-Check.
if self._is_morning_window() and soc < min_required:
self._morning_emergency_done = False
return max_a, "charging", (
f"Morgen-Notladung: SOC {soc:.1f}% < {min_required}% "
f"-> {max_a:.0f}A bis min_soc")
# Morgen-Notladung abgeschlossen markieren
if soc >= min_required:
self._morning_emergency_done = True
# ── 2. Notfall ────────────────────────────────────────
if soc <= emergency:
return max_a, "charging", (
f"NOTFALL: SOC {soc:.1f}% <= {emergency}% -> sofort laden")
# ── 3. Vollladung faellig (Zellbalancing) ─────────────
# Wird durch dyn_target >= 98.0 abgedeckt (v3.0.0)
# v3.0.13.1: Luecke geschlossen. Vorher endete dieser Block bereits bei
# soc >= max_soc - hyst (typ. 96%), waehrend der Trickle/Hold-Block
# unten erst ab soc >= dyn_target (98%) UND (seit v3.0.13.0) zusaetzlich
# battery_voltage >= full_charge_min_voltage greift. Im Bereich
# 96-98% SOC (oder bei 98% SOC ohne ausreichende Spannung) griff somit
# WEDER dieser Block NOCH der Trickle-Block - die Steuerung fiel durch
# in Optimal-Fenster/Idle-Logik, die den Strom abrupt auf wenige A
# (z.B. min_charge_current) reduzierte, obwohl die Vollladung noch
# nicht abgeschlossen war (Symptom: 50A -> 3A Sprung trotz "Vollladung
# faellig"). Fix: dieser Block bleibt jetzt aktiv, bis SOC UND Spannung
# gemeinsam die Vollladungs-Schwelle erreichen - exakt die Bedingung,
# die den Trickle-Block weiter unten freischaltet. Dadurch ist die
# Uebergabe 50A -> Trickle nahtlos, ohne Luecke.
full_min_v = self.bat.get("full_charge_min_voltage", 55.0)
full_charge_complete = soc >= 98.0 and self.state.battery_voltage >= full_min_v
if dyn_target >= 98.0 and not full_charge_complete:
return max_a, "full_charge", (
f"Vollladung faellig ({self.state.days_since_full_charge} Tage) "
f"-> lade auf {max_soc}% (aktuell {soc:.1f}%, "
f"U={self.state.battery_voltage:.1f}V, Ziel U>={full_min_v:.1f}V)")
# ── 4. Nacht -> kein Laden ────────────────────────────
if self._is_night():
return 0, "idle", f"Nacht: kein Laden (SOC {soc:.1f}%)"
# Ziel bereits erreicht?
# v3.0.9.10: Asymmetrische Hysterese – Abschalten erst bei soc >= dyn_target
# (nicht bei dyn_target - hyst). Nachladen weiter unten bei soc < dyn_target - hyst.
# Verhindert systematischen 2%-Unterschuss durch symmetrische Hysterese.
if soc >= dyn_target:
# v3.0.1: Cellbalancing-Haltezeit: bei max_soc mindestens N Stunden trickle halten
# v3.0.13: Haltezeit bricht sofort ab, wenn SOC oder Spannung unter die
# Hysterese-Schwelle fallen. Ein zwischenzeitlicher Abfall bedeutet,
# dass die Vollladung NICHT stabil erreicht war -> kein gueltiger
# Balancing-Zyklus. _balancing_hold_until wird auf 0 gesetzt, damit
# run_cycle() bei erneutem Erreichen von SOC>=98% & Spannung>=Trigger
# einen frischen Hold mit voller Dauer startet (siehe run_cycle()).
# full_min_v bereits oben (Block 3) berechnet.
full_v_hyst = self.bat.get("full_charge_voltage_hysteresis", 0.1)
hold_active = time.monotonic() < self._balancing_hold_until
if hold_active:
# v3.0.13: Waehrend der Haltezeit muss SOC >= 98% bleiben (nicht nur
# >= max_soc - hyst) - das war die urspruengliche Trigger-Schwelle und
# soll auch fuer das Halten gelten. Spannung mit 0.1V-Hysterese.
soc_ok = soc >= 98.0
v_ok = self.state.battery_voltage >= (full_min_v - full_v_hyst)
if soc_ok and v_ok:
remaining_min = int((self._balancing_hold_until - time.monotonic()) / 60)
# v3.0.13.2 (Pending-Idee aus Notizen): Keine unnoetige
# Stromreduktion beim Eintritt in die Trickle-Phase. Kommt der
# Hold direkt aus Block 3 (Vollladung faellig, max_a/50A), ist
# eine Reduktion auf trickle_a (20A) technisch nicht begruendet -
# SOC/Spannung sind bereits erreicht, der hoehere Strom richtet
# keinen Schaden an und erzwingt nur einen unnoetigen Modbus-Write
# (50A -> 20A) ohne Vorteil fuers Cellbalancing. _ramp_current
# spiegelt den aktuell tatsaechlich aktiven (gerampten) Strom des
# Vorzyklus wider, noch bevor _ramp() fuer DIESEN Zyklus laeuft.
hold_current_a = max(trickle_a, self._ramp_current)
return hold_current_a, "trickle", (
f"Cellbalancing: SOC {soc:.1f}% >= 98%, "
f"U={self.state.battery_voltage:.1f}V >= {full_min_v - full_v_hyst:.1f}V, "
f"halte {hold_current_a:.0f} A noch {remaining_min} min")
else:
# Abbruchgrund fuer Log/Diagnose
abort_reason = []
if not soc_ok:
abort_reason.append(f"SOC {soc:.1f}% < 98%")
if not v_ok:
abort_reason.append(
f"U {self.state.battery_voltage:.1f}V < {full_min_v - full_v_hyst:.1f}V")
self.logger.info(
f"Cellbalancing abgebrochen ({', '.join(abort_reason)}) "
f"-> Vollladung bleibt faellig")
self._balancing_hold_until = 0.0
self._soc_98_reached_at = None
elif self._balancing_hold_until > 0.0:
# v3.0.13.3: hold_active ist False, aber _balancing_hold_until war
# gesetzt (>0) -> der Countdown ist NATUERLICH abgelaufen (nicht durch
# vorzeitigen Abbruch oben, der _balancing_hold_until bereits auf 0.0
# gesetzt haette). Das markiert einen erfolgreich abgeschlossenen
# Cellbalancing-Zyklus fuer heute. _balancing_completed_today sperrt
# run_cycle() davor, spaeter am selben Tag bei einem kurzen erneuten
# Ueberschreiten von battery_voltage>=full_charge_min_voltage (z.B.
# PV-Schwankung) einen weiteren vollen 119-Minuten-Hold zu starten
# (Symptom vor diesem Fix: wiederholte TRICKLE-Neustarts am
# Nachmittag trotz laengst erfolgtem Auto-Reset, CHANGELOG 2026-06-28).
self._balancing_completed_today = True
self._balancing_hold_until = 0.0
return 0, "idle", (
f"Ziel {dyn_target:.0f}% erreicht (SOC {soc:.1f}%)")
# ── 5. Morgen-Fenster mit adaptiver Logik (v3.0.2) ────
# WICHTIG: Das Morgen-Verzoegerungs-Fenster muss bis zum Optimal-Fenster
# reichen, sonst entsteht eine Luecke (z.B. morn_e=10, opt_start=11)
# in der sofort geladen wird - obwohl das Optimal-Fenster noch ausreichend
# PV verspricht.
h_now = datetime.now().hour
opt_start, opt_end = self._get_optimal_charge_window()
# v3.0.9: Morgenfenster dynamisch ab Sonnenaufgang + morning_delay_h
sunrise, _, _ = self.forecast._calculate_sun_times(date.today())
morn_s = int(sunrise)
morn_e = morn_s + self.cc.get("morning_delay_h", 4)
effective_morn_e = max(morn_e, opt_start)
if morn_s <= h_now < effective_morn_e:
needed_kwh = max(0.0, (dyn_target - soc) / 100.0 * self.bat["capacity_kwh"])
fc_list = self.forecast.get_forecast()
# v3.0.9.27: Netto-Ueberschuss statt Brutto-PV - needed_kwh ist die
# Energie die der Akku benoetigt, der Vergleichswert muss ebenfalls Netto sein.
net_in_optimal = sum(max(0.0, f.net_kwh) for f in fc_list if opt_start <= f.hour <= opt_end)
# Warte auf Optimal-Fenster wenn:
# - genug Netto-Ueberschuss dort erwartet wird UND
# - SOC nicht im Notfall-Bereich (>= min_required)
if net_in_optimal >= needed_kwh and soc >= min_required:
return 0, "idle", (
f"Morgen: PV im Optimal-Fenster ({opt_start}:00-{opt_end}:00) "
f"ausreichend ({net_in_optimal:.1f} kWh >= {needed_kwh:.1f} kWh), warte")
# Nicht genug PV im optimalen Fenster -> fruehes Laden noetig
if soc < dyn_target - hyst:
# Im optimalen Fenster mit genug PV -> reduzierter Strom
if opt_start <= h_now <= opt_end and net_in_optimal >= needed_kwh * 1.2:
reduced_a = self.cc.get("reduced_charge_current_a", 20)
return reduced_a, "charging", (
f"Morgen: Optimal-Fenster, reduzierter Ladestrom {reduced_a}A "
f"um PV besser auszunutzen (SOC {soc:.1f}% -> {dyn_target:.0f}%)")
# v3.0.9.10: Logtext unterscheidet zwischen zwei Ablehnungsgründen:
# a) PV im Fenster ausreichend, aber SOC zu niedrig zum Warten (< min_required)
# b) PV im Fenster wirklich nicht ausreichend
if net_in_optimal >= needed_kwh:
reason = (
f"SOC {soc:.1f}% < min {min_required}%, kann nicht warten; "
f"Netto-Ueberschuss im Fenster ausreichend ({net_in_optimal:.1f} kWh >= {needed_kwh:.1f} kWh)")
else:
reason = (
f"Netto-Ueberschuss nicht ausreichend im Optimal-Fenster "
f"({net_in_optimal:.1f} kWh < {needed_kwh:.1f} kWh)")
return max_a, "charging", f"Morgen: {reason}, fruehes Laden noetig"
# ── 6. Optimal-Fenster: Prognose-basierte Stundensteuerung (v3.0.11) ────
# Kein Filter, keine Quantisierung, keine Glättung.
# Strom wird beim Fenstereintritt und zu jeder vollen Stunde neu gesetzt,
# basierend auf dem prognostizierten Netto-Überschuss der nächsten Stunde.
# Defizit aus Vorjahr-Stunde (Ist < Plan) wird auf Reststunden verteilt.
#
# Innerhalb der Stunde: nur SOC vs. dyn_target wird überwacht.
# Wenn SOC > dyn_target -> sofort auf min_charge_current.
h_now = datetime.now().hour
opt_start, opt_end = self._get_optimal_charge_window()
nom_v = self.bat.get("voltage_nominal", 48.0)
actual_v = max(self.state.battery_voltage, nom_v * 0.875, 42.0)
max_a_opt = self.bat["max_charge_current"]
min_charge_a_opt = float(self.bat.get("min_charge_current", 3.0))
if opt_start <= h_now <= opt_end:
# v3.0.11.4: Bei needs_full (Vollladung fällig) Optimal-Fenster komplett
# ueberspringen -> decide() steuert den Volllade-Strom (max_a) und den
# Trickle-Pfad direkt. Das Optimal-Fenster wuerde sonst den Strom auf
# einen niedrigeren Plan-Wert reduzieren (z.B. 50A->15A) und danach
# muss Trickle wieder hoch rampen (15A->20A).
if not self._needs_full_charge():
# SOC-Schutz: Ziel überschritten -> sofort Strom reduzieren
if soc > dyn_target:
self._opt_plan_hour = -1 # Plan zurücksetzen, Ziel erreicht
return min_charge_a_opt, "trickle", (
f"Optimal-Fenster: SOC {soc:.1f}% > Ziel {dyn_target:.0f}% "
f"-> reduziere auf {min_charge_a_opt:.0f}A")
fc_list = self.forecast.get_forecast()
fc_by_hour_opt = {f.hour: f for f in fc_list}
# Verbleibende Stunden im Fenster (inkl. aktueller Stunde)
hours_left = max(1, opt_end - h_now + 1)
# Bat-Wh-Total für Ist-Messung: EnergyAccumulator + Neustart-Basis
bat_wh_total_now = self.state.bat_energy_today_wh + self._energy_base_bat
# Neue Stunde? Neu planen wenn Stunde gewechselt oder noch kein Plan
new_hour = self._opt_plan_hour != h_now
if new_hour:
# Defizit der abgeschlossenen Vorjahr-Stunde berechnen
if self._opt_plan_hour >= 0:
# Tatsächlich geladene/entladene Wh seit Stundenbeginn (signed)
actual_wh = bat_wh_total_now - self._opt_bat_wh_snapshot
deficit_wh = self._opt_planned_wh - actual_wh
self._opt_carried_wh += deficit_wh
self.logger.info(
f"Optimal-Fenster H{self._opt_plan_hour:02d} abgeschlossen: "
f"Plan={self._opt_planned_wh:.0f}Wh, "
f"Ist={actual_wh:.0f}Wh, "
f"Defizit={deficit_wh:+.0f}Wh, "
f"Übertrag={self._opt_carried_wh:+.0f}Wh")
# Prognose-Netto-Überschuss der aktuellen Stunde [Wh]
fc_now = fc_by_hour_opt.get(h_now)
forecast_surplus_wh = max(0.0, fc_now.net_kwh * 1000.0) if fc_now else 0.0
# Fehlende Energie bis Ziel-SOC, gleichmäßig auf Reststunden verteilt.
# Begrenzt durch den Prognose-Überschuss dieser Stunde:
# Nie mehr anfordern als PV liefert, nie weniger als nötig.
missing_wh = max(0.0, (dyn_target - soc) / 100.0 * self.bat["capacity_kwh"] * 1000.0)
needed_wh = missing_wh / max(hours_left, 1)
# Defizit-Anteil aus Vorjahr-Stunden gleichmäßig verteilen
deficit_share_wh = self._opt_carried_wh / max(hours_left, 1)
# Geplante Ladeenergie: benötigte Energie + Defizit-Ausgleich,
# nach oben begrenzt durch Prognose-Überschuss.
planned_wh = min(forecast_surplus_wh, needed_wh + deficit_share_wh)
# Sicherheit: nie weniger als Defizit-Anteil allein (Aufholen sicherstellen)
planned_wh = max(planned_wh, min(deficit_share_wh, forecast_surplus_wh))
# Ladestrom: E[Wh] / t[1h] / U[V] = I[A]
planned_a = planned_wh / actual_v
charge_a = max(min_charge_a_opt, min(max_a_opt, planned_a))
# Plan für diese Stunde speichern
self._opt_plan_hour = h_now
self._opt_planned_wh = planned_wh
self._opt_bat_wh_snapshot = bat_wh_total_now
self._opt_setpoint_a = charge_a
self.logger.info(
f"Optimal-Fenster H{h_now:02d} neuer Plan: "
f"Prognose={forecast_surplus_wh:.0f}Wh, "
f"Bedarf={needed_wh:.0f}Wh/h ({missing_wh:.0f}Wh/{hours_left}h), "
f"Defizitanteil={deficit_share_wh:+.0f}Wh, "
f"Plan={planned_wh:.0f}Wh -> {charge_a:.1f}A")
else:
charge_a = self._opt_setpoint_a
return charge_a, "charging", (
f"Optimal-Fenster H{h_now:02d}: {charge_a:.0f}A "
f"(Plan {self._opt_planned_wh:.0f}Wh, "
f"Übertrag {self._opt_carried_wh:+.0f}Wh, "
f"SOC {soc:.1f}%→{dyn_target:.0f}%)")
# ── 6. Nachmittag außerhalb Optimal-Fenster: SOC < Ziel -> max laden ──
# Keine surplus-Abhängigkeit außerhalb des Optimal-Fensters.
# Die bisherige surplus_w-Schwelle (200W) verursachte ständiges Flackern
# zwischen Trickle (3A) und PV-Überschuss-Laden wenn PV um die Schwelle
# schwankte. Victron ESS im Selbstverbrauchsmodus lädt nie aus dem Netz
# wenn kein PV-Überschuss da ist - DVCC und ESS begrenzen den Strom
# automatisch auf das, was PV tatsächlich liefert.
if soc < dyn_target - hyst:
# v3.0.14.2 Fix: Hysterese-Marge ergaenzt (analog Morgen-Block Zeile
# ~630 und dem dokumentierten Hysterese-Muster oben bei "Ziel
# bereits erreicht"). Vorher stand hier nur "soc < dyn_target" -
# ein Bruchteil-Prozent-Rest (dyn_target ist Float, Log rundet nur
# die Anzeige) reichte, um vollen Ramp auf max_a auszuloesen, der
# eine Minute spaeter durch das naechste SOC-Update schon wieder
# obsolet war (Log 2026-07-09 16:01-16:03: 27A -> 7A -> 3A, drei
# Writes fuer ein SOC-Delta von deutlich unter 1%).
# v3.0.14.0 (optional, Default AUS - siehe IDEA_AFTERNOON_NO_RAMP.md):
# Kurz vor Sonnenuntergang verhindert selbst max_a den SOC-Abfall durch
# Abendverbrauch laut Log-Analyse nicht mehr - Hochrampen bringt in
# diesem Fenster nichts, kostet aber einen unnoetigen Modbus-Write.
# Statt auf max_a zu rampen: aktuellen Strom halten (target_a=-1,
# gleiche "kein Write"-Konvention wie winter_pause) bis Sonnenuntergang.
if self.cc.get("afternoon_no_ramp_enabled", False):
_, sunset, _ = self.forecast._calculate_sun_times(date.today())
h_now_dec = datetime.now().hour + datetime.now().minute / 60.0
before_sunset_h = sunset - h_now_dec
threshold_h = self.cc.get("afternoon_no_ramp_before_sunset_h", 3.5)
# v3.0.14.x Fix: keine Untergrenze bei 0.0 mehr. _is_night() rundet
# den Nachtbeginn auf volle Stunden auf (math.ceil(sunset)), daher
# gilt decide() bis zu ~1h NACH dem praezisen Sonnenuntergang noch
# als "Tag". In diesem Rest-Fenster wurde before_sunset_h negativ,
# die Bedingung schlug fehl und der Code fiel zurueck auf volles
# Rampen auf max_a - exakt in dem Moment, den die Funktion
# eigentlich abdecken soll (Log 2026-07-08 21:50: Write auf 50A,
# 10 Min. spaeter durch _is_night() wieder auf 3A). Sobald
# _is_night() greift, gibt Block 1 ohnehin schon vorher zurueck,
# daher ist eine offene Untergrenze hier unkritisch.
if before_sunset_h <= threshold_h:
return -1, "afternoon_hold", (
f"Nachmittag: SOC {soc:.1f}% < Ziel {dyn_target:.0f}%, "
f"aber {before_sunset_h:.1f}h vor Sonnenuntergang "
f"(<= {threshold_h:.1f}h) -> kein Hochrampen, "
f"halte aktuellen Ladestrom (afternoon_no_ramp_enabled)")
return max_a, "charging", (
f"Nachmittag: SOC {soc:.1f}% < Ziel {dyn_target:.0f}% "
f"-> lade mit {max_a:.0f}A")
# ── 7. Warten ─────────────────────────────────────────
return 0, "idle", (
f"Warte auf PV-Ueberschuss "
f"(SOC {soc:.1f}%, PV {pv_w:.0f} W [glatt], Last {load_w:.0f} W [glatt])")
def _ramp(self, target_a: float) -> float:
"""Sanftes Rampen des Ladestroms (+/- ramp_step A pro Zyklus).
Ausnahme Nacht (vor Sonnenaufgang / nach Sonnenuntergang): kein PV-Fluss,
daher kein Rampen notwendig -> Zielwert wird direkt gesetzt. Spart
Modbus-Writes beim Uebergang in/aus FULL_CHARGE in der Dunkelphase, ohne
die Rampen-Daempfung tagsueber (PV-Schwankungen) zu beeinflussen.
"""
sunrise, sunset, _ = self.forecast._calculate_sun_times(date.today())
h_now = datetime.now().hour + datetime.now().minute / 60.0
is_night = h_now < sunrise or h_now > sunset
if is_night:
self._ramp_current = target_a
return self._ramp_current
step = self.cc.get("current_ramp_step", 5)
if target_a > self._ramp_current:
self._ramp_current = min(self._ramp_current + step, target_a)
elif target_a < self._ramp_current:
self._ramp_current = max(self._ramp_current - step, target_a)
return self._ramp_current
def _smooth_required_a(self, required_a: float) -> float:
"""Gleitender Mittelwert ueber N Zyklen fuer required_a.
Verhindert Stufenwechsel durch langsamen hours_left-Drift am
Ende des Optimal-Fensters. Konfigurierbar via
charging.required_a_smooth_window (Default: 3 Zyklen ~ 3 Minuten).
"""
self._required_a_history.append(required_a)
return sum(self._required_a_history) / len(self._required_a_history)
def _simulate_hour(self, h: int, fc: HourlyForecast, soc_sim: float,
needs_full: bool, pv_rem_total: float, night_cons: float,
is_forecast: bool = True,
floor_soc: Optional[float] = None) -> tuple[str, float, float]:
"""
Simuliert EINE Stunde mit der exakten decide()-Logik (v3.0.3).
Gibt (action, current_a, new_soc_sim) zurueck.
v3.0.3: floor_soc beruecksichtigt evcc MinSoc-Sperre (Reg 2901).
Wenn evcc den MinSoc angehoben hat, kann der Akku physikalisch
nicht unter diesen Wert entladen - die Simulation muss das
abbilden, sonst sind die projizierten SOC-Werte zu niedrig.
"""
cap = self.bat["capacity_kwh"]
min_soc = self.bat["min_soc"]
# v3.0.3: effektiver SOC-Boden = konfigurierter min_soc oder evcc-MinSoc
floor_soc = floor_soc if floor_soc is not None else min_soc
max_soc = self.bat["max_soc"]
nom_v = self.bat.get("voltage_nominal", 48.0)
max_a = self.bat["max_charge_current"]
hyst = self.cc.get("soc_hysteresis", 2)
# v3.0.9: Dynamisch ab Sonnenaufgang
sunrise, _, _ = self.forecast._calculate_sun_times(date.today())
morn_s = int(sunrise)
morn_e = morn_s + self.cc.get("morning_delay_h", 4)
# Dynamisches target_soc fuer die Simulation (v3.0.0)
dyn_target = self._calculate_target_soc()
min_required = max(min_soc, self.cc.get("emergency_charge_soc", 25))
action = "idle"
current_a = 0.0
min_charge_a = float(self.bat.get("min_charge_current", 3.0))
# Maximale Ladeenergie pro Stunde durch Strombegrenzung
max_charge_kwh = max_a * nom_v / 1000.0 # z.B. 50A * 48V / 1000 = 2.4 kWh
# Wenn SOC < min_soc und PV-Ueberschuss vorhanden: Sofort laden
# (Notladung / State-12-Simulation im Ladeplan)
if soc_sim < min_soc and fc.net_kwh > 0:
action = "charging"
current_a = max_a
charge_kwh = min(fc.net_kwh, max_charge_kwh)
soc_sim = min(max_soc, soc_sim + (charge_kwh / cap) * 100)
return action, current_a, soc_sim
# Wenn SOC < min_soc und KEIN PV-Ueberschuss: weiter zum Notfall-SOC-Block.
# Bei soc <= floor_soc friert der SOC ein (Victron ESS, s.u.).
# Notfall-SOC
if soc_sim <= self.cc.get("emergency_charge_soc", 25):
if fc.net_kwh > 0:
# PV-Ueberschuss: Laden moeglich
action = "charging"
current_a = max_a
charge_kwh = min(fc.net_kwh, max_charge_kwh)
soc_sim = min(max_soc, soc_sim + (charge_kwh / cap) * 100)
else:
# Kein PV-Ueberschuss und SOC <= emergency_charge_soc (= floor_soc):
# Victron ESS sperrt Batterieentladung unter Reg 2901 - Verbraucher
# werden aus dem Netz gespeist, SOC bleibt konstant.
# State 11 (SOC < MinSOC): Entladen gesperrt.
# State 12 (Minimal-Ladung aus Netz): erhoeht SOC nicht nennenswert,
# wird in der Simulation nicht modelliert (kein PV-Ueberschuss-Pfad).
action = "discharging"
current_a = 0.0
if soc_sim > floor_soc:
deficit = max(0.0, fc.consumption_kwh - fc.pv_kwh)
soc_sim = max(floor_soc, soc_sim - (deficit / cap) * 100)
# soc_sim <= floor_soc: SOC eingefroren
return action, current_a, soc_sim
# ── Vollladungs-Pfad (v3.0.13.4) ──────────────────────────────────────
# An decide() Block 3 gekoppelt: decide() erzwingt max_a immer dann, wenn
# dyn_target >= 98.0 - UNABHAENGIG davon, ob dieser Zielwert durch das
# Vollladungs-Intervall (_needs_full_charge) ODER durch hohen Nachtverbrauch
# zustande kommt (_calculate_target_soc deckelt beide Faelle auf 98 %).
# Bisher gate-te die Simulation ausschliesslich auf needs_full (reines
# Intervall-Kriterium). An Tagen, an denen der 98-%-Zielwert nur vom
# Nachtverbrauch getrieben ist (needs_full == False), lief die Simulation
# deshalb in die normale Optimal-Fenster-/Deficit-Logik und zeigte PAUSE
# bzw. eine 20-A-Rampe, waehrend die Realsteuerung durchgaengig max_a hielt
# (Symptom: SOC-Trajektorie und Aktion im Ladeplan passten nicht zur
# Realitaet).
#
# Die Simulation kann die Batteriespannung nicht abbilden, spiegelt aber das
# SOC-Kriterium exakt: max_a bis soc_sim >= 98 %, danach Trickle-Hold. Der
# Spannungsanteil (U >= full_charge_min_voltage) von decide()s
# full_charge_complete entfaellt in der Projektion notgedrungen -> der Plan
# kann den Uebergang max_a -> Trickle geringfuegig frueher zeigen als die
# Realsteuerung, die zusaetzlich auf 55 V wartet. Die alte 96-%-Grenze
# (max_soc - hyst) entfaellt; sie hatte denselben 2-%-Frueh-Uebergang wie
# der in v3.0.13.1 in decide() beseitigte Luecken-Bug.
# needs_full bleibt referenziert (Intervall-Fall ist Teilmenge von >=98 %).
target_full = dyn_target >= 98.0 or needs_full
full_soc_reached = soc_sim >= 98.0
if target_full and full_soc_reached:
# Trickle-Hold (Cellbalancing) - decide() haelt hier trickle_current.
# Die Simulation kennt _balancing_hold_until nicht und modelliert die
# Haltephase vereinfacht: sobald soc_sim >= 98 % -> trickle_current.
trickle_a = float(self.bat.get("trickle_current", 5))
trickle_kwh = trickle_a * nom_v / 1000.0
deficit = max(0.0, fc.consumption_kwh - fc.pv_kwh)
new_soc = soc_sim + ((trickle_kwh - deficit) / cap) * 100
new_soc = max(floor_soc, min(max_soc, new_soc))
return "full_charge", trickle_a, new_soc
if target_full and not full_soc_reached:
if fc.net_kwh > 0:
# PV-Ueberschuss: Akku laden (Vollladung/Balancing)
action = "full_charge"
current_a = max_a
charge_kwh = min(fc.net_kwh, max_charge_kwh)
soc_sim = min(max_soc, soc_sim + (charge_kwh / cap) * 100)
else:
# Kein PV-Ueberschuss: Setpoint bleibt max_a (decide() schreibt ihn
# ebenfalls in Block 3), aber ESS laedt nur aus PV, nicht aus dem
# Netz. Ohne PV deckt der Akku die Last -> SOC sinkt um das Defizit,
# begrenzt durch floor_soc (Reg 2901 Entladesperre). Entspricht der
# naechtlichen VOLLLADUNG-mit-SOC-Abfall-Darstellung der History.
action = "full_charge" # Soll-Aktion bleibt (Setpoint wird geschrieben)
current_a = max_a # Setpoint bleibt, aber Netz laedt nicht in Batterie
if soc_sim > floor_soc:
deficit = max(0.0, fc.consumption_kwh - fc.pv_kwh)
soc_sim = max(floor_soc, soc_sim - (deficit / cap) * 100)
# soc_sim <= floor_soc: SOC eingefroren, kein Deficit abziehen
return action, current_a, soc_sim
def _apply_deficit(soc: float) -> tuple[str, float, float]:
"""Berechnet Deficit und setzt action: discharging wenn Ueberschuss negativ, sonst idle.
Bei soc <= floor_soc (Reg 2901 ESS MinimumSocLimit):
Victron ESS sperrt die Batterieentladung - Verbraucher werden aus dem Netz
gespeist, Batterie weder geladen noch entladen. SOC bleibt konstant.
max(floor_soc, ...) bildet dieses Verhalten ab.
v3.0.9.24: Reg. 2705 steht auch im idle-Zustand auf mindestens
min_charge_current (3 A). Bei soc > floor_soc fliesst dieser Strom
tatsaechlich in die Batterie (~1 %/h bei 3 A / 48 V / 100 Ah).
Die Simulation bildet das ab: current_a = min_charge_a, SOC steigt leicht.
Ausnahme: soc <= floor_soc -> current_a = 0 (Entladesperre, kein Laden).
v3.0.14.3 Fix: trickle_kwh wurde bisher unabhaengig von fc.pv_kwh
angesetzt - auch nachts (PV=0), wo unmoeglich etwas nachladen kann.
Bei kleinen Defiziten (< trickle_kwh, z.B. nachts 20-23 Uhr) fuehrte
das dazu, dass der projizierte SOC einfror oder sogar leicht STIEG,
obwohl "discharging" angezeigt wurde (Dashboard 2026-07-09: SOC
22:00->23:00 blieb bei 83.7%, 20:00->21:00 stieg sogar von 83.5%
auf 84.2%, trotz negativem Ueberschuss in beiden Stunden). Victron
ESS laedt im Selbstverbrauchsmodus nie aus dem Netz (siehe Block 6
weiter oben) - der Trickle-Beitrag ist durch das tatsaechlich
verfuegbare PV der Stunde gedeckelt.
"""
deficit = max(0.0, fc.consumption_kwh - fc.pv_kwh)
act = "discharging" if fc.net_kwh < 0 else "idle"
if soc > floor_soc:
# Trickle: min_charge_a fliesst NUR soweit PV das hergibt, netto
# SOC-Aenderung = (min(trickle_kwh, verfuegbares PV) - deficit_kwh),
# aber nie unter floor_soc.
trickle_kwh = min(min_charge_a * nom_v / 1000.0, max(0.0, fc.pv_kwh))
new_soc = soc + ((trickle_kwh - deficit) / cap) * 100
new_soc = max(floor_soc, new_soc)
new_soc = min(max_soc, new_soc) # v3.0.11.2: SOC nie ueber max_soc (Simulation)
return act, min_charge_a, new_soc
else:
# SOC <= floor_soc: Entladesperre aktiv, SOC eingefroren
return act, 0.0, soc
# Morgen-Notladung in der Simulation (v3.0.4)
# Wenn SOC unter min_required: Sofort laden bei Ueberschuss, aber nur