Auslesen BlueBattery Smart-Shunt in HomeAssistant mit Raspberry Zero und bluebattery.py Teil 2 die große Lösung

Wie in Folge 1 versprochen, kommt jetzt die Nerd-Variante, seinen Bluebattery via Homeassistant fernauslesen zu können. Nachdem ich fast alle Geräte und Sensoren auch aus der Ferne auslesen oder steuern kann, will ich das natürlich auch mit den Daten zu den Stromflüssen machen können. Die kommen aus dem Bluebattery aber leider nur per Bluetooth raus. Nun gibt es schon seit dem 5. Mai 2021 eine Lösung auf Github von Dr. Daniel Fett, es wird Zeit sich daran zu wagen.

Voraussetzungen

Zur Umsetzung dieser Lösung brauchen wir:

• Internetrouter im Wohnmobil
• Raspberry Pi mit Homeassistant
• Bluebattery Smartshunt oder Batteriecomputer von Kai Scheffer
• Raspberry Pi Zero WH*
• SD-Karte für den Pi Zero*
• GeeekPi Gehäuse mit Kühlkörper*
• Kostenlose Software MQTT-Explorer
• Kostenlose Software Visual Studio Code
• Kostenlose App Raspberry Pi Imager
• Mitlesen auf dem WomoLIN-Telegram-Kanal
• Interesse, Zeit und Geduld

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Hardware die wir brauchen

Für die Umsetzung von Dr. Daniel Fett’s bluebattery.py brauchen wir als Hardware einen Raspberry Pi. Leider macht es wenig Sinn, es auf dem vorhandenen Pi, auf welchem bei mir Homeassistant läuft, zu installieren. Klar, wir brauchen noch einmal zusätzliche Hardware und die braucht Strom und kostet Geld. Aber die Vorteile, gerade für nicht so versierte Menschen wie mich, liegen auf der Hand. Homeassistant läuft als direktes Betriebssystem-Derivat auf dem Raspberry Pi. Um jetzt noch zusätzliche Anwendungen auszuführen, braucht man spezielle Zugangsrechte. Damit kann man aber als Nicht Wissender mehr kaputt machen. Simon hat dazu ein Video gemacht. Wenn Ihr Euch das zutraut, dann wäre das der Weg.

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Die ersten Schritte

Wir installieren Raspberry Pi OS in der lite version (ohne Desktop) auf der Micro-SD Karte.

Bevor wir dann das Betriebssystem auf die SD-Karte schreiben, stellen wir vorher noch ein paar wichtige Werte ein. Dazu klicken wir das Zahnradsymbol unten rechts an.

In den Einstellungen stellen wir vier wichtige Parameter ein, die uns hinterher den Zugang zum Raspberry Pi erleichtern.
1. SSH aktivieren
2. Benutzername und Passwort Bitte als Benutzername unbedingt “pi” (ohne die Anführungszeichen) wählen und Passwort merken oder notieren!
3. Angabe des WLAN’s in Euerem Wohnmobil (SSID) und das dazu gehörige Passwort
4. Sprache und Tastatur-Layout auf DE setzen
Siehe Screenshot
Jetzt starten wir den Schreibvorgang.

Wir setzen die fertige SD-Karte in den Pi Zero WH ein und starten diesen.

Mit unserem Mac oder PC loggen wir uns per SSH auf den Raspberry Pi ein.

Zunächst ermöglichen wir die Installation via Github auf dem Pi Zero:

sudo apt install git

Eingeloggt installieren wir die bluebattery.py von Dr. Daniel Fett aus seinem Repositorium (Repo) auf Github mit:

sudo apt-get install python3-pip

Wenn alles installiert ist, starten wir den Pi neu mit:

sudo reboot

Wenn der Pi neu gestartet wurde, geben wir den folgende Befehl ein:

pip3 install git+https://github.com/danielfett/bluebattery.py.git

Sobald die Installation fertig ist, können wir mit dem nachfolgenden Befehl testen, ob wir erfolgreich waren:

bb_cli log

Nun müssen wir noch eine Datei einrichten, die bei einem Neustart des Raspberry Pi automatisch die Werte des Bluebattery ausliest und per MQTT an unseren MQTT-Broker sendet. Dazu brauchen wir Benutzername und Passwort des MQTT-user in Homeassistant aus unserem System.

Anpassung Bluetooth auf dem Pi Zero

Jetzt müssen wir noch eine Anpassung der Bluetooth Nutzung machen:

sudo nano /etc/dbus-1/system.d/bluetooth.conf

Damit wird die Datei geöffnet. Wir fügen nun diesen Code direkt vor dem letzten Schließ-Tag “</busconfig>” ein:

  <policy user="pi">
    <allow send_destination="org.bluez"/>
    <allow send_interface="org.bluez.Agent1"/>
    <allow send_interface="org.bluez.GattCharacteristic1"/>
    <allow send_interface="org.bluez.GattDescriptor1"/>
    <allow send_interface="org.freedesktop.DBus.ObjectManager"/>
    <allow send_interface="org.freedesktop.DBus.Properties"/>
  </policy>

Damit ermöglichen wir es dem User “pi” ohne Root-Rechte auf die notwendige Bluetooth-Schnittstelle zuzugreifen.

Exkurs Installation und Einrichtung des MQTT-Addon in Homeassistant

Um die Daten des Bluebattery in Homeassistant empfangen zu können, benötigen wir ein installiertes MQTT_Addon sowie einen MQTT-User in Homeassistant. Wie Ihr das Add-on installiert und den User für den MQTT-Broker anlegt, erklärt Euch dieses Video:

Nun geht es weiter mit der Einrichtung der Datei, die sicherstellt, das die Daten gesendet werden. Wir laden uns die ZIP-File von Github herunter:

Wir entpacken das ZIP-File auf unserem Computer und öffnen die Datei bb.service im Ordner assets mit dem Programm Visual Studio Code.

In Visual Studio Code ergänzen wir die bb.service mit den Daten, die es für die Übertragung der MQTT-Befehle an das MQTT-Addon in Homeassistant braucht:

Speichern nicht vergessen! Die fertige Datei fügen wir nun in das Verzeichnis /etc/systemd/system/ auf dem PI Zero ein. Wie, das seht Ihr in diesem Video für Windows und unter diesem Link für Apple Mac:

Alternativ kann man das auch mit einem FTP-Programm erledigen.

Nun brauchen wir noch drei Befehle um das Ganze einzurichten:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable bb.service
sudo systemctl start bb.service

Test mit dem MQTT-Explorer ob Daten vom Bluebattery übertragen werden

Mit dem Programm MQTT-Explorer testen wir nun, ob wir Daten aus dem Pi Zero vom Bluebattery erhalten. Dazu müssen wir im WLAN des Wohnmobil-Routers eingeloggt sein und die Zugangsdaten dort eingeben (das sind dieselben wie in der Datei bb.service)

Welche Werte Ihr hier sehen könnt, ist natürlich davon abhängig, welche Geräte an den Bluebattery angeschlossen sind. bei mir ist das ein Victron MPPT Solarladeregler 100 | 50 sowie ein Votronic Ladebooster VCC 12-12 50.

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Anlegen der Entitäten in Homeassistant

In Homeassistant müssen wir noch die Entitäten per Hand anlegen. Das ist nicht weiter schwer und ich habe Euch meine Datei hier zum Herunterladen eingestellt. Als erstes öffnen wir die Datei configuration.yaml in Homeassistant. Dazu gehen wir im Hauptmenü auf File Editor und fügen in der configuration.yaml diese Zeile ein:

mqtt: !include mqtt.yaml

Damit ist Homeassistant angewiesen, das es nach einer Datei namens mqtt.yaml suchen muss. die müssen wir nun auch noch anlegen und in das Grundverzeichnis hochladen.

Nun brauchen wir noch die dazu passende mqtt.yaml Hier ist meine zum kopieren und Anpassen:

sensor:
    - name: Batterie Ladung
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_1/battery_charge_Ah"
      unit_of_measurement: "Ah"
      unique_id: "battery_charge_Ah"
    - name: SOC
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_1/state_of_charge_percent"
      unit_of_measurement: "%"
      unique_id: "state_of_charge_percent"
    - name: hoechster Ladestrom/Tag
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_1/max_battery_current_day_A"
      unit_of_measurement: "A"
      unique_id: "max_battery_current_day_A"
    - name: niedrigster Ladestrom/Tag
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_1/min_battery_current_day_A"
      unit_of_measurement: "A"
      unique_id: "min_battery_current_day_A"
    - name: Ladung/Tag 
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_1/max_battery_charge_day_Ah"
      unit_of_measurement: "Ah"
      unique_id: "max_battery_charge_day_Ah"
    - name: Maximale Spannung
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_1/max_battery_voltage_day_V"
      unit_of_measurement: "V"
      unique_id: "max_battery_voltage_day_V"
    - name: minimale Spannung
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_1/min_battery_voltage_day_V"
      unit_of_measurement: "V"
      unique_id: "min_battery_voltage_day_V"
    - name: Spannung Starter Batterie
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/booster/starter_battery_voltage_V"
      unit_of_measurement: "V"
      unique_id: "starter_battery_voltage_V"
    - name: Spannung Aufbaubatterie
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/booster/battery_voltage_V"
      unit_of_measurement: "V"
      unique_id: "battery_voltage_V"
    - name: Status Booster
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/booster/booster_status"
      unique_id: "booster_status"
    - name: aktuelle Booster Ladung
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/booster/booster_charge_current_A"
      unit_of_measurement: "A"
      unique_id: "booster_charge_current_A"
    - name: gesamte Booster Ladung
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/booster/total_booster_charge_day_Ah"
      unit_of_measurement: "Ah"
      unique_id: "total_booster_charge_day_Ah"
    - name: Max Solarstrom
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/solar_charger/max_solar_current_day_A"
      unit_of_measurement: "A"
      unique_id: "max_solar_current_day_A"
    - name: Max Watt
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/solar_charger/max_solar_watt_day_W"
      unit_of_measurement: "W"
      unique_id: "max_solar_watt_day_W"
    - name: gesamte Solarladung
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/solar_charger/solar_charge_day_Ah"
      unit_of_measurement: "Ah"
      unique_id: "solar_charge_day_Ah"
    - name: Wattstunden pro Tag
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/solar_charger/solar_energy_day_Wh"
      unit_of_measurement: "Wh"
      unique_id: "solar_energy_day_Wh"
    - name: Status Solarregler
      state_topic: "sservice/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/solar_charger/solar_charger_status"
      unit_of_measurement: "%"
      unique_id: "solar_charger_status"
    - name: Spannung Solarmodul
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/solar_charger/solar_module_voltage_V"
      unit_of_measurement: "V"
      unique_id: "solar_module_voltage_V"
    - name: Temperatur Batterie
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_2/temperature_deg_C"
      unit_of_measurement: "°C"
      unique_id: "temperature_deg_C"
    - name: max Batterietemperatur
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_2/max_temperature_deg_C"
      unit_of_measurement: "°C"
      unique_id: "max_temperature_deg_C"
    - name: min Batterietemperatur
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_2/min_temperature_deg_C"
      unit_of_measurement: "°C"
      unique_id: "min_temperature_deg_C"
    - name: Ladung gesamt Tag
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_2/total_charge_day_Ah"
      unit_of_measurement: "Ah"
      unique_id: "total_charge_day_Ah"
    - name: Externe Ladung Tag
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_2/total_external_charge_day_Ah"
      unit_of_measurement: "Ah"
      unique_id: "total_external_charge_day_Ah"
    - name: Entladung Tag
      state_topic: "service/bluebattery/AA:BB:CC:DD:EE:FF/live/battery_comp_2/total_discharge_day_Ah"
      unit_of_measurement: "Ah"
      unique_id: "total_discharge_day_Ah"

Ihr müsst in Euerer Datei “AA:BB:CC:DD:EE:FF” gegen die MAC-Adresse Eueres Bluebattery ersetzen. Nach einem Neustart von Homeassistant müssten nun neue Entitäten mit den Werten aus Euerem Bluebattery erscheinen. Ihr könnt das prüfen, indem Ihr in HA unter Einstellungen -> Geräte&Dienste -> Reiter „Entitäten -> Unter Entitäten suchen „mqtt“ eingebt. Dann müssten alle MQTT Entitäten sichtbar sein.

Übersicht über die Stromflüsse im smarten Wohnmobil

Ab jetzt haben wir die Stromflüsse, die Füllstände der Batterien und die Stromproduktion in unserem smarten Wohnmobil überall zugängig auf unserem Smartphone oder Tablet.

Wie immer freue ich mich auf Kommentare, wenn es geklappt hat. Aber auch über Probleme, die Ihr mit der Anleitung gehabt habt. Dann kann ich sie noch besser und verständlicher machen.