Brevet FR2973602A1 — publié le 20121005

SYSTEME DE GESTION DE L'ALIMENTATION EN ELECTRICITE D'UNE PLURALITE D'APPAREILS ELECTRIQUES La présente invention a pour objet un système de gestion de l'alimentation en électricité d'une pluralité d'appareils électriques. Le système s'applique tout particulièrement aux appareils de chauffage et de climatisation, et permet de gérer de manière simplifiée et intelligente la consommation électrique d'un utilisateur. Il est connu, pour gérer l'alimentation d'appareils électriques chez un utilisateur, de disposer un appareil sur le tableau électrique de l'utilisateur, cet appareil assurant la commande des différents appareils à l'aide de programmes contenus dans l'appareil. L'appareil est commandé par l'utilisateur à l'aide d'un système de commande comprenant un écran situé sur l'appareil et des boutons de commande. Ce type de gestion de l'alimentation électrique a pour inconvénient d'être volumineux, complexe à programmer et peu ergonomique. En outre, ce système ne peut pas être commandé par l'utilisateur en dehors du système de commande. L'invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. L'invention propose en particulier un système de gestion électrique d'une pluralité d'appareils qui permet de gérer de manière simplifiée et ergonomique la consommation électrique de l'utilisateur. L'invention a ainsi pour objet un système de gestion coordonnée de 25 l'alimentation en électricité d'une pluralité d'appareils électriques. Le système selon l'invention comprend : - un premier dispositif, apte à commander des interruptions ou des modulations de l'alimentation électrique de chaque appareil selon un premier programme, en fonction de données électriques reçues et/ou mesurées, 30 - un deuxième dispositif, apte à envoyer au premier dispositif des ordres de commande desdites interruptions ou modulations selon un deuxième programme, et - un troisième dispositif, apte à élaborer le deuxième programme, par exemple en transmettant au deuxième dispositif des paramètres de commande, et/ou en indiquant au deuxième dispositif quel programme mettre en oeuvre. Ainsi, le programme embarqué dans le premier dispositif permet de réaliser des actions immédiates, même si le deuxième dispositif n'est pas accessible, ce qui permet de simplifier et de rendre plus ergonomique la gestion électrique des appareils. Le terme « modulation de l'alimentation électrique » recouvre toute commande permettant d'agir sur la consommation électrique d'un appareil donné. Cette commande peut être appliquée par le biais du fil d'alimentation, de un ou plusieurs fils pilotes, d'un système de Gestion Technique de Bâtiment, ou de tout autre système de commande. Le deuxième dispositif peut être apte à élaborer le premier programme 15 et/ou à modifier les paramètres du premier programme. Le premier dispositif peut être apte à mesurer et/ou recevoir des données électriques pour chaque appareil, notamment des données de puissance électrique consommée, et à les transmettre au deuxième dispositif. L'élaboration du premier programme et/ou la modification des 20 paramètres du premier programme peut être fonction des données transmises par le premier dispositif. L'élaboration du premier programme et/ou la modification des paramètres du premier programme peut être en outre fonction de données autres que celles transmises par le premier dispositif, par exemple des 25 données issues de capteurs placés chez l'utilisateur, comme des capteurs de température, ou d'un compteur relatif à un autre usage, tel qu'un compteur d'eau. Le deuxième dispositif peut être apte à transmettre au troisième dispositif les données transmises par le premier dispositif. 30 Le troisième dispositif peut être apte à transmettre lesdites données à un utilisateur, à un système externe, ou à un opérateur externe. Le deuxième dispositif peut être apte à élaborer le premier programme en fonction de consignes reçues d'un utilisateur, d'un système externe, ou d'un opérateur externe, notamment via le troisième dispositif, et/ou en fonction des données transmises par le premier dispositif, et/ou en fonction des données transmises par le troisième dispositif. Le premier dispositif peut être apte à commander des interruptions ou des modulations de l'alimentation électrique de certains appareils en fonction du premier programme, ou de consignes reçues du deuxième dispositif, ou de consignes reçues du troisième dispositif via le deuxième dispositif. Le premier dispositif peut être apte à commander des interruptions ou des modulations de l'alimentation électrique de certains appareils lorsque la consommation d'un ensemble d'appareils raccordés satisfait à certaines conditions, par exemple lorsque la puissance électrique consommée par l'ensemble des appareils dépasse une valeur seuil. Le premier dispositif ou le deuxième dispositif peuvent être reliés à des capteurs externes, comme des capteurs de température, et les données fournies par les capteurs peuvent participer à l'élaboration du premier programme. Les utilisateurs peuvent être répartis en sous-groupes par le troisième dispositif, chaque sous-groupe pouvant être piloté comme un utilisateur à part entière, en cela que les commandes d'interruption ou de modulation des appareils s'appliquent à l'ensemble des utilisateurs du sous-groupe, et que les critères de déclenchement de la commande d'interruption ou de modulation peuvent être définis sur l'ensemble du sous-groupe. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence à la figure 1 qui illustre sous forme de schéma-blocs un système de gestion de l'alimentation en électricité d'une pluralité d'appareils électriques selon l'invention. Le système 1 de gestion d'alimentation électrique, tel qu'illustré à la figure 1, comprend des appareils électriques 2, un premier dispositif 3, un deuxième dispositif 4 relié à un capteur de température 6, lequel peut également être relié au dispositif 3, ainsi qu'un troisième dispositif 5. Un utilisateur 7 peut agir sur le troisième dispositif 5, et éventuellement sur le premier dispositif 3 et le deuxième dispositif 4. Le premier dispositif 3, le deuxième dispositif 4 et le troisième dispositif 5 sont distincts. Les appareils électriques 2 pouvant être gérés par le système 1 sont typiquement des appareils thermiques, comme par exemple des appareils de climatisation ou de chauffage. On peut toutefois également utiliser tout type d'appareillage électrique. Le premier dispositif 3, également appelé modulateur, est un composant pouvant être intégré au tableau électrique de l'utilisateur 7. Il s'agit d'un dispositif apte à commander des coupures de l'alimentation électrique de chaque appareil. Le modulateur 3 comprend : - un processeur 31 le dotant d'une capacité de calcul locale pour des actions immédiates, - un port de communication 32 de type radio, filaire, ou courants porteurs en ligne (CPL), destiné à communiquer avec le deuxième dispositif 4, - plusieurs voies U1 à Un reliées au processeur 31, n étant le nombre d'appareils électriques 2, chaque voie correspondant à un appareil électrique 2 ; en particulier chaque voie est à la fois apte à mesurer la puissance électrique consommée par un appareil 2 et à couper ou à autoriser l'alimentation électrique dudit appareil 2, - une entrée 33 de téléinformation client (TIC) qui fait l'interface avec le compteur électrique de l'utilisateur 7. Cette entrée 33 permet par exemple au processeur 31 d'acquérir des données de consommation globale, de tarification en cours ou encore de dépassement des puissances électriques souscrites. L'intelligence embarquée dans le modulateur 3 permet d'agir 25 rapidement sur certaines actions, à partir d'une information de téléinformation client, et d'utiliser des programmes pouvant être mis à jour. Le deuxième dispositif 4, également appelé pilote, est apte à envoyer des ordres de commande au modulateur 3 en fonction d'au moins un logiciel de commande. Le pilote 4 est en particulier apte à mettre à jour le programme 30 et/ou les paramètres du programme embarqué dans le modulateur 3. Le pilote 4 est apte à communiquer avec le troisième dispositif 5, également appelé plateforme internet. Le pilote 4 peut ainsi accéder à des services internet. La liaison entre le pilote 4 et la plateforme 5 peut par exemple s'effectuer en mode GPRS (General Packet Radio Service en langue anglaise), ou UMTS (Universal Mobile Telecommunication System en langue anglaise), ou tout autre système de liaison sans fil. Le pilote 4 peut également être relié à une connexion ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line en langue anglaise). Le fonctionnement du système est le suivant. Le modulateur 3 mesure constamment chaque voie U1 à Un et acquiert les informations transmises par le compteur d'électricité, via l'entrée TIC 33. Le modulateur 3 peut transmettre les mesures de chaque voie et les informations au pilote 4 et peut également répondre à des ordres du pilote 4, et notamment à des ordres de coupure d'une ou plusieurs voies. Le pilote 4 est un périphérique utilisé pour commander le modulateur 3, et accéder à la plateforme internet 5 ou encore pour mettre à jour le programme embarqué dans le modulateur 3. La plateforme 5, qui reçoit des informations de consommation électrique du pilote 4, sert quant à elle à fournir au pilote 4 les paramètres du programme de commande. La plateforme 5 constitue ainsi une interface de saisie d'informations avec l'utilisateur 7, ou bien avec un opérateur externe. Le pilote 4 peut être relié à plusieurs modulateurs 3, par exemple si l'on souhaite gérer plusieurs appartements. L'utilisateur 7 peut programmer le modulateur 3 en utilisant un service internet à l'aide de la plateforme 5, via le pilote 4. On peut également imaginer que l'utilisateur 7 commande directement le pilote 4 à l'aide d'un écran tactile ou d'un écran à cristaux liquides avec des boutons ou un clavier, suivant la complexité des demandes. Le modulateur 3 peut réaliser différentes fonctions au sein du système 1. Le modulateur 3 peut ainsi réaliser des fonctions de régulation de chauffage, de modulation, de programmation ou encore de délestage. Le modulateur 3 peut effectuer de la régulation de chauffage, par exemple en fonction d'une consigne de puissance maximale ou de consignes de température, ou encore de consignes externes, par exemple des consignes économiques ou écologiques. La modulation consiste à réaliser des coupures ciblées chez certains utilisateurs en cas de besoin d'ajustement sur le réseau électrique. Elle consiste notamment à réaliser des coupures électriques sélectives de l'alimentation électrique de certains appareils électriques en fonction de la puissance électrique disponible chez un groupe d'utilisateurs. La modulation peut être demandée par la plateforme 5, via le pilote 4. La modulation peut, selon les besoins et les consignes, s'effectuer sur des sous-groupes définis par l'utilisateur 7 ou par un opérateur externe. De tels sous-groupes peuvent représenter un quartier, un groupe de magasins, ou toute autre classification similaire. Les critères de décision de la modulation ou du délestage peuvent également être pris sur le sous-groupe en question, comme par exemple en cas de dépassement de la puissance souscrite par l'ensemble des éléments du sous-groupe. Le modulateur 3 peut faire office de programmateur. Il peut ainsi effectuer une programmation quotidienne, hebdomadaire ou mensuelle, en indiquant des consignes de confort, de température, de puissance ou d'objectif de coût par plage horaire, ou bien une programmation d'absence, d'extinction ou de mise en hors gel de l'ensemble des appareils électriques connectés pendant une période donnée. Le capteur de température 6 peut être utilisé pour le paramétrage du programme de commande, notamment si l'utilisateur 7 a des exigences en matière de coût, ou encore de température, par exemple s'il souhaite maintenir une consigne de température chez lui. Le modulateur 3 peut également délester s'il détecte un dépassement de la puissance souscrite par l'utilisateur 7 lors de la lecture des informations issues de la téléinformation client. Pour éviter une mise en marche du disjoncteur si la puissance électrique consommée dépasse la puissance souscrite, le modulateur 3 peut commander tour à tour la coupure de l'alimentation électrique de certains appareils 2, réalisant ainsi un délestage de l'installation. Le pilote 4 est informé du dépassement de puissance et peut enclencher des algorithmes différents suivant le choix de l'utilisateur 7. Le pilote 4 peut ainsi transmettre au modulateur 3 des instructions de coupure tournantes, auquel cas les voies sont coupées selon des cycles prédéterminés. Les coupures peuvent également être hiérarchisées selon un ordre prédéfini par l'utilisateur 7, suivant les appareils qu'il préfère utiliser, ou être à la fois tournantes et hiérarchisées. Il est également possible de réaliser le délestage suivant un algorithme défini par l'utilisateur 7. On peut aussi envisager de tester différentes configurations de puissance souscrite. Dans ce cas, la fonction de délestage peut être paramétrée indépendamment du contrat du fournisseur d'électricité et des informations émises par le compteur. Ceci permet à l'utilisateur 7 de tester concrètement une formule de puissance avant de demander la modification de son contrat à son fournisseur. D'autres programmes peuvent être implantés dans le modulateur 3, notamment pour générer des répartitions de charge. Par exemple, afin de mettre à profit les conditions de contrats spécifiques avec les fournisseurs, il est possible de générer une période d'heures creuses évolutive. On peut ainsi éviter que tous les chauffe-eau de l'utilisateur démarrent à 23h pour les répartir sur la période d'heures creuses. On peut également programmer un allumage du chauffe-eau en dehors des heures creuses. REVENDICATIONS1. Système (1) de gestion de l'alimentation en électricité d'une pluralité d'appareils électriques (2), caractérisé en ce qu'il comprend : un premier dispositif (3), apte à commander des interruptions ou des modulations de l'alimentation électrique de chaque appareil (2) selon un premier programme, en fonction de données électriques reçues et/ou mesurées, un deuxième dispositif (4), apte à envoyer au premier dispositif (3) des ordres de commande desdites interruptions ou modulations selon un deuxième programme, et un troisième dispositif (5), apte à élaborer le deuxième programme. 2. Système (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième dispositif (4) est apte à élaborer le premier programme et/ou à modifier les paramètres du premier programme. 3. Système (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier dispositif (3) est apte à mesurer et/ou recevoir des données électriques pour chaque appareil (2) et à les transmettre au deuxième dispositif (4). 4. Système (1) selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'élaboration du premier programme et/ou la modification des paramètres du premier programme est fonction des données transmises par le premier dispositif (3). 5. Système (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élaboration du premier programme et/ou la modification les paramètres du premier programme est en outre fonction de données autres que les données transmises par le premier dispositif (3). 9 6. Système (1) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le deuxième dispositif (4) est apte à transmettre au troisième dispositif (5) les données transmises par le premier dispositif (3). 7. Système (1) selon la revendication 6, caractérisé en que le troisième dispositif (5) est apte à transmettre lesdites données à un utilisateur (7), à un système externe, ou à un opérateur externe. 8. Système (1) selon l'une des revendication 3 à 7, caractérisé en ce que le deuxième dispositif (4) est apte à élaborer le premier programme en fonction de consignes reçues d'un utilisateur (7), d'un système externe, ou d'un opérateur externe, et/ou en fonction des données transmises par le premier dispositif (3), et/ou en fonction des données transmises par le troisième dispositif (5). 9. Système (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier dispositif (3) est apte à commander des interruptions ou des modulations de l'alimentation électrique de certains appareils (2) lorsque la puissance électrique consommée par l'ensemble des appareils (2) dépasse une valeur seuil. 10.Système (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier dispositif (3) ou le deuxième dispositif (4) sont reliés à des capteurs externes (6) et en ce que les données fournies par les capteurs (6) participent à l'élaboration du premier programme. 11.Système (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les utilisateurs (7) sont répartis en sous-groupes par le troisième dispositif (5), chaque sous-groupe étant piloté comme un utilisateur à part entière.