Brevet FR2914796A1 — publié le 20081010

L'invention concerne une installation électrique domestique d'une habitation présentant divers appareils électriques à commander et à alimenter en puissance. Il pourra notamment s'agir d'appareils électriques d'éclairage, de chauffage, ou encore d'appareils comprenant un organe motorisé tel qu'un volet roulant, un store ou une porte de garage, ou tout autre appareil électrique alimenté via un câblage à partir d'une alimentation électrique, notamment monophasée. Actuellement, le câblage du réseau électrique comprend les câbles de l'alimentation, composés, par exemple, dans le cas d'une alimentation monophasée, d'une ligne de phase, d'une ligne de neutre et d'une ligne de terre. Les divers appareils électriques à commander et à alimenter sont couplés électriquement à l'alimentation via un interrupteur, prévu généralement entre la ligne de phase et la ligne neutre de l'alimentation. Pour ce faire, des fils de commande, joignent nécessairement l'interrupteur et l'appareil à commander et à alimenter. Ces câbles sont gênants, encombrants, plus particulièrement lorsque l'interrupteur est distant de l'appareil électrique à commander. Le but de la présente invention est de proposer une installation électrique domestique dont le câblage du réseau électrique, c'est-à-dire comprenant les câbles de l'alimentation et des appareils électriques, est simplifié, permettant notamment de supprimer les fils de commande du câblage électrique des installations électriques domestiques de l'art antérieur. Un autre but de l'invention est de proposer un câblage qui peut être aisément installé sur les réseaux électriques des installations électriques domestiques préexistantes. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'invention concerne une installation électrique domestique d'une habitation présentant divers appareils électriques à commander et à alimenter en puissance, tels que notamment appareils d'éclairage, appareils de chauffage ou encore appareil comprenant un organe motorisé tel qu'un volet roulant, un store ou une porte de garage, ou tout autre appareil électrique alimenté via un câblage à partir d'une alimentation électrique, notamment monophasée, lesdits appareils électriques étant notamment assujettis à demeure dans l'habitation, ou encore prévus amovibles et branchés à l'alimentation électrique via une prise. Selon l'invention, le câblage de réseau électrique comprend, en outre, au moins un dispositif électrique de commande et d'alimentation, dont le principe de fonctionnement repose sur la superposition de signaux de commande, tels que des impulsions ou encore des mots binaires, sur la tension de l'alimentation électriqueä ledit dispositif comprenant pour chaque appareil électrique à commander et à alimenter : - au moins un circuit de commande comprenant une entrée pour un signal donneur d'ordre, un émetteur connecté à l'alimentation électrique, ledit circuit étant apte à créer et superposer à la tension de l'alimentation électrique des signaux de commande, - un circuit relais comprenant un récepteur connecté à !l'alimentation électrique, ainsi qu'une entrée de puissance et une sortie de puissance connectées respectivement à l'alimentation électrique et à l'appareil électrique à commander et à alimenter, ledit circuit relais permettant, d'une part, la réception et la démodulation des signaux de commande, et d'autre part, la commande et l'alimentation dudit appareil électrique associées en fonction des signaux démodulés. L'invention sera mieux comprise la lecture de la description 25 suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels : - la figure la et la figure lb sont respectivement des vues schématiques d'un câblage simple d'un appareil d'éclairage, selon l'art antérieur et selon l'invention, - les figures 2a et 2b sont respectivement un schéma 30 électrique du câblage traditionnel tel qu'illustré à la figure la et un schéma du câblage selon l'invention tel qu'illustré à la figure lb, - la figure 2c illustre une variante du mode de réalisation tel qu'illustré à la figure 2b avec un bouton poussoir, - les figures 3a et 3b sont respectivement des vues schématiques illustrant le câblage d'un montage traditionnel va-et-vient, pour un appareil d'éclairage, selon l'état de la technique et son équivalent selon le câblage de l'installation électrique conforme à l'invention, - les figures 4a et 4b sont respectivement des schémas électriques illustrant le montage traditionnel tel qu'illustré à la figure 3a et un schéma électrique du montage selon l'invention illustré à la figure 3b, - la figure 4c est un schéma électrique illustrant une variante du montage de la figure 4b, les interrupteurs étant des boutons poussoirs, - les figures 5a et 5b sont respectivement des vues schématiques d'un montage à télérupteur du câblage d'un appareil d'éclairage selon l'art antérieur et un schéma d'un montage équivalent selon l'invention, - la figure 6 est une vue schématique d'une installation électrique domestique conforme à l'invention pour la commande d'un appareil électrique comprenant un organe motorisé, notamment un volet roulant, - les figures 7 et 8 sont respectivement des vues schématiques du câblage d'un appareil électrique de chauffage de l'état de l'art et le câblage d'un appareil électrique de chauffage conformes à l'invention. L'invention concerne une installation électrique domestique d'une habitation présentant divers appareils électriques à commander et à alimenter en puissance, tels que notamment appareils d'éclairage, appareils de chauffage ou encore appareils comprenant un organe motorisé tel qu'un volet roulant, un store ou une porte de garage ou tout autre appareil électrique alimenté via un câblage à partir d'une alimentation électrique, notamment monophasée. Les appareils sont notamment assujettis à demeure dans l'habitation, ou encore prévus amovibles et branchés à l'alimentation électrique via une prise. Selon l'invention, ledit câblage 1 du réseau électrique comprend, en outre, au moins un dispositif électrique de commande et d'alimentation, dont le principe de fonctionnement repose sur la superposition de signaux de commande, tels que notamment des impulsions ou encore des mots binaires sur la tension de l'alimentation électrique, le dispositif comprenant pour chaque appareil électrique à commander et à alimenter : - au moins un circuit de commande 2 comprenant une entrée 3 pour un signal donneur d'ordre, un émetteur connecté à l'alimentation électrique, ledit circuit étant apte à créer et superposer à la tension de l'alimentation électrique des signaux de commande, - un circuit relais 6 comprenant un récepteur connecté à l'alimentation électrique, ainsi qu'une entrée de puissance 71 et une sortie de puissance 72 connectées respectivement à l'alimentation électrique et à l'appareil électrique à commander et à alimenter, ledit circuit relais permettant, d'une part, la réception et la démodulation des signaux de commande, et d'autre part, la commande et l'alimentation dudit appareil électrique associées en fonction des signaux démodulés. Selon les exemples illustrés, l'alimentation électrique est monophasée, avec une ligne de phase 4 et une ligne neutre 5. L'installation comprend une autre ligne la terre, illustrée en pointillés. Selon un mode de réalisation, le circuit relais 6 peut notamment présenter un contacteur entre l'entrée de puissance 71 et la sortie de puissance 72 dudit circuit 6. Ce contacteur permettra d'ouvrir ou de fermer l'alimentation électrique entre l'entrée de puissance 71 et la sortie de puissance 72 du circuit relais 6. Selon un autre mode de réalisation, le circuit relais 6 peut présenter un variateur de puissance entre ladite entrée 71 et ladite sortie 72 de puissance dudit circuit. Selon ce mode de réalisation, ce variateur permet d'une part d'alimenter ou non l'appareil électrique associé mais également de réguler la puissance en fonction des signaux démodulés. Le circuit de commande 2 peut ainsi créer des signaux spécifiques pour faire augmenter ou diminuer la puissance électrique à la sortie 72 du circuit relais 6. Une fois démodulé par le circuit relais 6, ce dernier les interprète pour assurer cette fonction. Selon un autre mode de réalisation, le circuit relais 6 permettra non seulement d'ouvrir ou de fermer l'alimentation entre l'entrée de puissance 71 et la sortie de puissance 72 mais présentera également des moyens d'inversion de polarité entre ladite entrée 71 et ladite sortie 72 de puissance dudit circuit relais 6. De manière équivalente au précédent mode de réalisation, le circuit de commande 2 peut créer des signaux spécifiques pour inverser la polarité à la sortie 72 du circuit relais 6. De manière équivalente, le circuit relais 6 démodule et interprète ces signaux pour assurer l'inversion de polarité. L'entrée 3 pour un signal donneur d'ordre dudit circuit de commande 2 pourra être connectée électriquement à un interrupteur 8, le signal donneur d'ordre résultant du changement d'état de l'interrupteur et/ou de la position de l'interrupteur 8. Par exemple, tel qu'illustré à la figure 2b, l'interrupteur est un interrupteur à deux positions, le signal donneur d'ordre résultant ainsi de la position de l'interrupteur 8. Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 2c, l'interrupteur est un bouton poussoir, le signal donneur d'ordre résultant du 20 changement d'état de l'interrupteur. Selon un autre exemple pour un circuit relais 6 équipé d'un variateur de puissance entre ladite entrée de puissance 71 et ladite sortie de puissance 72 dudit circuit 6, un changement d'état de l'interrupteur de type poussoir permettra d'ouvrir ou de fermer l'alimentation entre l'entrée 71 et la 25 sortie de puissance 72, notamment pour alimenter ou non l'appareil électrique associé, un appui prolongé sur l'interrupteur de type poussoir assurant une variation progressive, notamment ascendante puis descendante de la puissance d'alimentation. Selon un mode de réalisation au moins un appareil électrique 30 est un appareil d'éclairage 9 commandé par un ou plusieurs interrupteurs 8. Chaque interrupteur 8 est associé à son propre circuit de commande 2, connecté électriquement à l'entrée 3 pour une signal donneur d'ordre de ce dernier. Telle qu'illustrée notamment à la figure 1 b, 2b et 2c, selon un exemple de réalisation, l'installation comprend un unique interrupteur 8 permettant la réalisation d'un câblage équivalent à un câblage traditionnel de type simple 20. Le câblage traditionnel simple 20 est illustré à la figure la et à la figure 2a. Il nécessite obligatoirement un fil de commande 21 entre l'interrupteur et l'appareil d'éclairage. Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 3b, 4b ou encore à la figure 4c, l'appareil d'éclairage 9 peut être commandé par deux interrupteurs 8 permettant la réalisation d'un câblage équivalent à un câblage traditionnel de type va-et-vient 30. Le câblage traditionnel 30 de type va-et-vient est illustré aux figures 3a et 4a. Il nécessite obligatoirement un fil de commande entre l'interrupteur et l'appareil d'éclairage ainsi que deux fils entre les deux interrupteurs du câblage va-et-vient. Enfin, selon un dernier mode de réalisation illustré à la figure 5, l'installation électrique permet la commande d'un appareil d'éclairage composé notamment de deux ampoules électriques associées chacune à un circuit relais 6, qui peuvent être allumées ou éteintes par deux interrupteurs 8, selon un montage équivalent à un câblage traditionnel de type télérupteur 40. Le câblage traditionnel de type télérupteur 40 nécessite obligatoirement un câble de commande 41 entre les interrupteurs et le boîtier télérupteur ainsi qu'un câble d'alimentation entre le télérupteur et l'appareil d'éclairage. Selon un autre mode de réalisation notamment illustré à la figure 6, au moins un appareil électrique comprend un organe motorisé 10 tel qu'un volet roulant 11, un store ou une porte de garage. L'entrée 3 pour le signal donneur d'ordre du circuit de commande 2 est alors connectée électriquement à l'interrupteur multiposition 12, à deux interrupteurs de type poussoir ou à un équivalent électrique. Le circuit relais 6 présente, en outre, des moyens d'inversion de polarité entre ladite entrée de puissance 71 et ladite sortie de puissance 72 afin d'autoriser l'actionnement de l'organe motorisé, dans un sens ou dans l'autre. Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 8, au moins un appareil électrique est un appareil de chauffage 13 notamment à résistance électrique, ledit appareil de chauffage étant commandé par un dispositif de régulation 14 comprenant un thermostat. L'entrée 3 pour le signal donneur d'ordre du circuit de commande 2 est alors connecté électriquement au dispositif de régulation 14. Ce montage permettra de supprimer le fil pilote 50 du câble des appareils de chauffage de l'art antérieur. Avantageusement, afin de limiter les risques de collision sur l'unique canal de transmission constitué par les lignes de l'alimentation électrique, les signaux de commande, notamment les impulsions et/ou les mots binaires, seront répétés plusieurs fois. Le protocole de transmission utilisé entre ledit au moins un circuit de commande 2 et le circuit relais 6 peut être le protocole X10. Les signaux de commande pourront être des impulsions d'environ 2,5 Veff à une fréquence de 120 KHz. En outre, l'installation pourra comprendre un ou plusieurs filtres destinés à protéger le ou les appareils électriques à alimenter des variations de tension inhérentes auxdits signaux de commande. Naturellement, d'autres modes de réalisation et de mise en oeuvre auraient pu être envisagés pour l'homme de l'art, sans sortir du cadre 20 de l'invention définie par les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Installation électrique domestique d'une habitation présentant divers appareils électriques à commander et à alimenter en puissance, tels que notamment appareils d'éclairage, appareils de chauffage, ou encore appareils comprenant un organe motorisé tel qu'un volet roulant, un store ou une porte de garage, ou tout autre appareil électrique alimenté via un câblage à partir d'une alimentation électrique, notamment monophasée, lesdits appareils électriques étant notamment assujettis à demeure dans l'habitation, ou encore prévus amovibles et branchés à l'alimentation électrique via une prise, caractérisée en ce que ledit câblage (1) du réseau électrique comprend, en outre, au moins un dispositif électrique de commande et d'alimentation, dont le principe de fonctionnement repose sur la superposition de signaux de commande, tels que des impulsions ou encore des mots binaires, sur la tension de l'alimentation électrique, ledit dispositif comprenant pour chaque appareil électrique à commander et à alimenter : - au moins un circuit de commande (2) comprenant une entrée (3) pour un signal donneur d'ordre, un émetteur connecté à l'alimentation électrique, ledit circuit étant apte à créer et superposer à la tension de l'alimentation électrique des signaux de commande, - un circuit relais (6) comprenant un récepteur connecté à l'alimentation électrique, ainsi qu'une entrée de puissance (7i) et une sortie de puissance (72) connectées respectivement à l'alimentation électrique et à l'appareil électrique à commander et à alimenter, ledit circuit relais permettant, d'une part, la réception et la démodulation des signaux de commande, et d'autre part, la commande et l'alimentation dudit appareil électrique associé en fonction des signaux démodulés. 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle l'entrée (3) pour un signal donneur d'ordre du circuit de commande (2) est connecté électriquement à un interrupteur (8), le signal donneur d'ordre résultant du 30 changement d'état de l'interrupteur et/ou de la position de l'interrupteur (8). 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle au moins un appareil électrique est un appareil d'éclairage (9) commandé par un ou plusieurs interrupteur(s) (8), chaque interrupteur (8) étant associé à son propre circuit de commande (2), connecté électriquement à l'entrée (3) pour un signal donneur d'ordre de ce dernier, permettant la réalisation d'un câblage équivalent à un câblage traditionnel de type simple (20), de type va-et-vient (30), de type télérupteur (40) ou similaire. 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le circuit relais (6) présente un variateur de puissance entre ladite 10 entrée (71) et ladite sortie (72) de puissance dudit circuit. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle au moins un appareil électrique comprend un organe motorisé (10) tel qu'un volet roulant (11), un store ou une porte de garage, l'entrée pour le signal donneur d'ordre du circuit de commande étant connectée 15 électriquement à un interrupteur multiposition (12), à deux interrupteurs de type poussoir ou à un équivalent, et dans lequel le circuit relais (6) présente, en outre, des moyens d'inversion de polarité entre ladite entrée (71) et ladite sortie (72) de puissance afin d'autoriser l'actionnement de l'organe motorisé, dans un sens ou dans l'autre. 20 6. Installation selon les revendications 1 à 5, dans laquelle au moins un appareil électrique est un appareil de chauffage (13), ledit appareil de chauffage étant commandé par un dispositif de régulation (14) comprenant un thermostat, l'entrée (3) pour le signal donneur d'ordre du circuit de commande (2) étant connectée électriquement au dispositif de régulation (14), 25 7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les signaux de commande sont répétés plusieurs fois, notamment afin de limiter les risques de collision sur ledit réseau électrique. 8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle le protocole de transmission utilisé entre ledit au moins un circuit de commande 30 (2) et le circuit relais (6) est le protocole X10. 9. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle les signaux de commande sont des impulsions d'environ 2,5 Veff à une fréquence de 120KHz. 10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant, en outre, un ou plusieurs filtres destinés à protéger le ou les appareils électriques à alimenter des variations de tension inhérentes auxdits signaux de commande.