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projet - module ESPEasy sur panneau solaire

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projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par mjeanne » 19 avr. 2018, 17:52

Bonjour,

je fais juste un petit retour d'expérience sur un projet que je viens de réaliser.
J'ai une serre trop loin de la maison pour y apporter de l'électricité, et les sondes à pile en 433MHz passent mal de ce coté de la maison et ne répondent pas à mes évolutions prévues.
J'ai testé un Wemos Wroom02 (esp8266) en wifi, et ça passe bien (j'ai une borne wifi dans le grenier qui arrose le terrain entier).

Seul, le Wemos tient 4 jours sur sa batterie, avec un deepsleep de 5 minutes. C'est mieux que les 10h sans deepsleep. Mais ça reste peu pratique de recharger tous les 4 jours. D'où l'ajout d'un panneau solaire.

Du coup, j'ai assemblé un module Wemos Wroom02, un capteur BME280 (temp/hygro/pression), un panneau solaire 50W/12V et un convertisseur DC-DC, le tout dans un boitier étanche, car la serre est parfois très humide.

J'ai commencé par flasher le Wemos avec ESPEasy et faire la config wifi. Pas trop difficile, mais petite particularité, le Wroom02 à 2M de mémoire, donc il faut choisir le firmware 1M et le reste de la mémoire sera ignorée. Sinon, vous pouvez choisir de compiler vous même votre espeasy pour avoir 100% de la mémoire dispo.
Pour pouvoir utiliser le deepsleep, il faut faire un point de soudure à droite du Wroom02, juste en dessous de la diode bleue. C'est prévu par le fabricant.
Image
Inconvénient: la diode (reliée à GPIO16) sera inutilisable. J'ai fait l'erreur de l'allumer, ce qui du fait de la soudure, provoque un reset. Et comme elle s'allume au boot, ça reset en boucle ! Et il faut alors retirer la soudure pour retrouver l'accès au système.

Le panneau, selon la position du soleil, fournit entre 0V et 22V, avec un point optimal à 19V. Le wemos utilise 5V, il fallait donc faire une adaptation. Un module DC-DC fera l'affaire. Le modèle choisit accepte jusqu'à 48V en entrée et la sortie est réglable. J'ai fixé 5,15V . Il sort jusqu'à 3A, largement au delà des besoins du Wemos.
Image
Je n'ai pas trouvé les limites du module DC-DC en entrée. Le panneau sort jusqu'à 2.5A, j'ai donc testé quelques jours, le module n'a pas grillé. :) Un fusible pourrait être ajouté, si je savais la limite à ne pas dépasser, mais un porte fusible coute plus cher qu'un module DC-DC !
Donc les étapes: souder un connecteur à l'entrée du module DC-DC qui soit compatible avec le panneau (un Jack 3.5 dans mon cas). Alimenter le module via une alim 12V et régler la tension de sortie via la vis de réglage. Souder sur la sortie un câble USB recyclé (fils noir et rouge, ou marron et rose dans mon cas, merci la Chine). Tester la tension de sortie. Refaire les tests avec le panneau solaire au lieu d'une alim. J'ai testé d'alimenter un vieux arduino inutilisé (pour ne pas risquer de griller le Wemos).
J'ai collé le module DC-DC dans le boitier étanche. J'ai aussi collé le jack, pour que ça ne se promène pas dans le boitier. Il ne faudrait pas que le 12V touche la pile lithium. Pour pouvoir passer le câble du panneau, j'ai du réduire le diamètre du jack à la Dremmel. J'aurais pût démonter le câble coté panneau s'il n'avait pas été collé par le fabricant.

Le capteur est un BME280, relié via bus I2C. c'est précis (étalonné en usine, en théorie) et supporté par espeasy v2.
Image
Par défaut son adresse est 0x77, mais il y a un pad pour utiliser 0x76 si l'adresse est déjà prise dans votre projet (il faut alors couper une petite piste et faire un point de soudure entre 2 plots, visible sur la photo).
Il est bien sur placé hors du boitier étanche. Ayant déjà eu une mauvaise expérience avec les produits chinois, j'ai enduit de colle chaude le circuit (sauf la puce BME280), histoire de protéger contre l'oxydation et les insectes.
Il est collé à la colle chaude à l'extérieur du boitier.
J'ai passé les fils à l'intérieur du boitier, soudé des broches et raccordé au Wemos. Le capteur est en 3.3V. l'I2C est défini dans la config sur D0 et D1.
Avant de souder, pensez à vérifier que vous avez passé les éléments d'étanchéité du boitier autour des fils, sinon vous êtes bon pour recommencer. Autre point, le fait que je passe 4 fils par le trou ne permet pas une étanchéité parfaite, l'air passe entre les fils. Temporairement, j'ai mis de la graisse. Plus tard ce sera un point de silicone.
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Il ne reste plus qu'à raccorder le câble USB au Wemos et à fermer le tout. Pour le moment, j'ai un couvercle transparent, histoire de voir les voyants, ensuite il sera opaque.
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P_20180419_103517.jpg (195.06 Kio) Consulté 722 fois
Le reste se passe dans Jeedom, plugin espeasy, inclusion du module et exploitation des données.

Plus tard, je rajouterai une sonde d'humidité dans la terre, qui sera raccordée à l'entrée A0, ainsi qu'une paire de relais pour l'arrosage et la ventilation dans la serre. J'ai assez de puissance en journée sur le panneau pour alimenter une petite pompe et un ventilo 12V en plus du système.

Pour mes tests, je suis parti un matin d'une batterie volontairement vidée, et la journée normande typique à suffit à la recharger suffisamment pour que ça tiennent toute la nuit. Je voulais avoir une idée de ce que ça donnera en automne ou en hiver. Cela fait 7 jours que ça tourne 24/24. Le jour, le panneau recharge la batterie, et cette dernière prends le relais la nuit. Depuis hier, c'est plein soleil, et la pleine puissance du panneau n'a pas explosé le convertisseur DC-DC...

Je vais donc pouvoir passer à la suite et rajouter la sonde et les relais.

Coté budget (ports inclus): le wemos 5.66€, le boitier 8.73€, le capteur 2.35€, DC-DC 0.82€, soit moins de 20€ le tout en comptant quelques fils et la soudure. Le panneau, je l'avais déjà (récupéré à la décharge !), ça vaut environ 60€. Je pense qu'un 30W ou moins suffirait amplement.

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par rol-rider » 19 avr. 2018, 23:39

Super ton petit projet !
J'ai aussi l'idée de réaliser un truc similaire, bon, sans doute avec un panneau plus petit ( pas de décharge près de chez moi !)
Je ne sais pas si la batterie est protégée sur le wroom2 d'une décharge trop forte ?

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par mjeanne » 20 avr. 2018, 01:06

La documentation indique une protection décharge/surcharge. Mes tests montrent que ça coupe à 3.2V en décharge (mesure à vide) et que ça charge jusqu'à 4.2V
La doc conseille une alim de 1A, soit 5W, donc on doit pouvoir utiliser un plus petit panneau.
De mon coté, je vais alimenter en journée un ventilo et une pompe pour le goutte à goutte, donc le surplus de puissance sera le bienvenu

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par rol-rider » 20 avr. 2018, 09:14

Et tu dis tenir 4 jours en deepsleep.
Avec quelle capacité de batterie ?
Que je compare avec ce que j'ai fait sur un ballon d'eau chaude.


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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par mjeanne » 21 avr. 2018, 11:34

c'est une 18650 de 2000mAh (ref Sony US18650GR G4). Je l'ai récupérée sur une batterie de PC Sony, donc a priori une vrai, pas une contrefaçon chinoise.
P_20180421_113018.jpg
P_20180421_113018.jpg (227.02 Kio) Consulté 670 fois
Cote ESP, j'ai activé le deepsleep dans EspEasy avec un reveil à 300s (5mn). le module se rendort dans les 30s (il se connecte, lit les valeurs, les envoi et se coupe).
Il est peut-être possible d'améliorer l'autonomie en supprimant les diodes du chargeur

J'en profite pour signaler que les packs de batterie de PC sont constitué de batteries 18650 de bonne qualité en général. Quand le pack est HS (impossible de recharger), la plupart du temps, il n'y a qu'une 18650 de HS, la première de la série, celle connectée au + (et qui se mange donc probablement plus de pics électriques que les autres). J'ai même eux le cas ou c'est le circuit de charge qui était HS. 100% des 18650 étaient bonnes aux essais.

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par tsim79 » 21 avr. 2018, 12:34

mjeanne a écrit :
21 avr. 2018, 11:34
c'est une 18650 de 2000mAh (ref Sony US18650GR G4). Je l'ai récupérée sur une batterie de PC Sony, donc a priori une vrai, pas une contrefaçon chinoise.

P_20180421_113018.jpg

Cote ESP, j'ai activé le deepsleep dans EspEasy avec un reveil à 300s (5mn). le module se rendort dans les 30s (il se connecte, lit les valeurs, les envoi et se coupe).
Il est peut-être possible d'améliorer l'autonomie en supprimant les diodes du chargeur

J'en profite pour signaler que les packs de batterie de PC sont constitué de batteries 18650 de bonne qualité en général. Quand le pack est HS (impossible de recharger), la plupart du temps, il n'y a qu'une 18650 de HS, la première de la série, celle connectée au + (et qui se mange donc probablement plus de pics électriques que les autres). J'ai même eux le cas ou c'est le circuit de charge qui était HS. 100% des 18650 étaient bonnes aux essais.
Lol moi cela fait un moment que je fais la chasse des batteries de téléphone portable, Nintendo DS, et Accu de PC portable, pour la récup (protection de la nature) réutilisation des cellules assurément de meilleur qualité que celle parfois dispo sur Amazon et ou site chinois.
Mon seule soucis c'est trouver les bons circuits de charge protection.
Et pour l'instant la seule solution que j'ai trouvé est le fameux circuit TP4056 pour les batteries lithium

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par pipersw » 23 avr. 2018, 08:10

Quelqu'un a essayé un Ltc3588 plutôt qu'un dcdc de base ? Car j'ai d'excellents résultats avec un arduino et une supercap de 40F (au lieu d'une batterie).

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par tsim79 » 23 avr. 2018, 16:55

pipersw a écrit :
23 avr. 2018, 08:10
Quelqu'un a essayé un Ltc3588 plutôt qu'un dcdc de base ? Car j'ai d'excellents résultats avec un arduino et une supercap de 40F (au lieu d'une batterie).

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par pipersw » 23 avr. 2018, 17:38

Je fais des tests de durée actuellement avec une supercapa de 40F : viewtopic.php?f=35&t=5489&p=601697#p599453
La tension ne descend pratiquement pas avec un Arduino 1Mhz alimenté en 2.5V, avec un panneau solaire 5V 1W et 1 capa 40F 2.7V.
chart.png
chart.png (121.73 Kio) Consulté 622 fois
Je vais faire des tests avec des capa 1F 5.5V pour voir la différence.

J'attend un ESP pour pouvoir tester le deep sleep.

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par mjeanne » 24 avr. 2018, 23:18

Le deepsleep, c'est top, jusqu'au jour ou l'on veux faire une modif... 30 secondes pour se connecter, aller à la page de config, décocher, sauver, c'est chaud !
Du coup je viens de me coller une sécurité. Sur mon jeedom, je poste dans le broker MQTT une variable 'disableDeepSleep' pour que Espeasy cesse de se mettre en veille. Lorsqu'il se réveille, il voit cette variable et (dans les versions récentes), j'ai programmé un 'NoSleep' dans une règle.

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par pipersw » 02 mai 2018, 23:10

tsim79 a écrit :
pipersw a écrit :
23 avr. 2018, 08:10
Quelqu'un a essayé un Ltc3588 plutôt qu'un dcdc de base ? Car j'ai d'excellents résultats avec un arduino et une supercap de 40F (au lieu d'une batterie).

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par pipersw » 05 mai 2018, 17:04

@mjeanne
Tu as un schéma de cablage ?
Il y a un article intéressant sur la réduction de puissance d'un esp : https://www.google.fr/amp/s/tinker.yeom ... sited/amp/

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par tsim79 » 07 mai 2018, 00:54

pipersw a écrit :
05 mai 2018, 17:04
@mjeanne
Tu as un schéma de cablage ?
Il y a un article intéressant sur la réduction de puissance d'un esp : https://www.google.fr/amp/s/tinker.yeom ... sited/amp/
Heu oui mais non,
J'ai pas envie d'abimé un nodemcu ou autre à faire des micro soudures... Peut etre une carte sortira avec ces possibilités

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par mjeanne » 14 mai 2018, 21:39

Je reviens donner des nouvelles.
Mon projet a évolué. Mon alimentation par solaire est très au dessus des besoins de l'ESP, je suis donc toujours chargé au maxi.

Dans les évolutions, l'arrosage est bien piloté par jeedom, mais pas alimenté par le panneau. J'ai tiré un tuyau d'eau depuis ma citerne de reccup d'eau de pluie qui possède une pompe. Du coup, un sonoff sur le câble 220V me permet d'envoyer ou non de l'eau à la serre. Il est flashé avec Tasmota et piloté par le Jeedom via mqtt.

Le BME280 est précis pour la température et la pression atmosphérique. Je n'ai pas d'élément de comparaison pour l'humidité de l'air, mais ça semble correct.

Pour un schéma, pourquoi pas, faut que je regarde avec quoi le faire.

sinon j'ai un soucis. J'ai mis une sonde d'humidité dans le sol de ce type:
Image
En 2 semaines, le métal a été rongé et à disparu. Quelqu'un connait-il une solution qui ne nécessite pas changer la sonde toutes les 2 semaines ?

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par tsim79 » 14 mai 2018, 22:51

2 tiges de cuivres pure (câble électrique dénué) avec des isolants pour garder un écartement régulier tout le long de la longueur des types.
Il faudra faire un étalonnage avant utilisation réelle.

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par rol-rider » 14 mai 2018, 23:04

Sinon, il faut utiliser une sonde humidité capacitif.

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par mjeanne » 15 mai 2018, 02:07

merci pour vos idées. Je pense que les fils de cuivre tiendrons encore moins longtemps que les pistes de cuivre + étain du truc chinois. Mais je dois pouvoir dénicher des clous galvanisés dans le grenier.
Pour l'étalonnage, de toute façon, le truc chinois via espeasy me sortait une valeur entre 0 et 1000, et j'ai moi même déterminé les paliers (sec, humide, très humide, noyé). Ce ne sera pas un soucis de remettre les nouveau seuils dans le scenario.

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par xavax » 23 juil. 2018, 11:57

Je vais essayer de m'inspirer de ce projet pour automatiser l'arrosage de ma serre 9m2 à partir d'une cuve de recupération (1m3) au fond du jardin.
Je voudrais mettre des goutes a gouttes a chaque pieds de tomates ou autres mais je ne sais pas quoi mettre comme pompe pour envoyer l'eau, ni ce qu'il faut acheter comme gouteurs...
J'ai à ma disposition une pompe de camping car en 12Vde ce type https://www.banggood.com/fr/12V-Water-P ... QIQAvD_BwE

Un wemos mini D1 pro

il me faut un relais pour activer la pompe

j'ai 2 2 batteries 12V 2.2Ah, est suffisant ?

pour le panneau par contre je ne sais pas trop quoi prendre. J'ai vu ceci sur Wish https://www.wish.com/product/5ae07b54545578391b7f0478


Qu'en pensez vous ?

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par mjeanne » 23 juil. 2018, 17:08

Attention à Wish, souvent ce qu'on reçoit ne correspond pas au descriptif

Si votre batterie est une 12V 2.2Ah, alors "au pire cas", elle sort 12*2.2 = 26.4W. Il faudrait donc un panneau de 30W je pense

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Re: projet - module ESPEasy sur panneau solaire

Message par kerdale » 23 juil. 2018, 17:52

#mjeanne
Super ton dev.
Je te donne 1 astuce pour ta boite "étanche" qui doit etre dans une serre ou souvent l'humidité frise les 100%.
Une boite étanche (plexo ou autres) avec des fils qui sortent n'est étanche (et encore!) qu'à l'eau, pas à l'air. Tu vas avoir un phénomène bien connu de la "respiration" de la boite avec les variation de température: Ca chauffe l'air se dilate et sort de la boite peu à peu, Refroidissement (nuit) l'air se contracte dans la boite et l'air humide de l'extérieur entre ... je fais bref, tu vas avoir de la condensation avec tout ce qui s'en suit. Le remède: un TOUT PETIT trou bien placé une parois vers le bas au point bas de la boite: si il y a de la condensation dans la boite , la dilatation en journée chassera par le trou la possible accumultation. (Soluce Généralisé dans les équipement informatiques "étanches" nautique, ou alors sachet de Silicat gel, ne pas oublier de le remplacer si non une fois saturé il pisse la flotte) .
Pour la sonde je ne sais pas comment elle est raccordée mais pour éviter la corrosion (electrolyse) des install en CC (câbles tels par exemple) c'est le + qui référencé est à la terre, ça évite la corosion. On fait pareil avec la coques des navires (les gros) un équipement spécifique met la coque à un potentiel négatif par rapport à l'eau de mer
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