Rendre des capteurs 433Mhz autonome (sans pile grâce au solaire)

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  • Quel est mon profil ?
    Comptable de formation, mais passionné d’informatique depuis le ZX81, j’ai commencé la domotique en 2012 avec FHEM et un Seagate Dockstar puis je suis passé à Domoticz avec un Raspberry Pi B+ en 2014. J’y ai vite ajouté un Karotz pour un retour vocal. J’ai ensuite créé une carte pour contrôler 5 radiateurs électrique via fil pilote.
    Mon entrée en domotique était motivé par les économies d’énergie mais j’ai vite fait de comprendre que la sécurité et le confort y était tout aussi intéressant.
    RPi émettant en FM, scripts vocaux avec le Karotz, mise en chauffe optimum du chauffe eau pour économiser environ 20% sur l’ECS (le plus gros poste après le chauffage), …

  • Quels étaient mes besoins ?
    Mes capteurs de porte en 433Mhz, achetés chez Domadoo dès 2012, étaient très bien, mais en 433 nous n’avons pas de retour d’info sur l’état des piles. On sait qu’elles sont HS quand ca ne fonctionne plus (les CR2032 durent 2 ans minimum). Et pour les détecteurs d’ouverture qui composent aussi le système de sécurité c’est très gênant !

  • Comment en suis-je arrivé à cette solution ?
    J’ai imaginé un truc très simple pour 2 €, qui permet de passer ces capteurs au solaire (pour les capteurs des fenêtres). Pour la porte 'entrée, je suis passé au filaire.

  • Quels matériels ai-je choisi ?
    Sur les magasins chinois, j’ai simplement acheté :

  • une LIR2032 (batterie rechargeable = CR2032) (0.60€)
  • une carte de charge Li-ion avec un TP4056 (0.20€)
  • un mini panneau solaire qui donne 6V (mais 5V en charge) et 30mA max (1€)
    En somme le prix d’une pile en France !

je pense qu’il faut se limiter à un panneau débitant 30mAh car la batterie ne supporte pas plus. Cela fonctionne très bien chez moi depuis mi 2018, et la lumière du chargeur est quasi tout le temps bleue (indication batterie pleine).

Il est possible d’utiliser une carte chargeur plus petite, mais elle est “moins intelligente”. Je ne maîtrise pas le risque associé, c’est pour cela que j’ai pris la meilleure à priori. Elle arrête la charge une fois la batterie pleine et fait d’autres tests.

back panel solaire carte chargeur 1les5 doigt panel front panneau solaire

  • Le plus important, la mise en œuvre

La conception est hyper simple : il suffit d’ouvrir le module chacon DIO, d’enlever la pile, et de mettre le chargeur comme sur l’image (il faut limer un peu le bout du boîtier pour que ça passe), puis souder le + et le - de la carte (côté Batterie ou OUT) aux bornes du receveur de pile. Ensuite, soit utiliser un câble micro USB soit souder 2 fils aux + et - (côté IN) vers le panneau solaire. C’est tout !



J’ai installé le tout en bas de la fenêtre car il m’arrive de baisser l’été les volets à 80%. Ainsi le panneau est toujours au soleil.

Ensuite, vous n’avez plus qu’à oublier tous vos modules !!

Pour info, je n’utilise pas l’aimant fourni avec le module Chacon, mais un tout petit aimant récupéré dans les lecteurs de CD ROM. Ils sont en néodyme et hypers puissants. Sur la photo, on ne le voit pas, mais il est entre le module et le côté de l’ouvrant.

  • Quelles pourraient être les améliorations à apporter si c’était à refaire ?
    A chaque changement de pile, je fais ce montage (car sur les 6 que j’ai, certaines piles sont encore opérationnelles !).
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merci pour le partage et fort intéressant

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Comme je ne sais pas comment modifier ma contribution, je souhaite ajouter, qu’il est bien évident que cette astuce fonctionne avec tout type de capteur fonctionnant avec une CR2032 (je pense aux capteurs Xiaomi zigbee par exemple) ; bref de tout capteur, peut consommateur, avec une pile pouvant être remplacée par une batterie (CR2032->LIR2032).

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génial, simple et peu couteux ! je vais le faire !

Bonjour,
Peux-tu nous parler de la batterie et de comment elle est insérée dans ton montage ?

Attention toutefois aux tensions : les batteries LIR2032 délivrent 3,6 V et les CR2032 sont à 3V. Les appareils sont souvent tolérants… mais pas tous. Prudence amha.

Sylvain.

Bonjour. Effectivement la LIR2032 fait 4.2V chargée vs 3V pour la CR2032 (mais sûrement plus quand elle est pleine). Les détecteurs d’ouverture de porte Chacon DI-O que j’utilise sont tolérants sans problème car je n’ai jamais eu de soucis. J’ai pris le risque car je suppose que cette forme de batterie étant la remplaçante de la CR2032 des appareils fonctionnent avec. D’ailleurs j’utilise désormais une lir2032 pour tous mes appareils et je n’ai jamais eu de soucis.
L’intégration dans l’appareil est simple car elle remplace simplement la CR2032.
Je n’ai eu qu’à souder les deux sorties de la carte chargeur sur le support métallique de la CR2032.
Fred

Ok pour ça en effet, c’est donc un petit peu risqué sur les appareils sensibles. Super idée dans tous les cas, d’autant que je cherchais depuis longtemps à m’affranchir de tous ces changements de piles. Bravo.

Je poursuis sur la lancée : si la tension aux bornes du OUT+ / OUT- est correcte, tu aurais tout intérêt à relier ces deux bornes à ton capteur et à relier la batterie à B+/B- en dehors du capteur.
Ca sécurisera la batterie contre les décharges importantes. Vois le lien suivant :
https://letmeknow.fr/shop/fr/chargeurs/1747-chargeur-li-ion-37v-avec-protection-tp4056-4060137001772.html : la partie “caractéristiques techniques” précise qu’il y a une protection en cas de décharge de la batterie. La contre partie est une coupure du fonctionnement du capteur le temps que la charge remonte.

Après, il pourrait être intéressant d’intercaler un convertisseur / Steppeur entre la sortie OUT et le capteur pour ajuster hyper précisément la tension destinée au capteur, quelle que soit la tension donnée en entrée, ce module fournit la tension désirée : https://fr.aliexpress.com/item/32703329607.html?spm=a2g0o.detail.1000023.25.53c93c91GruihV ou encore celui que j’ai chez moi : https://fr.aliexpress.com/item/32726124435.html?spm=a2g0o.detail.1000023.1.53c93c91GruihV

1- je n’y avais pas pensé effectivement. Mais le capteur sera alimenté via le soleil ET la batterie en parallèle c’est ça ? Le capteur prendra l’énergie où ? Peut être la batterie ?
2-j’avais pensé au convertisseur mais je voulais du compact avec tout dans le boîtier.
Sur mon site fredclo.free.fr il y a d’autres astuces pour faire des économies d’énergie comme domotique son BECS (le loin le plus rentable : bien plus qu’avoir un panneau solaire !)

De ce que je comprends (je suis loin d’être doué en ce domaine, cela nécessite donc une vérification) :

La cellule solaire rentre dans le IN du TP4056.
Le TP4056 fait sa cuisine pour charger la batterie (B+/B-).
En parallèle, le TP4056 récupère l’énergie de la batterie (et peut-être de la cellule solaire mais j’en doute, surtout s’il fait nuit) et sort sur le OUT la tension qu’il y a sur la batterie.

J’y ajouterais donc le module complémentaire pour être certain que quelle que soit la tension de la batterie (même si elle est inférieure à 3v), il y ait pile poil 3 Volts dans ton capteur, tout le temps. Ce module complémentaire prend dans son entrée le OUT du TP4056. La sortie du module complémentaire est alors directement soudée sur le logement de la pile du capteur. Avantage, tu peux aussi dans ce cas prendre tout ce que tu veux en termes de modèle de batteries Lithium-Ion, même de la récup.

Et tant pis si le rendement est pourri, c’est pas grave à mon humble avis : Vu la consommation des capteurs, on s’en moque, d’autant que le soleil est gratuit.

Maintenant, si un expert en électronique peut valider et corriger tout cela, ce serait cool !!! Je pense surtout aux 30mA MAXI de la cellule solaire qui pourraient être trop faibles pour charger la batterie avec toutes les pertes du montage.

Ah, et pour le fun, j’ai toujours mon ZX81 dans un carton.

Ah je vois je tu as visité mon site. G aussi un zx81 mais acheté pour collection.
Les 30mA sont importants : la Lir2032 ne supporte pas plus. C pour ca que j’ai choisi ce panneau.
Je ne suis pas expert en électronique donc je ne te corrigerais pas.

Bonjour, tout Ok, ça marche très bien (1 seule semaine de mise en place …). En test sur d’autres modules capteurs. Merci pour le partage.

merci pour le retour. Ca fait plaisir.
Tous mes trucs sont sur mon site, mais il n’est pas très visité (il a 21 ans pourtant :slight_smile:)
J’y ai aussi mis, comment rendre communicant une sonnette pour 2 €.

Ne pas confondre capacité de la batterie (30 mAh) et la performance de la cellule solaire.
Un peut charger une batterie de 30 maH avec n’importe quel panneau solaire. Ca ira juste plus vite de remplir la batterie avec un énorme panneau qui peut délivrer 1A… Le TP4056 s’occupant de donner les bonnes valeurs à la batterie et de couper la charge quand la batterie est pleine…

Le datasheet lir2032 indiqué
Max charge current 35mA
Le tp4056 peut délivrer 1A.

Merci pour le partage !
C’est génial!

Je voudrais savoir si on peut faire de même pour un NodeMCU ESP8266 ?

En effet, je souhaite liée le nodemcu à un ITRON Cyble Sensor V2 pour pouvoir suivre ma consommation d’eau de mon compteur qui se trouve enterré sous une plaque d’égout comme ici:

Vue le positionnement, un panneau solaire avec une batterie me semble une bonne idée pour alimenter le nodemcu. Non ?

Bonjour

Oui c’est une idée que beaucoup mettent en oeuvre. Vous trouverez bcp de tuto sur le sujet. Mais attention néanmoins : un esp consomme “beaucoup”. En mode deep sleep, il doit être sous les 20µA, mais le réveil, la connexion au wifi, le traitement et la mise en veille consomment. Donc il faut passer sur des 18650, et savoir combien pour tenir suffisamment longtemps en cas de manque de soleil (et aussi les 12h de nuit en moyenne). Donc c’est plus compliqué. Car les capteurs d’ouverture de portes consomment quasi rien, et ne sont pas utilisés tout le temps.

En effet, si tu me dis que le nodemcu est consommateur. La décharge en période de nuit peut faire éteindre ce dernier.

Pour pouvoir tenir le coup, il me faudrait combien de panneau solaire et de 18650 ?

Ou sinon, existe-t-il un autre dispositif moins consommateur que le nodemcu qui ira parfaitement pour la situation avec mon compteur d’eau ?

Je trouve très peu de solutions disposant d’un nodemcu, un panneau solaire et d’une batterie… :frowning_face:

je ne suis pas assez calé pour te répondre mais sur internet tu trouves en cherchant bien. Mais effectivement c’est assez peu conseillé. Perso je récupère des 18650 des batteries des portables et tu peux te faire des Power Bank avec 9 ou 10 module et ça représente une quantité non négligeable d’autonomie. Genre 100wh avec 12x18650