Elmätare, H1-port / P1-port / HAN-port (många namn verkar florera)

Egil Opsahl · 11 sep 2023 14:31

B Bo Berglund skrev:
Eon:s elmätare verkar begränsa strömmen i HAN-porten...

För några dagar sedan började jag få problem med omstarter och avbrott i min HAN-läsare uppbyggd med en ESP07S-modul.
Har försökt förstå vad som hänt och flashat äldre f/w för att kolla men inget har hjälpt. Men nu tror jag att jag zoomat in på själva problemet:

Det ser faktiskt ut som om elmätaren börjat begränsa strömmen som levereras på 5V utgången!
Jag fick sätta dit en lysdiod på inkommande 5V för att säkerställa att jag kunde se när det fanns matning och då visar det sig att LED-en lyser till att börja med någon sekund, sen börjar den fladdra för att till sist slockna.
Såklart fungerar inte HAN-läsaren i detta fall...
Men saken är den att den har suttit på plats hela sommaren och mätt utan problem, det är bara sen förra veckan som detta har uppstått. Satte upp min HAN-läsare i maj efter att Eon hade bytt ut elmätarna och då fungerade all direkt vid inkoppling.

Är det någon som vet ifall Eon har gjort något för att ändra på detta?

Jag har just mätt upp vad min HAN-läsare konsumerar från 5V och det är 80mA, varierar mellan 79 och 81 mA. Mätt i labbet när jag matar från ett 5V supply.

Jag har för mig att elmätarna skall leverera betydligt mycket mer än så på P1-porten....

Är det någon annan här som sett detta?

Vi har sett en lignende effekt på Kamstrup Omnia E-meter, men ikke at det har endret seg etter noe tid.

En mulig forklaring kan være at din løsning har vært marginal med tanke på maksimalt strømtrekk (korte peak-belastninger). Din leser med ESP-modul har nok et gjennomsnittlig strømtrekk som er godt under spesifikasjonen, men det kan likevel tenkes at de korte strømpulsene som trekkes idet den er aktiv på Wifi er for høye. Spesifikasjonen for P1 porten er tydelig på hva som er maksimum tolerert strømtrekk. En marginal løsning kan fungere greit en stund - og så driver noen komponentverdier litt (som er helt normalt), og så havner du en dag "utenfor".

Du finner god informasjon om fenomenet, speccen og det vi oppdaget med vår Pow-P1 benyttet på Kamstrup Omnia E-meter i denne tråden (det er meg som er ArnieO på Github): https://github.com/UtilitechAS/amsreader-firmware/issues/584

pacman42 · 11 sep 2023 14:36

Som jag skrivit förr, om ni har ESP:er så se till att ni har en delay(1); eller lite längre i huvudsnurran (loop), då minskar strömförbrukningen (främst spikarna) kraftigt.

Så här ser det ut i min elmätare:


void loop(void)
{
  delay(1);
  server.handleClient();
}

Egil Opsahl · 11 sep 2023 14:44

pacman42 skrev:
Som jag skrivit förr, om ni har ESP:er så se till att ni har en delay(1); eller lite längre i huvudsnurran (loop), då minskar strömförbrukningen (främst spikarna) kraftigt.

Så här ser det ut i min elmätare:

void loop(void) { delay(1); server.handleClient(); }

Har du målinger som kan bekrefte det?

Bo Berglund · 11 sep 2023 14:47

P paralun skrev:
EON's Landis&Gyr, E350/E370 är det väl?, ska ju inte behöva någon matning,

Landis&Gyr E360 LTE är det.
Vad gäller matningen så är det det som kommer ut på P1-porten för att strömförsörja ansluten utrustning.
+5V ligger på stift #1 och 0V på stift #3 och #6.
Det är alltså isolerad 5V matning för ansluten läsutrustning och utan det så kan ju inget man ansluter fungera...
Utom ifall man har elmätaren inomhus och kan dra fram ström till sin dongle eller annan avläsare. I mitt fall är det elmätarens matning som krävs eftersom all finns i ett elskåp ute vid trottoaren utanför min tomt.

Poängen är att det fungerat smärtfritt maj-aug och bara en bit in i september har det trasslat till sig.

Ville veta om någon annan har liknande problem och om Eon har ändrat något.

Nu har jag fått plocka in ESP-enheten för det funkar inte alls nu.
Jag kan inte laga detta utan att lösa ström-matningen på annat sätt...
Åker bort ett tag i morgon så det är oturlig timing.

pacman42 · 11 sep 2023 15:09

Egil Opsahl skrev:
Har du målinger som kan bekrefte det?

ja, det finns också en sida som gjort mycket bättre utredning av det än vad jag har, så jag rekommenderar den:
https://hackaday.com/2022/10/28/esp8266-web-server-saves-60-power-with-a-1-ms-delay/

paralun · 11 sep 2023 15:18

B Bo Berglund skrev:
Landis&Gyr E360 LTE är det.
Vad gäller matningen så är det det som kommer ut på P1-porten för att strömförsörja ansluten utrustning.
+5V ligger på stift #1 och 0V på stift #3 och #6.
Det är alltså isolerad 5V matning för ansluten läsutrustning och utan det så kan ju inget man ansluter fungera...
Utom ifall man har elmätaren inomhus och kan dra fram ström till sin dongle eller annan avläsare. I mitt fall är det elmätarens matning som krävs eftersom all finns i ett elskåp ute vid trottoaren utanför min tomt.

Poängen är att det fungerat smärtfritt maj-aug och bara en bit in i september har det trasslat till sig.

Ville veta om någon annan har liknande problem och om Eon har ändrat något.

Nu har jag fått plocka in ESP-enheten för det funkar inte alls nu.
Jag kan inte laga detta utan att lösa ström-matningen på annat sätt...
Åker bort ett tag i morgon så det är oturlig timing.

Ok, då var det en till modell i elmätarröran.
Hursomhelst så kör väl du då en lösning som den här.
https://github.com/psvanstrom/esphome-p1reader
Sen hittar man då fel under "issues".... psvanström kan svara ibland i gruppen.

Egil Opsahl · 11 sep 2023 15:19

pacman42 skrev:
ja, det finns också en sida som gjort mycket bättre utredning av det än vad jag har, så jag rekommenderar den:
[länk]

OK - takk!

Ja, for en enkel applikasjon som i hovedsak venter på at noe skal skje vil den teknikken redusere strømtrekket. ESP8266 skal i den situasjonen kunne gå i auto modem sleep, med betydelig redusert strømtrekk. Men der er det slik vi har forstått det en hardware bug i de gamle ESP8266 chippene, så det fungerer ikke nødvendigvis: Dersom det er multicast eller broadcast-aktivitet (Apple-TV eller Chromecast er de vanlige "syndere") på Wifi-nettet klarer den ikke å gå i Auto modem sleep; den "holdes våken av bråket".

Auto modem sleep fungerer imidlertid som det skal på ESP32 (så vidt vi har sett på alle varianter). Til gjengjeld trekker de noe mer strøm.

pacman42 · 11 sep 2023 15:23

Egil Opsahl skrev:
OK - takk!

Ja, for en enkel applikasjon som i hovedsak venter på at noe skal skje vil den teknikken redusere strømtrekket. ESP8266 skal i den situasjonen kunne gå i auto modem sleep, med betydelig redusert strømtrekk. Men der er det slik vi har forstått det en hardware bug i de gamle ESP8266 chippene, så det fungerer ikke nødvendigvis: Dersom det er multicast eller broadcast-aktivitet (Apple-TV eller Chromecast er de vanlige "syndere") på Wifi-nettet klarer den ikke å gå i Auto modem sleep; den "holdes våken av bråket".

Auto modem sleep fungerer imidlertid som det skal på ESP32 (så vidt vi har sett på alle varianter). Til gjengjeld trekker de noe mer strøm.

Jag har Chromecast i mitt nät och har inte problem med detta, men det är olika WiFi AP på samma nät för IoT respektive nöje hemma.

Jag hade frekventa stopp pga för hög elkonsumtion från elmätaren innan jag införde delay(1); (jag var tvungen att plugga ur min ESP ur RJ12-kontakten en kvart varje gång).

Egil Opsahl · 11 sep 2023 15:30

pacman42 skrev:
Jag har Chromecast i mitt nät och har inte problem med detta, men det är olika WiFi AP på samma nät för IoT respektive nöje hemma. Jag hade frekventa stopp pga för hög elkonsumtion från elmätaren innan jag införde detta (jag var tvungen att plugga ur min ESP ur RJ12-kontakten en kvart varje gång).

Du ser det kun dersom du koder den for å gå i modem sleep, og det er Chromecast el.l. på samme SSID.

Så 5V "trippet"? Den skal jo tåle 250 mA - så det er jo underlig.
Så skal den tåle transienter på 300 mA. Over 300 mA skal den stenge ned, ref paragraf 5.3.2 her:
Link til standarden: https://www.netbeheernederland.nl/_upload/Files/Slimme_meter_15_a727fce1f1.pdf

pacman42 · 11 sep 2023 15:41

Egil Opsahl skrev:
Du ser det kun dersom du koder den for å gå i modem sleep, og det er Chromecast el.l. på samme SSID.

Så 5V "trippet"? Den skal jo tåle 250 mA - så det er jo underlig.
Så skal den tåle transienter på 300 mA. Over 300 mA skal den stenge ned, ref paragraf 5.3.2 her:
Link til standarden: [länk]

Efter att jag gjorde denna förändring har inte min CPU hängt sig en enda gång (NodeMCU mini D1). Så uppenbarligen var detta problemet.

Bo Berglund · 11 sep 2023 15:45

P paralun skrev:
Ok, då var det en till modell i elmätarröran.
Hursomhelst så kör väl du då en lösning som den här.
[länk]
Sen hittar man då fel under "issues".... psvanström kan svara ibland i gruppen.

Ja, jag har en f/w som baseras på detta github projekt, men jag har utvidgat det en del för att få med saker som jag vill ha och ta bort vissa som jag inte gillar...
Men f/w i sig lär väl inte påverka vad mätaren lämnar ut som matning till interfacekretsen?

Bo Berglund · 11 sep 2023 15:52

Egil Opsahl skrev:
Så 5V "trippet"? Den skal jo tåle 250 mA - så det er jo underlig.
Så skal den tåle transienter på 300 mA. Over 300 mA skal den stenge ned, ref paragraf 5.3.2 her:
Link til standarden: [länk]

Jag har en 1000 uF kondensator över ESP07S matning för att ha när WiFi kör transienter. Det har fungerat fint vid mina tester (med och utan) både här och på landet (där det är en mätare från Vattenfall). Blev bättre med kondensatorn på "rätt" plats...
Men jag skulle ju iofs kunna slänga in en delay() i loop() bara för att se hur det blir.
Det kommer inte att kunna testas förrän nån gång nästa vecka dock, hinner inte nu.
Min läsare är ju bortkopplad nu.
En sak som man kanske skulle kunna göra samtidigt är att slänga in en delay(1000) i setup() alldeles innan loop() startar.
Då blir det en engågare men just i startfasen...

Bo Berglund · 11 sep 2023 15:55

Kan man sätta på ett lithiumbatteri som laddas kontinuerligt från mätarens 5V och som kan tillhandahålla strömtoppar när de behövs?
Då behöver man ju bara dra de konstanta 80 mA från mätaren utan toppar.
Fast jag vet inte hur man skulle ladda det från mätaren...

paralun · 11 sep 2023 16:00

B Bo Berglund skrev:
Ja, jag har en f/w som baseras på detta github projekt, men jag har utvidgat det en del för att få med saker som jag vill ha och ta bort vissa som jag inte gillar...
Men f/w i sig lär väl inte påverka vad mätaren lämnar ut som matning till interfacekretsen?

Jo Egil dök även upp och kan säkert svara. Jag tror det är fullt möjligt att det kan bli små förändringar via nya firmware.
Sen eftersom det inte finns några speciella "issues" i psvanströms kodboning så kan det vara något i just din installation.
https://github.com/psvanstrom/esphome-p1reader/issues

Jag gjorde det enkelt för mig själv och köpte en slimmelezerkabel som jag kopplade ihop med en spänningsmatning för att få Kamstrup Omnipowereländet att öppna optokopplaren.
Sen kör jag med en optisk läsare för fjv, båda rätt in till en Pi.
https://www.amazon.se/-/en/Domoticz-Raspberry-FT232R-Cable-Universal/dp/B089YLC5DT?th=1

Egil Opsahl · 11 sep 2023 16:26

B Bo Berglund skrev:
Jag har en 1000 uF kondensator över ESP07S matning för att ha när WiFi kör transienter. Det har fungerat fint vid mina tester (med och utan) både här och på landet (där det är en mätare från Vattenfall). Blev bättre med kondensatorn på "rätt" plats...
Men jag skulle ju iofs kunna slänga in en delay() i loop() bara för att se hur det blir.
Det kommer inte att kunna testas förrän nån gång nästa vecka dock, hinner inte nu.
Min läsare är ju bortkopplad nu.
En sak som man kanske skulle kunna göra samtidigt är att slänga in en delay(1000) i setup() alldeles innan loop() startar.
Då blir det en engågare men just i startfasen...

I noen av våre design benytter vi en 1 F superkondensator på 3,3V (etter en lineær LDO spenningsregulator), men vi ser likevel at strømpulsene er godt synlige på primærsiden (5V). De strøm-peakene kan reduseres vesentlig ved å legge inn en liten motstand som strømbegrenser inn i LDOen, tilsvarende det som er vist nederst i denne tråden: https://github.com/UtilitechAS/amsreader-firmware/issues/584

Med rett valgt strømbegrensning vil man både unngå at en stor kondensator fører til at initiell inrush current blir større enn det som er tillatt i speccen, og også begrense hvor sterke strømpulser som dras fra primærspenningen (5V) i normal drift. Samtidig må ikke strømmen begrenses så mye at 3,3V spenningen faller under minimum for ESPen, men med 1F har vi god margin. Varigheten på strømpulsene har vi målt til ca 600 µs (på en ESP32-S2), se plott i tråden jeg linket. På ESP8266 er det nok noe tilsvarende.