fix(ladestation): Fahrzeugstrom nach Lernzeit begrenzen

CHANGELOG.md

@@ -17,6 +17,7 @@ Alle wesentlichen Aenderungen an Enelix EMS werden in dieser Datei dokumentiert.
 
 - Stufenlose Leistungsbereiche fuer Batteriespeicher.
 - Ladefreigabe neuer Ladestationsinstanzen standardmaessig aktiviert.
+- Stand-alone-Ladestationen erkennen nach einer einstellbaren Beobachtungszeit den niedrigeren Fahrzeug-Maximalstrom und begrenzen ihr Leistungsangebot ohne Ladeunterbruch.
 - Easee-Ladestationen laden einen fehlenden Initialstatus ueber die Observations-API nach und starten bei noch unbekannter Ausgangsphase konservativ einphasig.
 - Wartende Easee-Ladestationen erhalten bei positiver Stromvorgabe einmal pro Fahrzeugverbindung einen Startbefehl; Freigabe- und Blockiergruende werden diagnostiziert.
 - Fehlende oder veraltete Verbraucher blockieren die Verteilung an aktuelle Verbraucher nicht mehr.

LadestationStandAlone/form.json

@@ -37,6 +37,13 @@
                     "caption": "Geraetestatus abfragen",
                     "suffix": " s",
                     "minimum": 1
+                },
+                {
+                    "type": "NumberSpinner",
+                    "name": "FahrzeugstromErkennungszeit",
+                    "caption": "Fahrzeug-Maximalstrom erkennen nach",
+                    "suffix": " s",
+                    "minimum": 30
                 }
             ]
         },

LadestationStandAlone/module.php

@@ -34,6 +34,7 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
         'AenderungMoeglich',
         'Stoerung',
         'Stoertext',
+        'FahrzeugMaximalstrom',
         'LetzterGeraetebefehl',
         'LeistungsangebotDiagnose',
     ];
@@ -50,6 +51,7 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
         $this->RegisterPropertyString('Benutzername', '');
         $this->RegisterPropertyString('Passwort', '');
         $this->RegisterPropertyInteger('MaximalerLadestrom', 16);
+        $this->RegisterPropertyInteger('FahrzeugstromErkennungszeit', 90);
         $this->RegisterPropertyInteger('Abfrageintervall', 5);
         $this->RegisterPropertyBoolean('Ladefreigabe', true);
         $this->RegisterPropertyBoolean('Solarladen', true);
@@ -88,6 +90,9 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
         $this->RegisterAttributeInteger('LetzteVorgabeZeit', 0);
         $this->RegisterAttributeInteger('LetzterGesetzterStrom', -1);
         $this->RegisterAttributeBoolean('LadeleistungSeitFreigabeErkannt', false);
+        $this->RegisterAttributeInteger('ErkannterMaximalstrom', 32);
+        $this->RegisterAttributeInteger('FahrzeugstromKandidat', 0);
+        $this->RegisterAttributeInteger('FahrzeugstromKandidatSeit', 0);
 
         $this->RegisterTimer(
             'Statuszyklus',
@@ -122,6 +127,11 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
         $this->setzeZustand('FahrzeugGeladen', false);
         $this->WriteAttributeInteger('LetzterGesetzterStrom', -1);
         $this->WriteAttributeBoolean('LadeleistungSeitFreigabeErkannt', false);
+        $this->WriteAttributeInteger(
+            'ErkannterMaximalstrom',
+            $this->ReadPropertyInteger('MaximalerLadestrom')
+        );
+        $this->setzeFahrzeugstromKandidatZurueck();
 
         try {
             $this->pruefeKonfiguration();
@@ -245,7 +255,11 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
             $verbunden = $this->ReadAttributeBoolean('ZustandFahrzeugVerbunden');
             $geladen = $this->ReadAttributeBoolean('ZustandFahrzeugGeladen');
             $phasenzahl = $this->ReadAttributeInteger('ZustandPhasenzahl');
-            $maximalstrom = $this->ReadPropertyInteger('MaximalerLadestrom');
+            $maximalstrom = min(
+                $this->ReadPropertyInteger('MaximalerLadestrom'),
+                max(6, $this->ReadAttributeInteger('ErkannterMaximalstrom'))
+            );
+            $this->setzeSichtbareVariable('FahrzeugMaximalstrom', $maximalstrom);
             $solarladen = $this->ReadAttributeBoolean('ZustandSolarladen');
             $peakbetrieb = $this->ReadAttributeString('Betriebsart')
                 === Nachrichtenvertrag::BETRIEBSART_PEAK;
@@ -317,12 +331,59 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
         } elseif ($status['Ladestrom_A'] >= 3.5) {
             $this->WriteAttributeBoolean('LadeleistungSeitFreigabeErkannt', true);
         }
+        $this->aktualisiereFahrzeugstromgrenze($status);
 
         foreach ($status as $ident => $wert) {
             $this->setzeZustand($ident, $wert);
         }
     }
 
+    /** @param array<string, int|float|bool> $status */
+    private function aktualisiereFahrzeugstromgrenze(array $status): void
+    {
+        $konfigurierterMaximalstrom = $this->ReadPropertyInteger('MaximalerLadestrom');
+        if (!$status['FahrzeugVerbunden']) {
+            $this->WriteAttributeInteger('ErkannterMaximalstrom', $konfigurierterMaximalstrom);
+            $this->setzeSichtbareVariable('FahrzeugMaximalstrom', $konfigurierterMaximalstrom);
+            $this->setzeFahrzeugstromKandidatZurueck();
+            return;
+        }
+
+        $kandidat = LadestationRegler::ermittleFahrzeugMaximalstrom(
+            $this->ReadAttributeInteger('LetzterGesetzterStrom'),
+            (float) $status['Ladestrom_A'],
+            $konfigurierterMaximalstrom
+        );
+        if ($kandidat === null
+            || $kandidat >= $this->ReadAttributeInteger('ErkannterMaximalstrom')
+        ) {
+            $this->setzeFahrzeugstromKandidatZurueck();
+            return;
+        }
+
+        $jetzt = time();
+        if ($this->ReadAttributeInteger('FahrzeugstromKandidat') !== $kandidat) {
+            $this->WriteAttributeInteger('FahrzeugstromKandidat', $kandidat);
+            $this->WriteAttributeInteger('FahrzeugstromKandidatSeit', $jetzt);
+            return;
+        }
+        if (($jetzt - $this->ReadAttributeInteger('FahrzeugstromKandidatSeit'))
+            < $this->ReadPropertyInteger('FahrzeugstromErkennungszeit')
+        ) {
+            return;
+        }
+
+        $this->WriteAttributeInteger('ErkannterMaximalstrom', $kandidat);
+        $this->setzeSichtbareVariable('FahrzeugMaximalstrom', $kandidat);
+        $this->setzeFahrzeugstromKandidatZurueck();
+    }
+
+    private function setzeFahrzeugstromKandidatZurueck(): void
+    {
+        $this->WriteAttributeInteger('FahrzeugstromKandidat', 0);
+        $this->WriteAttributeInteger('FahrzeugstromKandidatSeit', 0);
+    }
+
     /** @param list<int> $angebot */
     private function bestimmeWirksameSollleistung(array $angebot): int
     {
@@ -332,6 +393,14 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
                 return $sollleistung;
             }
             $this->setzeZustand('SollwertGueltig', false);
+            $ersatz = 0;
+            foreach ($angebot as $leistungswert) {
+                if ($leistungswert > $sollleistung) {
+                    break;
+                }
+                $ersatz = $leistungswert;
+            }
+            return $ersatz;
         }
 
         if (!$this->ReadAttributeBoolean('ZustandSolarladen') && $angebot !== [0]) {
@@ -351,6 +420,7 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
             return;
         }
         $this->WriteAttributeBoolean('LadeleistungSeitFreigabeErkannt', false);
+        $this->setzeFahrzeugstromKandidatZurueck();
 
         $transport = new LadestationTransport(
             fn (array $anfrage): string => $this->fuehreHttpAnfrageAus($anfrage)
@@ -586,7 +656,12 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
                 throw new InvalidArgumentException($property . ' muss mindestens 0 sein.');
             }
         }
-        foreach (['Meldeintervall', 'VorgabeTimeout', 'Abfrageintervall'] as $property) {
+        foreach ([
+            'Meldeintervall',
+            'VorgabeTimeout',
+            'Abfrageintervall',
+            'FahrzeugstromErkennungszeit',
+        ] as $property) {
             if ($this->ReadPropertyInteger($property) <= 0) {
                 throw new InvalidArgumentException($property . ' muss groesser als 0 sein.');
             }
@@ -642,12 +717,26 @@ class LadestationStandAlone extends IPSModule implements VerbraucherSchnittstell
             $this->registriereVerbraucherDiagnose();
             $this->RegisterVariableString('LetzterGeraetebefehl', 'Letzter Geraetebefehl', '', 200);
             $this->RegisterVariableString('LeistungsangebotDiagnose', 'Leistungsangebot', '', 210);
+            $this->RegisterVariableInteger(
+                'FahrzeugMaximalstrom',
+                'Erkannter Fahrzeug-Maximalstrom',
+                '',
+                220
+            );
+            $this->SetValue(
+                'FahrzeugMaximalstrom',
+                $this->ReadAttributeInteger('ErkannterMaximalstrom')
+            );
             $this->SetValue(
                 'LeistungsangebotDiagnose',
                 $this->ReadAttributeString('Leistungsangebot')
             );
             foreach (self::DIAGNOSE_VARIABLEN as $ident) {
-                if (!in_array($ident, ['LetzterGeraetebefehl', 'LeistungsangebotDiagnose'], true)) {
+                if (!in_array($ident, [
+                    'LetzterGeraetebefehl',
+                    'LeistungsangebotDiagnose',
+                    'FahrzeugMaximalstrom',
+                ], true)) {
                     $this->setzeSichtbareVariable($ident, $this->leseZustand($ident));
                 }
             }

libs/LadestationAdapter.php

@@ -91,7 +91,7 @@ final class LadestationAdapter
     }
 
     /**
-     * @return array{Rohstatus: int, Istleistung_W: float}
+     * @return array{Rohstatus: int, Istleistung_W: float, Iststrom_A?: float}
      */
     public static function dekodiereStatus(int $geraetetyp, string $antwort): array
     {
@@ -110,12 +110,25 @@ final class LadestationAdapter
                 throw new RuntimeException('Die go-e-Antwort enthaelt nicht alle Statusfelder.');
             }
 
-            $faktor = $geraetetyp === self::GO_E_ALT ? 10.0 : 1.0;
+            $leistungsfaktor = $geraetetyp === self::GO_E_ALT ? 10.0 : 1.0;
-
+            $status = [
-            return [
                 'Rohstatus' => (int) $daten['car'],
-                'Istleistung_W' => (float) $daten['nrg'][11] * $faktor,
+                'Istleistung_W' => (float) $daten['nrg'][11] * $leistungsfaktor,
             ];
+            if (isset($daten['nrg'][4], $daten['nrg'][5], $daten['nrg'][6])
+                && is_numeric($daten['nrg'][4])
+                && is_numeric($daten['nrg'][5])
+                && is_numeric($daten['nrg'][6])
+            ) {
+                $stromfaktor = $geraetetyp === self::GO_E_ALT ? 0.1 : 1.0;
+                $status['Iststrom_A'] = max(
+                    (float) $daten['nrg'][4],
+                    (float) $daten['nrg'][5],
+                    (float) $daten['nrg'][6]
+                ) * $stromfaktor;
+            }
+
+            return $status;
         }
 
         if ($geraetetyp === self::SMART_ME_PICO) {

libs/LadestationRegler.php

@@ -32,7 +32,7 @@ final class LadestationRegler
      * Ein Ladeende wird erst nach zuvor gemessener Ladeleistung angenommen, damit
      * die Anlaufzeit nach einer neuen Stromvorgabe nicht als volles Fahrzeug gilt.
      *
-     * @param array{Rohstatus: int, Istleistung_W: float} $rohstatus
+     * @param array{Rohstatus: int, Istleistung_W: float, Iststrom_A?: float} $rohstatus
      * @return array<string, int|float|bool>
      */
     public static function normalisiereStatus(
@@ -51,7 +51,9 @@ final class LadestationRegler
         if ($verbunden) {
             $phasen = $leistung > 7500.0 ? self::PHASEN_DREI : self::PHASEN_EIN;
             $nenner = $phasen === self::PHASEN_EIN ? 230.0 : 1.71 * 400.0;
-            $ladestrom = $leistung / $nenner;
+            $ladestrom = isset($rohstatus['Iststrom_A'])
+                ? max(0.0, (float) $rohstatus['Iststrom_A'])
+                : $leistung / $nenner;
             $ermittelterMaximalstrom = 2.5 + $ladestrom;
             $geladen = $warGeladen
                 || ($warVerbunden
@@ -80,6 +82,26 @@ final class LadestationRegler
         ];
     }
 
+    public static function ermittleFahrzeugMaximalstrom(
+        int $vorgegebenerStrom,
+        float $gemessenerStrom,
+        int $konfigurierterMaximalstrom
+    ): ?int {
+        if ($konfigurierterMaximalstrom < 6 || $konfigurierterMaximalstrom > 32) {
+            throw new InvalidArgumentException('MaximalerLadestrom muss zwischen 6 und 32 A liegen.');
+        }
+        if ($vorgegebenerStrom < 6 || $gemessenerStrom < 5.5) {
+            return null;
+        }
+
+        $kandidat = max(6, min($konfigurierterMaximalstrom, (int) round($gemessenerStrom)));
+        if ($kandidat > $vorgegebenerStrom - 2 || $kandidat >= $konfigurierterMaximalstrom) {
+            return null;
+        }
+
+        return $kandidat;
+    }
+
     /** @return list<int> */
     public static function leistungsangebot(
         bool $aktiv,

tests/LadestationAdapterTest.php

@@ -13,7 +13,7 @@ final class LadestationAdapterTest extends TestCase
     /**
      * @dataProvider statusFaelle
      * @param array<string, string> $konfiguration
-     * @param array{Rohstatus: int, Istleistung_W: float} $erwartet
+     * @param array{Rohstatus: int, Istleistung_W: float, Iststrom_A?: float} $erwartet
      */
     public function testStatusaufrufUndDekodierungFuerAlleGeraete(
         int $geraetetyp,
@@ -47,16 +47,16 @@ final class LadestationAdapterTest extends TestCase
         yield 'go-e alt' => [
             LadestationAdapter::GO_E_ALT,
             $this->lokaleKonfiguration(),
-            $this->goEAntwort(2, 1100),
+            $this->goEAntwort(2, 1100, [160, 158, 159]),
             'http://192.0.2.10/mqtt?payload=',
-            ['Rohstatus' => 2, 'Istleistung_W' => 11000.0],
+            ['Rohstatus' => 2, 'Istleistung_W' => 11000.0, 'Iststrom_A' => 16.0],
         ];
         yield 'go-e Gemini' => [
             LadestationAdapter::GO_E_GEMINI,
             $this->lokaleKonfiguration(),
-            $this->goEAntwort(2, 2300),
+            $this->goEAntwort(2, 2300, [9.8, 0, 0]),
             'http://192.0.2.10/api/status',
-            ['Rohstatus' => 2, 'Istleistung_W' => 2300.0],
+            ['Rohstatus' => 2, 'Istleistung_W' => 2300.0, 'Iststrom_A' => 9.8],
         ];
         yield 'Smart-me Pico' => [
             LadestationAdapter::SMART_ME_PICO,
@@ -161,9 +161,13 @@ final class LadestationAdapterTest extends TestCase
         ];
     }
 
-    private function goEAntwort(int $status, float $leistung): string
+    /** @param list<int|float> $stroeme */
+    private function goEAntwort(int $status, float $leistung, array $stroeme): string
     {
         $nrg = array_fill(0, 12, 0);
+        foreach (array_values($stroeme) as $index => $strom) {
+            $nrg[4 + $index] = $strom;
+        }
         $nrg[11] = $leistung;
 
         return json_encode(['car' => $status, 'nrg' => $nrg], JSON_THROW_ON_ERROR);

tests/LadestationReglerTest.php

@@ -77,6 +77,24 @@ final class LadestationReglerTest extends TestCase
         self::assertSame(4, $status['Fahrzeugstatus']);
     }
 
+    public function testDirekterPhasenstromHatVorrangVorNominalerLeistungsumrechnung(): void
+    {
+        $status = LadestationRegler::normalisiereStatus([
+            'Rohstatus' => 2,
+            'Istleistung_W' => 10263.0,
+            'Iststrom_A' => 15.9,
+        ], true);
+
+        self::assertEqualsWithDelta(15.9, $status['Ladestrom_A'], 0.01);
+    }
+
+    public function testFahrzeugMaximalstromWirdMitZweiAmpereAbstandErkannt(): void
+    {
+        self::assertSame(16, LadestationRegler::ermittleFahrzeugMaximalstrom(20, 15.9, 20));
+        self::assertNull(LadestationRegler::ermittleFahrzeugMaximalstrom(17, 15.9, 20));
+        self::assertNull(LadestationRegler::ermittleFahrzeugMaximalstrom(20, 0.0, 20));
+    }
+
     public function testBetriebsartUndSolarladenBestimmenDasLeistungsangebot(): void
     {
         $solarPV = LadestationRegler::leistungsangebot(true, true, true, false, 1, 16, true, false);

tests/ManagerReglerTest.php

@@ -159,6 +159,34 @@ final class ManagerReglerTest extends TestCase
         self::assertSame(0, $ergebnis['Restabweichung_W']);
     }
 
+    public function testBegrenztesFahrzeugLaedtVorBatterieOhneBatterieentladung(): void
+    {
+        $ergebnis = ManagerRegler::verteile(
+            -3587.0,
+            0.0,
+            [
+                $this->verbraucher(
+                    10,
+                    0,
+                    [0, 4150, 4850, 5550, 6250, 6950, 7600, 8300, 9000, 9700, 10300, 11000],
+                    10263
+                ),
+                $this->verbraucher(
+                    20,
+                    1,
+                    [['Von_W' => -39000, 'Bis_W' => 39000]],
+                    0
+                ),
+            ],
+            'PrioritaetPV'
+        );
+
+        self::assertSame(13850, $ergebnis['Verteilbudget_W']);
+        self::assertSame([10 => 11000, 20 => 2850], $ergebnis['Sollwerte']);
+        self::assertGreaterThanOrEqual(0, $ergebnis['Sollwerte'][20]);
+        self::assertSame(0, $ergebnis['Restabweichung_W']);
+    }
+
     public function testFehlendeIstleistungFaelltAufAngenommenenSollwertZurueck(): void
     {
         $verbraucher = $this->verbraucher(10, 0, [3000], null, false);

tests/Symcon/modules/LadestationStandAlone.php

@@ -6,8 +6,11 @@ use Belevo\EnelixEMS\SymconTest\TestContext;
 
 return static function (TestContext $test): void {
     $testPasswort = hash('sha256', __FILE__);
-    $goEAntwort = static function (int $status, float $leistung): string {
+    $goEAntwort = static function (int $status, float $leistung, array $stroeme = []): string {
         $nrg = array_fill(0, 12, 0);
+        foreach (array_values($stroeme) as $index => $strom) {
+            $nrg[4 + $index] = $strom;
+        }
         $nrg[11] = $leistung;
         return json_encode(['car' => $status, 'nrg' => $nrg], JSON_THROW_ON_ERROR);
     };
@@ -16,14 +19,14 @@ return static function (TestContext $test): void {
         'go-e alt' => [
             'Geraetetyp' => 1,
             'Geraeteadresse' => '192.0.2.10',
-            'Testantwort' => $goEAntwort(2, 1100),
+            'Testantwort' => $goEAntwort(2, 1100, [160, 158, 159]),
             'Phasenzahl' => 3,
             'BefehlUrlTeil' => 'amp=16',
         ],
         'go-e Gemini' => [
             'Geraetetyp' => 2,
             'Geraeteadresse' => '192.0.2.11',
-            'Testantwort' => $goEAntwort(2, 2300),
+            'Testantwort' => $goEAntwort(2, 2300, [10, 0, 0]),
             'Phasenzahl' => 1,
             'BefehlUrlTeil' => 'amp=16',
         ],
@@ -77,6 +80,23 @@ return static function (TestContext $test): void {
         ]
     );
 
+    $stromerkennung = $test->createInstance(
+        '{0D94913C-0F31-4C29-A685-6EB4AE58E55D}',
+        'Ladestation Fahrzeugstromerkennung',
+        [
+            'Geraetetyp' => 2,
+            'Geraeteadresse' => '192.0.2.13',
+            'MaximalerLadestrom' => 20,
+            'FahrzeugstromErkennungszeit' => 1,
+            'Ladefreigabe' => true,
+            'Solarladen' => true,
+            'EinstellungenInVisu' => true,
+            'DiagnosevariablenAnzeigen' => true,
+            'Testmodus' => true,
+            'Testantwort' => $goEAntwort(2, 10263, [15.9, 15.8, 15.7]),
+        ]
+    );
+
     $managerId = $test->createInstance(
         '{6F771B18-59D4-4C8A-B951-3B2FE9F6A2C4}',
         'Hilfsmanager Ladestation',
@@ -84,7 +104,7 @@ return static function (TestContext $test): void {
             'AutomatischeSuche' => false,
             'VerbraucherZuordnung' => json_encode(array_map(
                 static fn (int $id): array => ['InstanzID' => $id, 'Aktiv' => true],
-                array_values($stationen)
+                array_merge(array_values($stationen), [$stromerkennung])
             ), JSON_THROW_ON_ERROR),
         ]
     );
@@ -161,7 +181,7 @@ return static function (TestContext $test): void {
             GetValue($test->objectByIdent('FahrzeugGeladen', $solarPause))
         );
 
-        IPS_SetProperty($solarPause, 'Testantwort', $goEAntwort(2, 2300));
+        IPS_SetProperty($solarPause, 'Testantwort', $goEAntwort(2, 2300, [100, 100, 100]));
         IPS_ApplyChanges($solarPause);
 
         $test->assertSame(
@@ -229,6 +249,30 @@ return static function (TestContext $test): void {
         ), 'Peak mit Solarladen muss die Ladestation stoppen.');
     });
 
+    $test->runCase('Fahrzeugstrom wird nach stabiler Unterschreitung begrenzt', static function (
+        TestContext $test
+    ) use ($stromerkennung, $anforderungSenden): void {
+        IPS_RequestAction($stromerkennung, 'Aktiv', true);
+        IPS_RequestAction($stromerkennung, 'Solarladen', true);
+        $anforderungSenden($stromerkennung, 13850);
+        IPS_RequestAction($stromerkennung, 'Statuszyklus', false);
+        IPS_Sleep(2100);
+        IPS_RequestAction($stromerkennung, 'Statuszyklus', false);
+
+        $test->assertSame(
+            16,
+            GetValue($test->objectByIdent('FahrzeugMaximalstrom', $stromerkennung))
+        );
+        $test->assertSame(
+            '[0,4150,4850,5550,6250,6950,7600,8300,9000,9700,10300,11000]',
+            (string) GetValue($test->objectByIdent('LeistungsangebotDiagnose', $stromerkennung))
+        );
+        $test->assertTrue(str_contains(
+            (string) GetValue($test->objectByIdent('LetzterGeraetebefehl', $stromerkennung)),
+            'amp=16'
+        ));
+    });
+
     $test->runCase('Sollwert bleibt waehrend der Ladeanlaufzeit gueltig', static function (
         TestContext $test
     ) use ($goEAntwort, $stationen, $anforderungSenden): void {