Capteur UxIx2 ou UxIx3 pour routeur photovoltaïque

JSY-MK-194T

Un routeur Photovoltaïque a besoin de connaitre avec précision la puissance échangée avec le réseau public en entrée de maison. Nous avons deux situations :

  • de la consommation avec de la puissance ou énergie soutirée
  • de la surproduction avec de la puissance ou énergie injectée

Pour mesurer le niveau de puissance et connaitre son sens de transfert, il faut connaitre à tout instant la tension et le courant entre le disjoncteur principal et le tableau électrique. Ici, nous allons nous intéresser à deux modules pré-câblés :

  • JSY-MK-194T pour les mesures en monophasé avec un deuxième canal permettant de mesurer la puissance sur une autre ligne comme celle alimentant un chauffe-eau.
  • JSY-MK-333 pour les mesures en triphasé, 4 câbles.

Ce montage, je l’ai baptisé UxIx2 ou UxIx3 car pour connaitre avec détail la puissance, on effectue de nombreux produits U (la tension) fois I (le courant) dans le temps et ceci sur 2 ou 3 canaux.

Monophasé UxIx2 sonde JSY-MK-194T

Synoptique du routeur photovoltaïque UxIx2

Le module, JSY-MK-194T, fourni par une liaison série à un microcontrôleur ESP32 les données mesurées sur 2 canaux par 2 sondes de courant.

La phase du secteur 230V en sortie du disjoncteur principal, passe par la sonde mobile de mesure du courant de l’ensemble de la maison. C’est le premier canal de mesure du JSY-MK-194T.

Arrivé au tableau électrique, une sortie est dédiée au chauffe-eau, mais on passe par le Triac qui va contrôler le débit et l’on mesure le courant en passant le fil de phase dans la sonde montée sur le module. Si on le souhaite ce deuxième canal , il peut être affecté à une autre mesure. Il ne fournit que des informations de consommation et n’intervient pas dans le fonctionnement du routeur.

Les LEDS fournissent, suivant le clignotement, l’état du système.

Triphasé UxIx3 sonde JSY-MK-333

La sonde existe sous 2 formes. Les 3 bobines de courant montées sur un circuit imprimé, ce qui n’est pas pratique pour se connecter à une installation secteur existante et le SY-MK-333G avec 3 sondes de courant mobiles à placer autour des 3 fils de phase du secteur au niveau du disjoncteur principal de la maison pour mesurer la puissance globale échangée avec Enedis.

JSY-MK-333G

Commandé le modèle G, il évite une ambiguïté de câblage du 230V.

 L e connecteur vert coté Comm est connecté au port RS485.
Pour se connecter en TTL, il faut souder 4 fils sur les trous accessibles derrière le connecteur vert ( Gnd, 3.3V, TXD, RXD) ou souder à l’envers du CI un petit connecteur à vis 4 entrées sur les trous du CI correspondant à 3.3V, Gnd, Rx, Tx.

Passage des 3 phases dans les 3 bobines et mesure des 3 tensions

Attention à monter les bobines dans le bon sens pour bien mesurer les 3 puissances sans erreur de signe. Connectez les données RXD et TXD comme pour le module monophasé. Pour vous aider dans le branchement, téléchargez le pdf ci-après et zoomez sur le schéma du circuit imprimé.

Micro-Calculateur ou Microcontrôleur

ESP32 – Development Board

Pour effectuer les calculs, l’ESP32 est un microcontrôleur adapté à notre besoin. Il comprend :

  • des entrées analogiques pour mesurer des tensions,
  • des entrées/sorties numériques pour actionner un relais ou un triac si besoin,
  • des liaisons séries
  • une bonne capacité de calcul
  • une liaison WIFI pour faire du reporting à distance sur une page web ou un système de domotique.

Toute la partie logicielle et le pilotage du Triac font l’objet d’un autre article sur ce blog : https://f1atb.fr/routeur-photovoltaique-simple-a-realiser/

Raccordement à l’ESP32

Le module de mesure se connecte en 3.3V. La liaison série entre le module et l’ESP32 s’effectue 4800 bauds suivant le protocole MODBUS. Attention, la broche TX (émetteur) de l’un se connecte au RX (récepteur) de l’autre. Ne pas connecter RX avec RX et TX avec TX. C’est une erreur souvent commise.

L’ESP32 demande les mesures au module toutes les 400 ms. Si vous souhaitez en savoir plus, vous pouvez télécharger la documentation.

Schéma Entrée source UxIx2 uniquement

Câblage module JSY-MK-194T de mesure des puissances à l’ESP32

Pour simplifier le câblage des LED, on utilise des LEDs montées en module qui remplacent le montage classique résistance + LED en série.

Schéma global UxIx2

Le schéma ci-dessous décrit le câblage électrique en version complète, entrée UxIx2. C’est une solution très intéressante par sa simplicité de réalisation. Quelques modules à interconnecter avec des fils d’électricien et des fils Dupont femelle.

La phase du secteur en sortie du disjoncteur principal passe dans la sonde mobile. La sortie du Triac qui alimente le chauffe-eau passe par la sonde fixe sur le circuit imprimée. On peut y passer autre chose, les mesures sont justes affichées, mais ne conditionnent pas le fonctionnement du routeur. Les LEDs + résistances visibles sur d’autres schémas sont remplacés par des modules LEDs précâblés. Ainsi, on évite les soudures.

Montage du module JSY-MK-194T

Le module JSY-MK-194T n’est pas très facile à fixer, il n’y a pas de trou sur les côtés pour passer une vis. Ici, on profite de fentes en oblique dans la boite d’électricien pour y coincer le module. À travers la bobine fixe, on passe la sortie de phase du Triac afin de mesurer la puissance fournie au chauffe-eau. La sonde mobile se connecte par l’intermédiaire d’un connecteur 2 broches. Elle est installée autour du fil de phase en sortie du disjoncteur principal.

Le 230V pour la mesure de tension par le module est amené par un domino d’électricien. Pour des raisons de sécurité, je n’utilise pas les câbles « Dupond », ils sont réservés à la basse tension 3.3V

Montage ensemble du routeur

Pour simplifier le montage et éviter les soudures, la partie 230V est montée et fixée autour d’un gros domino qui permet de connecter le chargeur USB 230V AC / 5V DC.

Comme il faut connecter plusieurs fils à la masse (Gnd) et au +3.3V de l’ESP32, un petit domino d’électricien rassemble ces 2 groupes de fils.

Dans une boite d’électricien, on installe :

Page données brutes

La page données brutes du serveur Web de l’ESP32 affiche le contenu des mesures du module JSY-MK-194T.

On y trouve :

  • les données de tension, courant, puissance, énergie et facteur de puissance (cosinus φ) à l’entrée de la maison
  • les mêmes données en sortie du Triac vers le chauffe-eau.
  • La fréquence du réseau

Cas du module de mesure JSY-MK-194T sans Triac

Si vous éclatez votre système en plusieurs modules ESP32, celui en charge de la mesure n’aura probablement pas de Triac. La deuxième bobine, ne servira pas. Comme elle n’intervient pas dans le fonctionnement du routeur, c’est juste une mesure de puissance, vous pouvez l’utiliser pour mesurer autre chose en passant le conducteur de phase au travers.

Code Source et installation du logiciel

Pour télécharger le code source, le compiler puis le transférer dans l’ESP32, allez sur la page : https://f1atb.fr/fr/routeur-photovoltaique-realisation-logicielle/

Unités en Photovoltaïques

Si vous voulez en savoir plus sur la mesure de puissance, regardez cette vidéo.

Sécurité

En travaillant sur ce projet en 230V, vous acceptez d’assumer la responsabilité de votre propre sécurité et de prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter les accidents électriques.

Responsabilité

Articles sur le photovoltaïque

F1ATB André

Radio Amateur - Domotique - Photovoltaïque

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394 réponses

  1. PhDV61 dit :

    Bonjour André,
    Juste une petite précision sur le module 333G que je viens de recevoir.
    Le coté phases et Neutre dispose bien d’un connecteur à vis, ce qui est pratique et « sûr ».
    En revanche, le connecteur vert coté Comm est connecté au port RS485 et nécessite une alimentation AC 9-24V.
    Pour se connecter en TTL, il faut toujours souder 4 fils sur les trous accessibles derrière le connecteur vert ( Gnd, 3.3V, TXD, RXD).
    C’est bien dommage, mais c’est comme ça. je testerai dans la journée.
    Amitiés.

    • F1ATB André dit :

      OK, dis moi si cela fonctionne bien en TTL pour que je publie ta recommandation.
      Cdlt

  2. Hervé dit :

    Bonjour André ,
    Savez-vous pourquoi quand je mets en marche forcé cela sauter le disjoncteur du chauffe-eau ?
    Cordialement

    • F1ATB André dit :

      Vous avez dû mélanger 2 réseaux 230V. Un pour alimenter la carte UxIx2 en 230V et un autre pour le chauffe eau. Le différentiel saute ?

      Cdlt

  3. Hervé dit :

    Non le différentiel ne saute pas

  4. Hervé dit :

    J’ai coupé les fils juste après la carte électronique et la résistance du chauffe eau puis relié les 3 fils avec avec la phase qui passe par la sonde fixe et qui route vers mon triac
    et mon neutre avec le chauffe-eau ?

  5. Hervé dit :

    Bonjour André,
    Je crois que j’ai trouvé mon problème étant équipé d’une carte électronique avez-vous déjà eu le problème si oui quel est la solution ?
    Merci de votre retour
    Cdlt

    • F1ATB André dit :

      Soit le triac ou relais entre le thermostat ou les résistances.
      Soit comme certains, la sortie du thermostat actionne un relais par lequel passe la sortie du Triac vers les résistances.

      Cdlt

  6. Hervé dit :

    Il faut que je rajoute un relais ?

  7. Hervé dit :

    Et j’ai en plus une consommation de courant alors que je suis en production des panneaux solaires ?
    Merci de votre retour
    Cdlt

  8. julien dit :

    bjour , javais deja poser la question mais j ai un decalage entre la mesure energie Linky et mesure jsk mk 194 , exemple pour 1060 au linky , j ai 1000 wh au jsk ? 6% d erreur sur que 1000wh et ca peut augmenter au fil de la jounée ? normal?
    au compteur injecté aussi il indique beaucoup moins que l injection en linky ?? 300-400wh et le linky lui ajoute 1000wh ??
    ma sonde est juste dans le boitier electrqiue normal sans rien qui gene??

  9. Stéphane dit :

    Bonjour André
    Très bon travail qui évolue en permanence.
    Est-ce possible de brancher plusieurs esp32 sur un JSY-MK-333G ?
    Cordialement

    • F1ATB André dit :

      Non et je ne vois pas pourquoi. Vous pouvez par contre, avec un deuxième ESP32, vous connectez au premier qui lit le JSY et retrouver les données. Choisissez source externe

  10. Mercier dit :

    Bonjour André,

    j’ai un problème avec les mesures en montage U*I*2, en sortie de triac l’intensité est relevée correctement par la pince du JSY-MK-194T, comme vous le savez, il n’y a pas de mesure de tension, hors en sortie de triac la tension varie lors de l’injection au même titre que l’intensité.
    Le relevé de puissance qui est mesuré et renvoyé sur L’ESP avec la seconde pince ne tiens pas compte de la variation de tension, elle est toujours à 230V.
    Les valeurs mesurées sont donc erronées, ce qui n’ai pas trop perturbant par contre la carte Robodyn ne renvoie jamais tout le surplus solaire, ce qui est bien évidement très frustrant.
    Pouvez vous m’expliqué comment résoudre ce problème?.

    Merci par avance

    • F1ATB André dit :

      Je ne comprends pas bien. Même si on prend la tension bien sinusoïdale, s’il n’y a pas de courant, le résultat est nul.

      Cdlt

      • Mercier dit :

        Lors de l’injection le triac joue sur la tension et l’intensité, est-ce normal?

        Lorsque que j’ai par exemple 400 watt de production solaire, mon ballon, qui lui, consomme 1600 watt en pleine puissance et bien en réglant le seuil Pw à 0w je devrai avoir 230v et 1,7 A environ.

        J’ai bien 1,7 A sur ma pince ampèremétrique en sortie de triac par contre j’ai une tension bien en dessous de 230v sur mon cumulus.
        On ne renvoie pas 400w comme je pensais mais bien moins.

        Je ne peux pour l’instant pas vous donner des valeurs précises car nous avons comme beaucoup d’entre nous peu de soleil ce mois de mai. 😢😩.

        Merci pour votre réactivité.
        Cordialement

        • F1ATB André dit :

          Vous ne pouvez pas faire une mesure de tension avec un voltmetre classique. Le routeur n’envoi qu’une partie de sinusoide en tension en découpe ou quelques sinusoides en multi-sinus.

          Il faudrait un oscillo et faire de nombreuses mesures. Somme de UxI etc..

          Cdlt

  11. tetragone dit :

    Bonjour André. Je suis dans la configuration UxIx2.
    Sur la page données brutes du capteur JSY-MK-194T je n’ai pas la tension efficace d’affichée.
    Le courant efficace lui est correct et concordant avec ma consommation.
    Le choix de la régulation est en mode Multi-Sinus.
    Lorsque je force le triac à 100%, toutes les valeurs apparaissent dans le tableau.
    Afin de configurer correctement mon interface, existe-t-il une page d’aide sur votre site ?
    Pouvez m’aider ?
    Cordialement.

    • F1ATB André dit :

      Il semblerait que le 230V n’arrive pas sur la cartebJSY-MK-194T.
      Réglages ici : https://f1atb.fr/fr/routeur-photovoltaique-affichage-et-parametrage/

      • tetragone dit :

        Merci, effectivement le fil de phase était mal connecté.
        Les données sont maintenant affichées.
        Par contre, le réglage triac n’apparait plus dans l’onglet accueil ni dans actions ?
        Les liaisons câbles Dupont ont été vérifiées et tout semble correctement câblé.
        Hier lors des premiers essais, j’ai pu forcer la mise en marche du triac via ces même blocs dans l’interface.
        Avez-vous une idée pour nous faire avancer ?
        Cordialement.