Brevet FR3133927A1 — publié le 20230929

Compteur électrique (1) comportant : - un boîtier (4) comprenant au moins un élément de boîtier (5, 6) normalement fermé ; - un supercondensateur (C1), et un circuit d’alimentation (8) agencé pour, suite à une première mise sous tension du compteur électrique, charger le supercondensateur ; - un circuit de maintien (25) agencé pour éviter, suite à une mise hors tension du compteur, que le supercondensateur ne se décharge tant que l’élément de boîtier demeure fermé, et un circuit de décharge (16) agencé pour décharger le supercondensateur si l’élément de boîtier est ouvert ; - un circuit de traitement (27) agencé pour, suite à une deuxième mise sous tension du compteur, détecter, si le supercondensateur est déchargé, que l’élément de boîtier a été ouvert suite à ladite mise hors tension. FIGURE DE L’ABREGE: Fig.1 Compteur électrique agencé pour détecter une ouverture frauduleuse L’invention concerne le domaine des compteurs électriques communicants. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Un compteur électrique comporte très classiquement un boîtier comprenant un couvre-borne et un capot. Le couvre-borne et le capot sont normalement fermés en opération, lorsque le compteur est installé chez le client. Ils peuvent être ouverts exceptionnellement mais, normalement, uniquement par un opérateur travaillant pour le distributeur d’énergie. Or, il est possible qu’un individu malintentionné tente de frauder en ouvrant le boîtier du compteur et en câblant son installation en amont du compteur, c’est-à-dire côté réseau, pour que sa consommation électrique ne soit pas comptabilisée par le compteur. Le capot est scellé au reste du boîtier en usine, à la fin de l’assemblage du compteur, typiquement par bouterollage. De même, suite à l’installation et au raccordement du compteur, le couvre-borne est scellé au reste du boîtier. Le scellement permet à un opérateur, présent ultérieurement devant le compteur, de détecter une ouverture frauduleuse du couvre-borne ou du capot. Il est cependant bien sûr avantageux de faire en sorte que le compteur soit capable de détecter automatiquement l’ouverture du couvre-borne et/ou du capot, c’est-à-dire sans que cette détection ne nécessite la présence d’un opérateur. Le compteur envoie alors un message d’alarme au SI (pour Système d’Information ) du distributeur d’énergie électrique et, si l’ouverture n’était pas prévue, le distributeur peut agir contre cette manœuvre frauduleuse. Lorsque le compteur est sous tension (c’est-à-dire lorsque le compteur est alimenté électriquement), la détection automatique est relativement simple à mettre en œuvre. Par contre, lorsque le compteur est hors tension, la détection est plus complexe à réaliser car il convient de gérer l’alimentation électrique du dispositif de détection intégré dans le compteur. On connaît un dispositif de détection de l’art antérieur, dans lequel le couvre-borne et le capot sont chacun associés à un interrupteur. L’état ouvert ou fermé des interrupteurs dépend de la présence ou non du couvre-borne et du capot. Le compteur comprend une pile qui, lorsque le compteur est hors tension, continue à alimenter la partie RTC ( Real Time Clock ) d’un microcontrôleur. Le microcontrôleur surveille en temps réel l’état des interrupteurs pour détecter une ouverture du couvre-borne et/ou du capot. Cette solution nécessite de maintenir des fonctions du microcontrôleur actives durant toute la période hors tension, et requiert donc une pile capable de fournir une réserve d’énergie importante. Le coût de la pile est donc élevé. Par ailleurs, certains clients refusent d’utiliser des piles dans les compteurs électriques. Il a donc été envisagé de remplacer la pile par un supercondensateur de forte valeur (1F typiquement) afin d’être capable de maintenir ces fonctions actives hors tension, typiquement pendant une durée de 5 à 7 jours. Cependant, le supercondensateur présente lui-aussi un coût significatif, qui est lié à nouveau à la forte valeur de capacité exigée pour l’application. Dans les deux cas (pile et supercondensateur), l’autonomie de la fonction de détection est peu importante, et le compteur n’est plus capable de détecter l’ouverture du couvre-borne et/ou du capot après quelques jours de mise hors tension. OBJET DE L’INVENTION L’invention a pour objet de détecter l’ouverture frauduleuse d’un élément de boîtier d’un compteur survenant lorsque le compteur est hors tension, la détection étant réalisée de manière simple et peu coûteuse, sans utiliser de pile, et étant toujours efficace même après une longue période hors tension du compteur. En vue de la réalisation de ce but, on propose un compteur électrique comportant : - un boîtier comprenant au moins un élément de boîtier, qui est normalement fermé en opération mais qui est susceptible d’être ouvert ; - un supercondensateur ; - un circuit d’alimentation agencé pour, suite à une première mise sous tension du compteur électrique, charger le supercondensateur ; - un circuit de maintien agencé pour, suite à une mise hors tension du compteur électrique qui survient après ladite première mise sous tension, éviter que le supercondensateur ne se décharge tant que l’élément de boîtier demeure fermé ; - un circuit de décharge agencé pour, suite à ladite mise hors tension du compteur électrique, décharger le supercondensateur si l’élément de boîtier est ouvert ; - un circuit de traitement agencé pour, suite à une deuxième mise sous tension du compteur électrique qui survient après ladite mise hors tension, acquérir un signal de détection représentatif d’une tension aux bornes du supercondensateur et donc d’un niveau de charge du supercondensateur, et détecter, si le supercondensateur est déchargé, que l’élément de boîtier a été ouvert suite à ladite mise hors tension du compteur électrique. Le circuit d’alimentation charge donc le supercondensateur lorsque le compteur est sous tension. Puis, suite à une mise hors tension du compteur, le supercondensateur est déchargé rapidement par le circuit de décharge si l’élément de boîtier est ouvert. Par contre, et grâce au circuit de maintien, si l’élément de boîtier demeure fermé, le supercondensateur ne se décharge que très lentement, en fonction de ses caractéristiques intrinsèques de courant de fuite. La fonction de détection ne nécessite pas de pile. Comme le supercondensateur n’alimente aucun composant (ni un microcontrôleur, ni un système tiers de mémorisation d’événement quelconque), et comme il n’y a aucun chemin de décharge autre que celui provoqué volontairement par l’ouverture de l’élément de boîter, la fonction de détection est opérationnelle même après une très longue période hors tension du compteur (jusqu’à plusieurs mois). Le supercondensateur peut être sous-dimensionné par rapport aux solutions de l’état de l’art, et la mise en œuvre de l’invention est donc peu coûteuse. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel le circuit de décharge comprend au moins un interrupteur monté en parallèle avec le supercondensateur, l’interrupteur étant agencé pour coopérer avec l’élément de boîtier de sorte que, lorsque l’élément de boîtier est fermé, l’interrupteur est ouvert et de sorte que, lorsque l’élément de boîtier est ouvert, l’interrupteur est fermé et provoque une décharge du supercondensateur. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel le compteur électrique comporte deux éléments de boîtier qui comprennent un couvre-borne et un capot, le circuit de décharge comprenant un premier interrupteur agencé pour coopérer avec le couvre-borne et un deuxième interrupteur agencé pour coopérer avec le capot, le premier interrupteur et le deuxième interrupteur étant tous deux montés en parallèle l’un avec l’autre et avec le supercondensateur. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel le circuit de traitement est relié au circuit de maintien, dans lequel le circuit de maintien est relié à une borne du supercondensateur et présente un état bloqué lorsque le compteur électrique est hors tension et un état passant lorsque le compteur électrique est sous tension, le circuit de traitement et le circuit de maintien étant agencés de sorte que, lorsque le compteur électrique est sous tension, la tension aux bornes du supercondensateur est appliquée sur une entrée du circuit de traitement via le circuit de maintien lorsque le supercondensateur est chargé, et une tension de 0V est appliquée sur ladite entrée lorsque ledit supercondensateur est déchargé. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel le circuit de maintien comporte deux premiers transistors et un deuxième transistor, les deux premiers transistors étant montés tête-bêche, l’un des premiers transistors ayant une borne reliée à ladite borne du supercondensateur et l’autre des premiers transistors ayant une borne reliée à l’entrée du circuit de traitement, le deuxième transistor étant agencé pour mettre les premiers transistors dans un état passant lorsque le compteur électrique est sous tension et que le supercondensateur est chargé. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel les premiers transistors sont des transistors de type MOSFET canal P et le deuxième transistor est un transistor de type MOSFET canal N, une grille du deuxième transistor étant reliée au circuit d’alimentation, une source du deuxième transistor étant reliée à une masse électrique, et un drain du deuxième transistor étant relié aux grilles des premiers transistors. On propose de plus un procédé de détection, mis en œuvre dans le circuit de traitement d’un compteur électrique tel que précédemment décrit, et comportant une phase de détection comprenant les étapes, suite à la deuxième mise sous tension du compteur électrique qui survient après ladite mise hors tension, d’acquérir le signal de détection représentatif de la tension aux bornes du supercondensateur et donc d’un niveau de charge du supercondensateur, et de détecter, si le supercondensateur est déchargé, que l’élément de boîtier a été ouvert suite à ladite mise hors tension du compteur électrique. On propose de plus un procédé de détection tel que précédemment décrit, dans lequel un sémaphore est défini par un programme informatique implémenté dans le circuit de traitement, le sémaphore ayant, à l’issue de la fabrication du compteur électrique, une première valeur prédéfinie, le procédé de détection comprenant en outre les étapes, mises en œuvre à chaque mise sous tension du compteur électrique, de : - lire une valeur du sémaphore, et : - si la valeur du sémaphore est égale à la première valeur prédéfinie, attendre une durée prédéfinie, puis conférer au sémaphore, de manière définitive, une deuxième valeur prédéfinie ; - si la valeur du sémaphore est égale à la deuxième valeur prédéfinie, mettre en œuvre la phase de détection. On propose de plus un procédé de détection tel que précédemment décrit, comprenant en outre les étapes, si le circuit de traitement a détecté que l’élément de boîtier été ouvert suite à la mise hors tension du compteur électrique, de générer et d’envoyer un message d’alarme. On propose de plus un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent le circuit de traitement du compteur électrique tel que précédemment décrit à exécuter les étapes du procédé de détection tel que précédemment décrit. On propose de plus un support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur tel que précédemment décrit. L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d’un mode de mise en œuvre particulier non limitatif de l’invention. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : la représente un compteur électrique selon l’invention ; la représente des étapes d’un procédé de détection mis en œuvre par le compteur. Compteur électrique (1) comportant : - un boîtier (4) comprenant au moins un élément de boîtier (5, 6), qui est normalement fermé en opération mais qui est susceptible d’être ouvert ; - un supercondensateur (C1) ; - un circuit d’alimentation (8) agencé pour, suite à une première mise sous tension du compteur électrique, charger le supercondensateur ; - un circuit de maintien (25) agencé pour, suite à une mise hors tension du compteur électrique qui survient après ladite première mise sous tension, éviter que le supercondensateur ne se décharge tant que l’élément de boîtier demeure fermé ; - un circuit de décharge (16) agencé pour, suite à ladite mise hors tension du compteur électrique, décharger le supercondensateur si l’élément de boîtier est ouvert ; - un circuit de traitement (27) agencé pour, suite à une deuxième mise sous tension du compteur électrique qui survient après ladite mise hors tension, acquérir un signal de détection représentatif d’une tension aux bornes du supercondensateur et donc d’un niveau de charge du supercondensateur, et détecter, si le supercondensateur est déchargé, que l’élément de boîtier a été ouvert suite à ladite mise hors tension du compteur électrique (1). Compteur électrique selon la revendication 1, dans lequel le circuit de décharge (16) comprend au moins un interrupteur (I1, I2) monté en parallèle avec le supercondensateur (C1), l’interrupteur étant agencé pour coopérer avec l’élément de boîtier de sorte que, lorsque l’élément de boîtier est fermé, l’interrupteur est ouvert et de sorte que, lorsque l’élément de boîtier est ouvert, l’interrupteur est fermé et provoque une décharge du supercondensateur (C1). Compteur électrique selon la revendication 2, dans lequel le compteur électrique comporte deux éléments de boîtier qui comprennent un couvre-borne (5) et un capot (6), le circuit de décharge comprenant un premier interrupteur (I1) agencé pour coopérer avec le couvre-borne (5) et un deuxième interrupteur (I2) agencé pour coopérer avec le capot (6), le premier interrupteur (I1) et le deuxième interrupteur (I2) étant tous deux montés en parallèle l’un avec l’autre et avec le supercondensateur (C1). Compteur électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le circuit de traitement (27) est relié au circuit de maintien (25), dans lequel le circuit de maintien (25) est relié à une borne (15) du supercondensateur (C1) et présente un état bloqué lorsque le compteur électrique (1) est hors tension et un état passant lorsque le compteur électrique (1) est sous tension, le circuit de traitement (27) et le circuit de maintien (25) étant agencés de sorte que, lorsque le compteur électrique (1) est sous tension, la tension aux bornes du supercondensateur est appliquée sur une entrée (29) du circuit de traitement (27) via le circuit de maintien (25) lorsque le supercondensateur (C1) est chargé, et une tension de 0V est appliquée sur ladite entrée (29) lorsque ledit supercondensateur (C1) est déchargé. Compteur électrique selon la revendication 4, dans lequel le circuit de maintien comporte deux premiers transistors (Q1, Q2) et un deuxième transistor (Q3), les deux premiers transistors étant montés tête-bêche, l’un des premiers transistors (Q1) ayant une borne reliée à ladite borne (15) du supercondensateur et l’autre des premiers transistors (Q2) ayant une borne reliée à l’entrée (29) du circuit de traitement, le deuxième transistor étant agencé pour mettre les premiers transistors dans un état passant lorsque le compteur électrique est sous tension et que le supercondensateur (C1) est chargé. Compteur électrique selon la revendication 5, dans lequel les premiers transistors (Q1, Q2) sont des transistors de type MOSFET canal P et le deuxième transistor (Q3) est un transistor de type MOSFET canal N, une grille du deuxième transistor étant reliée au circuit d’alimentation, une source du deuxième transistor étant reliée à une masse électrique (11), et un drain du deuxième transistor étant relié aux grilles des premiers transistors (Q1, Q2). Procédé de détection, mis en œuvre dans le circuit de traitement (27) d’un compteur électrique (1) selon l’une des revendications précédentes, et comportant une phase de détection comprenant les étapes, suite à la deuxième mise sous tension du compteur électrique (1) qui survient après ladite mise hors tension, d’acquérir le signal de détection représentatif de la tension aux bornes du supercondensateur et donc d’un niveau de charge du supercondensateur, et de détecter, si le supercondensateur est déchargé, que l’élément de boîtier a été ouvert suite à ladite mise hors tension du compteur électrique (1). Procédé de détection selon la revendication 7, dans lequel un sémaphore est défini par un programme informatique implémenté dans le circuit de traitement (27), le sémaphore ayant, à l’issue de la fabrication du compteur électrique (1), une première valeur prédéfinie, le procédé de détection comprenant en outre les étapes, mises en œuvre à chaque mise sous tension du compteur électrique, de : - lire une valeur du sémaphore, et : - si la valeur du sémaphore est égale à la première valeur prédéfinie, attendre une durée prédéfinie, puis conférer au sémaphore, de manière définitive, une deuxième valeur prédéfinie ; - si la valeur du sémaphore est égale à la deuxième valeur prédéfinie, mettre en œuvre la phase de détection. Procédé de détection selon l’une des revendications 7 à 8, comprenant en outre les étapes, si le circuit de traitement (27) a détecté que l’élément de boîtier été ouvert suite à la mise hors tension du compteur électrique, de générer et d’envoyer un message d’alarme. Programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent le circuit de traitement (27) du compteur électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 6 à exécuter les étapes du procédé de détection selon l’une des revendications 7 à 9. Support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon la revendication 10.