Réalisez un Routeur Solaire avec un Linky (DIY)
Version V3.11 Linky remplacé par la version V4.00_RMS
Avec les panneaux solaires, dans une installation en autoconsommation, il est fréquent d’avoir de la surproduction d’énergie dont on ne sait que faire et qui est envoyée sur le réseau public. Une solution pour ne pas gaspiller cet excédent est de l’envoyer à un chauffe-eau électrique, un chauffage, une pompe de piscine…
Mais, pour un chauffe-eau ou un chauffage, gros consommateur d’énergie, il arrive de ne pas avoir assez d’excédent disponible pour couvrir à 100% leurs besoins.
Ici, nous allons réaliser un système qui envoi uniquement la puissance excédentaire au chauffe-eau ou chauffage en surveillant la puissance qui entre ou sort de la maison afin qu’elle soit nulle en exploitant les informations du compteur Linky installé dans les foyers français. Il est équipé d’une sortie d’informations numériques, couramment appelée TIC (Télé-Information Client). Celle-ci donne au client la possibilité de se renseigner en temps réel sur sa consommation électrique.
Le système de routeur proposé fonctionne avec une installation en monophasé ou en triphasé.
Tableau des Versions
Différentes versions de routeur ont été décrites :
| Version | Mesure courant / puissance | Actionneurs | Modulaire | Domoticz | MQTT / Home Assistant | Description |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Sonde Ampèremétrique Monophasé | Relais | Non | Oui | Non | Routeur Solaire. Mesure de Puissance avec un ESP32 |
| 2 | Sonde Ampèremétrique Monophasé | Triac + Relais | Non | Oui | Non | Réalisez un Routeur Solaire pour gérer la surproduction |
| 3.04_UxI | Sonde Ampèremétrique Monophasé | Triac + Relais | Oui | Oui | Oui | U x I : Routeur Solaire pour gérer la surproduction photovoltaïque |
| 3.11 Linky | Linky Monophasé ou Triphasé | Triac + Relais | Oui | Oui | Oui | Réalisez un Routeur Solaire avec un Linky |
Le routeur solaire, à l’aide d’un Triac, agit comme une vanne qui s’ouvre pour laisser passer la surproduction en surveillant le courant en entrée de la maison afin qu’il soit nul.
Modularité
Le système se décompose en trois fonctions :
– la mesure de puissance au niveau du Linky,
– le traitement à l’aide d’un microcontrôleur ESP32,
– les actionneurs avec un triac et des relais pour alimenter différentes charges.
Il peut s’éclater en différents modules pour s’adapter à des distances élevées entre le Linky et les équipements à alimenter. De simples relais pilotables par Wifi peuvent être contrôlés.
Pour les détenteurs de serveurs de domotique comme Home Assistant ou Domoticz, les informations principales du Linky peuvent être envoyées pour y être traitées.
Vidéo explicative
Réalisation
Branchement à la prise TIC
Le branchement à la prise TIC (Terminal Information Client) est détaillé sur la page https://f1atb.fr/capteur-linky-pour-routeur-photovoltaique/
ESP32
La lecture de la trame série reçue du Linky se fait par le micro-calculateur ESP32 sur la broche GPIO26. L’ESP32 est un micro-calculateur très puissant. Il dispose de 2 cœurs de calcul que nous utiliserons dans ce projet, de la mémoire RAM, ROM ainsi que du WiFi.
2 Leds vertes et rouges, sur les GPIO 18 et 19 renseignent sur le fonctionnement. Un clignotement simultané indique la recherche d’une connection WiFi. La verte clignote seule à chaque arrivée de trame du Linky en cas d’injection. La rouge ou jaune clignote en cas de consommation à chaque arrivée de trame du Linky.
Actionneur Gradateur / Triac
Pour ajuster le courant à injecter vers un 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 qui permet d’envoyer à l’ESP32 un signal de synchronisation avec le secteur pour caler en temps l’instant d’ouverture du Triac. Il existe en 16A ou 24A et est disponible chez Aliexpress.
Attention, le refroidisseur d’origine du Triac est largement sous-dimensionné si vous avez une charge de plus de 1000W, sachant qu’il devra fonctionner pendant plusieurs heures. Remplacez-le par un plus-grand. Vous dessoudez le Triac et le montez sur un gros refroidisseur. Pensez à raccorder le refroidisseur à la terre du secteur pour la sécurité.
Pour en savoir plus sur le gradateur : https://f1atb.fr/triac-gradateur-pour-routeur-photovoltaique/
Attention, ce système, permettant d’ajuster finement la puissance disponible, ne fonctionne que pour les chauffe-eaux électriques ou chauffages classiques dans lesquels se trouvent une résistance électrique et un thermostat électro-mécanique pour contrôler la température. Pour les autres, il faudra utiliser un relais en tout ou rien comme décrit ci-dessous.
Actionneur Relais
Ce projet permet l’ajout de relais sur les GPIOs libres de votre choix (sauf le 27) pour commander un ou plusieurs dispositifs suivant l’état de consommation ou injection de puissance au niveau de la maison. Sur le schéma plus haut, ils sont en GPIO17 et GPIO2.
Vous pouvez connecter un relais solide (SSR) ou un relais mécanique. Il en existe de nombreux de 10, 25 ou 40A. Ils doivent être commandables en 3.3V.
Schéma électrique global
Le schéma complet avec toutes les options se trouve ci-dessous. Il y a peu de composants.
Dans le cas d’une grande distance entre le Linky et les équipements, on peut couper par module. Un coupleur optique et un ESP32 uniquement près du Linky (comme dans le premier schéma plus haut), un ou plusieurs autres ESP32 avec un Triac et des relais près des équipements. On peut même de n’importe quel ESP32 commander des interrupteurs/relais pilotables par Wifi. Voir le chapitre du logiciel plus bas.
Pages Web
Le code installé sur l’ESP32 comprend un serveur Web qui permet d’afficher sur plusieurs pages, les différentes mesures et les paramètres de configuration. Il suffit de rentrer l’adresse IP ou le ‘hostname.local ‘ de l’ESP32 dans le champ d’adresse de votre navigateur web.
Page principale
En haut, une zone de menus pour choisir la page.
En dessous l’heure fournie par le Linky, précédée d’un E en été et d’un H en hiver.
Un tableau donne les valeurs Soutirées et Injectées :
– la puissance apparente instantanée en VA
– une estimation par calcul de la puissance active en W
– l’énergie active depuis 0h en Wh
– le compteur d’énergie active cumulée en Wh
Un deuxième tableau, donne l’état courant des actionneurs. Ici l’ouverture du Triac à 37% du temps. La régulation est en cours pour ajuster la puissance consommée/injectée de la maison autour de 0W. Un relais connecté à l’ESP pour piloter un chauffage est Off. Un relais distant piloté par Wifi a enclenché la filtration de la piscine.
Un premier graphe donne la puissance active en rouge et la puissance apparente en bleu-vert durant les 10 dernières minutes. Entre 0 et -2mn on est en phase de régulation, la puissance active est proche de zéro. Entre -2 et -8mn on est en surproduction malgré une ouverture de Triac à 100%. Entre -8 et -10mn, on est en régulation avec une puissance active proche de zéro. On remarque que durant les phases de régulation, la puissance apparente est très importante et chahutée. C’est un comportement normal. Durant une demi-sinusoïde de 10ms, on consomme et on injecte de la puissance pour avoir un bilan nul de puissance active. Cela se traduit par de la puissance apparente élevée. Il n’y a pas de somme algébrique signée, c’est une somme de carrée. Voir la vidéo sur les unités électriques https://youtu.be/xHhURisycmA
Plus bas sur la page, deux autres graphes donnent la puissance active (Soutirée-Injectée) sur 48H et l’énergie quotidienne (Soutirée-Injectée) en Wh sur un an. Ce dernier est stocké en mémoire ROM de l’ESP32 pour ne pas être perdu en cas de coupure de courant.
Page données brutes
Cette page, regroupe les données brutes sans traitement, telles que fournies par le Linky.
Un premier tableau, donne les principales valeurs pouvant vous intéresser pour le suivi de votre consommation. Il donne, par exemple, les pointes de consommation et d’injection des derniers jours. Ce tableau est plus fourni en triphasé, il donne certaines valeurs par phase.
Un deuxième tableau est la recopie du dernier message série reçu du Linky. Se reporter à la documentation d’Enedis, téléchargeable plus haut, pour décoder le message.
Un dernier tableau, fourni des informations sur l’ESP32, pour suivre son fonctionnement.
Page paramètres
Une page est dédiée principalement aux paramètres réseau.
L’adresse IP de l’ESP32 est définie par votre box internet (cocher la case DHCP) ou elle est fixée par vous-même.
Si pour obtenir les données du Linky, vous n’avez pas le coupleur optique branché sur cet ESP, mais un autre distant, cochez la case ESP Linky Externe et rentrez l’adresse IP de ce dernier.
Si vous souhaitez envoyer des données à Domoticz, mettez une période de répétition autre que 0 et remplissez les champs. Domotiz recevra la dernière puissance Active Pw (Soutirée – Injectée) connue.
Si vous souhaitez envoyer des données à Home Assistant via un broker MQTT, mettez une période de répétition autre 0 et remplissez les champs. MQTT recevra plusieurs topics :
– « linky/pva » la puissance apparente en VA
– « linky/pw » la puissance active en W signée
– « linky/pws » la puissance active soutirée en W
– « linky/pwi » la puissance active injectée en W
– « linky/easj » l’energie active soutirée du jour en Wh
– « linky/eaij » l’energie active injectée du jour en Wh
Et en option s’ils sont activés :
– « linky/triac » l’ouverture du Triac entre 0 et 100%
– » linky/action1″ état binaire 0 ou 1 de l’action1 ,action2 etc..
Extrait fichier mqtt.yaml - state_topic: "linky/pva" name: "Linky PVA" unique_id: linky_pva unit_of_measurement: VA device_class: apparent_power - state_topic: "linky/easj" name: "Linky E Soutirée Q" unique_id: linky_easj unit_of_measurement: Wh state_class: total_increasing device_class: energy - state_topic: "linky/eaij" name: "Linky E Injectée Q" unique_id: linky_eaij unit_of_measurement: Wh state_class: total_increasing device_class: energy - state_topic: "linky/pw" name: "Linky Power" unique_id: linky_pw unit_of_measurement: W device_class: power - state_topic: "linky/pws" name: "Linky PW Soutirée" unique_id: linky_pws unit_of_measurement: W device_class: power - state_topic: "linky/pwi" name: "Linky PW Injectée" unique_id: linky_pwi unit_of_measurement: W device_class: power - state_topic: "linky/triac" name: "Linky Triac" unique_id: linky_triac unit_of_measurement: '%' - state_topic: "linky/action1" name: "Linky Action1 Relais" unique_id: linky_action1
Attention, Domoticz et MQTT ne recevront des messages que si des données valides ont été reçues du Linky.
Lorsque l’on apporte des modifications à ces paramètres. Il ne faut pas oublier de les sauvegarder dans la mémoire ROM de l’ESP32 puis faire un ESP32 Reset pour que le système soit relancé avec les nouveaux paramètres.
Page actions
Cette page permet de configurer les actionneurs et de définir un planning de routage. Elle offre une grande flexibilité de configuration pour s’adapter aux divers besoins.
La première des actions est réservée au pilotage du Triac. Cocher la case pour l’activer. En cliquant sur + ou – on peut ajouter ou enlever des plages horaires. En déplaçant la souris horizontalement, on peut modifier les heures. Pour une plage horaire donnée, il y a 3 types d’action possible :
- Triac forcé à Off
- Triac forcé à On (100%)
- Triac s’ouvre entre et 100% si Pw (puissance active en entrée de maison) < Seuil à définir, Off si supérieure au Seuil. Seuil en général à 0.
Après chaque mesure reçue du Linky, le logiciel augmente ou diminue la durée de conduction du Triac. Cela permet après plusieurs mesures de s’approcher de l’équilibre pour avoir une consommation/injection au niveau de la maison proche du Seuil (en général 0W) que l’on a fixé. Quand on augmente de 10% la durée d’ouverture, l’effet ne sera pas le même si vous avez une charge de 500W max connectée ou une charge de 3000W. Un curseur permet d’augmenter ou de réduire le gain de l’asservissement ou la réactivité de l’ensemble. En regardant l’historique de 10mn, on voit si la réaction à toute variation de consommation est lente ou trop rapide, engendrant une oscillation de la puissance active (courbe rouge).
Les autres actions permettent de piloter des relais branchés sur les sorties GPIO disponibles (sauf le GPIO27) ou de piloter un relais distant comme le SonOff Mini R2 https://f1atb.fr/sonoff-mini-installer-son-firmware-simplement-par-le-wifi/
Il faut remplir les différents champs :
- Host: mettre « localhost » sans les « » si le relais est connecté à cet ESP32 ou l’adresse IP du relais distant
- Port: en général 80 pour une communication suivant le protocole http
- On : pour un relais local mettre « gpio=17&out=1 » si l’on souhaite mettre à 1 la sortie GPIO 17. Pour un relais externe distant, mettre la commande demandée par le constructeur
- Off: pour un relais local mettre « gpio=17&out=0&init=0 » si l’on souhaite mettre à 0 la sortie GPIO 17 et l’inialiser à 0 à la mise en route
- Répet: répétition périodique en s si besoin de la commande. Avec 0 la commande est envoyée une seule fois au franchissement du seuil.
Pour chaque plage horaire, il y a 4 types d’action de routage :
- Pas de contrôle: il ne se passe rien.
- Off : on force l’état Off du relais
- On: on force l’état On du relais
- Pw< et Pw> : si la puissance active est inférieure à un seuil, le relais passe à On. Si la puissance active est supérieure à un autre seuil, le relais passe à Off. Attention, il faut que le seuil(off) – seuil(on) soit supérieur à la consommation de l’équipement connecté pour éviter un risque d’oscillation toutes les 2s.
En fin de configuration, ne pas oublier de sauvegarder.
Chaque fois que vous sauvegardez, une nouvelle action vierge est proposée. Pour enlever une action, videz les champs.
Réalisation
La réalisation est très simple, à la portée d’un bricoleur, il y a peu de composants à interconnecter.
Si vous souhaitez mettre uniquement la partie mesure et le traitement près du Linky, une boite d’électricien fait l’affaire pour y implanter :
– un coupleur Optique LTV-814
– 2 résistances
– un ESP32 – Development Board
– une alimentation 5V/1A ou 0.5A avec une sortie micro-USB ou USB-C
– 2 LEDs de couleur
Exemples
Configuration complète regroupant Linky et chauffe-eau
Configuration avec Linky séparé du chauffe-eau et liaison Wifi entre les ESP32. Le même programme est implanté dans les 2 ESP32.
Configuration avec Le linky, le chauffe-eau et un moteur de piscine piloté par un relais/Wifi séparé. Le même programme est implanté dans les 2 ESP32. L’ESP32 du Linky pilote le relais/Wifi du moteur.
Le relais/Wifi du moteur peut être remplacé par un troisième ESP32 avec le même programme et un relais mécanique ou SSR (relais solide).
Longue distance
Pour ceux qui sont sur un grand terrain avec le Linky loin du routeur WIFI, l’utilisation d’un ESP32 avec une antenne déportée permet de doubler la portée du WIFI. On peut typiquement faire du 50m, là où votre smartphone ne captera plus le Wifi.
La sortie antenne sur connecteur SMA permet d’y rajouter une rallonge coaxiale pour placer l’antenne dans un endroit dégagé.
Approvisionnements pour une configuration complète
- La carte ESP32 (Development Board 2*19 pins) chez Aliexpress ou plus rapidement une carte 2*16 broches ESP 32 Wroom chez uPesy.fr)
- Une alimentation 230V – 5V 1A DC pour l’ESP32
- Un gradateur 16A ou 24A de RobotDyn suivant la puissance du chauffe-eau (Aliexpress)
- Résistance R1 1500 Ω 1/4 ou 1/8W
- Résistance R2 10000 Ω 1/4 ou 1/8W
- Résistances R4 et R5, 330Ω à 820Ω 1/4 ou 1/8W
- 2 LEDS en face avant
- 1 coupleur optique LTV-814 (Chine ou demandez à Google)
- Du fil de câblage et une plaque à trou pour le montage
- Un ou plusieurs relais SSR (solide) ou mécanique pilotable en 3.3V et supportant le courant demandé par la charge connectée
Exemple Routage
Maquette complète d’un routeur avec le capteur optique, un ESP32, 2 LEDs, un Triac, un relais solide et une alimentation 5V/1A. Le soleil est très changeant. Un autres routeur est connecté simultanément pour alimenter un chauffe-eau derrière un Triac et une pompe de piscine derrière un relais.
Diode verte clignotante = Injection vers le réseau public
Lampe du haut en tout ou rien avec un relais
Lampe du bas (100W) alimenté par le Triac. Regardez le filament.
Code Source
L’ensemble du code est écrit en utilisant l’IDE Arduino. C’est le même code quelle que soit la configuration modulaire choisie. Il est injecté dans un premier temps par la liaison série, puis une fois en place, on peut le modifier si besoin par le Wifi (voir le détail ici). Il faut, dans les préférences de l’IDE, faire appel au gestionnaire de carte de « Espressif » qui développe l’ESP32. Allez dans Fichier / Préférences et mettez l’adresse : https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
Le code source est composé de 9 fichiers installés dans le même dossier :
– Actions.cpp
– Actions.h
– pageHtmlActions.h
– page HtmlBrute.h
– pageHtmlMain.h
– page HtmlPara.h
– RouteurSolaire_V_3.10_Linky.ino (le programme principal)
– Stockage.ino
Le code source est disponible ici:
Dézipper l’ensemble et ouvrez dans l’IDE Arduino (version 2.xx) le fichier RouteurSolaire_V_3.10_Linky.ino.
Vérifiez que vous avez les bibliothèques installées sur votre IDE Arduino :
– RemoteDebug
– NTPClient
– PubSubClient
Pour la compilation du fichier RouteurSolaire_V_3.10_Linky.ino, veuillez sélectionner la carte ESP32 Dev Module ainsi que le port de COM de Windows sur lequel est branchée la carte par le port série. Avec certaines cartes, si le téléversement du code dans l’ESP32 ne se fait pas, il faut presser sur le bouton boot au début de la tentative de téléversement.
Premier lancement du programme
Au premier lancement du programme dans l’ESP32, le logiciel ne connait pas le nom et le mot de passe de votre réseau Wifi. Il va passer le WiFi en mode point d’accès. Sur votre Smartphone ou PC portable, regardez la liste des WiFi disponibles. Connectez-vous à celui qui porte le nom Linky-ESP32….., il n’y a pas de mot de passe. Ouvrez un navigateur web et rentrez l’adresse 192.168.4.1 qui correspond à l’ESP32. Il va vous renvoyez une page vous demandant le nom du WiFi auquel se connecter à l’avenir et le mot de passe.
Regardez, le moniteur série de l’Arduino, vous trouverez l’adresse IP sur votre réseau Wifi qui a été attribuée par la box (DHCP) qui gère le réseau. Appuyez sur Reset si besoin pour relancer le démarrage de l’ESP32 et sa connexion au réseau WIFI que vous lui avez indiqué. Rentrez cette adresse IP dans un navigateur Web connecté à votre réseau et vous serez connecté à l’ESP32. Il n’y a rien à modifier dans le code comme dans la version V2.
Au démarrage ou après un « Reset », les 2 LEDs clignotent simultanément lorsque l’ESP32 cherche à se connecter au réseau WIFI.
Adresse IP Fixe
Si vous souhaitez fixer vous-même l’adresse IP, allez faire un tour auprès de votre box à la rubrique réseau / DHCP, vous trouverez le champ des adresses dynamiques. Par exemple, souvent les Livebox d’Orange attribuent des adresses dynamiques DHCP entre 192.168.1.10 et 192.168.1.150. Il vous reste alors un champ libre pour attribuer vos propres adresses entre 192.168.1.151 et 192.168.1.253. Fréquemment, les .254 et .255 sont réservés à autre chose. Vous pouvez ainsi donner comme adresse 192.168.1.200 à l’ESP32 si aucune autre machine sur le réseau occupe déjà cette adresse.
IPAddress gateway correspond à l’adresse IP de votre box. C’est elle qui fait la passerelle (gateway) avec le monde extérieur. Chez Orange, c’est en général 192.168.1.1. Chez Free, c’est plutôt 192.168.0.254. Les trois premiers chiffres 192.168.0 ou 192.168.1 doivent être les mêmes pour la box et votre ESP.
Arduino OTA
Le code inclut la possibilité de le mettre à jour non pas par la liaison série entre le PC et l’ESP mais via le Wifi. C’est la fonction Arduino OTA (On The Air). Dans l’IDE Arduino, allez à Outils/Port/Réseau Port vous y trouverez mentionné la carte ESP32 du routeur. Sélectionnez là et le téléchargement se fera via le Wifi et non plus le port série. L’IDE Arduino vous demande un mot de passe lors de la compilation. Répondez n’importe quoi, 1 lettre minimum. Cette fonctionnalité est bien utile, une fois le routeur implanté probablement loin de votre PC.
Remarques
Si vous regardez les premières lignes du programme, il y a 2 constantes :
#define HOSTNAME « Linky-ESP32-«
#define CLE_Rom_Init 1234567890
La première définie le début du nom de votre ESP sur le réseau, le deuxième est une clé qui permet de tester si le programme a déjà tourné. Au premier lancement, la mémoire de stockage en ROM est virginisée, par la suite, elle contiendra tous les paramètres de configuration et l’état des compteurs d’énergie en Wh chaque jour à 0h. Si vous voulez, virginiser à nouveau la mémoire, changé la constante. Attention, votre ESP32 repartira en mode point d’accès, puis une fois le réseau WiFi connu, il aura une adresse IP obtenue par la box internet (DHCP).
Debug en ligne
Si vous êtes branché par le port série à l’ESP32, les messages de debug sous la forme Serial.print(…) ou Serial.println() sont disponibles sur le moniteur de l’IDE Arduino à 115200 bauds.
Si vous êtes branché uniquement en Wifi, le debugger de Joao Lopes est implanté dans le logiciel. Il est accessible par le navigateur web. Téléchargez le code ici: https://github.com/JoaoLopesF/RemoteDebugApp , décompressez le zip dans un dossier quelconque et cliquez sur index.html. Rentrez l’adresse IP de l’ESP32 pour obtenir les messages Debug.print() ou Debug.println(…) .
Bugs Soft
Attention, si vous n’arrivez pas à communiquer entre votre PC et l’ESP32, c’est qu’il vous manque le driver pour l’interface USB. En général, c’est le CP2102 qui se trouve sur la carte ESP32. De nombreux Tutos sur internet expliquent comment l’installer. Exemple: https://techexplorations.com/guides/esp32/begin/cp21xxx/
Sur certaines configurations, lors de la compilation, il y a une erreur de librairie inexistante :…..include <hwcrypto/sha.h>
Avec un éditeur de texte, ouvrez le fichier dans vos bibliothèques Arduino C:/Users/Utilisateur/Documents/Arduino/libraries/RemoteDebug/src/utility/Websockets.cpp
Le début de l’adresse peut changer suivant l’utilisateur. Retrouvez le dossier Arduino pour localiser le fichier dans les sous-dossiers.
A la ligne 42, remplacez :
#include <hwcrypto/sha.h>
par
#include <esp32/sha.h>
Ne me demandez pas pourquoi, sur mon PC de bureau, je n’ai pas besoin de faire cette modification, sur mon PC portable, j’ai besoin.
Diagramme fonctionnel
L’ESP32 est un processeur bi-coeur. Le coeur 0,collecte les données du Linky. Le coeur 1 gère les communications Wifi.
Watchdog
Le fonctionnement de l’ESP32 est surveillé par un watchdog (chien de garde). Si aucun message n’est reçu du Linky local ou distant pendant 120s, l’ESP32 se reset. Si vous ne voulez pas être embêté par cela durant des essais, passez en commentaire //les lignes ou il y a ..wdt..
Comparaison Routeur à sonde ampèremétrique / Routeur avec un Linky
La version V2 du routeur utilise une sonde ampèremétrique ( https://f1atb.fr/realisez-un-routeur-solaire-pour-gerer-la-surproduction/) . La principale différence entre les 2 versions vient de la vitesse de réponse de la boucle d’asservissement en cas de variation de consommation dans la maison. La sonde ampèremétrique permet une mesure du courant et de la puissance toute les 40ms. Le routeur avec le Linky, mesure la puissance toutes les 2 secondes. Il mettra plus de temps à rejoindre l’équilibre. Par contre il est un peu plus simple à réaliser et fonctionne en triphasé.
Exemple de routage et régulation à Zéro Watt
Dans cet exemple, l’ouverture du triac vers le chauffe-eau est d’environ 50% du temps (5ms). Le système se régule pour avoir une puissance échangée avec le réseau public autour de 0W . Sur une durée d’une demi sinusoïde de 10 ms, on a une première période où l’on injecte de l’énergie puis le Triac s’ouvre, on consomme de l’énergie sur le réseau.En faisant une centaine de mesures du produit U*I sur la période de 20 ms on a un résultat proche de zéro en Watt. Par contre, pour la puissance apparente qui est le produit de la tension et du courant efficaces qui ne tient pas compte du signe (voir vidéo ci-dessous), on a une valeur importante en VA.
Votre fournisseur d’électricité vous facture en fonction des W ou Wh et non pas sur le VA (puissance apparente).
Affichage distant
Si on souhaite afficher la puissance consommée ou injectée en temps réel dans un endroit de passage de la maison, il existe un afficheur très simple qui s’allume lorsque l’on passe à côté. https://f1atb.fr/affichage-a-distance-consommation-ou-surproduction-electrique/
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,
Je vous lis depuis quelque temps. En début d’année, je me suis lancé aussi dans l’étude d’un routeur (avec ESP32) avec comme référence de calcul un compteur d’énergie SDM230 Eastron qui communique avec mon système via une ligne RS485 en Modbus RTU.
Cela fonctionne plutôt bien, avec moins de 1% d’injection par rapport à l’énergie routée. J’ai d’ailleurs récupéré la partie commande SSR de votre routeur V2.
J’avoue que votre idée d »utiliser les fonctions du Linky est géniale. Avez vous une idée du taux d’injection avec cette nouvelle version ?
Merci, pour toutes vos idées et votre partage. Jean-Claude
Jean-Claude
Je n’ai pas encore assez de recul pour avoir des idées sur le taux d’injection résiduel. Après, c’est pas trés grave s’il en reste un peu.
Cdlt
André
Bonjour & Bravo André,
tj aussi impressionné par votre. travail.
mon Linky Tri est déjà en mode Standard.
il ne me manque que quelques composants et je me lance dans ce routeur modulaire.
chapeau bas📢👍
Merci
Mon Linky se trouve à l’entrée de mon domicile, à environ 60 m de l’habitation. Une liaison filaire sans travaux importants est difficile. Vous qui connaissez bien le monde de la radio, pensez vous que l’on puisse trouver un module radio capable de transmettre les informations du linky au routeur ?
Merci ! Cdt
Je suppose que vous avez le 230V disponible à coté du Linky. Dans ce cas faite le montage que je propose et acheté un ESP32 avec une antenne externe pour améliorer la distance du WIFI. https://fr.aliexpress.com/item/1005005306335907.html
Si cela ne suffisait pas, il faudrait une antenne directive 2.4GHz qui apporterait plus de gain.
Cdlt
Bonjour,
Pour la partie radio communication arduino j ai déjà fait plusieurs systèmes avec des émetteurs hc-12 433mhz 10mw en liaison uart . une très bonne portée plusieurs km en champs libre et 200m avec obstacles mur de maison, arbres… mais la liaison n est pas securisé. Ça peut être une piste 🤷♂️
Effectivement, j’ai une source d’alimentation à proximité. Bonne idée avec ce type d’ESP32 auquel je n’avais pas pensé.
Je vais regarder ça d’un peu plus près. Encore merci ! Cdt
J’ai vu sur Internet une personne qui a fait des liaisons entre 150 et 300m avec la petite antenne. Tout dépend aussi du dégagement de ces antennes. Probablement que celle coté Linky sera facile à mettre en extérieur, mais il y a aussi l’antenne de la box internet.
Cela m’a donné l’idée de tester. J’ai commandé 2 ESP32 avec antenne séparée.
Cdlt
Bonjour et félicitations pour cet article et la vidéo très claire qui l’accompagne. Vous citez la carte ESP32 (Development Board 2*19 pins) disponible chez Aliexpress ou celle 2*16 broches ESP 32 Wroom chez uPesy.fr. Hormis le nombre de broches quelles sont les différences fonctionnelles entre ces 2 cartes ?
Cordialement
Les différences ce sont les GPIO accessibles ou pas de l’ESP32. Sur le site de uPesy.fr, il y a un bon article sur les caractéristiques des différents GPIO.
https://www.upesy.fr/blogs/tutorials/esp32-pinout-reference-gpio-pins-ultimate-guide#f6712c248babbec313ba2936c79
Cdlt
Bonjour André, Je rajoute mes félicitations à celles de mes collègues; cette dernière version est une véritable pépite!
J’ai déja réalisé un montage avec un ESP8266 (Lolin D1 mini) pour récupérer les données de mon Linky . Est ce qu’on peut adapter votre code (notamment les GPIO) configuré pour un ESP32 et le passer sur mon ESP3266?
Pour ma culture personnelle: vous créez un port RX2 et TX2 alors que ces ports existent en natif et qu’ils ne sont pas utilisés. Y a t-il une raison particulière?
Encore merci
Par défaut UART2 se trouve sur les GPIO 16 et 17, mais vos pouvez utiliser d’autres. Comme la partie droite de l’ESP est tournée vers le Triac et relais, j’ai préféré utiliser des entrées sur le côté gauche. Il n’y a pas d’autres raisons.
Pour gérer le Triac, on a besoin de 2 interruptions :
– une interruption toutes les 10ms au passage par zéro de la tension secteur. C’est le signal Zc qui la déclenche.
– une interruption toutes les 100 micro secondes pour déclencher au bon moment l’ouverture du Triac. C’est une horloge interne à l’ESP32 qui la déclenche.
Dans un ES8266, on a pas ces 2 modes d’interruptions.
Cdlt
Merci beaucoup André pour votre réponse. Donc je range mon Wemos D1 mini et je modifie la platine V2 (que j’avais pratiquement terminée) pour passer à la V3
Bonjour et merci bcp pour votre travail, par contre y a t-il un moyen de consulter la page web a l’extérieur de ma maison en 4G ?
Et aussi je n’ai pas réussi a remonter les info dans mon Home Assistant.
Merci pour votre aide.
Cordialement.
Pour avoir les infos en dehors de chez vous, il faut programmer votre box internet. Au chapitre NAT, vous pouvez transférer les messages. C’est comme un central téléphonique d’entreprise (autrefois). Tout ce qui arrive sur vote box à l’adresse IP (?) et port (ex 6000) est transféré sur le port 80 de l’ESP32 à l’adresse IP (numéros de téléphone) interne.
Cela est facile si vous n’êtes pas chez Orange qui change l’adresse IP de votre box tous les quinze jours.
Cdlt
André
Bonjour,
Attention, si vous ouvrez un port externe de votre box vers votre ESP32 via un NAT vous exposez votre réseau local, hors de ce que j’en sais la bibliothèque WebServer.h du ESP32/Arduino n’est pas sécurisé contre les attaques informatiques, et le code de la version 3.0 ne contient pas de contrôle d’accès pas mot de passe +/- MD5.
Il me semble que ce point fait partie des limitation de plusieurs bibliothèques server web du ESP32.
Cordialement,
OK, il n’y a pas de protection particulière pour avoir une interface simple. Rien interdit d’en rajouter. Mais quel est le risque? Si quelqu’un lit vos données Linky ou modifie la programmation, c’est pas très grave et je pense que la probabilité que cela arrive est très faible. Il n’y a rien à gagner.
Après, vous pouvez ne pas ouvrir sur l’extérieur ou mettre d’autres dispositifs comme un VPN.
Cdlt
Bonjour,
Tout juste pour le VPN, ceci semble la solution la plus raisonnable pour mettre en place un accès externe.
Notez que dans les commentaire même de la bibliothèque WebServer / AsyncWebServer il est explicité que le système d’autentification n’est pas fait pour résister à une attaque et que les mots de passe sont accessibles car non protégé.
Seul une utilisation de NVS + Espressif IDE permet de disposer d’une cryptographie pour conserver des données cryptés dans la mémoire du ESP32, ceci n’est pas accessible avec les outils des bibliothèques Arduino.
Cordialement,
André, sans vous contraindre, pourriez vous m’apporter une réponse à mon message ci-dessus.
Merci
Bonsoir André,
Etant parti pour faire une V2 je crois que je vais choisir la V3 car plus simple (pas de mesure de U/I) . Par contre pour l’opto ltv-814 avez vous éventuellement une équivalence à conseiller ?
Merci a vous
Thierry
Je ne connais pas bien le marché des optos pour vous proposer des équivalents. Il coute très peu cher, quelques centimes mais il faut payer souvent d’importants frais de livraison. Essayer Google shopping ou e-Bay. Moi j’en ai commandé 100 pour 10€ en chine. 100 pour avoir une livraison en 12 jours.
Bonjour, pas mal de kit de démarrage pour ardiono/esp32 contiennent un ou deux optocoupleur 4N35 qui fait/font la même chose.
J’en ai 1 que j’essairais dans quelques jours/semaines selon la vitesse de déploiement de mon installation.
Cordialement,
NON. ATTENTION
Le 4N35 ne fonctionnera pas dans le cas du Linky. Il n’y a qu’une seule diode en entrée.Il ne fonctionne que dans un sens. Avec le Linky on a un signal alternatif, il faut conduire dans les 2 sens. Le LTV-814 avec ses 2 diodes en parallèle de sens opposé le fait parfaitement.
Cdlt
Ah, super, merci pour cette explication !
Cordialement,
et si je met un pont de diodes en entrée du 4N35 ? ça devrait permettre de redresser pour n’avoir plus que un sens non ?
No,n vous allez rajouter du seuil de diode et près du passage à zéro en entrée, vous allez avoir une montée à 1 du signal de sortie.
bonjour
je fais des tests de la V3 ,je vois pas dans le moniteur série de connexion au serveur MQTT j ai bien tous renseigné dans les paramètres
j ai aussi un reboot toutes les 4 minutes environ?
j ai ca dans le moniteur série
E (138228) task_wdt: – Task_LectureLin (CPU 0)
E (138228) task_wdt: Tasks currently running:
E (138228) task_wdt: CPU 0: IDLE
E (138228) task_wdt: CPU 1: IDLE
E (138228) task_wdt: Aborting.
abort() was called at PC 0x400f0529 on core 0
Backtrace:0x400838b9:0x3ffbea9c |<-CORRUPTED
ELF file SHA256: 0000000000000000
Rebooting…
ets Jun 8 2016 00:22:57
Vous avez un Reboot car le système ne reçoit rien du Linky. C’est le watchdog qui fait son travail.Apparemment, vous faites des essais et n’êtes vous n’êtes pas branché.
Si vous voulez ne pas être embêté par le watchdog, passé en commentaire toutes les lignes avec wdt_…
Domoticz et MQTT recoivent des données si l’ESP32 a eu des messages valides du Linky.
Je vais préciser cela dans la description du projet.
c est pour ca que je n ai pas de remonté dans home assistant via MQTT?
sur la V3 il manquerai une sonde DS18B20 pour avoir la température cumulus?
Oui c’est pour cela que MQTT ne reçoit rien. Voir ligne 667 à 675.
Bonjour je ne trouve pas l’emplacement pour pouvoir mettre le ssid et le password comme sur la version précédente
//WIFI
const char* ssid = « ****** »; //Put here your WIFI SSID
const char* password = « ***** »; //Put here the WIFI password
pouvez vous me renseigner a ce sujet merci pour votre retour
Il ne faut rien toucher dans le code. Au premier branchement c’est l’ESP qui va emettre. Ouvrez un smartphone ou un PC avec le WIFI. Connectez vous au réseau qui porte le nom Linky… Dans un browser rentrez l’adresse 192.168.4.1 et renseignez le nom (SSID) à utiliser.
Sur le moniteur série de l’Arduino, va s’ecrire l’adresse IP qui a été donnée par votre Box à l’ESP. Ouvrez un navigateur sur votre réseau et connectez vous à l’adresse.
Relisez la procédure sur le site au chapitre « Premier lancement du programme ».
merci je vais essayer bonne soirée
Bonjour et merci pour ce remarquable travail, j’utilise domoticz, mais je débute et n’ai pour le moment que des switchs tasmota de fonctionnels, et je ne sais pas trop quel type de matériel choisir dans la liste pour connecter le routeur, auriez vous un exemple de config domoticz?
Dans matériel, vous choisissez Dummy. Là, vous créez un capteur de type compteur. Vous rentrez le numéro d’index du dispositif que Domoticz aura donné.
Cdlt
Merci pour votre réponse rapide, j’ai réussi à tout paramétrer.
Bonjour André
Merci pour cette version plus simple et très aboutie.
J’ai juste une question, est-ce possible de forcer l’ouverture du Triac à 100% ou de le fermer 0% via requête http ?
L’idée étant de pouvoir piloter également le triac en tout ou rien via un logiciel de Domotique (comme domoticz dans mon cas)
En vous remerciant encore
Dans la version V3.00_Linky, c’est pas possible. Techniquement c’est facile mais il faut décider d’une règle. Que fait-on de la commande calculée en interne du Triac? Si Domoticz s’arrete.
– on ignore
– on ignore pendant un instant
Différents scénarios sont possibles.
Un scénario serait comme pour les autres actions d’avoir un mode « pas de contrôle » pendant une période horaire. qui accepterait alors les contrôles externes.
Cdlt
Bonjour,
Pleinement satisfait de la v2 j’ai bien envie d’essayer la v3, j’aurais juste deux questions :
– je suis chez EDF et quel numéro appeler pour passer du mode historique au mode standard ?
– avez vous le lien pour commande de l’optocoupleur sur aliexpress, ou autre ?
Merci encore pour ce partage et pour ce boulot au top dans lequel je n’aurais jamais eu un taux d’autoconsommation aussi élevé !!
Pour EDF, de mémoire j’ai trouvé un numéro de téléphone sur le site web ou je vois ma consommation..
Pour les coupleurs LTV-814, tapez dans Google LTV-814, vous en trouverez pleins. Le problème, c’est qu’il coûte quelques centimes et que vous avez des frais de livraison élevés. Personnellement, j’en ai acheté 100 pour 10€ chez Aliexpress pour les avoir en 12 jours. Vous en trouvez aussi chez E-Bay ou Amazon.
Pour info, voici le lien pour la demande en ligne une fois connecté à l’espace client EDF :
https://particulier.edf.fr/fr/accueil/espace-client/contact/demande/formulaire/decret-conso.html#/selection-droit-exerce
Bonjour,
J’ai regardé vos vidéos avec intérêt. J’ai suivi ce tuto à la lettre pour programmer l’ESP32 et… super j’ai réussi. J’attends maintenant de recevoir le coupleur optique LTV-814 pour voir si les données remontent bien dans un premier temps.
Merci pour toutes les explications
Félicitations. Une remarque: l’ESP32 va se reseter toutes les 120s en l’absence de signal en provenance du Linky. C’est la fonction watchdog qui fait cela.
Cdlt
Bonjour,
Pour l’instant, je ne vois pas de Reset …Il ne donne pas l’heure du Linky et les valeurs affichées sont à 0; ce qui est normal vu que l’ESP n’est pas encore relié au compteur Linky.
cordialement
Salut André
Bravo. Cette version est effectivement très simple à réaliser. La V2 fonctionne à merveille chez moi et n’ayant pas encore de Linky, je suit ça de prêt. Je réaliserai la V3 quand ils me l’installeront ( j’en profiterais pour demander la prog » standard »)
Encore bravo et merci pour le job.
73’s
Vous pouvez garder la V2 qui marche bien. Dans quelque temps, je publierai une nouvelle version qui s’appellera V3.00_Sonde. Elle aura les mêmes fonctionnalités que le V3.00_Linky mais avec la sonde en capteur.
La version avec la sonde qui effectue une mesure de puissance toutes les 40ms réagit plus vite que celle avec Linky qui fait une mesure de puissance que toutes les 2s environ.
Bonjour André, merci et félicitations pour cette nouvelle réalisation que vous partagez. Certe cela demande beaucoup moins de mise au point que la V2, mais une régulation à 2 secondes ce n’est pas l’idéal.
J’ai réalisé la V2 et j’en suis pleinement satisfait, le top du top serait la V3 + la régulation avec la pince ampèremétrique de la V2 😊.
En tout cas merci et bravo pour ce travail.
Comme vous pouvez le lire plus haut. C’est prévu, la V2 va évoluer en V3.00_Sonde. On y trouvera les fonctionnalités de la V3 avec une sonde plus rapide à réagir quand la consommation varie. Donnez-moi un peu de temps. La V3, avec 3000 lignes de code m’a demandé 3 mois de développement.
Cdlt
La « V4 » idéale serait d’avoir les mêmes fonctionnalités que la V3 mais avec 2 sondes : celle qui mesure le courant soustrait ou injecté et une sonde qui permet de suivre ce qui est envoyé au chauffe eau.
Avec un pilotage débrayable en manuel qui se ferait via requête HTTP et ce serait royal ! 😊
Pourquoi allez-vous me dire. Car je déleste sur pompe de piscine et sur chauffe eau. Parfois le temps de la journée fait en sorte que le CE ne reçoit pas beaucoup d’énergie. Mais en même temps, ma consommation d’eau chaude et l’emplacement / isolation de mon CE ne nécessite pas d’injecter de l’énergie en heure creuse pour le faire chauffer à 100%. Par conséquent, à l’heure actuelle je coupe la chauffe de ce dernier la nuit (via un interrupteur domoticz) et cela lui permet de ne pas chauffer donc de consommer de l’énergie qui n’est pas nécessaire.
La chauffe se fait le lendemain quand la production solaire est meilleure. (oui, c’est ça la limite) mais ça permet aussi de couper la chauffe facilement lorsque nous sommes absents.
De mon côté je suis toujours sur la V2 sur laquelle je vais tenter de mettre une sonde de mesure pour comptabiliser et envoyer vers Domoticz ce que l’on envoie au chauffe eau. Quand j’aurai un peu de temps
Une deuxième sonde, il faut faire attention parce qu’avec 2 lectures analogiques en boucle pendant 10ms, on arrive à prélever environ 120 mesures. Il en faut 100 pour la mesure de I et de U. Une mesure de plus pour le courant de la sonde du ballon risque de ne pas passer, sauf à réduire le nombre d’échantillons prélevés.
Je vais attendre la v3.00_sonde du coup car le fonctionnement de la v2 est vraiment top !
Pourriez vous éventuellement ajouter un relais supplémentaire sur cette version, en ce qui me concerne j’ai adapté la v2 avec 4 SSR et envisage un 5ème mais la v3 c’est un autre niveau de prog et je ne pense pas être capable de le faire, vous avez fait fort, très fort !!! 😅
Merci encore !
La version V3.00_Sonde aura comme la V3.00_Linky la possibilité de mettre des relais sur toutes les sorties GPIO libres. Cela donne de la marge.
Avec un deuxième ESP32, vous pouvez encore en rajouter….
@+
André
Bonjour André
Toujours à pointe avec cette nouvelle version (compatible triphasée). Juste une question : je suis déjà équipé d’une TIC commercialisée par Lixee. Un avis dessus ? Elle publie via MQTT les infos … par contre j’ai vraiment l’impression que la latence est bien plus importante que 2s même en la réglant avec measurement_poll_interval à 2s (60s par défaut) et même elle n’est pas régulière !
Bonjour André, bravo pour votre travail et surtout pour votre vitesse de réponse à toutes les questions, impressionnant !!!
Bonjour André, merci pour cet excellent travail ! Me concernant, j’ai le Linky loin de mon ballon d’eau chaude et derrière un second tableau électrique. Par conséquent, je souhaiterais pouvoir mettre un module près du Linky pour relevé les valeurs, et le routeur près du ballon. Pouvez-vous m’expliquer et m’aider à réaliser la communication entre le module et le routeur ? Faut-il passer par un logiciel intermédiaire comme Home Assistant ?
Relisez bien le texte. Tout est normalement expliqué. Vous mettez un ESP32 et le coupleur optique près du Linky. Vous mettez un deuxième ESP32 avec le Triac près du chauffe-eau pour le piloter. Les 2 ESP32 communiquent via le Wifi. C’est le même logiciel pour les 2. Dans la page paramètres du deuxième vous précisez d’aller chercher les données du Linky chez le premier.
Cdlt
Entendu merci. C’est cette deuxième partie concernant le logiciel sur la partie routeur ainsi que le paramétrage logiciel qui n’était pas clair pour moi.
Bonjour, je rencontre un pb à la compilation. J’ai résolu celui du hwcrypto/sha.h ligne 42 grâce à vos conseils. Mais maintenant , je bute sur une autre erreur : Compilation error: unused variable ‘adresse_max’ [-Werror=unused-variable].
Le programme surligne la ligne 768.
Est-ce que cela vous parle ?
J’ai trouvé la solution, si cela peut servir à d’autres. Dans Arduino IDE, j’ai changé le niveau d’avertissement du compilateur à « Default » dans les préférences, et c’est passé.
Merci pour votre remarque. J’ai noté que pour la prochaine version, il faut que je passe en mode verbeux pour enlever tous les avertissements de compilation avant de la publier.