EP3218982A1 - Technique de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local - Google Patents

Technique de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local

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EP3218982A1
EP3218982A1 EP15805581.4A EP15805581A EP3218982A1 EP 3218982 A1 EP3218982 A1 EP 3218982A1 EP 15805581 A EP15805581 A EP 15805581A EP 3218982 A1 EP3218982 A1 EP 3218982A1
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EP
European Patent Office
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consumption
processing unit
battery
phase
duration
Prior art date
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Application number
EP15805581.4A
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German (de)
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Inventor
Fabrice Fontaine
Han YAN
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Orange SA
Original Assignee
Orange SA
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Publication date
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    • Y04S20/242—Home appliances

Definitions

  • the invention relates to energy optimization, and more specifically to a technique for managing the electrical power consumed by one or more connected home devices within a local communication network.
  • a home has many domestic devices likely to consume significant electrical power, such as household appliances such as a dishwasher, a washing machine or a dryer. Such devices consume electricity irregularly in different phases of operation. Certain operating phases are thus highly consuming compared to others and lead to a peak in consumption. This phenomenon is amplified, when a user decides to operate several domestic devices at the same time, the power consumption of these is added. Such simultaneous operation of several energy-hungry devices then produces a peak consumption, potentially significant if the operating phases of the different machines in operation maximize the power consumed at the same time. Such a spike in consumption is often noted in the early evening, when an individual returning from work launches phases of operation of one or more household appliances in his home.
  • a first existing solution to reduce such consumption peaks is to encourage the user of household devices not to exceed a maximum power consumption, as does the "Ecowatt” program in France. Similarly, the user may be encouraged to consume more during the days and times of the day with low overall consumption, if necessary through cheaper rates such as for example in the "off-peak hours” contracts. And EDF's "Tempo” in France. Nevertheless, if such a solution relies mainly on the goodwill of the user, its results are highly random and may require action on the part of the user.
  • One of the aims of the invention is to remedy the shortcomings / disadvantages of the state of the art and / or to make improvements thereto.
  • the invention relates to a method for managing the power consumption in a local communication network, comprising at least one device, the operation of said device having at least one operating phase.
  • the method comprises the following steps implemented by a data processing unit:
  • the information device relating to at least one operating phase of the device, the information relating to an operating phase comprising a power consumed by said device during this phase and an estimated duration of said phase;
  • Consumption in the local network may have one or more levels of consumption, more or less high. These consumption levels depend on the use of devices in the local network.
  • the operating phase for which information is sent by the device corresponds to a current or future operation phase.
  • the device has real-time information that depends on both technical characteristics of the device, programming actions and / or interaction of a user on the device, local parameters measured by the device (for example, for a washing machine: weight of the laundry, temperature of the water or air, degree of dirt of the laundry ).
  • Such a management method thus makes it possible to smooth the power consumption in a local network without requiring actions on the part of the user or to degrade the quality of the services provided by the device or devices of the local network.
  • One or more levels of consumption can thus be compensated in the local network. It is thus possible to limit the consumption peaks that can occur on the network of an energy supplier.
  • the reception of information relating to an operating phase of a device is implemented following a detection of an operating phase modification of the device.
  • a modification of an operating phase corresponds, for example, to the start of a new operating phase or even to the user being able to pause an operating phase.
  • the performances of the smoothing of the consumption are thus improved.
  • the operating phase modification of the device is detected following receipt of a notification from the device.
  • the device notifies the processing unit of any change in the operating phase, which thus makes it possible to adapt the level of discharge of the battery according to this modification.
  • the reception of information relating to a phase of operation of the device is implemented repeatedly.
  • the level of discharge required from the battery (s) present in the local network can thus be adapted.
  • a step of charging the battery is implemented following the execution of the discharge command. This makes it possible to use periods during which the power consumption is low to recharge the battery or batteries and to smooth over time the power consumption in the local network.
  • the battery (s) can be recharged from the utility's grid.
  • the battery or batteries can also be associated with a renewable energy system, for example by means of solar panels or wind turbines. Such a battery charging is indeed of economic interest for the user of the local network.
  • the compensated consumption stage is associated with the simultaneous use of a plurality of home devices of the local network. Use multiple devices simultaneously causes high consumption levels, which it is better to compensate.
  • the steps of determining an output current to be delivered and sending a discharge command are performed for a plurality of consumption stages, until a complete discharge of the battery. This makes it possible to make the best use of the resources available in the local network and to smooth over time the power consumption in the local network.
  • the method further comprises a step of identifying a consumption level to be compensated by comparison between two successive consumption levels.
  • the invention relates to a processing unit, capable of being connected to a local communication network, said local network comprising at least one device, the operation of said device having at least one operating phase.
  • This treatment unit comprises:
  • a determination module arranged to determine a predicted power consumption in the local network for the duration of operation of said device in the form of at least one consumption stage and an associated duration of duration and, for a consumption level an output current to be delivered by said at least one battery to at least partially compensate said bearing;
  • the invention relates to a gateway comprising a data processing unit according to the second aspect.
  • the invention relates to a system for managing the electrical consumption in a local communication network, comprising at least one device, the operation of said device having at least one operating phase, at least one battery, arranged to receive a discharge command comprising an output current to be delivered and to execute said command, and a processing unit according to the second aspect.
  • the invention relates to a program for a processing unit, comprising program code instructions for controlling the execution of the steps of the management method according to the first aspect, when this program is executed by the unit.
  • processing device and a recording medium readable by a processing unit on which a program for a unit is recorded.
  • FIG. 1 represents a system for managing the power consumption in a local area network according to a particular embodiment
  • Figures 2a, 2b respectively illustrate the different operating phases of a dishwasher and a washing machine and Figure 2c illustrates the power consumption resulting from a simultaneous use of these two devices;
  • Figures 3a, 3b, 3c and 3d illustrate an implementation of a method of managing the power consumption in a local area network for a system comprising a dishwasher and a washing machine;
  • FIG. 4 schematically shows a processing unit according to a particular embodiment
  • Figure 5 is a diagram schematically an implementation of a method for managing the power consumption in a local area network according to a particular embodiment
  • Figure 6 is a diagram schematically an implementation of a step of determining a battery usage program according to a particular embodiment.
  • FIG. 1 represents, in its environment, a system for managing electricity consumption within a local communication network 3.
  • local communication network is meant a LAN type network ("Local Access Network”).
  • This network can be in particular a home network or a corporate network.
  • An access gateway 30 allows devices of the local network 3 to access an extended communication network 1 or WAN (for "Wide Area Network"), such as the Internet.
  • the local network can be both a wired Ethernet network, according to the IEEE 802.3 standard, a wireless network type Wi-Fi, according to the IEEE 802.11, or 3G or a combination of both.
  • the link can be direct, or use an intermediate device such as CPL boxes.
  • the gateway 30 of the local network 3 is by definition the heart of a local communication network.
  • the devices of the local network may be a set-top box, a mobile terminal, such as a smartphone or tablet. In the context of a home automation network, it is also devices or equipment of household appliances, alarm systems, sensors.
  • the devices of the local network can receive data from other devices of the local area network or devices connected to the extended communication network and send data to a network device. local or connected to the extended communication network.
  • the next step is the management of electricity consumption in the local network.
  • FIG. 1 In Figure 1 are shown home devices 31-33.
  • these household devices are household appliances such as a refrigerator 31, a dishwasher 32, a dryer, a washing machine 33, a freezer, etc. No limitation is attached to the type of these household devices. It can be any device on the local network that has a wired or wireless network connection.
  • the dishwasher 32 has a first wash phase, a pause phase, a second wash phase and a drying phase.
  • the washing machine 33 has a washing phase and a spin phase.
  • each operating phase of a device of the local network may be associated a power consumed, such as the maximum power consumed, by this device during this phase.
  • a power consumed such as the maximum power consumed
  • each phase may be associated the average power consumed by this device.
  • At each operating phase of a device can also be associated a duration of the phase.
  • the dishwasher 32 may have a first phase of operation corresponding to a first wash of a duration of 25 minutes with a power consumption of 1400 Watts, a second phase of operation a duration of 20 minutes with a power consumption of 50 Watts corresponding to a pause phase, a third phase of operation corresponding to a second wash phase a duration of 30 minutes with a power consumption of 1600 Watts and a fourth phase of operation corresponding to a drying phase of a duration of 5 minutes with a power consumption of 50 Watts.
  • the washing machine 33 may have a first phase of operation corresponding to a washing phase of a duration of 25 minutes with a power consumption of 400 Watts and a second phase operating mode corresponding to a spinning phase lasting 30 minutes with a power consumption of 1000 Watts.
  • a battery 34 able to discharge on command of a control device, is also connected to the local area network 3.
  • the battery 34 is also able to load on command of a control device.
  • the battery 34 can be recharged from the energy provider's network.
  • the battery 34 can also be associated with a renewable energy system, for example by means of solar panels or wind turbines. Such charging of the battery is indeed of economic interest for the user of the local network.
  • the local network represented in FIG. 1 corresponds to an exemplary embodiment. No limitation is attached to the number of devices, batteries, or their type.
  • the system also comprises a data processing unit 300, not shown in FIG. 1, capable of being connected to the local area network 3 and configured to manage the power consumption in the local area network 3.
  • the data processing unit can be integrated in a dedicated device, or in one of the devices of the local network 3, in particular in the gateway 30 of the network.
  • the access gateway 30, because of its central role in the local network, can in particular control the execution of the method, playing the role of the battery control device 34. Indeed, all the devices of the local network 3 are connected to it and by its routing function, it communicates with these devices.
  • the access gateway 30 controls the local network 3, and therefore naturally has a coordinator position.
  • processing unit 300 is integrated with the digital TV decoder.
  • the data processing unit 300 is integrated with a device external to the local network, such as a device of a service provider, for example a device of the electricity supplier of the user. of the local network.
  • a device external to the local network such as a device of a service provider, for example a device of the electricity supplier of the user. of the local network.
  • the data processing unit 300 first obtains information relating to one or more operating phases of the devices of the local network. It is emphasized here that the management method can be implemented for one or more devices of the local network. It is not necessary for all the devices of the local network to provide information relating to their operating phases. The management method can indeed make it possible to smooth the power consumption for a single device.
  • These devices are operated by the user and their operation will go through one or more phases each potentially having a different power consumption.
  • the information obtained by the processing unit and relating to an operating phase for one of these devices includes in particular a predicted consumption by the device during this phase.
  • the forecast consumption corresponds to a power consumed during this phase.
  • the processing unit 300 determines an output current to be delivered by the battery 34 to compensate for all or part of the power consumed by one or more devices during a time interval from the acquired information.
  • This time interval corresponds to the duration of an operating phase for a single device or to a part of an operating phase of a device when several devices are in use.
  • different phases are observed, corresponding to consumption levels, for which it is possible to determine the expected power consumption and the associated dwell time. Only consumption levels at the local network level having a high value relative to other levels are thus compensated. These levels correspond to consumption peaks in the local network.
  • a consumption stage to be compensated can be identified iteratively by comparison between two successive consumption levels.
  • Consumption peaks may also correspond to consumption levels whose power consumption is greater than a threshold value. It is understood that there are many methods for identifying levels of consumption to compensate without the need to identify them here exhaustively.
  • the processing unit 300 then sends the battery an output current discharge control determined for the duration corresponding to the consumption stage, to compensate for all or part of the selected consumption level.
  • the processing unit sends a charge command to the battery 34.
  • the power consumption in the local network 3 is smoothed and certain consumption levels associated with high power values (or consumption peaks) are compensated.
  • a first consumption level of 25 minutes with a consumed power of 1800 Watts is observed.
  • second consumption stage with a duration of 20 minutes with a power consumption of 1050 Watts
  • third consumption level with a duration of 10 minutes with a power consumption of 2600 Watts
  • fourth consumption stage with a duration of 20 minutes with a power consumption of 1600 Watts
  • fifth consumption level of a duration of 5 minutes with a power consumption of 50 Watts.
  • the processing unit determines for example that the consumption is high during the third consumption stage and commands the battery to contribute to the power supply of the local network by discharging.
  • the processing unit can also smooth the consumption during the first consumption stage. Various embodiments are thus possible in order to smooth all or part of the consumption levels in the local network.
  • the management method runs autonomously. No action is required for the user. For example, the user does not have to decide to turn on his dishwasher. The user must not also define a list of priority devices.
  • the devices of the local network are not modified because of the implementation of the management method. No power off of a device is performed. The efficiency of these devices is thus optimum.
  • the battery is recharged during periods for which the power consumption in the local network is lower. When the battery is associated with a renewable energy system, its charging is done transparently for the electricity supplier. No change in power consumption is thus made during periods corresponding to low consumption in the local network.
  • the exchanges between the processing unit 300 and the devices 31-34 of the local network 3 are in accordance with the UPnP network protocol, for "Universal Plug and Play", promulgated by the UPnP forum. .
  • the purpose of UPnP is to enable devices to easily connect and communicate within such a network. It is a set of communication protocols based on the IP (Internet Protocol, basic protocol for Internet type networks). To control network devices, the UPnP protocol uses control points. The processing unit then acts as a UPnP checkpoint and interacts with local network devices through UPnP services and actions provided by them.
  • a checkpoint emits classically to the various devices of the local network of the so-called discovery messages in order to obtain in return a description of the devices corresponding to the request. These discovery messages are most often issued in point-to-multipoint communication mode, also called multicast, from the control point to the devices.
  • a device compatible with the UPnP standard responds to these request messages, and additionally transmits, at regular frequency, presence messages to signify that it is active and connected on the network.
  • the devices 31-33 implement a UPnP service, hereinafter called “Appliance”, to share with the processing unit information relating to their operating phases.
  • This service includes the following three actions:
  • the battery 34 implements a UPnP service, hereinafter called “Battery”, comprising the following actions:
  • the "Battery” service also includes a StartCharge action to start the charging of the battery (and thus to stop its discharge).
  • a discovery step E1 the processing unit 300 implements a discovery process of the home devices 31-33 connected to the local network and battery (s) available (s) in the local network.
  • the processing unit 300 can receive messages sent by each home device and by each battery when connected to the LAN, for example when they are powered up, or for a home device, when launching a phase of operation by a user.
  • a message may include a URL address to access an XML file including data static to give a description of the domestic device.
  • the messages exchanged between the processing unit 300 and the home devices 31-33 are in accordance with the UPnP protocol. These different devices implement the "Appliance” service described above.
  • the messages exchanged between the processing unit 300 and the battery 34 are in accordance with the UPnP protocol.
  • the processing unit and the battery implement the "Battery" service described above.
  • the SSDP protocol makes it possible to discover services offered on a network, such as the "Appliance” service and the "Battery” service.
  • the SSDP protocol is defined by the IETF in a draft-cai-ssdp-vl-03.txt "Simple Service Discovery Protocol / 1.0 Operating without an Arbiter" of October 1999.
  • These messages may be “alive” SSDP messages sent to a multicast address by the home devices for the "Appliance” service and by the battery 34 for the "Battery” service.
  • NT urn: schemas-upnp- org: service: appliance: 1
  • NTS ssdp: alive
  • NT urn: schemas-upnp-org: service: battery: l
  • NTS ssdp: alive
  • the processing unit 300 can itself initiate a discovery process of domestic devices offering the service "Appliance". It is the same for the service "Battery". Such a process can be initiated when connecting the processing unit to the network to detect devices that would already be connected to it, especially in the case where the devices remain connected to the network permanently when powered.
  • the processing unit then sends a request message on the network, for example of the "M-SEARCH request” type.
  • the devices offering these services identify themselves to the processing unit by transmitting notification messages as described above.
  • a step E2 the processing unit is waiting for a timer to expire (main loop). This delay is for example of the order of five seconds.
  • a detection step E3 the processing unit determines whether a new device has been detected. More specifically, the processing unit determines whether it has received an "alive" SSDP message.
  • the processing unit obtains static data provided by the newly discovered home device 31-33 or battery 34.
  • the processing unit can access this data in the form of an HTML file by means of the URL address included in the message transmitted by the home device or the battery.
  • This static data gives a description of a device and may include a serial number, the manufacturer's name, the device model, a device type, a software version etc. This allows the processing unit to maintain an inventory of devices connected to the local network and likely to consume energy.
  • a recording step E5 the processing unit can send to each new domestic device 31-33 discovered a subscription message so that in the future this device notifies the processing unit 300 the events such as starting, pausing, or ending an operating phase.
  • the start, the pause or the end of a phase are indeed particular moments during which the consumed power may change and following which the device concerned can update its estimate of the durations and consumption cycles to come.
  • the knowledge of these events by the processing unit is therefore necessary for it to maintain its consumption forecasts and to try to smooth consumption as much as possible.
  • Such a subscription message may contain a URL response address to which the home device must send its notification messages to warn the processing unit of the occurrence of an event.
  • steps E1 to E5 allow the processing unit to be aware of the devices connected to the network. With regard to the domestic devices 31-33, the processing unit requires to be warned of the operating phase changes of these devices. The processing unit then implements step E2 (main loop). When in step E3, no new device has been detected, during an event detection step E6, the processing unit 300 determines that an operation phase change has occurred, c. that is, a new operating phase has started on a home device or the user has paused one of the operation phases. The processing unit 300 can make this determination on receipt of a notification message sent by the home device itself.
  • HOST delivery host: delivery port
  • CONTENT-TYPE text / xml
  • NTS upnp: propchange
  • the processing unit receives this notification message following the subscription made in step E5 or following a query through the GetCurrentCyclelnfo action of the "Appliance" service.
  • the processing unit obtains information relating to one or more operating phases of a domestic device after starting a new operating phase thereon. or pausing an operating phase, such start or pause being determined by the processing unit in step E6.
  • the processing unit interrogates a home device for which it has determined the start of a new phase of operation or a pause by the user during the step E6 and obtains or receives the information requested from the device.
  • the domestic device 31-33 can indicate the power consumed during this phase and an estimated duration of this phase.
  • such a query can be performed through the action GetListOfCycle service "Appliance" described above. This allows the processing unit to have the necessary information for estimating the level or levels of consumption and their possible smoothing.
  • a step E8 the processing unit determines whether a battery 34 is available. If this is not the case, the processing unit then implements step E2. In the opposite case, that is to say if at least one battery 34 is available, the processing unit determines in a step E9 a program for using the electric charge of the battery or batteries to compensate for one or more consumption levels in the local network.
  • This usage program includes in particular a battery identification, an output current to be delivered, a discharge start time and a discharge duration.
  • This utilization program is determined taking into account the device or devices in operation, their respective operating phases and the power consumed during these operating phases. Thus, the utilization program is determined according to a predicted power consumption in the local network for the duration of operation of the device or devices in the form of consumption stage and an associated bearing time.
  • a step E10 the processing unit detects according to the usage program whether the start of discharge is immediate.
  • a step El i the processing unit sends a discharge command to the battery identified by means of a DeliverCharge action of the "Battery" service described above.
  • the processing unit schedules the discharge command at the start of discharge time. .
  • step E2 the processing unit then implements step E2.
  • step E6 When, in step E6, there has been no detection of a new phase of operation or of pause, the processing unit obtains during a step E13 for one or more household devices a consumption instant, information on the status of the current operating phase of it and the time remaining to complete the current phase. This data is obtained through the GetPowerConsumption and GetListOfCycles actions of the "Appliance" service described above. Still in this step E13, the processing unit obtains a current electrical charge of the battery 34. This data is obtained by means of a GetCurrentChargelnfo action of the "Battery" service.
  • This obtaining or repeated reception over time allows the processing unit to update the previously acquired information relating to the operating phases of a device of the local network. This can indeed update during an operating phase its estimate of the duration of this phase and the power consumption during this phase. For example, during a washing phase of a washing machine, the cold water whose temperature may vary from one washing phase to another must first be heated and the duration as well as the estimated power consumption for this washing phase can be updated by the washing-machine once the water temperature required for washing reached. The battery usage program can then be updated based on this new information. Such a repeated obtaining may also allow the processing unit to draw histograms for monitoring the consumption of each domestic device. These histograms can then be displayed for the user. The processing unit then implements step E2.
  • the presence in the local network of at least one battery thus makes it possible to absorb consumption peaks produced by one or more domestic devices.
  • the processing unit can then smooth the power consumption in the local network.
  • step E9 An implementation of step E9, during which a program for using the electric charge of the battery or batteries is determined, will now be described in relation to FIG. 6.
  • a utilization program notably comprises a identification of a battery, an output current to be delivered, a start of discharge time and a discharge duration. It is emphasized here that this is only an example of the implementation of this step E9 and that many other possibilities exist without being described in an exhaustive manner.
  • the processing unit determines from the information relating to operating phases of one or more home devices, obtained during the step of obtaining phase information E7, a predicted power consumption. More precisely, the processing unit determines, as a function of the domestic devices in use, successive consumption levels and associated dwell times. Among all the consumption levels, the processing unit can then select one or more bearings to compensate. As an illustrative example, the processing unit selects a number N of consumption levels for which the power consumed is maximum. Still as an illustrative example, the processing unit selects one or more consumption levels whose consumed power exceeds a threshold value. The current consumption level corresponds to the first consumption level selected.
  • the processing unit determines an electric charge value available in the local network, that is to say by means of the battery or batteries 34, from the information obtained in step E13 and the where appropriate, scheduled discharges to handle previous consumption levels.
  • the processing unit determines which power W is needed and for what duration.
  • the power W corresponds for example to the power of a consumption stage. It can also be the difference between the power required for the level of current consumption and that required for a next consumption level. It can also be the difference between the power of the bearing and a threshold value of power.
  • step E94 the processing unit checks whether the available electrical load in the UPnP battery (s) is sufficient. If this is not the case, in a step E95, the processing unit determines a program for using the UPnP battery (s). This usage program corresponds to a discharge of the UPnP battery (s) at the level of the available electrical charge. The local network no longer has energy resources, step E9 ends.
  • the processing unit determines a program for using the UPnP battery (s).
  • This usage program corresponds to a discharge of the UPnP battery (s) up to an output current and for the duration of the consumption stage.
  • Step E97 if there are still consumption levels to be treated, the next consumption level becomes the current consumption level and the electric charge available in the UPnP battery (s) is updated to take into account the programmed discharge. Step E92 is again implemented.
  • Step E9 is completed when the set of consumption levels to be compensated has been processed.
  • step E4 the access gateway 30 obtains the static data of the washing machine 33.
  • the access gateway 30 sends a subscription message to the washing machine so that the it notifies him of the events concerning him, for example, when the Fabrice user starts, pauses or stops his washing machine.
  • Fabrice also has UPnP batteries that are recharged by solar / wind energy or by the sector. Fabrice decides to start his washing machine.
  • the washing machine is the only active domestic device in the local network. The washing machine starts normally for a 55-minute program. It is assumed that no consumption smoothing is implemented when only one device is in operation. Fabrice then starts his dishwasher 32. Two domestic devices are thus active in the local network.
  • the access gateway 30 detects that a consumption stage will occur with a consumption of 2600 Watts for 10 minutes as shown in Figure 2c. This level of consumption represents an intensity of 11.8 amperes.
  • the access gateway identifies in step E8 that the battery 34 is available with a load of 1800 mAh. This battery 34 can thus provide a discharge current of 10.8 amperes for 10 minutes.
  • the access gateway 30 decides to discharge the battery 34 with an output current of 10.8 amperes at the highest consumption plateau, in order to compensate the latter.
  • the power consumption in the local network is shown in Figure 3a.
  • the first level of consumption of a duration of 25 minutes with a power consumption of 1800 Watts the second consumption stage of a duration of 20 minutes with a power consumption of 1050 Watts, the third consumption level of a duration of 10 minutes with a power consumption of 200 Watts, the fourth consumption stage with a duration of 20 minutes with a power consumption of 1600 Watts and the fifth consumption stage with a duration of 5 minutes with a power consumption of 50 watts.
  • the highest consumption level in the local network following the execution of the discharge control is thus 1800 watts for 25 minutes. As a result of this command, the battery 34 is completely discharged.
  • the highest consumption level was reduced by 800 Watts, that is to say by 30 percent without any user configuration: the user did not have to specify a delayed start, a threshold or a list of priority devices. Domestic devices were not stopped abruptly by power off.
  • the access gateway 30 is notified and can immediately adapt or modify the discharge of the battery.
  • the access gateway 30 determines the power associated with the previous consumption stage (1800 Watts) and seeks only to absorb the difference between the two consumption levels.
  • the access gateway detects that the first stage is at 1800 Watts and the second stage is at 2600 Watts, it commands the battery to inject an output current of 3.7 amps. for 10 minutes to absorb only 800W.
  • the charge of the battery is 1183 mAh.
  • the first level of consumption is observed for a period of 25 minutes with a power consumption of 1800 Watts, the second consumption stage of 20 minutes with a power consumption of 1000 Watts, the third consumption level of a duration of 10 minutes with a power consumption of 1800 Watts, the fourth consumption stage with a duration of 20 minutes with a power consumption of 1600 Watts and the fifth consumption level with a duration of 5 minutes with a power consumption of 50 Watts. In this way, the consumption is reduced to 1800W for 10 minutes at the third consumption level.
  • the access gateway can also decide to smooth the consumption to a value of 1600 Watts corresponding to the value of the next consumption stage.
  • the first level of consumption lasting 25 minutes with a power consumption of 1600 Watts
  • the second level of consumption of a duration of 20 minutes with a power consumption of 1000 Watts
  • the third and fourth levels of consumption of a duration of 30 minutes with a power consumption of 1600 Watts
  • the fifth consumption level with a duration of 5 minutes with a power consumption of 50 Watts.
  • the battery 34 then discharges during the first and third consumption levels of 200 additional watts, or 35 minutes, which corresponds to a discharge current of 0.91 amps for 35 minutes. Following this discharge, there is 652 mAh remaining in the battery. In this example, the highest consumption level after performing the discharge commands is 1600 Watts for 55 minutes.
  • the access gateway may also decide to smooth the power consumption to a value corresponding to a complete discharge of the battery 34.
  • the consumption can be reduced to a value of 1468. watts.
  • the first level of consumption of a duration of 25 minutes with a power consumption of 1468 Watts the second consumption stage of a duration of 20 minutes with a power consumption of 1000 Watts, the third and fourth levels of consumption with a duration of 30 minutes with a power consumption of 1468 Watts and the fifth consumption stage with a duration of 5 minutes with a power consumption of 50 Watts.
  • the energy supplier can define a consumption threshold that must not be exceeded. It is then possible to trigger the implementation of the management method when the power of certain consumption levels is close to this threshold, for example of the order of 75 percent of the threshold value.
  • the energy provider can define full hours and off-peak hours. It is then possible to trigger the implementation of the management method only during peak hours.
  • processing unit 300 comprises in particular:
  • a memory zone 302 arranged for storing a program that includes code instructions for implementing the steps of the management method, as described above;
  • a processor 301 for executing software module code instructions
  • a transmission / reception module 303 arranged to communicate with devices of the local network
  • a determination module 304 arranged to determine a predicted power consumption in the local network for the duration of operation of said device in the form of at least one consumption stage and an associated duration of bearing and, for a level of consumption, an output current to be delivered by said at least one battery to compensate at least in part said bearing;
  • a module 305 for communication with the devices of the local network.
  • the communication module 305 is in particular arranged to obtain (or receive) information relating to at least one operating phase for a device of the local network 31-33, the information relating to an operating phase comprising a power consumed by said device during this phase and an estimated duration of said phase, to obtain a current current available electric charge value in the local network by means of a battery 34 and to send a discharge current discharge control determined for the duration of said stage to at least a battery.
  • the communication module 305 is furthermore arranged to detect a change in the operating phase of a device of the local network.
  • the communication module 305 implements the UPnP protocol to communicate with the devices of the local network.
  • the processing unit 300 is integrated in the access gateway 30. In this case, some modules are common.
  • module may correspond in this document to both a software component, a hardware component or a set of hardware and / or software components, capable of implementing a function or a set of functions, as described above for the module concerned.
  • a software component corresponds to one or more computer programs, one or more subroutines of a program, or more generally to any element of a program or software.
  • Such a software component is stored in memory and then loaded and executed by a data processor of a physical entity and is able to access the hardware resources of this physical entity (memories, recording media, communication buses, electronic cards of a physical entity). input / output, user interfaces, etc.).
  • a material component corresponds to any element of a material set (or hardware). It may be a programmable hardware component or not, with or without an integrated processor for running software. This is for example an integrated circuit, a smart card, an electronic card for executing a firmware, etc.
  • the modules 304, 305 are arranged to implement the previously described management method. It is preferably a software module comprising software instructions for executing the steps of the previously described management method, implemented by a processing unit.
  • the invention therefore also relates to: a program for a processing unit, comprising program code instructions intended to control the execution of the previously described management steps, when said program is executed by this processing unit;
  • a recording medium readable by a processing unit on which the program for a unit is recorded.
  • the software modules can be stored in or transmitted by a data carrier.
  • a data carrier may be a storage medium, for example a CD-ROM, a magnetic recording medium, for example a magnetic diskette or a hard disk.
  • the data carrier may be a transmission medium such as an electrical, optical or radio signal, which may be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • the program code instructions can in particular be downloaded to an Internet type network.
  • the data medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the management method described above.
  • the invention also relates to a system for managing the electrical consumption in a local area network 3, comprising at least one device 31-33, the operation of said device having at least one operating phase, at least one battery 34, arranged to receive a discharge control comprising an output current to be delivered and to execute said command, and a processing unit 300 as previously described.

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Abstract

L'invention concerne une technique de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local (3). Ce réseau comprend au moins un dispositif (31-33) présentant au moins une phase de fonctionnement. Une unité de traitement reçoit des informations relatives à au moins une phase de fonctionnement de ce dispositif suite à une détection d'une modification de phase de fonctionnement, ces informations comprenant une puissance consommée par ce dispositif durant cette phase et une durée estimée de cette phase. L'unité de traitement détermine une puissance consommée prévisionnelle dans le réseau local pour la durée du fonctionnement de ce dispositif sous la forme d'au moins un palier de consommation et d'une durée de palier associée. Pour un palier de consommation, l'unité de traitement détermine un courant de sortie à délivrer par au moins une batterie (34) pour compenser au moins en partie ce palier et envoie une commande de décharge du courant de sortie déterminé pour la durée du palier à la batterie.

Description

Technique de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local
L'invention a pour objet l'optimisation énergétique, et concerne plus précisément une technique de gestion de la puissance électrique consommée par un ou plusieurs dispositifs domestiques connectés au sein d'un réseau de communication local.
Usuellement, un foyer comporte de nombreux dispositifs domestiques susceptibles de consommer une puissance électrique notable, tels que des équipements d'électroménager comme un lave-vaisselle, un lave -linge ou encore un sèche -linge. De tels dispositifs consomment de l'électricité de manière irrégulière suivant différentes phases de fonctionnement. Certaines phases de fonctionnement sont ainsi fortement consommatrices par rapport à d'autres et entraînent un pic de consommation. Ce phénomène se trouve amplifié, lorsqu'un utilisateur décide de faire fonctionner plusieurs dispositifs domestiques en même temps, la consommation électrique de ceux- ci s 'additionnant. Un tel fonctionnement simultané de plusieurs dispositifs gourmands en énergie produit alors un pic de consommation, potentiellement important si les phases de fonctionnement des différentes machines en fonctionnement maximisent la puissance consommée au même instant. Un tel pic de consommation est souvent constaté en début de soirée, lorsqu'un individu de retour du travail lance des phases de fonctionnement d'un ou de plusieurs dispositifs électroménagers de son foyer.
Malheureusement, le même comportement peut être observé chez une majorité des individus. Les pics de consommation électrique domestique décrits ci-dessus sont alors constatés dans une majorité de foyers, ce qui génère un pic de consommation nationale pour le fournisseur d'énergie. Un tel pic peut être très dommageable si la puissance totale demandée par les dispositifs dépasse la puissance instantanée pouvant être délivrée sur le réseau par les équipements de production d'électricité qui y sont connectés. Le réseau électrique risque alors en effet de tomber, entraînant une coupure de l'alimentation électrique d'une région entière, voire une coupure nationale. Outre le désagrément causé aux personnes concernées, une telle coupure peut être la cause de dommages importants, et provoquer par exemple le décès de personnes nécessitant des soins médicaux urgents, ou bien des accidents causés par des moyens de chauffage ou d'éclairage de substitution comme des intoxications au monoxyde de carbone ou des incendies causés par des bougies ou feux de cheminée.
Une première solution existante pour diminuer de tels pics de consommation consiste à inciter l'utilisateur des dispositifs domestiques à ne pas dépasser une consommation électrique maximale, comme le fait le programme « Ecowatt » en France. De même l'utilisateur peut être incité à consommer davantage au cours des jours et des périodes de la journée présentant une faible consommation générale, si besoin par le biais de tarifs plus avantageux comme par exemple dans le cadre des contrats « heures pleines-heures creuses » et « Tempo » d'EDF en France. Néanmoins, si une telle solution repose principalement sur la bonne volonté de l'utilisateur, ses résultats sont fortement aléatoires et peuvent nécessiter une action de la part de l'utilisateur.
D'autres solutions limitent la puissance électrique pouvant être demandée de manière contraignante, par exemple en imposant une valeur seuil de consommation à ne pas dépasser. Une telle limitation peut s'accompagner d'une liste de dispositifs domestiques prioritaires et imposer la coupure des dispositifs non prioritaires sur des plages de temps prédéfinies ou bien en cas de dépassement de cette valeur seuil. Néanmoins, de telles solutions peuvent dégrader considérablement les performances des dispositifs et donc l'expérience utilisateur, par exemple si un dispositif est coupé brutalement en plein milieu d'un cycle de lavage.
Un des buts de l'invention est de remédier à des insuffisances/inconvénients de l'état de la technique et/ou d'y apporter des améliorations.
Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un procédé de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local, comprenant au moins un dispositif, le fonctionnement dudit dispositif présentant au moins une phase de fonctionnement. Le procédé comprend les étapes suivantes mises en œuvre par une unité de traitement de données :
- réception en provenance du dispositif d'informations relatives à au moins une phase de fonctionnement du dispositif, les informations relatives à une phase de fonctionnement comprenant une puissance consommée par ledit dispositif durant cette phase et une durée estimée de ladite phase ;
- détermination d'une puissance consommée prévisionnelle dans le réseau local pour la durée du fonctionnement dudit dispositif sous la forme d'au moins un palier de consommation et d'une durée de palier associée ;
- obtention d'une valeur de charge électrique courante disponible dans le réseau local au moyen d' au moins une batterie ;
- pour un palier de consommation, détermination d'un courant de sortie à délivrer par ladite au moins une batterie pour compenser au moins en partie ledit palier et envoi d'une commande de décharge du courant de sortie déterminé pour la durée dudit palier à ladite au moins une batterie.
La consommation dans le réseau local peut présenter un ou plusieurs paliers de consommation, plus ou moins élevés. Ces paliers de consommation dépendent de l'utilisation des dispositifs dans le réseau local.
La phase de fonctionnement pour laquelle des informations sont envoyées par le dispositif correspond à une phase de fonctionnement en cours ou à venir. Le dispositif dispose en temps réel de ces informations qui dépendent à la fois de caractéristiques techniques du dispositif, d'actions de programmation et/ou d'interaction d'un utilisateur sur le dispositif, de paramètres locaux mesurés par le dispositif (par exemple, pour une machine à laver le linge : poids du linge, température de l'eau ou de l'air, degré de saleté du linge ...). Un tel procédé de gestion permet ainsi de lisser la consommation électrique dans un réseau local sans nécessiter d'actions de la part de l'utilisateur ni dégrader la qualité des services rendus par le ou les dispositifs du réseau local. Un ou plusieurs paliers de consommation peuvent ainsi être compensés dans le réseau local. Il est ainsi possible de limiter les pics de consommation qui peuvent survenir sur le réseau d'un fournisseur d'énergie.
Les différents modes ou caractéristiques de réalisation mentionnés ci-après peuvent être ajoutés indépendamment ou en combinaison les uns avec les autres, aux étapes du procédé de gestion tel que défini précédemment.
Dans un mode de réalisation particulier, la réception des informations relatives à une phase de fonctionnement d'un dispositif est mise en œuvre suite à une détection d'une modification de phase de fonctionnement du dispositif.
Une modification d'une phase de fonctionnement correspond par exemple au démarrage d'une nouvelle phase de fonctionnement ou bien encore à la mise en pause par l'utilisateur d'une phase de fonctionnement.
Ceci permet à l'unité de traitement de maintenir à jour les prévisions de consommation suite à la survenance d'un événement et ainsi le niveau de décharge demandé à la ou les batteries présentes dans le réseau local. Les performances du lissage de la consommation sont ainsi améliorées.
Dans un mode de réalisation particulier, la modification de phase de fonctionnement du dispositif est détectée suite à une réception d'une notification en provenance du dispositif. Le dispositif notifie à l'unité de traitement toute modification de phase de fonctionnement, ce qui permet ainsi d' adapter le niveau de décharge de la batterie en fonction de cette modification.
Afin de prendre en compte les mises à jour de la consommation prévisionnelle réalisées par un dispositif au cours d'une phase de fonctionnement, la réception des informations relatives à une phase de fonctionnement du dispositif est mise en œuvre de manière répétée. Le niveau de décharge demandé à la ou les batteries présentes dans le réseau local peut ainsi être adapté.
Dans un mode de réalisation particulier, une étape de charge de la batterie est mise en œuvre suite à l'exécution de la commande de décharge. Ceci permet d'utiliser des périodes pendant lesquelles la consommation électrique est faible pour recharger la ou les batteries et de lisser dans le temps la consommation électrique dans le réseau local. La ou les batteries peuvent se recharger à partir du réseau du fournisseur d'énergie. La ou les batteries peuvent également être associées à un système d'énergie renouvelable, par exemple au moyen de panneaux solaires ou d'éoliennes. Un tel chargement de batterie présente en effet un intérêt économique pour l'utilisateur du réseau local.
Dans un mode de réalisation particulier, le palier de consommation compensé est associé à une utilisation simultanée d'une pluralité de dispositifs domestiques du réseau local. L'utilisation de plusieurs dispositifs simultanément provoque des paliers de consommation élevés, qu'il est préférable de compenser.
Dans un mode de réalisation particulier, les étapes de détermination d'un courant de sortie à délivrer et d'envoi d'une commande de décharge sont exécutées pour une pluralité de paliers de consommation, jusqu'à une décharge complète de la batterie. Ceci permet d'utiliser au mieux les ressources disponibles dans le réseau local et de lisser dans le temps la consommation électrique dans le réseau local.
Dans un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre une étape d'identification d'un palier de consommation à compenser par comparaison entre deux paliers successifs de consommation.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une unité de traitement, susceptible d'être connectée à un réseau de communication local, ledit réseau local comprenant au moins un dispositif, le fonctionnement dudit dispositif présentant au moins une phase de fonctionnement. Cette unité de traitement comprend :
- un module de détection d'une modification de phase de fonctionnement dudit au moins un dispositif du réseau local ;
- un module de réception d'informations relatives à au moins une phase de fonctionnement d'un dispositif du réseau local en provenance du dispositif, les informations relatives à une phase de fonctionnement comprenant une puissance consommée par ledit dispositif durant cette phase et une durée estimée de ladite phase ;
- un module d'obtention d'une valeur de charge électrique courante disponible dans le réseau local au moyen d' au moins une batterie ;
- un module de détermination, agencé pour déterminer une puissance consommée prévisionnelle dans le réseau local pour la durée du fonctionnement dudit dispositif sous la forme d'au moins un palier de consommation et d'une durée de palier associée et, pour un palier de consommation, un courant de sortie à délivrer par ladite au moins une batterie pour compenser au moins en partie ledit palier ;
- un module d'envoi d'une commande de décharge du courant de sortie déterminé pour la durée dudit palier à ladite au moins une batterie.
Les avantages énoncés pour le procédé de gestion selon le premier aspect sont transposables directement à l'unité de traitement.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne une passerelle comprenant une unité de traitement de données selon le deuxième aspect.
Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un système de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local, comprenant au moins un dispositif, le fonctionnement dudit dispositif présentant au moins une phase de fonctionnement, au moins une batterie, agencée pour recevoir une commande de décharge comprenant un courant de sortie à délivrer et pour exécuter ladite commande, et une unité de traitement selon le deuxième aspect.
Les avantages énoncés pour le procédé de gestion selon le premier aspect sont transposables directement au système.
Selon un cinquième aspect, l'invention concerne un programme pour une unité de traitement, comprenant des instructions de code de programme destinées à commander l'exécution des étapes du procédé de gestion selon le premier aspect, lorsque ce programme est exécuté par l'unité de traitement et un support d'enregistrement lisible par une unité de traitement sur lequel est enregistré un programme pour une unité.
Les avantages énoncés pour le procédé de gestion selon le premier aspect sont transposables directement au programme pour une unité de traitement et au support d' enregistrement.
D'autres caractéristiques et avantages de la technique de gestion apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation. Cette description sera donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 représente un système de gestion de la consommation électrique dans un réseau local selon un mode de réalisation particulier ;
les figures 2a, 2b illustrent respectivement les différentes phases de fonctionnement d'un lave-vaisselle et d'un lave-linge et la figure 2c illustre la consommation électrique résultant d'une utilisation simultanée de ces deux dispositifs ;
les figures 3a, 3b, 3c et 3d illustrent une mise en œuvre d'un procédé de gestion de la consommation électrique dans un réseau local pour un système comprenant un lave-vaisselle et un lave -linge ;
la figure 4 représente de manière schématique une unité de traitement selon un mode de réalisation particulier ;
la figure 5 est un diagramme schématisant une mise en œuvre d'un procédé de gestion de la consommation électrique dans un réseau local selon un mode de réalisation particulier ;
la figure 6 est un diagramme schématisant une mise en œuvre d'une étape de détermination d'un programme d'utilisation de batterie selon un mode de réalisation particulier.
La figure 1 représente, dans son environnement, un système de gestion de la consommation électrique au sein d'un réseau de communication local 3.
Par réseau de communication local, on entend un réseau de type LAN (« Local Access Network »). Ce réseau peut être en particulier un réseau domestique ou un réseau d'entreprise. Une passerelle d'accès 30 permet à des dispositifs du réseau local 3 d'accéder à un réseau de communication étendu 1 ou WAN (pour « Wide Area Network »), tel que le réseau Internet. Le réseau local peut être aussi bien un réseau filaire de type Ethernet, selon la norme IEEE 802.3, qu'un réseau sans fil de type Wi-Fi, selon la norme IEEE 802.11, ou 3G ou bien une combinaison des deux. La liaison peut être directe, ou utiliser un dispositif intermédiaire tel que des boîtiers CPL.
La passerelle 30 du réseau local 3 est par définition le cœur d'un réseau de communication local. Les dispositifs du réseau local peuvent être un décodeur TV « Set-Top-Box », un terminal mobile, tel que qu'un terminal intelligent (« smartphone » en anglais) ou une tablette. Dans le contexte d'un réseau domotique, il s'agit également de dispositifs ou équipements d'électroménager, de systèmes d'alarme, de capteurs.
Une fois connectés à un point d'accès, les dispositifs du réseau local peuvent ainsi recevoir des données en provenance des autres dispositifs du réseau local ou bien de dispositifs connectés au réseau de communication étendu et envoyer des données à destination d'un dispositif du réseau local ou connecté au réseau de communication étendu.
On se place par la suite dans le cadre de la gestion de la consommation électrique dans le réseau local.
Sur la figure 1 sont représentés des dispositifs domestiques 31-33. Par exemple, ces dispositifs domestiques sont des équipements électroménagers tels qu'un réfrigérateur 31, un lave- vaisselle 32, un sèche-linge, une machine à laver 33, un congélateur, etc. Aucune limitation n'est attachée au type de ces dispositifs domestiques. Il peut s'agir de n'importe quel dispositif du réseau local, disposant d'une connexion réseau filaire ou sans-fil.
Ces dispositifs présentent au cours de leur fonctionnement une ou plusieurs phases de fonctionnement.
A titre de premier exemple et comme illustré en figure 2a, le lave-vaisselle 32 présente une phase de premier lavage, une phase de pause, une phase de deuxième lavage et une phase de séchage. A titre de deuxième exemple et comme illustré en figure 2b, la machine à laver 33 présente une phase de lavage puis une phase d'essorage.
A chaque phase de fonctionnement d'un dispositif du réseau local peut être associée une puissance consommée, telle que la puissance maximale consommée, par ce dispositif durant cette phase. En variante à chaque phase peut être associée la puissance moyenne consommée par ce dispositif. A chaque phase de fonctionnement d'un dispositif peut également être associée une durée de la phase.
Ainsi à titre de premier exemple et comme illustré en figure 2a, le lave-vaisselle 32 peut présenter une première phase de fonctionnement correspondant à un premier lavage d'une durée de 25 minutes avec une puissance consommée de 1400 Watts, une deuxième phase de fonctionnement d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 50 Watts correspondant à une phase de pause, une troisième phase de fonctionnement correspondant à une phase de deuxième lavage d'une durée de 30 minutes avec une puissance consommée de 1600 Watts et une quatrième phase de fonctionnement correspondant à une phase de séchage d'une durée de 5 minutes avec une puissance consommée de 50 Watts.
A titre de deuxième exemple et comme illustré en figure 2b, la machine à laver 33 peut présenter une première phase de fonctionnement correspondant à une phase de lavage d'une durée de 25 minutes avec une puissance consommée de 400 Watts ainsi qu'une deuxième phase de fonctionnement correspondant à une phase d'essorage d'une durée de 30 minutes avec une puissance consommée de 1000 Watts.
Une batterie 34, apte à se décharger sur commande d'un dispositif de contrôle, est également connectée au réseau local 3. Dans un mode de réalisation particulier, la batterie 34 est également apte à se charger sur commande d'un dispositif de contrôle. La batterie 34 peut se recharger à partir du réseau du fournisseur d'énergie. La batterie 34 peut également être associée à un système d'énergie renouvelable, par exemple au moyen de panneaux solaires ou d'éoliennes. Un tel chargement de la batterie présente en effet un intérêt économique pour l'utilisateur du réseau local.
On rappelle par ailleurs que le réseau local représenté sur la figure 1 correspond à un exemple de réalisation. Aucune limitation n'est attachée au nombre de dispositifs, de batteries, ni à leur type.
Le système comprend également une unité de traitement de données 300, non représentée sur la figure 1, susceptible d'être connectée au réseau local 3 et configurée pour gérer la consommation électrique dans le réseau local 3. L'unité de traitement de données peut être intégrée dans un dispositif dédié, ou bien dans un des dispositifs du réseau local 3, en particulier dans la passerelle 30 du réseau.
La passerelle d'accès 30, du fait de son rôle central dans le réseau local, peut notamment piloter l'exécution du procédé, en jouant le rôle du dispositif de contrôle de la batterie 34. En effet, tous les dispositifs du réseau local 3 lui sont reliés et de par sa fonction de routage, elle communique avec ces dispositifs. La passerelle d'accès 30 contrôle le réseau local 3, et a donc naturellement une position de coordinateur. De plus, du fait de sa fonction d'accès au réseau étendu 1, elle est en général en fonctionnement permanent. Elle dispose par ailleurs généralement déjà de moyens de traitement suffisants pour réaliser les opérations effectuées par l'unité de traitement de données. Elle est ainsi apte à gérer la consommation électrique dans le réseau local.
Dans un autre mode de réalisation, l'unité de traitement 300 est intégrée au décodeur TV numérique.
Dans un autre mode de réalisation, l'unité de traitement de données 300 est intégrée à un dispositif externe au réseau local, tel qu'un dispositif d'un fournisseur de service, par exemple un dispositif du fournisseur d'électricité de l'utilisateur du réseau local. Pour gérer la consommation électrique dans le réseau local, l'unité de traitement 300 de données obtient tout d'abord des informations relatives à une ou des phases de fonctionnement des dispositifs du réseau local. On souligne ici que le procédé de gestion peut être mis en œuvre pour un ou des dispositifs du réseau local. Il n'est pas nécessaire que l'ensemble des dispositifs du réseau local fournisse les informations relatives à leurs phases de fonctionnement. Le procédé de gestion peut en effet permettre de lisser la consommation électrique pour un seul dispositif.
Ces dispositifs sont mis en marche par l'utilisateur et leur fonctionnement va passer par une ou plusieurs phases présentant potentiellement chacune une consommation électrique différente. Les informations obtenues par l'unité de traitement et relatives à une phase de fonctionnement pour un de ces dispositifs comprennent notamment une consommation prévisionnelle par le dispositif durant cette phase. La consommation prévisionnelle correspond à une puissance consommée pendant cette phase.
L'unité de traitement 300 détermine ensuite un courant de sortie à délivrer par la batterie 34 afin de compenser tout ou partie de la puissance consommée par un ou plusieurs dispositifs pendant un intervalle temporel à partir des informations acquises. Cet intervalle temporel correspond à la durée d'une phase de fonctionnement pour un seul dispositif ou bien à une partie d'une phase de fonctionnement d'un dispositif lorsque plusieurs dispositifs sont en cours d'utilisation. Ainsi, au niveau du réseau local, on observe différentes phases, correspondant à des paliers de consommation, pour lesquelles il est possible de déterminer la puissance consommée prévisionnelle et la durée de palier associée. Seuls les paliers de consommation au niveau du réseau local présentant une valeur élevée par rapport à d'autres paliers sont ainsi compensés. Ces paliers correspondent à des pics de consommation dans le réseau local. A titre d'exemple illustratif, un palier de consommation à compenser peut être identifié de manière itérative par comparaison entre deux paliers successifs de consommation. Il est également possible d'identifier un nombre donné de paliers par ordre décroissant de valeur de puissance, les paliers identifiés correspondant alors à des pics de consommation. Les pics de consommation peuvent également correspondre à des paliers de consommation dont la puissance consommée est supérieure à une valeur seuil. On comprend qu'il existe de nombreuses méthodes permettant d'identifier des paliers de consommation à compenser sans qu'il soit nécessaire de les identifier ici de manière exhaustive.
L'unité de traitement 300 envoie alors à la batterie une commande de décharge du courant de sortie déterminé pour la durée correspondant au palier de consommation, pour compenser tout ou partie du palier de consommation sélectionné.
Lorsque la batterie 34 a exécuté la commande de décharge, elle se met de nouveau en charge. Dans un mode de réalisation particulier, l'unité de traitement envoie une commande de charge à la batterie 34. Ainsi, vu du fournisseur d'électricité, la consommation électrique dans le réseau local 3 est lissée et certains paliers de consommation associés à des valeurs élevées de puissance (ou pics de consommation) sont compensés.
Comme illustré à la figure 2c, correspondant à une utilisation simultanée du lave-vaisselle 32 et de la machine à laver 33, on observe ainsi, un premier palier de consommation d'une durée de 25 minutes avec une puissance consommée de 1800 Watts, un deuxième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1050 Watts, un troisième palier de consommation d'une durée de 10 minutes avec une puissance consommée de 2600 Watts, un quatrième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1600 Watts et un cinquième palier de consommation d'une durée de 5 minutes avec une puissance consommée de 50 Watts.
L'unité de traitement détermine par exemple que la consommation est élevée pendant le troisième palier de consommation et commande à la batterie de contribuer à l'alimentation électrique du réseau local en se déchargeant. Dans un autre exemple de réalisation, l'unité de traitement peut également lisser la consommation pendant le premier palier de consommation. Différents modes de réalisation sont ainsi possibles afin de lisser tout ou partie des paliers de consommation dans le réseau local.
Le procédé de gestion s'exécute de manière autonome. Aucune action n'est requise pour l'utilisateur. A titre d'exemple, l'utilisateur n'a pas à décider de mettre en marche de manière différée son lave-vaisselle. L'utilisateur ne doit pas également définir de liste de dispositifs prioritaires. De plus, les dispositifs du réseau local ne sont pas modifiés du fait de la mise en œuvre du procédé de gestion. Aucune mise en hors tension d'un dispositif n'est effectuée. Le rendement de ces dispositifs est ainsi optimum. La recharge de la batterie s'effectue pendant des périodes, pour lesquelles la consommation électrique dans le réseau local est moins élevée. Lorsque la batterie est associée à un système d'énergie renouvelable, sa charge s'effectue de manière transparente pour le fournisseur d'électricité. Aucune modification de consommation électrique n'est ainsi effectuée lors de périodes correspondant à une consommation faible dans le réseau local.
Dans un mode de réalisation particulier, au niveau réseau, les échanges entre l'unité de traitement 300 et les dispositifs 31-34 du réseau local 3 sont conformes au protocole réseau UPnP, pour « Universal Plug and Play », promulgué par le forum UPnP. La norme UPnP a pour but de permettre à des dispositifs de se connecter aisément et de communiquer simplement au sein d'un tel réseau. Elle constitue un ensemble de protocoles de communication basés sur le protocole IP (Internet Protocol, protocole de base pour les réseaux de type Internet). Pour contrôler les dispositifs du réseau, le protocole UPnP utilise des points de contrôle. L'unité de traitement joue alors le rôle de point de contrôle UPnP et interagit avec les dispositifs du réseau local par le biais des services et des actions UPnP proposés par ceux-ci. Un point de contrôle émet classiquement vers les différents dispositifs du réseau local des messages dits de découverte afin d'obtenir en retour une description des dispositifs correspondant à la requête. Ces messages de découverte sont émis le plus souvent en mode de communication point vers multipoint, aussi appelé multicast, du point de contrôle vers les dispositifs. Un dispositif compatible avec la norme UPnP répond à ces messages de requête, et émet de surcroît, à fréquence régulière, des messages de présence pour signifier qu'il est actif et connecté sur le réseau.
Dans le mode de réalisation décrit, les dispositifs 31-33 mettent en œuvre un service UPnP, appelé par la suite « Appliance », pour partager avec l'unité de traitement des informations relatives à leurs phases de fonctionnement. Ce service comprend les trois actions suivantes :
- GetPowerConsumption pour obtenir la consommation instantanée d'un dispositif ;
- GetListOfCycles pour obtenir la consommation et la durée prévisionnelle de chacune des phases de fonctionnement à venir d'un dispositif ;
- GetCurrentCyclelnfo pour obtenir des informations sur le statut de la phase de fonctionnement courante d'un dispositif (démarré, en pause, stoppé, démarrage forcé par l'utilisateur...) ainsi que le temps restant pour terminer la phase en cours.
Dans le mode de réalisation décrit, la batterie 34 met en œuvre un service UPnP, appelé par la suite « Battery », comprenant les actions suivantes :
- GetCurrentChargelnfo pour obtenir la charge électrique courante de la batterie (en W/h ou mAh), sa charge électrique maximale (en W/h ou mAh), son courant de décharge maximale (en mA) ; - DeliverCharge pour demander à la batterie de délivrer sa charge électrique. Cette action comprend en paramètre le courant de sortie exprimé en Ampères ainsi que la durée de décharge. En effet, en fonction du courant de décharge, la batterie peut tenir plus ou moins longtemps. Par exemple, une batterie de 2000 mAh peut délivrer 2 Ampères pendant une heure, 4 Ampères pendant 30 minutes ou 1 Ampère pendant deux heures.
Dans un mode de réalisation particulier, le service « Battery » comprend également une action StartCharge pour démarrer la charge de la batterie (et ainsi pour arrêter sa décharge).
Nous allons maintenant décrire, en relation avec la figure 5 la technique de gestion dans un mode de réalisation particulier.
Dans une étape de découverte El, l'unité de traitement 300 met en œuvre un processus de découverte des dispositifs domestiques 31-33 connectés au réseau local et de batterie(s) disponible(s) dans le réseau local.
Pour ceci, dans une première variante de mise en œuvre, l'unité de traitement 300 peut recevoir des messages envoyés par chaque dispositif domestique et par chaque batterie lors de leur connexion au réseau local LAN, par exemple lors de leur mise sous tension, ou pour un dispositif domestique, lors du lancement d'une phase de fonctionnement par un utilisateur. Un tel message peut comprendre une adresse URL permettant d'accéder à un fichier XML comprenant des données statiques permettant de donner une description du dispositif domestique. Les messages échangés entre l'unité de traitement 300 et les dispositifs domestiques 31-33 sont conformes au protocole UPnP. Ces différents dispositifs mettent en œuvre le service « Appliance » décrit précédemment. Les messages échangés entre l'unité de traitement 300 et la batterie 34 sont conformes au protocole UPnP. L'unité de traitement et la batterie mettent en œuvre le service « Battery » décrit précédemment. Le protocole SSDP permet de découvrir des services offerts sur un réseau, tels que le service « Appliance » et le service « Battery ». Le protocole SSDP est défini par l'IETF dans un document draft-cai-ssdp-vl-03.txt « Simple Service Discovery Protocol/1.0 Operating without an Arbiter » d'octobre 1999.
Ces messages peuvent être des messages SSDP « alive » envoyés à une adresse multicast par les dispositifs domestiques pour le service « Appliance » et par la batterie 34 pour le service « Battery ».
Exemple de message de notification envoyé par un dispositif domestique pour publier la présence du service « Appliance » :
NOTIFY * HTTP/1.1
HOST: 239.255.255.250: 1900
CACHE -CONTROL: max-age = seconds until advertisement expires
LOCATION: URL for UPnP description for root device
NT: urn: schemas-upnp- org : service : appliance : 1
NTS: ssdp:alive
SERVER: OS/version UPnP/ 1.0 product/version
USN: advertisement UUID
Exemple de message de notification envoyé par une batterie pour publier la présence du service « Battery » :
NOTIFY * HTTP/1.1
HOST: 239.255.255.250: 1900
CACHE -CONTROL: max-age = seconds until advertisement expires
LOCATION: URL for UPnP description for root device
NT: urn:schemas-upnp-org:service:battery:l
NTS: ssdp:alive
SERVER: OS/version UPnP/ 1.0 product/version
USN: advertisement UUID Dans une deuxième variante de mise en œuvre, l'unité de traitement 300 peut initier lui- même un processus de découverte des dispositifs domestiques offrant le service « Appliance ». Il en est de même pour le service « Battery ». Un tel processus peut être initié lors de la connexion de l'unité de traitement au réseau afin de détecter les dispositifs qui y seraient déjà connectés, tout particulièrement dans le cas où les dispositifs restent connectés au réseau en permanence une fois sous tension. L'unité de traitement envoie alors un message de requête sur le réseau, par exemple du type « M-SEARCH request ». Exemple de message de requête envoyé par l'unité de traitement pour détecter la présence du service « Appliance » :
M-SEARCH * HTTP/1.1
HOST: 239.255.255.250: 1900
MAN: "ssdp:discover"
MX: seconds to delay response
ST: urn:schemas-upnp-org:service:appliance:l
Exemple de message de requête envoyé par l'unité de traitement pour détecter la présence du service « Battery » :
M-SEARCH * HTTP/1.1
HOST: 239.255.255.250: 1900
MAN: "ssdp:discover"
MX: seconds to delay response
ST: urn:schemas-upnp-org:service:battery:l
En réponse à ces requêtes, les dispositifs offrant ces services s'identifient auprès de l'unité de traitement en lui transmettant des messages de notification tels que décrits précédemment.
Dans une étape E2, l'unité de traitement est en attente d'expiration d'une temporisation (boucle principale). Cette temporisation est par exemple de l'ordre de cinq secondes.
Dans une étape de détection E3, l'unité de traitement détermine si un nouveau dispositif a été détecté. Plus précisément, l'unité de traitement détermine s'il a reçu un message SSDP « alive ».
Si tel est le cas, dans une étape d'obtention de données statiques E4, l'unité de traitement obtient des données statiques fournies par le dispositif domestique 31-33 ou la batterie 34 nouvellement découverts. L'unité de traitement peut accéder à ces données sous la forme d'un fichier HTML au moyen de l'adresse URL comprise dans le message transmis par le dispositif domestique ou la batterie.
Ces données statiques donnent une description d'un dispositif et peuvent comprendre un numéro de série, le nom du fabricant, le modèle du dispositif, un type de dispositif, une version de logiciel etc.. Ceci permet à l'unité de traitement de maintenir à jour un recensement des dispositifs connectés au réseau local et susceptibles de consommer de l'énergie.
Exemple de fichier HTML accessible depuis l'adresse URL contenue dans le message « alive » transmis par une machine à laver :
<?xml version=" 1.0"?>
<root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-l-Q">
<specVersion>
<maior>l</maior>
<minor>0</minor>
</specVersion>
<device>
<deviceTvpe>urn:schemas-upnp-org:device:W¾^gr:i</deviceType> <friendlvName> v
<manufacturer>Gr¾w(j?>ig</manufacturer>
<modelName>mo(jg/ «arae</modelName>
<modelNumber>mo(jg/ rom&er</modelNumber>
<modelURL> URL to model ,ȕe</modelURL>
<serialNumber>manufacturer's sériai ««ra¾er</serialNumber>
<UDN>uuid: UUID</\JON>
<serviceList>
<service>
<serviceTvpe>urn:schemas-upnp-org:service:App/ awcg:i</serviceType>
<serviceId>urn:upnp-org:serviceId:App/ awcgi</serviceId>
<SÇPDURL>i/RL to service description<JSCFOVRL>
<controlURL>£/RL for control</c ntr l\ RL>
<eventSubURL>£/RL for evercimg</eventSubURL>
</service>
</serviceList>
</device>
</root> Dans une étape d'enregistrement E5, l'unité de traitement peut envoyer à chaque nouveau dispositif domestique 31-33 découvert un message de souscription afin qu'à l'avenir ce dispositif notifie à l'unité de traitement 300 les événements le concernant tels que le démarrage, la mise en pause ou la fin d'une phase de fonctionnement. Le démarrage, la mise en pause ou la fin d'une phase sont en effet des instants particuliers au cours desquels la puissance consommée risque de changer et suite auxquels le dispositif concerné peut mettre à jour son estimation des durées et consommation des cycles à venir. La connaissance de ces événements par l'unité de traitement est donc nécessaire pour celui-ci puisse maintenir à jour ses prévisions de consommation et tenter de lisser la consommation le plus possible.
Un tel message de souscription peut contenir une adresse de réponse de type URL à laquelle le dispositif domestique doit envoyer ses messages de notification pour prévenir l'unité de traitement de la survenance d'un événement.
Exemple de message de souscription :
SUBSCRIBE publisher path HTTP/1.1
HOST: publisher host:publisher port
CALLBACK: <delivery URL>
NT: upnp:event
TIMEOUT: Second-requested subscription duration
Ces étapes El à E5 permettent à l'unité de traitement d'avoir connaissance des dispositifs connectés au réseau. En ce qui concerne les dispositifs domestiques 31-33, l'unité de traitement demande à être prévenu des changements de phase de fonctionnement de ces dispositifs. L'unité de traitement met alors de nouveau en œuvre l'étape E2 (boucle principale). Lorsqu'à l'étape E3, aucun nouveau dispositif n'a été détecté, lors d'une étape E6 de détection d'événement, l'unité de traitement 300 détermine qu'une modification de phase de fonctionnement s'est produite, c'est-à-dire qu'une nouvelle phase de fonctionnement a démarré sur un dispositif domestique ou que l'utilisateur a mis en pause une des phases de fonctionnement. L'unité de traitement 300 peut réaliser cette détermination à la réception d'un message de notification envoyé par le dispositif domestique lui-même.
Exemple de message de noti fication de type GENA envoyée par un dispositif domestique :
NOTIFY delivery path HTTP/1.1
HOST: delivery host:delivery port
CONTENT-TYPE: text/xml
CONTENT-LENGTH: Bytes in body
NT: upnp:event
NTS: upnp:propchange
SID: uuid:subscription-UUID
SEQ: event key
<?xml version=" 1.0"?>
<e:propertyset xmlns:e="urn:schemas-upnp-org:event-l-0">
<e:property>
<CycleStatus>STARTED_BY_USER</CycleStatus>
</e:property>
</e:propertyset>
L'unité de traitement reçoit ce message de notification suite à la souscription effectuée à l'étape E5 ou bien suite à une interrogation par le biais de l'action GetCurrentCyclelnfo du service « Appliance ».
Lors d'une étape d'obtention d'informations de phase E7, l'unité de traitement obtient des informations relatives à une ou des phases de fonctionnement d'un dispositif domestique après le démarrage d'une nouvelle phase de fonctionnement sur celui-ci ou la mise en pause d'une phase de fonctionnement, un tel démarrage ou mise en pause étant déterminé par l'unité de traitement lors de l'étape E6. Pour ce faire, l'unité de traitement interroge un dispositif domestique pour lequel elle a déterminé le démarrage d'une nouvelle phase de fonctionnement ou une mise en pause par l'utilisateur lors de l'étape E6 et obtient ou reçoit en retour les informations demandées en provenance du dispositif. Pour chacune de ses phases de fonctionnement, le dispositif domestique 31-33 peut indiquer la puissance consommée durant cette phase et une durée estimée de cette phase. Dans le cadre d'une mise en œuvre par le biais du protocole UPnP une telle interrogation peut être réalisée par le biais de l'action GetListOfCycle du service « Appliance » décrite précédemment. Ceci permet à l'unité de traitement de disposer des informations nécessaires pour l'estimation du ou des paliers de consommation et leur lissage éventuel.
Lors d'une étape E8, l'unité de traitement détermine si une batterie 34 est disponible. Si ce n'est pas le cas, L'unité de traitement met alors de nouveau en œuvre l'étape E2. Dans le cas contraire, c'est-à-dire si au moins une batterie 34 est disponible, l'unité de traitement détermine dans une étape E9 un programme d'utilisation de la charge électrique de la ou des batteries pour compenser un ou des paliers de consommation dans le réseau local. Ce programme d'utilisation comprend notamment une identification d'une batterie, un courant de sortie à délivrer, un instant de début de décharge et une durée de décharge. Ce programme d'utilisation est déterminé en prenant en compte le ou les dispositifs en fonctionnement, leurs phases de fonctionnement respectives et les puissances consommées lors de ces phases de fonctionnement. Ainsi, le programme d'utilisation est déterminé en fonction d'une puissance consommée prévisionnelle dans le réseau local pour la durée du fonctionnement du ou des dispositifs sous la forme de palier de consommation et d'une durée de palier associée.
Dans une étape E10, l'unité de traitement détecte en fonction du programme d'utilisation si le début de décharge est immédiat.
Si tel est le cas, dans une étape El i, l'unité de traitement envoie une commande de décharge à la batterie identifiée par le biais d'une action DeliverCharge du service « Battery » décrite précédemment.
Si ce n'est pas le cas, c'est-à-dire que le début de décharge est à une échéance ultérieure, dans une étape E12, l'unité de traitement programme la commande de décharge à l'instant de début de décharge.
Dans les deux cas, l'unité de traitement met alors de nouveau en œuvre l'étape E2.
Lorsqu'à l'étape E6, il n'y a pas eu de détection d'une nouvelle phase de fonctionnement ou de mise en pause, l'unité de traitement obtient lors d'une étape E13 pour un ou plusieurs dispositifs domestiques une consommation instantanée, une information sur le statut de la phase de fonctionnement courante de celui-ci ainsi que le temps restant pour terminer la phase en cours. Ces données sont obtenues par le biais d'actions GetPowerConsumption et GetListOfCycles du service « Appliance » décrites précédemment. Toujours dans cette étape E13, l'unité de traitement obtient une charge électrique courante de la batterie 34. Cette donnée est obtenue par le biais d'une action GetCurrentChargelnfo du service « Battery ».
Cette obtention ou réception répétée au fil du temps permet à l'unité de traitement de mettre à jour les informations précédemment acquises relatives aux phases de fonctionnement d'un dispositif du réseau local. Celui-ci peut en effet mettre à jour au cours d'une phase de fonctionnement son estimation de la durée de cette phase et de la consommation électrique durant cette phase. Par exemple au cours d'une phase de lavage d'un lave -linge, l'eau froide dont la température peut varier d'une phase de lavage à une autre doit d'abord être chauffée et la durée ainsi que la puissance consommée estimée pour cette phase de lavage peuvent être mises à jour par le lave -linge une fois la température d'eau requise pour le lavage atteinte. Le programme d'utilisation de la batterie peut alors être mis à jour en fonction de ces nouvelles informations. Une telle obtention répétée peut également permettre à l'unité de traitement de tracer des histogrammes de suivi de la consommation de chaque dispositif domestique. Ces histogrammes peuvent être ensuite affichés pour l'utilisateur. L'unité de traitement met alors de nouveau en œuvre l'étape E2.
La présence dans le réseau local d'au moins une batterie permet ainsi d'absorber des pics de consommation produits par un ou plusieurs dispositifs domestiques. L'unité de traitement peut alors lisser la consommation électrique dans le réseau local.
Une mise en œuvre de l'étape E9, au cours de laquelle un programme d'utilisation de la charge électrique de la ou des batteries est déterminé, va maintenant être décrite en relation avec la figure 6. Un programme d'utilisation comprend notamment une identification d'une batterie, un courant de sortie à délivrer, un instant de début de décharge et une durée de décharge. Il est ici souligné qu'il s'agit uniquement d'un exemple de mise en œuvre de cette étape E9 et que de nombreuses autres possibilités existent sans qu'elles ne soient décrites de manière exhaustive.
Dans une étape E91, l'unité de traitement détermine à partir des informations relatives à des phases de fonctionnement d'un ou des dispositifs domestiques, obtenues lors de l'étape d'obtention d'informations de phase E7, une puissance consommée prévisionnelle. Plus précisément, l'unité de traitement détermine en fonction des dispositifs domestiques en cours d'utilisation des paliers de consommation successifs et des durées de palier associées. Parmi l'ensemble des paliers de consommation, l'unité de traitement peut alors sélectionner un ou des paliers à compenser. A titre d'exemple illustratif, l'unité de traitement sélectionne un nombre N de paliers de consommation pour lesquels la puissance consommée est maximale. Toujours à titre d'exemple illustratif, l'unité de traitement sélectionne un ou des paliers de consommation dont la puissance consommée dépasse une valeur seuil. Le palier de consommation courant correspond au premier palier de consommation sélectionné.
Dans une étape E92, l'unité de traitement détermine une valeur de charge électrique disponible dans le réseau local, c'est-à-dire au moyen de la ou des batteries 34, à partir des informations obtenues à l'étape E13 et le cas échéant, de décharges programmées pour traiter des paliers de consommation précédents.
Dans une étape E93, pour un palier de consommation courant, l'unité de traitement détermine quelle puissance W est nécessaire et pour quelle durée. La puissance W correspond par exemple à la puissance d'un palier de consommation. Il peut également s'agir de la différence entre la puissance nécessaire pour le palier de consommation courant et celle nécessaire pour un prochain palier de consommation. Il peut également s'agir de la différence entre la puissance du palier et une valeur seuil de puissance.
Dans une étape E94, l'unité de traitement vérifie si la charge électrique disponible dans la ou les batteries UPnP est suffisante. Si tel n'est pas le cas, dans une étape E95, l'unité de traitement détermine un programme d'utilisation de la ou les batteries UPnP. Ce programme d'utilisation correspond à une décharge de la ou les batteries UPnP à hauteur de la charge électrique disponible. Le réseau local ne disposant plus de ressources énergétiques, l'étape E9 se termine.
Dans le cas contraire, c'est-à-dire lorsque la charge électrique disponible dans la ou les batteries UPnP est suffisante, dans une étape E96, l'unité de traitement détermine un programme d'utilisation de la ou les batteries UPnP. Ce programme d'utilisation correspond à une décharge de la ou les batteries UPnP à hauteur d'un courant de sortie et pour la durée du palier de consommation.
Dans une étape E97, s'il reste des paliers de consommation à traiter, le prochain palier de consommation devient le palier de consommation courant et la charge électrique disponible dans le ou la batteries UPnP est mise à jour pour prendre en compte la décharge programmée. L'étape E92 est de nouveau mise en œuvre.
L'étape E9 est terminée lorsque l'ensemble des paliers de consommation à compenser a été traité.
Différents exemples de mise en œuvre du procédé de gestion de la consommation électrique dans le réseau local vont maintenant être décrits à l'appui des figures 3a, 3b, 3c et 3d pour un système comprenant un lave-vaisselle et un lave-linge, dont les différentes phases de fonctionnement ont été décrites précédemment en relation avec les figures 2a et 2b. On se place dans un mode de réalisation où l'unité de traitement est intégrée à la passerelle d'accès 30.
Lors de l'étape E4, la passerelle d'accès 30 obtient les données statiques du lave -linge 33. Lors de l'étape E5, la passerelle d'accès 30 envoie un message de souscription auprès du lave-linge afin que celui-ci lui notifie les événements le concernant, par exemple, lorsque l'utilisateur Fabrice démarre, met en pause ou arrête son lave-linge. Fabrice dispose aussi de batteries UPnP qui sont rechargées par l'énergie solaire/éolienne ou par le secteur. Fabrice décide de démarrer son lave- linge. Le lave-linge est le seul dispositif domestique actif dans le réseau local. Le lave-linge démarre normalement pour un programme de 55 minutes. On se place dans l'hypothèse où aucun lissage de consommation n'est mis en œuvre lorsqu'un seul dispositif est en fonctionnement. Fabrice met ensuite en route son lave-vaisselle 32. Deux dispositifs domestiques sont ainsi actifs dans le réseau local. A partir des cycles de consommation de ces dispositifs, la passerelle d'accès 30 détecte qu'un palier de consommation va se produire avec une consommation de 2600 Watts pendant 10 minutes comme représenté à la figure 2c. Ce palier de consommation représente une intensité de 11,8 Ampères. La passerelle d'accès identifie lors de l'étape E8 que la batterie 34 est disponible avec une charge de 1800 mAh. Cette batterie 34 peut ainsi fournir un courant de décharge de 10,8 Ampères pendant 10 minutes. En conséquence, la passerelle d'accès 30 décide de décharger la batterie 34 avec un courant de sortie de 10,8 Ampères lors du palier de consommation le plus élevé, afin de compenser ce dernier. La consommation électrique dans le réseau local est représentée à la figure 3a. On observe le premier palier de consommation d'une durée de 25 minutes avec une puissance consommée de 1800 Watts, le deuxième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1050 Watts, le troisième palier de consommation d'une durée de 10 minutes avec une puissance consommée de 200 Watts, le quatrième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1600 Watts et le cinquième palier de consommation d'une durée de 5 minutes avec une puissance consommée de 50 Watts. Le palier de consommation le plus élevé dans le réseau local suite à l'exécution de la commande de décharge est ainsi de 1800 Watts pendant 25 minutes. A la suite de cette commande, la batterie 34 est complètement déchargée.
De cette manière, le palier de consommation le plus élevé a été réduit de 800 Watts, c'est- à-dire de 30 pourcents sans aucune configuration de l'utilisateur : ce dernier n'a pas eu à spécifier un départ différé, un seuil ou une liste de dispositifs prioritaires. Les dispositifs domestiques n'ont pas été arrêtés brutalement par une mise hors tension. De plus, lorsque l'utilisateur décide de mettre en pause voire même d'arrêter un dispositif, la passerelle d'accès 30 en est notifiée et peut alors immédiatement adapter ou modifier la décharge de la batterie.
Dans un autre exemple de réalisation, représenté à la figure 3b, la passerelle d'accès 30 détermine la puissance associée au palier de consommation précédent (soit 1800 Watts) et cherche uniquement à absorber la différence entre les deux paliers de consommation. Ainsi, dans l'exemple précédent, si la passerelle d' accès détecte que le premier palier est à 1800 Watts et que le second palier est à 2600 Watts, elle commande à la batterie d'injecter un courant de sortie de 3,7 Ampères pendant 10 minutes afin d'absorber uniquement 800W. A la suite de ce lissage, la charge de la batterie est de 1183 mAh. On observe ainsi le premier palier de consommation d'une durée de 25 minutes avec une puissance consommée de 1800 Watts, le deuxième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1000 Watts, le troisième palier de consommation d'une durée de 10 minutes avec une puissance consommée de 1800 Watts, le quatrième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1600 Watts et le cinquième palier de consommation d'une durée de 5 minutes avec une puissance consommée de 50 Watts. De cette manière, la consommation est ramenée à 1800W pendant 10 minutes lors du troisième palier de consommation.
Dans un autre exemple de réalisation, représenté à la figure 3c, la passerelle d'accès peut également décider de lisser la consommation à une valeur de 1600 Watts correspondant à la valeur du prochain palier de consommation. On observe alors le premier palier de consommation d'une durée de 25 minutes avec une puissance consommée de 1600 Watts, le deuxième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1000 Watts, les troisième et quatrième paliers de consommation d'une durée de 30 minutes avec une puissance consommée de 1600 Watts, et le cinquième palier de consommation d'une durée de 5 minutes avec une puissance consommée de 50 Watts.
La batterie 34 se décharge alors pendant les première et troisième paliers de consommation de 200 Watts supplémentaires, soit 35 minutes, ce qui correspond à un courant de décharge de 0,91 Ampères pendant 35 minutes. Suite à cette décharge, il reste 652 mAh de disponible dans la batterie. Dans cet exemple, le palier de consommation le plus élevé suite à l'exécution des commandes de décharge est de 1600 Watts pendant 55 minutes.
Dans un autre exemple de réalisation, représenté à la figure 3d, la passerelle d'accès peut également décider de lisser la consommation électrique à une valeur correspondant à une décharge complète de la batterie 34. Ainsi la consommation peut être ramenée à une valeur de 1468 Watts. On observe alors le premier palier de consommation d'une durée de 25 minutes avec une puissance consommée de 1468 Watts, le deuxième palier de consommation d'une durée de 20 minutes avec une puissance consommée de 1000 Watts, les troisième et quatrième paliers de consommation d'une durée de 30 minutes avec une puissance consommée de 1468 Watts et le cinquième palier de consommation d'une durée de 5 minutes avec une puissance consommée de 50 Watts.
Dans un mode de réalisation particulier, le fournisseur d'énergie peut définir un seuil de consommation à ne pas dépasser. Il est alors possible de déclencher la mise en œuvre du procédé de gestion lorsque la puissance de certains paliers de consommation est proche de ce seuil, par exemple de l'ordre de 75 pourcents de la valeur seuil.
Dans un autre mode de réalisation particulier, le fournisseur d'énergie peut définir des heures pleines et des heures creuses. Il est alors possible de déclencher la mise en œuvre du procédé de gestion uniquement pendant les heures pleines.
Nous allons maintenant décrire en référence à la figure 4 une unité de traitement 300. Il comprend notamment :
- une zone mémoire 302, agencée pour mémoriser un programme qui comprend des instructions de code pour mettre en œuvre les étapes du procédé de gestion, tel que décrit précédemment ;
- un processeur 301 pour exécuter des instructions de code de modules logiciels ;
- un module 303 d'émission/réception, agencé pour communiquer avec des dispositifs du réseau local ;
- un module 304 de détermination, agencé pour déterminer une puissance consommée prévisionnelle dans le réseau local pour la durée du fonctionnement dudit dispositif sous la forme d'au moins un palier de consommation et d'une durée de palier associée et, pour un palier de consommation, un courant de sortie à délivrer par ladite au moins une batterie pour compenser au moins en partie ledit palier ;
- un module 305 de communication avec les dispositifs du réseau local.
Le module 305 de communication est notamment agencé pour obtenir (ou recevoir) des informations relatives à au moins une phase de fonctionnement pour un dispositif du réseau local 31-33, les informations relatives à une phase de fonctionnement comprenant une puissance consommée par ledit dispositif durant cette phase et une durée estimée de ladite phase, pour obtenir une valeur de charge électrique courante disponible dans le réseau local au moyen d'une batterie 34 et pour envoyer une commande de décharge du courant de sortie déterminé pour la durée dudit palier à au moins une batterie. Dans un mode de réalisation particulier, le module 305 de communication est en outre agencé pour détecter une modification de phase de fonctionnement d'un dispositif du réseau local.
Dans un mode de réalisation particulier, le module 305 de communication met en œuvre le protocole UPnP pour communiquer avec les dispositifs du réseau local.
Dans un mode de réalisation particulier, l'unité de traitement 300 est intégrée dans la passerelle d'accès 30. Dans ce cas, certains modules sont communs.
La technique de gestion est mise en œuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme "module" peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et/ou logiciels, apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit précédemment pour le module concerné.
Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel. Un tel composant logiciel est stocké en mémoire puis chargé et exécuté par un processeur de données d'une entité physique et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc).
De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware). Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou non, avec ou sans processeur intégré pour l'exécution de logiciel. Il s'agit par exemple d'un circuit intégré, d'une carte à puce, d'une carte électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc.
Dans un mode de réalisation particulier, les modules 304, 305 sont agencés pour mettre en œuvre le procédé de gestion précédemment décrit. Il s'agit de préférence d'un module logiciel comprenant des instructions logicielles pour faire exécuter les étapes du procédé de gestion précédemment décrit, mises en œuvre par une unité de traitement. L'invention concerne donc aussi : - un programme pour une unité de traitement, comprenant des instructions de code de programme destinées à commander l'exécution des étapes de gestion précédemment décrit, lorsque ledit programme est exécuté par cette unité de traitement ;
- un support d'enregistrement lisible par une unité de traitement sur lequel est enregistré le programme pour une unité.
Les modules logiciels peuvent être stockés dans ou transmis par un support de données. Celui-ci peut être un support matériel de stockage, par exemple un CD-ROM, un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette magnétique ou un disque dur. D'autre part, le support de données peut être un support de transmission tel qu'un signal électrique, optique ou radio, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Les instructions de code de programme peuvent être en particulier téléchargées sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support de données peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé de gestion décrit précédemment.
L'invention concerne également un système de gestion de la consommation électrique dans un réseau local 3, comprenant au moins un dispositif 31-33, le fonctionnement dudit dispositif présentant au moins une phase de fonctionnement, au moins une batterie 34, agencée pour recevoir une commande de décharge comprenant un courant de sortie à délivrer et pour exécuter ladite commande, et une unité de traitement 300 telle que décrite précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local (3), comprenant au moins un dispositif (31-33), le fonctionnement dudit dispositif présentant au moins une phase de fonctionnement,
ledit procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par une unité de traitement de données :
- détection (E6) d'une modification de phase de fonctionnement dudit au moins un dispositif du réseau local ;
- réception (E7) en provenance du dispositif d'informations relatives à au moins une phase de fonctionnement du dispositif, les informations relatives à une phase de fonctionnement comprenant une puissance consommée par ledit dispositif durant cette phase et une durée estimée de ladite phase ;
- détermination (E9, E91) d'une puissance consommée prévisionnelle dans le réseau local pour la durée du fonctionnement dudit dispositif sous la forme d'au moins un palier de consommation et d'une durée de palier associée ;
- obtention (E13) d'une valeur de charge électrique courante disponible dans le réseau local au moyen d' au moins une batterie (34) ;
- pour un palier de consommation, détermination (E9) d'un courant de sortie à délivrer par ladite au moins une batterie pour compenser au moins en partie ledit palier et envoi d'une commande de décharge (El i, El 2) du courant de sortie déterminé pour la durée dudit palier à ladite au moins une batterie.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la modification de phase de fonctionnement du dispositif est détectée suite à une réception d'une notification en provenance du dispositif.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la réception des informations relatives à une phase de fonctionnement du dispositif est mise en œuvre de manière répétée.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une étape de charge de la batterie est mise en œuvre suite à l'exécution de la commande de décharge.
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le palier de consommation compensé est associé à une utilisation simultanée d'une pluralité de dispositifs domestiques du réseau local.
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les étapes de détermination d'un courant de sortie à délivrer et d'envoi d'une commande de décharge sont exécutées pour une pluralité de paliers de consommation, jusqu'à une décharge complète de la batterie.
7. Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape d'identification d'un palier de consommation à compenser par comparaison entre deux paliers successifs de consommation.
8. Unité de traitement (300), susceptible d'être connectée à un réseau de communication local (3), ledit réseau local comprenant au moins un dispositif (31-33), le fonctionnement dudit dispositif présentant au moins une phase de fonctionnement, ladite unité de traitement comprenant :
- un module de détection (305) d'une modification de phase de fonctionnement dudit au moins un dispositif du réseau local ;
- un module de réception (305) en provenance d'un dispositif d'informations relatives à au moins une phase de fonctionnement du dispositif, les informations relatives à une phase de fonctionnement comprenant une puissance consommée par ledit dispositif durant cette phase et une durée estimée de ladite phase ;
- un module d'obtention (305) d'une valeur de charge électrique courante disponible dans le réseau local au moyen d'au moins une batterie (34) ;
- un module de détermination (304), agencé pour déterminer une puissance consommée prévisionnelle dans le réseau local pour la durée du fonctionnement dudit dispositif sous la forme d'au moins un palier de consommation et d'une durée de palier associée et, pour un palier de consommation, un courant de sortie à délivrer par ladite au moins une batterie pour compenser au moins en partie ledit palier ;
- un module d'envoi (305) d'une commande de décharge du courant de sortie déterminé pour la durée dudit palier à ladite au moins une batterie.
9. Passerelle d'accès (30) comprenant une unité de traitement selon la revendication précédente.
10. Système de gestion de la consommation électrique dans un réseau de communication local (3), comprenant au moins un dispositif (31-33), le fonctionnement dudit dispositif présentant au moins une phase de fonctionnement, au moins une batterie (34), agencée pour recevoir une commande de décharge comprenant un courant de sortie à délivrer et pour exécuter ladite commande, et une unité de traitement (300) selon la revendication 8.
11. Programme pour une unité de traitement, comprenant des instructions de code de programme destinées à commander l'exécution des étapes du procédé de gestion selon l'une des revendications 1 à 7 mises en œuvre par l'unité de traitement, lorsque ledit programme est exécuté par ladite unité.
12. Support d'enregistrement lisible par une unité de traitement sur lequel est enregistré le programme selon la revendication 11.
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