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Relevé banc — ECS-306 et commutations par relais

Dépôt : etm-powersync-energy-plugin-etm · Banc : 192.168.1.75 (nymea-dev-rpi) Installation émulée : specs/spec_ecs.md §4.0 (INST-100), cf. INST-104.

Ce document est publié AVANT la mesure. La section « Prédiction » est horodatée du 2026-08-09 et commitée avant tout profil lancé. Une reconstruction analytique publiée après coup ne vaut rien ; publiée avant, elle est falsifiable. Les résultats viendront s'ajouter en dessous, sans jamais réécrire la prédiction — si elle est fausse, elle reste, et c'est le renseignement utile.

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1. Dispositif

Trois charges, un seul budget de surplus, cascade par rang ascendant.

Charge	Rang	Adaptateur	Paliers / états	Verrous
chauffe-eau	1	relay-router — Relay1/2/3 (500/1000/2000 W)	0…3500 W, 8 valeurs	minOnS/minOffS = 60 s (300 s pour le volet 1, cf. §3)
PAC SG-Ready	2	sg-ready — Relay4/5, codé en dur	P3 = 1500 W, P4 = 3000 W	minStateHoldS = 300 s
sonde-residu	3	relay-router — Relay6, 1 relais, 100 W	0 / 100 W	minOnS/minOffS = 10 s

La sonde est un instrument de mesure, pas une charge. Aucune résistance n'est câblée sur Relay6 : le relais claque, rien ne consomme. Ce qu'elle rend observable est une décision d'allocation — le résidu que le waterfall laisse à la charge suivante — et non une puissance. Son palier à 100 W est choisi très au-dessous de l'écart attendu (500 W) pour que le basculement soit franc.

Pilotage du surplus : banc/cmd/manual {"grandeur":"pv","mode":true,"value":<W>} sur le broker 192.168.1.131, modele.py:178. banc/cmd/pause fige l'horloge du modèle et rend le profil reproductible.

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2. Prédiction — 2026-08-09, avant mesure

Pourquoi la télémétrie ne discrimine pas

Les Things sont des relais GPIO : leur ThingClass n'expose pas currentPower. RelayRouter::telemetry() retombe donc sur le nominal commandé (relayrouter.cpp:113-114), et currentPowerW == palier commandé en permanence.

Conséquence : budget_charge = budget + palier_courant. Tant que le budget reste positif, les deux versions choisissent le même palier et laissent le même résidu. La divergence n'apparaît qu'en import net, budget signé négatif.

Volet 1 — point de fonctionnement discriminant

Surplus 3600 W jusqu'à ce que le chauffe-eau atteigne 3500 W et arme minOn, puis chute à −300 W maintenue.

budget_charge = −300 + 3500 = 3200

	Palier retenu	Résidu annoncé	PAC (rang 2)	Sonde (rang 3)
+etm2	3000 (plus haut ≤ 3200)	+200 W	état 2 (200 < P3)	ALLUMÉE (100 ≤ 200)
+etm3	3500 (forcé par lockMinPowerW)	−300 W	état 2	ÉTEINTE (100 > −300)

Sous +etm2, le routeur écrête malgré tout à 3500 W (verrou interne) : 500 W sont consommés de plus que comptés, et ce sont ces 500 W que la sonde révèle.

Prédiction falsifiable : la sonde s'allume sous +etm2, reste éteinte sous +etm3. Si elle s'allume sous +etm3, le raisonnement est faux.

Prédiction secondaire : la PAC ne changera pas d'état entre les deux versions — 200 W comme −300 W sont tous deux sous P3 = 1500 W. Le volet 1 ne montrera donc rien sur la PAC ; c'est la sonde qui porte la démonstration. Sans elle, ce relevé aurait conclu « aucun effet observable » à tort.

Volet 2 — commutations par relais

Balayage complet 0 → 3500 W puis retour, plateaux ≥ 90 s (minOnS = 60 s).

Comptage attendu sur un aller simple :

Relais	Commutations	Part
R500	7	bit de poids faible
R1000	3
R2000	1
total	11

La transition 1500 → 2000 W ({R500,R1000} → {R2000}) bascule les trois relais, soit 3 des 11 commutations à elle seule. C'est la seule du câblage dans ce cas.

Piège prédit — le cliquet. currentPowerW valant le nominal commandé, le budget rendu à la charge inclut toujours son propre palier : un profil qui ne fait que décroître en surplus positif ne fera jamais redescendre le palier. Il faut des plateaux à surplus négatif pour provoquer la descente, sinon le chauffe-eau reste à 3500 W du début à la fin et le relevé est vide.

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3. Protocole

3.0 — PRÉALABLE : le compteur doit BOUGER, pas seulement être publié

À lire avant toute autre ligne de ce protocole. Il conditionne la validité de tout ce qui suit, quel que soit le volet.

Un état nymea n'émet changed() que si la valeur change. Le watchdog L2 compte les mises à jour du compteur racine, pas les publications : une valeur republiée à l'identique n'en produit aucune. Au bout de 90 s sans changement, l'arbitre déclare le compteur muet, bascule en mode dégradé L2, force toutes les charges à leur repli et suspend la planification.

Conséquence directe : une mesure à valeur forcée constante ne mesure pas l'arbitrage, elle mesure le watchdog. Un profil en plateaux de 90 s ou plus, injecté comme une consigne fixe, s'auto-détruit — et le relevé se remplit de consigne 0 W (force) | "Compteur muet depuis >90 s" au lieu de décisions.

Constaté au banc le 2026-08-13, en forçant le surplus pour observer l'armement minOff : le simulateur avait été gelé (banc/cmd/pause), sur le raisonnement — faux — que la publication continue suffisait à entretenir la fraîcheur. tick() sort avant tout recalcul quand paused est vrai, donc la valeur ne bougeait plus. L2 a mordu en 105 s, forcé l'ECS et la PAC à 0 et suspendu la planification. La mesure visée avait été capturée 80 s plus tôt ; elle aurait été perdue avec un cycle de plus.

Règle pour les deux volets. Toute grandeur forcée doit varier à un pas inférieur à 90 s — quelques dizaines de watts suffisent, l'amplitude est indifférente, seul le changement compte. Sur le banc, épingler l'horloge simulée en alternant deux valeurs proches (ex. banc/cmd/heure à 11,9 puis 12,1 toutes les 20 s) tient le budget à peu près constant tout en entretenant les changements. Ne jamais utiliser banc/cmd/pause pendant une campagne.

Corollaire favorable : des compteurs réels bougent d'eux-mêmes. Une fois les Eastron et le smartmeter ECS appairés (§7 de spec_ecs.md), ce piège disparaît de lui-même — c'est une raison de plus de faire l'appairage avant la campagne.

3.1 — Campagnes

Deux campagnes séparées, jamais fusionnées : si un résultat surprend, il faut pouvoir dire lequel des deux réglages en est la cause.

Volet 1 — minOnS du chauffe-eau porté à 300 s le temps de l'essai, pour élargir la fenêtre d'observation. Écart de réglage assumé et déclaré ; remis à 60 s après.

Volet 2 — minOnS à 60 s, plateaux ≥ 90 s, avec plateaux à surplus négatif.

Ordre d'exécution : +etm3 étant déjà installé, mesurer l'après d'abord, puis descendre en +etm2, refaire le même profil, puis remonter en +etm3.

Vérification obligatoire au retour en +etm2 : relire paliers et rangs par NymeaEnergy.GetLoadConfig avant de lancer le profil. La configuration a été écrite par +etm3 ; si +etm2 la rejetait — silencieusement ou non — on mesurerait deux dispositifs différents sans le voir.

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4. Résultats

4.0 — Un défaut trouvé avant toute mesure (2026-08-09)

La première tentative a révélé un blocage circulaire dans ECS-412, pas dans le banc : la charge sonde restait figée à 0 W sous 4 kW de surplus disponible. Un horodatage de dernière commutation nul servait de sentinelle « écoulé = 0 » à chaque cycle, si bien que toute charge démarrant relais ouverts avec minOffS > 0 ne pouvait jamais s'enclencher.

La prédiction du §2 annonçait « sonde éteinte sous +etm3 » — et elle l'était, mais pour la mauvaise raison. Sans un test de falsification cherchant pourquoi elle se vérifiait, ce relevé aurait coché la prédiction et conclu à tort. Une prédiction juste peut être confirmée par un mécanisme faux ; c'est la limite de l'exercice, et elle mérite d'être écrite ici.

Corrigé en 1.15.2+etm4 (armement paresseux et transitoire), couvert par testEcsColdStartLockExpires. Vérifié au banc après déploiement : sonde éteinte deux cycles, puis enclenchée — le verrou court puis expire.

4.1 — Volet 1, expérience naturelle sous +etm4

Le contraste attendu entre +etm2 et +etm3 a été observé au sein d'un même binaire, sur deux cycles consécutifs au même budget : l'un verrou actif, l'autre verrou expiré. Le cycle à verrou expiré reproduit exactement ce que ferait +etm2, puisque sans verrou le clamp d'ECS-306 n'a rien à contraindre.

	Budget charge	Chauffe-eau	Résidu annoncé	Sonde (rang 3)
Verrou minOn ACTIF	3202 W	maintenu 3500 W	−198 W	éteinte
Verrou EXPIRÉ	3201 W	3000 W (plus haut ≤ budget)	+201 W	allumée

Traces brutes :

"chauffe-eau" → "Verrou minOn — chauffe-eau maintenue à 3500 W
                 (puissance engagée, budget 3202 W) ; le résidu en tient compte"
"sonde-residu" → "Verrou minOn — sonde residu maintenue à 0 W (budget -198 W)"

"chauffe-eau" → "Surplus PV 3201 W — chauffe-eau consigne 3000 W (palier)"
"sonde-residu" → "Surplus PV 201 W — sonde residu consigne 100 W (palier)"

Arithmétique vérifiée, à 2 W près du prédit : 3202 − 3500 = −298, puis recrédit de la sonde elle-même (100 W, alors allumée) → −198. Côté verrou expiré : 3201 − 3000 = +201, sonde éteinte donc aucun recrédit → +201, au-dessus de son palier de 100 W.

Ce qui est démontré, et ce qui ne l'est pas

Démontré, directement : au même budget, honorer le verrou ou l'ignorer change le résidu de 500 W et fait basculer la charge de rang 3. C'est la moitié comptable de l'affaire, et elle est observée sans ambiguïté.

NON démontré directement : l'écart entre consommé et compté. Dans le cycle à verrou expiré, le routeur applique réellement 3000 W — il n'y a donc aucun écart dans ce cycle-là. L'autre moitié — le routeur qui écrête à 3500 W pendant que le scheduler ne compte que 3000 — est observée dans le premier cycle, pas dans le second.

Le résultat tient donc par composition de deux moitiés observées, chacune dans un cycle différent du même binaire. C'est solide, mais ce n'est pas une observation directe du défaut complet. Un +etm2 réellement installé reste le seul moyen de voir les deux moitiés dans le même cycle — c'est ce qui reste à faire, et c'est pourquoi l'expérience naturelle ne le remplace pas.

La prédiction secondaire est confirmée aussi : la PAC de rang 2 est restée en état 4 sur les deux cycles. Sans la charge sonde, ce relevé aurait conclu « aucun effet observable ».

4.2 — Volet 2, commutations : PRÉDICTION FALSIFIÉE (protocole en cause)

Profil de 18 plateaux de 100 s, montée 0 → 3600 W puis descente jusqu'à −3000 W.

Cible surplus	Palier	Commutations
0 → 3600 (8 plateaux, montée)	3500 W tout du long	0
3600 → 500 (6 plateaux, descente)	3500 W tout du long	0
0	3000 W	1 — R500
−500	2000 W	1 — R1000
−1500	500 W	2 — R500, R2000
−3000	0 W	1 — R500

Mesuré : R500 = 3, R1000 = 1, R2000 = 1 — total 5. Prédit : 7 / 3 / 1 — total 11. Transitions à trois relais observées : AUCUNE. La frontière 1500 → 2000 n'a jamais été franchie.

Le cliquet est confirmé, et plus fort que prédit

Quatorze plateaux consécutifs sans une seule commutation, de 0 à 3600 W puis retour à 500 W. Le palier n'a bougé qu'une fois le surplus négatif. La prédiction du §2 sur ce point est non seulement juste, elle était trop prudente : ce n'est pas seulement la descente en surplus positif qui ne fait rien redescendre, c'est toute la plage positive.

Pourquoi la prédiction 7/3/1 est fausse : un EMBALLEMENT propre au banc

Ce n'est pas un « mauvais point de départ ». Le chauffe-eau était à 3500 W pour une raison mécanique, et elle mérite d'être comprise avant qu'on ne « corrige » la mauvaise chose.

Deux faits se composent sur ce banc :

1. les Things sont des relais GPIO : leur ThingClass n'expose pas currentPower, donc le recrédit anti-clignotement (correction B) crédite le nominal commandé ;
2. le rootmeter de .75 est la vue SunSpec du simulateur, aveugle aux résistances réellement câblées sur ces broches. La consommation de l'ECS ne fait donc jamais baisser l'export mesuré.

Résultat : budget_charge = surplus + palier double-compte. Chaque cycle, le budget apparent dépasse le palier courant, la charge monte d'un cran — et recommence. Tant que le surplus dépasse 500 W, le palier grimpe jusqu'au plafond. C'est un emballement, et il explique à lui seul les quatorze plateaux sans commutation.

NE PAS « CORRIGER » LA CORRECTION B. Cet emballement est un artefact de banc, pas un défaut du moteur. Sur une installation réelle, l'ECS est derrière le compteur réseau : sa consommation fait réellement chuter l'export, le recrédit compense exactement ce que la charge vient de retirer, et la boucle est juste. Supprimer ou amoindrir le recrédit casserait l'anti-oscillation qu'il protège (ECS-404) sans rien régler. Le défaut est dans la cécité du compteur du banc, pas dans l'arithmétique du budget.

Conséquence sur ECS-303 : NON affaibli

La remarque « la frontière 1500 → 2000 est inatteignable en montée » vaut pour ce banc, où l'emballement interdit toute montée pas à pas. Elle ne vaut pas pour une installation réelle : la rampe matinale y traverse la bande 1500-2000 W lentement, et la frontière est franchie normalement.

ECS-303 reste donc justifié. Et le volet 2 n'est pas à refaire depuis le palier 0 sur le simulateur — il est à faire après le câblage de la résistance physique et du compteur, sur la vraie installation. C'est le seul contexte où le comptage de commutations dit quelque chose sur la durée de vie des contacteurs.

4.3 — Ce qui reste à mesurer

• +etm2 réellement installé, pour confirmer que le cycle « verrou expiré » est bien un substitut fidèle. L'expérience naturelle est convaincante mais elle n'est pas la comparaison demandée.
• Volet 2 — relevé de commutations par relais : non commencé.