Routeur Multi Source
Monophasé ou Triphasé
Un routeur Photovoltaïque a besoin de connaître 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
Le module Shelly Em (Monophasé) ou Shelly 3Em (Triphasé) permettent la mesure de la puissance et le sens de transfert. On peut en extraire les données en temps réel, plusieurs fois par seconde, par Wifi.
Le Shelly Em dispose de 2 canaux. Un est affecté à la mesure de puissance derrière le disjoncteur principal, l’autre peut servir à mesurer une consommation particulière ou de la production photovoltaïque. Il n’affecte pas le fonctionnement du routeur.
Le Shelly 3Em pour le triphasé dispose de 3 sondes de courant pour mesurer la puissance échangée sur chacune des phases.
Merci à Gilles, Gérard et Nans de m’avoir ouvert un accès distant sur leur Shelly afin de développer et tester cette solution depuis chez moi.
Mesure de puissance
La mesure de puissance s’effectue par une mesure de tension et une mesure de courant à l’entrée de la maison. Les données sont collectées toutes les 400ms environ pour la voie qui mesure la puissance en entrée de maison via le Wifi à l’adresse :
- Shelly Em
- <adresse IP du Shelly>/emeter/0 pour la voie 0
- <adresse IP du Shelly>/emeter/1 pour la voie 1
- Shelly 3Em
- <adresse IP du Shelly>/status
Le Shelly renvoi un message au format Json :
{« power »:-2107.01, »reactive »:-620.57, »pf »:0.96, »voltage »:230.68, »is_valid »:true, »total »:1255246.3, »total_returned »:67188.9} pour le Shelly Em
Les messages sont similaires pour les versions Pro Em, Pro 3Em et Pro Em 50.
Traitement
Pour collecter les mesures et effecteur les traitements, 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 ou Ethernet pour faire du reporting à distance sur une page web ou un système de domotique.
Actionneurs
Gradateur – Triac
Pour ajuster le courant à injecter vers le chauffe-eau ou un chauffage, on utilise un gradateur de chez RobotDyn composé d’un Triac et d’un système de détection du passage à zéro de la tension. Il existe en :
Relais
Ce projet permet l’ajout de relais sur les GPIOs libres de votre choix pour commander un ou plusieurs dispositifs suivant l’état de consommation ou injection de puissance au niveau de la maison.
Vous pouvez connecter un relais solide (SSR). Il en existe de nombreux de 10, 25 ou 40A. Ils doivent être commandables en 3.3V.
Vidéo de présentation
Schéma global Shelly Em
Le schéma ci-dessous décrit le câblage électrique du routeur en version entrée « Shelly Em » comme en version Enphase ou ESP extérieur. C’est une solution très intéressante par sa simplicité de réalisation. Quelques modules à interconnecter avec des fils d’électricien et des fils Dupont femelles.
La sortie du Triac alimente le chauffe-eau . On peut rajouter en option des relais sur les GPIOs disponibles. Les LEDs + résistances visibles sur d’autres schémas sont remplacés par des modules LEDs précâblés. Ainsi, on évite les soudures.
