Brevet FR2956534A1 — publié le 20110819

DISPOSITIF DE MAINTIEN DE L'ALIMENTATION D'UN APPAREIL ELECTRIQUE RACCORDE A UN RESEAU ELECTRIQUE FONCTIONNANT SELON DES PERIODES TARIFAIRES PAR CONTACTEUR OU PROGRAMMATEUR La présente invention est relative à un dispositif de maintien de l'alimentation électrique d'un appareil électrique raccordé à un réseau électrique fonctionnant selon des périodes tarifaires par contacteur ou programmateur. On connaît des appareils électriques qui comportent, par exemple, pour pouvoir assurer des économies d'énergies, des cartes électroniques de programmations ou tout autre dispositif de pilotage. 15 Dans ce type d'appareils électriques, il est nécessaire que les cartes électroniques ou les dispositifs de pilotage soient toujours alimentés en courant électrique principalement lorsque lesdits appareils sont raccordés à une installation électrique de type heures pleines, heures creuses. 20 A ce jour dans une installation électrique de type heures pleines, heures creuses, soit le client utilise un programmateur soit c'est le fournisseur d'électricité qui envoie via le réseau électrique une commande permettant de piloter un contacteur pour alimenter ou non l'appareil électrique en fonction des périodes tarifaires. 25 Le programmateur peut être de nature mécanique ou électronique, tandis que la liaison, entre l'endroit où se trouvent le contacteur ou le programmateur et l'appareil électrique piloté, est faite par des câbles électriques qui fournissent l'alimentation monophasée ou triphasée et la terre pour la protection électrique. 30 Si une carte électronique ou tout autre dispositif de pilotage est connecté(e) sur une ligne d'alimentation comme celle-ci, elle ne pourra plus fonctionner normalement et piloter l'appareil électrique lorsque ce dernier est hors tension. L'objet de la présente invention consiste en un dispositif de maintien de 35 l'alimentation permettant d'alimenter en permanence en courant électrique les cartes électroniques ou tout autre dispositif de pilotage que pourrait comprendre un appareil électrique raccordé à une installation électrique de type heures pleines, heures creuses. 40 Le dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique raccordé à un réseau électrique comportant une phase P, L et un neutre N et fonctionnant selon des périodes tarifaires par contacteur ou programmateur suivant la présente invention comporte des entrées El, E2 et des sorties S1, S2 et entre l'une au moins des entrées El, E2 et l'une au moins des sorties S1, S2 au moins un 45 composant électronique permettant de modifier la tension et/ou la fréquence par rapport à la tension et la fréquence nominale du réseau électrique et d'alimenter une carte électronique de l'appareil électrique, connectée en aval du contacteur ou programmateur. 10 Le dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la présente invention comporte des connexions constituées de connecteurs à vis ou à ressort ou à « bornier enfichable »formant les entrées El, E2 et les sorties S1, S2. Le dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la présente invention comporte d'une part entre l'entrée El, et la sortie SI un composant électronique constitué d'une impédance, qui est connectée par l'intermédiaire de l'entrée El à la phase P du fournisseur d'électricité, et par l'intermédiaire de la sortie Si à la carte électronique de l'appareil électrique et d'autre part entre l'entrée E2, et la sortie S2 un raccordement direct au neutre N du fournisseur d'électricité et à la carte électronique. Le dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la présente invention comporte d'une part entre l'entrée El, et la sortie Si un composant électronique constitué d'une impédance, qui est connectée par l'intermédiaire de l'entrée E1 à la phase P, L du fournisseur d'électricité, et par l'intermédiaire de la sortie SI à la carte électronique de l'appareil électrique et d'autre part entre l'entrée E2 et la sortie S2, un autre composant électronique constitué d'une autre impédance de sorte que ladite entrée E2 soit raccordée au neutre N du fournisseur d'électricité, tandis que la sortie S2 est connectée à la carte électronique de l'appareil électrique. Le dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la présente invention comporte entre chaque entrée El, E2 et sortie S1, S2 un composant électronique constitué d'un système à base de semi conducteur linéaire ou à découpage ou d'un transformateur qui est connecté à la phase P, L et au neutre N du fournisseur d'électricité. Le dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant présente invention comporte entre les bornes de sorties SI et S2 un voyant de signalisation permettant d'indiquer la présence d'une tension en sortie dudit dispositif de maintien de l'alimentation. Le dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la présente invention comporte une carte électronique qui est disposée en aval du dispositif de maintien de l'alimentation et dont le dispositif d'alimentation interne permet d'alimenter une électronique composée d'un convertisseur et d'un microprocesseur ou microcontrôleur quel que soit l'état du contacteur ou programmateur, ledit convertisseur permettant au microprocesseur ou microcontrôleur de connaitre le niveau de tension en entrée et donc d'en déduire l'état dudit contacteur. Le procédé de détection du niveau de tension aux bornes d'une carte électronique d'un appareil électrique suivant la présente invention consiste en un dispositif de maintien de l'alimentation qui est composé suivant son agencement d'au moins une impédance ou d'un système à base de semi-conducteur ou transformateur, montée en parallèle sur un contacteur ou programmateur d'un appareil électrique et qui permet de modifier, par rapport à la tension nominal d'un réseau électrique, la tension d'entrée et/ou la fréquence au niveau de la carte électronique câblée en aval du contacteur ou programmateur sans pour autant empêcher le fonctionnement de la partie intelligente de ladite carte électronique constitué par un microprocesseur ou microcontrôleur. Le procédé de détection du niveau de tension et/ou fréquence aux bornes d'une carte électronique d'un appareil électrique suivant la présente invention consiste en une carte électronique qui est constituée d'un dispositif d'alimentation permettant d'alimenter en faible tension un convertisseur et un microprocesseur ou un microcontrôleur. Le procédé de détection du niveau de tension et/ou fréquence aux bornes d'une carte électronique d'un appareil électrique suivant la présente invention consiste en un convertisseur et/ou un microprocesseur qui permet d'une part de détecter le niveau de tension ou fréquence aux bornes d'entrée du dispositif d'alimentation de la carte électronique et d'autre part de détecter si la tension est d'une part normale ou nominale (heure creuse) c'est-à-dire en provenance directement du réseau du fournisseur d'électricité ou d'autre part modifiée soit en tension et ou fréquence (heure pleine) c'est-à-dire en provenance du dispositif de maintien de l'alimentation. Le procédé de détection du niveau de tension ou fréquence aux bornes d'une carte électronique d'un appareil électrique suivant la présente invention consiste à déduire l'état du contacteur ou du programmateur en fonction de la tension et/ou fréquence détectée par le convertisseur et/ou le microprocesseur ou microcontrôleur et du niveau de tension et/ou de fréquence aux bornes de la carte électronique. Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, permettront de mieux comprendre 30 l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Figure 1 est une vue schématique représentant une première solution connue pour des appareils électriques comportant un contacteur permettant, lorsque le 35 fournisseur d'électricité envoie via le réseau électrique une commande, d'alimenter ou non l'appareil électrique en fonction des périodes tarifaires. Figure 2 est une vue schématique représentant une autre solution connue pour des appareils électriques comportant un programmateur permettant le passage en 40 alimentation électrique en période d'heures creuses. Figures 3 et 4 sont des vues schématiques illustrant le raccordement électrique du dispositif de maintien d'alimentation suivant la présente invention sur le circuit électrique d'un appareil électrique comportant soit un contacteur soit un 45 programmateur. Figures 5 à 10 sont des vues schématiques montrant l'agencement des composants électroniques constituant le dispositif de maintien d'alimentation suivant la présente invention, connecté en parallèle du contacteur ou du programmateur intégrant la fonction de maintien de l'alimentation. Figure 11 est une vue schématique représentant le montage de la carte électronique de pilotage de l'appareil électrique et le positionnement du dispositif de maintien de l'alimentation par rapport au composant de ladite carte suivant la présente invention. On a montré en figure 1 une installation électrique classique dont les lignes électriques de phase P, L et de neutre N du fournisseur d'électricité arrivent dans le câblage privé du client par l'intermédiaire d'un relais 1 télécommandé par le fournisseur d'électricité. Le relais télécommandé 1 pilote un contacteur 2 qui commute l'alimentation de la carte électronique 3 de l'appareil électrique qui devra avoir sa propre source d'alimentation pour fonctionner quand le contacteur 2 est ouvert. On a montré en figure 2 une autre possibilité d'installation électrique utilisant un programmateur 4. Les lignes électriques de phase P, L et de neutre N du fournisseur d'électricité arrivent dans le câblage privé du client par l'intermédiaire d'un programmateur 4. Le programmateur 4 journalier ou hebdomadaire commute l'alimentation de la carte électronique 3 de l'appareil électrique qui devra avoir sa propre source 25 d'alimentation pour fonctionner quand le programmateur 4 est ouvert. Le contacteur 2 ou le programmateur 4 peut être unipolaire pour couper seulement la phase P, L ou le neutre N du fournisseur d'électricité. Dans le cas d'une installation triphasée, le contacteur 2 ou le programmateur 4 peut être 30 tripolaire et le dispositif de maintien de l'alimentation est connecté dans ce cas entre 2 phases P, L. On a montré en figures 3 et 4 un dispositif de maintien de l'alimentation 5 permettant d'une part d'alimenter une carte électronique 3 à une tension et/ou une 35 fréquence qui peut être soit inférieure soit supérieure à la tension et à la fréquence nominale de fonctionnement lorsque le tarif du fournisseur d'électricité est élevé et d'autre part de supprimer l'usage de batterie ou de condensateurs pour autoalimenter ladite carte pendant ces périodes tarifaires. 40 Le dispositif de maintien de l'alimentation 5 suivant la présente invention permet d'une part de modifier la tension et/ou la fréquence par rapport à la tension et/ou la fréquence nominale du réseau électrique et d'autre part d'alimenter la carte électronique 3 de l'appareil électrique connecté(e) en aval du contacteur 2 ou du programmateur 4. 45 On a montré en figure 5 un dispositif de maintien de l'alimentation 5 qui comporte des connexions constituées par exemple de connecteurs à vis 7 formant les entrées E1, E2 et les sorties S1, S2 dudit dispositif. Le dispositif de maintien de l'alimentation 5 comporte entre l'entrée El, et la sortie S1 une impédance 6, qui est connectée par l'intermédiaire du connecteur à vis 7 formant l'entrée El à la phase P, L du fournisseur d'électricité, tandis que l'autre connecteur à vis 7 formant la sortie S1 est raccordé à la carte électronique 3 de l'appareil électrique. La connexion aux différentes entrées ou sorties peut être également réalisée aux moyens de connecteurs à ressort ou à « borniers enfichables » non représentés. L'entrée E2, et la sortie S2 du dispositif de maintien de l'alimentation 5 sont directement raccordées entre elles de manière que le neutre N du fournisseur d'électricité, connecté au connecteur à vis 7 formant l'entrée E2, soit directement raccordé à la carte électronique 3. Ainsi, le raccordement, d'une part du neutre N directement à la carte électronique 3 et d'autre part de la phase P, L à une impédance 6, permet de modifier la tension et/ou la fréquence de l'alimentation en électricité de la carte électronique 3 connectée en aval lorsque le contacteur 2 ou programmateur 4 ont leurs contacts ouverts. Selon une première variante illustrée en figure 6, le dispositif de maintien de l'alimentation 5 comporte en plus de l'impédance 6 montée entre l'entrée El et la sortie S1, une autre impédance 8 montée entre l'entrée E2 et la sortie S2, de sorte que ladite entrée E2 est raccordée au neutre N du fournisseur d'électricité tandis que la sortie S2 est connectée à la carte électronique 3 de l'appareil électrique. Ainsi, le raccordement de la phase P, L et du neutre N du fournisseur d'électricité à une impédance 6 et 8 du dispositif de maintien de l'alimentation 5 permet de réduire l'alimentation en électricité de la carte électronique 3 connectée en aval lorsque le contacteur 2 ou programmateur 4 ont leurs contacts ouverts. Selon une seconde variante représentée en figure 9 le dispositif de maintien de l'alimentation 5 comporte entre chaque entrée El, E2 et sortie S1, S2 un système à base de semi conducteur linéaire ou à découpage ou à transformateur 9 qui est connecté à la phase P, L et au neutre N du fournisseur d'électricité. Ainsi, le raccordement de la phase P, L et du neutre N du fournisseur d'électricité à un système à base de semi conducteur linéaire ou à découpage ou à transformateur 9 du dispositif de maintien de l'alimentation 5 permet d'une part de modifier la tension et/ou la fréquence par rapport à la tension et/ou la fréquence nominale du réseau électrique et d'autre part d'alimenter dans cette tension et/ou fréquence modifiée la carte électronique 3 connectée en aval lorsque le contacteur 2 ou programmateur 4 ont leurs contacts ouverts. On a représenté en figures 7, 8 et 10 le dispositif de maintien de l'alimentation 5 suivant la présente invention comportant selon les exemples de montage illustrés en figures 5, 6 et 9 et entre les bornes de sorties Si et S2 un voyant de signalisation 10 permettant d'indiquer la présence d'une tension en sortie dudit dispositif de maintien de l'alimentation 5. On a montré en figure 11 une carte électronique 3 disposée en aval du dispositif de maintien de l'alimentation 5 et comprenant un dispositif d'alimentation interne 13 permettant d'alimenter l'électronique composée d'un convertisseur 11 et d'un microprocesseur ou microcontrôleur 12 quel que soit l'état du contacteur 2 ou programmateur 4, ledit convertisseur 11 permettant au microprocesseur ou microcontrôleur 12 de connaître le niveau de tension et/ou fréquence en entrée et donc d'en déduire l'état du contacteur. En variante, le microcontrôleur 12 peut comprendre une partie ou totalement le convertisseur 11 de la carte électronique 3 sans pour cela changer l'objet de la présente invention. Le dispositif de maintien de l'alimentation 5 suivant la présente invention est composé suivant son agencement d'au moins une impédance 6, 8 d'un système à base de semi-conducteur ou transformateur 9 montée en parallèle sur le contacteur 2 ou programmateur 4 qui permet donc de modifier le niveau de tension et/ou fréquence d'entrée au niveau de la carte électronique 3 câblée en aval du contacteur 2 ou programmateur 4 sans pour autant empêcher le fonctionnement de la partie intelligente de ladite carte électronique 3 constituée par un microprocesseur ou microcontrôleur 12 (figure 11). La carte électronique 3 est constituée d'un dispositif d'alimentation 13 permettant d'alimenter en faible tension un convertisseur 11 et le microprocesseur ou microcontrôleur 12. Le convertisseur 11 est un dispositif permettant de détecter le niveau de tension et/ou fréquence envoyé aux bornes d'entrée du dispositif d'alimentation 13 de la carte électronique 3. A cet effet, le convertisseur 11 permet de détecter si la tension est d'une part normale ou nominale (heure creuse) c'est-à-dire en provenance directement du réseau du fournisseur d'électricité ou d'autre part modifiée (heure pleine) c'est-à-dire en provenance du dispositif de maintien de l'alimentation 5. En fonction de la tension détectée par le convertisseur 11, ce dernier envoie un signal ou une information sur une entrée du microprocesseur ou microcontrôleur 12. 40 Le microprocesseur ou microcontrôleur 12, par le signal du convertisseur 11 donnant une valeur de la tension sur sa ligne d'alimentation, est donc en mesure de savoir dans quel état est le contacteur 2 ou programmateur 4 et donc de prendre des décisions concernant le fonctionnement de l'appareil électrique piloté comme la coupure de la commande de puissance, l'enregistrement automatique 45 par apprentissage des plages horaires heures pleines heures creuses ou de tout autre paramètre concernant les besoins de l'utilisateur final du produit piloté. L'un des avantages du dispositif de maintien de l'alimentation 5 réside dans le fait qu'il n'est pas nécessaire de modifier l'installation existante en tirant une nouvelle 35 ligne d'alimentation pour la carte électronique 3 ou d'utiliser une électronique basse consommation capable de fonctionner de manière autonome sur batterie ou condensateur. Ainsi, l'installateur n'aura qu'à installer le dispositif de maintien de l'alimentation 5 compatible avec l'alimentation d'au moins une impédance 6, 8 montée en parallèle sur le contacteur 2 ou programmateur 4 du client. Elle évite aussi la solution qui consiste à modifier l'installation électrique par l'ajout d'une ligne d'alimentation permanente pour l'électronique. Etant donné que les tensions d'alimentation électrique sont alternatives tous les montages peuvent être inversés, comme par exemple, le dispositif de maintien de l'alimentation 5 peut comprendre sur le neutre N une impédance 6 et sur la phase P, L le raccordement direct à la carte électronique 3 sans pour cela changer l'objet de la présente invention. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS1. Dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique raccordé à un réseau électrique comportant une phase P, L et un neutre N et fonctionnant selon des périodes tarifaires par contacteur (2) ou programmateur (4), caractérisé en ce qu'il comporte des entrées El, E2 et des sorties S1, S2 et entre l'une au moins des entrées El, E2 et l'une au moins des sorties S1, S2 au moins un composant électronique (6, 8, 9) permettant de modifier la tension et/ou la fréquence par rapport à la tension et la fréquence nominale du réseau électrique et d'alimenter une carte électronique (3) de l'appareil électrique, connectée en aval du contacteur (2) ou programmateur (4). 2. Dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des connexions constituées de connecteurs à vis (7) ou à ressort ou à « bornier enfichable » formant les entrées El, E2 et les sorties S1, S2. 3. Dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part entre l'entrée El, et la sortie S1 un composant électronique constitué d'une impédance (6), qui est connectée par l'intermédiaire de l'entrée El à la phase P, L du fournisseur d'électricité, et par l'intermédiaire de la sortie SI à la carte électronique (3) de l'appareil électrique et d'autre part entre l'entrée E2, et la sortie S2 un raccordement direct au neutre N du fournisseur d'électricité et à la carte électronique (3). 4. Dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part entre l'entrée El, et la sortie S1 un composant électronique constitué d'une impédance (6), qui est connectée par l'intermédiaire de l'entrée El à la phase P du fournisseur d'électricité, et par l'intermédiaire de la sortie S1 à la carte électronique (3) de l'appareil électrique et d'autre part entre l'entrée E2 et la sortie S2, un autre composant électronique constitué d'une autre impédance (8) de sorte que ladite entrée E2 soit raccordée au neutre N du fournisseur d'électricité, tandis que la sortie S2 est connectée à la carte électronique (3) de l'appareil électrique. 5. Dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte entre chaque entrée E1, E2 et sortie S1, S2 un composant électronique constitué d'un système à base de semi conducteur linéaire ou à découpage ou d'un transformateur (9) qui est connecté à la phase P, L et du neutre N du fournisseur d'électricité. 6. Dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte entre les bornes de sorties S1 et S2 un voyant de signalisation (10) permettant d'indiquer la présence d'une tension en sortie dudit dispositif de maintien de l'alimentation. 7. Dispositif de maintien de l'alimentation d'un appareil électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la carte électronique (3) disposée en aval du dispositif de maintien de l'alimentation (5) comporte un dispositif d'alimentation interne (13) permettant d'alimenter une électronique composée d'un convertisseur (11) et d'un microprocesseur ou microcontrôleur (12) quel que soit l'état du contacteur (2) ou programmateur (4), ledit convertisseur (11) permettant au microprocesseur ou microcontrôleur (12) de connaitre le niveau de tension en entrée et donc d'en déduire l'état dudit contacteur. 8. Procédé de détection du niveau de tension aux bornes d'une carte électronique (3) d'un appareil électrique, caractérisé en ce qu'il consiste en un dispositif de maintien de l'alimentation (5) qui est composé suivant son agencement d'au moins une impédance (6, 8) ou d'un système à base de semi-conducteur ou transformateur (9) montée en parallèle sur un contacteur (2) ou un programmateur (4) d'un appareil électrique et qui permet de modifier par rapport à la tension nominale d'un réseau électrique la tension d'entrée et/ou la fréquence au niveau de la carte électronique (3) câblée en aval du 9. Procédé de détection du niveau de tension et/ou fréquence aux bornes d'une carte électronique (3) d'un appareil électrique suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la carte électronique (3) est constituée d'un dispositif d'alimentation (13) permettant d'alimenter en faible tension un convertisseur (11) et un microprocesseur ou microcontrôleur (12). 10. Procédé de détection du niveau de tension et/ou fréquence aux bornes d'une carte électronique (3) d'un appareil électrique suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le convertisseur (11) et/ou le microprocesseur (12) permet d'une part de détecter le niveau de tension et/ou fréquence envoyé aux bornes d'entrée du dispositif d'alimentation (13) de la carte électronique (3) et d'autre part de détecter si la tension et/ou fréquence est d'une part normale ou nominale (heure creuse) c'est-à-dire en provenance directement du réseau du fournisseur d'électricité ou d'autre part modifiée (heure pleine) c'est-à-dire en provenance du dispositif de maintien de l'alimentation (5). 11. Procédé de détection du niveau de tension aux bornes d'une carte électronique (3) d'un appareil électrique suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'en fonction de la tension et/ou fréquence détectée par le convertisseur (11) et/ou le microprocesseur (12), ces derniers connaissant le niveau de tension et/ou de fréquence aux bornes de la carte électronique (3) en déduisent l'état du contacteur (2) ou du programmateur (4). contacteur (2) ou du programmateur (4) sans pour autant empêcher le fonctionnement de la partie intelligente de ladite carte électronique (3) constitué par un microprocesseur ou microcontrôleur (12).45