Capteur UxIx2 ou UxIx3 pour routeur photovoltaïque
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
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.
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.
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
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
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 :
- Module JSY-MK-194T ou Module JSY-MK-333G
- ESP32 (3 choix)
- ESP32 38P (classique) avec ou sans antenne
- Antenne 2.4GHz pour ESP32 Wroom-32U
- ESP32 Wroom DevKit v2 de uPesy en France
- SSR 25A ou 40A
- Modules LED
- Câbles Dupont
- Câble Micro USB (à choisir suivant connecteur USB)
- Alimentation 5V 1A
- Dissipateur (à choisir suivant coffret de montage)
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/
Câblage d’une charge en triphasé
Pour les utilisateurs d’UxIx3 qui auraient des charges en triphasé, la solution la plus simple est de mettre 3 relais SSR (ou un relais triple) sur le même signal gpio et de programmer un mode multi-sinus ou train de sinus.
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
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Bonjour,
Merci pour toutes ces riches et claires explications. chapeau bas !
question : dans le cas où on a 2 chauffe-eaux éloignés, deux couples (ESP 32+triac) sont nécessaires. Comment le sytème va gérer les priorités entre les 2 chauffe-eaux ? est ce qu’il va faire l’un, puis l’autre quand le premier aura atteint sa température de consigne, ou bien les 2 en même temps avec des énergies de charges égales/différentes ?
Si vous mettez le même seuil à 0w, les 2 vont se battre. Le partage sera aléatoire. Si vous mettez un seuil à 0 et un autre à -10w, le premier sera avantagé.
Bonjour André,
J’ai terminé le montage du routeur en suivant le plan de montage donné : une seule erreur est l’inversion à faire pour moi entre le Rx et le Tx du JSY-MK-194T et de l’ESP32.
J’ai maintenant un pb de configuration au niveau des actions : mon chauffe-eau s’est déclenché alors qu’il n’y avait pratiquement plus de production 50W (vers 17h)
J’ai 2 plages horaires :
– une de 21h à 6h qui correspond en gros à mes heures creuses HC -> OFF (couleur bleue)
– une de 6h à 21h en routage fin avec seuil Pw = 0W et ouvre max à 100% -> couleur jaune
Je souhaite que sur cette plage orange, si j’ai de la sur-production, chauffer mon chauffe-eau
Pourquoi le chauffe eau s’est déclenché ? Est-ce que ça peut venir du TRIAC que j’ai changé BTA40-600B pour mettre un dissipateur, il me semble avoir respecté le sens des pattes A1, A2 et G ?
https://ibb.co/8xMY12b
https://ibb.co/W5HRQTG
Sur votre première photo vous n’avez pas coché la case d’activation.
Bonjour André,
c’est quand je l’active que le chauffe eau se met en route sauf qu’il n’y a pas de soleil.
du coup, le routeur active la mise en route du chauffe eau sur de l’électricité que je paie et ce n’est pas le but.
Je ne vois pas mon problème
Est-ce que ça peut être un problème de Triac.. Je n’ai pas envie de faire une boulette
https://ibb.co/YPfZhx1
https://ibb.co/VJHrtcn
https://ibb.co/5vTPfMg
https://ibb.co/48Vjh9h
https://ibb.co/xCLSP6L
Bonjour André,
J’ai refait des tests : https://ibb.co/jR7Yz53
Que mon routeur soit alimenté ou pas j’ai la même chose au niveau des broches A1, A2 et G :
A1 – A2 ouvert
A1 – G fermé
A2 – G ouvert
Est-ce normal que le contact entre A1-G soit tjs fermé ?
Je peux pas vous donner les conductions. Je ne connais pas vos conditions de mesure.
Avez vous en bas de page Brutes les valeurs des interruptions Zc supérieur à zéro ?
Je fais mes tests avec une lampe (plus visible). J’ai bien les valeurs des interruptions Zc soit 1/1 soit 2/2 soit 2/3.
J’ai l’impression que mon système fonctionne à l’envers.
Quand je fais de l’injection dans mon réseau, les valeurs sont affichées dans la colonne puissance soutirée et quand je consomme les valeurs sont dans la colonne injectée (test avec Pw seuil = 0W)
https://ibb.co/Fqp03pz
https://ibb.co/JHByMM5
https://ibb.co/HKJvw4b
https://ibb.co/tJPSczJ
J’ai fais toutes les inversions possibles entre A1, A2 et G sans grand effet à part dans une configuration où je n’ai plus le contrôle de ma lampe dans les actions ON,OFF
Si je change le seuil Pw=0W et que je le met à une valeur > 250W, la lampe s’allume lorsque j’injecte du surplus dans le réseau EDF.
Si j’allume un appareil pour ne plus réinjecter, ma lampe ne s’éteint pas.
Je suis complétement perdu !
Votre sonde de courant est probablement monté a l’envers. Tournez la de 180degre pour inverser le sens du courant et les chiffres iront dans la bonne colonne.
Bien vu André. Je n’avais pas vérifié cette partie.
Je suis en train de jouer avec les paramètres.
J’ai réglé le seuil du triac à 35% pour éviter le yoyo.
Quelle serait la courbe parfaite ?
Seuil Triac 35% ? Je pense que vous parlez de l’ouverture max. Vous pouvez mettre 100% pour l’ouverture max mais baissez la réactivité à 5 ou 10.
Oui ouverture.
test demain avec les réglages, y’a plus assez de soleil.
Une dernière question, les mises à jour OTA ne se font que si on est sur le port 80 ou bien y’a moyen de le spécifier dans le programme ? J’ai fait une redirection NAT pour le port mais je n’ai pas trouvé pour l’OTA
Le port 80, sert uniquement au serveur web. L’OTA utilise un autre port dont je ne me souviens pas de la valeur.
cc André quand il n’y a pas de soleil normal que le ZC reste à zéro ? il est 19h nuit 😉 merci a toi bonne soirée.
https://ibb.co/Yf5kt04
Le Zc à zéro signifie quel que soit l’heure que vous n’avez pas de gradateur/triac ou que le 230V n’arrive pas sur le gradateur.
bonjour, le routeur ne veut toujours pas fonctionner chez moi lors de la tentative de connexion en wifi de l esp32 à ma box via arduino ide, il me met « can not connect, go into ap mode ». merci
Avez vous fait la procédure de première connexion en vous connectant à l’AP (Access Point)? C’est à dire, sur votre smartphone vous vous connectez au WIFI ESP… et à l’adresse 192.168.4.1
c’est bon j’ai trouvé un défaut de fabrication. faux contact sur un composant électronique le petit carré blanc https://ibb.co/2WzH1Hq dès que tu appuies dessus. le triac démarre mais il n’ouvre pas à fond. 😕 je pouvais toujours essayer mdr . je reçois un autre cette semaine. voili voilou
voilà j’ai reçu le nouveau gradateur et cela a fonctionné tout de suite. l’autre avait bien un problème. merci à toi. André pour ton aide
bonjour André petite question ? j’ai le routeur Arsun connecter à mon ballon d’eau chaude qui fait 2000 w. j’utilise le tien relié à un radiateur avec le triac de 6k. quand j’ai 1000 watts de soleil, il envoie 700watts sur le ballon et 300watts sur le radiateur. je voudrais qu’il n’envoie pas ces 300. w sur le radiateur comment faire? vu que ma résistance est à 2000 watt et chauffe-eau. je voudrais qu’il te fasse ceci quand j’ai 3000 watts de soleil, il envoie 2000watts dans le ballon et les 1000 watts restants dans le radiateur. que faut-il modifier pour faire ceci? merci à toi. Alain
Déplacez le seuil de déclenchement du Triac. Au lieu de 0 (0W) mettez – 50 (-50W). Ainsi l’arsun prendra les premiers watt disponibles. Quand cela ne suffit plus car vous dépassez les 2000W de production, vous allez commencez à injectez sur le réseau. Arrivé à -50W, le routeur va s’ouvrir et envoyer vers le radiateur. Vous pouvez essayez d’autres seuils plus proche de zéro, et vous observerez le comportement.
Cordialement
André
merci André, je vais tester cela aujourd’hui 👍
coucou André, donc je fais des tests pas concluant voilà pourquoi? donc Arsun chauffe mon chauffe-eau de 1900 w dès que j’ai 4000 w de soleil, ton routeur prend le dessus 😁 si cela ne dépasse pas les 1900 w tout va bien. donc je pense que je n’ai pas le choix. c’est mettre ton routeur avec un relais 25 Ampère et enlever le Arsun. qu’en penses-tu? merci à toi
Excusez moi. Je ne comprends pas. Je ne connais pas votre configuration pour comprendre votre position. Il est difficile pour moi de me rappeler d’anciennes conversation, vu la dizaine de mails par jour.
Cdlt
coucou André, mes messages sont juste au-dessus. bonne journée
Bonjour,
Est-ce que cela vous pose problème si je pose les sources du logiciel sur github ? Git est un gestionnaire de code source. Au niveau de la propriété intellectuelle sous quelque licence partagez vous le code: https://www.fusacq.com/buzz/comment-choisir-sa-licence-open-source-guide-a225063_fr_ ?
Pour l’instant je ne le souhaite pas. J’ai déjà des sources sur Github.
J’utilise la licence
GNU General Public License v3.0
André
Je réponds à l’une de mes propres questions : licence GNU GPL v3.
Bonjour André,
Après réflexion et par rapport à la distance qui sépare mon tableau électrique (garage) du chauffe eau (salle de bain) je vais passer à votre routeur UxIx2 avec deux ESP32 équipés d’antenne externe.
Voilà mon schéma électrique, des avis éclairés seront les bien venus, surtout côté salle de bain, j’espère ne pas avoir fait d’erreur avec les relais, le côté tableau électrique étant lui, fonctionnel actuellement.
https://www.cjoint.com/c/MKCinX8sWxU
J’attends de recevoir les composants, je reviendrais certainement pour des questions sur le WiFi avec deux ESP32!!!!!….
Bonne journée à vous.
cordialement.
Jean
Oui c’est mieux les 2 ESP, la distance pouvait dégrader les signaux. Mettez les 2 LED sur l’ESP du chauffe eau. Elles donneront l’etat de la communication et du routage. Sur l’ESP de mesure la LED jaune suffit. La verte ne clignotera jamais.
Cdlt
André
C’est mieux avec cet hébergeur, avec on peut agrandir l’image
https://ibb.co/S5xbv94
OK, merci André, de toute façon je garde mon idée d’être avec un PCB, donc je peux mettre les Led comme vous me dites, je vais corriger et remettre le schéma ici.
https://ibb.co/DCTpQpQ
Cdlt
Jean
Bonsoir, j ai un petit soucis apres avoir fait le montage….
Aucune donnees du JSY, il est bien alimenté…
La diode qui est dessus reste rouge fixe…
OU ai je fais une erreur? J ai verifié tout mes cablages….
Merci
Inversé les câbles RX et TX. C’est souvent cela l’erreur.
Cdlt
Effectivement, la tension du jsy s affiche apres avoir inversé… Du coup il y as une erreur sur votre schema de cablage je pense…
Faut mettre le TX du jsy sur le g26 de l esp32.
Je teste demain aprem le branchement complet.
Merci de votre aide.
Bonne soiree
Sur la page, j’avais 2 schémas, un à l’envers, un à l’endroit. J’ai corrigé.
Bonjour , j’ai un montage en UxIx2 ,j’avais la version en 5.02, depuis que j’ai fait la mise à jour 5.10 mon esp ne se connecte plus en wifi
Je ne vois pas pourquoi.
Cdlt
par contre j’arrive à me connecter avec l’adresse ip
je ne trouve pas la solution
https://ibb.co/WsDvWgX
https://ibb.co/qk5YXcN
Relancer l’ESP32, pour que la liaison série avec le JSY s’initialise.
Cdlt
Bonjour, j ai encore un probleme…. Les mesures du jSY sont ok maintena t, mais le triac ne s ouvre pas…
C est ok dsl, j avais pas activer le routage
Merci
Rebonjour, encore moi…
Je viens de monter l esp +triac distant….
Je l ai connecté a mon wifi..
Mais je ne trouve pas son ip dans le moniteur de serie….
Je l ai trouvée dsl… Mais es ce que l on est obligé de jouer sur les deux adresse ip distincte pour privilegier un ou l autre triac?
Ne peut on pas voir les deux triacs avec l adresse de l esp principal?
Merci
Bonjour,
Pour voir comment ça se présente et en attendant que le matos arrivent, je viens d’injecter le firmware 5.10 dans une carte ESP32 Wroom (sans antenne externe WiFi) sous IDE Arduino, impeccable, première connexion via 192.168.4.1 pour y mettre ma Freebox, ensuite j’ai cherché l’adresse IP avec une appli que j’ai sur mon smartphone, adresse IP qui est aussi dans IDE Arduino/Outils/Port, sous réserve d’avoir lancé Port série de IDE Arduino, par contre Port série ne me donne pas l’adresse IP, pas compris avec cette manip, pas grave.
J’ai donc une adresse IP 192.168.1.37 qui me donne acnés à la page web du routeur, dans Paramètres, j’ai Adresse IP auto (DHCP) de coché, donc rien à faire si j’ai bien compris, hormis choisir UxIx2 (Source de mesures), par défaut j’ai une adresse IP fixe 192.168.1.245, elle sert à quoi cette adresse IP
Avec mes remerciements.
Cordialement.
Jean
André,
Je pense avoir compris, voir copie d’écran
https://ibb.co/qsqtMhH
Comme je vais avoir deux ESP32, automatiquement il aura une autre adresse IP, adresse qu’il me faudra mettre dans la section ESP Externe/Paramètres du premier ESP32 (le maitre)
Toujours dans « le comment je vois ça » avec deux ESP32, doit y un « maitre » et un esclave ????…. ou je me trompe.
Cdlt
Jean
Le premier qui collecte la puissance à une adresse IP1.
Le deuxième qui active le Triac a une adresse IP2, mais on lui donne dans les paramètres l’adresse IP1 pour qu’il sache où aller chercher les données de puissance.
Cdlt
L’adresse IP vous pouvez la trouver sur votre freebox à la rubrique DHCP.
Si vous restez en DHCP, un jour ou l’autre votre freebox peut changer l’adresse IP et vous ne trouverez plus l’ESP.
L’adresse …1.245 n’est qu’un exemple.
Allez dans votre freebox et à la rubrique DHCP, vous trouverez le champ d’adresse fixes ou les adresses non automatique DHCP et prenez une valeur pour votre ESP. Cela évitera les sauts d’adresses.
Cdlt
bonjour Andrée
j’utilise le UxIx2,
au niveau de la courbe de température ,celle-ci affiche des valeurs de -120° de temps a autre
connais tu ce souci ?? merci
bonne journée
Cela sera corrigé dans la V6 à venir d’ici qq jours. Parfois l’ESP est occupé et reçoit mal les valeurs de température.
Cdlt