Protéger son système domotique des pannes de courant et surtensions

Après la création d’un système complet pour gérer sa maison intelligente, certaines problématiques peuvent vite entrer en jeu : de quelle manière pouvons-nous protéger le système contre les pannes de courant et les surtensions ?

En effet, si les centrales d’alarmes sont toutes munies d’une batterie interne qui permet au système de fonctionner en permanence, même en cas de panne de courant (et heureusement, sinon le système serait facile à contourner !), ce n’est par contre pas le cas de la plupart des box domotiques. Cela veut dire qu’en cas de panne de courant, non seulement la box cessera de recevoir les mesures des différents éléments sur piles qui fonctionnent encore, mais en plus, si vous basez votre système de sécurité sur votre box domotique, celui-ci sera neutralisé par cette simple coupure de courant.

Secourir une installation domotique des pannes de courant

Utiliser sa domotique comme système de sécurité est un choix de plus en plus populaire au fur et à mesure que des détecteurs et sirènes Z-Wave sont commercialisés.

Pour la Zipabox, par exemple, il existe une extension dont le rôle est justement de proposer cette protection contre une coupure de courant : le Backup Mod, qui contient une batterie rechargeable avec une autonomie de 24 heures, ainsi qu’un port permettant la connexion d’une clé 3G. Mais cet article s’intéresse plus au cas général des autres box domotiques avec des méthodes qui seront valables pour la majorité d’entre elles.

Secourir un système domotique avec un onduleur

Un onduleur, c’est un appareil qui est branché en série entre le courant général et les appareils électriques que l’utilisateur souhaite protéger des coupures et des surtensions. Il se présente sous la forme d’un bloc, à brancher au secteur, comprenant une ou plusieurs prises, et généralement des voyants et boutons pour son fonctionnement. Le bloc dispose d’une batterie interne qui se charge lorsqu’il est relié au secteur, et simultanément, les appareils branchés sur les prises externes sont alimentés en courant. En cas de coupure de courant, la batterie interne de l’onduleur prend le relais.

Beaucoup d’utilisateurs de PC assez puissants utilisent par exemple un onduleur pour leur machine, afin de protéger le bloc d’alimentation et les composants fragiles situés à l’intérieur. De la même manière qu’un onduleur permet de secourir un PC, il permet de conserver le fonctionnement d’une box domotique et également d’une box ADSL en cas de coupure de courant.

 

Nous allons prendre en exemple les onduleurs 3 prises 600VA de CyberPower qui sont des valeurs sûres et que nous recommandons.

Cet onduleur propose 3 prises et un bouton on/off. En outre, il intègre plusieurs fonctions :

  • Régulation automatique de la tension (AVR)
  • Démarrage et charge automatiques
  • Compatibilité avec les générateurs
  • Résistance au feu
  • Alarme configurable
  • Technologie de gestion de la batterie

L’AVR (régulation automatique de la tension) est une fonction particulièrement intéressante : elle stabilise le signal de courant délivré et permet à l’onduleur de maintenir des niveaux de puissance corrects en sortie pour l’équipement branché, sans pour autant devoir exploiter la puissance de la batterie. C’est une fonction qu’on trouve rarement sur un onduleur entrée de gamme comme celui-ci.

Détail de la fonction AVR

Ce système AVR augmente ou diminue automatiquement la tension du réseau électrique de façon à la rendre admissible pour la charge, sans pour autant passer en mode batterie. En cas de tension réseau trop basse, il l’augmente (fonction « boost ») et en cas de tension réseau trop haute, il la limite (fonction « buck »).

De plus, l’onduleur est garanti 3 ans à domicile, batterie incluse, et ce pour un prix plutôt bas !

Les trois prises permettent donc de secourir deux éléments de votre choix. C’est utilisable pour un PC, bien sûr, mais en l’occurrence, vous pouvez brancher à la fois une box domotique et une box ADSL, ce qui vous permettra de bénéficier du fonctionnement de votre box domotique, mais également de ses fonctionnalités liées à la connectivité Internet.

Notez que la conservation de la connectivité Internet ne concerne que les cas où la coupure de courant est localisée de manière à ne pas impacter un chemin d’Internet qui serait au-delà de la box. Si la conservation de la connectivité Internet de votre box en cas de panne est indispensable pour vous, il sera nécessaire d’utiliser une clé 3G pour conserver cette communication. Mais c’est un autre sujet;

En tous les cas, l’onduleur offrira un secours du courant pendant un certain nombre de minutes, le temps que le courant soit rétabli. Nous ne parlons pas d’un secours de l’ordre de plusieurs jours, mais plutôt quelques minutes. Le temps secouru dépend de la puissance que l’onduleur doit fournir à ses sorties, ainsi pour une puissance de 60 Watts, il pourra alimenter les appareils pendant 30 minutes, mais pour une puissance de 90 Watts il ne pourra les alimenter que pendant 18 minutes.

Dans le cas d’une box domotique ou d’une box ADSL, comptez en moyenne 10 Watts par appareil (mais ce sont bien des moyennes, certaines consomment plus ou moins).

Le tableau ci-dessous propose, à titre indicatif, l’autonomie projetée en fonction de la puissance branchée :

Tableau d’autonomie selon la puissance utilisée :

Puissance W : 30 40 50 60 70 80 90
Autonomie min : 120 80 50 30 23 20 18

Solution alternative plus légère : utiliser une PowerBank / batterie externe

Il existe également des solutions plus légères qu’un onduleur, notamment pour les box demandant une petite tension de fonctionnement comme l’eedomus ou les solutions à base de microcarte (Raspberry Pi, Jeedom…)

Une solution directe est l’utilisation d’une alimentation ondulée, qui s’intercale entre la box domotique et l’alimentation existante. Ce petit bloc se charge d’emmagasiner une certaine quantité de courant, pour secourir la box domotique si nécessaire. Pour les box alimentée en 12V, nous avons l’alimentation 12V ondulée sur notre boutique.

Alimentation ondulée de 12V

Celle-ci existait également en version 5V, donc idéale pour une eedomus par exemple, mais cette version 5V n’est plus commercialisée. Qu’à cela ne tienne, nous vous proposons une solution fonctionnant sur le même principe, mais avec un matériel un peu différent : une PowerBank.

Une PowerBank, aussi appelée « batterie externe », est une batterie transportable dont le but est de permettre de recharger un appareil à tout moment (typiquement, un smartphone ou une tablette). Beaucoup de batteries externes du marché sont conçues pour ne gérer qu’une des deux tâches à la fois : soit la recharge de la batterie, soit l’utilisation de la batterie pour recharger un ou plusieurs appareils externes. Généralement les batteries externes ne peuvent pas faire les deux actions simultanément, ce qui empêche leur utilisation pour secourir une box domotique.

Cependant, nous avons recherché des batteries externes qui auraient cette capacité. Et nous avons trouvé deux modèles chez TeckNet pour ce type de fonctionnement, deux batteries qui ont la rare capacité de charger ce qui est branché sur leurs sorties tout en pouvant être elles-même rechargées :

Ces batteries étant capables d’effectuer une recharge tout en alimentant l’appareil branché en sortie, elles sont toutes indiquées pour l’utilisation que nous recherchons.

Pour les exemples ci-dessous nous prenons la batterie externe 16 750 mAh noire Gen2, mais ce que vous allez voir est aussi valable avec l’autre modèle.

PowerBank vue de près

Batterie externe pour secourir l’eedomus

Ajouter cette batterie externe en alimentation de secours sur l’eedomus est très simple. En effet, sur les derniers modèles d’eedomus, la prise secteur de l’eedomus est en deux parties : un adaptateur USB-secteur et un câble USB vers le jack d’alimentation de l’eedomus.

Ajout de l'onduleur sur l'eedomus : alimentation

Il suffit donc de séparer les deux parties et de les répartir comme suit :

  • le cordon USB-jack reste relié à l’eedomus côté jack, et le côté USB est branché sur une des sorties USB de la PowerBank ;
  • en utilisant le câble USB-MicroUSB fourni avec la Powerbank, nous relions l’entrée (microUSB) de la powerbank à l’adaptateur USB-secteur de l’eedomus.

Branchement de la powerbank sur l'alimentation de l'eedomus

Au final, en branchant la PowerBank au secteur, l’eedomus est mise sous tension. Les LEDs témoins de la powerbank indiquent son niveau de charge (par défaut, elle est quasiment au maximum de sa capacité). Le montage est donc fait, et vous pouvez faire le test en déconnectant la prise reliée à l’entrée de la batterie externe : l’eedomus continue à être alimentée même en cas de panne du courant au secteur.

Montage Powerbank eedomus

Batterie externe pour secourir un Raspberry Pi

Pour brancher la batterie externe sur un Raspberry Pi, le branchement à effectuer est un peu différent. Notez que ce que vous allez voir ci-dessous convient également à une box Jeedom, et tout autre box domotique ayant un port d’alimentation microUSB et nécessitant une alimentation de 5 V et 2,4 A maximum.

Le Raspberry Pi étant alimenté en microUSB, vous pouvez brancher directement l’alimentation secteur existante pour le Raspberry Pi sur l’entrée microUSB de la batterie externe.

Powerbank pour secourir un Raspberry Pi

Quant au câble USB – microUSB, il est utilisé comme si vous rechargiez un portable : le côté USB sur une des sorties USB de la batterie externe, et le côté micro-USB sur l’entrée d’alimentation microUSB du Raspberry Pi.

Powerbank pour secourir un Raspberry Pi : branchement

Sur une vue d’ensemble, voilà le rendu avec le Raspberry Pi branché sur la PowerBank. Le Raspberry ainsi connecté bénéficie donc d’une batterie de secours en cas de panne de courant.

Powerbank pour secourir un Raspberry Pi : vue générale

Voici le temps total de secours que peut proposer les batteries. Notez qu’il s’agit de calculs mathématiques basés sur la capacité indiquée pour chacune des batteries, le temps réel secouru peut varier, mais cela donne tout de même une bonne idée des capacités.

Temps total de secours pour la batterie à 16 750 mAh

Intensité de courant
demandée par le dispositif
1 A 2 A 2,4 A
Temps total de secours du dispositif en sortie
(batterie à peine charge)
11h40 5h50 4h50

Temps total de secours pour la batterie à 9 600 mAh

Intensité de courant
demandée par le dispositif
1 A 2 A 2,4 A
Temps total de secours du dispositif en sortie
(batterie à peine charge)
6h40 3h20 2h45

 

Conclusion

Cet article vous a donc donné deux options pour secourir votre système domotique : une option simple et directe avec un onduleur, et une solution plus accessible avec une batterie externe. Notez que la deuxième solution ne permet que de secourir qu’un matériel peu consommateur d’électricité, et ne protège pas la box Internet. Pour protéger des pannes de courant des charges plus importantes, ou pour protéger à la fois une box domotique et une box internet, l’onduleur reste la seule solution.

Le système basé sur la batterie externe étant très compact, il peut être également être ajouté à l’alimentation d’une caméra de sécurité IP. Il faudra bien sûr vous assurer d’avoir la bonne connectique, les bons cordons pour pouvoir brancher l’alimentation de la caméra à travers la batterie externe (micro USB et USB) et vous assurer que la caméra IP est alimentée en 5V et que l’intensité de courant demandée est en-dessous de 2,4 A, mais cela vous fait un élément de plus qu’il est possible de sécuriser des pannes de courant.

Il faut aussi voir ces systèmes comme des systèmes de secours temporaires, notamment pour pouvoir être prévenu directement qu’un problème électrique est survenu, et maintenir un fonctionnement le temps que le système soit rétabli. Dans tous les cas, nous espérons que vous aurez trouvé cette présentation intéressante et qu’elle vous aura peut-être donné des idées pour ajouter une protection contre les pannes de courant et surtension à votre propre système !

A propos Pierre

Technophile, ludophile et bidouilleur dans l'âme, j'aborde les nouvelles technologies avec passion, curiosité et ouverture d'esprit. Je faisais partie de l'équipe de Planète Domotique de juin 2013 à mai 2017, d'où l'écriture de nombreux articles de blog pendant cette période.

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4 commentaires

  1. Perso je déconseille l’utilisation de batterie, j’ai eu à plusieurs reprises de très mauvaises surprises avec ces éléments, de plusieurs marques…
    Je privilégie l’utilisation d’onduleurs types line interactive.

  2. bonjour,
    l’utilisation d’un powerbank est à prescrire. En effet ces solutions ne tiennent pas la durée, étant continuellement en charge, la batterie n’étant pas prévu pour ce type d’usage, au bour de qlq mois, en cas de coupure électrique la batterie ne délivre plus de courant.

    Bonne journée

  3. Ben une PSU 12V tout simplement

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