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Title:
METHOD FOR MANAGING THE POWER OF A BATTERY, ELECTRIC POWER MANAGEMENT DEVICE IMPLEMENTING SUCH A METHOD, AND HOME AUTOMATION INSTALLATION COMPRISING SUCH A DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/136671
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for managing the power of a battery which comprises at least: - a step (E10) of acquiring a predictive model of use (M1) of the battery, - a step (E20) of acquiring an actual model of use (M2) of the battery (80), - a step (E30) of comparing the predictive model of use (M1) of the battery (80) with the actual model of use (M2) of the battery (80), - a step (E40) of calculating at least one new criterion (CR2) for charging the battery (80) based on a deviation observed between the predicted model of use (M1) and the actual model of use (M2), and - a step (E50) of updating at least one criterion (CR1) for charging the battery (80) on the basis of the new criterion (CR2) calculated in the calculation step (E40).

Inventors:
ANNYCKE XAVIER (FR)
FAURE DAVID (FR)
LAMBERSEND BRUNO (FR)
POUVREAU MICHEL (FR)
PRADEL GILLES (FR)
VLAHOVIC KATIA (FR)
Application Number:
PCT/EP2021/087566
Publication Date:
June 30, 2022
Filing Date:
December 23, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SOMFY ACTIVITES SA (FR)
International Classes:
H02J7/00
Foreign References:
US20040066171A12004-04-08
EP2590298A12013-05-08
US20040066171A12004-04-08
Attorney, Agent or Firm:
COLOMBET, Alain et al. (FR)
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Claims:
25

REVENDICATIONS

1. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), l’installation domotique (4) comprenant au moins :

- un réseau d’alimentation et de transfert de données (N), et

- un dispositif de gestion de puissance électrique (38), le dispositif de gestion de puissance électrique (38) étant configuré pour recevoir de la puissance électrique à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données (N), le dispositif de gestion de puissance électrique (38) comprenant au moins :

- une interface (60) reliée électriquement, d’une part, au réseau d’alimentation et de transfert de données (N), et, d’autre part, à l’équipement domotique (1 ),

- une batterie (80) reliée électriquement à l’interface (60) et destinée à alimenter électriquement l’équipement domotique (1), et

- une unité de contrôle (75) comprenant au moins une mémoire configurée pour mémoriser un modèle prévisionnel d’utilisation (M1 ) de la batterie (80), un modèle réel d’utilisation (M2) de la batterie (80) et au moins un critère (CR1 ) de chargement de la batterie (80), l'interface (60) étant configurée pour charger la batterie (80) selon l'au moins un critère (CR1 ) de chargement de la batterie (80), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins :

- une étape (E10) d’acquisition d’un modèle prévisionnel d’utilisation (M1) de la batterie (80),

- une étape (E20) d’acquisition d’un modèle réel d’utilisation (M2) de la batterie (80),

- une étape (E30) de comparaison du modèle prévisionnel d’utilisation (M1) de la batterie (80) avec le modèle réel d’utilisation (M2) de la batterie (80),

- une étape (E40) de calcul d’au moins un nouveau critère (CR2) de chargement de la batterie (80) en fonction d’un écart constaté entre le modèle prévisionnel d’utilisation (M1) et le modèle réel d’utilisation (M2), et

- une étape (E50) de mise à jour de l'au moins un critère (CR1 ) de chargement de la batterie (80) à partir du nouveau critère (CR2) calculé à l’étape de calcul (E40).

2. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le nouveau critère de chargement (CR2) de la batterie (80) est un niveau maximum d’état de charge (SOC) de la batterie (80).

3. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le nouveau critère de chargement (CR2) de la batterie (80) est un niveau de puissance électrique sollicité par l’interface (60) à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

4. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le niveau de puissance électrique sollicité par l’interface (60) est négocié entre le dispositif de gestion de puissance électrique (38) et le réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

5. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce l’étape (E40) de calcul d’au moins un nouveau critère (CR2) comprend une sous-étape (E401) de détermination d’un instant (T4) de début de chargement de la batterie (80), à partir d’un niveau de puissance électrique reçu à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

6. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la sous-étape (E401) de détermination d’un instant (T4) comprend en outre une sous-sous- étape (E4014) de commutation entre au moins deux états, dont un état totalement bloqué, de la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

7. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le procédé comprend, en outre, une étape (E60) d’alimentation en puissance électrique de l’équipement domotique (1 ) par la batterie (80), de sorte que, dans un mode opérationnel de l’équipement domotique (1 ), la batterie (80) fournit la totalité de la puissance électrique requise par l’équipement domotique (1 ) connecté au dispositif de gestion de puissance électrique (38).

8. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’interface (60) du dispositif de gestion de puissance électrique (38) est configurée pour recevoir des ordres de commande du réseau d’alimentation et de transfert de données (N) et diriger les ordres de commande vers au moins un équipement domotique (1 ) relié électriquement au dispositif de gestion de puissance électrique (38) et/ou en ce que l’interface (60) du dispositif de gestion de puissance électrique (38) est configurée pour recevoir des informations à partir d’au moins un équipement domotique (1 ) relié électriquement au dispositif de gestion de puissance électrique (38) et pour diriger ces informations vers le réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

9. Procédé de gestion de puissance d’une batterie (80) destinée à alimenter au moins un équipement domotique (1 ) dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique (4), selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape (E20) d’acquisition d’un modèle réel d’utilisation (M2) de la batterie (80) inclut une sous-étape (E201) de mesure d’une valeur de quantité d’énergie électrique (Q1 ) transmise par la batterie (80) à tous les équipements domotiques (1 ) connectés au dispositif de gestion de puissance électrique (38).

10. Dispositif de gestion de puissance électrique (38) configuré pour recevoir de la puissance électrique à partir d’un réseau d’alimentation et de transfert de données (N), le dispositif de gestion de puissance électrique (38) comprenant au moins :

- une interface (60), l’interface (60) étant reliée électriquement, d’une part, au réseau d’alimentation et de transfert de données (N), et, d’autre part, à au moins un équipement domotique (1 ), et

- une batterie (80), la batterie (80) étant reliée électriquement à l’interface (60) et destinée à alimenter électriquement l’équipement domotique (1 ), l'interface (60) étant configurée pour charger la batterie (80) selon au moins un critère (CR1 ) de chargement de la batterie (80), caractérisé en ce que le dispositif de gestion de puissance électrique (38) est configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. 28

11. Dispositif de gestion de puissance électrique (38) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il comprend une unité de commutation (78) configurée pour commuter, entre au moins deux états, la puissance électrique reçue à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

12. Dispositif de gestion de puissance électrique (38) selon la revendication 10 ou la revendication 1 1 , caractérisé en ce que l’interface (60) comprend une unité de charge (76) configurée pour charger la batterie (80) à partir de la puissance reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

13. Dispositif de gestion de puissance électrique (38) selon l’une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'interface (60) est configurée pour charger la batterie (80) selon au moins un critère (CR1 ) de chargement de la batterie (80) inférieur à un critère maximum de chargement de la batterie (80).

14. Installation domotique (4) comprenant au moins :

- un équipement domotique (1 ),

- un réseau d’alimentation et de transfert de données (N), et

- un dispositif de gestion de puissance électrique (38), le dispositif de gestion de puissance électrique (38) étant configuré pour recevoir de la puissance électrique à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données (N), l'interface (60) étant configurée pour charger la batterie (80) selon au moins un critère (CR1 ) de chargement de la batterie (80), caractérisé en ce que le dispositif de gestion de puissance électrique (38) est selon l’un quelconque des revendications 10 à 13.

15. Installation domotique (4) selon la revendication 14, caractérisée en ce que la puissance électrique maximale requise par l’équipement domotique (1 ) est strictement supérieure à la puissance électrique fournie par le réseau d’alimentation et de transfert de données (N).

16. Installation domotique (4) selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisée en ce que le réseau d’alimentation et de transfert de données (N) est configuré pour fournir jusqu’à 30 watts de puissance électrique, de préférence jusqu’à 60 watts, de préférence jusqu’à 90 watts, au dispositif de gestion de puissance électrique (38).

Description:
DESCRIPTION

TITRE : Procédé de gestion de puissance d’une batterie, dispositif de gestion de puissance électrique mettant en œuvre un tel procédé, et installation domotique comprenant un tel dispositif

La présente invention concerne un procédé de gestion de puissance d’une batterie, un dispositif de gestion de puissance électrique mettant en œuvre un tel procédé de gestion de puissance, ainsi qu’une installation domotique comprenant un tel dispositif de gestion de puissance.

De manière générale, l’invention concerne le domaine des installations domotiques comprenant un réseau d’alimentation par le biais duquel un ou plusieurs équipements domotiques sont alimentés.

Il existe de nombreux bâtiments comprenant des installations domotiques visant à assurer, par l’intermédiaire d’équipements domotiques dédiés, des fonctions de confort et de gestion d’énergie, comme le chauffage, la ventilation et la climatisation, mais aussi de gestion de l’éclairage et de pilotage des ouvrants, tels que des portes, des stores ou des volets roulants placés devant des ouvertures du bâtiment ou encore des fonctions de sécurisation par contrôle de systèmes de fermetures (portes, serrures) ou contrôle de présence (caméras, capteurs). Ces installations comprennent un réseau d’alimentation alimentant en énergie électrique les équipements domotiques de l’installation. Un réseau de transfert de données, couplé ou non au réseau d’alimentation, permet aux équipements domotiques de communiquer entre eux ou avec d’autres équipements de l’installation domotique.

Dans les installations domotiques pour bâtiments, les équipements domotiques, en particulier des actionneurs électromécaniques de pilotage des ouvrants, sont configurés pour mettre en œuvre au moins deux modes de fonctionnement disctincts, un premier mode de fonctionnement qualifié de mode de veille, dans lequel l’actionneur attend un ordre de commande et un deuxième mode de fonctionnement, qualifié de mode opérationnel, dans lequel l’actionneur exécute l’ordre de commande.

A titre d’exemple et selon un modèle prévisionnel d’utilisation, un actionneur électromécanique de pilotage des ouvrants exécute un ordre de commande en moyenne quatre à six fois par jour, sur une durée maximale d’environ 3 minutes, pendant lesquelles il consomme environ 48 watts de puissance électrique, soit une quantité d’énergie électrique d’environ 15 watts-heure. De plus, la mise en mouvement du moteur de l’actionneur nécessite un pic de puissance électrique d’environ 72 watts sur une très courte durée d’environ 1 seconde. Le reste de la journée, soit près de 99% du temps, l’actionneur consommera moins de 0,5 watts de puissance électrique en attendant un ordre de commande, soit une quantité d'énergie électrique d'environ 12 watts-heure. La quantité d’énergie électrique totale consommée par l’actionneur selon ce modèle prévisionnel d’utilisation est donc d’environ 27 watts-heure.

Une installation domotique comprenant plusieurs actionneurs électromécaniques de pilotage des ouvrants, doit donc être capable de fournir le pic d’énergie électrique nécessaire aux équipements domotiques pendant les quelques périodes d’exécution d’ordres de commande, et doit pouvoir assurer l’alimentation basique de ces équipements dans leur mode de veille pendant la majeure partie de la journée.

A titre d’exemple, une installation domotique comprenant 10 actionneurs selon les caractéristiques citées précédemment consommera, selon le modèle prévisionnel d’utilisation, une quantité d’énergie électrique d’environ 270 watts-heure.

Le concepteur d’une telle installation est naturellement appelé à dimensionner son réseau d’alimentation de telle sorte que la puissance électrique maximale délivrée par ce réseau soit strictement supérieure à la puissance électrique maximale requise par l’équipement domotique, la puissance maximale électrique requise correspondant généralement au pic de puissance électrique nécessaire à la mise en mouvement du moteur. Ainsi, le réseau d’alimentation est dimensionnée par le concepteur de manière à fournir au minimum 720 watts de puissance sur la totalité de la journée, soit une quantité d’énergie électrique potentielle d’environ 17 280 watts-heure, soit plus de 60 fois la quantité d’énergie électrique nécessaire selon le modèle prévisionnel d’utilisation.

Il est connu du US-A-2004/0066171 d’acquérir des plannings d’utilisation d’un matériel, tel qu’un ordinateur portable, par un ou plusieurs utilisateurs et d’optimiser par le calcul un modèle d’état de charge d’une batterie, créé sur cette base. Cette methode ne tient pas compte de la quantité d’énergie réellement délivrée par la batterie.

Il est par ailleurs connu d’utiliser un dispositif d’alimentation de secours, tel qu’une batterie, en support de l’alimentation issue du réseau d’alimentation de l’installation domotique pour fournir l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement d’au moins une charge électrique lors de pannes du réseau d’alimentation principal.

Ce dispositif d’alimentation de secours est configuré pour recevoir de la puissance électrique à partir du réseau d’alimentation, lorsque celui-ci est fonctionnel, et configuré pour alimenter, avec la puissance électrique stockée, une ou plusieurs charge(s) électrique(s) connectée(s) au dispositif d’alimentation de secours lorsque le réseau d’alimentation est en panne. Le dispositif d’alimentation de secours comprend une batterie chargée en continu par la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation.

Ces installations sont configurées pour mettre en œuvre un procédé d’alimentation de secours comprenant une étape de surveillance de l’état de charge de la batterie, afin de maintenir l’état de charge de la batterie de secours entre un niveau minimum et un niveau maximum.

En cas de coupure de l’alimentation en puissance de l’installation domotique par le réseau d’alimentation, la batterie du dispositif d’alimentation de secours peut transmette une puissance électrique aux charges électriques afin de garantir le fonctionnement de celles-ci pendant une durée limitée. Ainsi, la pluralité de charges électriques est alimentée généralement à partir de la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation. La batterie du dispositif d’alimentation de secours agissant comme élément de secours et non comme élément principal d’alimentation, il demeure que la capacité en puissance électrique du réseau d’alimentation doit couvrir le besoin maximal en puissance électrique de fonctionnement de la pluralité de charges électriques de l’installation.

Cependant, un problème peut se poser lorsque le réseau d’alimentation est un réseau d’alimentation et de transfert de donnée de type PoE (de l’anglais Power-Over- Ethernet) à puissance électrique limitée à 90W, voire à 60W, voire à 25W. Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir pour chaque équipement électrique dont la puissance en mode opérationnel est proche de la puissance électrique fournie par le réseau PoE, une source d’alimentation et un câble qui lui est propre. Alors que l’intérêt du PoE est de simplifier le câblage dans une installation, une demande en puissance électrique supérieure à ce que peut fournir le réseau PoE rend extrêmement complexe l’utilisation d’un tel réseau d’alimentation et de transfert de données.

En outre, dans le cas de l’utilisation d’un dispositif d’alimentation de secours il est généralement prévu de maintenir en continu le niveau de charge de la batterie du dispositif d’alimentation de secours à son niveau maximum. Ceci présente l’inconvénient suivant : la quantité d’énergie électrique absorbée par la batterie n’est pas adaptée à l’installation, notamment n’est pas adaptée en fonction de l’utilisation des équipements électriques de l’installation, ce qui entraîne notamment un vieillissement prématuré des moyens de stockage du dispositif d’alimentation de secours et une dépense d’énergie électrique non contrôlable. Par conséquent, le dispositif d’alimentation de secours ne peut pas permettre d’économiser de l’énergie électrique, en particulier lorsque, sur une période donnée, l’utilisation des équipements électriques est inférieure à une utilisation classique.

Il existe donc bien un besoin pour gérer la puissance électrique reçue d’un réseau d’alimentation et de transfert de données vers au moins un équipement domotique, tel qu’un actionneur électromécanique, afin de simplifier la mise en place des installations domotiques et d’optimiser leur dimensionnement et leur pérennité.

La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de proposer un procédé optimisé de gestion de puissance électrique.

A cet égard, la présente invention vise, selon un premier aspect, un procédé de gestion de puissance d’une batterie destinée à alimenter au moins un équipement domotique dans au moins un mode de fonctionnement au sein d’une installation domotique, l’installation domotique comprenant au moins :

- un réseau d’alimentation et de transfert de données, et

- un dispositif de gestion de puissance électrique, le dispositif de gestion de puissance électrique étant configuré pour recevoir de la puissance électrique à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données, le dispositif de gestion de puissance électrique comprenant au moins :

- une interface reliée électriquement, d’une part, au réseau d’alimentation et de transfert de données, et, d’autre part, à l’équipement domotique,

- une batterie reliée électriquement à l’interface et destinée à alimenter électriquement l’équipement domotique, et

- une unité de contrôle comprenant au moins une mémoire configurée pour mémoriser un modèle prévisionnel d’utilisation de la batterie, un modèle réel d’utilisation de la batterie et au moins un critère de chargement de la batterie, l'interface étant configurée pour charger la batterie selon au moins un critère de chargement de la batterie.

Selon l’invention, le procédé comprend au moins :

- une étape consistant d’acquisition d’un modèle prévisionnel d’utilisation de la batterie,

- une étape d’acquisition d’un modèle réel d’utilisation de la batterie,

- une étape de comparaison du modèle prévisionnel d’utilisation de la batterie avec le modèle réel d’utilisation de la batterie,

- une étape de calcul d’au moins un nouveau critère de chargement de la batterie en fonction d’un écart constaté entre le modèle prévisionnel d’utilisation et le modèle réel d’utilisation, et

- une étape de mise à jour de l’au moins un critère de chargement de la batterie à partir du nouveau critère calculé à l’étape de calcul.

Ainsi, le dispositif de gestion de puissance est adapté pour simuler le besoin réel en puissance nécessaire pour charger la batterie du dispositif de gestion de puissance, pour recevoir la puissance strictement nécessaire au fonctionnement de l’installation. De cette manière, le dispositif effectue une gestion intelligente et auto-adaptative de la batterie en fonction de l’installation et de l’utilisation réelle de l’installation domotique.

En outre, le procédé de gestion de puissance permet de consommer, à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données, l’énergie électrique strictement nécessaire au fonctionnement de l’installation domotique.

Selon des aspects avantageux et non obligatoires de l’invention, un procédé selon l’invention peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- Le nouveau critère de chargement de la batterie est un niveau maximum d’état de charge de la batterie.

- Le nouveau critère de chargement de la batterie est un niveau de puissance électrique sollicité par l’interface à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données.

- Le niveau de puissance électrique sollicité par l’interface est négocié entre le dispositif de gestion de puissance électrique et le réseau d’alimentation et de transfert de données.

- L’étape de calcul d’au moins un nouveau critère comprend une sous-étape de détermination d’un instant de début de chargement de la batterie, à partir d’un niveau de puissance électrique reçu à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données.

- La sous-étape de détermination d’un instant comprend en outre une sous-sous- étape de commutation entre au moins deux états, dont un état totalement bloqué, de la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données.

- Le procédé comprend, en outre, une étape d’alimentation en puissance électrique de l’équipement domotique par la batterie, de sorte que, dans un mode opérationnel de l’équipement domotique, la batterie fournit la totalité de la puissance électrique requise par l’équipement domotique connecté au dispositif de gestion de puissance électrique.

- L’interface du dispositif de gestion de puissance électrique est configurée pour recevoir des ordres de commande du réseau d’alimentation et de transfert de données et diriger les ordres de commande vers au moins un équipement domotique relié électriquement au dispositif de gestion de puissance électrique et/ou l’interface du dispositif de gestion de puissance électrique est configurée pour recevoir des informations à partir d’au moins un équipement domotique relié électriquement au dispositif de gestion de puissance électrique et pour diriger ces informations vers le réseau d’alimentation et de transfert de données.

- L’étape d’acquisition d’un modèle réel d’utilisation de la batterie inclut une sous- étape de mesure d’une valeur de quantité d’énergie électrique transmise par la batterie à tous les équipements domotiques connectés au dispositif de gestion de puissance électrique.

L’invention vise, selon un deuxième aspect, un dispositif de gestion de puissance, configuré pour recevoir de la puissance électrique à partir d’un réseau d’alimentation et de transfert de données, le dispositif de gestion de puissance électrique comprenant au moins :

- une interface reliée électriquement, d’une part, au réseau d’alimentation et de transfert de données, et, d’autre part, à au moins un équipement domotique, et

- une batterie reliée électriquement à l’interface et destinée à alimenter électriquement l’équipement domotique, l'interface étant configurée pour charger la batterie selon au moins un critère de chargement de la batterie.

Selon l’invention, le dispositif de gestion de puissance électrique est configuré pour mettre en œuvre le procédé mentionné ci-dessus.

Ce dispositif de gestion de puissance présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment, en relation avec le procédé de gestion de puissance selon l’invention.

Selon des aspects avantageux et non obligatoires de l’invention, un dispositif de gestion de puissance selon l’invention peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- Le dispositif comprend une unité de commutation configurée pour commuter, entre au moins deux états, la puissance électrique reçue à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données.

- L’interface comprend une unité de charge configurée pour charger la batterie à partir de la puissance reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données.

- L'interface est configurée pour charger la batterie selon au moins un critère de chargement de la batterie inférieur à un critère maximum de chargement de la batterie.

L’invention vise, selon un troisième aspect, une installation domotique comprenant au moins :

- un équipement domotique,

- un réseau d’alimentation et de transfert de données, et

- un dispositif de gestion de puissance électrique configuré pour recevoir de la puissance électrique à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données, l'interface étant configurée pour charger la batterie selon au moins un critère de chargement de la batterie. Selon l’invention, le dispositif de gestion de puissance électrique est tel que mentionné ci- dessus

Cette installation présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment, en relation avec le procédé de gestion de puissance selon l’invention.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, la puissance électrique maximale requise par l’équipement domotique est strictement supérieure à la puissance électrique fournie par le réseau d’alimentation et de transfert de données.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, le réseau d’alimentation et de transfert de données est configuré pour fournir jusqu’à 30 watts de puissance électrique, de préférence jusqu’à 60 watts, de préférence jusqu’à 90 watts, au dispositif de gestion de puissance électrique.

D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront encore dans la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, et donnée à titre d’exemple non limitatif :

[Fig.1 ] la figure 1 est une représentation schématique en perspective d’un bâtiment comprenant une installation domotique conforme à l’invention et dans lequel est mis en œuvre un procédé de gestion de puissance selon l’invention au moyen d’un dispositif de gestion de puissance électrique conforme à un premier mode de réalisation de l’invention ;

[Fig .2] la figure 2 est un schéma de principe de l’installation domotique du bâtiment de la figure 1 , cette installation comprenant le dispositif de gestion de puissance électrique conforme à l’invention ;

[Fig.3] la figure 3 est un schéma de principe du dispositif de gestion de puissance électrique conforme à l’invention ;

[Fig .4] la figure 4 est un synoptique du procédé de l’invention ;

[Fig .5] la figure 5 est un chronogramme utilisé dans le procédé de la figure 4 ;

[Fig.6] la figure 6 est un schéma de principe analogue à la figure 3, pour un dispositif de gestion de puissance conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

[Fig.7] la figure 7 un schéma de principe analogue à une partie de la figure 2 pour une installation domotique conforme à un troisième mode de réalisation de l’installation ; et

[Fig.8] la figure 8 est un schéma de principe analogue à une partie de la figure 2 pour une installation domotique conforme à un quatrième mode de réalisation de l’installation.

On décrit d’abord en référence aux figures 1 et 2, une installation domotique 4 conforme à un mode de réalisation de l’invention. Avantageusement, l’installation domotique 4 est installée dans un bâtiment B, en particulier un bâtiment tertiaire. De manière générale, l’installation convient aussi bien pour les bâtiments à usage commercial que les bâtiments à usage résidentiel, qu’ils soient individuels ou collectifs.

L’installation domotique 4 comprend au moins un équipement domotique 1 qui peut être un dispositif de commande 11 , un actionneur électromécanique 12 de fermeture, d’occultation ou de protection solaire, ou un dispositif de surveillance 13.

Avantageusement, chaque actionneur 12 est configuré pour mettre en œuvre au moins deux mode de fonctionnement disctincts, un premier mode de fonctionnement qualifié de mode de veille, dans lequel l’actionneur attend un ordre de commande et un deuxième mode de fonctionnement, qualifié de mode opérationnel, dans lequel l’actionneur exécute l’ordre de commande.

Ici et tel qu’illustré à la figure 1 , le bâtiment B comprend une pluralité d’ouvertures, notamment des fenêtres 2 disposées sur des façades S, E, N, W, ces deux dernières n’étant pas visibles. Les ouvertures 2 sont équipées d’écrans mobiles 3, notamment des écrans de fermeture, d’occultation ou de protection solaire, une partie de ceux-ci étant représentée en position fermée par des hachures horizontales sur les façades S et E. Les écrans de protection solaire mobiles sont chacun pilotés par un actionneur électromécanique 12, ce dernier permettant l’ouverture et la fermeture automatisée de l’écran. Les actionneurs sont généralement masqués dans des rails ou des caissons lorsqu’ils sont installés et sont alors difficilement accessibles par l’intérieur ou l’extérieur du bâtiment B. Un seul de ces actionneurs est représenté, en pointillés, à la figure 1. L’automatisation du bâtiment B via l’installation domotique 4, notamment des écrans 3 via des actionneurs électromécaniques 12, est basée sur la présence d’autres équipements domotiques, notamment d’un moyen de commande central 10, de moyens de commandes locaux, tels que des télécommandes, formant des dispositifs de commande 11 , et de dispositifs de surveillance 13 divers, formés par des capteurs ou des caméras, notamment des capteurs de présence, de luminosité ou de température. Un seul moyen de commande local 1 1 , un seul actionneur électromécanique 12 et un seul dispositif de surveillance 13 sont représentés à la figure 1 , pour la clarté du dessin, même si l’installation domotique comprend, en pratique, plusieurs tels équipements domotiques 1 . Les éléments domotiques 1 et les écrans 3 appartiennent à l’installation domotique 4.

Ainsi, l’installation domotique 4 permet de gérer notamment le confort, la sécurité et la thermique dans le bâtiment B.

Pour cela, les différents équipements domotiques 1 , tels que les actionneurs électromécaniques 12, les moyens de commande 1 1 , les capteurs ou des caméras de surveillance 13, communiquent entre eux par le biais de réseaux de transfert de données, lesquels réseaux peuvent être sans fil, notamment radio, ou filaires, avec des bus câblés ou à courants porteurs.

L’installation domotique 4 comprend, en outre, un réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, le réseau d’alimentation et de transfert de données N est un réseau hiérarchique à plusieurs niveaux de hiérarchie ou rangs. Le réseau d’alimentation et de transfert de données N comprend un réseau principal PN, qui comprend notamment un bus de données commun 30, formant une liaison physique dorsale, aussi dite « backbone » en anglais, auquel une unité électronique de commande 32 est connectée. Par exemple, la liaison 30 est une liaison câblée de type Ethernet, de préférence avec un débit de 10OMbit/s ou supérieur.

Avantageusement, le réseau d’alimentation et de transfert de données N comprend une partie de type PoE (de l’anglais « Power-over-Ethernet »). La technologie PoE permet d’utiliser un réseau Ethernet à la fois pour une alimentation électrique des équipements domotiques 1 dans le bâtiment B et pour une transmission de données vers au moins une partie des équipements de l’installation.

La technologie PoE est basée sur la norme pour les réseaux informatiques éditées par l’IEEE (de l’anglais « Institute of Electrical and Electronics Engineers ») sous la référence 802.3 :

- la norme IEEE 802.3af (PoE) déclare qu’une source d’alimentation PoE peut fournir une puissance électrique maximale de 13W au dispositif alimenté.

- la norme IEEE 802.3at (PoE+) déclare qu’une source d’alimentation PoE+ peut fournir une puissance électrique maximale de 25.5W au dispositif alimenté.

- la norme IEEE 802.3bt (PoE++) déclare qu’une source d’alimentation PoE++ peut fournir une puissance électrique maximale de 71.3W au dispositif alimenté.

En variante, le réseau d’alimentation et de transfert de données N est un réseau en bus, par exemple de technologie SCS (de l’italien « Systema Cablaggio Semplificator »). La technologie SCS permet d’utiliser un câble électrique à deux conducteurs à la fois pour l’envoi d’informations et pour l’alimentation électrique en très basse tension des équipements domotiques 1 dans le bâtiment B.

Avantageusement, le réseau d’alimentation et de transfert de données N comprend, en outre, au moins un premier sous-réseau, identifié par la référence SN1 , et un deuxième sous-réseau, identifié par la référence SN2. Ces sous-réseaux comportent chacun un équipement réseau d’alimentation et de transfert de données 34. Chaque équipement réseau d’alimentation et de transfert de données 34 est relié électriquement au réseau principal PN.

Avantageusement, l’équipement réseau d’alimentation et de transfert de données 34 d’un sous-réseau est connecté à la liaison dorsale 30 qui forme une tête de ce sous- réseau SN1 ou SN2. Il peut s’agir d’un routeur, lorsque le réseau principal PN et le sous- réseau SN1 ou SN2 sont de même nature, ou d’un commutateur. Les routeurs ou commutateurs sont deux équipements réseau intermédiaires de l’installation domotique 4 assurant le routage de paquets de données et la distribution de l’alimentation en énergie électrique. Par exemple, l’équipement réseau d’alimentation et de transfert de données 34 est un switch PoE capable de fournir au moins 25,5 Watt aux dispositifs alimentés à travers lui.

Ici et tel qu’illustré à la figure 2, deux équipements réseau d’alimentation et de transfert de données 34, tels que deux commutateurs, sont connectés à la liaison dorsale 30, ce qui permet de former deux sous-réseaux SN1 et SN2 distincts. Seul le sous-réseau SN1 est décrit dans ce qui suit, en supposant que le sous-réseau SN2 est identique ou comparable dans sa structure et son fonctionnement.

Le sous-réseau SN1 comprend au moins un équipement domotique 1 de l’installation domotique 4, tel qu’un ou plusieurs boitiers de commande 36, connectés à l’équipement réseau d’alimentation et de transfert de données 34 correspondant par l’intermédiaire d’une liaison physique 37, de préférence câblée, telle qu’un câble Ethernet à quatre paires de fils. Le ou les boîtiers de commande 36 font partie des dispositifs de commande 1 1 mentionnés ci-dessus.

Par le biais du réseau d’alimentation et de transfert de données N, chaque équipement domotique 1 du réseau peut ainsi être commandé par un terminal mobile 42 distant, connecté au réseau d’alimentation et de transfert de données N par exemple par une liaison Internet 44, et dont les ordres de commande transitent par le biais de la liaison physique dorsale 30 et par les routeurs et/ou commutateurs 34 jusqu’à l’équipement domotique 1.

Chaque équipement domotique 1 , notamment les matériels 10, 11 , 12 et 13, est également alimenté par l’énergie électrique d’alimentation fournie par le réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Comme expliqué ci-dessus, les équipements domotiques 1 de l’installation peuvent comprendre des boîtiers de commande 36, tels que des interrupteurs, ou des télécommandes, des capteurs ou des terminaux de communication mobile, des ordinateurs tel qu’une centrale domotique, ou des actionneurs électromécaniques 12. Ceux-ci font également partie de l’installation domotique 4. Les boîtiers de commande, capteurs, terminaux mobiles ou ordinateurs permettent de commander les actionneurs électromécaniques 12, par exemple en transmettant des consignes de position et/ou ordres de mouvement aux actionneurs électromécaniques 12. Les boîtiers de commande 36 peuvent également être alimentés en énergie électrique par le réseau câblé d’alimentation et de transfert de données de la liaison physique 30.

L’installation domotique 4 comprend, en outre, au moins un dispositif de gestion de puissance électrique 38. Le dispositif de gestion de puissance électrique 38 est relié électriquement, d’une part, au réseau d’alimentation et de transfert de données N, et, d’autre part, à au moins un actionneur électromécanique 12.

Comme visible à la figure 3, le dispositif de gestion de puissance électrique 38 comprend au moins une interface 60 et une batterie 80, la batterie 80 étant reliée électriquement à l’interface 60.

Avantageusement, le dispositif de gestion de puissance électrique 38 comprend un boitier 50 pouvant être de toute forme et taille, en particulier de forme parallélépipédique, plus particulièrement de taille à pouvoir loger en son cœur l’interface 60 et la batterie 80.

Avantageusement, le boitier 50 est configuré pour protéger les composants du dispositif de gestion de puissance électrique 38 des agressions extérieures, par exemple de la poussière, de l’humidité ou des ondes électromagnétiques.

Avantageusement, le boitier 50 comprend au moins deux parties distinctes, une partie inférieure et une partie supérieure. La partie inférieure et la partie supérieure sont configurées pour être assemblées, par exemple par l’intermédiaire de vis ou de clips, afin de former le boitier 50. Ainsi, l’accès est facilité aux composants du dispositif de gestion de puissance électrique 38, en particulier pour une opération de maintenance de ces composants.

Avantageusement, la batterie 80 est disposée à l’intérieur du boitier 50, plus particulièrement, dans la partie inférieure.

En variante, la batterie 80 est disposée à l’extérieur du boitier 50.

Avantageusement, la batterie 80 est connectée à l’interface 60 par l’intermédiaire d’un connecteur 62.

En variante, la batterie 80 est connectée à l’interface 60 par l’intermédiaire d’éléments conducteurs à ressort, en particulier montés sur l’interface 60.

Ainsi, la batterie 80 peut aisément être connectée ou déconnectée de l’interface 60, de manière à simplifier l’opération de maintenance ou de remplacement de la batterie 80.

Avantageusement, la batterie 80 est de type rechargeable et alimente en énergie électrique l’actionneur au moins un actionneur électromécanique 12 par l’intermédiaire de l’interface 60. Dans l’exemple des figures, la batterie 80 alimente trois actionneurs électromécaniques, dont un est omis à la figure 3, pour la clarté du dessin.

Sur cette figure, les éléments 12 et 34 avec lesquels le dispositif de gestion de puissance électrique 38 est directement connecté sont représentés en pointillés, car ils ne font pas partie de ce dispositif de gestion de puissance électrique 38.

Avantageusement, la batterie 80 comprend un ou plusieurs éléments de stockage d’énergie électrique. Les éléments de stockage d’énergie électrique de la batterie 80 peuvent être, notamment, des piles rechargeables, par exemple de technologie lithium-ion, ou de technologie lithium polymère, ou de technologie nickel-hydrure métallique, ou de technologie nickel-cadmium, ou de toute autre technologie appropriée.

Avantageusement, la batterie 80 comprend un système de contrôle de la batterie 80, tel qu’un système BMS (de l’anglais « Battery Management System »), permettant le contrôle et la charge des différents éléments de stockage d’énergie électrique de la batterie 80. Le système de contrôle de la batterie 80 est configuré pour surveiller l’état des différents éléments de la batterie 80, tel que la tension de la batterie 80, le courant de la batterie 80, la température de la batterie 80, l’état de charge SOC (de l’anglais « State of Charge ») de la batterie 80 indiquant le niveau de charge de la batterie 80 ou l’état de santé SOH (de l’anglais « State of Health ») indiquant le niveau de détérioration de la batterie 80.

L’installation domotique 4 est telle que la puissance électrique maximale requise pour le fonctionnement d’au moins un équipement domotique 1 , par exemple un actionneur électromécanique 12, connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38 est strictement supérieure à la puissance électrique maximale fournie à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N. Dans un tel cas, l’actionneur électromécanique 12 ne peut pas être alimenté directement par le réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Ainsi, la capacité de la batterie 80 est dimensionnée de sorte à pouvoir alimenter l’actionneur électromécanique 12 ou les actionneurs électromécaniques 12 ayant une puissance électrique maximale, requise pour leur fonctionnement, strictement supérieure à la puissance électrique maximale fournie à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N. Autrement dit, la capacité de la batterie 80 est telle que la puissance électrique maximale disponible à la sortie de la batterie 80 est strictement supérieure à la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

La batterie 80 est destinée à alimenter électriquement le ou chaque actionneur électromécanique 12 selon un modèle prévisionnel d’utilisation de la batterie 80.

Avantageusement, la batterie 80 est dimensionnée pour fournir, pendant une durée de vie prédéterminée, au moins la quantité d’énergie électrique requise pour le mode opération nel du nombre maximum d’actionneurs électromécaniques 12 pouvant être connectés au dispositif de gestion de puissance électrique 38. Par exemple, dans une installation comprenant 10 actionneurs électromécaniques connectés à un dispositif de gestion de puissance électrique 38 et consommant chacun en mode opérationnel une quantité d’énergie électrique de 15 watts-heure, la batterie 80 du dispositif de gestion de puissance électrique 38 est dimensionnée pour fournir au minimum une quantité d’énergie électrique de 150 watts-heure. Dans cette configuration, la quantité d’énergie électrique consommée en mode de veille par les actionneurs électromécaniques est directement fournie à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, l’interface 60 est connectée aux actionneurs électromécaniques 12 par l’intermédiaire d’une liaison physique 39 câblée adaptée pour transmettre de la puissance électrique. Dans ce cas, le ou chaque actionneur électromécanique 12 reçoit, d’une part, de l’énergie électrique à partir de l’interface 60, et, d’autre part, des ordres de commande par communication sans-fil.

Avantageusement, le boitier 50 est disposé au plus près des actionneurs électromécaniques 12 connectés au dispositif de gestion de puissance électrique 38, de manière à minimiser la longueur des liaisons physiques 39 et, en conséquence, minimiser les pertes d’énergie électrique proportionnelles à la longueur de chacune des liaisons physiques 39. A titre d’exemple nullement limitatif, le boîtier 50 du dispositif de gestion de puissance électrique 38 peut être disposé dans un faux plafond du bâtiment B, au plus près des actionneurs électromécaniques 12.

Avantageusement, le boitier 50 comprend au moins une ouverture pour disposer au moins un connecteur 54 destiné à connecter au moins un actionneur électromécanique 12 à l’interface 60.

Avantageusement, l’interface 60 peut prendre la forme d’une seule carte électronique, ou de plusieurs cartes électroniques.

L’interface 60 du dispositif de gestion de puissance électrique 38 est configurée pour délivrer, autrement dit délivre, une énergie électrique de sortie. Cette énergie électrique de sortie est configurée pour alimenter en énergie électrique, autrement dit alimente en énergie électrique un ou plusieurs organes de l’actionneur électromécanique 12, tels que par exemple un ou plusieurs organes de commande d’un moteur électrique, un ou plusieurs capteurs, un ou plusieurs interrupteurs, notamment des interrupteurs de puissance ou des relais.

Avantageusement, l’interface 60 est connectée au réseau d’alimentation et de transfert de données N par l’intermédiaire d’une liaison physique 40, de préférence câblée, telle qu’un câble Ethernet à quatre paires de fils. L’interface 60 est également configurée pour recevoir de la puissance électrique et des données à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

On décrit à présent plus en détail et en référence à la figure 3, le dispositif de gestion de puissance électrique 38 appartenant à l’installation domotique 4.

Avantageusement, l’alimentation de l’interface 60 est effectuée sous une tension électrique continue entre 36V et 57V, de préférence une tension électrique continue entre 46V et 57V, en particulier une tension électrique continue de 48V.

Avantageusement, l’interface 60 comprend une unité de division de données et d’alimentation 70 auquel l’alimentation et les données sont fournies. L’unité de division 70 est adaptée pour diviser les données et l’alimentation électrique transmises par le réseau d’alimentation et de transfert de données N, en particulier par les différents fils du câble Ethernet de la liaison physique 40. L’unité de division 70 comprend principalement un circuit magnétique 71 et un redresseur 72 pour redresser l’alimentation électrique divisée. Le redresseur 72 comprend notamment des diodes ou un pont de diodes idéales pour limiter les pertes de puissance électrique dans le redresseur 72.

Avantageusement, l’interface 60 comprend, en outre, une unité de mesure de tension 73 adaptée pour mesurer la tension à l’arrière de l’unité de division 70. L’unité de mesure de tension 73 comprend notamment une résistance dite de signature. L’interface 60, connectée sur le réseau d’alimentation et de transfert de données N, est définie comme compatible avec ce réseau si la signature associée à la résistance de signature, qui est de l’ordre de 25 kQ pour un réseau PoE compatible avec le standard 802.3af, est conforme aux attentes. La signature est obtenue en appliquant en entrée de l’interface 60 une tension faible, par exemple entre 2,7 et 10V, comme tension de mode commun. L’unité de mesure de tension 73 permet de valider la présence de la résistance de signature.

Avantageusement, l’interface 60 comprend, en outre, une unité de négociation et de classification 74. Cette unité de négociation et de classification 74 comprend notamment une résistance de classification. Par l’application d’une première tension de classification, la quantité de courant qui est utilisée par l’interface 60, déterminée par la valeur de la résistance de classification, permet de déterminer de combien d’énergie électrique a besoin l’interface 60 et de fournir cette indication au réseau d’alimentation et de transfert de données N. Cette classification est semi-automatique ou automatique lors de la connexion de l’interface 60 au réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, l’interface 60 comprend, en outre, une unité de contrôle 75. L’unité de contrôle est configurée pour identifier le dispositif de gestion de puissance électrique 38 dans le sous-réseau SN1 et de négocier la classe d’alimentation avec le réseau d’alimentation et de transfert de données N. Avantageusement, l’unité de contrôle 75 comprend une unité logique de calcul et d’exécution d’ordres de commande, non représentée, tel qu’un microcontrôleur ou un microprocesseur.

L’unité de contrôle 75, autrement dit l’interface 60, est configurée pour déterminer un modèle prévisionnel d’utilisation M1 , un modèle réel d’utilisation M2 et au moins un critère de chargement de la batterie 80.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75, plus particulièrement, l’unité logique de calcul et d’exécution d’ordres de commande comprend au moins une mémoire, non représentée, configurée pour mémoriser le modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80, le modèle réel d’utilisation M2 de la batterie 80 et le ou les critère(s) de chargement de la batterie 80.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75, autrement dit l’interface 60, est configurée pour commuter entre au moins deux états la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75 est configurée pour établir une communication bidirectionnelle avec le réseau d’alimentation et de transfert de données, en particulier une communication de type LLDP (de l’anglais « Link Layer Discovery Protocol ») afin de négocier une quantité d’énergie électrique auprès du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

A titre d’exemple nullement limitatif, une source d’alimentation et de données PoE, aussi appelée PSE (de l’anglais « Power Sourcing Equipment »), de type 802.3at Type 2 est configurée pour négocier par le protocole LLDP un niveau de puissance électrique avec un dispositif alimenté PD (de l’anglais « Power Device ») entre une valeur de puissance électrique minimum, par exemple 0,5 watts, et une valeur de puissance électrique maximum, par exemple 25,5 watts, avec un niveau de résolution de 0,1 watt.

Ainsi, l’interface 60 est capable de négocier avec la PSE la réception d’un niveau de puissance électrique défini par l’interface 60, ce niveau de puissance électrique défini étant compris entre une valeur minimum et une valeur maximum techniquement admissible par le réseau d’alimentation et de transfert de données, en particulier par l’équipement réseau d’alimentation et de données 34.

Ainsi, l’interface 60 est capable de mettre en œuvre, par l’intermédiaire de l’unité de contrôle 75, une gestion de la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75 reçoit également des commandes issues du réseau d’alimentation et de transfert de données N et transmises par le biais du connecteur 52, au travers du circuit diviseur de données et d’alimentation 70. Avantageusement, l’unité de contrôle 75 est également adaptée pour s’interfacer avec un circuit d’alimentation et/ou de commande non représenté de l’actionneur électromécanique 12.

L’unité de contrôle 75 est configurée pour déterminer, autrement dit détermine, au moins deux caractéristiques physiques de l’installation domotique 4.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75 est configurée pour déterminer au moins une valeur de niveau de puissance électrique disponible à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données par l’intermédiaire d’une étape de configuration du dispositif de gestion de puissance électrique 38. Par exemple, une valeur correspondant à un niveau de puissance électrique de 25 watts est enregistrée dans la mémoire de l’unité de contrôle 75 lors d’une étape de configuration du dispositif de gestion de puissance électrique 38. Alternativement, la valeur peut être enregistrée ou modifiée dans la mémoire de l’unité de contrôle 75 lors d’une étape de configuration par un utilisateur de l’installation domotique 4.

En variante, l’unité de contrôle 75 est configurée pour déterminer par l’intermédiaire d’une opération de communication et de lecture, la valeur de puissance électrique disponible à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N selon le protocole LLDP avec le réseau d’alimentation et de transfert de données N.

En particulier, il est normalement possible de commander un niveau de puissance électrique par communication LLDP avec l’équipement réseau d’alimentation et de transfert de données 34. En fonction de la technologie de l’équipement 34, on peut commander un niveau de puissance entre une valeur minimum et une valeur maximum avec un pas précis. Par exemple, un concentrateur formant l’équipement 34 peut fournir entre 0,5W et 25W de puissance électrique avec un pas de 0,1W.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75 est configurée pour déterminer sur une période donnée, la quantité d’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du ou de chaque actionneur électromécanique 12 connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38, dans au moins un mode de fonctionnement, par l’intermédiaire d’une étape de configuration du dispositif de gestion de puissance électrique 38. Par exemple, une valeur correspondant à une quantité d’énergie électrique de 15 watts-heure pour l’un des actionneur électromécanique 12 est enregistrée dans la mémoire de l’unité de contrôle 75 lors d’une étape de configuration du dispositif de gestion de puissance électrique 38. Alternativement, la valeur peut être enregistrée ou modifiée dans la mémoire de l’unité de contrôle 75 lors d’une étape de configuration par un utilisateur de l’installation domotique 4.

Dans ces différentes variantes, l’étape de configuration du dispositif de gestion de puissance électrique 38 peut avoir lieu en usine, à la fabrication, ou postérieurement, lors de la mise en place de l’installation. En variante, l’unité de contrôle 75 est configurée pour déterminer sur une période donnée, la quantité d’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du ou de chaque actionneur électromécanique 12 connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38, dans au moins un mode de fonctionnement, par l’intermédiaire d’une étape de communication avec cet actionneur électromécanique 12 et de lecture de la valeur cet actionneur électromécanique 12.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75 comprend au moins une mémoire, non représentée, configurée pour mémoriser au moins une caractéristique physique de l’installation domotique 4.

Avantageusement, l’unité de contrôle 75 comprend également un convertisseur de tension, non représenté, lequel intervient pour abaisser la tension d’entrée à une tension inférieure à 10V, par exemple 6V, pour l’alimentation des composants électroniques de l’interface 60.

Avantageusement, l’interface 60 comprend, en outre, une unité de charge 76 de la batterie 80. L’unité de charge 76 de la batterie 80 comprend des éléments de chargement configurés pour charger la batterie 80 à partir de l’énergie électrique reçue par le réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, l’unité de charge 76 comprend des moyens de protection de l’intégrité de la batterie 80. Ces moyens de protection de l’intégrité de la batterie 80 sont configurés pour limiter l’état de charge de la batterie 80 entre un niveau minimum et un niveau maximum, permettant ainsi de protéger la batterie 80 d’une détérioration irréversible de ses composants internes.

Avantageusement, l’interface 60 comprend, en outre, une unité de distribution 77. L’unité de distribution 77 est configurée pour distribuer la puissance électrique reçue de l’unité de charge 76 de la batterie 80 vers les équipements domotiques 1 connectés au dispositif de gestion de puissance électrique 38, dans l’exemple les actionneurs électromécaniques 12. La distribution de la puissance électrique peut être réalisée de manière directe, ou de manière sélective.

Avantageusement, l’unité de distribution 77 comprend également un convertisseur de tension, non représenté, lequel intervient pour abaisser la tension reçue à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N ou de la batterie 80 à une tension inférieure à 36V, par exemple 24V, pour l’alimentation du ou de chaque actionneur électromécanique 12 connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38.

Avantageusement, l’unité de distribution 77 est également configurée pour transmettre des ordres de commande reçus du réseau d’alimentation et de transfert de données N vers le ou chaque actionneur électromécanique 12, par l’intermédiaire de l’unité de contrôle 75.

Ainsi, le dispositif de gestion de puissance électrique 38 agit comme une passerelle entre d’une part, une première technologie d’alimentation et de transfert de données utilisée par le réseau d’alimentation et de transfert de données N, et, d’autre part, une deuxième technologie d’alimentation et de transfert de données utilisée par le ou chaque actionneur électromécanique 12. Par exemple, le dispositif de gestion de puissance électrique 38 agit comme passerelle entre, d’une part, la technologie PoE du réseau d’alimentation et de transfert de données N utilisant le protocole de communication Ethernet, et, d’autre part, une technologie utilisant par exemple un protocole de communication propriétaire des actionneurs électromécaniques 12.

En variante, si les actionneurs électromécaniques 12 utilisent eux-mêmes la technologie PoE, l’unité de distribution 77 est configurée pour identifier chaque actionneur électromécanique 12 connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38 comme un dispositif PoE. Pour cela, l’unité de distribution 77 comprend des éléments non représentés permettant d’identifier, via la liaison physique 39, la présence de chaque actionneur électromécanique 12 connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38, d’identifier le besoin en puissance électrique de chaque actionneur électromécanique 12, puis de transmettre la puissance électrique issue de l’unité de charge 76 de la batterie 80 vers chacun des actionneurs électromécaniques 12.

Dans cette configuration, le dispositif de gestion de puissance électrique 38 agit comme un routeur PoE. En effet, le dispositif de gestion de puissance électrique est d’une part, découvert comme un dispositif alimenté PoE à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N, et, d’autre part découvre au moins un actionneur électromécanique 12 comme un dispositif alimenté PoE.

Avantageusement, l’unité de distribution 77 alimente en énergie électrique au moins un actionneur électromécanique 12 par l’intermédiaire d’un connecteur 54. Chaque actionneur électromécanique 12 est connecté à l’unité de distribution 77 par l’intermédiaire d’un connecteur 54.

En variante, l’unité de distribution 77 alimente en énergie électrique une pluralité d’actionneurs électromécaniques 12 par l’intermédiaire d’un bus d’alimentation en courant continu. Chaque actionneur électromécanique 12 est connecté au bus d’alimentation en courant continu par l’intermédiaire d’une dérivation électrique. Ainsi, le déploiement de l’installation domotique 4 peut être réalisée à faible coût. On décrit à présent, en référence à la figure 4, un mode d’exécution d’un procédé de gestion de puissance électrique d’au moins un actionneur électromécanique 12 dans une installation domotique 4 conforme à l’invention représentée aux figures 1 à 3.

Le procédé comprend une étape E10 consistant à acquérir un modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80.

Avantageusement, le modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80 comprend au moins une valeur seuil SQ de quantité d’énergie électrique pouvant être transmise par la batterie 80 aux actionneurs électromécaniques 12 sur un premier intervalle de temps T1 prédéfini. La valeur seuil SQ constitue la quantité d’énergie électrique prévisionnelle définie par le modèle prévisionnel d’utilisation M1 et qui peut être transmise pendant le premier intervalle de temps T 1 .

Avantageusement, la valeur seuil SQ de quantité d’énergie électrique pouvant être transmise par la batterie 80 aux actionneurs électromécaniques 12 sur un premier intervalle de tempsT 1 prédéfinie peut être réajustée selon un coefficient de marge d’erreur ou d’un facteur prédictif du vieillissement de la batterie 80.

Avantageusement, le modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80 est enregistré dans au moins une mémoire de l’unité de contrôle 75.

Avantageusement, la valeur seuil SQ du modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80 est définie ou redéfinie lors de la mise en place de l’installation ou de la modification de l’installation, en particulier du raccordement d’actionneurs supplémentaires au dispositif de gestion de puissance électrique 38.

Le procédé comprend également une étape E20 d’acquisition d’un modèle réel d’utilisation M2 de la batterie 80.

Avantageusement, l’étape E20 d’acquisition comprend au moins : une première sous-étape E201 de détermination d’une valeur de quantité d’énergie électrique Q1 transmise par la batterie 80 à tous les actionneurs électromécaniques 12 connectés au dispositif de gestion de puissance électrique 38 pendant un premier intervalle de temps T 1 . une deuxième sous-étape E202 de détermination, pendant un deuxième intervalle de temps T2, d’une série d’un nombre n de valeurs de quantité d’énergie électrique Q1 obtenues conformément à la sous-étape E201 précédente, chaque valeur étant notée Q1 m, avec i entier naturel entre 1 et n, comme montré à la figure 5. En d’autres termes l’étape E202 revient à répéter n fois l’étape E201 sur l’intervalle de temps T2, à des instants séparés par un intervalle de temps T1 , une troisième sous-étape E203 de détermination d’une quantité d’énergie électrique Q2 déterminée à partir de la série de n valeurs Q1[i] déterminée lors de l’étape E202 précédente. Cette valeur Q2 peut, en particulier, correspondre à la valeur maximale de quantité d’énergie électrique Q1 [i] déterminée pendant l’intervalle de temps T2, au cours de l’étape E202. une quatrième sous-étape E204 de détermination d’un modèle réel d’utilisation M2 en fonction des valeurs de quantité d’énergie Q1 et Q2 déterminées par les sous-étapes E201 à E203. Avantageusement, les valeurs de quantité d’énergie électrique Q1 et Q2 déterminées par les sous-étapes E201 et E203 sont converties en des valeurs directement comparables avec la quantité d’énergie électrique déterminée par le modèle prévisionnel d’utilisation M1. une cinquième sous-étape E205 d’enregistrement du modèle réel d’utilisation M2 déterminé par les sous-étapes précédentes E201 à E204.

En pratique, la détermination de la valeur Q1 effectuée lors des sous-étapes E201 et E202 a lieu par une mesure de grandeurs électriques, telle qu’une tension ou un courant. Ainsi, on procède à une mesure de la valeur de quantité d’énergie électrique Q1 transmise par la batterie 80 à tous les actionneurs électromécaniques 12 connectés. Un objectif est de réduire l’écart entre le modèle prévisionnel d’utilisation M1 et le modèle réel d’utilisation M2, afin de limiter les états de charge intense de la batterie et, par voie de conséquence de prolonger la durée de vie de la batterie.

Si un seul actionneur 12 est connecté au dispositif de gestion de puissance électrique, alors la mesure de la sous-étape E201 concerne valeur de quantité d’énergie électrique Q1 transmise par la batterie 80 à cet actionneur électromécanique. En variante, la quantité d’énergie électrique Q1 peut être la quantité transmise à un autre équipement électrique 1 , tel qu’un dispositif de commande 1 1 ou un dispositif de surveillance 13.

En pratique, la détermination de la quantité d’énergie Q2 effectuée lors de la sous- étape E203 a lieu par calculs.

Dans l’exemple de la figure 5, le nombre n est égal à 7. En variante, ce nombre peut être différent.

Ainsi, le modèle réel M2 d’utilisation de la batterie 80 permet de déterminer la quantité d’énergie électrique réellement transmise par la batterie 80 à l’ensemble des actionneur électromécanique 12 connectés au dispositif de gestion de puissance électrique 38 selon un premier intervalle de temps T1 et un second intervalle de temps T2. Avantageusement, les valeurs de quantité d’énergie électrique Q1 et Q2 peuvent être mesurées en intégrant dans le temps pendant chaque mouvement le produit du courant consommé et de la tension de la batterie 80.

Un nombre supérieur d’intervalles de temps distincts peut être utilisé afin d’améliorer la résolution du modèle réel d’utilisation M2.

Le procédé comprend également une étape E30 de comparaison du modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80 avec le modèle réel d’utilisation M2 de la batterie 80.

Avantageusement, l’étape E30 de comparaison comprend au moins :

- une sous-étape E301 de comparaison de la valeur de quantité d’énergie électrique Q1 réellement transmise par la batterie 80 pendant la durée T 1 avec la quantité d’énergie électrique prévisionnelle SQ définie par le modèle prévisionnel d’utilisation M1.

- une sous-étape E302 de comparaison de la valeur de quantité d’énergie électrique Q2 réellement transmise par la batterie 80 pendant la durée T2 avec la quantité d’énergie électrique prévisionnelle SQ définie par le modèle prévisionnel d’utilisation M1. une sous-étape E303 de détermination d’un écart entre la quantité d’énergie électrique prévisionnelle SQ définie par le modèle prévisionnel d’utilisation M1 et les valeurs de quantité d’énergie électrique Q1 et Q2 réellement transmise par la batterie 80 aux actionneurs électromécaniques 12 connectés au dispositif de gestion de puissance électrique 38 pendant le premier intervalle de temps T 1 et le second intervalle de temps T2.

Avantageusement, l’étape E30 de comparaison est mise en œuvre par l’unité de contrôle 75.

Ainsi, l'unité de contrôle 75 détermine au cours du temps un écart entre l’utilisation de prévue la batterie 80 et son utilisation réelle, selon un premier critère de temps, représenté par l’intervalle de temps T1 , et un selon second critère de temps, représenté par l’intervalle de temps T2.

Le procédé comprend également une étape E40 de calcul d’au moins un nouveau critère CR2 de chargement de la batterie 80.

Avantageusement, le nouveau critère CR2 de chargement de la batterie 80 est calculé en fonction de l’écart constaté entre l’utilisation de prévue la batterie 80 et son utilisation réelle, selon un premier critère de temps, représenté par l’intervalle de temps T 1 , un selon second critère de temps, représenté par l’intervalle de temps T2, et d’une table de correspondance. Avantageusement, le nouveau critère CR2 de chargement de la batterie 80 est un niveau maximum d’état de charge SOC de la batterie 80.

Avantageusement, le niveau d’état de charge SOC maximum de la batterie 80 est réglé par l’unité de contrôle 75.

Ainsi, la batterie 80 peut être chargé jusqu’à un niveau maximum d’état de charge SOC de la batterie 80 en fonction du modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80.

En outre, le niveau maximum d’état de charge SOC de la batterie 80 est adapté lorsqu’un écart est constaté entre le modèle prévisionnel d’utilisation M1 de la batterie 80 et le modèle réel d’utilisation M2 de la batterie 80.

Ainsi, lorsque le niveau maximum d’état de charge SOC de la batterie 80 est diminué, la durée de vie de la batterie 80 est augmentée tout en garantissant le fonctionnement du au moins un actionneur électromécanique 12 connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38 selon un modèle prévisionnel d’utilisation M1.

Avantageusement, et selon une autre approche, le nouveau critère de chargement CR2 de la batterie 80 est un niveau de puissance électrique sollicité par l’interface 60 à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, le niveau de puissance électrique sollicité par l’interface 60 à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N est négocié entre le dispositif de gestion de puissance électrique 38 et le réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, l’étape E40 de calcul d’au moins un nouveau critère comprend une sous-étape E401 de détermination d’un instant T4 de début de chargement de la batterie 80 à partir du niveau de puissance électrique reçu à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

Avantageusement, la sous-étape E401 de détermination d’un instant T4 de début de chargement de la batterie 80 comprend au moins :

- une sous-sous-étape E4011 de comparaison de la valeur de quantité d’énergie électrique Q1 ou Q2 fournie pendant un intervalle de temps T 1 et/ou un intervalle de temps T2 par la batterie 80 tous les actionneurs électromécaniques 12 connectés au dispositif de gestion de puissance électrique 38 avec une valeur de seuil, en particulier une valeur seuil minimale de quantité d’énergie électrique SQ définie par le modèle prévisionnel d’utilisation M1. une sous-sous-étape E4012 de détermination d’un instant T5 correspondant à un niveau d’état de charge souhaité de la batterie 80 en fonction du modèle prévisionnel d’utilisation M1. une sous-sous-étape E4013 de détermination d’un instant T4 de début de chargement de la batterie 80 à partir d’un niveau de puissance électrique disponible à partir du réseau d’alimentation et de transfert de données N pour atteindre le niveau d’état de charge souhaité de la batterie 80 à l’instant T5.

- une sous-sous-étape E4014 de commutation entre au moins deux états, dont un état totalement bloqué, de la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données N.

L’étape E40 comprend également une sous-étape E402, postérieure à l’étape E401 , de détermination du nouveau critère de chargement CR2 en tenant compte de l’instant T4 déterminé à la sous-étape E401 .

Le procédé comprend également une étape E50 de mise à jour d’au moins un critère CR1 de chargement de la batterie 80.

Le procédé comprend, en outre, une étape E60 d’alimentation en puissance électrique du ou de chaque actionneur électromécanique 12 par la batterie 80, de sorte que, dans un mode opérationnel de l’actionneur électromécanique 12, la batterie 80 fournit la totalité de la puissance électrique requise par l’au moins un actionneur électromécanique 12 connecté au dispositif de gestion de puissance électrique 38.

Dans les deuxième à quatrième modes de réalisation de l’invention représentés aux figures 8 à 10, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui distingue ces modes de réalisation du premier.

Dans le mode de réalisation de la figure 8, l’unité de contrôle 75 commande au moins une unité de commutation 78 afin d’ouvrir pendant une durée déterminée la liaison électrique physique entre l’unité de négociation et de classification 74 et la batterie 80. A titre d’exemple et tel que représenté à la figure 4, l’unité de commutation 78 peut être un transistor de puissance, commandé entre un état bloqué et un état passant par l’unité de contrôle 75 et disposé entre l’unité de négociation et de classification 74 et l’unité de contrôle 75. Ceci permet également à l’interface 60 de gérer la puissance électrique reçue du réseau d’alimentation et de transfert de données N, en commutant entre deux états la puissance électrique reçue à partir du réseau du réseau d’alimentation et de transfert de données N, l’un de ces états étant un état bloqué où la puissance électrique reçue est nulle.

Dans un mode de réalisation alternatif non représenté du deuxième mode de réalisation, l’unité de commutation 78 peut être intégrée à l’unité de charge 76, par exemple intégrée à un composant dédié à la recharge de la batterie 80. Dans ce mode de réalisation alternatif, l’unité de contrôle 75 commande l’unité de charge 76 par l’intermédiaire d’au moins un signal de commande. Dans le troisième mode de réalisation représenté à la figure 9, l’interface du dispositif de gestion de puissance électrique 38 est connectée à chaque actionneur électromécanique 12 par l’intermédiaire d’une liaison physique câblée 41 adaptée pour transmettre de la puissance électrique et des données, tel qu’un câble multiconducteurs. Dans ce cas, le ou chaque actionneur électromécanique 12 reçoit, d’une part, de l’énergie électrique à partir de l’interface 60, et, d’autre part, des ordres de commande par communication filaire, telle qu’une communication RS485, à partir de l’interface 60.

Dans le quatrième mode de réalisation représenté à la figure 10, le dispositif de gestion de puissance électrique 38 ne comprend pas de boîtier 50 et est intégré dans l’un des équipements domotiques 1 , notamment dans l’un des actionneurs électromécaniques 12, qu’il alimente directement. Le dispositif de gestion de puissance électrique 38 alimente également d’autres actionneurs 12, à travers un réseau 43 de type bus.

Quel que soit le mode de réalisation, l’invention permet d’alimenter un ou plusieurs équipement(s) domotique(s) 1 , tels que des actionneurs électromécaniques 12 ou l’un des autres équipements 10, 1 1 et 13, à partir d’un réseau d’alimentation et de transfert de données N est configuré pour fournir jusqu’à 30 watts de puissance électrique, ou jusqu’à 60 watts de puissance électrique, ou jusqu’à 90 watts de puissance électrique.

Le mode de réalisation et les variantes mentionnés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation.