ems/docs/04-modules/modbus-registers.md

# Deye Modbus Registry – EMS řízení

## Důležité pravidlo

- Registry **60–499**: POUZE **FC 0x10** (`write_registers`)
- Registry **0–59**: FC 0x03 čtení, FC 0x06 zápis
- Registry **500+**: FC 0x03 pouze čtení

EMS zapisuje řídící hodnoty přes journal (`modbus_command`) a **`write_registers`** (FC 0x10), nikdy `write_register` (FC 0x06) pro rozsah 60–499.

## Řídící registry (R/W, FC 0x10)

| Reg | Název | Rozsah | Jednotka | Použití v EMS |
|-----|-------|--------|----------|---------------|
| 108 | Max charge current | 0 … **max dle modelu** (manuál Deye) | 1 A | EMS počítá proud v **SQL**: `COALESCE(deye_register_max_charge_a, FLOOR(LEAST(W)/51.2))` — sloupec stropu v **A** je volitelný (NULL = jen odvod z kW); při vyplnění např. 350 při W→351 A se použije 350. V Pythonu se navíc **clampuje horní strop 350 A** (`DEYE_LV_BATTERY_MAX_CHARGE_DISCHARGE_A`), aby firmware nevracel 350 při zápisu 351. |
| 109 | Max discharge current | 0 … **max dle modelu** (manuál Deye) | 1 A | Stejně: `COALESCE(deye_register_max_discharge_a, FLOOR(LEAST(W)/51.2))` + **clamp 350 A** jako u 108. |
| 128 | Grid charge current | 0 … **max dle modelu** (manuál Deye) | 1 A | Nabíjení ze sítě. Firmware automaticky sníží reálný proud tak, aby `load + battery_charge` nepřekročil velikost jističe — proto LP v `planning_engine.py` plánuje `gi[t]` až **do `max_import_power_w + BMS_max_charge`**, aby uměl využít cenově nejlepší 15min okna pro nabíjení na plný BMS strop (viz `planning.md` sekce „Plánovací strop gi[t] vs. fyzický jistič"). Fyzické dodržení jističe drží reg 128 + firmware. |
| 130 | Grid charge enable | 0/1 | — | 1 = povolit nabíjení ze sítě |
| 141 | Energy mgmt mode | bitmask | — | EMS vždy **0** (neměnit jinak) |
| 142 | Limit control (System work mode) | 0/1/2 | — | **0** = selling first, **1** = zero export to load, **2** = zero export to CT. Hodnota v non-SELL režimech pochází z `asset_inverter.deye_zero_export_mode` (závisí na instalaci – viz tabulka níže). V režimu SELL vždy **0**. |
| 145 | Solar sell | 0/1 | — | **0** = disabled (omezí FVE aby neexportoval), **1** = enabled. EMS vždy zapisuje **1**. Při reg 108 = 0 (baterie se nenabíjí) a solar sell = 1 přebytky FVE tečou do sítě. |
| 143 | Export limit W | závisí na typu (SUN-20K až ~13 500) | 1 W | Max export do sítě; hodnota z `site_grid_connection.max_export_power_w` |
| 178 | Grid peak shaving switch | bitmask | — | EMS zapisuje **pevnou** hodnotu (bez read-modify-write kvůli kolizím s paralelním čtením z Loxone): **32** (`0b00100000`, bit4–5 = **10**) v režimu **SELL**; **48** (`0b00110000`, bit4–5 = **11**) v **PASSIVE** a **CHARGE**. |
| 190 | GEN peak shaving | 0–16000 | 1 W | Peak shaving na GEN portu |
| 191 | Grid peak shaving power | 0–16000 | 1 W | **EMS NEZAPISUJE** – nastavit **manuálně v SolarmanApp**. Hodnota určuje výkon peak shavingu v **W**. |

`control_exporter.write_inverter_setpoints` zapisuje přes **`modbus_command`** (journal; jeden řádek na registr) a **`execute_modbus_commands`** odesílá **souvislé bloky jedním FC 0x10** (např. 62–64, 148–159, 166–177, 108–109, 141–143, 145 podle toho, co je ve frontě). Pořadí v journalu: **62–64** (čas, viz níže), **time points 148–177** (jen řádky zařazené do daného běhu), **108, 109, 141, 142, 143, 145, 178**. Popisné názvy v DB bere `DEYE_REGISTER_NAMES`. **Reg 191** EMS nezapisuje.

### Reg 191 (výkon grid peak shaving)

- **EMS NEZAPISUJE** – nastavit **manuálně v SolarmanApp**.
- Hodnota určuje výkon peak shavingu v **W** (typicky 0–16 000).

### Reg 178 – hodnoty podle fyzického režimu

- **SELL:** **32** – bit4–5 = **10**, grid peak shaving **disable** (export do sítě).
- **PASSIVE** a **CHARGE:** **48** – bit4–5 = **11**, grid peak shaving **enable**.

EMS **nezapisuje** read-modify-write (paralelní čtení jinými klienty může způsobit nesoulad).

**Ověření v journalu (`modbus_command`):** u zápisu **178** se při verify porovnávají jen **bity 4–5** maskou **`0x0030`** s očekávanou hodnotou (32/48); `value_verified` zůstává plný readback. Při nesouladu masky následuje **druhé FC3 čtení** reg. 178 (mitigace RS485 glitchů). U **TOU výkonu W (154–159)** verify akceptuje i readback **`max_charge_a × 51.2`** nebo **`max_discharge_a × 51.2`**, pokud firmware hodnotu přepíše na interní maximum (skutečný výkon je stejně omezen reg. 108/109). Detail: `modbus-command-journal.md`.

## Klíčové registry podle fyzického režimu Deye

Provozní režimy EMS (AUTO, SELF_SUSTAIN, SELL, …) se mapují na **tři fyzické režimy** střídače: **PASSIVE**, **SELL**, **CHARGE**. Solver navíc rozlišuje **čtyři typy slotů** – každý typ určuje specifickou kombinaci registrů.

### Detekce fyzického režimu (`get_deye_mode` v `control_exporter.py`)

Vychází z **`grid_setpoint_w`** a **`battery_w`** z `ControlSetpoints` (aktivní plán / politika EMS), ne z telemetrie.

| Režim | Podmínka |
|-------|----------|
| **SELL** | `battery_w` < −500 **a** `grid_setpoint_w` < −200 (aktivní vybíjení baterie pro export) |
| **CHARGE** | `battery_w` > 500 **a** `grid_setpoint_w` > 200 |
| **PASSIVE** | vše ostatní (včetně pass-through, self-consumption, SELF_SUSTAIN, IDLE, …) |

Režim **CHARGE_CHEAP** v EMS nastaví `grid_setpoint_w` tak, aby platila podmínka importu (> 200 W), jinak by fyzicky zůstal PASSIVE.

**Důležité:** SELL se aktivuje **pouze** při záměrném vybíjení baterie do sítě (`bat_w < −500`). Pass-through (PV → síť, baterie idle) zůstává v PASSIVE s reg 108 = 0.

### Provozní režim EMS SELF_SUSTAIN

Z hlediska `get_deye_mode` je **SELF_SUSTAIN** stále **PASSIVE** (`battery_w` z LP je `None`). Exportér ale nastaví `ControlSetpoints.self_sustain_local_use=True` a v `write_inverter_setpoints`:

- **108 / 109** = **max** z invertoru (DB) — plný rozsah nabíjení i vybíjení, aby přebytek FVE mohl do baterie.
- **142** = `asset_inverter.deye_zero_export_mode` (**1** = zero export to load, **2** = zero export to CT), stejně jako u ostatního PASSIVE mimo SELL.
- **TOU SOC** (reg 166+) = vždy **`min_soc_percent`** (typicky 12 %) — `_deye_passive_tou_battery_soc_pct` při tomto příznaku **ne** přepíná na 100 % podle vykupní ceny, protože LP se v SELF_SUSTAIN nepoužívá.

### Čtyři typy slotů a mapování na registry

Solver předvybírá sloty pro nabíjení a export-vybíjení (`_select_charge_slots`, `_select_discharge_export_slots`). Nabíjení: vždy povoleno v slotech s PV-surplus; zbytek rozpočtu (`charge_slot_buffer × (soc_max − current_soc) − PV přínos`) doplněn nejlevnějšími sloty podle **`buy_price`** (nákupní cena ze sítě). Export-vybíjení: top-N slotů podle nejvyšší **`sell_price`**. Výsledné setpointy pak určují typ slotu:

| | **Charge** | **Pass-through** | **Discharge-export** | **Self-consumption** |
|---|---|---|---|---|
| **Kdy** | Solver: `bat_w > 0` | Solver: `bat_w == 0`, PV > spotřeba | Solver: `bat_w < −500`, `grid_w < −200` | Noc / PV < spotřeba |
| **Deye mode** | PASSIVE | PASSIVE | SELL | PASSIVE |
| **108** charge A | **max** (z DB) | **0** | 0 | **0** |
| **109** discharge A | max | **max** | **max** | **max** |
| **142** limit control | `deye_zero_export_mode` (1 nebo 2) | `deye_zero_export_mode` (1 nebo 2) | **0** (selling first) | `deye_zero_export_mode` (1 nebo 2) |
| **145** solar sell | **1** (enabled) | **1** (enabled) | **1** (enabled) | **1** (enabled) |
| **178** peak shaving | 48 (PASSIVE) | 48 (PASSIVE) | **32** (SELL) | 48 (PASSIVE) |
| **143** export limit | max export W z DB | max export W z DB | max export W z DB | max export W z DB |
| **141** energy mode | 0 | 0 | 0 | 0 |
| **TOU SOC** (reg 166+) | viz níže | min_soc_pct | reserve_soc_pct | min_soc_pct |

**PASSIVE – TOU SOC % (home-01 / Deye):** EMS ukládá do řádku time pointu procento, které na zařízení řídí **prioritu baterie vs. přetok FVE do sítě** (viz firmware / instalace). Je-li zapsané procento **níž než skutečný SoC**, přebytek tíhne do sítě; při **záporné efektivní vykupní** (`effective_sell_price` ze slotu) nebo při **kladném `battery_setpoint_w`** (plánované nabíjení) EMS nastaví **100 %** (signál „využij baterii naplno“) — **ne** v režimu **SELF_SUSTAIN** (`self_sustain_local_use`), tam je vždy **`min_soc_percent`**. **`asset_battery.max_soc_percent`** (typicky 95) je **jiný účel**: horní limit pro **plánovač / denní provoz v % SoC** (komfort, degradace, rezerva výrobce), **ne** časové „do kdy“ ani hodnota zapisovaná do tohoto TOU při této priorité. Jinak zůstane **`min_soc_percent`**.

**Jak funguje pass-through fyzicky:**

1. Reg 108 = 0 → baterie se fyzicky nemůže nabíjet (Deye ji považuje za „plnou")
2. Reg 142 = 1/2 → zero export mode (Deye nebude aktivně prodávat z baterie)
3. Reg 145 = 1 → solar sell enabled: protože baterie je „plná" (108 = 0), PV přebytky tečou do sítě
4. Reg 109 = max → pokud spotřeba překročí FVE, baterie může vybíjet (ochrana self-consumption)

### `deye_zero_export_mode` per inverter

Hodnota registru 142 v non-SELL režimech závisí na fyzické instalaci. Uložena v `asset_inverter.deye_zero_export_mode`:

| Site | Inverter ID | `deye_zero_export_mode` | Důvod |
|---|---|---|---|
| home-01 (id=2) | 3 | **1** (zero export to load) | Nemá CT |
| BA81 (id=3) | 5 | **2** (zero export to CT) | CT osazeno |
| KV1 (id=4) | 7 | **2** (zero export to CT) | CT osazeno |

**Varování:** Záměna způsobí chybné měření – pokud site nemá CT a nastaví se „to CT" (2), střídač nevidí skutečný odběr. Naopak pokud má CT ale nastaví se „to load" (1), zátěže mimo load port (např. wallbox) nebudou vidět.

Efektivní **`max_charge_a` / `max_discharge_a`** pro řízení načítá `_load_inverter_config` z DB jedním výrazem **COALESCE(strop v A, FLOOR z W))** (migrace **V044** + dotaz v `control_exporter.py`). `max_export_power_w` / reg 143 také z DB.

## Time Points – řízení podle fyzického režimu

Deye má 6 časových bloků. EMS přepisuje **bloky 1–2** (TOU index 0–1) při každém `control_export`. **Bloky 3–6** (neaktivní výplň, čas **2355**) zapisuje **nejednou častěji než jednou za kalendářní den v Europe/Prague** a **okamžitě znovu**, pokud se změní **podpis** `deye_tou_inactive_signature` (`HHMM|min_soc|reserve_soc|tp_discharge_w`) — metadata v `asset_inverter` (V028 + V029 komentář).

**Výběr aktivního segmentu na invertoru:** platí poslední časový bod, jehož **HH:MM ≤ aktuálnímu času** na hodinách střídače (po synchronizaci 62–64). Proto **nesmí** zůstat jako jediný „minulý“ bod např. **00:00** s pasivním profilem, zatímco profil s nabíjením ze sítě je až u budoucího času – mezi půlnocí a tím budoucím časem by invertor celou dobu používal špatný segment.

| Blok | Čas (HHMM, Europe/Prague) | Zdroj plánu | Účel | SOC min | Grid charge |
|------|---------------------------|-------------|------|---------|-------------|
| 1 | **`current_slot_hhmm()`** – začátek **probíhajícího** 15min slotu | `planning_interval` pro **aktuální** slot (`_fetch_plan_row_for_slot_offset(..., 0)`) | PASSIVE / SELL / CHARGE dle `_deye_tou_params` | viz tabulka níže | viz tabulka níže |
| 2 | **`next_slot_hhmm()`** – začátek **následujícího** 15min slotu | `planning_interval` pro **další** slot (`_fetch_plan_row_for_slot_offset(..., 1)`) | Přechod na další čtvrthodinu | viz tabulka níže | viz tabulka níže |
| 3–6 | **23:55** (2355) | — | Neaktivní (pasivní profil); ne 23:59 — firmware Deye často 2359 neuloží → verify mismatch | **`min_soc_percent`** (DB) | NE |

**Registry 108 / 109 / 141 / 142 / 143 / 145 / 178** odpovídají **aktuálnímu** plánu (okamžitý výstup; `setpoints_now` v `write_inverter_setpoints`). TOU řádky 1–2 doplňují stejnou logiku pro časové segmenty (`_deye_tou_params`).

Příklad v 14:18: blok 1 má čas **1415**, blok 2 čas **1430** – mezi 14:15 a 14:29 je aktivní segment z bloku 1 (sladěný s plánem pro 14:15–14:30), po 14:30 blok 2 (plán 14:30–14:45). Po dalším exportu se oba časy posunou (např. 14:30 / 14:45).

### Fyzické režimy Deye – parametry jednoho time pointu (bloky 1–2)

| Režim | Výkon (W) | SOC min (reg 166+) | Grid charge |
|-------|-----------|---------------------|-------------|
| **PASSIVE** | `max_discharge_a × 51,2` | `_deye_passive_tou_battery_soc_pct`: při neg. vykupní / plánovaném nabíjení = **100 %**, jinak **`min_soc_percent`** | NE |
| **SELL** | `max_discharge_a × 51,2` | **`reserve_soc_percent`** z DB | NE |
| **CHARGE** | `battery_watts_to_amps(battery_w, max_charge_a) × 51,2` | min(95, cíl SoC z plánu nebo 80) | ANO |

Bloky 3–6 používají čas **2355** a stejnou **SOC** hodnotu jako PASSIVE (`min_soc_percent`, grid charge = NE).

### Synchronizace času

Registry **62–64** nastavují invertoru čas v **Europe/Prague**.

- reg **62:** `(rok - 2000) << 8 | měsíc`
- reg **63:** `den << 8 | hodina`
- reg **64:** `minuta << 8 | sekunda` — při zápisu z EMS jsou **sekundy vždy 0** (stabilnější hodnota; na zařízení pak sekundy dál běží).

**Řidší zápis:** před každým exportem setpointů EMS **přečte** 62–64 (FC 0x03). Do journalu **62–64 nezařadí**, pokud je dekódovaný čas invertoru vůči aktuální **Europe/Prague** v odchylce **≤ 60 s** *a zároveň* od posledního **úspěšného syncu** neuplynulo **24 h**. Sloupce `asset_inverter.deye_last_system_time_sync_at` a `deye_last_system_time_sync_minute` se doplňují po **úspěšném FC 0x10 zápisu** batche obsahujícího 62–64 (`write_inverter_setpoints`) a znovu po **úspěšné toleranční verifikaci** (`_verify_deye_clock_written_bundle`) — obojí drží řidší zápis i když verify občas selže. Je-li `deye_last_system_time_sync_at` **NULL** (první provoz), zápis času se **nevynechá**. Při **selhání čtení** 62–64 před rozhodnutím se čas **zařadí do journalu** (bezpečný fallback). Při scénáři „žádný řádek journalu, všechny hodnoty jako poslední `verified`“ se **čas v DB neaktualizuje** (žádný fiktivní sync).

Zápis prochází journal jako každý jiný registr; na sběrnici jde souvislý blok **FC 0x10**.

**Verifikace (journal):** registry **62–64** se **nikdy** neověřují striktním porovnáním po jednotlivých registrech (reg **64** by kvůli běžícím sekundám padal do `mismatch` a spouštěl SELF_SUSTAIN). Verifikační job vždy přečte **FC 0x03** souvisle **62–64** a použije toleranci **120 s** na dekódovaný čas (`_deye_clock_registers_verify_match`). Je-li ve stavu `written` jen podmnožina řádků (např. jen **64**), očekávané hodnoty pro chybějící registry se doplní z posledního `verified` nebo z aktuálního přečtení na sběrnici (`_deye_expected_clock_triplet_for_verify`). Po **třech neúspěšných ověřeních** bloku 62–64 EMS **nepřepíná** provozní režim na SELF_SUSTAIN; pošle **kritický Discord** (`notify_modbus_clock_verify_exhausted`) — viz `modbus-command-journal.md`.

**Před vytvořením journalu:** pokud je navrhovaná hodnota **shodná s posledním `verified`** záznamem daného registru v `modbus_command`, EMS **řádek nevytvoří** a na Modbus neposílá (žádný „X → X“ zápis jen kvůli periodickému exportu). Výjimky řeší stávající logika (řidší 62–64 výše, denní TOU 3–6 + meta sloupce na `asset_inverter`).

### Mapování registrů (time point *i*, i = 0…5)

| Účel | Adresa |
|------|--------|
| Čas HHMM | 148 + *i* |
| Výkon (W) | 154 + *i* |
| Min. SOC % | 166 + *i* |
| Grid charge enable 0/1 | 172 + *i* |

Limity nabíjení/vybíjení v ampérech a export z **site_grid_connection** / **asset_inverter** / **asset_battery** načítá `_load_inverter_config()` (`max_charge_a` / `max_discharge_a` jako `LEAST(BMS, střídač) / 51,2`). Python **neřeže** na univerzální číslo – hodnoty v DB mají odpovídat **skutečnému modelu** střídače a BMS (maximální povolená hodnota v registru se liší podle typu; není to všude např. 185 A). Ověřit v dokumentaci k danému SUN-*K.

## Telemetrické registry (R only, FC 0x03)

| Reg | Název | Jednotka | Poznámka |
|-----|-------|----------|----------|
| 500 | Run state | — | 0 = standby, 2 = normal |
| 588 | Battery SOC | 1 % | |
| 590 | Battery power | 1 W S16 | + vybíjení / − nabíjení |
| 625 | Grid total power | 1 W S16 | + import / − export |
| 653 | Load total power | 1 W S16 | |
| 667 | GEN port power | 1 W S16 | FVE pole B; signed — záporné při zpětném toku / bez výroby |
| 672 | PV1 power | 1 W S16 | signed; EMS ukládá raw signed W, do `pv_power_w` jen max(0, kanál) |
| 673 | PV2 power | 1 W S16 | jako PV1 |

## Přepočty

- Výkon baterie → proud (LV 51,2 V): `battery_watts_to_amps(power_w, max_amps) = min(max(0, max_amps), max(0, round(|power_w| / 51.2)))`, kde `max_amps` je z DB
- `max_export_power_w` / `max_import_power_w` / limity baterie berou se z DB (`_load_inverter_config`), ne z natvrdo v Pythonu
- Export do registru **143** = `site_grid_connection.max_export_power_w` (např. home-01 / SUN-20K **13 500 W**)

## Ověření (Modbus + DB)

```bash
docker compose up -d --build backend
```

```python
import asyncio
from pymodbus.client import AsyncModbusTcpClient

async def check():
    c = AsyncModbusTcpClient('172.16.1.10', port=502, timeout=5)
    await c.connect()

    times = await c.read_holding_registers(148, count=2)
    for i in range(2):
        h, m = divmod(times.registers[i], 100)
        print(f'Time point {i+1}: {h:02d}:{m:02d}')

    for name, reg in [
        ('Limit control', 142),
        ('Solar sell',    145),
        ('Peak sw (bit4-5)', 178),
        ('Export limit',  143),
        ('Discharge A',   109),
        ('Grid power',    625),
    ]:
        r = await c.read_holding_registers(reg, count=1)
        raw = r.registers[0]
        signed = raw - 65536 if raw > 32767 else raw
        print(f'{name} ({reg}): {signed}')

    c.close()

asyncio.run(check())
```

```bash
docker compose exec db psql -U ems_user -d ems -c "
  SELECT register_name, value_to_write, status,
         created_at AT TIME ZONE 'Europe/Prague' AS cas
  FROM ems.modbus_command
  WHERE site_id=2 AND register IN (108, 109, 142, 145)
  ORDER BY created_at DESC LIMIT 9;"
```

## Související

- `docs/04-modules/modbus-command-journal.md` – journal a verifikace
- `backend/services/control_exporter.py` – zápisy
- `backend/services/modbus_client.py` – `write_registers` (FC 0x10)