EP2811811A1 - Système électrique de gestion des charges électriques d'un appareil électroménager - Google Patents

Système électrique de gestion des charges électriques d'un appareil électroménager Download PDF

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EP2811811A1
EP2811811A1 EP14170203.5A EP14170203A EP2811811A1 EP 2811811 A1 EP2811811 A1 EP 2811811A1 EP 14170203 A EP14170203 A EP 14170203A EP 2811811 A1 EP2811811 A1 EP 2811811A1
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EP
European Patent Office
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module
power
electrical
control
power module
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Application number
EP14170203.5A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP2811811B1 (fr
Inventor
Etienne Alirol
Cédric GOUMY
Xavier Andre
Jean-Marc Buge
Didier Gouardo
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Groupe Brandt SAS
Original Assignee
FagorBrandt SAS
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Publication date
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Publication of EP2811811A1 publication Critical patent/EP2811811A1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H05B6/065—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils

Definitions

  • the present invention relates to an electrical system for managing the electrical charges of a household appliance.
  • Each power module is powered by a phase of an electrical distribution network and is connected to a user interface module by means of an exclusive link.
  • the power modules manage the operation of the electrical loads according to the actions performed by a user on the user interface modules.
  • Each power module comprises in particular an electric charge control module, a control module managing the operation of the power module and a power supply module supplying the various electrical circuits of the power module, in particular the control module and the module. control.
  • the user interface modules When the appliance enters the standby state (for example, when a user does not control the operation of the appliance for a certain time), the user interface modules remain energized to react to the manipulations of the appliance. user of the appliance.
  • the power module control, power and control modules also remain powered to put the power module into operation when the user requests it.
  • the consumption of the appliance in standby state corresponds at least to the consumption of the power modules and the user interface modules, this energy consumption can be high, particularly in the case of a power table. cooking with a high number of inductors.
  • the object of the present invention is to propose an electrical system for managing the electrical charges of a household appliance, making it possible to reduce the electrical energy consumption of such a system when the appliance is in a standby state.
  • the present invention aims, in a first aspect, an electrical system for managing electrical charges of a household appliance.
  • the two control modules are turned off when the appliance is in a standby state, which reduces the consumption of the electrical management system and therefore the appliance.
  • a power supply module is spared in relation to known topologies, which further reduces the electrical energy consumption of the electrical management system.
  • the power module comprises switching means arranged respectively between the phases and the control modules and being controlled by the control means, the means of control being configured to cut power to the control modules by means of the switching means.
  • the electrical management system comprises user interface modules connected together and to said power module by a communication bus.
  • the communication bus allows the power module and each user interface module to be aware of the data transmitted by each of these elements.
  • the communication bus provides flexible links between the user interface modules and the control modules. Thus, it is not necessary to exclusively associate a user interface module with a control module. With this topology, the same user interface module can be associated with several control modules.
  • the power supply module when the appliance is in a standby state, the power supply module is de-energized and does not consume electrical energy.
  • the power module With the power module turned off, the power module is not powered and does not consume electrical energy either.
  • the additional power module comprises switching means arranged between the phase and the power supply module and being controlled by said control means, the control means being configured to cut off power to the power supply module. by means of switching means.
  • control means of the additional power module are powered by a power signal from the power module of the power module.
  • the control means remain available to respond to the manipulations of a user of the appliance.
  • control means of the additional power module receive the supply signal via the communication bus.
  • the use of the communication bus to supply power to the control means of the additional power module makes it possible to reduce the number of conducting wires in the electrical management system.
  • the power module comprises second switching means controlled by the control means, the control means being configured to cut off the supply of the power supply module and control means of the additional power module by means of the second means. of commutation.
  • the second switching means are used to cut off the power supply of the control means of the additional power module.
  • control means of the additional power module are reset by themselves after a power failure.
  • the assembly of the electrical circuits in the electrical management system is thus simplified and the cost of the electrical management system is reduced.
  • the present invention also relates to an appliance, comprising a set of electrical charges.
  • the appliance comprises an electric electrical charge management system according to the invention.
  • the invention is particularly applicable to an induction hob comprising a set of inductors and an electrical system for managing electrical charges according to the invention, the electrical charges being the inductors.
  • This appliance has similar characteristics and advantages to those described above in connection with the electrical system for managing electrical charges.
  • the electric charge management system can be used in an induction hob in which the electric charges are inductors, each inductor forming a cooking hearth.
  • the present invention is not limited to an induction hob but can be applied to any type of household appliance, and in particular another type of hob, a stove, a washing machine and / or or tumble dryer, dishwasher, oven.
  • the electrical charge management system represented at figure 1 comprises a power module 10 and an additional power module 20.
  • the power module 10 comprises two control modules 11 A, 11 B.
  • Each module of control 11 A, 11 B is supplied by a phase 1, 2 of an electrical distribution network and comprises components of the power electronics necessary for controlling the operation of at least one electrical load (not shown in the figure) .
  • These control modules are known to those skilled in the art and will not be described here.
  • the electrical charges can be inductors.
  • Each control module 11 A, 11 B controls the operation of at least one inductor.
  • each control module 11A, 11B generally controls the operation of two inductors, each inductor forming a cooking chamber.
  • the power module 10 controls and controls the operation of four inductors.
  • a cooking hearth is formed by more than one inductor, for example a cooking hearth may be formed by two concentric inductors.
  • the power module 10 controls and controls the operation of three inductors, each inductor forming a cooking zone.
  • the power module 10 has more than two control modules.
  • the power module 10 has three control modules, each control module controlling the operation of two inductors.
  • the power module 10 comprises two control modules 11 A, 11 B.
  • a power module 10 comprising two switching modules 11 A, 11 B is similar to that of a power module comprising a greater number of control modules.
  • an induction cooktop has a power module 10 and an additional power module 20, the power modules 10, 20 controlling and controlling a larger number of inductors, for example five or six inductors.
  • the power module 10 further comprises control means 12 configured to manage the operation of the power module 10.
  • the control means 12 are for example a microcontroller 12.
  • the control means 12 control and control the operation of a power microcontroller 13.
  • the power microcontroller 13 is a microcontroller dedicated solely to controlling the operation of the control modules 11A, 11B.
  • the functions of the power microcontroller 13 and the control means 12 can be grouped together at the same microcontroller.
  • the power module 10 further comprises a power supply module 14 generating a low voltage internal power supply V from the power supply received from the phase 1 of the electrical distribution network.
  • This internal power supply V is used to power the various electrical circuits of the power module 10, in particular the control means 12, the power microcontroller 13 and the control modules 11 A, 11 B.
  • the internal power supply V is a DC voltage of 5V or 12V.
  • the power supply module 14 generates more than one low-voltage internal power supply, for example DC voltages of 5V and 12V.
  • the voltage of the electrical distribution network or mains voltage has for example a value of 230 VRMS (325V peak value) for the French power grid.
  • mains voltage may have different values, depending on the power grid of the country in which we are located.
  • the control modules 11A, 11B receive power from phase 1, 2 of the power distribution network.
  • Switching means 15A, 15B are arranged respectively between the phases 1, 2 and the control modules 11A, 11B.
  • the switching means 15A, 15B may have an open state in which the control modules 11A, 11B are not powered by the phases 1, 2 respectively, and a closed state in which the modules of FIG. control 11A, 11B are powered by phases 1, 2 respectively.
  • the switching means 15A, 15B are power relays.
  • the control means 12 are configured to cut power to the power modules 11A, 11B by means of the switching means 15A, 15B when the appliance is in a standby state.
  • control means 12 are configured to put the switching means 15A, 15B in the open state or the closed state.
  • the electrical management system further includes user interface modules 30A, 30B, 30C through which a user controls the operation of the appliance.
  • a user controls the operation of the appliance.
  • the user can configure the power to be delivered by inductors forming cooking hobs.
  • the interface modules 30A, 30B, 30C are connected to each other and to the power module 10 via a communication bus 31.
  • An electric electrical charge management system comprising a power module 10 and at least one user interface module 30A, 30B, 30C can be used, for example, in an induction hob with four cooking hobs, each cooking zone. being generated by an inductor (representing an electric charge).
  • the management system when it manages additional electrical charges, it comprises at least one additional power module 20.
  • the electric charge management system shown in FIG. figure 1 comprises a power module 10 and a single additional power module 20.
  • the additional power module 20 comprises a control module 21 comprising the power electronics components for controlling the operation of at least one electrical load (of an inductor in the case of a table induction cooking).
  • a control module 21 generally manages two inductors.
  • the electrical management system represented at figure 1 can be used in an induction hob with six inductors, each inductor forming a cooking zone.
  • a cooking zone is formed by more than one inductor, for example two concentric inductors.
  • the additional power module 20 may comprise a greater number of control modules 21.
  • the additional power module 20 further comprises control means 22 configured to manage the operation of the additional power module 20.
  • control module 21 The operation of the control module 21 is controlled by a power microcontroller 23.
  • the additional power module 20 further comprises a power supply module 24 supplying electrical power to the control module 21 and the microcontroller 23.
  • control means 22 are powered by a supply signal coming from the power supply module 14 of the power module 10.
  • the control module 21 is powered by a phase 3 of the electrical distribution network.
  • Switching means 25 are arranged between phase 3 and the control module 21.
  • control module 21 the control means 22, the power microcontroller 23, the power supply module 24 and the switching means 25 of the additional power module 20 are respectively similar to the control modules 11A, 11B, module 12, microcontroller 13, power supply module 14 and switching means 15A, 15B of the power module 10.
  • the control means 22 are configured to cut off the supply of the power supply module 24 when the appliance is in the standby state.
  • the control module 22 is configured to put the switching means 25 in an open state that does not allow the supply coming from phase 3 to go to the control module 21, or in a closed state allowing the supply coming from the phase 3 to the control module 21.
  • the power module 10 is considered as a master power module 10 and the at least one additional power module 20 as a slave power module 20.
  • the power module 10 is called the master power module 10 and the additional power module 20 is called the slave power module 20.
  • the control modules 12, 22 When the appliance enters the standby state, for example when a predetermined period of time elapses without any operation of the appliance being requested by the user, the control modules 12, 22 the switching means 15A, 15B, 25 in the open state.
  • control modules 11A, 11B are disconnected from the phases 1, 2 by means of the switching means 15A, 15B and are therefore de-energized.
  • the power supply module 14 remains in operation in order to supply power to the control module 12 of the master power module 10, the control module 22 of the slave power module 20, the power microcontroller 13 and the user interface modules. 30A, 30B, 30C.
  • the power microcontroller 13 is kept energized in a reset state or reset state in which the power microcontroller 13 is inactive. When the power microcontroller 13 is in this reset state, its consumption is substantially zero.
  • control means 12 and the power microcontroller 13 are implemented by the same microcontroller, the reset function of the power microcontroller 13 is not implemented.
  • the control means 12 are in the standby state in order to remain available for the reception of an alarm signal coming from the communication bus 31.
  • the control means 12 leave the waking state when they receive a wake-up signal .
  • the power supply module 24, the control module 21 and the power microcontroller 23 are disconnected from the phase 3 by means of the switching means 25 and are therefore de-energized.
  • control means 12 of the master power module 10 the control means 22 of the slave power module 20 are in the standby state in order to remain available for receiving an alarm signal from the communication bus 31.
  • control means 22 of the slave power module 20 are powered by a supply signal coming from the power supply module 14 of the master power module 10.
  • the slave power module 20 only the control means 22 remain energized.
  • the power supply module 24, the control module 21 and the power microcontroller 23 remain de-energized.
  • the power consumption when the hob is in standby state is thus reduced compared to a conventional induction hob.
  • the standby power consumption for an induction hob with six cooking hobs comprising an electric charge management system according to the invention is about 400 mW.
  • This power consumption value is significantly lower than the consumption of an equivalent induction hob but using a conventional electric charge management system, this hob having an electrical consumption of about 700mW.
  • the supply signal from the power supply module 14 of the master power module 10 is received by the slave power module 20 via the communication bus 31.
  • the power modules 10, 20 and the user interface modules 30A, 30B, 30C are interconnected by the communication bus 31.
  • the communication bus 31 is of the mono-master multi-slave type. With this type of communication bus 31, the control means 12 of the master power module 10 are configured to manage the exchanges between the different power modules connected to the communication bus 31.
  • control means 12 control the operation of the second switching means 16 in the master power module 10 which controls the supply of all the electronic circuits connected to the communication bus 31.
  • the second switching means 16 comprise a switch 16.
  • control means 12 control the supply of the supply module 24 of the slave power module 20 by means of the switch 16.
  • control means 12 of the master power module 10 can cut off the power supply of the control means 22 of the slave power module by means of the switch 16.
  • the elements of the slave power module 20, and in particular the control means 22 and the power microcontroller 23 of the slave power module 24 are reset after a power failure for a predetermined time.
  • reset signals may be generated by the control means 12 of the master power module 10 and sent to the slave power module 20 via the communication bus 31.
  • the communication bus 31 has three lines, a first line corresponding to a supply signal, for example a DC voltage of 5V, a second line corresponding to the reference potential, and a third line corresponding to a communication line.
  • the communication bus 31 comprises an additional line corresponding to a second supply signal, for example a DC voltage of 12V.
  • each of the power modules 10, 20 and user interface modules 30A, 30B, 30C is aware of the data transmitted by the other power modules.
  • control module 11A, 11B, 21 it is not necessary to assign a user interface module to each control module 11A, 11B, 21 as in the prior art. Thanks to the electrical charge management system according to the invention, it is possible to produce, during the manufacture of the appliance, a single display module controlling several control modules 11 A, 11 B, 21.
  • the user interface modules 30A, 30B, 30C are in operation to receive and process user actions.
  • the user interface module 30A, 30B, 30C emits an alarm signal on the communication bus 31.
  • This signal The alarm clock is received by the master power module 10 and the slave power module 20.
  • the control means 12, 22 of the master and slave power modules 10, 20 come out of the standby state on receipt of this signal.
  • control means 12, 22 of the master and slave power modules 10 When the control means 12, 22 of the master and slave power modules 10, come out of the standby state, they control the closing of the switching means 15A, 15B, 25 of the master and slave power modules 10, respectively .
  • the modules which were de-energized are reconnected to the phases 1, 2, 3 and the control means 12 of the master power module 10 control the output of the reset state of the power microcontroller 13.
  • the appliance is thus ready for use.
  • an electrical charge management system comprising a single power module 10 is similar to that described for an electrical charge management system comprising a power module 10 and an additional power module 20 and can be understood from the above description.

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Abstract

Un système électrique de gestion des charges électriques d'un appareil électroménager, comporte un module de puissance (10) comportant : - au moins deux modules de commande (11A, 11 B), chaque module de commande (11A, 11 B) commandant le fonctionnement d'au moins une charge électrique et étant alimenté par une phase (1, 2) d'un réseau de distribution électrique, - un module d'alimentation électrique (14) alimentant en énergie électrique lesdits au moins deux modules de commande (11 A, 11 B), et - des moyens de contrôle (12) configurés pour couper l'alimentation desdits au moins deux modules (11 A, 11 B) de commande lorsque l'appareil électroménager est en état de veille. Mise en oeuvre dans une table de cuisson à induction.

Description

  • La présente invention concerne un système électrique de gestion des charges électriques d'un appareil électroménager.
  • Elle concerne également un appareil électroménager, notamment une table de cuisson à induction, comportant un tel système de gestion de charges électriques.
  • De manière générale, un appareil électroménager tel qu'une table de cuisson à induction comporte plusieurs modules de puissance, chaque module de puissance contrôlant le fonctionnement d'au moins une charge électrique, tel qu'un inducteur. Chaque module de puissance est alimenté par une phase d'un réseau de distribution électrique et est relié à un module d'interface utilisateur au moyen d'une liaison exclusive.
  • Les modules de puissance gèrent le fonctionnement des charges électriques en fonction des actions réalisées par un utilisateur sur les modules d'interface utilisateur.
  • Chaque module de puissance comporte notamment un module de commande des charges électriques, un module de contrôle gérant le fonctionnement du module de puissance et un module d'alimentation alimentant les différents circuits électriques du module de puissance, en particulier le module de contrôle et le module de commande.
  • Lorsque l'appareil électroménager se met en état de veille (par exemple, lorsqu'un utilisateur ne commande pas le fonctionnement de l'appareil électroménager pendant un certain temps), les modules d'interface utilisateur restent alimentés afin de réagir aux manipulations de l'utilisateur de l'appareil électroménager.
  • De même, les modules de commande, d'alimentation et de contrôle du module de puissance restent également alimentés afin de mettre en état de fonctionnement le module de puissance lorsque l'utilisateur le sollicite.
  • Ainsi, la consommation de l'appareil électroménager en état de veille correspond au moins à la consommation des modules de puissance et des modules d'interface utilisateur, cette consommation d'énergie pouvant être élevée, en particulier dans le cas d'une table de cuisson comportant un nombre élevé d'inducteurs.
  • La présente invention a pour but de proposer un système électrique de gestion des charges électriques d'un appareil électroménager, permettant de réduire la consommation d'énergie électrique d'un tel système lorsque l'appareil électroménager se trouve en état de veille.
  • A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un système électrique de gestion des charges électriques d'un appareil électroménager.
  • Selon l'invention, le système électrique de gestion comporte un module de puissance comportant :
    • deux modules de commande, chaque module de puissance commandant le fonctionnement d'au moins une charge électrique et étant alimenté par une phase d'un réseau de distribution électrique,
    • un module d'alimentation électrique alimentant en énergie électrique les modules de commande, et
    • des moyens de contrôle configurés pour couper l'alimentation des deux modules de commande lorsque l'appareil électroménager est en état de veille.
  • Ainsi, les deux modules de commande sont mis hors tension lorsque l'appareil électroménager est en état de veille, ce qui réduit la consommation du système électrique de gestion et par conséquent de l'appareil électroménager.
  • En outre, grâce à la topologie du système électrique de gestion, un module d'alimentation est épargné par rapport à des topologies connues, ce qui permet de réduire davantage la consommation d'énergie électrique du système électrique de gestion.
  • En pratique, le module de puissance comporte des moyens de commutation disposés respectivement entre les phases et les modules de commande et étant commandés par les moyens de contrôle, les moyens de contrôle étant configurés pour couper l'alimentation des modules de commande au moyen des moyens de commutation.
  • Avantageusement, le système électrique de gestion comporte des modules d'interface utilisateur reliés entre eux et audit module de puissance par un bus de communication.
  • Le bus de communication permet au module de puissance ainsi qu'à chaque module d'interface utilisateur d'avoir connaissance des données émises par chacun de ces éléments.
  • En outre, le bus de communication permet des liens flexibles entre les modules d'interface utilisateur et les modules de commande. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'associer de façon exclusive un module d'interface utilisateur à un module de commande. Avec cette topologie, un même module d'interface utilisateur peut être associé à plusieurs modules de commande.
  • Selon une caractéristique, le système électrique de gestion comporte en outre au moins un module de puissance supplémentaire comportant :
    • un module de commande commandant le fonctionnement d'au moins une charge électrique et étant alimenté par une phase d'un réseau de distribution électrique,
    • un module d'alimentation électrique alimentant en énergie électrique ledit module de commande, et
    • des moyens de contrôle configurés pour couper l'alimentation dudit module d'alimentation lorsque l'appareil électroménager est en état de veille.
  • Ainsi, lorsque l'appareil électroménager est en état de veille, le module d'alimentation est hors tension et ne consomme pas d'énergie électrique.
  • Le module d'alimentation étant hors tension, le module de puissance n'est pas alimenté et ne consomme pas non plus d'énergie électrique.
  • Par conséquent, la consommation de l'appareil électroménager en état de veille n'est pas incrémentée par l'ajout de charges électriques supplémentaires.
  • En pratique, le module de puissance supplémentaire comporte des moyens de commutation disposés entre la phase et le module d'alimentation électrique et étant commandés par lesdits moyens de contrôle, les moyens de contrôle étant configurés pour couper l'alimentation du module d'alimentation électrique au moyen des moyens de commutation.
  • Avantageusement, les moyens de contrôle du module de puissance supplémentaire sont alimentés par un signal d'alimentation provenant du module d'alimentation du module de puissance.
  • Ainsi, bien que le module d'alimentation électrique dans le module de puissance supplémentaire soit hors tension, les moyens de contrôle restent disponibles pour répondre aux manipulations d'un utilisateur de l'appareil électroménager.
  • En pratique, les moyens de contrôle du module de puissance supplémentaire reçoivent le signal d'alimentation via le bus de communication.
  • L'utilisation du bus de communication pour effectuer l'alimentation des moyens de contrôle du module de puissance supplémentaire permet de réduire le nombre de fils conducteurs dans le système électrique de gestion.
  • Avantageusement, le module de puissance comporte des seconds moyens de commutation commandés par les moyens de contrôle, les moyens de contrôle étant configurés pour couper l'alimentation du module d'alimentation et des moyens de contrôle du module de puissance supplémentaire au moyen des seconds moyens de commutation.
  • Ainsi, les seconds moyens de commutation permettent de couper l'alimentation des moyens de contrôle du module de puissance supplémentaire.
  • Grâce à cette caractéristique, les moyens de contrôle du module de puissance supplémentaire sont réinitialisés par eux-mêmes après une coupure de tension.
  • Par conséquent, la réinitialisation ou reset des moyens de contrôle du module de puissance supplémentaire par les moyens de contrôle du module de puissance n'est pas nécessaire.
  • Ainsi, la communication entre le module de puissance et le module de puissance supplémentaire via le bus de communication est simplifiée.
  • Le montage des circuits électriques dans le système électrique de gestion est ainsi simplifié et le coût du système électrique de gestion est réduit.
  • Selon un second aspect, la présente invention concerne également un appareil électroménager, comportant un ensemble de charges électriques.
  • Selon l'invention, l'appareil électroménager comporte un système électrique de gestion des charges électriques conforme à l'invention.
  • L'invention s'applique notamment pour une table de cuisson à induction comprenant un ensemble d'inducteurs et un système électrique de gestion des charges électriques conforme à l'invention, les charges électriques étant les inducteurs.
  • Cet appareil électroménager présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le système électrique de gestion de charges électriques.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • A l'unique dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif :
    • la figure 1 est un schéma représentant un système de gestion de charges électriques conforme à un mode de réalisation de l'invention.
  • On va décrire en référence à la figure 1 un système de gestion de charges électriques conforme à l'invention.
  • Par exemple, le système de gestion de charges électriques peut être utilisé dans une table de cuisson à induction dans laquelle les charges électriques sont des inducteurs, chaque inducteur formant un foyer de cuisson.
  • Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à une table de cuisson à induction mais peut s'appliquer à tout type d'appareil électroménager, et notamment un autre type de table de cuisson, une cuisinière, un lave-linge et/ou sèche-linge, un lave-vaisselle, un four.
  • Le système de gestion des charges électriques représenté à la figure 1 comporte un module de puissance 10 et un module de puissance supplémentaire 20.
  • Dans le mode de réalisation décrit, le module de puissance 10 comporte deux modules de commande 11 A, 11 B. Chaque module de commande 11 A, 11 B est alimenté par une phase 1, 2 d'un réseau de distribution électrique et comporte des composants de l'électronique de puissance nécessaire pour commander le fonctionnement d'au moins une charge électrique (non représentée sur la figure). Ces modules de commande sont connus de l'homme du métier et ne seront pas décrits ici.
  • Ainsi, par exemple dans le cas d'une table de cuisson à induction, les charges électriques peuvent être des inducteurs.
  • Chaque module de commande 11 A, 11 B commande le fonctionnement d'au moins un inducteur.
  • Dans le cas d'une table de cuisson à induction, chaque module de commande 11A, 11 B commande en général le fonctionnement de deux inducteurs, chaque inducteur formant un foyer de cuisson.
  • Ainsi, par exemple, dans une table de cuisson à induction, le module de puissance 10 contrôle et commande le fonctionnement de quatre inducteurs.
  • Bien entendu, il est possible qu'un foyer de cuisson soit formé par plus d'un inducteur, par exemple un foyer de cuisson peut être formé par deux inducteurs concentriques.
  • Dans un autre exemple, le module de puissance 10 contrôle et commande le fonctionnement de trois inducteurs, chaque inducteur formant un foyer de cuisson.
  • Dans un autre mode de réalisation, le module de puissance 10 comporte plus de deux modules de commande.
  • Par exemple pour une table de cuisson à induction avec six inducteurs formant respectivement six foyers de cuisson, le module de puissance 10 comporte trois modules de commande, chaque module de commande commandant le fonctionnement de deux inducteurs.
  • Dans le mode de réalisation décrit en référence à la figure 1, le module de puissance 10 comporte deux modules de commande 11 A, 11 B.
  • Le fonctionnement d'un module de puissance 10 comportant deux modules de commutation 11 A, 11 B est similaire à celui d'un module de puissance comportant un nombre supérieur de modules de commande.
  • Comme il est décrit ci-dessus, dans un autre exemple (celui représenté sur la figure 1), une table de cuisson à induction comporte un module de puissance 10 et un module de puissance supplémentaire 20, les modules de puissance 10, 20 contrôlant et commandant un plus grand nombre d'inducteurs, par exemple cinq ou six inducteurs.
  • Le module de puissance 10 comporte en outre des moyens de contrôle 12 configurés pour gérer le fonctionnement du module de puissance 10. Les moyens de contrôle 12 sont par exemple un microcontrôleur 12.
  • Les moyens de contrôle 12 contrôlent et commandent le fonctionnement d'un microcontrôleur de puissance 13. Le microcontrôleur de puissance 13 est un microcontrôleur dédié uniquement au contrôle du fonctionnement des modules de commande 11A, 11B.
  • Ainsi, l'exécution par le microcontrôleur de puissance 13 des logiciels commandant les modules de commande 11A, 11B n'ont pas d'interaction sur l'exécution des logiciels par les moyens de contrôle 12 et vice-versa.
  • Dans un autre mode de réalisation, les fonctions du microcontrôleur de puissance 13 et des moyens de contrôle 12 peuvent être regroupés au niveau d'un même microcontrôleur.
  • Le module de puissance 10 comporte en outre un module d'alimentation électrique 14 générant une alimentation interne V basse tension à partir de l'alimentation reçue de la phase 1 du réseau de distribution électrique.
  • Cette alimentation interne V est employée pour alimenter les différents circuits électriques du module de puissance 10, en particulier les moyens de contrôle 12, le microcontrôleur de puissance 13 et les modules de commande 11 A, 11 B.
  • Par exemple, l'alimentation interne V est une tension continue de 5V ou 12V.
  • Dans un autre exemple, le module d'alimentation électrique 14 génère plus d'une alimentation interne basse tension, par exemple des tensions continues de 5V et 12V.
  • La tension du réseau de distribution électrique ou tension de secteur présente par exemple une valeur de 230 VRMS (valeur de crête de 325V) pour le réseau électrique français.
  • Bien entendu, la tension de secteur peut présenter des valeurs différentes, en fonction du réseau électrique du pays dans lequel on se situe.
  • Les modules de commande 11 A, 11 B reçoivent l'alimentation provenant de la phase 1, 2 du réseau de distribution électrique.
  • Des moyens de commutation 15A, 15B sont disposés respectivement entre les phases 1, 2 et les modules de commande 11 A, 11 B.
  • Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de commutation 15A, 15B peuvent présenter un état ouvert dans lequel les modules de commande 11 A, 11B ne sont pas alimentés par les phases 1, 2 respectivement, et un état fermé dans lequel les modules de commande 11A, 11 B sont alimentés par les phases 1, 2 respectivement.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens de commutation 15A, 15B sont des relais de puissance.
  • Les moyens de contrôle 12 sont configurés pour couper l'alimentation des modules de puissance 11 A, 11 B au moyen des moyens de commutation 15A, 15B lorsque l'appareil électroménager est en état de veille.
  • Ainsi, les moyens de contrôle 12 sont configurés pour mettre les moyens de commutation 15A, 15B dans l'état ouvert ou l'état fermé.
  • Le système électrique de gestion comporte en outre des modules d'interface utilisateur 30A, 30B, 30C à travers lesquels un utilisateur commande le fonctionnement de l'appareil électroménager. En particulier, dans le cas d'une table de cuisson à induction, l'utilisateur peut configurer la puissance à délivrer par les inducteurs formant des foyers de cuisson.
  • Les modules d'interface 30A, 30B, 30C sont reliés entre eux et au module de puissance 10 par un bus de communication 31.
  • Ainsi, lorsqu'un utilisateur réalise une action sur un des modules d'interface 30A, 30B, 30C, des signaux sont générés et transmis au module de puissance 10 à travers le bus de communication 31.
  • Un système électrique de gestion des charges électriques comportant un module de puissance 10 et au moins un module d'interface utilisateur 30A, 30B, 30C peut être utilisé par exemple dans une table de cuisson à induction avec quatre foyers de cuisson, chaque foyer de cuisson étant généré par un inducteur (représentant une charge électrique).
  • Dans un mode de réalisation, lorsque le système de gestion gère des charges électriques supplémentaires, il comporte au moins un module de puissance supplémentaire 20. Par exemple le système de gestion de charges électriques représenté à la figure 1 comporte un module de puissance 10 et un seul module de puissance supplémentaire 20.
  • Bien entendu, le nombre de modules de puissance supplémentaires pourrait être supérieur.
  • Dans le mode de réalisation décrit, le module de puissance supplémentaire 20 comporte un module de commande 21 comportant les composants d'électronique de puissance pour commander le fonctionnement d'au moins une charge électrique (d'un inducteur dans le cas d'une table de cuisson à induction).
  • Comme décrit ci-dessous, dans le cas d'une table de cuisson à induction, un module de commande 21 gère en général deux inducteurs.
  • Ainsi, le système électrique de gestion représenté à la figure 1 peut être utilisé dans une table de cuisson à induction avec six inducteurs, chaque inducteur formant un foyer de cuisson.
  • Comme indiqué ci-dessous, dans un autre exemple, un foyer de cuisson est formé par plus d'un inducteur, par exemple deux inducteurs concentriques.
  • Dans d'autres modes de réalisation, le module de puissance supplémentaire 20 peut comporter un nombre supérieur de modules de commande 21.
  • Le module de puissance supplémentaire 20 comporte en outre des moyens de contrôle 22 configurés pour gérer le fonctionnement du module de puissance supplémentaire 20.
  • Le fonctionnement du module de commande 21 est contrôlé par un microcontrôleur de puissance 23.
  • Le module de puissance supplémentaire 20 comporte en outre un module d'alimentation électrique 24 alimentant en énergie électrique le module de commande 21 et le microcontrôleur 23.
  • On notera que les moyens de contrôle 22 sont alimentés par un signal d'alimentation provenant du module d'alimentation 14 du module de puissance 10.
  • Le module de commande 21 est alimenté par une phase 3 du réseau de distribution électrique.
  • Des moyens de commutation 25 sont disposés entre la phase 3 et le module de commande 21.
  • Le module de commande 21, les moyens de contrôle 22, le microcontrôleur de puissance 23, le module d'alimentation électrique 24 et les moyens de commutation 25 du module de puissance supplémentaire 20 sont respectivement similaires aux modules de commande 11A, 11 B, module de contrôle 12, microcontrôleur 13, module d'alimentation électrique 14 et moyens de commutation 15A, 15B du module de puissance 10.
  • Les moyens de contrôle 22 sont configurés pour couper l'alimentation du module d'alimentation 24 lorsque l'appareil électroménager est en état de veille. Ainsi, le module de contrôle 22 est configuré pour mettre les moyens de commutation 25 en état ouvert ne laissant pas passer l'alimentation provenant de la phase 3 vers le module de commande 21, ou en état fermé laissant passer l'alimentation provenant de la phase 3 vers le module de commande 21.
  • On va ensuite décrire le fonctionnement d'un système électrique de gestion comme celui représenté à la figure 1, en particulier le fonctionnement lorsque l'appareil électroménager est en état de veille.
  • Dans le cas d'un système électrique de gestion comportant au moins un module de puissance supplémentaire 20, le module de puissance 10 est considéré comme un module de puissance maître 10 et le au moins un module de puissance supplémentaire 20 comme un module de puissance esclave 20.
  • Ainsi, dans la suite de la description, le module de puissance 10 est nommé module de puissance maître 10 et le module de puissance supplémentaire 20 est nommé module de puissance esclave 20.
  • Lorsque l'appareil électroménager se met en état de veille, par exemple lorsqu'une période prédéterminée de temps s'est écoulée sans qu'aucun fonctionnement de l'appareil électroménager soit demandé par l'utilisateur, les modules de contrôle 12, 22 mettent les moyens de commutation 15A, 15B, 25 en état ouvert.
  • Ainsi, dans le module de puissance maître 10, les modules de commande 11 A, 11B sont déconnectés des phases 1, 2 au moyen des moyens de commutation 15A, 15B et sont donc hors tension.
  • Le module d'alimentation 14 reste en fonctionnement afin d'alimenter notamment le module de contrôle 12 du module de puissance maître 10, le module de contrôle 22 du module de puissance esclave 20, le microcontrôleur de puissance 13 et les modules d'interface utilisateur 30A, 30B, 30C.
  • Le microcontrôleur de puissance 13 est maintenu sous tension dans un état de reset ou état de remise à zéro dans lequel le microcontrôleur de puissance 13 est inactif. Lorsque le microcontrôleur de puissance 13 est dans cet état de reset sa consommation est sensiblement nulle.
  • Bien entendu, lorsque les moyens de contrôle 12 et le microcontrôleur de puissance 13 sont mis en oeuvre par un même microcontrôleur, la fonction de reset du microcontrôleur de puissance 13 n'est pas mise en oeuvre.
  • Les moyens de contrôle 12 sont en état de veille afin de rester disponibles pour la réception d'un signal de réveil provenant du bus de communication 31. Les moyens de contrôle 12 sortent de l'état de veille lorsqu'ils reçoivent un signal de réveil.
  • Dans le module de puissance esclave 20, le module d'alimentation 24, le module de commande 21 et le microcontrôleur de puissance 23 sont déconnectés de la phase 3 au moyen des moyens de commutation 25 et sont donc hors tension.
  • Comme pour les moyens de contrôle 12 du module de puissance maître 10, les moyens de contrôle 22 du module de puissance esclave 20 sont en état de veille afin de rester disponibles pour la réception d'un signal de réveil provenant du bus de communication 31.
  • On notera que les moyens de contrôle 22 du module de puissance esclave 20 sont alimentés par un signal d'alimentation provenant du module d'alimentation 14 du module de puissance maître 10.
  • Ainsi, dans le module de puissance esclave 20, seuls les moyens de contrôle 22 restent alimentés. Le module d'alimentation 24, le module de commande 21 et le microcontrôleur de puissance 23 restent hors tension. La consommation de puissance électrique lorsque la table de cuisson est en état de veille est ainsi réduite par rapport à une table de cuisson à induction classique.
  • A titre d'exemple nullement limitatif, la consommation en état de veille pour une table de cuisson à induction avec six foyers de cuisson comportant un système de gestion de charges électriques conforme à l'invention est d'environ 400 mW. Cette valeur de consommation électrique est fortement inférieure à la consommation d'une table de cuisson à induction équivalente mais utilisant un système de gestion de charges électriques classique, cette table de cuisson ayant une consommation électrique d'environ 700mW.
  • Le signal d'alimentation provenant du module d'alimentation 14 du module de puissance maître 10 est reçu par le module de puissance esclave 20 via le bus de communication 31.
  • Les modules de puissance 10, 20 et les modules d'interface d'utilisateur 30A, 30B, 30C sont reliés entre eux par le bus de communication 31.
  • Dans un mode de réalisation, le bus de communication 31 est de type mono-maître multi-esclaves. Avec ce type de bus de communication 31, les moyens de contrôle 12 du module de puissance maître 10 sont configurés pour gérer les échanges entre les différents modules de puissance connectés au bus de communication 31.
  • Par exemple, les moyens de contrôle 12 commandent le fonctionnement des seconds moyens de commutation 16 dans le module de puissance maître 10 qui contrôle l'alimentation de tous les circuits électroniques connectés au bus de communication 31.
  • Dans un mode de réalisation, les seconds moyens de commutation 16 comportent un interrupteur 16.
  • Ainsi, les moyens de contrôle 12 commandent l'alimentation du module d'alimentation 24 du module de puissance esclave 20 au moyen de l'interrupteur 16.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens de contrôle 12 du module de puissance maître 10 peuvent couper l'alimentation des moyens de contrôle 22 du module de puissance esclave au moyen de l'interrupteur 16.
  • Dans ce mode de réalisation, les éléments du module de puissance esclave 20, et en particulier les moyens de contrôle 22 et le microcontrôleur de puissance 23 du module de puissance esclave 24 sont réinitialisés après une coupure de l'alimentation pendant un temps prédéterminé.
  • Il est ainsi évité le contrôle de la réinitialisation ou du reset des éléments du module de puissance esclave 20 par les moyens de contrôle 12 du module de puissance maître 10.
  • Bien entendu, dans un autre mode de réalisation, des signaux de reset peuvent être générés par les moyens de contrôle 12 du module de puissance maître 10 et envoyés au module de puissance esclave 20 via le bus de communication 31.
  • Dans un mode de réalisation, le bus de communication 31 comporte trois lignes, une première ligne correspondant à un signal d'alimentation, par exemple une tension continue de 5V, une deuxième ligne correspondant au potentiel de référence, et une troisième ligne correspondant à une ligne de communication.
  • Dans un autre mode de réalisation, le bus de communication 31 comporte une ligne supplémentaire correspondant à un deuxième signal d'alimentation, par exemple une tension continue de 12V.
  • Grâce à l'utilisation d'un tel bus de communication 31, chacun des modules de puissance 10, 20 et des modules d'interface utilisateur 30A, 30B, 30C a connaissance des données émises par les autres modules de puissance.
  • En outre, il n'est pas nécessaire d'attribuer un module d'interface utilisateur à chaque module de commande 11A, 11 B, 21 comme dans l'art antérieur. Grâce au système de gestion de charges électriques conforme à l'invention, il est possible de réaliser lors de la fabrication de l'appareil électroménager, un seul module d'affichage contrôlant plusieurs modules de commande 11 A, 11 B, 21.
  • Lorsque l'appareil électroménager est en état de veille, les modules d'interface utilisateur 30A, 30B, 30C sont en fonctionnement afin de pouvoir recevoir et traiter des actions d'un utilisateur.
  • Ainsi, lorsque l'utilisateur réalise une action sur l'un des modules d'interface utilisateur 30A, 30B, 30C, le module d'interface utilisateur 30A, 30B, 30C émet un signal de réveil sur le bus de communication 31. Ce signal de réveil est reçu par le module de puissance maître 10 et le module de puissance esclave 20. Les moyens de contrôle 12, 22 des modules de puissance maître et esclave 10, 20 sortent de l'état de veille à la réception de ce signal.
  • Lorsque les moyens de contrôle 12, 22 des modules de puissance maître et esclave 10, 20 sortent de l'état de veille, ils commandent la fermeture des moyens de commutation 15A, 15B, 25 des modules de puissance maître et esclave 10, 20 respectivement.
  • Ainsi, les modules qui étaient hors tension sont reconnectés aux phases 1, 2, 3 et les moyens de contrôle 12 du module de puissance maître 10 commandent la sortie de l'état de reset du microcontrôleur de puissance 13.
  • En outre, l'alimentation du module d'alimentation 24 du module de puissance esclave 20 est rétablie.
  • L'appareil électroménager est ainsi prêt pour être utilisé.
  • Le fonctionnement d'un système de gestion de charges électriques comportant un seul module de puissance 10 est similaire à celui décrit pour un système de gestion de charges électriques comportant un module de puissance 10 et un module de puissance supplémentaire 20 et peut être compris de la description ci-dessus.

Claims (11)

  1. Système électrique de gestion des charges électriques d'un appareil électroménager, caractérisé en ce qu'il comporte un module de puissance (10) comportant :
    - au moins deux modules de commande (11A, 11 B), chaque module de commande (11A, 11 B) commandant le fonctionnement d'au moins une charge électrique et étant alimenté par une phase (1, 2) d'un réseau de distribution électrique,
    - un module d'alimentation électrique (14) alimentant en énergie électrique lesdits au moins deux modules de commande (11A, 11B), et
    - des moyens de contrôle (12) configurés pour couper l'alimentation desdits au moins deux modules (11A, 11 B) de commande lorsque l'appareil électroménager est en état de veille.
  2. Système électrique de gestion conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le module de puissance (10) comporte des moyens de commutation (15A, 15B) respectivement entre les phases (1, 2) et les modules de commande (11A, 11 B) et étant commandés par les moyens de contrôle (12), les moyens de contrôle (12) étant configurés pour couper l'alimentation des modules de commande (11A, 11 B) au moyen desdits moyens de commutation (15A, 15B).
  3. Système électrique de gestion conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des modules d'interface utilisateur (30A, 30B, 30C) reliés entre eux et audit module de puissance (10) par un bus de communication (31).
  4. Système électrique de gestion conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un module de puissance supplémentaire (20) comportant :
    - au moins un module de commande (21) commandant le fonctionnement d'au moins une charge électrique et étant alimenté par une phase (3) d'un réseau de distribution électrique,
    - un module d'alimentation électrique (24) alimentant en énergie électrique ledit au moins module de commande (21), et
    - des moyens de contrôle (22) configurés pour couper l'alimentation électrique dudit module d'alimentation électrique (24) lorsque l'appareil électroménager est en état de veille.
  5. Système électrique de gestion conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le module de puissance supplémentaire (20) comporte des moyens de commutation (25) disposés entre la phase (3) et le module d'alimentation électrique (24) et étant commandés par lesdits moyens de contrôle (22), les moyens de contrôle (22) étant configurés pour couper l'alimentation du module d'alimentation électrique (24) au moyen desdits moyens de commutation (25).
  6. Système électrique de gestion conforme aux revendications 3, et 4 ou 5, caractérisé en ce que les modules d'interface (30A, 30B, 30C) utilisateur sont reliés en outre au module de puissance supplémentaire (20) par ledit bus de communication (31).
  7. Système électrique de gestion conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (22) dudit module de puissance supplémentaire (20) sont alimentés par un signal d'alimentation provenant dudit module d'alimentation électrique (14) du module de puissance (10).
  8. Système électrique de gestion conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (22) dudit module de puissance supplémentaire (20) reçoivent le signal d'alimentation via ledit bus de communication (31).
  9. Système électrique de gestion conforme à l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le module de puissance (10) comporte des seconds moyens de commutation (16) commandés par lesdits moyens de contrôle (12), les moyens de contrôle (12) du module de puissance (10) étant configurés pour couper l'alimentation du module d'alimentation (24) et des moyens de contrôle (22) dudit module de puissance supplémentaire (20) au moyen desdits seconds moyens de commutation (16).
  10. Appareil électroménager, notamment table de cuisson, comportant un ensemble de charges électriques, et étant caractérisé en ce qu'il comporte un système électrique de gestion des charges électriques conforme à l'une des revendications précédentes.
  11. Appareil électroménager conforme à la revendication précédente caractérisé en ce que les charges électriques sont des moyens de chauffage, notamment des inducteurs.
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