FR3055478A1 - Tableau de distribution electrique equipe d'un module de controle - Google Patents
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Abstract
Tableau de distribution électrique (101) comprenant: -un module de contrôle (112) de l'état passant ou bloqué de couples d'interrupteurs, Il est prévu que le tableau de distribution (101) comprend un calculateur (110) et un écran tactile (115), ledit calculateur (110) étant apte à agir sur le module de contrôle (112) en fonction des mesures des courants de phase et de neutre et d'instructions reçues par l'écran tactile (115).
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention porte sur un tableau de distribution électrique par exemple installé chez un particulier, dans une entreprise ou dans une usine.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
II est connu de l'état de la technique un tableau de distribution qui est un système à partir duquel le courant électrique est géré et distribué dans l'habitation, l'entreprise ou l'usine. Ce tableau de distribution est en général installé dans un boîtier qui comprend également un compteur électrique et un disjoncteur. Ce tableau de distribution permet notamment de relier électriquement le réseau électrique à l'aide de connexions à des équipements. Ces connexions sont en général configurées manuellement.
II est connu de la demande de brevet FR2891093A1 de doter le disjoncteur d'un déclencheur électronique 3, ledit déclencheur comprenant au moins un capteur de courant 4, un actionneur 6, et un ensemble électronique de traitement 5 pour commander ledit actionneur. L'ensemble électronique de traitement comporte des moyens de contrôle de l'état de connexions du au moins un capteur de courant 31 ; 44, 45 et/ou de l’actionneur 161, 164, et des moyens d'affichage 32 ; 166 de l'état de fonctionnement du déclencheur, les moyens de contrôle agissant sur les moyens d'affichage pour afficher l'état de connexions du au moins un capteur de courant et/ou de l’actionneur.
Le déclencheur de la demande de brevet FR2891093A1 comporte donc des moyens d'affichage de son état de fonctionnement et des moyens de contrôle de l’actionneur.
II est connu du modèle d'utilité CN202150641, une distribution du courant alternatif à l'aide d'un tableau de distribution et d'un dispositif de surveillance sous forme d'écran intégré. L'écran intégré est par exemple un écran tactile et offre une surveillance du courant et une surveillance principale.
Dans ce système, il est prévu une arrivée de courant redondante et un contrôle des deux arrivées de courant à l'aide de moyens de supervision reliés à un contrôleur principal 15 lui même relié à un écran tactile 16.
Toutefois, il n'est pas prévu d'agir directement sur les états des interrupteurs du tableau de distribution.
Il peut être souhaitable d’améliorer ce tableau de distribution en augmentant l'interactivité avec l'utilisateur et sa facilité d'utilisation.
OBJET DE L’INVENTION
L’invention a pour objet de répondre à ce souhait tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités.
Suivant l’invention il est proposé un tableau de distribution électrique comprenant:
-au moins un fil de phase;
-un fil de neutre;
-une pluralité de couples de bornes, chaque couple de bornes comprend une borne dite borne de phase destinée à être reliée électriquement d'une part à un équipement électrique et d'autre part audit au moins un fil de phase et une autre borne dite borne de neutre destinée à être reliée électriquement d'une part audit équipement électrique et d'autre part au fil de neutre;
-une pluralité de couples d'interrupteurs, chacun des couples d'interrupteurs correspond à un couple de bornes, pour chaque couple d'interrupteurs, un interrupteur est disposé entre une borne de phase du couple de bornes correspondant et ledit au moins un fil de phase et un autre interrupteur est disposé entre la borne de neutre du couple de bornes correspondant et le fil de neutre;
-un module de mesure des courants dit courants de phase entre une borne de phase et ledit au moins un fil de phase ;
-un module de mesure des courants dit courants de neutre entre une borne de neutre et le fil de neutre ; et
-un module de contrôle de l'état passant ou bloqué des couples d'interrupteurs,
Selon une caractéristique générale, le tableau de distribution comprend un calculateur et un écran tactile, ledit calculateur étant apte à agir sur le module de contrôle en fonction des mesures des courants de phase et de neutre et d'instructions reçues par l'écran tactile.
On peut ainsi contrôler facilement, de manière intuitive et en toute sécurité le tableau de distribution électrique à l'aide de l'écran tactile par l'intermédiaire d'un calculateur et d'un module de contrôle, le module de contrôle permettant de contrôler les états des couples d'interrupteurs du tableau de distribution.
Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :
-le calculateur comprend une mémoire pour stocker des seuils de courant, chacun des seuils de courant étant associé à un couple de bornes et le calculateur est configuré pour déclencher via le module de contrôle, l'état bloqué du couple d'interrupteurs correspondant au couple de bornes pour lequel un courant de phase et/ou de neutre mesuré dépasse son seuil de courant.
On obtient ainsi en passant à l'état bloqué lorsque l'intensité dépasse un seuil, une sécurité qui permet la déconnexion électrique de l'équipement électrique lorsque le courant qui y entre ou qui en sort dépasse un certain seuil. On réduit ainsi notamment les courts-circuits et les risques d'incendie. Bien entendu ce seuil va dépendre de l'application et de l'équipement et il est différent pour chacun des équipements. Par ailleurs, on peut prévoir que le calculateur peut modifier chacun des seuils de courant, par exemple à l'aide de l'écran tactile.
-le calculateur est configuré pour déclencher via le module de contrôle, l'état bloqué du couple d'interrupteurs correspondant au couple de bornes dont la somme du courant de phase mesuré et du courant de neutre mesuré dépasse un seuil.
Pour un couple de bornes donné, le courant de phase et le courant de neutre sont opposés. Ainsi, la somme de ces deux courants correspond à la différence de leur valeur absolue ou de leur amplitude. En contrôlant cette différence de valeur absolue ou d'amplitude, on peut déclencher une déconnexion électrique d'un équipement électrique lorsque le courant qui y entre est trop différent du courant qui en sort. On réduit ainsi notamment les risques d'électrocution.
-le calculateur comprend une mémoire pour stocker pour chacun des couples de bornes, un numéro de priorité, le calculateur comprend un additionneur des valeurs absolues des courants de phases mesurés afin de déterminer la puissance consommée en temps réel, et le calculateur est configuré pour déclencher via le module de contrôle, l'état bloqué du couple d'interrupteurs à l'état passant correspondant au couple de bornes de numéro de priorité le plus faible si la puissance consommée est supérieure à un seuil.
On permet ainsi de limiter la puissance consommée maximale et à l'aide des numéros de priorité, la déconnexion électrique sera réalisée sur un couple de bornes de priorité faible qui sont reliées à un équipement dont l'usage n'est pas indispensable. On peut prévoir que le calculateur peut modifier ces numéros de priorité, par exemple dans le cas où l'on change les équipements branchés aux couples de bornes ou en fonction d'un usage différent.
-le calculateur comprend un module horaire de détermination de l'heure actuelle.
Ce module permet d'avoir accès à l'heure qui est un paramètre qu'il est intéressant de prendre en compte pour contrôler les états des interrupteurs.
-le calculateur comprend une mémoire pour stocker pour chacun des couples d'interrupteurs d'une partie de la pluralité des couples d'interrupteurs au moins un couple d'heures, un couple d'heures comprenant une heure de fermeture et une heure d'ouverture et le calculateur est configuré pour déclencher via le module de contrôle, l'état bloqué d'un couple d'interrupteurs à l'état passant si l'heure actuelle est comprise entre une heure de fermeture et une heure d'ouverture.
On obtient ainsi une déconnexion électrique programmée en fonction de l'heure. Par exemple, on pourrait prévoir que tous les couples de bornes seront déconnectés à la même heure. Alternativement on pourrait définir dans la mémoire des horaires en fonction de chacun des couples de bornes ou encore prévoir que seulement une partie des couples de bornes pourrait être déconnectée. Bien entendu, le calculateur peut modifier toutes les heures d'ouverture et de fermeture contenues dans cette mémoire pour les adapter aux usages.
- le calculateur comprend une mémoire pour stocker les mesures des courants de phase et de neutre mesurés et leur heure pour chacun des couples de bornes.
On peut ainsi, faire un suivi a posteriori des courants consommés pour détecter un dysfonctionnement d'un équipement électrique ou un mauvais usage ou encore un équipement électrique dont la consommation est trop importante.
-le module de mesure des courants de phase comprend pour chacun du au moins un fil de phase une unité de mesure des courants de phase, le module de mesure des courants de neutre comprend pour chacun du au moins un fil de phase une unité de mesure des courants de neutre, le module de contrôle comprend pour chacun du au moins un fil de phase une unité de contrôle de couples d'interrupteurs, le tableau de distribution comprend pour chacun du au moins un fil de phase, un premier microcontrôleur formant pour un fil de phase l’unité de mesure des courants de phase et le tableau de distribution comprend pour chacun du au moins un fil de phase, un deuxième microcontrôleur formant pour un fil de phase, l’unité de mesure des courants de neutre et l’unité de contrôle.
On peut ainsi mettre en place facilement à l'aide de microcontrôleurs une mesure des courants de phase et de neutre ainsi qu'un contrôle de l'état des interrupteurs.
-un des premier ou deuxième microcontrôleurs comprend un récepteur pour recevoir des informations de réseau de la part d'un compteur électrique branché entre un réseau électrique d'alimentation et le tableau de distribution électrique, ledit microcontrôleur comprenant le récepteur étant configuré pour communiquer au calculateur lesdites informations de réseau et le calculateur est configuré pour déclencher via le au moins un deuxième microcontrôleur, l’état bloqué d’au moins un couple de la pluralité de couples d’interrupteurs en fonction desdites informations de réseau.
On peut ainsi, en fonction des informations de réseau qui sont en provenance du réseau électrique, déconnecter un ou plusieurs équipements électriques de manière sélective pour économiser de l'électricité. Les informations de réseau concernent notamment une première période et une deuxième période au cours desquelles le prix du KWh facturé par l'opérateur du réseau électrique est différent. Par exemple, le prix est plus élevé lors de la deuxième période. On peut donc en tenant compte de ces informations de réseau déclencher automatiquement une déconnection lorsque que la deuxième période commence, ce qui permet de réduire la consommation lors d'une période au cours de laquelle l'électricité est facturée plus chère.
-le tableau de distribution électrique comprend une tablette tactile formant le calculateur et l'écran tactile.
On peut ainsi proposer un écran tactile pour le tableau de distribution avec un coût avantageux étant donné le fort développement des tablettes tactiles. Par exemple, on peut prévoir que la tablette tactile exécute un logiciel spécifique pour jouer le rôle de calculateur.
-le au moins un deuxième microcontrôleur est relié à la tablette tactile.
La tablette ainsi reliée peut contrôler le deuxième microcontrôleur qui lui transmet ses mesures. On peut également prévoir par exemple que le deuxième microcontrôleur reçoit les mesures du premier microcontrôleur et que le deuxième microcontrôleur transmet les mesures des deux microcontrôleurs, c'est à dire les courants de phase et les courants de neutre à la tablette. Par exemple, la tablette est reliée au deuxième microcontrôleur par une interface USB selon un acronyme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier qui est très répandue.
-le tableau de distribution électrique comprend un module pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet.
On peut ainsi, permettre par exemple à l'utilisateur de recevoir des informations sur le fonctionnement en cours de son tableau de distribution. On peut également prévoir après une sécurisation de l'accès un contrôle à distance de l'utilisateur sur son tableau de distribution.
-la tablette tactile forme le module pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet.
Il s'agit alors d'un mode de réalisation dont le coût est compétitif étant donné le fort degré d'industrialisation des tablettes tactiles.
-le calculateur est configuré pour associer un ensemble de couple d'interrupteurs comprenant au moins un couple d'interrupteurs, à un équipement électrique à alimenter de sorte que les interrupteurs de l'ensemble de couple d'interrupteurs aient tous le même état bloqué ou passant.
On peut ainsi contrôler en même temps la connexion ou la déconnexion des bornes de phase et de neutre d'un ensemble de bornes. C'est avantageux quand cet ensemble de couple de bornes est relié au même équipement électrique.
Selon un premier exemple, dans le cas triphasé, l'équipement électrique est relié à deux couples de bornes, les deux couples ayant des bornes de phase branchées à des phases différentes, ce qui permet notamment de lui délivrer une tension plus importante. Plus précisément 380 volts dans le cas d'une tension triphasée de 220 volts.
Selon un deuxième exemple, dans le cas triphasé, l'équipement électrique est relié à trois couples de bornes, les trois couples ayant des bornes de phase branchées à des phases différentes, ce qui permet notamment de l'alimenter avec une tension triphasée de 220 volts par exemple.
-l'écran tactile est configuré pour afficher une interface comprenant:
-une pluralité de paire d'icônes, chaque paire d'icônes comprenant une icône d'équipement représentant un équipement électrique à alimenter et une icône d'interrupteur, l'appui sur l'icône d'interrupteur d'une paire d'icônes déclenchant l'état bloqué ou passant de l'ensemble de couple d'interrupteurs associé à l'équipement électrique représenté par l'icône d'équipement de ladite paire d'icônes;
-un interrupteur général pour déclencher l'état bloqué de la pluralité des couples d'interrupteurs.
Il s'agit alors d'une interface simple mais efficace qui illustre la plupart des interactions possibles avec les interrupteurs du tableau de distribution. Par exemple, on peut prévoir que la tablette tactile exécute un logiciel spécifique pour jouer le rôle de calculateur et aussi pour afficher cette interface.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :
-les figure 1 et 2 représentent un tableau de distribution selon l'invention;
-la figure 3 représente un schéma détaillé d'un tableau de distribution selon le premier mode de réalisation de l'invention;
-la figure 4 représente des composants d'un tableau de distribution selon le premier mode de réalisation de l'invention;
-la figure 5 représente une vue détaillée d'un des éléments du tableau de distribution selon le premier mode de réalisation;
-la figure 6 représente une interface affichée par l'écran du tableau de distribution selon l'invention;
-la figure 7 représente un schéma d'un calculateur pour un tableau de distribution selon l'invention;
-la figure 8 représente un schéma détaillé d'un tableau de distribution selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;
-la figure 9 représente des composants d'un tableau de distribution selon le deuxième mode de réalisation de l'invention; et
-la figure 10 représente une vue détaillée d'un des éléments du tableau de distribution selon le deuxième mode de réalisation.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTION
La figure 1 représente un tableau de distribution 101 selon l'invention et son positionnement par rapport aux autres dispositifs électriques.
La figure 2 représente un schéma du tableau de distribution 101 selon l'invention.
Le tableau de distribution 101 est relié à des équipements électriques à alimenter. On peut citer à titre d'exemple, les équipements suivants: une machine à laver 1, un climatiseur 2, un chauffe-eau 5, une prise électrique 3, et une ampoule 4.
La figure 1 illustre un disjoncteur 102 branché juste en amont du tableau de distribution 101. La figure 1 illustre également un compteur électrique 104 branché entre un réseau 103 électrique d'alimentation et le disjoncteur 102.
En d'autres termes, sur la figure 1, le compteur électrique 104 est branché entre un réseau 103 électrique d'alimentation et le tableau de distribution électrique 101. Le compteur électrique 104 émet des informations de réseau INFO et le tableau de distribution 101 les reçoit.
Comme on peut le voir sur la figure 2, ce tableau de distribution 101 comprend:
- un fil de phase L;
-un fil de neutre N;
-un élément de commutation 114 qui est relié aux équipements électriques 1 à 5;
-deux modules de mesure des courants 111 et 113;
-un module de contrôle 112;
-un écran tactile 115;
-un module 119 pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet; et
-un calculateur 110 qui est apte à agir sur le module de contrôle 112 en fonction des mesures de courants par les deux modules de mesure des courants 111 et 113 et en fonction d'instructions reçues par l'écran tactile 115. Le calculateur 110 peut aussi recevoir les informations de réseau INFO.
A cet effet, le calculateur est notamment capable de réaliser des opérations de comparaison et par exemple un logiciel peut s'exécuter sur le calculateur 110.
Sur la figure 1, on a représenté entre le réseau électrique d'alimentation 103, le compteur 104, le disjoncteur 102 et le tableau de distribution 101, deux fils qui correspondent à un fil de phase et à un fil de neutre. Sur la figure 2, on également a représenté un fil phase L et un fil de neutre N.
Alternativement, on pourrait prévoir un cas triphasé selon lequel sur la figure 1, il y a quatre fils entre le réseau électrique d'alimentation 103, le compteur 104, le disjoncteur 102 et le tableau de distribution 101, à savoir trois fils de phase et un fil de neutre et sur la figure 2, il y trois fils de phase L1, L2 et L3 et un fil de neutre qui entrent dans l'élément de commutation 114.
De même, on a prévu entre chacun des équipements à savoir : la machine à laver 1, le climatiseur 2, le chauffe-eau 5, la prise électrique 3, et l'ampoule 4, deux fils vers le tableau de distribution 101. Ces deux fils sont reliés aux deux bornes d'un couple de bornes 141 du tableau de distribution 101 comme décrit ci-après. On pourrait également prévoir comme décrit ci-après que plusieurs couples de bornes 141 sont associés à un même équipement électrique.
La figure 3 représente un schéma détaillé d'un tableau de distribution 101 selon le premier mode de réalisation de l'invention.
Le tableau de distribution 101 comprend:
-un module 119 pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet;
-un écran tactile 115;
-deux modules de mesure des courants 111 et 113;
-un calculateur 110; et
-un élément de commutation 114.
L'élément de commutation 114 comprend:
-une pluralité de couples de bornes 141 ;
-une pluralité de couples d'interrupteurs 142, chacun des couples d'interrupteurs correspondant à un couple de bornes 141.
Le calculateur 110 est configuré pour associer un ensemble de couple d'interrupteurs 142 à un équipement électrique 1, 2, 3, 4, 5 à alimenter, l'ensemble de couple d'interrupteurs comprenant au moins un couple d'interrupteurs. Ainsi, les interrupteurs de l'ensemble de couple d'interrupteurs ont tous le même état bloqué ou passant.
Par exemple, comme illustré sur la figure 3, on associe un couple d'interrupteurs 142 à l'équipement électrique 1, c'est à dire la machine à laver 1, un couple d'interrupteurs 142 à la prise électrique 3 et un couple d'interrupteurs 142 à l'ampoule 4.
On associe deux couples d'interrupteurs 142 à l'équipement électrique 5, c'est à dire le chauffe eau 5. De même, on associe trois couples d'interrupteurs 142 à l'équipement électrique 2, c'est à dire, le climatiseur 2.
On peut ainsi contrôler en même temps la connexion ou la déconnexion des deux couples de bornes reliés au chauffe-eau 5. On peut aussi contrôler en même temps la connexion ou la déconnexion des trois couples de bornes reliés au climatiseur 2.
On va décrire ci après plus en détail un couple de bornes 141 et son couple d'interrupteurs 142 correspondant, sachant que les autres couples de bornes et leur couple d'interrupteurs sont similaires à celui-ci.
Le couple de bornes 141 comprend une borne 141a dite borne de phase destinée à être reliée électriquement d'une part à un équipement électrique 5 et d'autre part audit au fil de phase L et une autre borne dite borne de neutre 141b destinée à être reliée électriquement d'une part à l'équipement électrique 5 et d'autre part au fil de neutre N.
Le couple d'interrupteurs 142 comprend un interrupteur 142a qui est disposé entre la borne de phase 141a du couple de bornes correspondant 141 et le fil de phase L et un autre interrupteur 142b qui est disposé entre la borne de neutre 141 b du couple de bornes 141 correspondant et le fil de neutre N.
Le module de contrôle 112 peut contrôler l'état passant ou bloqué des couples d'interrupteurs 142, chacun des couples d'interrupteurs comprenant un interrupteur 142a entre la borne de phase 141a et le fil de phase et un interrupteur 142b entre la borne de neutre 141b et le fil de neutre. Pour assurer ce contrôle, le module de contrôle comprend une unité de contrôle de couples d'interrupteurs 112a.
Le module 111 de mesure est capable de mesurer le courant dit courant de phase entre la borne 141a destinée à être reliée au fil de phase L et le fil de phase et est nommé module de mesure des courants de phase. Pour cela, le module de mesure des courants de phase 111 comprend une unité de mesure des courants de phase 111a.
De même, le module 113 de mesure est capable de mesurer le courant dit courant de neutre entre la borne destinée 141b à être reliée au fil de neutre
N et le fil de neutre et est nommé module de mesure des courants de neutre.
Pour cela, il comprend le module de mesure des courants de neutre 113 comprend une unité de mesure des courants de neutre 113a.
La figure 4 représente des composants d'un tableau de distribution 101 selon le premier mode de réalisation de l'invention. Ces composants permettent notamment de mettre en œuvre les blocs fonctionnels: unités de contrôle, unités de mesure des courants de phase et unités de mesure des courants de neutre illustrés en figure 3.
Le tableau de distribution 101 comprend pour le fil de phase L, un premier microcontrôleur 123 formant pour le fil de phase L, l’unité de mesure des courants de phase 111a.
Pour cela, par exemple le microcontrôleur 123 comprend un ampèremètre pour chacun des couples de bornes 141. Dans ce cas, pour chacun des couples de bornes, le microcontrôleur 123 comprend un fil par lequel l'ampèremètre est relié entre la borne de phase 141a et le fil de phase L.
Le tableau de distribution 101 comprend également pour le fil de phase L, un deuxième microcontrôleur 116 formant pour un fil de phase L, l’unité de mesure des courants de neutre 113a et l’unité de contrôle 112a.
Pour cela, d'une part le microcontrôleur 116 comprend par exemple un ampèremètre pour chacun des couples de bornes 141. Dans ce cas, pour chacun des couples de bornes, le microcontrôleur 116 comprend un fil par lequel l'ampèremètre est relié entre la borne de neutre 141b et le fil de phase N.
D'autre part, le microcontrôleur 116 comprend également pour chacun des couples de borne 142, deux autres fils. Ainsi, les microcontrôleurs 116 et 123 comprennent pour chacun des couples de bornes, quatre fils.
On peut prévoir que le premier microcontrôleur 123 comprend un récepteur
121 pour recevoir les informations de réseau INFO. Afin d'assurer une sécurité électrique, on peut prévoir d'interposer un opto-coupleur 122, de sorte que les informations de réseau INFO sont reçues par l'opto-coupleur
122 et transmises au premier microcontrôleur 123.
Par ailleurs, le tableau de distribution 101 comprend un fil 120 et le premier et le deuxième microcontrôleurs sont reliés par l'intermédiaire du fil 120.
On peut également prévoir d'interposer un opto-coupleur 124 entre le premier microcontrôleur 123 et le deuxième microcontrôleur 116, le deuxième microcontrôleur étant relié au calculateur 110.
Ainsi, le microcontrôleur comprenant le récepteur 121 en l'espèce le premier microcontrôleur 123 est configuré pour communiquer au calculateur 110 lesdites informations de réseau INFO. Le calculateur 110 est alors capable de déclencher via le module de contrôle 112, l’état bloqué d’au moins un couple 142 de la pluralité de couples d’interrupteurs 142 en fonction desdites informations de réseau INFO.
De plus, le premier microcontrôleur 123 peut transmettre également via le fil 120, les mesures de courant de phase au deuxième microcontrôleur 116 afin que le calculateur 110 puisse les recevoir.
Par exemple, une tablette tactile 118 forme le calculateur 110 et l'écran tactile 115, cette tablette tactile 118 étant par exemple reliée au deuxième microcontrôleur 116 par une interface USB 117 selon un acronyme anglosaxon bien connu de l'homme du métier. Par exemple, la tablette tactile 118 forme le module 119 pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet.
La figure 5 représente une vue détaillée d'un des éléments du tableau de distribution selon le premier mode de réalisation. II s'agit de l'élément de commutation 114.
Cet élément de commutation 114 comprend un point milieu 147 relié par un conducteur 145 au fil de neutre N et par un autre conducteur 146 au fil de phase L.
L'élément de commutation 114 comprend une pluralité de couple de bornes 141, à chaque couple étant associé un couple d'interrupteurs 142.
On va décrire ci après plus en détail un couple de bornes 141 et son couple d'interrupteurs 142 associé, sachant que les autres couples de bornes et leur couple d'interrupteurs sont similaires à celui-ci.
Le couple de bornes 141 comprend une borne 141a dite borne de phase destinée à être reliée électriquement d'une part à un équipement électrique 5 et d'autre part au fil de phase L et une autre borne 141b dite borne de neutre destinée à être reliée électriquement d'une part audit équipement électrique 5 et d'autre part au fil de neutre N.
Le couple d'interrupteurs 142 correspondant au couple de bornes 141 comprend un interrupteur 142a qui est disposé entre la borne de phase 141a du couple de bornes correspondant et le fil de phase L et un autre interrupteur 142b qui est disposé entre la borne de neutre 141b du couple de bornes correspondant et le fil de neutre N.
L'élément de commutation 114 comprend entre l'interrupteur 142a et le fil de phase L, un conducteur 144. Il comprend également entre l'interrupteur 142b et le fil de neutre N, un conducteur 143. Les conducteurs 143, 144, 145 et 146 sont représentés dans la figure 5 sous la forme d'une résistance car leur fonctionnement d'un point de vue électrique est modélisable par une résistance.
Comme déjà mentionné ci dessus, pour chaque couple de bornes 141 et son couple d'interrupteurs 142 il est prévu quatre fils, un en provenance du premier microcontrôleur 123 et trois en provenance du deuxième microcontrôleur 116.
Le fil en provenance du microcontrôleur 123 est branché entre le conducteur 144 et l'interrupteur 141a. Ce fil également relié à l'ampèremètre du microcontrôleur 123 dédié au couple de bornes 141 peut ainsi capter une tension proportionnelle au courant de phase entre la borne de phase 141a et le fil de phase L pour permettre la déduction du courant de phase entre la borne de phase 141a et le fil de phase L.
Le premier fil en provenance du microcontrôleur 116 est branché entre le conducteur 143 et l'interrupteur 141b. Ce fil également relié à l'ampèremètre du microcontrôleur 116 dédié au couple de bornes 141 peut ainsi capter une tension proportionnelle au courant de neutre entre la borne de phase 141b et le fil de neutre N pour permettre la déduction du courant de neutre entre la borne de neutre 141 b et le fil de neutre N.
Les deux autres fils en provenance du microcontrôleur 116 sont branchés aux bornes d'une bobine électrique 148. Ces deux fils permettent l'alimentation de la bobine électrique 148. La bobine électrique 148 est alors apte à agir sur un élément électromagnétique 149 du couple d'interrupteurs 142 pour le faire se déplacer et changer l'état du couple d'interrupteurs 142.
La figure 6 représente une interface 150 affichée par l'écran 115 du tableau de distribution selon l'invention. Cette interface 150 comprend:
-un interrupteur général 151 pour déclencher l'état bloqué de la pluralité des couples d'interrupteurs 142; et
-une pluralité de paire d'icônes 154.1, 154.2, 154.3, 154.4, 154.5. Chaque paire d'icônes 154.1, 154.2, 154.3, 154.4, 154.5 comprend une icône d'équipement 153.1, 153.2, 153.3, 153.4, 153.5 représentant un équipement électrique à alimenter et une icône d'interrupteur 152.1, 152.2, 152.3, 152.4, 152.5. L'appui sur l'icône d'interrupteur 152.1, 152.2, 152.3, 152.4, 152.5 d'une paire d'icônes 154.1, 154.2, 154.3, 154.4, 154.5 déclenche l'état bloqué ou passant de l'ensemble de couple d'interrupteurs 142 associé comme mentionné en référence à la figure 3, à l'équipement électrique 1, 2, 3, 4 ou 5, ledit équipement étant représenté par l'icône d'équipement 153.1, 153.2, 153.3, 153.4 ou 153.5 de ladite paire d'icônes 154.
Comme on peut le voir sur l'interface 150:
- l'icône 153.1 représente l'équipement 1, à savoir la machine à laver;
- l'icône 153.2 représente l'équipement 2, à savoir le climatiseur ;
- l'icône 153.3 représente l'équipement 3, à savoir la prise électrique ;
- l'icône 153.4 représente l'équipement 4, à savoir l'ampoule; et
- l'icône 153.5 représente l'équipement 5, à savoir le chauffe-eau.
On obtient alors dans le cas d'une association comme décrite dans la figure 3:
- un appui sur l'icône 152.1 qui va entraîner l'état bloqué de deux couples d'interrupteurs 142 et la déconnexion électrique de deux couples de bornes 141, ceux reliés au carré 1 sur la figure 3;
- un appui sur l'icône 152.2 qui va entraîner l'état bloqué de deux couples d'interrupteurs 142 et la déconnexion électrique de deux couples de bornes 141, ceux reliés au carré 2 sur la figure 3;
- un appui sur l'icône 152.3 qui va entraîner l'état bloqué d'un couple d'interrupteurs 142 et la déconnexion électrique d'un couple de bornes 141, celui relié au carré 3 sur la figure 3; et
- un appui sur l'icône 152.4 qui va entraîner l'état bloqué d'un couple d'interrupteurs 142 et la déconnexion électrique d'un couple de bornes 141, celui relié au carré 4 sur la figure 3; et
- un appui sur l'icône 152.5 qui va entraîner l'état bloqué de deux couples d'interrupteurs 142 et la déconnexion électrique de deux couples de bornes 141, ceux reliés au carré 5 sur la figure 3.
La figure 7 représente un schéma d'un calculateur 110 pour un tableau de distribution selon l'invention.
Ce calculateur 110 peut comprendre une mémoire 211 pour stocker des seuils de courant, chacun des seuils de courant étant associé à un couple de bornes 142. De plus, le calculateur 110 est configuré pour déclencher via le module de contrôle 112, l'état bloqué du couple d'interrupteurs 142 correspondant au couple de bornes 141 pour lequel un courant de phase et/ou de neutre mesuré dépasse son seuil de courant.
Par exemple, indépendamment de cette mémoire, on peut prévoir que le calculateur 110 est configuré pour déclencher via le module de contrôle 112, l'état bloqué du couple d'interrupteurs 142 correspondant au couple de bornes 141 dont la somme du courant de phase mesuré et du courant de neutre mesuré dépasse un seuil. Il s'agit alors d'un seuil de courant commun à tous les couples de bornes 142.
Ce calculateur 110 peut comprendre une mémoire 212 pour stocker pour chacun des couples de bornes 141, un numéro de priorité. Le calculateur 110 peut alors comprendre un additionneur 213 des valeurs absolues des courants de phases mesurés afin de déterminer la puissance consommée en temps réel. Dans ce cas, le calculateur 110 est configuré pour déclencher via le module de contrôle 112, l'état bloqué du couple d'interrupteurs 142 à l'état passant correspondant au couple de bornes 141 de numéro de priorité le plus faible si la puissance consommée est supérieure à un seuil. Il s'agit alors également d'un seuil de puissance commun à tous les couples de bornes 142.
Ce calculateur 110 peut comprendre un module horaire 214 de détermination de l'heure actuelle. Il peut s'agir par exemple d'un module électronique fonctionnant avec des cristaux de quartz.
Le calculateur 110 peut alors comprendre une mémoire 215 pour stocker pour chacun des couples d'interrupteurs d'une partie de la pluralité des couples d'interrupteurs 142 au moins un couple d'heures, un couple d'heures comprenant une heure de fermeture et une heure d'ouverture. De plus, le calculateur 110 est configuré pour déclencher via le module de contrôle, l'état bloqué d'un couple d'interrupteurs 142 à l'état passant si l'heure actuelle est comprise entre l'heure de fermeture et l'heure d'ouverture.
Par exemple, on pourrait prévoir que pour une partie des couples d'interrupteurs 142, la mémoire comprend un couple d'heures. Dans ce cas, chaque couple de borne sera déconnecté lorsque l'heure actuelle est comprise entre l'heure de fermeture et l'heure d'ouverture du couple d'interrupteurs correspondant au couple de borne.
Alternativement on pourrait prévoir que pour une partie des couples d'interrupteurs, la mémoire comprend par exemple trois couples d'heure.
Dans ce cas, il y aurait pour le couple de bornes correspondant au couple d'interrupteurs trois périodes de connexion.
Pour les couples d'interrupteurs pour lesquels un couple d'heures n'est pas stocké, alors il n'est pas prévu de déconnexion du couple de bornes correspondant à ce couple d'interrupteur.
Toujours dans le cas où le calculateur comprend un module horaire 214 de détermination de l'heure actuelle, on peut prévoir que le calculateur 110 comprend en outre, une mémoire 216 pour stocker les mesures des courants de phase et de neutre mesurés et leur heure pour chacun des couples de bornes 141.
La figure 8 représente un schéma détaillé d'un tableau de distribution selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation notamment en ce qu'il comprend trois fils de phase L1, L2 et L3 au lieu d'un seul seulement L.
Ainsi, le module 111 de mesure des courants de phase comprend pour chacun des trois fils de phase L1, L2, L3, une unité de mesure des courants de phase 111a, 111b, 111c. De même, le module 113 de mesure des courants de neutre comprend pour chacun des trois fils de phase L1, L2, L3, une unité de mesure des courants de neutre 113a, 113b, 113c. Et enfin, le module de contrôle 112 comprend pour chacun des trois fils de phase L1, L2, L3, une unité de contrôle de couples d'interrupteurs 112a, 112b, 112c.
En d'autres termes, selon ce deuxième mode de réalisation, avec trois fils de phase L1, L2 et L3 il est prévu pour chacun des trois fils de phase:
-une unité de contrôle 112a, 112b ou 112c ;
-une unité de mesures des courants de phase 111a, 111b, 111 c ; et
-une unité de mesure des courants de neutre 113a, 113b, 113c.
Les unités de mesure des courants de neutre, de mesure des courants de phase, sont dédiées à un fil de phase donné car elles agissent sur un couple de bornes 141 dont la borne de phase 141a est relié à ce fil de phase.
De même, Les unités de contrôle sont dédiées à un fil de phase donné car elles agissent sur un couple d'interrupteurs 142 correspondant à un couple de bornes 141 dont la borne de phase 141a est relié à ce fil de phase.
De plus, le mode de réalisation de la figure 8 se différencie de celui illustré sur la figure 3 en ce qu'on associe à l'aide du calculateur 110, un couple d'interrupteurs 142 à la machine à laver 1, trois couples d'interrupteurs 142 au climatiseur 2, un couple d'interrupteurs 142 à la prise électrique 3 et un couple d'interrupteurs 142 à l'ampoule 4.
Les trois couples d'interrupteurs associés au climatiseur 2 correspondent par exemple à trois couples de bornes 141 dont les trois bornes de phase 141a sont reliées à trois fils de phase respectivement. On peut ainsi fournir au climatiseur 2, une tension triphasée par exemple 220 volts triphasée.
La figure 9 représente des composants d'un tableau de distribution selon le deuxième mode de réalisation de l'invention. Ces composants permettent notamment de mettre en œuvre les blocs fonctionnels: unités de contrôle, unités de mesure des courants de phase et unités de mesure des courants de neutre illustrés en figure 8. Le tableau de distribution 101 illustré sur la figure 9 se distingue de celui illustré sur la figure 4 de part un nombre de phases différent à savoir trois au lieu de une, la plupart des autres éléments restant identique.
Ainsi, le tableau de distribution 101 comprend pour chacun des trois fils de phase L1, L2, L3, un premier microcontrôleur 123a, 123b, 123c. Chacun des trois premiers microcontrôleurs forment pour un des trois fils de phase L1, L2, L3, l’unité de mesure des courants de phase 111a, 111b, 111c.
De plus, le tableau de distribution 101 comprend pour chacun des trois fils de phase L1, L2, L3, un deuxième microcontrôleur 116a, 116b, 116c formant pour un fil de phase L1, L2, L3, l’unité de mesure des courants de neutre 113a, 113b, 113c et l’unité de contrôle 112a, 112b, 112c.
Avec trois phases, le tableau de distribution 101 comprend trois fils 120 pour relier le premier microcontrôleur 123a, 123b ou 123c d'un fil de phase L1, L2 ou L3 au deuxième microcontrôleur 116a, 116b ou 116c du même fil de phase L1, L2 ou L3.
Les trois fils 120 permettent chacun de relier le premier microcontrôleur d'un fil de phase L1, L2 ou L3 au deuxième microcontrôleur du même fil de phase L1, L2 ou L3. On peut également prévoir d'interposer un opto-coupleur 124a, 124b ou 124c entre le premier microcontrôleur d'un fil de phase L1, L2 ou L3 et le deuxième microcontrôleur du même fil de phase L1, L2 ou L3, les deuxièmes microcontrôleurs étant reliés au calculateur 110.
Par exemple, le calculateur 110 est formé par une tablette tactile 118 qui forme également l'écran tactile 115. Cette tablette tactile 118 est par exemple reliée à chacun des deuxièmes microcontrôleurs par une interface USB 117 selon un acronyme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier. Par exemple, la tablette tactile 118 forme le module 119 pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet.
Un des premiers microcontrôleurs par exemple 123a comprend un récepteur
121 pour recevoir les informations de réseau INFO. Afin d'assurer une sécurité électrique, on peut prévoir d'interposer un opto-coupleur 122, de sorte que les informations de réseau INFO sont reçues par l'opto-coupleur
122 et transmises au premier microcontrôleur 123a.
La figure 10 représente une vue détaillée d'un des éléments du tableau de distribution selon le deuxième mode de réalisation. Il s'agit de l'élément de commutation 114.
L'élément de commutation 114 illustré sur la figure 10 se distingue de celui illustré sur la figure 5 de part le nombre de phases, la plupart des autres éléments restant identique.
Ainsi, les couples de bornes 141 et les couples d'interrupteurs correspondant 142 sont identiques à ceux illustré sur la figure 5. Une différence réside toutefois dans le fait que les bornes de phase 141a des couples de bornes 141 ne sont toutes branchées sur le même fil de phase L mais sur un des trois fils de phase L1, L2 ou L3.
De plus, il est prévu, que l'élément de commutation 114 comprend un point milieu 147a, 147b, 147c pour chaque fil de phase L1, L2 et L3. Le point milieu 147a est alors relié par un conducteur 145a au fil de neutre N et par un autre conducteur 146a au fil de phase L1. Le point milieu 147b est alors relié par un conducteur 145b au fil de neutre N et par un autre conducteur 146b au fil de phase L2. Le point milieu 147c est alors relié par un conducteur 145c au fil de neutre N et par un autre conducteur 146c au fil de phase L3.
Les conducteurs 143, 144, 145a et 146a, 145b et 146b, 145c et 146c sont représentés dans la figure 10 sous la forme d'une résistance car leur fonctionnement d'un point de vue électrique est modélisable par une résistance.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Tableau de distribution électrique (101) comprenant:-au moins un fil de phase (L, L1, L2, L3);-un fil de neutre (N);-une pluralité de couples de bornes (141), chaque couple de bornes (141) comprend une borne (141a) dite borne de phase destinée à être reliée électriquement d'une part à un équipement électrique (1,2, 3, 4, 5) et d'autre part audit au moins un fil de phase (L, L1, L2, L3) et une autre borne dite borne de neutre (141b) destinée à être reliée électriquement d'une part audit équipement électrique (1,2, 3, 4, 5) et d'autre part au fil de neutre (N);-une pluralité de couples d'interrupteurs (142), chacun des couples d'interrupteurs correspond à un couple de bornes (141), pour chaque couple d'interrupteurs, un interrupteur (142a) est disposé entre une borne de phase du couple de bornes correspondant et ledit au moins un fil de phase (L, L1, L2, L3) et un autre interrupteur (142b) est disposé entre la borne de neutre du couple de bornes correspondant et le fil de neutre (N);-un module de mesure (111) des courants dit courants de phase entre une borne de phase (141a) et ledit au moins un fil de phase (L, L1, L2, L3) ;-un module de mesure (113) des courants dit courants de neutre entre une borne de neutre (141 b) et le fil de neutre (N) ; et-un module de contrôle (112) de l'état passant ou bloqué des couples d'interrupteurs (142), caractérisé en ce que le tableau de distribution (101) comprend un calculateur (110) et un écran tactile (115), ledit calculateur (110) étant apte à agir sur le module de contrôle (112) en fonction des mesures des courants de phase et de neutre et d'instructions reçues par l'écran tactile (115).
- 2. Tableau de distribution électrique (101) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calculateur (110) comprend une mémoire (211) pour stocker des seuils de courant, chacun des seuils de courant étant associé à un couple de bornes (142) et en ce que le calculateur (110) est configuré pour déclencher via le module de contrôle (112), l'état bloqué du couple d'interrupteurs (142) correspondant au couple de bornes (141) pour lequel un courant de phase et/ou de neutre mesuré dépasse son seuil de courant.
- 3. Tableau de distribution électrique (101) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le calculateur (110) est configuré pour déclencher via le module de contrôle (112), l'état bloqué du couple d'interrupteurs (142) correspondant au couple de bornes (141) dont la somme du courant de phase mesuré (L1, L2, L3, L) et du courant de neutre (N) mesuré dépasse un seuil.
- 4. Tableau de distribution électrique (101) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (110) comprend une mémoire (212) pour stocker pour chacun des couples de bornes (141), un numéro de priorité, en ce que le calculateur (110) comprend un additionneur (213) des valeurs absolues des courants de phases mesurés afin de déterminer la puissance consommée en temps réel, et en ce que le calculateur (110) est configuré pour déclencher via le module de contrôle (112), l'état bloqué du couple d'interrupteurs (142) à l'état passant correspondant au couple de bornes (141) de numéro de priorité le plus faible si la puissance consommée est supérieure à un seuil.
- 5. Tableau de distribution électrique (101) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (110) comprend un module horaire (214) de détermination de l'heure actuelle.
- 6. Tableau de distribution électrique (101) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le calculateur (110) comprend une mémoire (215) pour stocker pour chacun des couples d'interrupteurs d'une partie de la pluralité des couples d'interrupteurs (142) au moins un couple d'heures, un couple d'heures comprenant une heure de fermeture et une heure d'ouverture et en ce que le calculateur (110) est configuré pour déclencher via le module de contrôle, l'état bloqué d'un couple d'interrupteurs (142) à l'état passant si l'heure actuelle est comprise entre une heure de fermeture et une heure d'ouverture.
- 7. Tableau de distribution électrique (101) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le calculateur (110) comprend une mémoire (216) pour stocker les mesures des courants de phase et de neutre mesurés et leur heure pour chacun des couples de bornes (141).
- 8. Tableau de distribution électrique (101) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module (111) de mesure des courants de phase comprend pour chacun du au moins un fil de phase (L1, L2, L3, L) une unité de mesure des courants de phase (111a, 111b, 111 c), en ce que le module (113) de mesure des courants de neutre comprend pour chacun du au moins un fil de phase (L1, L2, L3, L) une unité de mesure des courants de neutre (113a, 113b, 113c), en ce que le module de contrôle (112) comprend pour chacun du au moins un fil de phase (L1, L2, L3, L) une unité de contrôle de couples d'interrupteurs (112a, 112b, 112c), en ce que le tableau de distribution (101 ) comprend pour chacun du au moins un fil de phase (L1, L2, L3, L), un premier microcontrôleur (123a, 123b, 123c, 123) formant pour un fil de phase (L1, L2, L3, L) l’unité de mesure des courants de phase (111a, 111b, 111c) et en ce que le tableau de distribution (101) comprend pour chacun du au moins un fil de phase (L1, L2, L3, L), un deuxième microcontrôleur (116a, 116b, 116c, 116) formant pour un fil de phase (L1, L2, L3, L), l’unité de mesure des courants de neutre (113a, 113b, 113c) et l’unité de contrôle (112a, 112b, 112c).
- 9. Tableau de distribution électrique (101) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un des premier ou deuxième microcontrôleurs (123a, 123b, 123c, 123, 116a, 116b, 116c, 116) comprend un récepteur (121) pour recevoir des informations de réseau (INFO) de la part d'un compteur électrique (104) branché entre un réseau (103) électrique d'alimentation et le tableau de distribution électrique (101), ledit microcontrôleur (123a, 123b, 123c, 123, 116a, 116b, 116c, 116) comprenant le récepteur (121) étant configuré pour communiquer au calculateur (110) lesdites informations de réseau (INFO) et en ce que le calculateur (110) est configuré pour déclencher via le au moins un deuxième microcontrôleur (116a, 116b, 116c, 116), l’état bloqué d’au moins un couple (142) de la pluralité de couples d’interrupteurs (142) en fonction desdites informations de réseau (INFO).
- 10. Tableau de distribution électrique (101) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une tablette tactile (118) formant le calculateur (110) et l'écran tactile (115).
- 11. Tableau de distribution électrique (101 ) selon la revendication précédente lorsque dépendante de l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le au moins un deuxième microcontrôleur (116a, 116b, 116c, 116) est relié à la tablette tactile (118).
- 12. Tableau de distribution électrique (101) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un module (119) pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet.
- 13. Tableau de distribution électrique (101) selon la revendication précédente quand dépendante de la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la tablette tactile (118) forme le module (119) pour communiquer sans fil et acquérir une adresse internet.
- 14. Tableau de distribution électrique (101) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (110) est configuré pour associer un ensemble de couple d'interrupteurs (142) comprenant au moins un couple d'interrupteurs, à un équipement électrique (1, 2, 3, 4, 5) à alimenter de sorte que les interrupteurs de l'ensemble de couple d'interrupteurs (142) aient tous le même état bloqué ou passant.
- 15. Tableau de distribution électrique (101) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'écran tactile (115) est configuré pour afficher une interface (150) comprenant:-une pluralité de paire d'icônes (154.1, 154.2, 154.3, 154.4, 154.5), chaque paire d'icônes (154.1, 154.2, 154.3, 154.4, 154.5) comprenant une icône d'équipement (153.1, 153.2, 153.3, 153.4, 153.5) représentant un équipement électrique (1, 2, 3, 4, 5) à alimenter et une icône d'interrupteur (152.1, 152.2, 152.3, 152.4, 152.5), l'appui sur l'icône d'interrupteur (152.1,152.2, 152.3, 152.4, 152.5) d'une paire d'icônes (154.1, 154.2, 154.3, 154.4,154.5) déclenchant l'état bloqué ou passant de l'ensemble de couple d'interrupteurs (142) associé à l'équipement électrique (1, 2, 3, 4, 5) représenté par l'icône d'équipement (153.1, 153.2, 153.3, 153.4, 153.5) de ladite paire d'icônes;-un interrupteur général (151) pour déclencher l'état bloqué de la pluralité des couples d'interrupteurs (142).30551/10103102104INFO L-Ί101 ο □ ® η η2 5 3 4
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