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SolarXBox regulátor přetoku


Raccordement de base

Chaque Solar X BOX est équipé de borniers d’alimentation permettant un raccordement en monophasé 230 V AC ou en triphasé 3 × 230/400 V. Le BOX peut également être équipé d’une fiche monophasée 230 V ou d’une prise d’alimentation triphasée 400 V. Le même principe s’applique au raccordement des appareils électriques au Solar X BOX.

L’équipement du BOX, le nombre de sorties ainsi que leur type sont toujours définis avec le client avant la commande, en fonction des besoins spécifiques de son installation.

Solar X BOX récupère toutes les informations nécessaires directement depuis l’onduleur via le câble de communication, notamment les données de mesure du réseau (CT), l’état de charge de la batterie (SOC), etc. Dans la version équipée de sa propre mesure des surplus, les données sont récupérées directement depuis un Smart Meter.


SolarXBox regulátor přetoku Qu’est-ce que la régulation PID ? SolarXBox regulátor přetoku

La régulation PID (Proportionnelle, Intégrale, Dérivée) est l’un des types de régulation les plus couramment utilisés dans les systèmes d’automatisation. En termes simples, il s’agit de l’un des types de régulation les plus performants et les plus précis.

Un régulateur PID est utilisé pour contrôler différents processus tels que la température, la pression, le débit ou la vitesse. Il est particulièrement efficace grâce à sa capacité à s’adapter aux variations et à réduire avec précision les écarts par rapport à la valeur souhaitée.



Principe de base de la régulation PID

Un régulateur PID fonctionne à partir de trois composantes :

  1. Composante proportionnelle (P) – Cette composante génère une sortie directement proportionnelle à l’écart actuel entre la valeur souhaitée (consigne / setpoint) et la valeur réelle du processus (process variable). Lorsque l’écart est important, le régulateur intervient fortement afin de le réduire rapidement. Lorsque l’écart est faible, la régulation devient plus fine.
  2. Composante intégrale (I) – Cette composante analyse l’écart dans le temps. Lorsqu’un écart persiste, l’action intégrale l’accumule et augmente progressivement son influence jusqu’à ce que cet écart soit éliminé. Elle permet ainsi de supprimer ce que l’on appelle l’erreur statique.
  3. Composante dérivée (D) – La composante dérivée réagit à la vitesse de variation de l’écart. Elle observe la rapidité avec laquelle celui-ci évolue et adapte la sortie en conséquence. Son rôle principal est notamment de limiter les dépassements susceptibles de provoquer des oscillations ou une instabilité du système.

Comment fonctionne la régulation PID en pratique ?

Prenons l’exemple d’un régulateur de surplus photovoltaïque. Une installation photovoltaïque produit parfois davantage d’électricité que le bâtiment n’en consomme à cet instant.

Le régulateur PID du Solar X BOX surveille en permanence ce surplus d’énergie et le compare à la valeur de consigne. Il adapte ensuite progressivement la puissance envoyée vers la charge, par exemple une résistance de ballon d’eau chaude, afin d’utiliser le plus efficacement possible l’énergie photovoltaïque disponible tout en limitant le prélèvement d’électricité sur le réseau.

Réglage de la régulation PID

Le réglage correct des paramètres P, I et D est essentiel au bon fonctionnement d’un régulateur PID. Cette opération, appelée réglage ou optimisation du PID, consiste notamment à ajuster les paramètres suivants :

  • Augmenter la composante P permet d’obtenir une réaction plus rapide, mais une valeur trop élevée peut provoquer des oscillations.
  • Augmenter la composante I permet de supprimer plus rapidement un écart persistant. Une valeur trop élevée peut toutefois entraîner un dépassement de la consigne.
  • La composante D contribue à stabiliser les variations rapides et à améliorer le comportement dynamique du système. Une valeur trop élevée peut rendre la régulation plus sensible au bruit de mesure.

Le réglage d’un régulateur PID consiste donc à trouver le meilleur compromis entre rapidité de réaction, précision et stabilité du système.

Avantages et applications de la régulation PID

La régulation PID est largement utilisée en raison de sa polyvalence et de sa capacité à s’adapter à de nombreuses applications. Elle convient particulièrement aux systèmes nécessitant le maintien précis et stable d’une grandeur, notamment dans :

  • l’automatisation industrielle – régulation de température, pression, débit ou niveau ;
  • l’industrie automobile – par exemple pour la régulation de vitesse ou de régime ;
  • l’électronique et les systèmes automatisés – régulation de position ou de vitesse ;
  • les équipements domestiques – thermostats, climatisation, chauffage, etc.

La régulation PID constitue une méthode particulièrement efficace pour obtenir un contrôle précis et stable d’un processus, tout en s’adaptant aux variations des conditions de fonctionnement.

Lorsqu’un régulateur PID est correctement configuré et utilisé, il peut améliorer considérablement les performances, la stabilité et l’efficacité du système.


Vidéo – rapidité, précision et finesse de la régulation PID

Cette vidéo montre la rapidité, la précision et la finesse qu’offre la régulation PID. Grâce à une communication plus rapide avec les onduleurs, SOLAR X BOX réagit désormais en quelques dizaines de millisecondes. Dans cet exemple, la période de communication est réglée à 5 ms, ce qui permet également d’utiliser le système pour réduire et limiter les injections techniques résiduelles dans le réseau.

Dans cette vidéo, le régulateur fonctionne sans batterie et avec l’injection d’énergie dans le réseau de distribution désactivée. Il s’agit probablement de l’un des modes de fonctionnement les plus exigeants du point de vue de la régulation.

Que se passe-t-il dans la vidéo ?

Une résistance chauffante de ballon d’eau chaude de 2,2 kW ainsi qu’une ampoule sont raccordées à la sortie PID du régulateur. La luminosité de l’ampoule est proportionnelle à la puissance que Solar X BOX envoie vers la résistance chauffante.

Au début de la vidéo, le soleil est caché derrière les nuages et la puissance photovoltaïque (PV Power) est faible. En même temps, une plaque de cuisson fonctionne dans la maison et s’allume et s’éteint de manière cyclique. Ces variations de charge sont visibles au niveau de la valeur CT.

Lorsque le soleil réapparaît, la production photovoltaïque augmente. Ensuite, la plaque de cuisson est arrêtée, tandis que d’autres appareils de plus faible puissance sont successivement mis en marche dans la maison.

Solar X BOX adapte en permanence la puissance de sa sortie PID (PIDout1) afin que la résistance du ballon d’eau chaude utilise uniquement l’énergie solaire disponible, sans prélever inutilement d’électricité sur le réseau.

Cela permet d’utiliser avec précision uniquement l’énergie solaire disponible à chaque instant et de la diriger automatiquement là où elle est nécessaire.


Nouvel écran tactile pour Solar X BOX

Nouveau écran tactile pour le régulateur de surplus SOLAR X BOX, avec possibilité de gestion à distance et d’intégration à un système d’automatisation supérieur.

Avec l’arrivée de ce nouvel écran, Solar X BOX peut désormais communiquer avec tous les onduleurs et Smart Meters équipés d’une interface RS485 compatible. En plus des onduleurs GoodWe, SolaX et Deye, le BOX peut également communiquer avec des onduleurs tels que Huawei, Growatt, FoxESS, Sofar, Fronius, Solis, Solinteg et bien d’autres. Cette possibilité est également disponible avec l’ancien écran à boutons. Les adresses de communication du BOX sont librement configurables.

La vidéo présente l’écran d’accueil ainsi que les différents paramètres de communication : commande de lecture, adresse de l’onduleur, adresses des différents registres de l’onduleur, vitesse de communication et période d’interrogation — ici, avec un SolaX X3.

Elle montre également la structure du menu, la saisie des valeurs des différentes variables, la montée progressive des sorties des régulateurs PID ainsi que l’activation des sorties ON/OFF.


Installation de Solar X BOX par Ampérák

Installation de Solar X BOX par Ampérák.

Voir la vidéo :

Installation de Solar X BOX – YouTube

Source :

Chaîne YouTube Ampérák


Vidéo – Régulation progressive des surplus dans un système sans batterie et avec injection dans le réseau désactivée – Régulateur de surplus Solar X BOX

Vidéo – trois minutes dans la vie d’un régulateur de surplus photovoltaïque à régulation progressive.

Météo et conditions : Une journée d’avril – le soleil apparaît puis disparaît régulièrement derrière les nuages. Dans la maison, on cuisine et une machine à laver fonctionne. La production photovoltaïque comme la consommation varient fortement et de manière relativement aléatoire. Les conditions de régulation sont donc particulièrement exigeantes.

Que se passe-t-il dans la vidéo ?

La vidéo montre comment le régulateur cherche à faire produire l’onduleur en fonction de l’énergie solaire disponible. Il augmente progressivement la puissance envoyée vers la résistance chauffante et observe la réaction de l’onduleur.

Solar X BOX envoie l’énergie photovoltaïque disponible vers la résistance du ballon d’eau chaude (PIDout1) en tenant compte en permanence de la consommation actuelle de la maison (CT).

Lorsqu’une injection technique momentanée dans le réseau apparaît à la suite de l’activation ou de l’arrêt de différents appareils dans la maison (cuisson, lave-linge, etc.), le régulateur cherche à la réduire en augmentant plus rapidement la puissance envoyée vers la résistance chauffante.

À l’inverse, lorsque la consommation de la maison dépasse la production photovoltaïque disponible, Solar X BOX réduit la puissance de la résistance afin que l’eau soit chauffée uniquement avec l’énergie solaire disponible et non avec de l’électricité prélevée sur le réseau.

La vitesse de réaction de la régulation aux variations de production et de consommation peut être ajustée à l’aide des paramètres PID. Dans cette vidéo, le réglage utilisé est volontairement plutôt lent.

Configuration du système : SolaX X3 10 kW – champ photovoltaïque 2,5 kWc – sans batterieinjection dans le réseau désactivée au niveau de l’onduleur.


Vidéo – Fonctionnement des sorties ON/OFF (0/1) du régulateur de surplus Solar X BOX

Les sorties ON/OFF (0/1) commandées en fonction de l’état de charge de la batterie constituent la solution la plus simple et souvent largement suffisante pour exploiter davantage l’énergie produite par votre installation photovoltaïque. Lorsque la batterie atteint le niveau de charge que vous avez défini, l’unité de commande active simplement la sortie correspondante.

Dans la vidéo, la batterie est chargée à 65 %. Si nous réglons le seuil de la sortie à 65 %, celle-ci s’active et la prise correspondante est alors sous tension. Le champ Status indique l’état actuel de la sortie. Cette version particulière de Solar X BOX dispose de deux prises commandées en ON/OFF et d’une prise avec régulation progressive de la puissance.

Pour que la sortie se désactive, le niveau de charge de la batterie doit redescendre sous le seuil défini en tenant compte de la différence de désactivation. Dans cet exemple, cette différence est réglée à 1 % pour les sorties. Comme on peut le voir dans la vidéo, la sortie ne se désactive qu’après avoir atteint une différence de 2 %.

Cette différence est nécessaire car le niveau de charge de la batterie peut varier brusquement de plusieurs points de pourcentage lors de la connexion de charges importantes. Elle permet ainsi d’éviter des activations et désactivations cycliques répétées des sorties.

Le réglage d’usine de cette différence est de 1 % et, dans la plupart des installations, il n’est pas nécessaire de le modifier.

Ces sorties peuvent alimenter non seulement des charges résistives, mais également, par exemple, des pompes, des climatiseurs, des chargeurs de véhicules électriques ou d’autres appareils.


Commande ON/OFF de charges non résistives (pompes, climatiseurs, etc.) à l’aide du régulateur PID

Cette fonction est particulièrement utile lorsque l’information sur le SOC de la batterie n’est pas disponible (onduleur incompatible, absence de batterie, etc.). Elle peut par exemple être utilisée avec les versions de Solar X BOX disposant de leur propre mesure des surplus.

Il s’agit d’une meilleure alternative à une commande ON/OFF directement dépendante du niveau instantané de surplus.

Dans ce cas, l’activation de la sortie se fait indirectement, ce qui permet de limiter les commutations cycliques répétées des sorties.

Lorsqu’un surplus apparaît et atteint la valeur définie, le régulateur PID commence à agir et augmente progressivement sa sortie dans une plage de 0 à 100 %. Dès que la valeur définie pour une sortie ON/OFF donnée est atteinte, cette sortie s’active.

La vitesse de montée et de descente du régulateur peut être réglée à l’aide des paramètres PID, tout comme sa sensibilité au niveau de surplus. Les seuils des différentes sorties ON/OFF peuvent être configurés sur toute la plage de 0 à 100 % de la sortie du régulateur PID.

Il s’agit d’un exemple de la manière dont une grandeur analogique peut être utilisée pour commander des processus à deux états : 0/1, ON/OFF.


Vidéo – démonstration de la finesse de la régulation avec une ampoule – régulateur de surplus Solar X BOX

Pour illustrer la finesse et la progressivité de la régulation des surplus, nous avons raccordé une ampoule à la sortie alimentant une résistance chauffante de 2,2 kW.

Observez la valeur PIDout1 (en haut à gauche de l’écran) ainsi que le filament de l’ampoule, qui s’allume et s’atténue progressivement en fonction du niveau de puissance de la sortie PID.


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