#84 OFFSR un composant natif ESPhome pour le routage solaire OFFgrid

Summary

Dans cette vidéo, l'auteur présente un composant innovant développé pour le routage solaire off-grid. Ce composant permet de réguler la charge des batteries en fonction de leur état de charge, en ajustant le courant à différents stades (début, fin de charge, ou batterie complètement chargée). Il utilise une régulation PID et offre plusieurs options de contrôle, notamment via un gradateur et des capteurs de puissance. L'auteur démontre l'application pratique avec un module ESP32 et un contrôleur GP8403, afin de gérer la charge d'un ballon d'eau chaude solaire de manière dynamique et optimisée.

Takeaways

• 😀 Le routage solaire offgrid nécessite une régulation basée principalement sur la mesure du courant de la batterie.
• 😀 Contrairement aux systèmes ongrid, en offgrid, la régulation est influencée par l'état de charge de la batterie.
• 😀 Le régulateur doit gérer plusieurs scénarios : batterie en charge à fort courant, batterie complètement chargée, et batterie en fin de charge.
• 😀 Un composant natif (ISPOM) permet de prendre en compte ces différentes situations de charge de la batterie pour une régulation efficace.
• 😀 Le composant ISPOM nécessite trois entités : une mesure de courant, une mesure de tension de la batterie, et un gradateur pour piloter la charge.
• 😀 Le gradateur peut être contrôlé par des signaux de 0-10 V, PWM ou en mode bus pour ajuster la puissance envoyée à la batterie.
• 😀 Des seuils ajustables pour les courants de charge sont disponibles, permettant de gérer les différentes phases de charge de la batterie.
• 😀 La régulation PID peut être activée pour optimiser le contrôle de la charge de la batterie, offrant une régulation fine grâce aux paramètres KP, KI, et KD.
• 😀 L'option de redémarrage du composant est utile pour réinitialiser la charge lorsque le thermostat mécanique du ballon d'eau chaude est réactivé.
• 😀 Un capteur binaire peut indiquer si le thermostat est actif ou non, ce qui permet de savoir si la charge est coupée ou non.
• 😀 Le système peut être configuré pour fonctionner avec différents types de gradateurs et modules, comme le GP8403 ou 13, qui se connectent via un bus I2C pour contrôler la puissance.

Q & A

Quelles sont les principales difficultés rencontrées dans le routage solaire off-grid ?

Les principales difficultés incluent la régulation de la charge de la batterie, surtout lorsqu'elle est complètement chargée ou presque. Il est difficile de gérer l'égalisation de la charge à faible courant et de s'assurer que le système reste stable, notamment lorsque la batterie approche de sa pleine charge ou est en fin de charge.

Comment la régulation du routage solaire est-elle différente dans un système off-grid par rapport à un système connecté au réseau ?

Dans un système off-grid, la régulation se fait principalement sur la mesure du courant, contrairement aux systèmes connectés au réseau qui régulent la puissance active. Le courant est un facteur clé dans le routage solaire, car il indique l'état de charge de la batterie et la quantité d'énergie disponible.

Quels sont les trois cas de figure importants dans la gestion de l'état de charge de la batterie ?

Les trois cas importants sont : 1) La batterie en charge à fort courant, où la régulation est facile. 2) La batterie complètement chargée, où la régulation est plus difficile car le courant devient très faible. 3) La batterie en fin de charge, où le courant diminue et nécessite une régulation fine pour éviter de basculer trop rapidement entre charge et décharge.

Pourquoi est-il difficile de réguler le routage solaire lorsque la batterie est complètement chargée ?

Lorsqu'une batterie est complètement chargée, le courant devient très faible, souvent proche de zéro, ce qui rend la régulation difficile. La réactivité du MPPT (Maximum Power Point Tracking) devient cruciale pour éviter des oscillations trop importantes dans le courant, ce qui peut perturber la régulation.

Quel est le rôle du composant ISPom dans la gestion du routage solaire off-grid ?

Le composant ISPom aide à gérer le routage solaire en prenant en compte les différents états de charge de la batterie. Il permet de définir des seuils de courant pour garantir un minimum de charge et ajuste la régulation en fonction des tensions et du courant mesurés.

Quelles entités sont nécessaires pour faire fonctionner le composant ISPom ?

Le composant ISPom nécessite trois entités principales : une mesure de courant, une mesure de tension de la batterie et un objet pour contrôler un gradateur, comme un LSA. Un capteur de puissance active peut également être ajouté pour améliorer la régulation.

Comment le système gère-t-il les seuils de courant pour la régulation ?

Le système permet de définir des seuils de courant pour chaque état de charge de la batterie : un minimum de charge à début de charge, un seuil plus bas pour la fin de charge et un seuil proche de zéro lorsque la batterie est complètement chargée. Ces seuils sont ajustables en fonction des besoins.

En quoi consiste la régulation PID et comment est-elle utilisée dans ce système ?

La régulation PID (Proportionnelle-Intégrale-Dérivative) est utilisée pour ajuster précisément la sortie du système. Lorsqu'elle est activée, elle permet de calculer des ajustements fins en fonction de l'erreur entre la consigne et la réalité, garantissant ainsi une régulation optimale du courant et de la tension.

Qu'est-ce qu'un 'binary sensor' et pourquoi est-il utile dans ce système ?

Un 'binary sensor' est un capteur qui détecte un état binaire, comme si un thermostat est actif ou non. Dans ce cas, il permet de savoir si le thermostat de la charge (par exemple, le ballon d'eau chaude) est coupé, ce qui peut influencer la régulation du système.

Quels types de commandes sont possibles via l'interface du composant ISPom ?

L'interface permet de contrôler plusieurs aspects du système, notamment l'activation du routage, le bypass complet du routeur, l'activation de la régulation PID ou une commande manuelle pour forcer le routage à des valeurs spécifiques de puissance. Il existe également des options pour ajuster la consigne de courant et l'activation du système.