[Projet] Le "Ramasse-Watt" : Routeur Solaire ESPHOME / ESPNOW

Hello la commu !

Je viens partager avec vous mes premiers benchs "post-travaux estivaux" sur mon routeur solaire ESPHome.

J'ai avancé sur pas mal de mes problématiques propres : distance TGBT, ballon, onduleur "old school" Sofar, batterie LFP...
Côté software, j'ai fait pas mal de tests sur le choix du mode de régulation (hachage vs burst), et je suis parti sur du hachage. je commence à avoir mes premiers résultats concrets.

En quelques lignes les points techniques :

  • Pince JSY pour la mesure.

  • Pilotage linéaire en hachage de phase coté load.

  • Routage en concurrence avec la batterie.

  • Communication ESP-NOW.

Ça reste hautement expérimental. Surtout la partie pilotage du triac.

Je vous partage les courbes de ce matin pour demo.

Prochain step : tenter de mesurer le parasitage du 50 Hz et greffer un filtre ecm générique voir si ca change quelque chose.

Vous avez déjà fait des choses côté parasitage dans vos installations ?

hésitez pas a me challenger sur les choix techniques, on est la pour ca.

Ca mobilise pas les foules le routage solaire dis donc :smiley:

Petites courbe du matin avec un solaire plus "constant".
Le passage de la machine a café s'est déroulé sans accroc, sans choquer le réseau ni la batterie. le routeur suit rapidement la charge avec précision.
On voit quelques oscillation furfives de +/- 200w sur le réseau et +/-800w sur la batterie, avec des appels de 2000w.

Pas mal non ?

Disons que des routeurs solaire "DIY" il commence à y en avoir pléthore... Sans dire que tu arrives 5 ans trop tard, disons que la demande est déjà pas mal comblée.

Je vais suivre le projet de loin, parce que je suis déjà équipé (routeur solaire à base de Shelly par Mathieu Carbou 2024 07 01 shelly solar diverter - YaSolR) et qu'un équivalent a base d'ESPHome qui permettrait de s'affranchir des Shelly pourrait m’intéresser.

Beau boulot en tout cas, ça à l'air prometteur.

Merci pour ton retour !
Je suis d'accord avec toi. On a plein de solutions pretes a flasher, mais elles sont toutes quasi identiques dans leurs fonctionnements.
J'ai pas trouvé la solution concrete qui permet de commencer a charger le ballon proprement pendant que la batterie fait tranquillement sa charge.
C'est clairement un manque dans la gestion du quotidien, surtout quand la batterie fini sa charge a 18h, et qu'il reste plus rien a router dans le ballon.
C'est la douche froide, sans mauvais jeux de mots !
Ou alors, c'est le transfert inversé en urgence depuis la batt vers le ballon a 22h. je trouve pas ca tres "opti".
C'est dans ce sens la qu'il faut reprenser les systemes de routage actuels. non ?
Les batteries lfp deviennent la norme, et le soleil va commencer à manquer dans les prochaines semaines.
On va devoir arbitrer !

Le routeur Shelly de Mathieu Carbou que j'utilise est prévu pour répartir le surplus entre plusieurs charges si besoin selon plusieurs modes. De base c'est prévu pour piloter des chauffe-eau, mais rien n'empêche de détourner le truc pour piloter la charge d'une batterie (si le chargeur permet cette modulation...) (je crois que quelqu'un l'a déjà fait sur le forum photovoltaïque où à été initialement présenté ce routeur)

Mais ça ne doit pas t'empêcher de travailler sur ton propre système. N’hésites pas à partager quand tu penseras que c'est le moment.

Tu n'as pas de batterie sur ton install ?
La charge d'une batterie lfp ne se pilote pas directement avec un routeur. C'est l'onduleur ou le bms qui adapte la charge en fonction des pv et de la charge sur le load.
Et c'est la que ca devient amusant ! piloter une charge dynamiquement sans créer de boucle de rétroaction avec la regul de l'onduleur.
C'est comme marcher en permanence sur un fil avec des poids qui bougent de tout les cotés.

Pour le fun, je viens de créer un petit sensor pour monitorer le "jitter" de la communication espnow.

Franchement ca impose le respect, un vrai métronome ! on tient dans une fenêtre de 15 a 20ms.
je vous laisse deviner la fréquence d’échantillonnage sur l'esp qui est à l'autre bout :wink:

J'ai une batterie mais je ne peux pas moduler la puissance de charge. C'est du tout ou rien via le chargeur secteur intégré à l'onduleur hybride (WKS) que j'active ou pas en fonction de la production solaire. Théoriquement j'ai 2 niveaux (10A ou 20A) mais la communication avec l'onduleur est assez chaotique, si je lui en demande trop ça plante, donc je reste à 20A et ensuite c'est plutôt une histoire entre les batteries et l'onduleur qui régulent en fonction du SOC (un BMS n'adapte rien du tout, il surveille... quand c'est lui qui coupe la charge c'est que quelque chose est mal réglé)

Au départ je voulais passer par un chargeur externe sur lequel on peut régler la puissance de charge (concrètement c'est une alim réglable en courant) mais en fait j'ai changé d’objectif et j'ai pour projet de passer sur une batterie plus grosse avec un onduleur plus sérieux, en "AC coupling" (je sais pas encore lequel...) donc ça va rester comme ça.

Donc c'est des automatisations HA qui font chez d'orchestre en définissant des objectifs au différents éléments qui influent sur la conso / production solaire.

En gros, de base j'ai mon système PV qui est configuré pour faire du "zéro injection" (CASI oblige) avec un set point à -50W (pour l'instant je m'autorise à injecter un peu, tant que Enedis râle pas...) et un routeur vers le chauffe-eau avec un setpoint à +10W comme ça il ne se "bouffent pas le nez" et tant qu'il y a de la demande côté routeur, les panneaux produisent tout ce qu'ils peuvent.

Ensuite la charge de la batterie intervient si la production théorique (donné par Solcast) est suffisante (j'ai arbitrairement mis 1000W) ET si la conso sur le réseau est faible (j'ai mis inférieure 100W). Elle se coupe dès que la conso sur le réseau dépasse la valeur de puissance correspondant à la charge de la batterie pendant plus de 5mn (pour éviter l'effet yoyo). là aussi c'est le routeur vers le chauffe-eau qui fait le reste du boulot de lissage.

Quand la voiture est branchée pour charge au solaire elle devient prioritaire. Dans ce cas je coupe complètement le routage vers le chauffe-eau (parce qu'il réagit plus vite que la modulation de charge de la voiture et du coup la voiture se retrouve à charger à la puissance minimale, ce qui n'est pas le but). Le réglage de la modulation de charge de la voiture (géré par EVCC) est réglé pour prendre un peu sur le réseau (200W, environ 1A) afin d'optimiser l'auto-conso et dans ce cas je bascule aussi la limite d'injection solaire à -200W afin d'être certains que la production n'est pas bridée.
La charge de la batterie stationnaire reste activée selon le schéma habituel. (c'est à ajuster parce que du coup ça fait le yo-yo, vu l'algo très basique utilisé, mais j'ai pas encore trouvé de solution élégante pour cette configuration)

Dès que la charge de la voiture est terminée, alors le routeur vers le chauffe-eau est remis en service et la limite solaire repasse à -50W

A noter que j'ai 2 chauffe-eau (un cumuls électrique basique et un CESI avec résistance d'appoint) chaqu'un équipé d'un routeur. Jusqu’à maintenant la priorité été donné au moins chaud (j''ai ajouté une sonde à mis hauteur de la cuve du cumuls) mais c'est pas satisfaisant... en mis saison on se retrouve plutôt avec 500l d'eau tiède plutôt qu'avec 200l d'eau chaude. Je dois revoir le système mais pour ça il faut que j'ai un retour de l'état des thermostats... c'est en cours.

C'est une installation un peu bancale car beaucoup de DIY et du matos pas forcement très performant.

Côté installe PV "de base" c'est des micro-onduleurs Hoymiles HM800 avec une passerelle openDTU : la modulation de puissance de prod se fait avec une latence non négligeable (au mieux 20 secondes) donc faut pas trop compter dessus pour s'adapter au mieux à la demande.

Côté batteries (environ 7kWh) c'est du DIY avec des modules LiFePO4 nu et JKBMS sur un onduleur hybride bas de gamme (WKS / Voltronic) sans port de communication série, je suis obligé de passer par le port USB et comme je l'ai dit c'est pas super stable. Il est couplé à 400Wc de panneau qui lui sont dédiés. Cet onduleur, donné pour 1KVA, est vraiment merdique, quand il est branché sur le secteur, il consomme en permanence 80VA même quand la batterie est chargée à 100% et que les panneaux produisent à fond. Du coup pour limiter la conso, j'ai ajouté un relais qui lui coupe l'alim quand il peut être autonome (il vit très bien avec les panneaux quand il a que ça...) sauf bien sûr quand j'active son chargeur interne pour charger la batterie avec le surplus du champ PV principal (c'est toute une gymnastique)
Il ne peut pas injecter dans le réseau, du coup il me sert surtout d'UPS pour la partie informatique / domotique de la maison.

Sur les batteries, j'ai aussi raccordé un autre micro-onduleur PV Hoymiles HMS400 qui lui permet d'injecter sur le réseau depuis les batteries (le 24V des batteries lui permet d'injecter environ 350W) et sa régulation d'injection est confié à une OpenDTU-OnBattery.
Vu la puissance d'injection limitée, ça couvre le bruit de fond + l'éclairage en soirée, mais pas beaucoup plus.
Dans le principe ça fonctionne bien, en réalité c'est aussi pas mal "merdique". Ces micro-onduleurs ne sont pas prévu pour rester sous tension 24h/24 et au bout d'un certain temps il finit par planter : soit il n'injecte plus du tout, soit il reste bloqué sur une puissance d'injection qui ne suis plus du tout la demande... bref, pas glop...
Pour l'instant j'ai débranché, faut que j'ajoute un relais côté 24V pour le couper quand j'en ai pas besoin, mais un relais capable de couper 16A sous 24V CC (si jamais besoin de couper en charge) c'est pas facile à trouver et ça coûte cher, donc projet en stand-by qui ne se ferra sans doute jamais.

Comme je disais, je vise plutôt une installation plus sérieuse, avec plus de batteries (15kWh je pense) et un onduleur assez costaud pour alimenter toute la maison (6kVA mini)

Voilà, c'était 3615 ma vie (pour ceux qui ont la ref) mais ouais, je confirme, vouloir consommer au mieux sa production solaire, sans rien injecter sur le réseau, c'est clairement marcher sur un fil !

Pour l'instant ça fait le café on va dire :

(c'est une journée sans charge voiture, et faudrait pas regarder avec une granulométrie trop fine je pense)

Ok, si j'ai bien saisi, tu gères en séquentiel tes appareils par priorité, et ta batterie est vraiment le dernier maillon de la chaine. C'est une bonne idée pour la préserver de cycles inutiles.
J'ai un approche similaire avec solcast, mais en gestion par délestage.
Tant que y'a assez de solaire,ca se partage la puissance en parallèle, et ils se déleste au fil de l'eau quand leurs consignes s'approche du zéro.

Bon la, c'est a 0, mais ca donne l'idée. :slight_smile: