TITRE : Système de gestion multifonction de bandes électriques chauffantes et d'appareils électriques

La présente invention concerne un système comprenant une unité de commande connectée d'une part à un ensemble de bandes électriques modulaires destinées au chauffage par effet Joule et d'autre part à un ensemble d'appareils électriques alimentés en énergie ou en données par induction.

Le système selon l'invention est particulièrement adapté pour un usage dans les bâtiments, mais il peut aisément être adapté à d'autres domaines d'application, tels que les véhicules de transport, les vêtements ou autres.

ETAT DE LA TECHNIQUE

La première application visée par l'invention est celle du chauffage des pièces d'un bâtiment et de l'alimentation électrique des appareils qui s'y trouvent. L'invention sera donc principalement décrite dans le cadre de cette application, sans pour autant limiter la généralité de l'invention.

Dans le domaine du bâtiment, on connaît les solutions classiques de chauffage à base de radiateurs, électriques ou non. Les radiateurs utilisant une résistance électrique sont connus pour leur faible confort d'utilisation, car du fait de leur absence d'inertie thermique, ils génèrent de fortes disparités locales de température. En outre ils sont alimentés en moyenne tension (220 Volts en Europe) et ne sont jamais totalement exempts d'un risque d'électrocution ou d'incendie en cas de défaut d'isolation.

On connaît aussi les systèmes de chauffage par le sol, dans lesquels une source chauffante est directement intégrée au sol d'une pièce. Cela permet d'obtenir un niveau de confort thermique supérieur à celui des sources radiantes ponctuelles, mais au prix d'autres inconvénients. Ainsi, les systèmes de chauffage au sol par circulation dans la dalle d'un fluide caloporteur impliquent la pose d'un réseau de tuyaux qui à long terme présentent un risque de fuite ou de bouchage, ce qui entraîne des travaux de maintenance élevés. En outre, la localisation des tuyaux dans la chape étant à postériori inconnue, tout poinçonnement ou perçage dans le sol pour installer un équipement est proscrit.

Pour remédier à certains de ces inconvénients, le document EP 3 209 092 Al (Gerflor) a proposé une structure multicouche pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant, qui intègre des bandes flexibles pourvues d'électrodes longitudinales entre lesquelles sont réparties des particules électriquement conductrices qui s'échauffent par effet Joule lorsqu'un courant électrique circule entre les électrodes d'une bande.

Ce dispositif permet après la pose du revêtement de percer localement le plancher chauffant sans affecter le fonctionnement du système de chauffage dans les zones non percées. Mais la structure proposée est limitée au chauffage d'un sol ou d'un mur, et ne permet pas de faire face à de nouveaux besoins domotiques à l'intérieur des bâtiments, comme l'alimentation localisée et flexible d'équipements électriques disposés dans une pièce.

On connaît par ailleurs un document US 2010/219693 Al (Azancot Yossi) qui décrit un système d'alimentation électrique par voie inductive destiné à des locaux humides. Des prises électriques étanches sont alimentées en énergie électrique et couplées par voie inductive à des circuits secondaires qui alimentent des dispositifs électriques constituant des charges. De cette façon, les circuits secondaires n'ont pas de liaison galvanique avec la tension d'alimentation, ce qui minimise les risques d'électrocution. En outre, les enroulements primaires sont déconnectés de leur alimentation électrique lorsque aucun circuit secondaire n'est détecté.

Cependant le système selon ce document est entièrement analogique, dans la mesure où les charges des appareils connectés au secondaire ne sont pas identifiées ou identifiables, mais détectées par des détecteurs de présence analogiques. Lorsqu'un appareil est détecté, il est alimenté par une tension alternative, qui peut éventuellement être redressée en tension continue par l'appareil si celui-ci utilise une tension continue. Cette disposition n'offre pas un bon rendement énergétique, et ne permet pas d'alimenter de façon spécifique des antennes destinées au chauffage (qui devraient recevoir une tension ayant une composante continue), et des antennes destinées au transfert d'énergie par couplage inductif, par exemple vers des appareils destinés à la communication d'informations, qui devraient recevoir des signaux alternatifs.

Plusieurs problèmes techniques apparaissent dans les systèmes domotiques connus devant gérer à la fois l'alimentation par induction d'organes de chauffage et de diverses autres charges telles que des appareils électriques domestiques (téléviseurs, lampes, ...).

Un premier problème réside dans la diversité de l'impédance des charges alimentées par les antennes secondaires, qui nuit au rendement énergétique du transfert d'énergie par induction entre les antennes primaires alimentées par le secteur, et les antennes secondaires connectées à des charges ayant des caractéristiques électriques disparates.

Un autre problème réside dans la complexité du câblage électrique nécessaire entre l'unité de commande du système, qui abrite ou commande un générateur électrique, et les antennes primaires qui alimentent des antennes secondaires connectées aux charges. En effet, les antennes primaires étant équivalentes à des dipôles, le nombre de câbles d'alimentation à tirer pour alimenter à la demande toutes les antennes primaires est typiquement égal à deux fois le nombre d'antennes primaires à alimenter dans une pièce, ce qui représente un coût et une complexité importants.

En outre, si pour simplifier le câblage on essaie d'adopter un câblage matriciel des antennes primaires, de façon à placer plusieurs antennes primaires sur une ligne d'alimentation commune, il devient impossible dans l'état de la technique d'alimenter de façon sélective une antenne primaire unique donnée, ce qui signifie qu'on alimente également des antennes primaires sur lesquelles n'est positionnée aucune antenne secondaire. Cela conduit à consommer de l'énergie inutilement, voire à créer des risques de sécurité. BUTS DE L'INVENTION

L'un des buts de l'invention est donc de remédier simultanément à l'ensemble des inconvénients précités.

Un but spécifique de l'invention est de proposer un système permettant d'alimenter uniquement les antennes primaires sur lesquelles est effectivement placée une charge à alimenter, afin d'éliminer les gaspillages d'énergie électrique.

Un autre but spécifique de l'invention est de proposer un dispositif permettant d'optimiser le rendement du transfert d'énergie par induction entre les antennes primaires et les antennes secondaires connectées à une charge, indépendamment de la nature et de l'impédance de la charge connectée.

Un autre but de l'invention est de proposer un système pourvu d'un câblage simplifié et facile à installer même dans des pièces où il y a un nombre significatif d'appareils électriques à alimenter.

OBJET DE L'INVENTION

Dans son principe, une première solution selon l'invention consiste à connecter entre les antennes secondaires et les charges réelles à alimenter (par exemple un téléviseur, une lampe, etc.) un circuit d'adaptation d'impédance, de sorte que le générateur électrique voie une impédance sensiblement constante, quels que soient les appareils électriques à alimenter par induction.

Comme les appareils électriques à alimenter vont avoir des besoins de puissance très variables, un autre principe de l'invention consiste à les alimenter en temps partagé, le rapport cyclique d'alimentation consacré à un appareil donné étant d'autant plus élevé que la puissance dont il a besoin est élevée. Les besoins de puissance des différents appareils à alimenter peuvent être communiqués à l'unité de commande soit en avance de phase, soit en temps réel au moyen d'un canal de communication radiofréquence entre les appareils et l'unité de commande.

Enfin, afin de simplifier le câblage, une alimentation en temps partagé permet d'utiliser un câblage matriciel qui minimise le nombre de câbles et qui n'alimente que les antennes primaires qui sont associées à une antenne secondaire effectivement connectée à une charge. L'invention prévoit d'utiliser un câblage matriciel permettant d'alimenter successivement les différentes antennes primaires, mais uniquement une antenne à la fois, à savoir celle positionnée sur un nœud du câblage matriciel.

L'invention a donc pour objet un système multifonction de chauffage d'un support et de transfert d'énergie ou de données entre d'une part une pluralité d'antennes primaires situées sur ledit support et pilotées par une unité de commande susceptible de les alimenter en énergie électrique ou en données numériques, et d'autre part un ensemble d'appareils électriques aptes à être alimentés en énergie électrique ou en données par couplage inductif entre les antennes primaires et des antennes secondaires connectées aux appareils électriques, chaque appareil électrique étant associé à un identifiant numérique unique représentatif de son identité et d'un type d'appareil, et l'unité de commande étant configurée d'une part pour alimenter les antennes primaires avec une tension électrique apte à provoquer leur échauffement par effet Joule, et d'autre part pour-alimenter un appareil électrique donné avec une tension électrique spécifique correspondant à un transfert d'énergie ou de données à cet appareil en fonction de son identifiant numérique, caractérisé en ce que l'unité de commande est configurée pour alimenter successivement les différentes antennes primaires et secondaires selon un schéma de temps partagé, le rapport cyclique d'alimentation de chaque antenne primaire étant fonction de la puissance électrique nécessaire à chaque appareil électrique pour fonctionner.

Selon un mode de réalisation du système, la puissance électrique nécessaire à chaque appareil est communiquée à l'unité de commande à la mise sous tension du système. En variante, le système comporte un canal de communication radiofréquence entre les appareils électriques et l'unité de commande par lequel les appareils électriques communiquent à l'unité de commande en temps réel leurs besoins en énergie électrique pour fonctionner.

Selon un mode de réalisation avantageux, le rapport cyclique d'alimentation de chaque appareil est ajusté en temps réel en fonction des besoins de l'appareil.

De préférence, la durée d'alimentation de chaque antenne primaire est choisie par l'unité de commande de manière que la charge électrique vue aux bornes de chaque antenne primaire par le générateur électrique soit sensiblement constante.

Selon un mode de réalisation, chaque appareil électrique est connecté à une antenne secondaire via un circuit de compensation de charge, configuré de manière que la charge électrique vue par le générateur de l'unité de commande aux bornes des différentes antennes secondaires soit sensiblement constante, quelles que soient les valeurs réelles de l'impédance des différents appareils électriques. Ledit circuit de compensation de charge comporte un accumulateur d'énergie électrique connecté aux bornes de l'appareil électrique, un circuit de gestion de batterie alimenté par un pont redresseur alimenté par l'antenne secondaire via un circuit d'adaptation.

Selon un mode de réalisation, les antennes primaires sont connectées au générateur électrique de l'unité de commande au moyen d'un réseau de câblage matriciel de conducteurs en lignes et colonnes, une antenne primaire donnée étant connectée entre une ligne spécifique et une colonne spécifique du réseau de câblage.

Selon d'autres caractéristiques du système multifonction selon l'invention : ledit canal de communication est configuré pour transmettre à l'unité de commande un identifiant numérique unique de chaque interrupteur et de chaque appareil électrique. chaque appareil électrique comporte un étage de mesure de la puissance électrique instantanée qu'il consomme. chaque appareil électrique est configuré pour communiquer à l'unité de commande via ledit canal de communication radiofréquence la puissance électrique instantanée qu'il consomme.

- chaque appareil électrique comporte un dispositif d'alerte pour signaler à un utilisateur si la puissance électrique instantanée qu'il consomme est inférieure à un seuil prédéterminé.

- l'unité de commande comporte :

- Un bloc d'alimentation connecté en entrée à l'alimentation secteur et connecté directement ou indirectement aux autres modules de l'unité de commande de façon à les alimenter en tension ;

- Un convertisseur d'énergie électrique alimenté par le bloc d'alimentation et connecté en sortie à un circuit de commutation d'antennes primaires ;

- Un circuit de commutation d'antennes primaires ;

- Un module radiofréquence connecté à des interrupteurs et à des appareils électriques via ledit canal de communication radiofréquence ;

- Un module de mesure de la puissance consommée par l'ensemble des appareils électriques, connecté au convertisseur d'énergie électrique ;

- Une interface utilisateur pour l'échange de données ou de commandes avec un utilisateur ;

- Un microcontrôleur pourvu d'un microprogramme embarqué pour la gestion du système multifonction, connecté à l'interface utilisateur, au module radiofréquence, au module de mesure de puissance, au convertisseur d'énergie électrique et au circuit de commutation d'antennes primaires de manière à échanger avec eux des données ou des signaux de commande. Selon un mode de réalisation, chaque interrupteur comporte un module radiofréquence alimenté par une batterie ou par un circuit de récupération d'énergie radiofréquence connecté(e) en série avec un bouton poussoir pour la mise en service ou hors service d'un appareil électrique.

Selon un mode de réalisation, chaque appareil électrique comporte un module électronique comportant :

- Une batterie connectée directement ou indirectement aux autres modules de l'appareil électrique de façon à les alimenter en tension ;

- Un module radiofréquence connecté au module radiofréquence de l'unité de commande via ledit canal de communication radiofréquence ;

- Un module de mesure de la puissance électrique consommée en temps réel par l'appareil électrique ;

- Un circuit de commutation de l'antenne secondaire entre une résistance de calibration et une charge réelle, la résistance de calibration servant à vérifier si la position de l'antenne secondaire par rapport à une antenne primaire permet d'obtenir suffisamment de puissance électrique aux bornes de l'antenne secondaire pour alimenter ladite charge réelle ;

- Un premier module de conversion d'énergie connecté d'une part à ladite antenne secondaire dont il reçoit de l'énergie électrique et d'autre part audit circuit de commutation ;

- Un second module de conversion d'énergie connecté d'une part à ladite charge réelle et d'autre part audit circuit de commutation ;

- Un microcontrôleur connecté au module radiofréquence, au module de mesure de puissance, au circuit de commutation et à un indicateur visuel ou sonore indiquant à un utilisateur de l'appareil électrique si la quantité d'énergie reçue par induction par l'appareil au moyen d'une antenne secondaire est inférieure ou supérieure à un seuil prédéterminé.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande, les interrupteurs et les appareils électriques comportent un microcontrôleur sécurisé contenant un identifiant unique et configuré pour permettre l'identification mutuelle de l'unité de commande, des interrupteurs et des appareils électriques.

Selon un mode de réalisation, le microprogramme de l'unité de commande est configuré pour déconnecter une antenne primaire couplée à l'antenne secondaire d'un appareil lorsque la puissance électrique reçue par celui-ci est inférieure à un seuil prédéterminé.

Selon un mode de réalisation, le microprogramme de l'unité de commande est configuré pour déconnecter une antenne primaire couplée à l'antenne secondaire d'un appareil électrique lorsque celui-ci ne possède pas un identifiant préalablement autorisé par le système multifonction.

De préférence, les antennes primaires possèdent une adresse ou une identification unique dans l'unité de commande de sorte que l'unité de commande peut les alimenter individuellement et sélectivement avec une tension électrique correspondant à un chauffage par effet Joule, à un transfert d'énergie électrique par induction, ou à un échange de données numériques avec un appareil électrique.

Selon un mode de réalisation, les interrupteurs sont identifiés dans le système par un numéro d'identification individuel, de façon que l'identifiant unique de chaque appareil électrique puisse être logiquement associé d'une part avec le numéro d'identification individuel d'au moins un interrupteur susceptible de commander la mise en service ou hors service dudit appareil électrique et d'autre part avec l'adresse ou l'identification d'au moins une antenne primaire du système.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande est configurée pour détecter une variation de charge aux bornes d'une antenne primaire lorsqu'un appareil électrique est mis en service ou hors service dans le système au voisinage de ladite antenne primaire.

Selon un mode de réalisation, l'unité de commande est configurée pour détecter une variation de charge aux bornes d'une première antenne primaire numéro i et d'une seconde antenne primaire numéro j lorsqu'un appareil électrique est déplacé de l'antenne primaire numéro i vers l'antenne primaire numéro j.

Selon un mode de réalisation, l'antenne secondaire connectée à un appareil électrique et les antennes primaires du dispositif sont configurées de manière que l'antenne secondaire embrasse le flux électromagnétique d'au moins une antenne primaire, quelle que soit la position de l'appareil électrique sur le support.

Selon un mode de réalisation, le système comporte une interface de communication avec l'extérieur, configurée pour permettre la surveillance et le pilotage du système à partir d'un objet portable communicant, en particulier un téléphone portable ou une tablette électronique.

DESCRIPTION DETAILLEE

L'invention sera décrite plus en détail en référence aux figures ci-jointes dans lesquelles :

La figure 1 représente un organigramme fonctionnel d'un système auquel s'applique l'invention ;

La figure 2 représente de façon schématique un « lé » intégrant plusieurs fonctions électriques dans un même dispositif en bande ;

La figure 3 représente un exemple de dispositions de plusieurs bandes ou lés contenant des antennes primaires et juxtaposés sur un sol et un mur ;

La figure 4 représente le schéma électrique équivalent d'une partie du système selon l'invention ;

La figure 5 représente de façon schématique le principe de l'alimentation électrique et de la commande d'un équipement, par exemple une lampe, à l'aide du système selon l'invention ;

La figure 6 illustre l'utilisation d'un système selon l'invention dans le cadre de l'équipement d'une pièce d'un bâtiment.

La figure 7 représente un schéma de principe du système selon l'invention faisant apparaître un canal de communication radiofréquence entre les composants du système ;

La figure 8 représente un schéma fonctionnel de l'unité de commande du système de la figure 7 ; La figure 9 représente un schéma fonctionnel d'un appareil électrique utilisé dans le système de la figure 7 ;

La figure 10 représente un schéma fonctionnel d'une interface électrique connectée à un appareil électrique du système selon l'invention ;

La figure 11 représente un schéma fonctionnel d'un interrupteur du système de la figure 7, alimenté par une batterie ;

La figure 12 représente un schéma fonctionnel d'un interrupteur du système de la figure 7, alimenté par un circuit de récupération d'énergie radiofréquence ;

La figure 13 représente un schéma de l'association entre le boîtier de commande, un appareil électrique et un interrupteur du système selon l'invention ;

La figure 14 représente un schéma électrique du circuit électrique d'un appareil électrique connecté à une antenne secondaire du système selon l'invention ;

La figure 15 représente le schéma de principe d'un circuit d'adaptation d'impédance connecté entre une antenne secondaire du système selon l'invention et une charge ;

La figure 16 représente les puissances et tensions mises en œuvre dans le cadre d'une alimentation en temps partagé de deux appareils électriques par le système selon l'invention ;

La figure 17 représente un premier schéma de câblage entre le générateur électrique et les antennes primaires du système selon l'invention ;

La figure 18 représente de façon schématique un premier système de câblage pour alimenter les antennes primaires du système selon l'invention ;

La figure 19 représente un second schéma de câblage entre le générateur électrique et les antennes primaires du système selon l'invention.

On se réfère à la figure 1 qui montre l'architecture d'ensemble du système 1 selon l'invention. Le système 1 comporte principalement un ensemble de circuits 13 qui seront détaillés plus loin et qui comportent des caractéristiques résistives pour générer un effet de chauffage par effet Joule lorsqu'ils sont alimentés, et des caractéristiques inductives et capacitives pour générer un effet inductif et un effet capacitif. Les circuits 13 sont répartis sur un ensemble de lés 21 permettant de recouvrir plus facilement une surface de sol, de mur ou d'un autre support équivalent en fonction de l'application visée. Afin de pouvoir alimenter sélectivement tel ou tel circuit particulier sur un lé, les pistes des circuits 13 aboutissent à des bus 12 situés sur les lés 21 et qui connectent les différents circuits 13 à une unité de commande 3 via une unité 11 de gestion d'adressage et un bus 9.

Certains des circuits 13 ne sont utilisés que pour une fonction de chauffage, alors que d'autres sont couplés inductivement à des convertisseurs 14 de puissance ou de données, qui servent alors à alimenter des appareils en énergie électrique (non représentés dans cette figure) en énergie, ou alors à échanger des données avec ces appareils.

L'unité de commande 3 comporte plusieurs composantes, à savoir notamment un convertisseur d'énergie 4 qui reçoit en entrée le courant du réseau électrique, à savoir par exemple 220 Volts alternatifs à 50 Hz en Europe, et qui distribue en sortie une tension d'alimentation de sécurité, par exemple 12 volts, qui permet d'alimenter les autres composantes de l'unité de commande 3, à savoir une unité 5 de gestion du chauffage, une unité 6 de gestion et de transmission d'énergie électrique par induction, une unité 7 d'émission/réception de données, et une interface 8 de communication du système avec son environnement externe, par exemple à des fins de programmation ou de télécommande.

En figure 2 on a représenté le principe de constitution des lés portant les circuits 13 présents sur les lés 21.

A gauche de la figure 2 on a représenté des circuits 15, 16, 17, 18 correspondants à des fonctionnalités distinctes et dissociées, comme cela existe dans l'état de la technique. Un circuit résistif 15 est constitué par des résistances en parallèle qui comme cela est utilisé dans les radiateurs électriques, permettent de dissiper par effet Joule une puissance thermique proportionnelle, au rendement de conversion près, à la résistance électrique et au carré de l'intensité du courant. Un circuit inductif 16 comporte une bobine permettant de transférer, comme connu en soi, une énergie électrique par induction. Un ensemble de bobines 17 dimensionnées de façon appropriée permettent, lorsqu'elles sont alimentées par un courant alternatif et placées en face de bobines réceptrices (non représentées), d'échanger des données avec ces bobines. Un ensemble de capacités 18 permettent de détecter par effet capacitif un circuit électrique ou un objet placé en regard de l'une des capacités.

Tous ces circuits pris individuellement sont bien connus dans l'état de la technique.

Comme représenté en partie droite de la figure 2, un aspect du système selon l'invention consiste à concevoir des circuits 13 sous la forme d'antennes primaires combinant des caractéristiques électriques de résistance, d'inductance et de capacité choisies pour pouvoir réaliser simultanément plusieurs effets, pris parmi :

- un effet de chauffage par effet Joule, ayant des performances suffisantes pour chauffer un support tel qu'un sol ou un mur ;

- un effet inductif adéquat pour transférer suffisamment d'énergie électrique par induction pour pouvoir alimenter des dispositifs électriques tels que des lampes, ou d'autres équipements domotiques ; un effet de d'échange de données avec des appareils, par induction électromagnétique;

- Un effet capacitif apte à détecter au voisinage d'une antenne primaire 13 la présence d'une charge ou d'un circuit tel qu'un interrupteur.

A cet effet, on intègre de façon avantageuse une pluralité de circuits d'antennes primaires 13 juxtaposés sur un même dispositif 21 en bande, ou « lé ».

On a constaté que des circuits 13 en forme de bobines hexagonales permettent de couvrir de façon optimale une surface de lé. Les pistes d'alimentation des différentes bobines 13 sont ramenées en un bus 12 qui connecte chaque lé 21 à l'unité 11 de gestion des adresses, qui est elle-même connectée à l'unité de commande 3.

En figure 3 est représenté le détail d'un lé 21 comportant plusieurs circuits 13 en forme d'antennes hexagonales, ainsi qu'une vue agrandie d'un circuit d'antenne primaire 13. La figure montre en outre un rouleau portant des antennes primaires 13 et permettant de découper des lés 21 de la longueur requise, et un exemple d'agencement de lés 21 sur une surface horizontale comme un sol, et sur une surface verticale comme le mur d'un bâtiment.

Selon un mode de réalisation avantageux, les caractéristiques des lés sont les suivantes : ils sont réalisés à partir d'un rouleau en matière plastique flexible faisant office de diélectrique, par exemple en PET, PVC, polycarbonate, polyuréthane ou équivalent, ayant une épaisseur de 10 à 50 pm et une largeur de 100 à 600 mm.

Afin de pouvoir obtenir à l'aide d'un unique circuit 13 les différents effets mentionnés précédemment, la géométrie des circuits 13 n'est pas quelconque, mais optimisée pour réaliser le meilleur compromis entre les différents effets recherchés.

Les circuits 13 constituent des antennes primaires qui peuvent transférer par induction de l'énergie électrique et/ou des données à des antennes secondaires 26 connectées à des appareils électriques 25 faisant office de charge, comme cela sera détaillé plus loin.

Les spires conductrices des circuits 13 sont disposées sur une face ou sur les deux faces de la couche diélectrique des lés 21. Les spires des circuits 13 ont par exemple une épaisseur 10 à 30 pm, une largeur de 200 pm à 3 mm, et une distance inter-piste de 200pm à 3 mm. Les pistes conductrices sont par exemple en aluminium, en cuivre, en argent ou tout autre métal approprié, et elles sont obtenues par gravure chimique ou laser à partir d'une couche mince métallique. Elles peuvent également être en encre électriquement conductrice. Chaque antenne primaire 13 d'émission / réception comporte par exemple entre 2 et 20 spires, circulaires, polygonales, par exemple hexagonales, et de dimensions externes comprises par exemple entre 50 mm et 500 mm.

Avec ces dimensions, on obtient des antennes primaires 13 ayant une résistance électrique de 1 à 10 ohms, et une inductance de 1 à 50 pH.

Ces caractéristiques permettent d'obtenir les performances suivantes : En mode chauffage par effet Joule, on génère au niveau des bobines primaires 13 une puissance électrique allant jusqu'à 150 W/M ² avec un rendement de 95 %.

En mode de transfert d'énergie électrique par induction, on peut transférer jusqu'à 1000 W/M ² avec un rendement de 70 % entre une bobine d'émission primaire 13 et une bobine de réception secondaire 26 (correspondant par exemple à une bobine placée sur un appareil 25 à alimenter, comme une lampe électrique).

En mode de transfert de données, on peut transférer à l'aide d'un signal alternatif de fréquence comprise entre 50 à 500 kHz, des messages bidirectionnels ayant une taille de l'ordre du kilo-octet par seconde, suffisante pour envoyer des messages de commande à des dispositifs domotiques connectés au système selon l'invention.

En figure 4 on a représenté le schéma électrique équivalent correspondant à une antenne primaire 13 alimentant un appareil 25 via une antenne secondaire 26. La partie gauche de la figure 4 représente le convertisseur de tension 4 qui alimente une antenne primaire 13 à travers un circuit résistif R correspondant aux fils des bus 9, 12 (figure 1). La partie droite de la figure 4 correspond à la charge alimentée par l'antenne primaire 13, à savoir un appareil électrique 25.

Il est à noter que pour alimenter par induction un dispositif ou appareil électrique 25 à l'aide du système selon l'invention, il est utile que l'appareil en question, par exemple une lampe, soit pourvu à sa base d'une antenne de réception 26 ou antenne secondaire, couplée inductivement avec au moins une antenne primaire 13 du système. Bien entendu, la quantité d'énergie électrique transférée à l'appareil 25, ou la quantité de données échangées avec lui, dépendra de la qualité du couplage inductif entre l'antenne primaire 13 du système et l'antenne secondaire 26 de l'appareil.

En particulier, comme représenté en figure 5, il est utile que l'antenne secondaire 26 de l'appareil 25 et les antennes primaires 13 du dispositif chauffant soient configurées de manière que l'antenne secondaire 26 de l'appareil à alimenter embrasse le flux électromagnétique d'au moins une antenne primaire 13 du dispositif, quelle que soit la position de l'appareil 25 sur le dispositif. Pour cela, dans un mode de réalisation avantageux, la taille de l'antenne de réception 26 est supérieure à celle de l'antenne d'émission 13, par exemple 5 fois supérieure, ce qui garantira que, quelle que soit la position du dispositif 25 à alimenter sur une surface équipée d'antennes primaires 13, ce dispositif recevra via son antenne secondaire 26 l'énergie électrique de plusieurs antennes primaires 13 du système. Cela entraîne également la conséquence avantageuse que l'on pourra faire fonctionner l'appareil 25, par exemple une lampe électrique, à n'importe quel point d'une pièce équipée d'antennes primaires 13, sans qu'une connexion filaire ne soit nécessaire, car la lampe sera toujours alimentée par au moins une antenne primaire 13 du système.

En ce qui concerne l'alimentation électrique des différents circuits 13 d'un lé 21, plusieurs solutions sont théoriquement possibles, par exemple la commande individuelle, par un ou plusieurs interrupteurs dédiés à une antenne primaire 13 ou à un ensemble d'antennes primaires 13 connectées en parallèle. Mais cette méthode deviendrait très lourde à gérer lorsque le nombre d'antennes primaires 13 et le nombre d'appareils 25 à gérer augmente. Il vaut mieux dans ce cas donner à chaque appareil 25 et à chaque interrupteur 27 un identifiant numérique unique, et associer logiquement les identifiants de manière qu'un interrupteur 27 donné commande la mise en service ou hors service d'un ou de plusieurs appareils 25 préalablement identifiés, via une ou plusieurs antennes primaires identifiées par un index ou une adresse. Cette gestion est effectuée à l'aide d'un microprogramme de l'unité de commande 3.

En figure 6 on a représenté une pièce d'un bâtiment dont l'intégralité des murs et du sol ont été recouverts avec des lés 21 comprenant des circuits d'antennes primaires 13 décrits précédemment. Dans ce cas, n'importe quelle zone du sol ou des murs peut être utilisée pour chauffer la pièce, fournir localement de l'énergie électrique par induction à un appareil 25 compatible, ou recevoir un dispositif de commande 27, pour le cas où ceux-ci ne comporteraient pas de batterie et nécessiteraient d'être également alimentés par les antennes primaires 13.

Par ailleurs, si des lés pourvus d'antennes primaires 13 sont également positionnés à la fois sur le sol et les murs d'une pièce, il peut être avantageux que les interrupteurs Tl soient des dispositifs à fonctionnement sans contact, capables d'être couplés par induction avec une antenne primaire 13 d'un lé mural pour ouvrir ou fermer le circuit d'alimentation électrique d'un ou de plusieurs autres circuits d'antenne primaire 13, de manière à commander localement une action de chauffage, de transmission d'énergie ou d'échange de données.

Selon une variante, les interrupteurs 27 peuvent même être des objets mobiles d'identification, alimentés par une batterie ou un système de récupération d'énergie. Ils peuvent intégrer une carte à puce sans contact mémorisant des réglages ou des positionnements d'interrupteurs personnalisés. De cette façon, un utilisateur donné aura accès à des réglages personnalisés et programmables, comme par exemple telle lampe allumée par défaut, et telle zone de surface au sol chauffée par défaut.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'unité de commande 3 du système comporte un microprocesseur et une mémoire. Le microprocesseur exécute un microprogramme configuré pour envoyer des signaux de mesure de charge aux différentes antennes primaires 13 du système, et pour mémoriser dans cette mémoire les résultats des mesures. Les différentes antennes primaires 13 du système ont une adresse unique dans le système, les appareils 25 ont un identifiant numérique unique, et leurs organes de commande 27 sont également assortis d'un identifiant individuel unique.

En figure 7 on a représenté un schéma de principe d'un mode de réalisation préférentiel du système selon l'invention, dans lequel l'unité de commande 3, les appareils électriques 25 et les interrupteurs 27 sont connectés entre eux par un canal de communication radiofréquence bidirectionnel 28, qui permet de gérer le fonctionnement du système avec une grande flexibilité sans multiplier les connexions filaires. Ce canal de communication RF 28 est notamment configuré pour transmettre à l'unité de commande 3 l'identifiant numérique unique de chaque interrupteur 27 et de chaque appareil électrique 25. Lorsqu'un interrupteur 27 et un appareil électrique 25 sont connectés par voie radiofréquence à l'unité de commande 3 et identifiés par elle comme étant associés logiquement, l'unité de commande 3 peut détecter une action de l'utilisateur sur l'interrupteur 27, alimenter l'antenne primaire 13 sur laquelle l'antenne secondaire 26 de l'appareil électrique 25 est posée, et par conséquent alimenter l'appareil électrique 25 en énergie, ou couper son alimentation.

Dans le mode de réalisation représenté, l'unité de commande 3 est également connectée à un autre circuit de chauffage 33 plus classique, différent des antennes primaires 13 disposées sur des lés 21. Cela permet notamment de piloter une fonction de chauffage d'une pièce utilisant en partie des radiateurs électriques classiques 33, et en partie des circuits de chauffage sous la forme d'antennes primaires 13.

En figure 8 on a représenté un schéma fonctionnel plus détaillé d'un mode de réalisation de l'unité de commande 3. Dans ce mode de réalisation, l'unité de commande 3 comporte :

- Un bloc d'alimentation 31 connecté en entrée à une fiche 32 d'alimentation secteur et connecté directement ou indirectement aux autres modules ou circuits de l'unité de commande 3 de façon à les alimenter en tension ;

- Un circuit de chauffage 5 connecté en entrée au bloc d'alimentation 31 et connecté en sortie à des résistances chauffantes 33, ou à des antennes primaires 13 du système multifonction ;

- Un convertisseur d'énergie électrique 34 alimenté par le bloc d'alimentation 31 et connecté en sortie à un circuit 35 de commutation d'antennes alimentant les bobines primaires 13 ;

- Un module radiofréquence 36 connecté à des interrupteurs 27 et à des appareils électriques 25 distants, via le canal de communication radiofréquence 28 mentionné précédemment ;

- Un module 37 de mesure de la puissance consommée par l'ensemble des appareils électriques 25, connecté au convertisseur d'énergie électrique 34 ;

- Une interface utilisateur 38, typiquement un écran et un clavier pour l'échange de données ou de commandes avec un utilisateur ;

- Un microcontrôleur 39 pourvu d'un microprogramme embarqué pour la gestion du système multifonction. Ce microcontrôleur 39 est connecté à l'interface utilisateur 38, au module radiofréquence 36, au module de mesure de puissance 37, au convertisseur d'énergie électrique 34 et au circuit 35 de commutation d'antennes primaires 13 de manière à échanger avec eux des données ou des signaux de commande.

De préférence, le microcontrôleur 39 est aussi connecté à un circuit de sécurité 40, ou intègre un tel circuit de sécurité, permettant l'authentification mutuelle des différents composants du système.

En figure 9 on a représenté un schéma fonctionnel plus détaillé d'un appareil électrique 25 susceptible d'être utilisé dans le système selon l'invention. Chaque appareil électrique 25 comporte :

- Une batterie 41 connectée directement ou indirectement aux autres modules ou circuits de l'appareil électrique 25 de façon à les alimenter en tension ;

- Un module radiofréquence 42 connecté au module radiofréquence 36 de l'unité de commande 3 via le canal de communication radiofréquence 28 mentionné précédemment ;

- Un module 43 de mesure de la puissance électrique consommée en temps réel par l'appareil électrique 25 ;

- Un premier module 44 de conversion d'énergie connecté en entrée à une antenne secondaire 26 dont il reçoit de l'énergie électrique. Le premier module de conversion d'énergie 44 alimente en sortie un circuit 45 de gestion de la charge de la batterie, ce qui permet de recharger la batterie 41 de l'appareil électrique grâce à l'énergie reçue par induction via l'antenne secondaire 26.

- Une résistance de calibration 46 alimentée par le premier module de conversion d'énergie 44 via un circuit de commutation 47.

- Le circuit de commutation 47 est également connecté via un second module 48 de conversion d'énergie qui produit une tension continue ou alternative adaptée aux besoins d'une charge électrique réelle 49, qui peut être n'importe quel appareil électrique conventionnel, comme par exemple une lampe ou un téléviseur. - Un microcontrôleur 50 connecté au module radiofréquence 42 de l'appareil électrique 25, au module 43 de mesure de puissance, au circuit de commutation 47 et à un indicateur 30 visuel ou sonore indiquant à un utilisateur de l'appareil électrique 25 si la quantité d'énergie reçue par induction par l'appareil au moyen d'une antenne secondaire 26 est inférieure ou supérieure à un seuil prédéterminé.

Le microcontrôleur 50 est encore connecté en entrée à un bouton poussoir 51 qui est susceptible d'être actionné par l'utilisateur de l'appareil pour sa mise sous tension ou hors tension, et pour son association logique avec un ou plusieurs interrupteurs 27 et une antenne primaire 13.

Comme pour l'unité de commande 3, le microcontrôleur 50 de l'appareil électrique 25 est aussi connecté à un circuit de sécurité 40, ou intègre un tel circuit de sécurité, permettant l'authentification mutuelle des différents composants du système.

Grâce à cette structure, chaque appareil électrique 25 est configuré pour communiquer à l'unité de commande 3 via ledit canal de communication radiofréquence 28 la puissance électrique qu'il consomme. En outre, le dispositif d'alerte 30 (visuel, sonore, ...) de chaque appareil électrique 25 permet de signaler à un utilisateur si la puissance instantanée qu'il consomme est inférieure à un seuil prédéterminé (en fonction de la position de l'appareil 25 sur le réseau d'antennes primaires 13) pour que l'utilisateur puisse déplacer l'appareil électrique 25 et optimiser la puissance qu'il reçoit.

Comme représenté en figure 10, l'appareil électrique 25 au sens de la présente demande de brevet peut aussi être constitué par une interface électrique 25' ou un « galet » à disposer dans le système et à connecter via une prise de courant 52,53 à un appareil électrique traditionnel 54 non conçu à la base pour être utilisé dans le système. Cela permettra de connecter aisément au système selon l'invention tout type d'appareil électrique traditionnel 54, via une interface électrique 25' telle que celle représentée en figure 10.

En figures 11 et 12 on a représenté un schéma fonctionnel d'un interrupteur 27 utilisable dans le système selon l'invention. Il comporte un microcontrôleur 55 connecté en sortie à un module radiofréquence 56 qui permet de communiquer avec les modules radiofréquence 42, 36 des appareils électriques 25 et de l'unité de commande 3. Les circuits de l'interrupteur radiofréquence 27 sont alimentés soit par une batterie 57 comme représenté en figure 11, soit par un circuit 58 de récupération d'énergie radiofréquence comme représenté en figure 12. La batterie 57 ou le circuit de récupération d'énergie 58 est connecté en série avec un bouton poussoir 59 pour la mise en service ou hors service d'un appareil électrique 25 par un utilisateur. Là encore, comme l'unité de commande 3 et les appareils électriques 25, chaque interrupteur 27 peut être équipé d'un microcontrôleur sécurisé 40 permettant l'authentification mutuelle des différents composants connectés entre eux par voie radiofréquence dans le système selon l'invention.

La figure 13 illustre de façon schématique le processus d'association logique entre l'unité de commande 3, un interrupteur 27, une antenne primaire 13 et un appareil électrique 25 en couplage inductif avec cette antenne primaire 13. Grâce à la liaison radiofréquence 28 entre les différents composants du système, l'appareil électrique 25 A communique son identifiant unique à l'unité de commande 3. L'interrupteur 27 fait de même lorsqu'il est actionné. Par ailleurs l'unité de commande 3 balaie les antennes primaires 13 et relève l'identifiant unique de l'antenne primaire 13 sur laquelle est positionné l'appareil 25-A. A partir de là, l'unité de commande 3 peut construire une table d'association 60, dans laquelle elle associe logiquement (numéro d'association 2) l'appareil électrique 25-A, l'antenne primaire 13 sur laquelle il est posé, et l'interrupteur 27 qui doit commander la mise en service ou hors service de l'appareil électrique 25-A par un utilisateur. Dans l'exemple représenté, l'association numéro 2 signifie qu'une charge authentifiée (l'appareil 25-A) est bien posée sur l'antenne primaire numéro 14. L'unité de commande 3 peut donc mettre sous tension en toute sécurité l'antenne primaire numéro 14 lorsque l'utilisateur actionne l'interrupteur 27 associé.

En figure 14 on a représenté un schéma plus détaillé d'un mode de réalisation du circuit d'alimentation d'un appareil électrique 25 connecté à une antenne secondaire 26 du système selon l'invention. Une bobine ou antenne secondaire 26 de l'appareil électrique alimente un circuit d'adaptation 61 connecté en sortie à un pont de diodes 62 qui délivre en sortie une tension continue. Une partie de cette énergie est stockée dans un condensateur 63, le reste alimente un convertisseur 64 continu/continu dont la tension de sortie est appliquée par le commutateur 47 soit à une charge calibrée 48 (sous la forme d'une résistance de shunt calibrée), soit à une charge réelle 49 constituée par un appareil électrique 25. Un circuit de mesure de tension 65 couplé à un comparateur 66 alimentant un voyant lumineux (ou une alarme sonore) pilote la commutation de l'alimentation sur la charge réelle 49 dès lors que la tension aux bornes de la charge calibrée 48 atteint un seuil prédéterminé, signifiant que l'antenne secondaire 26 est correctement alimentée par induction par une antenne primaire 13.

Préalablement à l'utilisation du système selon l'invention, on effectue une opération d'initialisation, pour laquelle on commence par couper l'alimentation électrique du système et par le retrait de tous les appareils 25 qui constituent des charges électriques. Puis au démarrage du système, on envoie un signal de détection de charge aux bornes de toutes les antennes primaires 13 du système, afin de mesurer et de mémoriser la tension aux bornes de toutes les antennes 13 au démarrage du système, ce qui permettra ensuite de détecter les variations de charge aux bornes des antennes 13 en face desquelles on positionnera une charge, à savoir un appareil 25 pourvu d'une antenne secondaire 26 et mis en service par un organe de commande 27.

Lorsque le système a été initialisé et que les tensions aux bornes de toutes les antennes primaires 13 individuelles ont été mémorisées par l'unité de commande 3, on peut procéder à l'installation des appareils 25 en positionnant l'antenne secondaire 26 de chacun d'eux en face de telle ou telle antenne ou groupe d'antennes primaires 13. On positionne également les organes de commande 27 des appareils 25, qui possèdent un état fermé (par exemple un interrupteur fermé) et un état ouvert, en face d'une autre antenne primaire 13 du système. On peut alors procéder à l'association logique entre un appareil 25 donné, un (ou plusieurs) organe(s) de commande 27 (par exemple un interrupteur simple, deux interrupteurs va-et-vient, ...), et une ou plusieurs antennes primaires 13. Si l'usage prévu pour une antenne primaire 13 consiste à alimenter par induction un appareil 25 posé sur ladite antenne primaire, l'unité de commande 3 enverra à cette antenne une tension alternative apte à générer par induction dans l'antenne secondaire 26 de l'appareil 25 la tension d'alimentation nécessaire à l'appareil 25.

Mais le système tel que décrit précédemment et schématisé en figure 14 peut présenter des problèmes résiduels, en fonction de la nature et de l'impédance des charges connectées aux antennes secondaires 26, et en fonction du type de câblage utilisé pour connecter le générateur électrique aux antennes primaires du système.

Un premier problème réside dans le fait que les appareils électriques 25 à alimenter vont avoir des besoins de puissance moyenne très variables et vont présenter des impédances également variables. Si dans ces conditions on alimente chaque appareil électrique 25 en permanence à partir du générateur, le rendement moyen du transfert d'énergie par induction sera faible à cause de la variabilité de l'impédance vue par le générateur.

L'invention prévoit donc de faire en sorte que la charge électrique vue aux bornes de chaque antenne primaire 13 par le générateur électrique de l'unité de commande 3 soit sensiblement constante. Comme schématisé en figure 15, cela consiste à intercaler entre l'antenne secondaire 26 et la charge réelle 49 d'un appareil 25, un circuit d'adaptation 70 permettant de faire en sorte que la charge 49 soit vue par le générateur électrique de l'unité de commande comme une impédance constante, ce qui permet de travailler au meilleur rendement de transfert d'énergie.

Le circuit d'adaptation d'impédance 70 comporte par exemple un circuit 71 d'adaptation de tension, en série avec un redresseur 72 qui alimente un système de gestion de batterie BMS 73 (acronyme pour « Battery Management System » en terminologie anglo-saxonne). Ce dernier est connecté aux bornes d'une réserve d'énergie électrique 74, par exemple sous la forme d'une batterie, en parallèle avec la charge 49.

Ainsi il est possible de donner au secondaire l'impédance de charge que l'on désire. En effet, le rôle du BMS 73 est de fournir à l'accumulateur 74 une tension constante permettant d'alimenter sa charge 49 sans danger. Le courant fourni par le circuit BMS 73 varie en fonction du niveau de charge de l'accumulateur 74, si les niveaux de charges et décharges sont contrôlées alors les variations de courant fournis par le circuit BMS 73 seront faibles et celui-ci sera vu comme une charge fixe et constante par le secondaire (et par conséquent par le générateur électrique qui alimente l'antenne secondaire 26 par induction à partir de l'antenne primaire 13).

Le fait que les différents appareils 25 demandent des puissances différentes peut alors être géré en les alimentant en temps partagé, avec un rendement constant. Le rapport cyclique d'alimentation des différents appareils devient une variable d'ajustement pour s'adapter à la puissance nécessaire à chaque appareil 25. Pendant qu'un appareil est alimenté, de l'énergie est stockée dans la réserve d'énergie 74 qui lui est connectée en parallèle. Mais lorsque l'alimentation d'une antenne secondaire 26 est coupée, l'appareil 25 correspondant est alimenté par l'accumulateur d'énergie qui est connecté à ses bornes, jusqu'à ce que le cycle d'alimentation de l'antenne secondaire 26 considérée reprenne.

Le principe de l'alimentation séquentielle des appareils 25 en temps partagé signifie que la durée d'alimentation de l'antenne secondaire 26 à laquelle est connecté chaque appareil dépendra de la puissance moyenne nécessaire à chaque appareil. Plus précisément, le rapport cyclique consacré à un appareil 25 donné sera d'autant plus élevé que la puissance dont il a besoin est importante.

La figure 16 illustre ce principe appliqué à deux appareils 25. La courbe 80 représente en fonction du temps la puissance électrique qui est fournie à l'antenne secondaire 26 qui alimente un premier appareil 25. La courbe 81 représente l'évolution de la tension qui est disponible aux bornes du premier appareil 25 du fait de l'alimentation de son antenne secondaire 26. On voit que la puissance injectée dans la première antenne secondaire est telle que la tension d'alimentation disponible pour le premier appareil 25 reste toujours supérieure à un seuil de puissance minimal 84 permettant d'assurer le fonctionnement de cet appareil.

De façon similaire, la courbe 82 représente en fonction du temps la puissance électrique qui est fournie à l'antenne secondaire 26 qui alimente un second appareil 25. Cette puissance est fournie en temps partagé, c'est-à-dire pendant des périodes de temps pendant lesquelles on ne fournit pas de puissance à l'antenne secondaire 26 alimentant le premier appareil électrique.

La courbe 83 représente l'évolution de la tension qui est disponible aux bornes du second appareil 25 du fait de l'alimentation de son antenne secondaire. Là encore, la puissance injectée dans la seconde antenne secondaire 26 est telle que la tension d'alimentation 83 disponible pour le second appareil 25 reste toujours supérieure à un seuil de puissance minimal 85 permettant d'assurer le fonctionnement de cet appareil.

En définitive, l'alimentation des antennes secondaires 26 en temps partagé permet d'attribuer successivement et individuellement une durée d'alimentation et une quantité d'énergie à chaque antenne secondaire alimentant un appareil 25. L'appareil électrique alimenté ne reçoit que la quantité d'énergie dont il a besoin pour fonctionner et pour stocker l'énergie dont il a besoin pour fonctionner pendant que l'antenne primaire 13 avec laquelle il est couplé n'est plus alimentée. De préférence chaque appareil peut comporter une réserve d'énergie sous la forme d'une batterie 74 ou d'un super condensateur ou équivalent connecté à ses bornes, ce qui permet de conserver une réserve d'énergie pendant que son antenne secondaire n'est pas alimentée.

Le rapport cyclique d'alimentation de chaque appareil peut être déterminé de manière fixe et suffisante pour alimenter tous les appareils. Mais de préférence il peut être adapté à chacun des appareils. Pour cela, les besoins de puissance des différents appareils peuvent être communiqués à l'unité de commande 3 soit en avance de phase à l'initialisation du système, soit en temps réel au moyen d'un canal de communication radiofréquence établi entre les appareils 25 et l'unité de commande 3, notamment de type bluetooth.

Un autre problème réside dans le fait qu'avec un câblage matriciel des antennes primaires 13 comme représenté de façon schématique en figure 17, alimenter plusieurs appareils 25 en même temps au lieu de successivement, entraîne l'alimentation d'antennes primaires 13 non utilisées, ce qui peut entraîner des risques en termes de sécurité et de consommation du générateur électrique.

Plus précisément, dans le schéma de la figure 17, les antennes primaires 13 notées Bl, B2 et B3 reçoivent chacune un appareil 25, symbolisé par un cercle à l'intersection des pistes d'alimentation. Lorsque les antennes B1 et B2 sont toutes deux alimentées, l'antenne B4 l'est nécessairement aussi, comme une antenne fantôme, car elle se trouve à l'intersection de la ligne L1 et de la colonne C2 qui sont toutes deux alimentées. Comme l'antenne B4 ne reçoit aucun appareil 25 connecté à une antenne secondaire 26, il y a une consommation inutile d'énergie.

Au même titre qu'on ne sait pas alimenter une antenne primaire 13 de manière sélective avec le câblage représenté en figure 17, on ne saura pas non plus couper l'alimentation d'une antenne primaire de manière sélective.

En outre, lorsqu'il y a un grand nombre d'appareils 25 à alimenter dans une pièce, un câblage comme celui représenté en figure 18 est également problématique. En effet, les antennes primaires 13 sont des dipôles, il est donc nécessaire de connecter deux conducteurs électriques par antenne. Le déploiement d'un grand nombre de d'antennes primaires sur une surface donnée pose le problème du grand nombre de fils à raccorder au boîtier de commande. Dans l'exemple représenté en figure 18, il y a 16 antennes primaires 13, ce qui conduit à raccorder 32 fils de câblage entre le boîtier de commande 3 et les antennes.

Afin de réduire cette problématique, l'invention prévoit d'utiliser un câblage matriciel tel que celui représenté en figure 19. Dans ce mode de connexion, les antennes primaires 13 sont connectées au générateur électrique de l'unité de commande 3 au moyen d'un réseau de câblage matriciel de conducteurs en lignes et colonnes, une antenne primaire 13 donnée étant connectée entre une ligne commune spécifique U et une colonne commune spécifique Q du réseau de câblage, ce qui dans l'exemple représenté permet de réduire le nombre de connexions à 8 au lieu de 32 précédemment.

Cette disposition serait problématique pour alimenter plusieurs antennes primaires 13 simultanément, mais devient possible grâce à l'alimentation des antennes primaires en temps partagé. Elle présente aussi l'avantage de n'alimenter que des antennes primaires spécifiques et évite le problème d'alimentation d'antennes fantômes mentionné plus haut. AVANTAGES DE L'INVENTION

L'invention répond aux buts fixés et permet de réaliser à faible coût un système multifonction permettant à la fois de chauffer une surface ou un volume contigu à cette surface, mais également d'alimenter en électricité des équipements rapportés, tels que des lampadaires, appliques ou autres, et d'échanger des données avec eux, sans nécessiter de prise électrique à proximité de l'appareil à alimenter, ni de connexion filaire entre les appareils.

L'invention fournit une solution particulièrement économique et élégante, puisqu'un même support facile à industrialiser à faible coût (l'antenne primaire 13) permet de fournir un ensemble de fonctions, notamment le chauffage, l'éclairage, la détection de présence, le balisage visuel et sonore, ou d'autres fonctions.

En outre, le dispositif proposé permet de transférer de l'énergie électrique par induction à des appareils électriques spécifiques avec un bon rendement énergétique, sans souffrir de pertes de rendement du fait de la variabilité des charges électriques. Le système est économe en énergie, puisque seules les zones nécessaires sont alimentées. En particulier, l'alimentation des antennes primaires couplées à des appareils mis hors tension peut être totalement coupée par l'unité de commande, ce qui permet de ne pas alimenter des antennes primaires inutilement.