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Solar DB

EMS · Architecture

Trois couches : capteurs, passerelle, actionneurs.

Comment un EMS résidentiel agrège la mesure (port P1, Modbus, OCPP), décide localement, puis pilote les équipements via les protocoles industriels et grand public.
01

Le schéma à trois couches.

Tout EMS — du boîtier à 200 € au cluster industriel — repose sur la même architecture conceptuelle.

Couche 1

Capteurs

Les yeux du système. Port P1 du compteur, registres Modbus de l'onduleur, état OCPP de la borne VE, sondes de température, pince ampèremétrique.

Couche 2

Passerelle

Le cerveau : mini-PC Linux, Raspberry Pi sous Home Assistant, ou boîtier propriétaire (Smappee, Sungrow EMS, SolarEdge ONE).

Couche 3

Actionneurs

Les mains : onduleur hybride (consigne batterie), borne VE (courant de charge), PAC (consigne température), relais ECS, contacteurs.

02

Cinq capteurs essentiels.

Sans mesure, pas de pilotage. Voici la palette type d'un EMS résidentiel belge.

Compteur digital — port P1

Le compteur digital Fluvius / Sibelga / ORES expose un connecteur RJ12 (port P1). Il émet une trame de télémétrie par seconde : prélèvement instantané, injection, index cumulés, tarif horaire.

C'est la source de véritépour la mesure de flux. Un câble P1 + une passerelle USB suffisent — pas besoin d'accord du gestionnaire de réseau pour la lecture.

Onduleur — Modbus TCP / RTU

Tous les onduleurs résidentiels modernes (Fronius, SMA, Huawei, GoodWe, Sungrow, SolarEdge) exposent une interface Modbus — TCP (Ethernet/WiFi) ou RTU (RS-485). Lecture : puissance DC, puissance AC, courbe IV, erreurs.

Sur un hybride, on lit aussi le SoC batterie et on écrit la consigne de charge/décharge.

Pince ampèremétrique — alternative au P1

Une pince CT (Current Transformer) placée sur l'arrivée AC du tableau mesure le flux instantané. Précision moindre que le P1 mais utilisable partout— y compris dans des bâtiments où le port P1 n'est pas accessible.

Borne VE — OCPP

Toute borne dite « intelligente » expose l'Open Charge Point Protocol(OCPP 1.6 ou 2.0.1). L'EMS lit l'état de la session, écrit le courant de charge maximum (en A) et lance/arrête la charge.

PAC et ECS — Modbus ou relais

Les PAC modernes (Daikin, Atlantic, Viessmann, NIBE) exposent un bus Modbus. À défaut, on pilote en relais on/offvia la sortie de contact sec — ECS, radiateur d'appoint, contacteur de chauffe-eau.

03

La passerelle, le cerveau.

Trois familles selon le niveau de contrôle souhaité.

Open-source DIY

Home Assistant sur Raspberry Pi 4/5 ou mini-PC Intel N100. Setup ~100-300 €. Liberté totale, courbe d'apprentissage non négligeable.

Boîtier dédié

Smappee Infinity, OpenEMS, Sungrow EMS, SolarEdge ONE. Setup ~600-1 500 €. Support constructeur, mises à jour automatiques, périmètre fonctionnel défini.

Cloud intégré

Fronius Solar.web, SMA Sunny Portal, Huawei FusionSolar. Compris dans l'onduleur, latence accrue, dépendance au cloud constructeur (et à Internet).

04

Quatre protocoles, 90 % des cas.

Connaître ces quatre langages couvre quasi tous les équipements résidentiels.

Modbus

TCP / RTU

Le protocole historique du monde industriel (1979). Lecture / écriture de registres 16 bits. Couvre onduleurs, compteurs triphasés, PAC, automates.

OCPP

1.6 / 2.0.1

Standard ouvert pour les bornes de recharge VE. WebSocket bidirectionnel. Pilotage du courant de charge, authentification utilisateur, monitoring de session.

P1

RJ12 série

Port série du compteur digital belge. Trame DSMR (Dutch Smart Meter Requirements) émise toutes les secondes en ASCII — lisible avec un simple câble USB-série.

MQTT

pub / sub

Le bus interne de Home Assistant et de la plupart des EMS open source. Léger, persistant, idéal pour relier capteurs IoT et logique métier sans couplage fort.

05

À retenir.

Points clés

  • Un EMS résidentiel s'organise en trois couches : capteurs (les yeux), passerelle (le cerveau), actionneurs (les mains).
  • Le port P1 du compteur digital est la source de vérité belge pour la mesure de prélèvement et d'injection au quart d'heure.
  • Une passerelle locale (Home Assistant, Smappee, boîtier constructeur) garantit le pilotage même si Internet tombe.
  • Quatre protocoles couvrent 90 % des cas : Modbus pour les équipements industriels, OCPP pour les bornes VE, P1 pour le compteur, MQTT pour la couche logicielle.
06

Trois ordres de grandeur protocoles.

Port P1 — fréquence
1 Hz

Le compteur digital belge (Fluvius/Sibelga/ORES) émet une trame de télémétrie par seconde sur le connecteur RJ12. [src: training]

Modbus TCP — port
502

Port standard pour la lecture/écriture de registres sur onduleurs, PAC et compteurs industriels. [src: training]

OCPP — versions
1.6 / 2.0.1

Protocole de pilotage des bornes de recharge, maintenu par l'Open Charge Alliance. [src: training]