Brevet FR2956195A1 — publié le 20110812

L'invention est relative à un procédé de commande de chauffe-eau électrique par transmission sans contact. L'invention est également relative à un chauffe-eau électrique, régulé de préférence par thermostat, comportant un moyen de transmission sans contact pour la mise en oeuvre d'un procédé de commande de chauffe-eau électrique selon l'invention. L'invention est enfin relative à un module de télécommande sans contact 10 destiné à la mise en oeuvre d'un procédé de commande de chauffe-eau électrique selon l'invention. Actuellement, les chauffe-eau électriques présentent des thermostats électroniques de régulation thermostatique, des moyens de 15 déclenchement de sécurité, des moyens de protection cathodique de la cuve du chauffe-eau par anode à courant imposé, et des moyens formant contacteur d'alimentation de la résistance de chauffage du chauffe-eau électrique. 20 Un chauffe-eau électrique connu comporte en outre au moins un accumulateur d'énergie électrique pour assurer la protection cathodique de la cuve en permanence, un thermostat électronique de faible puissance à deux sorties, un capteur de température à semi-conducteur pour la régulation et un capteur à coefficient de température positif pour le 25 déclenchement en sécurité, une carte électronique principale attachée directement ou indirectement à la cuve du chauffe-eau portant les moyens de protection cathodique et des moyens formant contacteur compatibles avec des moyens de programmation de chauffe-eau électrique destinés à être connectés et déconnectés de l'alimentation électrique du réseau. Il est possible de débrancher ou de déconnecter le moyen de programmation de chauffe-eau électrique pour effectuer une programmation, puis de reconnecter ou rebrancher ce module de programmation avec le chauffe-eau électrique. Un but de l'invention est de perfectionner l'état de la technique connu, en proposant un nouveau procédé de commande de chauffe-eau électrique par transmission sans contact. Un deuxième but de l'invention est de permettre à un utilisateur de 15 connaître la configuration d'un chauffe-eau électrique par simple pointage sur celui-ci. Un troisième but de l'invention est de fournir un dispositif de commande unique pour un chauffe-eau électrique et une pluralité d'appareils 20 pouvant être configurés distinctement. L'invention a pour objet un procédé de commande de chauffe-eau électrique par transmission bidirectionnelle sans contact, pour réguler un chauffe-eau électrique à l'aide d'un module de télécommande 25 bidirectionnelle sans contact, dans lequel le chauffe-eau électrique comporte un moyen de transmission bidirectionnelle sans contact, comportant les étapes suivantes: interrogation du chauffe-eau électrique par le module de télécommande, réception de la réponse du chauffe-eau électrique par le module de télécommande, affichage de la réponse par le module de télécommande, programmation d'une configuration sur le module de télécommande, émission de la configuration vers le chauffe- eau électrique par le module de télécommande, interrogation de vérification de la configuration du chauffe-eau électrique par le module de télécommande et affichage de cette configuration. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention: - le procédé comporte une étape préalable d'affichage de la température d'eau chaude par le module de télécommande, - le procédé comporte une étape d'affichage de défaut de transmission en 15 cas de non-réception ou de mauvaise réception de la réponse du chauffe-eau électrique après interrogation, - le procédé comporte une étape initiale de maintien en veille du module de télécommande avec extinction de ses moyens d'affichage, 20 - le procédé comporte le déclenchement de fenêtres temporelles après chaque étape active pour assurer un bouclage vers une étape précédente ou une progression vers une étape suivante, en fonction des évènements apparus dans l'intervalle défini par la fenêtre temporelle, - le procédé 25 comporte une fenêtre temporelle d'environ soixante secondes pour permettre l'activation d'un organe du module de télécommande et pour retourner à l'état de veille en l'absence d'activation.10 L'invention a également pour objet un chauffe-eau électrique comportant des moyens d'émission et de réception bidirectionnelles sans contact 5 pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. L'invention a enfin pour objet un module de télécommande à transmission bidirectionnelle sans contact, pour commander un chauffe-eau électrique en mettant en oeuvre un procédé selon l'invention. 10 Un module de télécommande selon l'invention présente avantageusement une configuration auto-adaptable par adaptation à un type d'appareil identifié, de préférence par affichage sélectif sur un écran d'affichage des blocs correspondants aux possibilités de réglage et de consigne du type 15 de chauffe-eau électrique, de manière à gérer une grande diversité d'appareils. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés 20 dans lesquels: - La figure 1 représente schématiquement un organigramme de procédé de commande de chauffe-eau électrique selon l'invention. 25 - La figure 2 représente schématiquement une vue d'un module de télécommande de chauffe-eau électrique selon l'invention associé avec un chauffe-eau électrique selon l'invention. - La figure 3 représente schématiquement une vue de face d'un module de télécommande de chauffe-eau électrique selon l'invention comportant une présentation d'écran de module de télécommande de chauffe-eau électrique selon l'invention. Sur la figure 1, un procédé de commande de chauffe-eau électrique selon l'invention comporte une suite d'étapes 100 à 107 reliées séquentiellement ou conditionnellement. A l'étape 100, le module de télécommande est en veille, et son écran d'affichage est éteint. Un appui sur une touche quelconque du module de télécommande 15 provoque le passage à l'étape 101 et l'activation du module de télécommande. A l'étape 101, le module de télécommande affiche la valeur de la température d'eau chaude et déclenche une fenêtre temporelle d'environ 20 soixante secondes pour permettre un appui sur une touche quelconque du module de télécommande. Si, au bout d'environ soixante secondes, aucune touche du module de télécommande n'est activée, le module retourne à l'étape 100 de mise en 25 veille et d'extinction de l'écran d'affichage.10 Si une touche quelconque est pressée dans l'intervalle d'environ soixante secondes, le procédé selon l'invention passe à l'étape 102. A l'étape 102, une phase d'interrogation d'un chauffe-eau électrique vers lequel le module de télécommande est pointé est déclenchée. L'écran d'affichage s'éteint et un symbole d'émission pour la recherche d'un chauffe-eau électrique clignote sur le module de télécommande. Une fenêtre temporelle d'environ cinq secondes est déclenchée pour la recherche d'un chauffe-eau électrique par envoi répété de trames d'émission. 15 Si aucune détection de chauffe-eau électrique n'est obtenue pendant ces cinq secondes environ, le procédé selon l'invention passe à l'étape 104. Si une réponse positive et une détection d'un chauffe-eau électrique est effectuée, le procédé selon l'invention passe à l'étape 103, après avoir 20 effectué une interrogation de la configuration du chauffe-eau électrique. A l'étape 103, le module de télécommande affiche sur son écran la configuration transmise par le chauffe-eau électrique interrogé à l'étape 102. 25 Une fenêtre temporelle d'environ soixante secondes est déclenchée pour permettre la pression sur une touche, dans le cas où l'utilisateur souhaite modifier la configuration de l'appareil.10 Si au bout des soixante secondes environ, aucune touche du module de télécommande n'a été activée, le procédé selon l'invention repasse à l'étape 100. Si une touche du module de télécommande est activée pendant l'intervalle de soixante secondes environ, le procédé selon l'invention passe à l'étape 105 de changement de configuration. 10 A l'étape 104, dans le cas d'un échec de recherche de chauffe-eau électrique ou dans le cas d'une mauvaise transmission de signal, le module de télécommande affiche sur son écran une indication d'échec de la communication et active la fenêtre temporelle de communication d'environ soixante secondes pour permettre la pression sur une touche. 15 Si aucune touche n'est pressée dans l'intervalle d'environ soixante secondes, le procédé selon l'invention repasse à l'étape 100 de mise en veille du module de télécommande et d'extinction de l'écran. 20 Si une touche est activée dans l'intervalle des soixante secondes environ, le procédé selon l'invention reboucle à l'étape 102 pour réitérer une tentative de recherche et de communication avec un chauffe-eau électrique. 25 A l'étape 105, une configuration désirée est affichée sur l'écran du module de télécommande par action sur les boutons et les molettes du module de télécommande.5 Une fenêtre temporelle de deux à trois secondes environ est activée pour retarder la transmission de la configuration modifiée par l'utilisateur. Si, dans l'intervalle de deux à trois secondes environ, une touche du module est activée, le module de télécommande retourne à l'étape 105 pour modifier l'écran d'affichage et l'état de configuration à modifier. Si, dans l'intervalle de deux à trois secondes environ, aucune touche du module de télécommande n'est activée, le procédé selon l'invention passe à l'étape 106 de transmission de la nouvelle configuration du chauffe-eau électrique. A l'étape 106, le module de télécommande envoie la nouvelle configuration au chauffe-eau électrique en éteignant l'écran et en activant le clignotement d'une indication d'émission vers le chauffe-eau électrique. L'émission vers le chauffe-eau électrique se déroule dans une fenêtre 20 temporelle de cinq secondes environ. Si, à la fin de l'intervalle de deux à trois secondes environ, aucune réponse de bonne réception n'est émise par le chauffe-eau électrique et n'est reçue par le module de télécommande, le procédé selon l'invention 25 passe à l'étape 104 indiquant un problème de communication. Si, dans l'intervalle de deux à trois secondes environ, une indication de bonne réception est transmise par le chauffe-eau électrique au module de télécommande, le procédé selon l'invention passe à l'étape 107. A l'étape 107, le module de télécommande transmet au chauffe-eau 5 électrique une interrogation de sa configuration pour vérification, en éteignant l'écran et en activant une indication d'interrogation. Une fenêtre temporelle de cinq secondes environ est ouverte pour recevoir une réponse du chauffe-eau électrique. Si, dans la fenêtre temporelle de cinq secondes environ, le module de télécommande ne reçoit pas de réponse correcte, le procédé selon l'invention passe à l'étape 104 de traitement de problème de communication. Si, dans l'intervalle de cinq secondes environ, le module de télécommande reçoit une réponse indiquant une configuration correcte du chauffe-eau électrique, le procédé selon l'invention passe à l'étape 103 d'affichage de la configuration correcte du chauffe-eau électrique. 20 Si l'utilisateur est satisfait de cette configuration correcte affichée, il lui suffit de ne pas appuyer sur une touche du module de télécommande pendant soixante secondes environ pour que celui-ci se mette en veille et éteigne son écran d'affichage, en repassant à l'étape 100 de mise en veille 25 du module de télécommande et d'extinction de l'écran. 10 15 En utilisant une liaison bidirectionnelle d'interrogation et de vérification successives du bon établissement de la transmission et de la conformité de la configuration programmée, l'invention permet ainsi une programmation et une télécommande à distance de tout type de chauffe-eau électrique. Avantageusement, la réception de la réponse du chauffe-eau électrique par le module de télécommande agit sur la présentation d'écran du module de télécommande, de manière à afficher une présentation d'écran correspondant au type de chauffe-eau électrique détecté par et en liaison avec le module de télécommande. Sur la figure 2, un module T de télécommande à transmission bidirectionnelle sans contact est en liaison avec un chauffe-eau électrique C, pour constituer un système rendant le chauffe-eau électrique « intelligent », et lui ajouter de manière modulaire des fonctions supplémentaires correspondant à différentes possibilités de pilotage. Un emplacement est prévu dans le chauffe-eau électrique C pour la connexion électrique éventuelle d'une cassette 1 à transmission bidirectionnelle sans contact embarquant une ou plusieurs fonctions complémentaires. Cette cassette 1 à transmission bidirectionnelle sans contact est reliée aux moyens 2 de régulation du chauffe-eau électrique C. Le module T de télécommande à transmission bidirectionnelle sans contact est un boîtier IHM (Interface Homme Machine) de commande et25 affichage situé à distance du chauffe-eau et communique avec la cassette 1 à transmission bidirectionnelle sans contact. Ce boîtier IHM est un émetteur/récepteur bidirectionnel qui reçoit et 5 émet vers la cassette 1 à transmission bidirectionnelle sans contact. La cassette 1 à transmission bidirectionnelle sans contact décode les informations reçues et les transmet aux moyens 2 de régulation du chauffe-eau électrique C et à la carte de puissance 3 reliée à 10 l'alimentation du secteur A. La cassette 1 à transmission bidirectionnelle sans contact recueille les informations sur l'état du chauffe-eau électrique C et les renvoie vers le boîtier IHM. 15 Le module T de télécommande à transmission bidirectionnelle sans contact constituant un boîtier IHM (Interface Homme Machine) de commande et affichage peut communiquer avec la cassette 1 à transmission bidirectionnelle sans contact par rayonnements hertziens 20 (ondes radio) ou par ondes infrarouges et peut être programmé directement ou par enfichage sur une base commandée par fil pilote ou par courant porteur. Sur la figure 3, un module de télécommande à transmission 25 bidirectionnelle sans contact est conformé en boîtier 11 portant un écran 12 d'affichage à cristaux liquides, un bouton ou une molette 13 de sélection de mode, un bouton poussoir ou molette 14 d'affichage de la quantité d'eau chaude restante, un bouton poussoir ou molette 15 d'information sur l'état du chauffe-eau, des boutons poussoirs 17 et 18 pour se déplacer dans l'afficheur. L'appui séquentiel sur le bouton de mode ou la molette 13 permet de changer de mode, tandis que les boutons poussoirs ou molettes 17 et 18 permettent d'ajuster des paramètres ou des consignes de fonctionnement à des valeurs désirées par l'utilisateur. Le module de télécommande matérialisé par le boîtier 11 et les éléments apparents 12 à 18 contient des moyens électroniques d'émission, de réception et d'ajustement appropriés pour la mise en oeuvre du procédé décrit en référence à la figure 1. De préférence, le module de télécommande selon l'invention présente des dimensions faibles, avec une longueur voisine de dix centimètres, une largeur voisine de dix centimètres et une épaisseur voisine de deux centimètres. Le module de télécommande selon l'invention contient une source d'énergie électrique, du genre batteries ou piles remplaçables par ouverture d'une trappe appropriée. Une présentation d'écran de module de télécommande selon l'invention comporte une pluralité d'éléments d'affichage à cristaux liquides. Ces éléments d'affichage sont organisés en plusieurs bloc : un bloc 10 de modes, un bloc 20 d'affichage du jour de la semaine, un bloc 30 d'affichage du niveau de confort (quantité d'eau chaude disponible), un bloc 40 d'affichage de la quantité d'eau chaude restante, un bloc 50 d'affichage de l'état du chauffe eau et de l'interface IHM. Les chauffe-eau électrique selon l'invention sont équipés de moyens de transmission bidirectionnels de données d'identification et de données de configuration. Les moyens électroniques incorporés dans le chauffe-eau électrique selon l'invention sont de préférence identiques ou équivalents aux moyens électroniques incorporés dans un module de télécommande selon l'invention et ne nécessitent pas de description détaillée. La gestion de la paire d'émission-réception du module de télécommande selon l'invention et de la paire d'émission-réception du chauffe-eau électrique selon l'invention est de préférence effectuée par un microcontrôleur générateur de trames d'émission et de réception, programmé pour l'exécution d'un programme exécutant les étapes d'un procédé selon l'invention du genre décrit en référence à la figure 1. L'invention décrite en référence à des modes de réalisation particuliers n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention.25 REVENDICATIONS1. Procédé de commande de chauffe-eau électrique par transmission bidirectionnelle sans contact, pour réguler un chauffe-eau électrique à l'aide d'un module de télécommande bidirectionnelle sans contact, dans lequel le chauffe-eau électrique comporte un moyen de transmission bidirectionnelle sans contact, comportant les étapes suivants: interrogation (102) du chauffe-eau électrique par le module de télécommande, réception (103) de la réponse du chauffe-eau électrique par le module de télécommande, affichage (103) de la réponse par le module de télécommande, programmation (105) d'une configuration sur le module de télécommande, émission (106) de la configuration vers le chauffe-eau électrique par le module de télécommande, interrogation (107) de vérification de la configuration du chauffe-eau électrique par le module de télécommande et affichage (103) de cette configuration. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par une étape préalable (101) d'affichage de la température d'eau chaude par le module de télécommande. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par une étape (104) d'affichage de défaut de transmission en cas de non réception ou de mauvaise réception (103) de la réponse du chauffe-eau électrique après interrogation (102). 4. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par une étape (100) initiale de maintien en veille du module de télécommande avec extinction de ses moyens d'affichage (2). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le déclenchement de fenêtres temporelles après chaque étape active (101-107) pour assurer un bouclage vers une étape précédente ou une progression vers une étape suivante, en fonction des évènements apparus dans l'intervalle défini par la fenêtre temporelle. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par une fenêtre temporelle 30 d'environ soixante secondes pour permettre l'activation d'un organe du module de télécommande et pour retourner à l'état de veille (101) en l'absence d'activation. 14 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par une fenêtre temporelle d'environ 5 secondes pour permettre la recherche d'un chauffe-eau électrique ou pour transmettre une configuration programmée au chauffe-eau électrique. 8. Chauffe-eau électrique pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant des moyens de transmission bidirectionnelle sans contact, de préférence par rayonnements hertziens ou ondes radio, de signaux d'identification et de configuration. 9. Module de télécommande bidirectionnelle sans contact, de préférence par ondes radio, pour réguler un chauffe-eau électrique comportant au moins un moyen de transmission bidirectionnelle sans contact, comportant les moyens suivants: moyens d'interrogation (102) du chauffe-eau électrique, moyens de réception (103) de la réponse du chauffe-eau électrique, moyens d'affichage (103) de la réponse du chauffe-eau électrique, moyens de programmation (105) d'une configuration pour le chauffe-eau électrique, moyens d'émission (106) de la configuration vers le chauffe- eau électrique, moyens d'interrogation (107) de vérification de la configuration du chauffe-eau électrique et moyens d'affichage (103) de cette configuration vérifiée. 10. Module selon la revendication 9, caractérisé par une auto-adaptation à un type d'appareil identifié, de préférence par affichage sélectif sur un écran d'affichage (2) des blocs correspondants aux possibilités de réglage et de consigne de ce type de chauffe-eau électrique.