U x I : Routeur Solaire pour gérer la surproduction photovoltaïque (DIY)
Modulaire — Flexible — Réactif
Version V3.04_UxI , remplacé par 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…
Un rapide calcul, pour un chauffe-eau de 200l, équipé d’une résistance chauffante de 2400W, montre qu’il faut près d’une heure de chauffe, soit 2.3 kWh pour monter l’eau de seulement 10°.
200l*1000gr*4.18Joule*10°/3600s=2322 Wh = 2.3kWh
Chaque jour, c’est plusieurs kWh qu’il faut fournir au chauffe-eau. Pour un système classique, on effectue cela de nuit à un tarif réduit. En cas de surproduction dans la journée des panneaux photovoltaïques, il faut envoyer cette énergie au chauffe-eau. C’est une superbe batterie de stockage d’énergie. Mais, comme il est fréquent de n’avoir que quelques centaines de watts disponibles et non pas la puissance de 2400 w que demande la résistance du chauffe-eau en branchement classique, le routeur proposé ici ne fournit que cette puissance disponible.
Tableau des Versions
Différentes versions de routeur ont été décrites. La version 3.00_UxI remplace la version 2 devenue obsolète. Le hardware est inchangé, mais l’exploitation est plus simple et plus flexible.
| 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 |
Ce routeur propose deux types de contrôle de la puissance excédentaire :
- à l’aide d’un Triac, agissant comme une vanne qui s’ouvre pour laisser passer la surproduction disponible en surveillant la puissance qui entre ou sort de la maison afin qu’elle soit nulle à l’aide d’une sonde de courant branchée derrière le compteur.
- à l’aide de relais pour enclencher un moteur, une pompe
La régulation fine au Watt près, par Triac, ne fonctionne que pour les chauffe-eaux électriques ou les chauffages classiques dans lesquels se trouve une résistance électrique et un thermostat électro-mécanique pour contrôler la température. Les dispositifs à base d’électronique de contrôle doivent être alimentés en tout ou rien à l’aide de relais.
Modularité
Le système se décompose en trois fonctions :
– la mesure de puissance au niveau du disjoncteur principal ou 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 disjoncteur et les équipements à alimenter. De simples relais pilotables par Wifi peuvent également être contrôlés.
Pour les détenteurs de serveurs de domotique comme Home Assistant ou Domoticz, les informations de puissance et d’état des actionneurs peuvent être envoyées pour y être traitées.
Matériels
Pour réaliser l’ensemble, il faut les matériels suivants:
Capteur du Courant
Pour mesurer le courant en entrée de la maison, on utilise un capteur de courant dans lequel on fait passer le fil de phase du secteur. En sortie, agissant comme un transformateur, il fournit un courant identique, mais 2000 fois plus faible. Ce courant est envoyé aux bornes d’une résistance et dont on mesure la tension générée.
Capteur de la tension
Pour mesurer la tension, on utilise un transformateur bobiné classique abaisseur de tension qui nous isole du secteur. Par exemple un 230v/6v. Il faut un modèle le plus petit possible, on ne prélève aucune puissance. Cela n’est plus très facile à trouver. Un transformateur, dit de sonnette, peut faire l’affaire.
Pour les détails de montage se référer à cet article.
Micro-Calculateur ou Microcontrôleur
Pour effectuer les mesures de tension et 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,
– une bonne capacité de calcul
– une liaison WIFI pour faire du reporting à distance sur une page web ou un système de domotique.
Gradateur – Triac
Pour ajuster le courant à injecter vers le chauffe-eau, 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 16A ou 24A et est disponible chez Aliexpress.
Attention, le refroidisseur d’origine du Triac est largement sous-dimensionné sachant qu’il devra fonctionner pendant plusieurs heures. Remplacez-le par un plus-grand en dessoudant et déplaçant le Triac. Pensez à raccorder le refroidisseur au fil de terre pour la sécurité.
Pour en savoir plus : https://f1atb.fr/triac-gradateur-pour-routeur-photovoltaique/
Raccordement à l’ESP32
Mesure
La mesure des 2 valeurs représentant la tension et le courant prend environ 150uS. En pratique, on prévoit sur une période de 20ms (1/50Hz) de prélever 100 couples de valeurs, ce qui donnera une bonne description de la tension à priori sinusoidale et du courant souvent chahuté par les alimentations à découpage.
Pour bien caler dans le temps chaque mesure, on utilise le compteur des micro-secondes de l’ESP32.
Toutes les 40 ms, on effectue :
– la mesure des tensions et courants durant 20ms
– une moyenne sur les dernières mesures pour lisser et réduire le bruit de mesure
– le calcul du courant efficace Ieff
– le calcul de la tension efficace Ueff
– le calcul de la puissance apparente Pva en kVA
– le calcul de la puissance active Pw en kW
– le cosinus φ
Configuration modulaire
Si une grande distance sépare le disjoncteur général pour la mesure de puissance et les appareils à piloter, il est possible d’éclater la structure entre plusieurs modules ESP32 qui échangeront les données par le WIFI.
En premier, on implante un module de mesure près du disjoncteur principal. Le Triac ou des relais ne sont pas nécessaires a priori, mais on peut en mettre si besoin de commander quelque chose à côté.
Près des dispositifs à piloter, on implante un ou des modules ESP32 avec un Triac ou des relais si besoin. Ils iront chercher les informations de puissance à l’entrée de la maison auprès de l’ESP32 chargé de la mesure.
Le même logiciel est à implanter dans les différents ESP32. Ils seront configurés à la mise en route.
Page Web
Le code installé sur l’ESP32 comprend un serveur Web qui permet d’afficher sur une page, les différentes mesures ainsi que les courbes de la tension et du courant durant une période de 20 ms. 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 – Accueil
En haut, une zone de menus pour choisir la page.
En dessous, l’heure (de France) fournie par le réseau.
Un tableau donne différentes valeurs mesurées ou calculées :
- la tension efficace Ueff en Volts
- le courant efficace Ieffen Ampère
- la puissance apparente en VA, produit Ueff*Ieff
- la puissance active Pw en Watt. C’est elle que vous payez. Pw>0 vous consommez sur le réseau. Pw<0 vous injectez sur le réseau
- le cosinus(Phi), rapport entre la puissance active et la puissance apparente
- l’énergie active soutirée depuis 0h en Wh
- l’énergie active injectée depuis 0h en Wh
Un deuxième tableau, donne l’état courant des actionneurs. Ici, l’ouverture du Triac à 38% du temps. La régulation est en cours pour ajuster la puissance consommée/injectée de la maison autour de 0W. Un relais de chauffage est Off et une commande vers un relais externe de moteur de piscine est On.
Un premier graphe donne la puissance active en rouge et la puissance apparente en bleu-vert durant les 10 dernières minutes. Entre (0 et -1mn ) et (-4 et -10mn) on est en phase de régulation, la puissance active est proche de zéro. Entre -1 et -4mn on est en surproduction. 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 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 des données brutes de mesures collectées par le système.
Le graphe en rouge et vert donne la forme de la tension et du courant sur une période de 20ms. C’est le résultat de la mesure par l’ESP des entrées analogiques. Dans le cas de mesures effectuées par un ESP distant, ce sont les données distantes représentées ici.
Un tableau fourni des informations sur l’ESP32, pour suivre son fonctionnement. En particulier on surveille le niveau du WIFI afin qu’il ne passe pas en dessous des -80 dBm.
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 de puissance, vous n’avez pas la sonde ampèremétrique et le transformateur 6V branchés sur cet ESP, mais un autre distant, cochez la case ESP UxI 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. Domoticz 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 precédés d’un prefix. Exemple :
– « UxI/pva » la puissance apparente en VA
– « UxI/pw » la puissance active en W signée
– « UxI/pws » la puissance active soutirée en W
– « UxI/pwi» la puissance active injectée en W
– « UxI/easj » l’energie active soutirée du jour en Wh
– « UxI/eaij » l’energie active injectée du jour en Wh
Et en option s’ils sont activés :
– « UxI/triac » l’ouverture du Triac entre 0 et 100%
– « UxI/action1 » état binaire 0 ou 1 de l’action1 ,action2 etc..
Extrait fichier mqtt.yaml avec un prefixe "UxI/" - state_topic: "UxI/pva" name: "UxI PVA" unique_id: uxi_pva unit_of_measurement: VA device_class: apparent_power - state_topic: "UxI/easj" name: "UxI E Soutirée " unique_id: uxi_easj unit_of_measurement: Wh state_class: total_increasing device_class: energy - state_topic: "UxI/eaij" name: "UxI E Injectée " unique_id: uxi_eaij unit_of_measurement: Wh state_class: total_increasing device_class: energy - state_topic: "UxI/pw" name: "UxI PW" unique_id: uxi_pw unit_of_measurement: W device_class: power - state_topic: "UxI/pws" name: "UxI PW Soutirée" unique_id: uxi_pws unit_of_measurement: W device_class: power - state_topic: "UxI/pwi" name: "UxI PW Injectée" unique_id: uxi_pwi unit_of_measurement: W device_class: power - state_topic: "UxI/triac" name: "UxI Triac" unique_id: uxi_triac unit_of_measurement: '%' - state_topic: "UxI/action1" name: "UxI Action1 Relais" unique_id: uxi_action1
Calibration
L’ESP en charge de la mesure de tension et du courant nécessite une calibration des valeurs mesurées pour s’adapter aux disparités des transformateurs, résistances etc. Commencer par la tension en mesurant votre tension secteur avec un voltmètre ou l’affichage du Linky et adapter le coefficient multiplicateur pour avoir la même valeur affichée sur la page d’Accueil. Un coefficient de 1000, correspond au schéma avec un transformateur de 6V. Baisser ce coefficient si la tension affichée est trop haute, montez-le si elle est trop basse.
Pour la calibration du courant, il est préférable de le faire lorsque la consommation de la maison est forte. On utilise la puissance apparente instantanée affichée en VA au niveau du Linky. On ajuste le coefficient pour avoir sur la page d’accueil des valeurs similaires à celle du Linky.
Sauvegarde
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 ouvert entre 0 et 100% si Pw (puissance active en entrée de maison) < Seuil à définir, Off si supérieure au Seuil. Seuil en général à 0.
Toutes les 200 ms, le logiciel augmente ou diminue la durée de conduction du Triac en comparant la puissance mesurée Pw au seuil fixé. 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 les GPIO32, GPIO33, GPIO35) 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 On/Off.
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.
Remarque CACSI
Attention, si vous avez signé un CACSI (Convention d’Autoconsommation Sans Injection), votre système interdit les injections de puissance sur le réseau public. Cela se traduit à un bridage par moment pour ne pas avoir de valeur de puissance négative (=injection) à l’entrée de la maison.
Il est impératif dans ce cas avec CACSI, d’utiliser le routeur avec un seuil de réglage des W au-dessus de zéro, par exemple la consommation talon de votre maison : 200W. Si vous passez en dessous de ce seuil et à condition que le système qui bride la sortie d’énergie vers ENEDIS ne soit pas encore actif, les W commenceront à être envoyés à votre chauffe-eau ou tout autre dispositif.
Montage
Dans une boite d’électricien, on installe :
- 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 transformateur basse tension 230V – 6V AC pour mesurer la tension (Aliexpress)
- Un gradateur 16A ou 24A de RobotDyn suivant la puissance du chauffe-eau (Aliexpress)
- Sonde de courant 100A/50ma (Aliexpress)
- Résistances R1 et R2 : entre 470 et 820 Ω 1/4 ou 1/8W
- R3 : 24 Ω 1/4W
- R4 : 24000 Ω 1/4 ou 1/8 W (À ajuster suivant transformateur)
- R5 : 4700 Ω 1/4 ou 1/8W (À ajuster suivant transformateur)
- R6 et R7 : 4700 Ω 1/4 ou 1/8W
- Condensateur C1 : 10μF ou plus en 12V ou plus
- Condensateur C2 : 220μF à 470μF en 12V ou plus
- 2 LEDS en face avant
- Du fil de câblage et une plaque à trou pour le montage
- Un fusible (option) pour protéger l’arrivée 230V
- Un ou des relais (option) solides ou électromécanique pilotable 3.3V
Raccordé à cette boite, on a la sonde de courant à placer autour du fil de phase du secteur à mesurer. Relier le blindage à la masse (Gnd) pour éviter de capter du bruit électrique.
Longue distance
Pour ceux qui sont sur une grande habitation avec le disjoncteur ou les actionneurs 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.
Implantation
Code Source
L’ensemble du code est écrit en utilisant l’IDE Arduino. 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 les explications 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 à installer dans le même dossier.
Il est disponible ici sous forme d’un .zip:
Dezipper l’ensemble et ouvrez dans l’IDE Arduino (version 2.xx) le fichier RouteurSolaire_V_3_04_UxI.ino.
Vérifiez que vous avez les bibliothèques installées sur votre IDE Arduino :
– RemoteDebug
– PubSubClient
Pour la compilation du fichier RouteurSolaire_V_3_04_UxI.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 reset 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 créer son propre réseau Wifi et passer 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 UxI-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 de votre habitation 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 automatiquement 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.
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 editeur 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.
Remarque
Si vous regardez les premières lignes du programme, il y a 2 constantes :
#define HOSTNAME « UxI-ESP32-«
#define CLE_Rom_Init 1234567892
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 envoyés par les Debug.print() ou Debug.println(…) .
Watchdog
Le fonctionnement de l’ESP32 est surveillé par un watchdog (chien de garde). Si l’ESP32 se bloque 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 esp_task_wdt…..
De même, un test sur la présence du Wifi est effectué. En l’absence de WIFI, au bout de 10mn, l’ESP32 se reset.
Diagramme fonctionnel
Ici, nous exploitons les capacités double cœur de l’ESP32.
Le « Cœur 0 » effectue le prélèvement des mesures de tension et courant pendant 20ms ainsi que le calcul des puissances. Il répète l’opération toutes les 40ms.
Le « Cœur 1 » gère les surproductions et communique par WIFI.
Le gradateur avec le signal Zero Crossing toute les 10ms, permet de synchroniser l’ensemble en activant une interruption sur l’ESP32. Un timer fourni une interruption interne toute les 100μs permettant de générer un retard de 0 à 10ms par pas de 100μs pour déclencher l’ouverture du triac à l’instant défini par le logiciel.
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. La somme des 100 mesures du produit U*I sur la période de 20 ms donne un résultat proche de zéro en Watt. Par contre, pour le calcul de la puissance apparente qui est le produit de la tension et du courant efficaces qui ne tient pas compte du signe (voir formules ci-dessus), 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).
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 si cela intéresse quelqu’un j’ai 3 cartes PCB que j’ai fait faire pour monter le routeur de André.
https://www.amazon.fr/photos/share/GavsIrJ1PyA6RoRtphwi6k2JEOHdnctzYCwnCJJFyRs
Seb
Platine terminé fonctionnelle en test.
Merci à André
https://www.amazon.fr/photos/share/uwUyuTC71RDkpfTf3FLqTsNhdcb54JhFLOfpZBEi1pF
Bonjour, je suis intéressé par un PCB. Pouvez vous me contacter svp? Adresse : tacatacaAROBASEfreePOINTfr En vous remerciant. Cdt
Bonjour,
Envoyez moi votre adresse postale à sebastien@egm38.fr
Bonsoir Seb. Ca m’interesse. Comment proceder ?
Bonjour,
Envoyez moi votre adresse postale à sebastien@egm38.fr
Bonjour, j’ai ben reçu votre adresse j’envoie ça courant de semaine prochaine.
Bonne journée
Bonjour, je serai également intéressé. Comment pouvons nous procéder ? J’ai laissé un message avec mon adresse mail mais il a été apparemment filtré….
Bonjour,
Envoyez moi votre adresse postale à sebastien@egm38.fr
bonjour
j essaye d avoir la température a l aide d une ds18b20
j ai bien la température qui s affiche dans le moniteur série mais j arrive pas a la récupérer dans home assistant.
voila ce que j ai modifié
clientMQTT.loop();
mqtt_publish(MQTTPrefix + « pva », PVA);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « easj », EASJ);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « eaij », EAIJ);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « pw », PW);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « temp_ext », TEMPER2);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « temp_retour », TEMPER2);
if (LesActions[0].Actif == 1) { //CAs du Triac
int triac = 100 – retard;
mqtt_publish(MQTTPrefix + « triac », triac);
}
for (int i = 1; i < NbActions; i++) {
if (LesActions[i].Actif == 1) {
etat = 0;
if (LesActions[i].On) { etat = 1; }
mqtt_publish(MQTTPrefix + "action" + String(i), etat); //Etat On Off des actions (relais)
}
}
clientMQTT.loop();
}
ce que j obtient dans le moniteur serie:
Charge Lecture UxI en ms – Min : 2 Moy : 4 Max : 106
Charge Boucle générale en ms – Min : 1 Moy : 1 Max : 488
ESP32 ON depuis : 0.01 heures
Temp C: 28.00
et dans home assistant:
Message 146 reçu sur UxI/temp_ext à 20:48 :
0.00
QoS: 0 – Retain: false
Message 145 reçu sur UxI/temp_ext à 20:48 :
0.00
QoS: 0 – Retain: false
De mémoire, il me semble que le caractère underscore – est interdit.
non pourtant ca fonctionne avec pva,j ai bien les remonter des valeurs
Message 3 reçu sur UxI/pva à 7:15 :
583.00
QoS: 0 – Retain: false
Message 2 reçu sur UxI/pva à 7:15 :
594.00
QoS: 0 – Retain: false
Message 1 reçu sur UxI/pva à 7:15 :
588.00
QoS: 0 – Retain: false
non desolé erreur de ma part
j ai changer et enlever les underscore toujours 0.00 qui remonte
j ai ajouté ca:
unsigned long previousMqttMillis;
///////////////////////////////////////////////// capteur temperature /////////////////////////////////////////////////////////
OneWire oneWire(oneWireBus); // Configurez une instance oneWire pour communiquer avec n’importe quel appareil OneWire
DallasTemperature sensors(&oneWire); // Passer notre référence oneWire au capteur de température Dallas
DeviceAddress TEMPballon = { 0x28, 0xFF, 0x64, 0x1E, 0xF6, 0x6A, 0x2C, 0x0A }; // sonde ok
la fonction lecture de la sonde
void lecture()
{
currentTime=millis();
//Envoi d’un message par minute
if((currentTime-previousTime)>2000){
previousTime= currentTime;
sensors.requestTemperatures();
tempballon = sensors.getTempC(TEMPballon);
Serial.print(« Temp ballon: « );
Serial.print(tempballon);
}
}
et :
clientMQTT.loop();
mqtt_publish(MQTTPrefix + « pva », PVA);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « easj », EASJ);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « eaij », EAIJ);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « pw », PW);
mqtt_publish(MQTTPrefix + « tempballon », TEMPER1); /////////////////////////////////////////////////
La version 4 du routeur UxI et Linky, que je pense publier dans les jours à venir, aura le capteur de température et la découverte automatique dans HA.
Cdlt
Bonjour André, j’ai un soucis avec le cosinus phi, celui est négatif et je ne comprends pas la raison ! Même lorsque que j’utilise un gros consommateur j’ai par exemple 1650Va et – 1500 w.
je ne comprends pas. Avez-vous une explication ?
Merci beaucoup.
Vous avez la sonde à l’envers.
Soit vous faites faire un demi-tour à la sonde de courant.
Soit vous inversez les fils en entrée ou sortie du transformateur.
Cdlt
Voici mon routeur offgrid transformer en ongrid
https://www.amazon.fr/photos/share/wxPRbqWSu6Swsy3IhC7NAeEQf5H9xq3RN2WA6S2aUW8
Bonjour André
Est-il prévu dans la nouvelle version la possibilité de sauvegarder sur le PC les principaux paramètres . Utile en cas de changement d’ESP.
Merci
Non, cela n’est pas fait. Je commence à avoir un programme volumineux à la limite de l’ESP. A voir.
Cdlt
Bonjour,
Cela fait maintenant plusieurs mois que j’utilise le routeur et j’en suis satisfait même si dans certain cas, j’ai l’impression que le dimmer ce lâche sur la puissance délivrée avec des pics de puissance alors que personne n’est à la maison!.
Cette démarche m’a donnée envie d’aller plus loin et je me lance dans la domotique.
J’ai installé HomeAssistant et je pense y intégrer les données MQQT du routeur.
La question est comment le faire et comment exploiter les données.
Si vous avez des conseils ou tuto.
D’avance merci.
Serge
Je reprend le dernier post d’André à ce sujet. Voici le. Copier/coller de son post.
« La version 4 du routeur UxI et Linky, que je pense publier dans les jours à venir, aura le capteur de température et la découverte automatique dans HA. »
Cdlt.
Sinon. Dans Home Assistant, Vous allez dans paramètres et vous sélectionnez « appareils et services ». Ensuite vous cliquez sur « ajouter une intégration » et vous cherchez « mosquitto ». Installez le et laissez les paramètres par défaut. Vous pouvez trouver des tas de tutos sur le web pour connecter core mosquitto intégré dans home assistant. Je vous conseille de créer un utilisateur supplémentaire dans home assistant qui servira uniquement à connecter l’ESP32 à MQTT mosquitto. Pour ça: Paramètres > personnes> utilisateur. (Par exemple « utilisateurMQTT » et un mot de passe Cela évite d’utiliser votre login et mdp qui vous servent à vous connecter à home assistant.
Voici un lien de l’aide home assistant (en anglais).
https://www.home-assistant.io/integrations/mqtt/
Cdlt.
Merci pour votre réponse.
Je vais patienter jusqu’à la version intégrant HA dans la config.
Personne n’a remarqué que le dimmer ce lâche sur la puissance délivrée avec des pics dépassant la puissance disponible sur les PV?
Le bug des valeurs parfois hors échelle a été corrigé dans la version 3.03. Normalement depuis, c’est OK.
Cdlt
bonjour, dans un premier temps je tiens vraiment à vous féliciter pour le travail réalisé.
cela fait un mois que j’utilise votre montage pour chauffer mon chauffe-eau avec mon surplus solaire. cependant j’ai régulièrement un probleme, je n’arrive plus à accéder au module par l’adresse IP fixe que j’ai configuré, je suis obligé de presser le bouton reset pour que je puisse de nouveau y accéder. avez vous déjà était confronté à ce problème. Merci d’avance de votre aide. cordialement.
Sur les 3 routeurs chez moi, un me fait ce genre de blague. En fait c’est le niveau du Wifi qui est bas et la communication se bloque. Le logiciel teste la présence du Wifi. En cas de non connexion au bout de plusieurs minutes, l’ESP32 se reset tout seul. Dans la dernière version V4, à publier prochainement, j’ai réduit le temps à environ 1mn pour se reseter.
Cdlt
bonjour, sur mon routeur même après plusieurs heures l’esp32 ne se reset pas. je suis obligé de le faire manuellement. question, pendant ce laps de temps que je n’ai pas accès à l’interface est ce que le module continue de charger mon chauffe eau en pilotant le triac ?? Merci
Désolé, je ne comprends pas la question. L’ESP32 n’a pas à se reseter en temps normal.
Bonjour,
Sur la version 2, j’ai intégrer un petit écran OLED qui affiche PW, Ief et % ouverture triac avec un bouton poussoir et une tempo pour affichage dans une boucle IF; ELSE dans le LOOP. les définitions étant en début de programme après les librairies.
Cela fonctionne très bien avec la V2 UxI, mais je n’arrive pas à l’intégrer dans la V3.4. Il me donne a chaque fois l’erreur:
» I:\Arduino pour ESP32\skechs\RouteurSolaire_V_3_03_UxI_Serge_OLED\RouteurSolaire_V_3_03_UxI_Serge_OLED.ino:545:3: error: expected unqualified-id before ‘if’
if (buttonState == LOW) {
^~
exit status 1
Compilation error: expected unqualified-id before ‘if’ « .
Le bouton est bien déclaré en début de programme: « int buttonState = 0; ».
Est sur la V2 ça fonctionne!
J’ai positionné la boucle à différents endroits dans la LOOP mais toujours le même résultat.
Si vous avez une idée pour résoudre mon problème.
Merci d’avance.
Essayez
if (buttonState == 0) {
Même erreur avec :I:\Arduino pour ESP32\skechs\RouteurSolaire_V_3_03_UxI_Serge_OLED\RouteurSolaire_V_3_03_UxI_Serge_OLED.ino:545:3: error: expected unqualified-id before ‘if’
if (buttonState == 0) {
^~
exit status 1
Compilation error: expected unqualified-id before ‘if’
La ligne précédente, il ne manque pas un ;
A priori non.
Ci dessous mes lignes de programme que j’ai intercalées dans votre programme:
En fin de déclaration des librairies:
»
#include // pour OLED
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display largeur, en pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display hauteur, en pixels
#define OLED_RESET -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C ///= 0; compteur–) // ici on compte à rebours, en décrémentant le compteur
{
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1); // Normal 1:1 pixel scale
display.setTextColor(SSD1306_WHITE); // Draw white text
display.setCursor(0, 0);
display.print( » Rout.: « );
display.println(WiFi.localIP());
display.setCursor(0, 15);
display.setTextSize(2);
display.print(« P : « );
display.println(int(PW));
display.print(« I : »);
display.println(Ief);
display.print(« % : »);
display.println(100-retardF);
display.display();
}
} else {
display.clearDisplay();
display.display();
}
…..
»
Ces lignes fonctionnent avec la version 2 !!! ???
Déjà en première ligne il y a une erreur
#include et rien derriere..
Cdlt
Oups, erreur de copie:
la première ligne:
#include // pour OLED
Bonjour.
Simplement un petit message pour remercier Seb (voir plus haut) pour l’envoi sans contrepartie du PCB de ce routeur.
Bonjour,
Merci beaucoup André d’avoir partagé ce projet. Ce tuto est très complet, et j’imagine que le développement software et la validation ont dû vous prendre beaucoup de temps.
Le résultat est au rdv: mon routeur fonctionne depuis 3 semaines et fait très bien le boulot. Le serveur web permet une très bonne supervision.
Concernant la partie hardware, j’ai ajouté 3 éléments:
un fusible 500mA et un convertisseur 230Vac 5Vdc 1A référence Hi Link HLK-5M05 (Aliexpress)
une capa céramique 4,7uF entre la pin 3,3V et GND sur la carte dimmer
J’ai juste un petit problème non résolu pour le moment: une chute de temps en temps sur la mesure de tension qui n’existe pas sur le réseau. Le sujet a déjà été abordé plus haut, je vais d’ailleurs répondre à Christophe.
Le changement du transfo et de l’ESP n’ont rien donné et les tensions sont stables.
Pensez-vous qu’il puisse y avoir un bug du côté de l’ADC, Vréf interne ou clock instable par exemple ?
Cdlt
N’ayant jamais observé ce phénomène, il m’est difficile de répondre.
Cdlt
Bonjour André,
merci pour votre partage, encore l’entraide de nos jours cela fait du bien.
je rencontre un souci sur mes courbes, qui selon moi vient du montage.
Sur la page « Données Brute » ma courbe de tension (U) sur les premières 10ms est à 0 et les 10ms suivante sont en courbe négative, j’ai vérifier mes condos ils sont bien raccordé.
Auriez vous une idée, sinon je referais tout mon câblage dans le doute.
Du coup ma consommation lu est très différente du Linky (pour moi normale du coup).
Un grand merci pour votre échange de savoir.
bien à vous
Je pense que sur le GPIO35 vous ne devez pas avoir 1.65V. Si vous avez un voltmètre, vérifiez ce point.
Cdlt
Bonjour André, je viens de lire dans un de vos commentaire que dans laV4 vous alliez introduire la découverte automatique pour HA. Je viens de faire cela aussi dans ma version dérivée de la votre et cela fonctionne très bien, et du coup comme Domoticz supporte l’auto Discovery il est tout à fait possible de supporter d’une façon spéciale Domoticz dans la page de « Paramètres ». Qu’en pensez vous ?
André dans mon message précédent je voulais dire en fait qu’il n’était plus nécessaire de supporter séparément Domoticz si on dispose de l’auto discovery HA
Bonjour André, est ce que le module ci-dessous (à la place du JSY-MK-194) peut convenir pour être intégré dans un boitier distant contenant le module triac RobotDyn et son ESP32 près du ballon juste pour effectuer une mesure du courant envoyé au ballon d’eau chaude en utilisant votre programme V4.03_RMS seulement sur cet ESP32 distant SVP ?
https://fr.aliexpress.com/item/1005005118134688.html?spm=a2g0o.detail.100009.7.6d94cVnAcVnAZA&gps-id=pcDetailLeftTopSell&scm=1007.13482.280458.0&scm_id=1007.13482.280458.0&scm-url=1007.13482.280458.0&pvid=358d39f2-05e0-40fd-a7c9-4a71539e156a&_t=gps-id%3ApcDetailLeftTopSell%2Cscm-url%3A1007.13482.280458.0%2Cpvid%3A358d39f2-05e0-40fd-a7c9-4a71539e156a%2Ctpp_buckets%3A668%232846%238110%231995&pdp_npi=4%40dis%21EUR%215.93%215.93%21%21%216.12%21%21%40211b613116978109228045672e1422%2112000031722948952%21rec%21FR%211739269428%21&gatewayAdapt=glo2fra
Non pas essayé avec mon système et je ne sais pas s’il donne le sens de la puissance. Certains modules de ce type ne fournissent pas le sens du transfert.
Cdlt
Bonsoir je trouve que vos projets sont très intéressants. Je voudrais réaliser un routeur off grid. mon installation actuelle est composée de panneaux solaires d’un onduleur hybride et d’un inverseur de source (chinois) et de 2 batteries. Quand les batteries sont pleines et que la consommation d’électricité n’est pas suffisante, l’alarme de surproduction se déclenche et l’inverseur me fait passer sur enedis. Pour éviter ça je voudrais réaliser un routeur pour utiliser cette surproduction pour faire chauffer mon ballon d’eau chaude. je voudrais savoir comment faire. merci d:avance pour votre réponse.
Vous mettez le routeur à l’entrée de la maison. Quand votre système passe en surproduction et envoi vers Enedis, le routeur rentrera en action et alimentera le chauffe-eau.
Cdlt
Merci pour la réponse. Je vais faire ça et je vais tester
Bon dimanche
Désolé j’ai oublié de demander si la version de routeur présentée dans ce post est la plus adaptée à mon projet. Merci d’avance.
Prenez la version 4.03_RMS, c’est la plus abouti.
Cdlt
Bonjour André. merci pour le partage. ça fait deux jours que j’essaye de programmer l’esp 32. a chaque fois que je compil il y a des erreurs. J’ai corrigé le bug dans remote debug, et j’ai relancé une compilation. voici ce qu’il me donne:
C:\Users\olivier\Documents\Arduino\RouteurSolaire_V_3_04_UxI\RouteurSolaire_V_3_04_UxI.ino:58:
C:\Users\olivier\Documents\Arduino\RouteurSolaire_V_3_04_UxI\pageHtmlBrute.h:4:13: error: redefinition of ‘const char* PageBrute’
const char *PageBrute = R »====(
………
raries\RouteurSolaire_V_3_04_UxI/Actions.h:4:7: note: previous definition of ‘class Action’
class Action {
^~~~~~
la çà me depasse. si vous aviez un peut de temps pour regarder…. je suis debutant mais super intéressé.
Vous avez du mal dézipper l’ensemble dans un dossier.
Prenez la dernière version V4.04_RMS et non pas la V3.04 et dézippez là.
https://f1atb.fr/index.php/fr/2023/10/06/routeur-photovoltaique-simple-a-realiser/
Cdlt
Bonjour
je continue mon installation du routeur solaire je n ai que la partie mesure car le triac a été remplacé dans mon colis par une vis??
Quelle est la fonction en mode continue des leds ?
je simule l’injection ou la consommation avec une bouilloire mais je n’ai dans ces deux cas que la led rouge qui clignote.
est ce normal
cordialement arno
Comme vous n’avez pas le Triac, l’ESP ne reçoit pas la synchronisation Zc toutes les 10ms.
Le programme va mal se dérouler.
bonjour
merci pour la réponse je vais attendre la livraison du triac
cordialement arno
bonjour, sur mon routeur même après plusieurs heures l’esp32 ne se reset pas en cas de perte du wifi. je suis obligé de le faire manuellement. question, pendant ce laps de temps que je n’ai pas accès à l’interface est ce que le module continue de charger mon chauffe eau en pilotant le triac ?? Merci
Ah, ok, vous parlez de perte du Wifi.
L’ESP32 wifi ou pas, continue de fonctionner normalement. Néanmoins si pas de Wifi vu de son coté pendant 180s, il se resete.
Bonjour,
Quand je dis perte de Wifi, c’est que je n’arrive plus à accéder à son IP par le biais de votre interface Web. Je suis en version 3.01 c’est peut-être là le problème ?? Merci de votre aide
Si vous n’avez pas fixé, l’adresse IP, votre box l’a peut être changé.
je suis bien en IP fixe pourtant.
Bonsoir,
En premier lieu un grand bravo pour toutes les réalisations d’André.
J’ai découvert se routeur par l’intermédiaire d’une personne avec qui je communique par mail par rapport au MaxPV.
J’ai donc décidé de passé au UxI et pas au UxIx2 parce que je suis avec un CE qui est installé dans la salle de bain à une bonne dizaine de mètres du tableau électrique.
J’ai décidé de faire un PCB à l’ancienne, dessin fait sous Designer, un calque avec l’imprimante, etc… je ne sais pas faire avec la procédure plus pro. trop compliqué pour moi.
Actuellement pour le SSR j’ai coupé le neutre, j ‘ai compris que j’allais devoir modifier, et passer sur la phase, les Wagos sont la pour ça!!!!…..
Je compte garder ma gestion de la température de l’eau du CE si le soleil n’est pas au rendez vous, pour ça j’utilise un thermostat avec une sonde 3 fils PT100 (cette sonde est dans le même doigt de gant que celle du thermostat électronique du CE)
Ci-joint le lien de mon câblage: https://www.cjoint.com/c/MKvr0Z4BoSU
Et du dessin de mon PCB: https://www.cjoint.com/c/MKvr56gQeiU
Si vous voyez des choses qui ne sont pas cohérentes,n, je suis tout ouï
Avec mes remerciements.
Jean
A première vue, cela semble correcte.
Cdlt et bon montage