Brevet FR3043822A1 — publié le 20170519

L'invention concerne le domaine de la gestion de la consommation d'énergie au sein d'un local ou d'un logement et plus particulièrement, sur la consommation d'énergie d'un ou plusieurs appareils consommateurs. Pour contrôler la consommation électrique d'appareils au sein d'un local ou d'un logement, il existe des programmateurs externes qui se branchent entre la prise et l'appareil électrique. Ces programmateurs sont par exemple des programmateurs mécaniques comportant un calendrier intégré et permettant de gérer l'alimentation électrique de l'appareil sans passer par le tableau électrique. On connait également, un procédé de gestion de la consommation électrique d'un appareil électrique comprenant au moins une étape d'acquisition de données de courant, une étape d'enregistrement des données sur une période déterminée, une étape de détermination d'une routine de consommation à partir du ou des enregistrements des données, une étape d'application de la routine de consommation de manière à couper l'alimentation électrique du ou des appareils non utilisés dans les périodes identifiées. L'objectif de l'invention est d'améliorer les solutions proposées par l'état de la technique décrit ci-dessus en tenant compte des habitudes de consommation énergétique au sein du logement ou du local et de la présence/absence d'utilisateur dans le local ou le logement, ce qui permet de s'adapter à une éventuelle évolution des besoins et le cas échéant d'anticiper les besoins des utilisateurs. L'invention a pour objet un procédé de commande d'au moins un appareil consommateur d'énergie au sein d'un local ou d'un logement, mis en oeuvre par un système de commande comprenant au moins un capteur de consommation énergétique, une unité d'analyse des données, une unité de commande desdits appareils configurée pour coopérer avec l'unité d'analyse, le procédé de commande comprenant au moins une étape d'acquisition de données de consommation énergétique captées par le capteur et enregistrées par l'unité d'analyse et une étape de détermination de l'occupation du local ou du logement par l'unité d'analyse, caractérisé en ce que le procédé de commande comprend en outre : (a) une étape de détermination des habitudes d'usage et de fonctionnement du local ou du logement, ladite étape comprenant les sous-étapes suivantes : - classement des données à partir de l'enregistrement réalisé préalablement, le classement étant réalisé en fonction du type de consommation : résistif et/ou capacitif et/ou inductif ; et/ou en fonction de la valeur moyenne et/ou 3043822 2 de la fréquence et/ou de la durée et/ou de la valeur maximale et minimale desdites données, - analyse de la fréquence d'apparition de cycles distincts de consommation à partir de l'enregistrement des données de consommation et/ou de la 5 détermination de l'occupation du local ou du logement, - détermination du type d'appareil en fonction de la fréquence d'apparition des consommations et/ou de la présence/absence d'utilisateur, à partir du classement des données et de l'analyse de la fréquence d'apparition de cycle de consommation, 10 (b) une étape de commande du ou des appareils du local ou du logement, à partir de l'étape de détermination des habitudes d'usage et de fonctionnement du local ou du logement. Le procédé de commande selon l'invention permet une gestion adaptée aux usages et aux besoins des utilisateurs de la consommation énergétiques des 15 appareils d'un local ou d'un logement. Avantageusement, le classement permet de distinguer les périodes pendant lesquelles le logement a consommé de l'énergie due à la présence/absence d'un utilisateur ou uniquement due au fonctionnement automatique d'appareils. Avantageusement, l'analyse temporelle de ces informations permet de 20 déterminer des habitudes d'usage et donc de déterminer les périodes pendant lesquelles il peu probable que des utilisateurs soient présents et à l'inverse des périodes où il est quasiment certain que des utilisateurs sont présents dans le local ou le logement. En outre, associées au mode de vie de l'utilisateur permet de déterminer les périodes où il est fort probable que les utilisateurs soient en sommeil. Cette 25 information est d'autant plus facile à confirmer que cette période est très souvent encadrée par deux périodes d'usage de l'énergie générée par l'utilisateur. Dans la présente demande, on entendra par consommation énergétique, la consommation électrique et/ou de gaz et/ou de fioul et/ou d'eau chaude. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de commande 30 comprend une étape de calcul de spectre permettant le classement en fonction du type de consommation : résistif et/ou capacitif et/ou inductif. Selon une caractéristique de l'invention, l'étape d'acquisition des données de consommation énergétique comprend les sous-étapes suivantes : réception par l'unité d'analyse des données de consommation 35 énergétique, 3043822 3 - enregistrement desdites données dans un tableau temporel retraçant la consommation sur une période déterminée. Selon une caractéristique de l'invention, lors de l'enregistrement des données, on appose une date et une heure à chaque donnée. 5 Selon une caractéristique de l'invention, la période déterminée peut être de plusieurs jours par exemple sur une semaine. Selon une caractéristique de l'invention, l'acquisition de données est réalisée en continu et/ou de manière séquencée. Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de détermination de 10 l'occupation du local ou du logement comprenant les sous-étapes suivantes : acquisition de données de présence/absence d'un ou plusieurs utilisateurs dans le local ou d'un logement au moyen d'un capteur de présence/absence du système de commande, analyse des données acquises par le capteur ou par l'unité d'analyse 15 du système de commande. Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de détermination de l'occupation du local ou du logement peut être réalisée en même temps que l'étape d'acquisition de données de consommation énergétique ou l'étape d'enregistrement desdites données. 20 Selon une caractéristique de l'invention, au moins un premier cycle est identifié à partir des enregistrements des données de consommation, le premier cycle étant un cycle dit cycle machine, regroupant les consommations effectuées sans lien avec la présence/absence d'un utilisateur dans le local ou le logement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé de commande 25 comprend une étape d'association desdites consommations regroupées dans un cycle machine à un ou plusieurs appareils. Selon une caractéristique de l'invention, au moins un deuxième cycle identifié à partir des enregistrements des données de consommation, le deuxième cycle étant un cycle dit cycle utilisateur, regroupant les consommations qui sont en 30 lien avec la présence/absence d'un ou plusieurs utilisateurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé de commande comprend une étape détermination de la part de consommation du ou des appareils dans un cycle utilisateur en comparant le ou les cycles machines avec le ou les cycles utilisateurs, ce qui permet de discerner le nombre et la puissance requise par 35 appareils. 3043822 4 Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de commande comprend en outre une étape de création d'un tableau d'habitudes de vie, ladite étape comprenant les sous-étapes suivantes : création d'un tableau de données indiquant les consommations 5 standard des appareils à partir de la détermination du type de produit, création d'un tableau de données indiquant les consommations standard du logement ou du local en fonction de la présence/absence des utilisateurs. Avantageusement, le tableau d'habitudes de vie sert d'abaque et permet 10 d'anticiper les besoins des utilisateurs en permettant un contrôle à l'avance de certains appareils. Selon une autre caractéristique de l'invention, grâce au procédé de commande, il est possible d'identifier les périodes où les utilisateurs sont « couchés » en croisant les données de présence/absence avec la consommation instantanée. En 15 effet, dans ces périodes, les utilisateurs sont présents dans le logement mais il n'y a pas de consommation énergétique significative. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de commande, intègre une fonction d'auto-apprentissage selon lequel les actions en cours et passées sont enregistrées de manière à en déterminer des scénarios. 20 Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé de commande comprend une étape de détermination de l'efficacité énergétique. Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de détermination de l'efficacité énergétique comprend les sous-étapes suivantes : - analyse de la consommation pendant une phase de l'appareil, par 25 exemple le démarrage ou le fonctionnement ou la veille ou l'éteignement, - comparaison de cette analyse avec la détermination des habitudes d'usage et de fonctionnement du local ou du logement, notamment en déduisant la part des consommations due aux appareils et donc de discerner le nombre et la puissance requise par ces appareils. 30 La détermination de l'efficacité énergétique permet d'optimiser la mise la mise en route d'appareil en prévision des habitudes des utilisateurs. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de commande comprend une étape de surveillance de la consommation énergétique du ou des appareils dans laquelle on détermine la consommation moyenne de ces appareils et 35 détecter une surconsommation ou une sous-consommation à partir du classement des données. 3043822 5 Grâce à cette étape de surveillance, on peut détecter des défauts, des pannes ou des disfonctionnements aussi bien des appareils au fonctionnement autonomes que des appareils de froids, de chauffage, etc. Par exemple, grâce au procédé, il est possible de passer en mode 5 d'économie d'énergie très avancé (certitude que la porte ne va pas s'ouvrir pendant x heures) un appareils du local ou du logement en fonction de la présence/absence des utilisateurs et en fonction du temps estimé du retour desdits utilisateurs. Le procédé selon l'invention, permet également de détecter un problème technique par exemple, un réfrigérateur avec une porte ouverte alors que les 10 utilisateurs sont absents. Le procédé selon l'invention, permet également d'anticiper les besoins par exemple un chauffe-eau électrique qui attend le meilleur moment pour mettre l'eau à chauffer, grâce à l'information de l'heure de retour des utilisateurs ou de l'heure de réveil. 15 En outre, selon une caractéristique de l'invention, les informations de présence/absence ainsi que la consommation instantanée peuvent être utilisées pour déterminer si les utilisateurs sont couchés ou non, ce qui permet de préciser les habitudes d'usage et d'affiner l'anticipation de certaines actions. Selon l'invention, le système de commande permettant la mise en oeuvre 20 du procédé de commande selon l'invention, comprend : au moins un capteur de consommation énergétique configuré pour capter des données de consommation énergétique, une unité d'analyse des données configurée pour analyser les données captées par le au moins capteur, 25 une unité de commande desdits appareils configurée pour coopérer avec l'unité d'analyse. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de commande comprend au moins un capteur de présence/absence. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capteur de 30 présence/absence peut être commandé manuellement ou à détection automatique. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de commande contrôle au moyen d'actionneurs externes ou internes le ou les appareils consommateurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de commande 35 communique avec le ou les appareils consommateurs de manière filaire ou sans fil, par ondes radio. 3043822 6 L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation selon la présente invention, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué ci-dessous: Un utilisateur réside dans un logement équipé du système de commande 5 selon l'invention mettant en oeuvre le procédé de commande selon l'invention. Le lundi, cet utilisateur quitte son logement entre 7h50 et 8h15, et ce, tous les lundis. L'utilisateur signale via un interrupteur ou une application ou autre qu'elle quitte le logement. Grâce au procédé de commande selon l'invention il est identifié qu'il 10 s'agit d'une habitude et en utilisant le tableau d'habitude de vie créé par le passé, on peut prévoir que l'utilisateur reviendra probablement dans le logement vers 18h. Le système de commande va alors agir comme suit, bien entendu il s'agit d'un exemple non limitatif de l'invention : gestion du chauffage de façon à ce que la température soit confortable 15 à 18h mais que la consommation d'énergie soit la plus faible possible entre 8h et 18h, pour cela, l'unité d'analyse du système de commande détermine la température la plus économique pendant les absences et calcule l'heure de montée en température afin de garantir que la température à 18h soit conforme aux attentes de l'utilisateur. 20 coupure d'un ou plusieurs circuits électriques, comme un circuit de prises sur lesquelles sont branchés des appareils en veille et les circuits électriques d'éclairage du logement. Ainsi, il est garanti que le logement consomme le moins d'énergie possible lors d'absence et que le risque qu'un appareil ou un éclairage soit toujours 25 allumé est évité. Au retour de l'utilisateur vers 18h, le système de commande va attendre qu'il n'y ait plus de consommations électriques significatives dans le logement , ce qui correspond à l'heure de coucher, pour diminuer progressivement la température selon une consigne « nuit » par exemple. 30 Ainsi, le procédé de commande permet la programmation automatique et l'ajustement en temps réel aux besoins des utilisateurs, et ce, sans intervention humaine, uniquement par l'apprentissage des consommations énergétiques et par l'analyse des signatures de consommation des appareils. Une fois chaque appareil du logement identifié, (étape de détemrination 35 du type d'appareil), il est d'autant plus facile de prévoir les consommations à l'avance et d'appliquer le scénario le plus efficace. 3043822 7 En outre, grâce au procédé de commande et à son système de commande, il est possible de détecter à tous moments une anomalie de consommation et d'alerter l'utilisateur de l'anomalie. Par exemple, dans le cas d'un chauffe-eau solaire qui ne fonctionne plus, le système de commande alerte 5 l'utilisateur pour lui indiquer une sur-consommation par rapport aux habitudes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'au moins un appareil consommateur d'énergie au sein d'un local ou d'un logement, mis en oeuvre par un système de commande comprenant au moins un capteur de consommation énergétique, une unité d'analyse des données, une unité de commande desdits appareils configurée pour coopérer avec l'unité d'analyse, le procédé de commande comprenant au moins une étape d'acquisition de données de consommation énergétique captées par le capteur et enregistrées par l'unité d'analyse et une étape de détermination de l'occupation du local ou du logement par l'unité d'analyse, caractérisé en ce que le procédé de commande comprend en outre : (a) une étape de détermination des habitudes d'usage et de fonctionnement du local ou du logement, ladite étape comprenant les sous-étapes suivantes : - classement des données à partir de l'enregistrement réalisé préalablement, le classement étant réalisé en fonction du type de consommation : résistif et/ou capacitif et/ou inductif; et/ou en fonction de la valeur moyenne et/ou de la fréquence et/ou de la durée et/ou de la valeur maximale et minimale desdites données. - analyse de la fréquence d'apparition de cycles distincts de consommation à partir de l'enregistrement des données de consommation et/ou de la détermination de l'occupation du local ou du logement, - détermination du type d'appareil en fonction de la fréquence d'apparition des consommations et/ou de la présence/absence d'utilisateur, à partir du classement des données et de l'analyse de la fréquence d'apparition de cycle de consommation, (b) une étape de commande du ou des appareils du local ou du logement, à partir de l'étape de détermination des habitudes d'usage et de fonctionnement du local ou du logement. 2. Procédé de commande selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'acquisition des données de consommation énergétique comprend les sous-étapes suivantes : - réception par l'unité d'analyse des données de consommation énergétique, 3043822 9 - enregistrement desdites données dans un tableau temporel retraçant la consommation sur une période déterminée. 3. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'étape de détermination de l'occupation du local 5 ou du logement comprenant les sous-étapes suivantes : - acquisition de données de présence/absence d'un ou plusieurs utilisateurs dans le local ou d'un logement au moyen d'un capteur de présence/absence du système de commande, - analyse des données acquises par le capteur ou par l'unité d'analyse du 10 système de commande. 4. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel au moins un premier cycle est identifié à partir des enregistrements des données de consommation, le premier cycle étant un cycle dit 15 cycle machine, regroupant les consommations effectuées sans lien avec la présence/absence d'un utilisateur dans le local ou le logement. 5. Procédé de commande selon la revendication 4, dans lequel au moins un deuxième cycle identifié à partir des enregistrements des données de 20 consommation, le deuxième cycle étant un cycle dit cycle utilisateur, regroupant les consommations qui sont en lien avec la présence/absence d'un ou plusieurs utilisateurs. 6. Procédé de commande selon la revendication 5, comprenant 25 une étape détermination de la part de consommation du ou des appareils dans un cycle utilisateur en comparant le ou les cycles machines avec le ou les cycles utilisateurs. 7. Procédé de commande selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 6, comprenant en outre une étape de création d'un tableau d'habitudes de vie, ladite étape comprenant les sous-étapes suivantes : - création d'un tableau de données indiquant les consommations standard des appareils à partir de la détermination du type de produit, - création d'un tableau de données indiquant les consommations 35 standard du logement ou du local en fonction de la présence/absence des utilisateurs. 3043822 10 8. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant une étape de détermination de l'efficacité énergétique. 5 9. Procédé de commande selon la revendication 8, dans lequel l'étape de détermination de l'efficacité énergétique comprend les sous-étapes suivantes : - analyse de la consommation pendant une phase de l'appareil, par exemple le démarrage ou le fonctionnement ou la veille ou l'éteignement, 10 - comparaison de cette analyse avec la détermination des habitudes d'usage et de fonctionnement du local ou du logement, notamment en déduisant la part des consommations due aux appareils et donc de discerner le nombre et la puissance requise par ces appareils. 15 10. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant une étape de surveillance de la consommation énergétique du ou des appareils dans laquelle on détermine la consommation moyenne de ces appareils et détecter une surconsommation ou une sous-consommation à partir du classement des données.