Alfen_manager

Onderdeel van het E_manager-ecosysteem - dit is het hardware-specifieke laadpaal-onderdeel (Alfen Eve), losstaand van de generieke E_manager-kernlogica. Zie Integratie met E_manager hieronder voor hoe de twee samenwerken.

Sturing en monitoring van een Alfen Eve-laadpaal via Modbus TCP (uitlezen) en OCPP 1.6 (aansturen).

Wat doet dit systeem

• Leest de laadpaal continu uit via Modbus TCP (status, geleverd vermogen, sessie-energie).
• Stelt de laadstroom in via OCPP 1.6 (SetChargingProfile) - dit kan niet via Modbus alleen, zie Waarom twee protocollen?.
• Registreert start/stop van laadsessies naar CSV.
• Past de laadstroom dynamisch aan op basis van een extern bepaalde setpoint (LPnew, normaal gesproken geschreven door E_manager) en een dag/nacht-onderscheid.

Waarom twee protocollen?

De Alfen Eve ondersteunt smart-charging (het daadwerkelijk begrenzen van de laadstroom per sessie) alleen via een OCPP-SetChargingProfile- bericht van een centraal systeem (CSMS) - dat kan niet via de Modbus TCP/IP EMS-interface. Modbus TCP wordt in dit project daarom alleen gebruikt om te lezen (status, energie, vermogen) en voor de laagdrempelige modbus_slave_max_current-begrenzing; het daadwerkelijk instellen van de gewenste laadstroom loopt via een eigen, lokale OCPP-server (ocpp_server.py), die Alfen_manager.py via een REST- aanroep (POST /set_current?amps=...) aanstuurt.

Architectuur

Component	Rol
Alfen_manager.py	Hoofdproces: 3 threads (changeAmp, readLP, check_laadpaal) + scheduler
ocpp_server.py	OCPP 1.6 websocket-server (poort 9000) + REST-API (poort 9001) waarmee Alfen_manager.py de laadstroom instelt
laadpaal.py	Helper die alle Modbus-registers dumpt naar lp_values.json
shared_store.py	Gedeelde, file-locked JSON-opslag (atomic writes)

Alfen_manager.py's threads:

• changeAmp() (elke 60s): leest laadstatus via Modbus, bepaalt de nieuwe laadstroom (dag/nacht-logica + externe setpoint), stuurt die via de lokale OCPP-server aan, registreert sessie-start/stop.
• readLP() (elke 2s, alleen tijdens een actieve sessie): leest het actuele laadvermogen.
• check_laadpaal() (elk kwartier, via scheduler): dumpt alle Modbus-registers naar lp_values.json (via laadpaal.py).

Beide car_charger-gebruikende threads delen een threading.Lock() om gelijktijdige Modbus-toegang (en de daaruit voortvloeiende race- condition-crashes) te voorkomen.

Vereisten

• Python 3.11
• Packages: zie requirements.txt (alfen-eve-modbus-tcp en apscheduler voor Alfen_manager.py/laadpaal.py; websockets, ocpp en aiohttp voor ocpp_server.py)
• python3-systemd (via apt install python3-systemd, niet via pip - vereist libsystemd-dev)
• Een Alfen Eve-laadpaal met Modbus TCP EMS en OCPP 1.6 geactiveerd (zie hieronder)

Configuratie van de laadpaal (ACE Service Installer)

Download de ACE Service Installer via Alfen's kennisbank en configureer het volgende op de laadpaal:

1. Modbus TCP/IP EMS

Load balancing → TCP/IP EMS

• Mode: Socket
• ValidityTime: 120s

2. OCPP-verbinding

Connectivity → Network Profile 1

• Connect method: Wired (Ethernet)
• Protocol: OCPP 1.6
• CSMS URL: ws://<ip-van-je-server>:9000/ocpp (poort 9000 = ocpp_server.py's websocket-poort)
• Security Profile: 0: Default
• Websocket timeout: 10s

3. Meterwaarden

Connectivity → Meter value

• Meter value sample interval: 900s
• Clock aligned data interval: 900s
• Sampled data: Energy.Active.Import.Register, Power.Active.Import, Current.Import, Energy.Active.Export.Register (naar wens aan te vullen/wijzigen)

4. Smart Charging Network (SCN)

Load balancing → SCN

• Total current / Socket Safe Current / Total Safe Current: naar jouw eigen aansluitwaarde (bijv. 16A)
• Alternating period: 900s
• Phase mapping: L1L2L3

Na het opslaan: Save → Exit, en herstart de laadpaal indien gevraagd.

Installatie

git clone <deze-repo>
cd Alfen_manager
pip install -r requirements.txt --break-system-packages
sudo apt install python3-systemd

mkdir -p share logs

Pas config.py aan naar jouw situatie: URL_LAADPAAL, MIN_AMP, MAX_AMP, en de paden naar reader_data.json/setpoints.json (zie Integratie met E_manager). Geen secrets nodig - dit bestand bevat geen wachtwoorden of tokens.

Systemd-services

Beide processen zijn bedoeld om als systemd-service te draaien. Twee voorbeeld-unit-files:

/etc/systemd/system/alfen-manager.service

[Unit]
Description=Alfen laadpaal manager
After=network.target

[Service]
Type=notify
ExecStart=/home/pi/Programs/.venv/bin/python3.11 /pad/naar/Alfen_manager.py
WorkingDirectory=/pad/naar/Alfen_manager
Restart=on-failure
WatchdogSec=30
User=pi

[Install]
WantedBy=multi-user.target

/etc/systemd/system/alfen-ocpp.service

[Unit]
Description=Alfen OCPP-server
After=network.target

[Service]
Type=notify
ExecStart=/home/pi/Programs/.venv/bin/python3.11 /pad/naar/ocpp_server.py
WorkingDirectory=/pad/naar/Alfen_manager
Restart=on-failure
WatchdogSec=30
User=pi

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Beide services melden zich correct bij systemd (READY=1 zodra de websocket- en REST-server actief zijn, periodieke WATCHDOG=1 daarna), dus Type=notify + WatchdogSec zijn voor beide veilig te gebruiken - systemd herstart het proces automatisch als de watchdog een keer wordt gemist.

Activeren:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now alfen-ocpp.service
sudo systemctl enable --now alfen-manager.service

(Start bewust eerst de OCPP-server, dan pas de manager - die laatste verwacht de eerste al te draaien voor zijn set_current-aanroepen.)

Integratie met E_manager

Dit project wisselt data uit via dezelfde reader_data.json/ setpoints.json-conventie als E_manager (zie diens DATA_CONTRACT.md):

Bestand	Key	Richting
reader_data.json	LP_reader (laadpower, status, maxcurrent, LPsetpoint)	Geschreven door Alfen_manager.py
reader_data.json	laadsessie (laden, start)	Geschreven door Alfen_manager.py
setpoints.json	LPnew (setpoint)	Gelezen door Alfen_manager.py, geschreven door E_manager

Zorg dat READER_DATA_JSON/SETPOINTS_JSON in config.py naar dezelfde bestanden wijzen als E_manager's eigen config.py.

Credits

• Modbus TCP: alfen_eve_modbus_tcp
• OCPP 1.6: ocpp-library van Mobility House

Licentie

Zie LICENSE.