Brevet FR2947056A1 — publié le 20101224

Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de production d'électricité. Plus précisément, l'invention concerne le contrôle du fonctionnement de générateurs d'électricité. Etat de la technique Il est connu de relier en série des générateurs d'électricité, par exemple de type photovoltaïque ou éolien. La défaillance d'un des générateurs se traduit soit par une coupure générale soit par une diminution de l'énergie produite. Cette coupure ou cette baisse permet de détecter une défaillance, mais ne permet pas d'identifier, parmi tous les générateurs, lequel est défaillant. Ainsi, l'opérateur de maintenance doit tester individuellement chacun des générateurs pour déterminer celui sur lequel il doit intervenir. Résumé de l'invention Un problème que la présente invention propose de résoudre est de fournir un dispositif de production d'électricité qui ne présente pas au moins certains des inconvénients de l'art antérieur précité. En particulier, un but de l'invention est de faciliter l'intervention d'un opérateur de maintenance. La solution proposée par l'invention est un dispositif de production d'électricité, comprenant au moins un premier générateur électrique et un deuxième générateur électrique reliés entre eux, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier dispositif de contrôle et un deuxième dispositif de contrôle, le premier dispositif de contrôle présentant un premier circuit d'alimentation relié au premier générateur électrique et étant apte à envoyer un premier signal d'identification, le deuxième dispositif de contrôle présentant un deuxième circuit d'alimentation relié au deuxième générateur électrique et étant apte à envoyer un deuxième signal d'identification différent du premier signal d'identification. Grâce à ces caractéristiques, il est possible d'identifier un générateur électrique défaillant : La réception des deux signaux d'identification indique que les deux générateurs électriques fonctionnent. Si l'un des générateurs électriques ne fonctionne pas, le dispositif de contrôle associé n'est pas alimenté et n'envoi pas son signal d'identification. La non-réception de ce signal d'identification peut 2 indiquer une défaillance du générateur électrique. Comme les deux signaux d'identification sont différents l'un de l'autre, il est possible de déterminer lequel des générateurs est défaillant. Avantageusement, le premier circuit d'alimentation est relié au premier générateur électrique par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage. Dans ce cas, le dispositif de contrôle a une double fonction : identification et réglage de sensibilité. Selon un mode de réalisation, le dispositif de réglage comprend un potentiomètre. De préférence, le premier dispositif de contrôle comprend une première puce dans laquelle est mémorisée un premier identifiant numérique, et le deuxième dispositif comprend une deuxième puce dans laquelle est mémorisée un deuxième identifiant numérique. Avantageusement, le premier signal d'identification comprend une signature dépendant dudit premier identifiant numérique, ladite signature étant répétée selon une période dépendant dudit premier identifiant numérique. Ainsi, les signaux d'identification diffèrent à la fois par la signature et par la période. Selon un mode de réalisation préféré, le premier signal 20 d'identification et le deuxième signal d'identification présentent une fréquence porteuse commune. De préférence, le dispositif de production comprend un récepteur apte à recevoir le premier signal d'identification et le deuxième signal d'identification. 25 Avantageusement, ledit récepteur comprend un compteur apte à compter des non-réception dudit premier signal d'identification pendant des espaces de temps successifs. L'utilisation d'un compteur et d'espace de temps de plus de 24h permet de différencier une défaillance d'une absence de production due par exemple à une absence de vent ou 30 d'ensoleillement. Selon un mode de réalisation, le premier générateur et le deuxième générateur sont reliés en série. L'invention propose aussi un procédé de surveillance d'un dispositif de production d'électricité comprenant au moins un premier 35 générateur électrique et un deuxième générateur électrique reliés entre eux, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - envoyer un premier signal d'identification depuis un premier dispositif de contrôle alimenté par ledit premier générateur électrique, - envoyer un deuxième signal d'identification différent du premier signal d'identification depuis un deuxième dispositif de contrôle alimenté par 5 ledit deuxième générateur électrique. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de 10 l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de production d'électricité selon un mode de réalisation de l'invention, 15 - la figure 2 est une vue schématique d'un des dispositifs de contrôle du dispositif de production d'électricité de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues en perspective du dispositif de contrôle de la figure 2, respectivement selon une première et une deuxième variante, et 20 - la figure 5 représente un document qui peut être utilisé par l'installateur du dispositif de production d'électricité. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 représente un dispositif de production 1 d'électricité, comprenant plusieurs panneaux 2 photovoltaïques connectés en série par 25 des câbles 12. Chaque panneau 2 est associé à un dispositif de contrôle 3. Chaque dispositif de contrôle 3 est alimenté par l'électricité produite par le panneau 2 associé. La figure 2 représente un des dispositifs de contrôle 3. Il comprend un circuit d'alimentation 4 relié, par l'intermédiaire d'un potentiomètre 30 5, aux bornes d'un des panneaux 2. Le dispositif de contrôle 3 comprend également une puce 6 dans laquelle est mémorisé un identifiant numérique, un microprocesseur 7, un émetteur HF 8 et une antenne 9. Le microprocesseur 7 est programmé pour commander l'émetteur HF 8 de manière à émettre un signal d'identification, qui dépend de l'identifiant 35 numérique mémorisé dans la puce 6. Ainsi, si la tension aux bornes du dispositif de contrôle 3 est supérieure à un seuil réglable par le potentiomètre 5, le dispositif de contrôle 3 émet un signal d'identification. Par contre, si la tension est inférieure à ce seuil, l'émission du signal d'identification sera impossible. En variante, le réglage du seuil de tension en deçà duquel le dispositif de contrôle 3 n'émet pas de signal d'identification peut être réglé autrement que par un potentiomètre. Chacun des dispositifs de contrôle 3 présente une structure identique. Toutefois, les identifiants numériques mémorisés dans les 10 puces 6 sont propres à chaque dispositif de contrôle 3. Le dispositif de contrôle 3 peut être fabriqué indépendamment du panneau 2 et relié au câble 12, comme représenté sur la figure 3. En variante, le dispositif de contrôle 3 peut être intégré au panneau 2 et fixé au cadre du panneau 2, ou collé au panneau comme représenté sur la 15 figure 4. Sur ces figures, on voit le boîtier 10 du dispositif de contrôle 3, et la vis 11 qui permet de régler le potentiomètre 5. Le dispositif de production 1 comprend aussi un boîtier récepteur (non représenté). Le boitier récepteur comprend une antenne et un récepteur HF, permettant de recevoir des signaux envoyés par les 20 dispositifs de contrôle 3. Le boîtier récepteur comprend également une mémoire, un microprocesseur et un dispositif de télécommunication apte à communiquer avec un serveur distant. Le dispositif de télécommunication est par exemple un module GPRS. Le boîtier récepteur peut aussi réaliser d'autres fonctions, comme 25 par exemple la comptabilisation de l'énergie produite par le dispositif de production 1 et/ou de l'énergie consommée par une installation électrique, et l'envoi de ces informations au serveur distant. Le fonctionnement du dispositif de production 1 est le suivant. En fonctionnement normal, chaque panneau 2 produit de 30 l'électricité et alimente le dispositif de contrôle 3 associé. Ainsi, chaque dispositif de contrôle 3 émet un signal d'identification qui lui est propre. Le boitier de réception reçoit des signaux d'identification correspondant respectivement à chacun des dispositifs de contrôle 3. Il peut en déduire que tous les panneaux 2 fonctionnent correctement, et éventuellement 35 envoyer un message correspondant au serveur distant. En cas de défaillance d'un des panneaux 2, le dispositif de contrôle 3 associé ne sera pas alimenté de façon suffisante et n'enverra donc pas de signal d'identification. Ainsi, le boitier de réception reçoit des signaux d'identification correspondant respectivement à tous les dispositifs de contrôle 3, sauf un. Après avoir contrôlé par un algorithme de filtration la permanence de cette absence de réception, le boîtier de réception peut en déduire qu'un des panneaux 2 ne fonctionne pas correctement. De plus, il peut déduire l'identifiant numérique du panneau photovoltaïque 2 défaillant. Le boitier de réception peut alors envoyer un message au serveur distant, pour signaler la défaillance, en précisant lequel des panneaux 2 est défaillant. L'opérateur de maintenance peut alors directement intervenir sur le panneau 2 défaillant, sans devoir tester tous les panneaux 2. Bien entendu, si plusieurs panneaux 2 sont défaillants, le boîtier pourra les identifier de manière similaire, car plusieurs signaux d'identification ne seront pas reçus. Ci-dessous, on décrit un exemple de signal d'identification et une manière d'en déduire la défaillance d'un panneau 2. Le signal d'identification émis par un dispositif de contrôle 3 est un signal périodique : Une signature correspondant à l'identifiant numérique est émise périodiquement, selon une période qui dépend de l'identifiant numérique. Tous les dispositifs de contrôle 3 utilisent la même fréquence porteuse. Cependant, comme chaque puce 6 contient un identifiant numérique unique, il ne peut y avoir deux signaux d'identification qui présentent la même signature et/ou la même période. Le boitier récepteur reçoit en permanence les signaux d'identification envoyés, et identifie les dispositifs de contrôle 3 correspondant en fonction de la signature numérique et de la période. Si, pendant un espace de temps donné (par exemple 48h), aucun signal d'identification provenant d'un dispositif de contrôle 3 n'est reçu, un compteur correspondant est incrémenté. Lorsque le compteur atteint une valeur définie, le boitier récepteur en déduit une défaillance du panneau 2 associé et envoi un message correspondant au serveur distant. L'utilisation d'un compteur et d'un espace de temps supérieur à 24h 6 permet de différencier une véritable défaillance d'une absence de production due par exemple à un ensoleillement insuffisant. Au niveau du boitier de réception et/ou du serveur distant, les panneaux 2 peuvent être identifié par des références différentes des identifiants numériques des puces 6. Pour cela, le boîtier de réception peut mémoriser une table de correspondance donnant les relations entre les identifiants numériques des puces 6 et les références des panneaux 2. La figure 5 représente un document 14 qui peut être utilisé par un installateur pour générer la table de correspondance précitée. Supposons un dispositif de production d'électricité selon l'art antérieur, comprenant quinze panneaux photovoltaïques, référencés 1 à 15, non associés à des dispositifs de contrôle. Le document 14 présente quinze cases 15, référencées 1 à 15. L'installateur dispose de quinze dispositifs de contrôle 3, chacun contenant un identifiant numérique propre. Par ailleurs, chaque dispositif de contrôle 3 présente, sur une face de son boîtier 10, un autocollant 16 sur lequel est écrit son identifiant numérique. Pour créer un dispositif de production 1 d'électricité selon un mode de réalisation de l'invention, l'installateur relie respectivement un dispositif de contrôle 3 à chaque panneau photovoltaïque. Ce faisant, il colle l'autocollant 16 du dispositif de contrôle 3 dans la case 15 portant la même référence que le panneau correspondant. Ensuite, au niveau du serveur distant, le document 14 peut être utilisé pour encoder la table de correspondance, puis la table de correspondance peut être transmise au boitier récepteur. Il n'y a donc pas d'encodage à effectuer sur site, lors de l'installation. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de 1' invention. Par exemple, l'invention n'est pas limitée aux panneaux photovoltaïques et peut concerner tous types de générateurs électriques, par exemple des éoliennes. Un dispositif de production d'électricité peut comprendre des générateurs électriques de différents types. REVENDICATIONS1. Dispositif de production (1) d'électricité, comprenant au moins un premier générateur électrique (2) et un deuxième générateur électrique (2) reliés entre eux, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier dispositif de contrôle (3) et un deuxième dispositif de contrôle (3), le premier dispositif de contrôle présentant un premier circuit d'alimentation (4) relié au premier générateur électrique et étant apte à envoyer un premier signal d'identification, le deuxième dispositif de contrôle présentant un deuxième circuit d'alimentation (4) relié au deuxième générateur électrique et étant apte à envoyer un deuxième signal d'identification différent du premier signal d'identification. 2. Dispositif de production selon la revendication 1, dans lequel le premier circuit d'alimentation est relié au premier générateur électrique par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage. 3. Dispositif de production selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de réglage comprend un potentiomètre (5). 4. Dispositif de production selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier dispositif de contrôle comprend une première puce (6) dans laquelle est mémorisée un premier identifiant numérique, et le deuxième dispositif comprend une deuxième puce (6) dans laquelle est mémorisée un deuxième identifiant numérique. 5. Dispositif de production selon la revendication précédente, dans lequel le premier signal d'identification comprend une signature dépendant dudit premier identifiant numérique, ladite signature étant répétée selon une période dépendant dudit premier identifiant numérique. 6. Dispositif de production selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier signal d'identification et le deuxième signal d'identification présentent une fréquence porteuse commune. 7. Dispositif de production selon l'une des revendications précédentes, comprenant un récepteur apte à recevoir le premier signal d'identification et le deuxième signal d'identification. 8. Dispositif de production selon la revendication précédente, dans lequel ledit récepteur comprend un compteur apte à compter des non-réception dudit premier signal d'identification pendant des espaces de temps successifs. 9. Dispositif de production selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier générateur et le deuxième générateur sont reliés en série. 10. Procédé de surveillance d'un dispositif de production (1) d'électricité comprenant moins un premier générateur électrique (2) et un deuxième générateur électrique (2) reliés entre eux, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - envoyer un premier signal d'identification depuis un premier dispositif de contrôle (3) alimenté par ledit premier générateur électrique, - envoyer un deuxième signal d'identification différent du premier signal d'identification depuis un deuxième dispositif de contrôle (3) alimenté par ledit deuxième générateur électrique.