FR2975778A1

FR2975778A1 - Measuring device i.e. Zigbee wattmeter, for measuring electric power and electrical energy circulating on electric lines in industrial building, has analog measuring modules connected to microcontroller to ensure energy counting function

Info

Publication number: FR2975778A1
Application number: FR1154561A
Authority: FR
Inventors: David Vigier; Lucas Elicegui; Arnaud Dejean
Original assignee: Bnext Energy SAS
Current assignee: GREENFLEX, FR
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2012-11-30
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: FR2975778B1

Abstract

The device (100) has analog measuring modules (101-104) connected to a microcontroller (MCU) (105) so as to ensure energy counting function and communication protocol management function. Each analog measuring module allows providing information such as active and reactive power in a phase, root mean square (RMS) current in the phase, RMS voltage on the phase and frequency of the voltage of the phase at a moment. The MCU is connected to a communication network and a data centralization unit by a wired/wireless communication unit (106).

Description

1 La présente invention a pour objet un dispositif de mesure de puissance électrique et d'énergie électrique. Elle concerne plus particulièrement un wattmètre adapté à mesurer la puissance et l'énergie circulant sur plusieurs lignes simultanément. The present invention relates to a device for measuring electric power and electrical energy. It relates more particularly to a power meter adapted to measure the power and the energy flowing on several lines simultaneously.

Préambule et art antérieur Les wattmètres existant sur le marché aujourd'hui sont généralement basés sur l'association d'un microcontrôleur ("MCU") et d'un module de mesure de l'énergie électrique pour une installation monophasé ou triphasé. Preamble and Prior Art Current wattmeters on the market today are generally based on the combination of a microcontroller ("MCU") and an electrical energy measurement module for a single-phase or three-phase installation.

Par conséquent, ces wattmètres ne permettent de mesurer au maximum qu'une seule ligne monophasée ou une seule triphasée, éventuellement trois lignes monophasées. Or la gestion fine des consommations électriques des bâtiments, liées à la prise en compte de considérations écologiques, amène à souhaiter disposer de mesures de puissance sur plusieurs lignes électriques simultanément. Consequently, these wattmeters only make it possible to measure as much as one single-phase line or a single three-phase line, possibly three single-phase lines. However the fine management of the electrical consumption of buildings, related to the consideration of ecological considerations, makes it desirable to have power measurements on several power lines simultaneously.

Exposé de l'invention L'invention vise sous un premier aspect un dispositif de mesure de puissance électrique et d'énergie électrique, adapté à mesurer la puissance et l'énergie circulant sur plusieurs lignes simultanément, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de modules analogiques de mesure, au moins deux de ces modules analogiques étant reliés à un même microcontrôleur MCU, lequel assure à la fois des fonctions de comptage énergétique, des fonctions spécifiques et la gestion d'un protocole de communication de type standard. Dans un mode préféré de réalisation, le dispositif comporte au moins trois modules analogiques reliés à un seul microcontrôleur MCU, permettant ainsi, par exemple avec 4 modules de mesurer simultanément quatre lignes triphasées ou douze lignes monophasées. Préférentiellement, chaque module analogique permet de connaître en un instant « t » les informations suivantes : - Puissance active et réactive sur chaque phase - Courant RMS sur chaque phase - Tension RMS sur chaque phase - Fréquence de la tension électrique de chaque phase - Déphasage tension / courant sur chaque phase. DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention aims, in a first aspect, at a device for measuring electrical power and electrical energy, adapted to measure the power and the energy flowing over several lines simultaneously, characterized in that it comprises a plurality analog measurement modules, at least two of these analog modules being connected to the same microcontroller MCU, which provides both energy metering functions, specific functions and the management of a standard type of communication protocol. In a preferred embodiment, the device comprises at least three analog modules connected to a single microcontroller MCU, thus allowing, for example with 4 modules to simultaneously measure four three-phase lines or twelve single-phase lines. Preferably, each analog module makes it possible to know in an instant "t" the following information: - Active and reactive power on each phase - RMS current on each phase - RMS voltage on each phase - Frequency of the voltage of each phase - Phase shift voltage / current on each phase.

2 Dans un mode préféré de réalisation, chaque module analogique est configurable pour pouvoir mesurer indépendamment des lignes monophasées (110Vac ou 22OVac) européen ou américain ou des lignes triphasées (220/38OVac). In a preferred embodiment, each analog module is configurable to be able to independently measure European or American single-phase (110Vac or 22OVac) lines or three-phase lines (220 / 38OVac).

Le dispositif utilise avantageusement un réseau filaire avec un protocole de communication Modbus RTU. The device advantageously uses a wired network with a Modbus RTU communication protocol.

Selon divers mode de réalisation, éventuellement utilisés en conjonction : - le microcontrôleur est relié par un moyen de communication (de type filaire, hertzien ou autre) à un réseau de communication, et, par là, à une unité de centralisation de données. - le microcontrôleur MCU permet d'intégrer sur le temps la mesure instantanée donnée par les modules analogiques afin d'en déduire une énergie consommée sur chaque phase (énergie = somme des puissances instantanées). - le microcontrôleur MCU mémorise les consommations courantes sur détection d'une baisse de la tension d'alimentation du système. According to various embodiments, possibly used in conjunction: the microcontroller is connected by a communication means (wired, wireless or other type) to a communication network, and thereby to a data centralization unit. the microcontroller MCU makes it possible to integrate over time the instantaneous measurement given by the analog modules in order to deduce an energy consumed on each phase (energy = sum of the instantaneous powers). - The microcontroller MCU stores current consumption on detection of a decrease in the supply voltage of the system.

Le dispositif comporte avantageusement une carte électronique de communication sans fil, par exemple de type Zigbee. L'invention vise également un ensemble de dispositifs de mesure tels qu'exposé, dans lequel les dispositifs de mesure communiquent entre eux selon une topologie de type mesh. The device advantageously comprises a wireless communication electronic card, for example of the Zigbee type. The invention also relates to a set of measuring devices as described, in which the measuring devices communicate with each other according to a mesh topology.

25 Présentation des figures Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose les caractéristiques de l'invention au travers d'un exemple non limitatif d'application. La description s'appuie sur les figures annexées dans lesquelles : 30 La figure 1 illustre de façon schématique une architecture conforme à l'invention, utilisant quatre modules analogiques de mesure, La figure 2a illustre un schéma de dispositif de mesure de courant triphasé à quatre fils en étoiles avec trois mesures de tension, et la figure 2b illustre le schéma des phases correspondant, 35 Les figures 3a et 3b illustrent de même un schéma de dispositif de mesure de courant triphasé à trois fils en triangle, et le schéma des phases correspondant,20 Les figures 4a et 4b illustrent de même un schéma de dispositif de mesure de courant triphasé à quatre fils en triangle, et le schéma des phases correspondant. DESCRIPTION OF THE FIGURES The characteristics and advantages of the invention will be better appreciated thanks to the description which follows, a description which sets out the characteristics of the invention through a nonlimiting example of application. The description is based on the appended figures in which: FIG. 1 schematically illustrates an architecture according to the invention, using four analog measurement modules, FIG. 2 a illustrates a three-phase four-phase measurement device diagram. star wires with three voltage measurements, and FIG. 2b illustrates the corresponding phase diagram. FIGS. 3a and 3b likewise illustrate a diagram of a three-phase tri-wire current measurement device, and the corresponding phase diagram. Figures 4a and 4b likewise illustrate a diagram of a three-phase four-wire delta-current measuring device and the corresponding phase diagram.

Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Le schéma de la fiqure 1 montre un exemple d'architecture utilisant quatre modules analogiques de mesure, permettant ainsi de mesurer au maximum quatre lignes triphasées ou douze lignes monophasées. Le dispositif de mesure de puissance 100 de la figure 1 comporte deux modules 101, 102 de mesure de puissance installé sur des lignes triphasées, un module 103 de mesure sur une installation triphasée avec des mesures de type monophasée et un module 104 de mesure installé sur une ligne monophasée. Il est clair que cette disposition n'est pas limitative et est donnée ici à titre d'exemple. Chacun de ces modules 101, 102, 103, 104 est du type module analogique de mesure, connu en soi. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION The diagram of FIG. 1 shows an exemplary architecture using four analog measurement modules, thus making it possible to measure a maximum of four three-phase lines or twelve single-phase lines. The power measuring device 100 of FIG. 1 comprises two power measurement modules 101, 102 installed on three-phase lines, a measurement module 103 on a three-phase installation with measurements of the single-phase type and a measurement module 104 installed on a single-phase line. It is clear that this provision is not limiting and is given here as an example. Each of these modules 101, 102, 103, 104 is of the analog measurement module type, known per se.

Chaque module analogique 101, 102, 103, 104 permet de connaître en un instant « t » les informations suivantes : - Puissance active et réactive sur chaque phase - Courant RMS sur chaque phase - Tension RMS sur chaque phase - Fréquence de la tension électrique de chaque phase - Déphasage tension / courant sur chaque phase. Each analog module 101, 102, 103, 104 makes it possible to know in a moment «t» the following information: - Active and reactive power on each phase - Current RMS on each phase - RMS voltage on each phase - Frequency of the electrical voltage of each phase - phase shift voltage / current on each phase.

Chaque module analogique 101, 102, 103, 104 est configurable pour pouvoir mesurer indépendamment des lignes monophasées (11 OVac ou 22OVac) européen ou américain ou des lignes triphasées (220/38OVac). Ces modules analogiques 101, 102, 103, 104 sont reliés à un microcontrôleur MCU 105, lequel assure à la fois des fonctions de comptage énergétique, des fonctions spécifiques et la gestion d'un protocole de communication de type standard. Ces fonctions sont détaillées plus bas. Each analog module 101, 102, 103, 104 is configurable to be able to independently measure single-phase (11 OVac or 22OVac) European or American lines or three-phase lines (220 / 38OVac). These analog modules 101, 102, 103, 104 are connected to an MCU microcontroller 105, which provides both energy counting functions, specific functions and the management of a standard type of communication protocol. These functions are detailed below.

Le microcontrôleur 105 est relié par un moyen de communication 106 (de type filaire, hertzien ou autre) à un réseau de communication, et, par là, à une unité de centralisation de données (non illustrée sur les figures). Dans le présent exemple, le dispositif de mesure de puissance 100 utilise un réseau filaire avec un protocole de communication Modbus RTU, ce qui en fait un équipement standard pouvant être intégré dans un système existant dans les bâtiments industriels ou tertiaires. The microcontroller 105 is connected by a communication means 106 (wired, wireless or other type) to a communication network, and thereby to a data centralization unit (not shown in the figures). In the present example, the power measurement device 100 uses a wired network with a Modbus RTU communication protocol, which makes it standard equipment that can be integrated into an existing system in industrial or tertiary buildings.

4 Le microcontrôleur MCU 105 permet d'intégrer sur le temps la mesure instantanée donnée par les modules analogiques afin d'en déduire une énergie consommée sur chaque phase (énergie = somme des puissances instantanées). Ce microcontrôleur 105 exécute également les opérations d'intégration de l'énergie pour l'ensemble des phases connectées. Cela permet une réduction de la nomenclature électronique et une réduction de l'encombrement. En ce qui concerne le déphasage tension / courant sur chaque phase, il est à noter que suivant les modules analogiques 101, 102, 103, 104 utilisés, ce calcul du déphasage phase par phase se fait dans le module analogique ou dans le microcontrôleur MCU 105. Par ailleurs, suivant les modules analogiques utilisés, l'intégration des mesures peut également se faire dans le module analogique ou dans le microcontrôleur MCU 105. Dans un mode de réalisation préféré, certains modules analogiques intègrent les mesures pour du courant triphasé, alors que c'est le microcontrôleur MCU 105 qui intègre les mesures phase par phase, pour avoir le détail de l'énergie sur chaque phase. 4 The microcontroller MCU 105 allows to integrate over time the instantaneous measurement given by the analog modules in order to deduce an energy consumed on each phase (energy = sum of the instantaneous powers). This microcontroller 105 also performs the energy integration operations for all the connected phases. This allows a reduction of the electronic nomenclature and a reduction of the congestion. With regard to the voltage / current phase shift on each phase, it should be noted that according to the analog modules 101, 102, 103, 104 used, this calculation of the phase-to-phase phase shift is done in the analog module or in the microcontroller MCU 105. Furthermore, depending on the analog modules used, the integration of the measurements can also be done in the analog module or in the microcontroller MCU 105. In a preferred embodiment, certain analog modules integrate the measurements for three-phase current, whereas it is the microcontroller MCU 105 which integrates the phase-by-phase measurements, to have the detail of the energy on each phase.

Le dispositif de mesure de puissance 100 peut être monté dans un tableau électrique de type standard. Une fixation sur rail de type DIN est donc prévue. La largeur maximum du boîtier est, dans le présent exemple non limitatif, de 6UL standards (soit 107.6cm). The power measuring device 100 can be mounted in a standard type electrical panel. A DIN rail mounting is therefore provided. The maximum width of the housing is, in the present non-limiting example, 6UL standards (107.6cm).

Fonction de comptage énergétique Afin de s'adapter aux différentes configurations du réseau électrique au sein d'un bâtiment, différentes méthodes de mesure peuvent être utilisées pour réaliser la fonction de comptage énergétique. Ces méthodes sont listées dans les paragraphes suivants. La configuration de chacun des modules analogiques de mesure est réalisée par un sélecteur mécanique: Module Configuration du mode de fonctionnement 1 - Mono-Phase ou 3-Phase étoile 4 fils avec 3 mesures de tension - 3-Phase triangle 3 fils - 3-Phase triangle 4 fils 2 - Mono-Phase ou 3-Phase étoile 4 fils avec 3 mesures de tension - 3-Phase triangle 3 fils - 3-Phase triangle 4 fils 3 - Mono-Phase ou 3-Phase étoile 4 fils avec 3 mesures de tension - 3-Phase triangle 3 fils - 3-Phase triangle 4 fils 4 - Mono-Phase ou 3-Phase étoile 4 fils avec 3 mesures de tension - 3-Phase triangle 3 fils - 3-Phase triangle 4 fils En fonctionnement monophasé, toutes les lignes peuvent être utilisées pour mesurer des consommations électriques indépendamment. En fonctionnement triphasé, le module de comptage permet la mesure selon les trois configurations possibles décrites dans les figures 2 à 4. Energy metering function In order to adapt to different configurations of the electrical network within a building, different measurement methods can be used to perform the energy metering function. These methods are listed in the following paragraphs. The configuration of each of the analog measurement modules is performed by a mechanical selector: Module Configuration of operating mode 1 - Mono-Phase or 3-Phase 4-wire star with 3 voltage measurements - 3-Phase 3-phase triangle - 3-Phase 4-wire triangle 2 - Mono-Phase or 3-Phase 4-wire star with 3 voltage measurements - 3-Phase 3-wire triangle - 3-Phase 4-wire triangle 3 - Mono-Phase or 3-Phase 4-wire star with 3 measurements Voltage - 3-Phase 3-Phase Triangle - 3-Phase 4-Wire Triangle 4 - Mono-Phase or 3-Phase 4-Wire Star with 3 Voltage Measurements - 3-Phase 3-Phase Triangle - 3-Phase 4-Wire Triangle In single-phase operation, all lines can be used to measure electrical consumption independently. In three-phase operation, the counting module allows the measurement according to the three possible configurations described in FIGS. 2 to 4.

Pour permettre une installation simplifiée du dispositif de mesure de puissance 100 dans un bâtiment, la mesure du courant est réalisée avec des transformateurs de courant de type ouvrant. Plusieurs types de transformateurs peuvent être montés sur un même dispositif de mesure de puissance 100. Les caractéristiques du transformateur (rapport de transformation) sont programmées via l'interface de communication dans le module analogique de mesure. Trois types de transformateurs sont prévus : - Mesure de 75A max - Mesure de 200A max - Mesure de 300A max D'autres transformateurs peuvent être utilisés, mais le dispositif de mesure de puissance 100 n'est pas pré-calibré pour d'autres calibres que ceux listés ci-dessus. To allow a simplified installation of the power measuring device 100 in a building, the measurement of the current is carried out with open-type current transformers. Several types of transformers can be mounted on the same power measuring device 100. The characteristics of the transformer (transformation ratio) are programmed via the communication interface in the analog measurement module. Three types of transformers are provided: - Measurement of 75A max - Measurement of 200A max - Measurement of 300A max Other transformers can be used, but the power measuring device 100 is not pre-calibrated for other calibres than those listed above.

Une calibration devra donc être réalisée si d'autres calibres sont utilisés. Le choix des transformateurs de courant est fait en prenant en compte l'encombrement de ces transformateurs. Calibration should therefore be performed if other calibres are used. The choice of current transformers is made taking into account the size of these transformers.

Fonctions spécifiques En plus des fonctionnalités déjà citées, le dispositif de mesure de puissance 100 : - Est autoalimenté, c'est-à-dire qu'il n'a pas besoin d'alimentation externe : il est alimenté à partir d'une des phases mesurées. - Dispose de protection contre les inversions de neutre / phase (en cas de branchement d'une phase sur l'entrée correspondant au neutre, ou vice versa). - Comporte un système de détection des inversions de phases (en cas de branchement de la phase A sur l'entrée correspondant à la phase B par exemple). - Comporte un système de détection des pertes de phase (en cas de coupure de courant sur l'une des phases mesurées ou de débranchement involontaire) - Mémorise sa configuration - Mémorise les consommations lors d'une perte de l'alimentation - Fournit une information visuelle minimaliste du fonctionnement par trois diodes électroluminescentes. Specific functions In addition to the features already mentioned, the power measurement device 100: - is self-powered, that is to say it does not need external power supply: it is powered from one of the measured phases. - Has protection against neutral / phase inversions (if a phase is connected to the input corresponding to the neutral, or vice versa). - Includes a phase reversal detection system (in case of connection of phase A to the input corresponding to phase B for example). - Contains a phase loss detection system (in the event of a power failure on one of the measured phases or involuntary disconnection) - Memorizes its configuration - Stores consumption during a loss of power supply - Provides information minimalist visual of the operation by three light-emitting diodes.

Autres fonctions du microcontrôleur 105 Les consommations courantes sont mémorisées sur détection d'une baisse de la tension d'alimentation du système. Les données sauvegardées sont celles liées à l'énergie pour chacun des modules analogiques de mesure 101, 102, 103, 104: AKVAh Phase A Energie apparente BKVAh Phase B Energie apparente CKVAh Phase C Energie apparente AKWh Phase A Energie active BKWh Phase B Energie active CKWh Phase C Energie active SumKWh Somme de l'énergie active de la ligne connectée SumKVAh Somme de l'énergie apparente de la ligne connectée Other functions of the microcontroller 105 The current consumptions are stored on detection of a decrease in the supply voltage of the system. The saved data are those related to the energy for each of the analog measurement modules 101, 102, 103, 104: AKVAh Phase A Apparent energy BKVAh Phase B Apparent energy CKVAh Phase C Apparent energy AKWh Phase A Active energy BKWh Phase B Active energy CKWh Phase C Active energy SumKWh Sum of active energy of the connected line SumKVAh Sum of the apparent energy of the connected line

7 Mode de fonctionnement - (En usine de préférence) En fonction des lignes électriques à mesurer, configurer le sélecteur mécanique de chacun des modules analogiques de mesure : o Mono-Phase ou 3-Phase étoile 4 fils avec 3 mesures de tension o 3-Phase triangle 3 fils o 3-Phase triangle 4 fils - (En usine de préférence) En fonction du calibre des lignes électriques à mesurer, configurer (via Modbus RTU) pour chacun des modules analogiques les calibres des Transformateurs de Courant - Monter le dispositif de mesure de puissance 100 sur rail DIN - Connecter les phases et les neutres (à repiquer directement sur les disjoncteurs dans le tableau électrique) sur chacune des entrées correspondantes du dispositif de mesure de puissance 100 - Connecter les transformateurs de courant sur chacune des entrées correspondantes du dispositif de mesure de puissance 100. Une fois connectés sur le wattmètre, fixer les transformateurs de courant via les tores ouvrants sur les lignes à mesurer - Vérifier qu'il n'y a pas inversion de phase ou de phase/neutre : les LEDs permettent de le visualiser instantanément - S'assurer que les mesures de tension et les mesures de courant se font bien sur les mêmes phases/lignes (mesure de la tension de la phase A de la ligne 1 sur l'entrée Tension 1A et mesure du courant via le TC de la phase A de la ligne 1 sur l'entrée Courant 1A, et ainsi de suite) - Connecter la liaison Modbus RTU 106 afin de pouvoir récupérer (depuis un PC par exemple) les valeurs mesurées dans les registres Modbus 7 Operating mode - (Factory-preferred) Depending on the power lines to be measured, configure the mechanical selector of each of the analog measurement modules: o Mono-Phase or 3-Phase 4-wire star with 3 voltages o 3- Triangle phase 3-wire o 3-Phase triangle 4-wire - (In factory preferably) Depending on the size of the electrical lines to be measured, configure (via Modbus RTU) for each of the analog modules the current transformer sizes - Mount the device power measurement 100 on DIN rail - Connect the phases and the neutrals (to be directly plugged into the circuit breakers in the electrical panel) on each of the corresponding inputs of the power measuring device 100 - Connect the current transformers to each of the corresponding inputs of the Power meter 100. Once connected to the wattmeter, fix the current transformers via the opening toroids on the lines to me. surer - Check that there is no phase or phase / neutral inversion: the LEDs make it possible to visualize it instantly - Make sure that the voltage measurements and the current measurements are done on the same phases / lines (measurement of the voltage of phase A of line 1 on the input Voltage 1A and measurement of the current via the CT of phase A of line 1 on the input Current 1A, and so on) - Connect the link Modbus RTU 106 in order to be able to recover (from a PC for example) the measured values in Modbus registers

Avantages L'architecture décrite permet de réduire le ratio encombrement du dispositif de mesure de puissance 100 par rapport au nombre de lignes mesurées. Advantages The architecture described makes it possible to reduce the size ratio of the power measurement device 100 with respect to the number of lines measured.

En effet, au lieu d'utiliser un microcontrôleur MCU pour chaque module analogique, le dispositif de mesure de puissance 100 décrit ici à titre d'exemple nullement limitatif est basé sur un seul microcontrôleur 105, qui centralise toutes les mesures réalisées par les quatre modules analogiques 101, 102, 103, 104. Le wattmètre 100 tel qu'exposé permet alors la mesure de la consommation électrique monophasée ou triphasée dans des bâtiments industriel ou tertiaire. L'intérêt d'un dispositif de mesure de puissance 100 tel qu'exposé ci-dessus est de permettre la mesure de plusieurs lignes monophasées ou triphasées, avec un encombrement réduit. La miniaturisation du dispositif de mesure de puissance 100 prend tout son sens dans une logique de management énergétique où il va être nécessaire, afin de pouvoir faire un état des lieux clairs, de suivre au minimum une dizaine de lignes : de vraies problématiques de place et de complexité d'installation se posent. Enfin ce dispositif de mesure de puissance 100 est prévu pour s'intégrer dans un système de comptage des consommations énergétiques avec une visualisation déportée, les interfaces visuelles superflues sur le compteur lui-même sont ainsi réduites au maximum au profit d'un encombrement réduit du wattmètre. Indeed, instead of using an MCU microcontroller for each analog module, the power measuring device 100 described here by way of non-limiting example is based on a single microcontroller 105, which centralizes all the measurements made by the four modules Analog 101, 102, 103, 104. The wattmeter 100 as described then allows the measurement of single-phase or three-phase power consumption in industrial or tertiary buildings. The advantage of a power measurement device 100 as described above is to allow the measurement of several single-phase or three-phase lines, with a small footprint. The miniaturization of the power measurement device 100 makes perfect sense in a logic of energy management where it will be necessary, in order to be able to make a clear inventory of fixtures, to follow at least a dozen lines: real problems of space and complexity of installation arise. Finally, this power measuring device 100 is designed to integrate into a metering system of energy consumptions with a remote display, the superfluous visual interfaces on the meter itself are thus reduced to the maximum in favor of a reduced space requirement. wattmeter.

On comprend que le dispositif de mesure tel qu'exposé permet de gérer de nombreuses configurations, de type en étoile ou en triangle, avec un voltage ligne - neutre allant typiquement de 120 V AC à 350 V AC, un voltage ligne à ligne allant typiquement de 200 à 600 V AC, et tous types de services associés. It will be understood that the measuring device as described makes it possible to manage numerous configurations, of star or delta type, with a line-to-neutral voltage typically ranging from 120 V AC to 350 V AC, a typical line-to-line voltage. from 200 to 600 V AC, and all types of associated services.

Variantes La conception de ce dispositif de mesure de puissance 100 (électronique et mécanique) permet de faire évoluer ce système simplement. Il est ainsi possible de rajouter des cartes électroniques supplémentaires. Variants The design of this power measurement device 100 (electronic and mechanical) allows this system to evolve simply. It is thus possible to add additional electronic cards.

Dans une première variante, on adjoint au dispositif de mesure de puissance 100 une carte électronique de communication de type Zigbee. Ainsi, il n'est plus nécessaire de passer par une liaison filaire de type Modbus pour récupérer les valeurs mesurées (même si l'option peut être conservée). Un ordinateur muni d'une clé USB Zigbee permet de récupérer à distance les valeurs mesurées. L'utilisation d'un wattmètre Zigbee rend de ce fait encore plus simple la mesure des consommations électriques, notamment dans les bâtiments existants où il est plus difficile de tirer des câbles. In a first variant, the power measurement device 100 is attached to a Zigbee type electronic communication card. Thus, it is no longer necessary to go through a wired connection Modbus type to retrieve the measured values (even if the option can be retained). A computer equipped with a Zigbee USB key makes it possible to remotely recover the measured values. The use of a Zigbee wattmeter makes it even easier to measure electrical consumption, especially in existing buildings where it is more difficult to pull cables.

Dans une autre variante, des réseaux de wattmètres Zigbee peuvent être déployés: les wattmètres communiquent alors entre eux selon la topologie de type mesh. On rappelle ici que chaque élément d'un réseau mesh communique avec ses voisins les plus proches, l'information étant ainsi véhiculée d'un point A à un point B par bonds successifs, limitant ainsi la puissance de transmission et donc la puissance consommée. In another variant, networks of Zigbee wattmeters can be deployed: the wattmeters then communicate with each other according to the mesh topology. It will be recalled here that each element of a mesh network communicates with its nearest neighbors, the information thus being conveyed from point A to point B by successive leaps, thus limiting the transmission power and therefore the power consumed.

Une passerelle permet la conversion entre la flotte de wattmètres Zigbee et les protocoles de Gestion Technique du Bâtiment : Modbus RTU, mais aussi BACnet, KNX, ... A gateway allows the conversion between the fleet of Zigbee wattmeters and the protocols of Technical Building Management: Modbus RTU, but also BACnet, KNX, ...

Claims

REVENDICATIONS1. Device (100) for measuring electric power and electrical energy, adapted to measure the power and the energy flowing over several lines simultaneously, characterized in that it comprises a plurality of analog measurement modules (101, 102, 103 , 104), at least two of these analog modules being connected to the same microcontroller MCU (105), which provides both energy counting functions, specific functions and the management of a communication protocol.

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises at least three analog modules (101, 102, 103, 104) connected to a single microcontroller MCU (105).

3. Device according to any one of claims 1 to 2, characterized in that each analog module (101, 102, 103, 104) allows to know in a moment "t" the following information: - Active and reactive power on each phase - RMS current on each phase - RMS voltage on each phase - Frequency of the electrical voltage of each phase 8. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each analog module (101, 102, 103, 104) is configurable to be able to independently measure single-phase (110Vac or 220Vac) European or US lines or three-phase lines (220 / 380Vac). 9. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the microcontroller (105) is connected by a communication means (106) (wired, wireless or other type) to a communication network, and, thereby, to a data centralization unit. 10. Device according to claim 5, characterized in that it uses a wired network with a Modbus RTU communication protocol. 307. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the microcontroller MCU (105) comprises means for integrating over time the instantaneous measurement given by the analog modules in order to deduce an energy consumed on each phase (energy = sum of the instantaneous powers). 8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the microcontroller MCU (105) stores current consumption on detection of a decrease in the supply voltage of the system. 9. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a wireless communication electronic card. 10. Set of measuring devices (100) according to claim 9, characterized in that the measuring devices (100) communicate with each other in a mesh-type topology.