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⚡ PV-EMS Dashboard

Ein schlankes Energie-Management-System für Photovoltaik-Anlagen mit Hybridwechselrichter, Batteriespeicher und Netzeinspeisung. Das System liest Echtzeitdaten von Wechselrichter, Stromzähler und Batterie aus, visualisiert sie in einem Web-Dashboard und sendet sie an HomeAssistant via MQTT.

Entstanden aus der Praxis – entwickelt für eine 15kW PV-Anlage mit 14.4 kWh Batteriespeicher.

Dashboard Screenshot Übersicht Dashboard Screenshot Verlauf

✨ Features

  • Echtzeit-Dashboard – Energiefluss, Wechselrichter, Phasendaten, Batterie-Modulstatus
  • HomeAssistant Integration – MQTT Auto-Discovery, ~20 Sensoren sofort verfügbar
  • Wettervorhersage – Open-Meteo API, 3-Tage Solar-Vorschau
  • Plausibilitätsprüfung – Unplausible Messwerte werden verworfen, letzter gültiger Wert bleibt erhalten (wichtig bei RS485 Bus-Kollisionen)
  • Read-Only – keine automatische WR-Steuerung, nur sichere Datenerfassung
  • Systemd Service – automatischer Start und Neustart bei Absturz
  • Healthcheck Timer – prüft alle 5 Minuten ob Dashboard erreichbar ist
  • Hardware Watchdog – Pi startet sich bei Totalabsturz automatisch neu

🔌 Kompatible Hardware

Wechselrichter

Das System nutzt mpp-solar zur WR-Kommunikation. Damit sind alle WR mit PI17INFINI-Protokoll kompatibel, u.a.:

Hersteller Modell
FSP Endurace PRO Hybrid 10–15kW
Voltronic / Axpert King, Max, VM III
Luxpower SNA Serie
Must Solar PH1800 Serie
Growatt SPF Serie
PIP-Serie PIP-4048, PIP-5048

Weitere kompatible Geräte: siehe mpp-solar Protokoll-Liste

Stromzähler

  • Eastron SDM630 – 3-Phasen Modbus RTU RS485 (empfohlen)
  • Andere SDM-Modelle möglich (SDM120, SDM230) mit Anpassung der Register

Batteriesystem

  • Pylontech US2000C / US3000C – RS232 Console
  • Weitere Pylontech-Modelle mit identischem Console-Protokoll

Logger

  • Raspberry Pi 3B+ / 4 / 5 (empfohlen: Pi 4 oder 5)

🚀 Installation

Option A – Docker (empfohlen)

# 1) Repository klonen
git clone https://github.com/quompacc/fsp-hybrid-monitor.git
cd fsp-hybrid-monitor

# 2) Konfiguration anlegen
cp .env.example .env
nano .env   # MQTT, Standort, Ports anpassen

# 3) Starten
docker compose up -d

Dashboard erreichbar unter: http://<pi-ip>:5000

Geräte-Ports prüfen bevor du startest:

ls -la /dev/ttyUSB* /dev/hidraw*
udevadm info /dev/ttyUSB0 | grep -E "ID_MODEL|ID_SERIAL"

Ports in .env entsprechend anpassen.

Option B – Manuell (ohne Docker)

Voraussetzungen

sudo apt update
sudo apt install python3-pip python3-venv git curl

Setup

git clone https://github.com/quompacc/fsp-hybrid-monitor.git
cd fsp-hybrid-monitor

python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

Konfiguration

Alle Werte können über Umgebungsvariablen oder eine .env Datei gesetzt werden:

cp .env.example .env
nano .env

Testen

# Jedes Gerät einzeln testen
python3 inverter/read_inverter.py
python3 sdm630/read_sdm630.py
python3 pylontech/read_pylontech.py

# Dashboard starten
python3 dashboard/app.py
# Aufruf: http://raspberry-pi-ip:5000

Systemd Service

sudo nano /etc/systemd/system/ems-dashboard.service
[Unit]
Description=EMS Dashboard
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
User=pi
Group=pi
WorkingDirectory=/home/pi/fsp-hybrid-monitor
Environment="PATH=/home/pi/fsp-hybrid-monitor/venv/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
ExecStart=/home/pi/fsp-hybrid-monitor/venv/bin/python dashboard/app.py
Restart=always
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable ems-dashboard
sudo systemctl start ems-dashboard

Healthcheck Timer

sudo cp ems-healthcheck.sh /usr/local/bin/
sudo chmod +x /usr/local/bin/ems-healthcheck.sh
sudo cp ems-healthcheck.service /etc/systemd/system/
sudo cp ems-healthcheck.timer /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now ems-healthcheck.timer

Hardware Watchdog (empfohlen)

echo 'dtparam=watchdog=on' | sudo tee -a /boot/firmware/config.txt
sudo apt install watchdog -y

/etc/watchdog.conf:

watchdog-device = /dev/watchdog
watchdog-timeout = 15
max-load-1 = 24

sudo systemctl enable --now watchdog

🏗️ Architektur

Geräte                    Leser                  Verarbeitung        Ausgabe

/dev/hidraw0  ──►  read_inverter.py  ──┐
                                       ├──►  scheduler.py  ──►  app.py  ──►  Browser
/dev/ttyUSB0  ──►  read_sdm630.py   ──┤         │
                                       │         ├──►  mqtt_client.py  ──►  HomeAssistant
/dev/ttyUSB1  ──►  read_pylontech.py──┘         │
                                                 └──►  db.py (SQLite)

Polling-Intervalle:

  • Wechselrichter: alle 15 Sekunden
  • SDM630: alle 30 Sekunden (Bus-Kollision mit WR beachten)
  • Pylontech: alle 60 Sekunden
  • Wetterdaten: alle 30 Minuten

📁 Projektstruktur

fsp-hybrid-monitor/
├── dashboard/
│   ├── app.py              # Flask Web-App (Read-Only API)
│   ├── config.py           # Konfiguration via ENV-Variablen
│   ├── scheduler.py        # APScheduler – Datenerfassung
│   ├── mqtt_client.py      # MQTT Publisher + HA Auto-Discovery
│   ├── db.py               # SQLite Datenbankzugriff
│   ├── weather.py          # Open-Meteo Wettervorhersage
│   └── templates/
│       └── index.html      # Dashboard Frontend (vanilla JS)
├── inverter/
│   └── read_inverter.py    # WR Kommunikation via mpp-solar
├── sdm630/
│   └── read_sdm630.py      # Modbus RS485 + Plausibilitätsprüfung
├── pylontech/
│   └── read_pylontech.py   # Pylontech Console Parser
├── data/                   # SQLite Datenbank (auto-erstellt)
├── docs/                   # Screenshots
├── Dockerfile
├── docker-compose.yml
├── .env.example
├── requirements.txt
└── start_ems.sh

📡 MQTT Sensoren in HomeAssistant

Nach dem Start einmal "HA Discovery senden" im Dashboard klicken – alle Sensoren erscheinen automatisch in HomeAssistant.

Sensor Topic Einheit
Akku SOC ems/pylontech/avg_soc %
Akku Spannung ems/pylontech/avg_voltage V
Akku Strom ems/pylontech/total_current A
Akku Module ems/pylontech/module_count –
Netzbezug ems/sdm630/bezug W
Einspeisung ems/sdm630/einspeisung W
Bezug Gesamt ems/sdm630/import_energy kWh
Einspeisung Gesamt ems/sdm630/export_energy kWh
Netzleistung ems/sdm630/total_power W
Solar Leistung ems/inverter/solar_power W
PV Gesamtertrag ems/inverter/pv_total_energy kWh
WR Akkuspannung ems/inverter/battery_voltage V
WR Akku SOC ems/inverter/battery_capacity %
WR Temperatur ems/inverter/temp_inner °C
WR Modus ems/inverter/mode –

⚠️ Wichtige Hinweise

Das Dashboard ist bewusst Read-Only. Es werden keine WR-Einstellungen automatisch verändert. Manuelle Konfiguration des Wechselrichters nur direkt am Gerät oder über mpp-solar CLI.

RS485 Bus-Kollisionen: Wenn WR und SDM630 auf demselben RS485-Bus hängen, kann es zu Kollisionen kommen. Das System fängt diese ab und behält den letzten plausiblen Wert. Polling-Intervall mindestens 30 Sekunden empfohlen.

Batteriesicherheit: BATDV (Entladespannungsgrenzen) niemals automatisiert setzen. Falsche Werte können den BMS zum Schutzabschalten bringen.

📦 Abhängigkeiten

Paket Verwendung
mpp-solar WR Kommunikation (PI17INFINI Protokoll)
Flask Web Framework
APScheduler Task Scheduling
paho-mqtt MQTT Client
pyserial RS485 / RS232 Kommunikation
Open-Meteo Wettervorhersage API (kostenlos, kein API-Key nötig)

📄 Lizenz

MIT License – frei verwendbar, anpassbar und weitergebbar.