BE1020861A4

BE1020861A4 - Werkwijze en inrichting voor het meten van het verbruik van een elektrisch toestel.

Info

Publication number: BE1020861A4
Application number: BE201200547A
Authority: BE
Inventors: Haver Karel Van; Ruyck Tim De; Bert Verlinden
Original assignee: Fifthplay N V
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-06-03
Also published as: EP2698760B1; EP2698760A1; PL2698760T3; DK2698760T3; HUE035288T2

Description

Werkwijze en inrichting voor het meten van het verbruik van een elektrisch toestel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het meten van het verbruik van een elektrisch toestel of een belasting.

Bestaande inrichtingen voor het meten van het verbruik van een elektrisch toestel meten typisch periodiek het vermogen dat door het elektrisch toestel wordt verbruikt. Deze data kan vervolgens doorgegeven worden, bijvoorbeeld draadloos, aan een verwerkingseenheid zoals een PC. Het nadeel van periodiek meten is dat heel veel dataverkeer nodig is om een accuraat beeld te kunnen krijgen van het verbruik in functie van de tijd.

De onderhavige uitvinding heeft als doel een werkwijze en inrichting van het hierboven genoemde type te verschaffen waarmee het genoemde nadeel wordt vermeden en waarmee het verbruik op een betrouwbare manier gemeten en verwerkt kan worden in functie van de tijd.

Daartoe omvat een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding de volgende stappen: - tussen het elektrisch toestel (of de belasting) en het net wordt een inrichting voorzien die ingericht is voor het elektronisch verbinden van het elektrisch toestel met het net en voor het meten van een variabele die representatief is voor het verbruik van het elektrisch toestel; - met deze inrichting wordt de genoemde variabele op opeenvolgende tijdstippen gemeten; - er wordt ten minste een eerste bereik en een tweede bereik gedefinieerd waarin de genoemde variabele gelegen kan zijn; - in de inrichting wordt een overgang gedetecteerd van de variabele van het eerste bereik naar het tweede bereik en omgekeerd; en - bij detectie van een overgang wordt een signaal verzonden vanaf de inrichting naar een op afstand gelegen verwerkingseenheid, bijvoorbeeld een PC, gateway, tablet of smartphone, waarbij dit signaal indicatief is voor de detectie van een overgang van het eerste naar het tweede bereik of omgekeerd, en een identificatie van de inrichting of van het elektrisch toestel omvat.

Op basis van de ontvangen signalen zal een verwerkingseenheid dus in staat zijn om het verbruik van een elektrisch toestel in functie van de tijd zeer nauwkeurig te reconstrueren. Immers, typisch zal een elektrisch toestel een verbruik vertonen in de tijd dat fluctueert tussen vooraf bepaalde niveaus. Bijvoorbeeld, in het geval van een eenvoudige lichtbron, zal het verbruik ofwel nul zijn ofwel een vooraf bepaald vermogen. In dergelijke situaties kan gewerkt worden met twee bereiken voor de variabele, en zijn enkel de overgangen van het eerste naar het tweede bereik, of omgekeerd, van belang om het verbruik in functie van de tijd te kunnen reconstrueren. Volgens de methode van de stand van de techniek kunnen dergelijke overgangen vaak niet nauwkeurig gereconstrueerd worden omdat de meetogenblikken niet noodzakelijk overeenstemmen met deze overgangen. Dit. probleem wordt opgelost door de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding. In het geval dat het elektrisch toestel of de belasting een meer complex vermogenspatroon vertoont,. bijvoorbeeld in het geval van een wasmachine, begrijpt de vakman dat typisch meer dan twee bereiken gedefinieerd zullen worden om het verbruik in functie van de tijd accuraat te kunnen reconstrueren.

In de context van de onderhavige uitvinding verwijst de term elektrisch toestel meer algemeen naar een belasting met een elektrisch verbruik.

Volgens een voordelige uitvoeringsvorm houdt het detecteren van de overgang in dat geverifieerd wordt of de op opeenvolgende tijdstippen gemeten variabele na de overgang van respectievelijk het eerste naar het tweede bereik of van het tweede naar het eerste bereik, gedurende een vooraf bepaalde periode in respectievelijk het tweede of het eerste bereik blijft. Opgemerkt wordt dat deze periode verschillend gedefinieerd kan zijn al naar gelang het gaat over een overgang van een eerste naar een tweede bereik of van een tweede naar een eerste bereik. Enkel indien de gemeten variabele gedurende een vooraf bepaalde periode in respectievelijk het tweede of het eerste bereik blijft, wordt beslist dat een overgang is gedetecteerd. Op die manier wordt vermeden dat een overgang wordt gedetecteerd in geval van storingen of meetfouten. Volgens een variant hiervan wordt gewerkt met gemiddelde waarden van de op opeenvolgende tijdstippen gemeten variabele, waarbij deze gemiddelde waarden gedurende een vooraf bepaalde periode in respectievelijk het tweede of het eerste bereik moet blijven, opdat beslist zou worden dat er een overgang heeft plaatsgevonden. Bij voorkeur wordt gewerkt met ten minste twee opeenvolgende meetwaarden of ten minste twee opeenvolgende gemiddelde waarden van opeenvolgende meetwaarden. Nog meer bij voorkeur wordt gewerkt met ten minste drie opeenvolgende gemiddelde waarden. Op die manier kan een oyergang op een zeer betrouwbare wijze gedetecteerd worden.

Volgens uitvoeringsvormen van de werkwijze van de uitvinding wordt het verbruik dus wel periodiek gemeten door de inrichting maar niet periodiek gecommuniceerd naar de verwerkingseenheid. Op die manier wordt het dataverkeer tussen de inrichting en de verwerkingseenheid aanzienlijk beperkt, terwijl toch een nauwkeurige reconstructie van het verbruik in functie van de tijd mogelijk is in de verwerkingseenheid.

Volgens een voordelige uitvoering van de werkwijze wordt in het signaal een tijdsindicatie toegevoegd die representatief is voor het ogenblik waarop de variabele overgaat van het eerste naar het tweede bereik of omgekeerd. In het signaal kan verder een gemiddeld of ogenblikkelijk verbruik worden opgenomen. Het gemiddeld verbruik wordt bijvoorbeeld berekend op basis van ten minste twee na de overgang gemeten waarden van de variabele. Door eveneens het ogenblikkelijk of gemiddeld verbruik mee te geven, wordt de betrouwbaarheid verder verhoogd. Merk op dat in plaats van een gemiddeld verbruik mee te geven, men ook zou kunnen aangeven of de variabele zich na de overgang in het eerste of het tweede bereik bevindt.

Volgens een ander aspect van de uitvinding omvat de werkwijze verder de volgende stappen: - het door een inrichting ontvangen van één of meer vermogen gerelateerde parameters betreffende een elektrisch toestel vanaf een op afstand gelegen verwerkingseenheid, waarbij de inrichting ingericht is voor het elektrisch verbinden van het elektrisch toestel met het net en voor het meten van een variabele die representatief is voor het verbruik van het elektrisch toestel; - het instellen van een eerste en een tweede bereik waarin de genoemde variabele gelegen kan zijn op basis van deze parameters.

Een dergelijke manier van werken laat toe dat de gebruiker van op afstand, dit wil zeggen vanaf de verwerkingseenheid die bijvoorbeeld een PC, een gateway, een smartphone of een tablet kan zijn, al naargelang de eigenschappen van het elektrisch toestel, de inrichting op een geschikte wijze kan configureren.

Volgens een verder ontwikkelde uitvoeringsvorm van de werkwijze is de inrichting ook in staat om één of meer bemonsteringsparameters te ontvangen vanaf de op een afstand gelegen verwerkingseenheid, en om de vooraf bepaalde periode gedurende dewelke het verbruik na een overgang in een bepaald bereik moet liggen in te stellen en/of om de meetperiode tussen opeenvolgende meettijdstippen in te stellen op basis van deze bemonsteringsparameters. Op die manier kan de inrichting op een geschikte wijze geconfigureerd worden in functie van het elektrisch toestel waarvoor de inrichting bedoeld is.

Het signaal dat verzonden wordt door de inrichting kan draadloos verzonden worden naar de verwerkingseenheid, maar het is ook mogelijk dat het signaal via een bus wordt verzonden naar de verwerkingseenheid.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding omvat de werkwijze.: - het bij een verwerkingseenheid ontvangen van een signaal dat indicatief is voor de detectie van een·overgang van het verbruik van een elektrisch toestel van een eerste naar een tweede bereik of omgekeerd, en het reconstrueren van het verbruik van- het elektrisch toestel in functie van de tijd op basis van het ontvangen signaal. Verder kan de werkwijze een stap omvatten waarin de verwerkingseenheid een stuursignaal verzendt naar de inrichting wanneer het verbruik in functie van de tijd voldoet aan bepaalde voorwaarden. Indien bijvoorbeeld in de verwerkingseenheid geconstateerd wordt dat het verbruik van een wasmachine overdag te hoog is, dan kan de verwerkingseenheid een stuursignaal sturen naar de inrichting voor het uitschakelen van de wasmachine, en voor het terug inschakelen van de wasmachine wanneer het nachttarief geldig is.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het meten van het verbruik van een elektrisch toestel. De inrichting omvat een behuizing met eerste aansluitmiddelen die ingericht zijn voor verbinding met het elektrisch toestel, en met tweede aansluitmiddelen die ingericht zijn verbinding met het net. In de behuizing is een meetmodule opgenomen die ingericht is voor het meten van een variabele die representatief is voor het verbruik van het elektrisch toestel, evenals opslagmiddelen voor het opslaan van de met de meetmodule gemeten waarden van de genoemde variabele op opeenvolgende tijdstippen, en voor het opslaan van ten minste een eerste en een tweede bereik waarin de variabele gelegen kan zijn. Verder om de inrichting verwerkingsmiddelen die ingericht zijn voor het detecteren van een overgang van de variabele van het eerste bereik naar het tweede bereik, of omgekeerd. Ten slotte omvat de inrichting zendmiddelen voor het, bij detéctie van een overgang, zenden van een signaal naar een op afstand gelegen verwerkingseenheid. Dit signaal is - indicatief voor een overgang van het eerste naar het tweede bereik, of omgekeerd, en omvat een identificatie van de inrichting of van het elektrisch toestel.

De opslagmiddelen en de verwerkingsmiddelen kunnen onderdeel uitmaken van een microcontroller.

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm zijn de eerste aansluitmiddelen ingericht voor het opnemen van een stekker van een elektrisch toestel, en zijn de tweede aansluitmiddelen ingericht om in een stopcontact steekbaar te zijn. Op die manier kan de inrichting eenvoudig tussengevoegd worden tussen het elektrisch toestel en het net.

In het geval dat de signalen draadloos worden verzonden, omvatten de zendmiddelen typisch een RF transceiver en een antenne. In het geval dat de signalen verzonden worden over een bus, zijn zendmiddelen voorzien die aangepast zijn aan de bus.

Volgens een mogelijke variant heeft de behuizing van de inrichting de vorm van een typische module die bedoeld is om geplaatst te worden in een schakelkast en die ingericht is om bevestigbaar te zijn op een DIN rail van een schakelkast. Op die manier kan de inrichting gebruikt worden om een belasting te meten die bestaat uit één of meer elektrisch toestellen die in dezelfde kring zijn opgenomen.

De verwerkingsmiddelen van de inrichting kunnen verder ingericht.zijn om het detecteren van een overgang van het eerste naar het tweede bereik, of omgekeerd, uit te voeren op één van de hierboven voor de werkwijze beschreven manieren.

Volgens een voordelige uitvoeringsvorm omvat de inrichting verder een schakelaar voor het onderbreken van de elektrische verbinding tussen het elektrisch toestel en het net. De inrichting dan bij voorkeur een sturing voor de schakelaar die ingericht is om de schakelaar te openen of te sluiten in functie van een stuursignaal dat ontvangen wordt van de verwerkingseenheid. Dit stuursignaal kan dan bijvoorbeeld gebaseerd zijn op het in de verwerkingseenheid gereconstrueerd verbruik.

Voordelen van uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn onder andere : - er heeft minder datacommunicatie plaats aangezien geen continue logging van de verbruiksgrafieken nodig is door een externe verwerkingseenheid die de inrichtingen (bijvoorbeeld in de vorm van zogenaamde smartplugs, zie figuur 7) uitvraagt. De inrichting controleert intern de verbruiksgrafieken en geeft enkel relevante overgangen door. Dit is met name een voordeel bij draadloze inrichtingen waar het RF dataverkeer normtechnisch beperkt dient te blijven; - de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding bieden de' mogelijkheid om ogenblikkelijk te reageren op relevante gebeurtenissen en dus een real time feedback te verschaffen. Bij "polling"-mechanismen volgens de stand van de techniek waarbij een centrale verwerkingseenheid de verbruiksdata van de inrichtingen uitvraagt, is er steeds een vertraging. Bovendien zal de centrale verwerkingseenheid volgens de stand van de techniek, in het geval van meerdere inrichtingen,, deze één na één continu moeten uitvragen. De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zorgen ervoor dat het continu uitvragen van de inrichtingen niet meer nodig is.

- real time en rechtstreekse feedback, hetgeen leidt tot een betere ervaring bij de gebruiker.

Naast het volgen van het verbruik van een elektrisch toestel, maken de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding het mogelijk om real-time lijsten te verschaffen van de (grootste) actuele verbruikers in een woning en om deze bijvoorbeeld in de vorm van een grafiek weer te geven op een scherm. Verder laten uitvoeringsvormen van de uitvinding toe om elektrische toestellen die zich in een stand-by mode bevinden onder bepaalde voorwaarden volledig uit te schakelen, om gebruikers een waarschuwing te geven bij een uitzonderlijk verbruik van een elektrisch toestel of bij een afwijkend verbruiksprofiel. Op die manier kan een hogere veiligheid worden gegarandeerd en kunnen bijvoorbeeld defecte elektrisch toestellen worden gedetecteerd. Daarnaast kan bijvoorbeeld de levensduur van een elektrisch toestel zoals een lamp bepaald worden op basis van het verbruiksprofiel, enz.

De onderhavige uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van een aantal geenszins beperkende uitvoeringsvoorbeelden van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding die geïllustreerd worden in de tekeningen in bijlage, waarin:

Figuur 1 een schematisch aanzicht is van een omgeving waarin uitvoeringsvormen van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding bruikbaar zijn;

Figuur 2 schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding illustreert;

Figuur 3 schematisch een tweede uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding illustreert;

Figuur 4 een stroomschema is van een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding;

Figuur 5 schematisch een derde uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding illustreert;

Figuur 6 een blokschema is van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding;

Figuur 7 schematisch een behuizing volgens een uitvoeringsvorm van de inrichting van de uitvinding illustreert; en

Figuren 8A en 8B voordelen van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreren.

Figuur 1 illustreert schematisch een omgeving waarin uitvoeringsvormen van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding gebruikt worden. De omgeving, bijvoorbeeld een huis, omvat typisch een aantal elektrische toestellen, bijvoorbeeld huishoud toestellen, zoals een wasmachine of een vaatwasmachine, elektronische toestellen 12 zoals een TV of een stereo-installatie, lampen, enz. waarvoor het nuttig is voor de gebruiker.om het verbruik daarvan in functie van de tijd te kennen. Daartoe wordt tussen een elektrisch toestel 12 en het net 15 een inrichting 11 voorzien die kan ' communiceren met een verwerkingseenheid 13, zoals een PC, een tablet, een smartphone of een gateway. Deze communicatie 14 kan bijvoorbeeld draadloos zijn of via een busverbinding. De inrichting 11 is ingericht voor het elektrisch verbinden van een elektrisch toestel 12 met het net 15 en voor het meten van een variabele die representatief is voor het ogenblikkelijk verbruik van het elektrisch toestel. Een mogelijke. uitvoering van een geschikte inrichting zal verder besproken worden met verwijzing naar figuur 6. De inrichting 11 kan een behuizing hebben zoals verder toegelicht zal worden in figuur 7, of kan uitgevoerd zijn als een DIN

module 11' die ingericht is voor plaatsing op een DIN-rail in een schakelkast, of als een inbouwmodule 11" die bijvoorbeeld bedoeld is voor plaatsing in een vals plafond. Daarnaast is het ook mogelijk om de inrichting 11 op te nemen in bestaande stopcontacten.

Volgens een mogelijke uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding worden de volgende stappen uitgevoerd door de inrichting 11: - het meten van het elektrisch vermogen of een variabele die daarvoor representatief is op opeenvolgende tijdstippen; - het definiëren van ten minste een eerste en een tweede bereik waarin het verbruik gelegen kan zijn, bijvoorbeeld op basis van instelbare parameters die door de verwerkingseenheid 13 verstuurd worden naar de inrichting 11; - het in de inrichting 11 detecteren van een overgang van het verbruik van het eerste bereik naar het tweede bereik, en omgekeerd; en - het bij detectie van een overgang zenden van een signaal vanaf de inrichting 11 naar een op een afstand gelegen verwerkingseenheid 13. Dit signaal is indicatief voor de detectie van een overgang van het eerste naar het tweede bereik, of van het tweede bereik naar het eerste bereik, en omvat typisch een identificatie van de inrichting 11 of van het elektrisch toestel 12 waarmee de inrichting verbonden is.

Een eerste mogelijke uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt geïllustreerd aan de hand van figuur 2. In de geïllustreerde variant werden twee zones of bereiken gedefinieerd waarin het gemeten vermogen gelegen kan zijn: een zone 1 waarvoor het vermogen groter is dan PLiM

en een zone 2 waarvoor het vermogen kleiner is dan of gelijk is aan PLIM. In de geïllustreerde figuur wordt aangenomen dat het vermogen bepaald wordt op opeenvolgende tijdstippen to, ti, t2, 13, enz. Merk op dat het vermogen Pi op tijdstip ti zelf een gemiddelde kan zijn van een aantal opeenvolgende metingen die uitgevoerd worden door een meetmodule op opeenvolgende tijdstippen in de periode [t0, 11]. Op analoge wijze kan P2 op tijdstip t2 het gemiddelde zijn van het vermogen op opeenvolgende tijdstippen in de periode [ti, t2] . Indien het vermogen zakt van zone 1 naar zone 2, dan wordt bepaald dat een overgang heeft plaatsgevonden van zone 1 naar zone 2 indien het vermogen P op opeenvolgende tijdstippen in zone 2 gelegen is. In het voorbeeld wordt geverifieerd of het vermogen P op tijdstippen ti, t2 en t3 in zone 2 is gelegen.

Hierbij is het mogelijk dat de verwerkingseenheid 13 een door een gebruiker instelbare bemonsteringsparameter stuurt naar de inrichting 11 voor het instellen van een tijdsduur At. Deze tijdsduur At bepaalt dan hoeveel opeenvolgende metingen gebruikt moeten worden om te beslissen dat er een overgang van zone 1 naar zone 2 of omgekeerd heeft plaatsgevonden. Indien een overgang werd gedetecteerd, wordt een signaal Si verzonden vanaf de inrichting 11 naar de verwerkingseenheid 13, zoals schematisch weergegeven is in figuur 2. Dit signaal Si zal typisch een identificatie van de inrichting of van het elektrisch toestel omvatten, en eventueel een tijdsindicatie van het ogenblik waarop de overgang heeft plaatsgevonden. Daarnaast zal het signaal Si typisch ook een gemiddelde waarde bevatten van het vermogen dat werd gemeten na de overgang, bijvoorbeeld het gemiddelde van Pi, P2 en P3 bepaald op tijdstippen ti, t2 en t3, of een waarde van het ogenblikkelijk verbruik gemeten na de overgang, bijvoorbeeld Pi of P3. De periode tussen de opeenvolgende tijdstippen ti, t2 en t3 kan bijvoorbeeld gelegen zijn tussen 0,1 en 10 s, en is bij voorkeur kleiner van ls. De tijdsduur At is bijvoorbeeld gelegen tussen 0,5 en 30 s, en is bij voorkeur gelegen tussen 0,5 en 5 s.

Figuur 3 illustreert een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding waarin drie bereiken (drie zones) gedefinieerd zijn: zone 1, zone 2 en zone 3. Volgens deze uitvoeringsvorm worden overgangen van zone 1 naar zone 2, van zone 1 naar zone 3, van zone 2 naar zone 3, van zone 3 naar zone 2, van zone 2 naar zone 1, en van zone 3 naar zone 1 gedetecteerd. Voor elke overgang zal een geschikt signaal gestuurd worden van de inrichting 11 naar de verwerkingseenheid 12. Merk op dat ten minste twee verschillende indicaties nodig zijn opdat de verwerkingseenheid 13 in staat zou zijn om het vermogensverbruik te kunnen volgen. Zo kunnen bijvoorbeeld de volgende afspraken gemaakt worden:

Op basis van de indicatie en de vorige zone waarin het vermogen zich bevindt, zal de verwerkingseenheid 13 de volgende zone kunnen afleiden. Hierbij wordt typisch ook het gemiddeld of ogenblikkelijk verbruik meegestuurd in het signaal waardoor een extra controle ingebouwd wordt.

Daarnaast zal dit gemiddeld of ogenblikkelijk verbruik in combinatie met de indicatie toelaten om ook in het geval dat de vorige zone niet bekend is, de betreffende overgang af te leiden.

Nu zal een mogelijk algoritme voor het uitvoeren van de werkwijze van de uitvinding geïllustreerd worden aan de hand van figuur 4. In een eerste stap 41 wordt het vermogen bepaald op opeenvolgende tijdstippen ti-i, ti, ti+i, . . . Dit levert vermogens Pi-i, Pi, Pi+i, . . . op. In het geïllustreerde voorbeeld wordt verondersteld dat gewerkt wordt met twee zones, en in stap 42 worden deze zones gedefinieerd, bijvoorbeeld op basis van parameters die door een gebruiker ingegeven kunnen worden via de verwerkingseenheid 13, en die door de verwerkingseenheid 13 doorgegeven worden aan de inrichting 11. In een volgende stap 43 wordt geverifieerd of het vermogen Pi_i op een eerder tijdstip ti-i in dezelfde zone gelegen is als het vermogen Pi op een volgend tijdstip ti. Indien dit het geval is, wordt teruggekeerd naar het begin en wordt i met 1 verhoogd. Indien Pi-ι niet in dezelfde zone ligt als Pi wordt verdergegaan in stap 45 waar gekeken wordt of Pi in dezelfde zone ligt als Pi+i. Indien dit niet het geval is, wordt i met 2 verhoogd en wordt herbegonnen bij het begin, zie stap ,46. Indien dit wel het geval is, wordt in stap 47 gekeken of Pi+i in dezelfde zone ligt als Pi+2. Indien dit niet het geval is, wordt teruggekeerd naar het begin en wordt i met 3 verhoogd, zie stap 48. Indien dit wel het geval is, wordt een signaal verzonden van de inrichting 11 naar de verwerkingseenheid 13 om aan te geven dat een overgang heeft plaatsgevonden van zone 1 naar zone 2 of omgekeerd. Het signaal kan verder een gemiddelde waarde bevatten van Pi, Pi+i en Pi+2, of een ogenblikkelijke waarde, bijvoorbeeld Pi+2. Daarnaast zal het signaal typisch een identificatie van de inrichting 11 of van het daarmee verbonden elektrisch toestel 12 omvatten.

De vakman begrijpt dat vele modificaties van het hierboven geïllustreerd algoritme mogelijk zijn. Zo kan bijvoorbeeld gewerkt worden met meer of minder dan drie vermogenswaarden om te bepalen of er een overgang heeft plaatsgevonden. Ook kan gewerkt worden met meer dan twee zones waarin het vermogen gelegen kan zijn.

Figuur 5 illustreert een verder ontwikkelde uitvoeringsvorm waarin een gebruiker, typisch via de verwerkingseenheid 13, een aantal parameters kan instellen: PMiN, Pmax, ΔΡΜιν, ΔΡμαχ, At-, en At+. De parameters PMin, Pmax, ΔΡμιν en ΔΡμαχ kunnen dan door de inrichting 11 gebruikt worden om drie zones: zone 1, zone 2 en zone 3 te definiëren. Zone 1 komt bijvoorbeeld overeen met een bereik tussen 0 en PMIN - ΔΡΜιν / 2, zone 2 met een bereik tussen - Pmin + ΔΡμιν / 2 tot Pmax — ΔΡμαχ / 2, en zone 3 met een vermogen dat groter is dan Pmax + ΔΡμαχ / 2. Opgemerkt wordt dat tussen zone 1 en zone 2 een zogenaamde neutrale zone aanwezig is waarin het meetsignaal kan fluctueren zonder dat een overgang wordt gedetecteerd. Ook tussen zone 2 en 3 is een dergelijke neutrale zone aanwezig. De werkwijze kan dan verder uitgevoerd worden zoals hierboven werd beschreven aan de hand van figuur 3, met dit verschil dat een verschillende periode At-, en At+ wordt gebruikt al naar gelang het een ΡΜΪΝ overgang (dit wil zeggen van zone 1 naar zone 2, van zone 2 naar zone 1, of van zone 3 naar zone 1) betreft, of een Pmax overgang (dit wil zeggen van zone 3 naar zone 2, van zone 2 naar zone 3, of van zone 1 naar zone 3) betreft.

Figuur 6 illustreert een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. De inrichting omvat een meetmodule met een shuntweerstand 67 en een meet IC 61. Het meet IC 61 is ingericht voor het meten van een variabele die representatief is voor het verbruik van een elektrisch toestel 12 dat verbonden is met het net 15. Het meet IC 61 gebruikt de spanning over de shuntweerstand 67 voor het bepalen van de stroom door het toestel, en meet verder de spanning over het toestel. Verder omvat de inrichting 11 een microcontroller 62 met opslagmiddelen voor het opslaan van de met het meet IC 61 gemeten waarden van het verbruik op opeenvolgende tijdstippen; en voor het opslaan van ten minste een eerste en een tweede bereik waarin het gemeten verbruik gelegen kan zijn. Daarnaast omvat de microcontroller 62 verwerkingsmiddelen die ingericht zijn voor het detecteren van een overgang van de variabele van het eerste bereik naar het tweede bereik en omgekeerd. Het detecteren van deze overgang kan bijvoorbeeld gebeuren op één van de manieren die hierboven werden beschreven aan de hand van figuren 2-5, Verder omvat de inrichting 11 zendmiddelen in de vorm van een RF transceiver 63 en een antenne 64. Deze zendmiddelen 63, 64 zijn bedoeld om bij detectie van een overgang een signaal te versturen naar een op afstand gelegen verwerkingseenheid 13, waarbij het signaal indicatief is voor een overgang van het eerste naar het tweede bereik of omgekeerd en typisch een identificatie van de inrichting 11 of van het elektrisch toestel 12 omvat. Verder omvat de inrichting een schakelaar 65 die aangestuurd wordt door een stuur IC 66. De schakelaar 65 is bedoeld voor het onderbreken van de elektrische verbinding tussen het elektrisch toestel en het net. Het stuur IC 66 wordt aangestuurd door de microcontroller 62 en is ingericht om de schakelaar te openen of te sluiten in functie van een stuursignaal dat ontvangen wordt van de verwerkingseenheid 13 via de antenne 64. Zo kan een verwerkingseenheid 13 bijvoorbeeld beslissen om de schakelaar te openen indien het vermogen op een bepaald tijdstip van de dag een bepaalde waarde overschrijdt. Bijvoorbeeld, voor een wasmachine, kan het wenselijk zijn om deze enkel 's nachts te laten draaien en kan de verwerkingseenheid 13 de inrichting 11 zodanig aansturen dat de schakelaar 65 wordt geopend indien de machine toch overdag zou worden aangezet, en dat de schakelaar 65 terug wordt gesloten na een bepaald uur. Optioneel kan de inrichting 11 verder een detectieschakeling 69 omvatten voor het detecteren van het wegvallen van de netspanning wanneer de inrichting bijvoorbeeld losgekoppeld wordt van het net 15. Wanneer een dergelijke loskoppeling gedetecteerd wordt kan de microcontroller 62 bepaalde data wegschrijven in het geheugen, zodanig dat deze niet verloren gaan. Ten slotte omvat de inrichting een AC/DC omzettingschakeling 68 voor het leveren van een geschikte voedingsspanning aan de verschillende onderdelen 61, 62, 63, 66, 69 van de inrichting 11.

Figuur 7 illustreert een mogelijke uitvoering (ook genaamd smartplug) van een behuizing 70 van een inrichting 11 volgens de uitvinding. De behuizing 70 is hier voorzien van eerste aansluitmiddelen in de vorm van een stopcontact 71 dat kan samenwerken met een niet geïllustreerde stekker van een elektrisch toestel 12, bijvoorbeeld de stekker van een wasmachine. Verder is de behuizing 70 voorzien van tweede aansluitmiddelen in de vorm van een stekker 72 die ingericht is om in pen niet geïllustreerd stopcontact te worden gestoken. In een dergelijke behuizing kunnen verder de onderdelen van figuur 6 zijn opgenomen. Verder kan de behuizing voorzien zijn van een aan/uit knop 73 voor het manueel aan- en uitschakelen van het toestel 12 via de schakelaar 65.

Ten slotte illustreren figuren 8A en 8B het voordeel van de uitvinding ten opzichte van een normaal "polling" mechanisme. Bij een normaal "polling" mechanisme dat geïllustreerd is in figuur 8A wordt het vermogen periodiek, bijvoorbeeld elke 15 minuten, opgevraagd door een verwerkingseenheid, zie de bolletjes 81 in de grafiek. Een dergelijke techniek heeft het nadeel dat een grote hoeveelheid data gecommuniceerd wordt en dat een overgang van een hoog vermogen naar een laag vermogen niet nauwkeurig doorgegeven wordt, zie bijvoorbeeld verwijzingscijfer 82: aangezien het polling tijdstip niet overeenstemt met het tijdstip waarop het vermogen daalt, zal de verwerkingseenheid geen nauwkeurige reconstructie van het vermogen in functie van de tijd kunnen maken. Figuur 8B illustreert een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, waarin enkel signalen verzonden worden bij een overgang, zie verwijzingscijfer 83. Een dergelijke techniek heeft verder het voordeel dat een overgang nauwkeurig en real-time gecommuniceerd wordt, zie verwijzingscijfer 84.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en de vakman zal begrijpen dat vele modificaties en varianten denkbaar zijn binnen het kader van de uitvinding dat enkel bepaald wordt door de hierna volgende conclusies.

Claims

1. Werkwijze voor het meten van het verbruik van een elektrisch toestel, omvattende: - het voorzien van een inrichting tussen het elektrisch toestel en het net, welke inrichting ingericht is voor het elektrisch verbinden van het elektrisch toestel met het net en voor het meten van een variabele die representatief is voor het verbruik van het elektrisch toestel; - het met deze inrichting meten van de genoemde variabele op opeenvolgende tijdstippen; - het definiëren van ten minste een eerste bereik en een tweede bereik waarin de variabele gelegen kan zijn; - het in de inrichting detecteren van een overgang van de variabele van het eerste bereik naar het tweede bereik en omgekeerd; en, - het bij detectie van een overgang zenden van een signaal vanaf de inrichting naar een op afstand gelegen verwerkingseenheid, welk signaal indicatief is voor de detectie van een overgang van het eerste naar het tweede bereik of omgekeerd, en een identificatie van de inrichting of van het elektrisch toestel omvat.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het detecteren inhoudt dat geverifieerd wordt - of de op opeenvolgende tijdstippen gemeten variabele na. overgang van respectievelijk het eerste naar het tweede bereik of van het tweede naar het eerste bereik, gedurende een vooraf bepaalde periode (At) in respectievelijk het tweede of·het eerste bereik blijft; en/of - of ten minste één gemiddelde waarde van de op opeenvolgende tijdstippen gemeten variabele na overgang van respectievelijk het eerste naar het tweede bereik of van het tweede naar het eerste bereik, gedurende een vooraf bepaalde periode (At) in respectievelijk het tweede of het eerste bereik blijft; waarbij bij een positieve uitkomst beslist wordt dat er een overgang is gedetecteerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het detecteren van een overgang inhoudt dat geverifieerd wordt : - of ten minste twee opeenvolgende meetwaarden gelegen zijn in het tweede bereik bij een overgang van het eerste naar het tweede bereik, of in het eerste bereik bij een overgang van het tweede naar het eerste bereik; en/of - of ten minste twee gemiddelde waarden van opeenvolgende meetwaarden gelegen zijn in het tweede bereik bij een overgang van het eerste naar het tweede bereik, of in het eerste bereik bij een overgang van het tweede naar het eerste bereik; waarbij bij een positieve uitkomst beslist wordt dat er een overgang is gedetecteerd.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het verbruik door de inrichting periodiek wordt gemeten maar niet periodiek wordt gecommuniceerd.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in het signaal een tijdsindicatie wordt toegevoegd die representatief is voor het ogenblik waarop de variabele overgaat van het eerste naar het tweede bereik of omgekeerd.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in het signaal een waarde die representatief is voor het gemiddeld of ogenblikkelijk verbruik wordt opgenomen, welk gemiddeld of ogenblikkelijk verbruik bepaald is op basis van één of meer na de overgang gemeten waarden van de variabele.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de werkwijze verder omvat: - het door de inrichting ontvangen van één of meer vermogen gerelateerde parameters vanaf de op een afstand gelegen verwerkingseenheid; - het instellen van het eerste en het tweede bereik op basis van deze parameters.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies in combinatie met conclusie 2, met het kenmerk, dat de werkwijze verder omvat: - het door de inrichting ontvangen van één of meer bemonsteringsparameters vanaf de op een afstand gelegen verwerkingseenheid; - het instellen van de vooraf bepaalde periode en/of van de meetperiode tussen opeenvolgende meettijdstippen op basis van deze parameters.

9. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het signaal draadloos wordt verzonden naar de verwerkingseenheid.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het signaal via een bus wordt verzonden naar de verwerkingseenheid.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de werkwijze verder omvat: het bij de verwerkingseenheid reconstrueren van het verbruik van het elektrisch toestel in functie van de tijd op basis van het ontvangen signaal.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de werkwijze verder omvat: het zenden van een stuursignaal van de verwerkingseenheid naar de inrichting, wanneer het in de verwerkignseenheid gereconstrueerde verbruik voldoet aan bepaalde voorwaarden.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de inrichting een schakelaar omvat voor het onderbreken van de elektrische verbinding tussen het elektrisch toestel en het net, en dat de werkwijze verder omvat: het openen of sluiten van de schakelaar in functie van het ontvangen stuursignaal.

14. Inrichting voor het meten van het verbruik van een elektrisch toestel, omvattende een behuizing met eerste aansluitmiddelen die.ingericht zijn voor verbinding met het elektrisch toestel, en met tweede aansluitmiddelen die ingericht zijn voor verbinding met het net, in welke behuizing zijn opgenomen: - een meetmodule ingericht voor het meten van een variabele die representatief is voor het verbruik van het elektrisch toestel; - opslagmiddelen voor het opslaan van de met de meetmodule gemeten waarden van de genoemde variabele op opeenvolgende tijdstippen; en voor het opslaan van ten minste een eerste bereik en.een tweede bereik waarin de variabele gelegen kan zijn; - verwerkingsmiddelen die ingericht voor het detecteren van een overgang van de variabele van het eerste bereik naar het tweede bereik en omgekeerd; - zendmiddelen voor het, bij detectie van een overgang, zenden van een signaal naar een op afstand gelegen verwerkingseenheid, welk signaal indicatief is voor een overgang van het eerste naar het tweede bereik of omgekeerd, en een identificatie van de inrichting of van het elektrisch toestel omvat.

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de opslagmiddelen en de verwerkingsmiddelen onderdeel uitmaken van een microcontroller.

16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk, dat de eerste aansluitmiddelen ingericht zijn voor het opnemen van een stekker, en dat de tweede aansluitmiddelen ingericht zijn om in een stopcontact steekbaar te zijn.

17. Inrichting volgens één der conclusies 14-16, met het kenmerk, dat de zendmiddelen een RF transceiver en een antenne omvatten.

18. Inrichting volgens één der conclusies 14-17, met het kenmerk, dat de inrichting ingericht is om bevestigbaar te zijn op een DIN-rail van een schakelkast.

19. Inrichting volgens één der conclusies 14-18, met het kenmerk, dat de verwerkingseenheid ingericht is om het detecteren uit te voeren door te verifiëren: - of de op opeenvolgende tijdstippen gemeten variabele na overgang van respectievelijk het eerste naar het tweede bereik of van het tweede naar het eerste bereik, gedurende een vooraf bepaalde periode (At) in respectievelijk het tweede of het eerste bereik blijft; en/of - of ten minste één gemiddelde waarde van de op opeenvolgende tijdstippen gemeten variabele na overgang van respectievelijk het eerste naar het tweede bereik of van het tweede naar het eerste bereik, gedurende een vooraf bepaalde periode (At) in respectievelijk het tweede of het eerste bereik blijft; en/of - of ten minste twee opeenvolgende meetwaarden gelegen zijn in het tweede bereik bij een overgang van het eerste naar het tweede bereik, of in het eerste bereik bij een overgang van het tweede naar het eerste bereik; en/of - of ten minste twee gemiddelde waarden van ten minste twee opeenvolgende meetwaarden gelegen zijn in het tweede bereik bij een overgang van het eerste naar het tweede bereik, of in het eerste bereik bij een overgang van het tweede naar het eerste bereik; waarbij bij een positieve uitkomst beslist wordt dat er een overgang is gedetecteerd.

20. Inrichting volgens één der conclusies 14-19, verder omvattende : een schakelaar voor het onderbreken van de elektrische verbinding tussen hét elektrisch toestel en het net.

21. Inrichting volgens conclusie 20, verder omvattende: een sturing voor de schakelaar, welke sturing ingericht is om de schakelaar te openen of te sluiten in functie van een stuursignaal dat ontvangen wordt van de verwerkingseenheid.