FR2991823A1 - Dispositif et procede de repartition de la puissance electrique issue de differentes sources d'electricite - Google Patents

Dispositif et procede de repartition de la puissance electrique issue de differentes sources d'electricite Download PDF

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Abstract

La présente invention a pour objet de proposer un nouveau dispositif et un nouveau procédé se proposant de résoudre les problèmes exposés ci-dessus. Raccordée au réseau de distribution d'électricité classique, l'invention permet également d'optimiser l'utilisation d'électricité issue des sources d'électricité renouvelables, notamment en distribuant la puissance électrique de manière intelligente et hiérarchisée. D'autre part, l'invention est conçue pour limiter les consommations d'énergie et plus globalement le gaspillage, notamment en évitant de sur-dimensionner les moyens de stockage, permettant in fine à l'utilisateur de faire des économies.

Description

différentes sources d'1>lectricité DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine de l'énergie, et plus particulièrement à une installation et un procédé permettant de contrôler et réguler la consommation d'énergie au sein d'un bâtiment ou d'un ensemble de bâtiments, quelque soit les sources d'électricité ainsi que les équipements consommant et/ou stockant l'électricité compris dans l'installation. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION io De façon connue en soi, il existe de nombreux dispositifs installés dans les bâtiments destinés à mieux contrôler et/ou à mieux réguler les consommations énergétiques desdits bâtiments, faisant par exemple appel à des sources d'énergie renouvelable pour des raisons d'économies de matières premières et de coûts. Ces dispositifs, bien connus de l'homme du métier, 15 peuvent agir sur différents postes de l'installation électrique globale d'un bâtiment. Il existe notamment des bâtiments reliés d'une part au réseau classique de distribution d'électricité et d'autre part à des sources d'énergie renouvelables, intégrées à chaque bâtiment. Des dispositifs électroniques de conversion et de redressement du courant sont compris dans l'installation, ainsi 20 que des dispositifs de stockage de l'énergie. Cependant, ce type d'installation présente des inconvénients. Il est notamment difficile de prévoir la quantité d'énergie renouvelable produite, notamment lorsque les sources d'énergie renouvelable sont des éoliennes ou des panneaux solaires. Une solution est de prévoir des générateurs d'énergie surdimensionnés et/ou des dispositifs de 25 stockage de l'énergie, comme des batteries, afin de stocker le surplus d'énergie. Cependant, ce type de solution présente l'inconvénient de provoquer de nombreux cycles de charge et décharge des dispositifs de stockage, et présente in fine un mauvais rendement énergétique. Une autre solution est l'ajout dans l'installation d'un dispositif d'injection du courant produit issu de 30 l'énergie renouvelable vers le réseau d'électricité classique, par exemple le réseau EDF. Cependant, ce type de solution est surtout valable dans le cas d'un surplus de production énergétique au niveau d'un bâtiment, et par conséquent ne répond pas à un objectif de régulation de la consommation d'énergie dans toutes les situations existantes.
Enfin, il existe des solutions domotiques permettant de réguler et/ou contrôler intelligemment la production et la consommation d'électricité au sein d'un réseau domestique. Ces solutions sont généralement connues de l'homme du métier par la dénomination anglo-saxonne smart grids. Cependant, ces solutions sont lourdes, couteuses et difficiles à mettre en oeuvre. Io DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention a pour objet de proposer un nouveau dispositif et un nouveau procédé se proposant de résoudre les problèmes exposés ci-dessus. Raccordée au réseau de distribution d'électricité classique, l'invention permet également d'optimiser l'utilisation d'électricité issue des sources 15 d'électricité renouvelables, notamment en distribuant la puissance électrique de manière intelligente et hiérarchisée. D'autre part, l'invention est conçue pour limiter les consommations d'énergie et plus globalement le gaspillage, notamment en évitant de sur-dimensionner les moyens de stockage et/ou les générateurs d'énergie renouvelable, permettant in fine à l'utilisateur de faire des 20 économies. A cet effet, l'invention concerne un système de répartition de la puissance électrique, comprenant des moyens de raccordement à au moins une source d'électricité, des moyens de raccordement sélectifs à au moins un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité, des moyens de 25 redressement du courant électrique, des moyens d'ondulation pour fournir un courant identique au secteur à partir d'un courant redressé, des moyens de mesure de la puissance du courant électrique reçu et/ou distribué au niveau des différents moyens de raccordement du système de répartition de la puissance électrique, une horloge interne, des moyens informatiques 30 comprenant au moins des moyens d'acquisition, de traitement et d'enregistrement des données dans un espace mémoire, et un algorithme de fonctionnement du système enregistré dans une zone mémoire et mis en oeuvre par les moyens informatiques, des moyens de prévoir par un utilisateur la programmation d'un certain nombre d'équipements raccordés au système de répartition caractérisé en ce que le système de répartition comprend en outre : une première base de données des sources d'électricité raccordées, enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques, une deuxième base de données des dispositifs raccordés, enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques, io comprenant une liste de la valeur de la puissance électrique nécessaire à chaque dispositif dont la programmation a été prévue par l'utilisateur et du temps pendant lequel ladite puissance doit être disponible pour assurer le fonctionnement optimal de chaque dispositif raccordé au système de répartition, 15 une troisième base de données des puissances électriques consommées en dynamique et enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques, une quatrième base de donnée d'état d'interrupteurs enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques, 20 l'algorithme contrôlant les interrupteurs de telle sorte qu'au moins une source d'électricité soit sélectionnée par les moyens informatiques, afin qu'au moins un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité fonctionne de manière optimale selon les informations contenues dans les différentes bases de données enregistrées en 25 mémoire et la programmation prévue par l'utilisateur. Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce que chaque dispositifs de la deuxième base de données consommant et/ou stockant de l'énergie est associé à au moins un des trois niveaux de priorité croissants : - le niveau de priorité le plus faible correspondant à une mesure par les moyens de mesure de la puissance électrique distribuée par le réseau d'électricité classique, pilotés par les moyens informatiques, d'une valeur de la puissance nulle, - le niveau de priorité intermédiaire correspondant à une mesure par les moyens de mesure de la puissance électrique consommée par un dispositif, pilotés par les moyens informatiques, d'une valeur de la puissance nulle depuis une durée inférieure ou égale à une durée minimale d enregistrée dans l'espace mémoire, - le niveau de priorité le plus élevé correspondant à une mesure par les moyens de mesure de la puissance électrique consommée par un dispositif, pilotés par les moyens informatiques, d'une valeur de la puissance nulle depuis une durée supérieure à la durée minimale d enregistrée dans l'espace mémoire.
Selon une autre particularité, la première base de données comprend une liste dynamique de la valeur des puissances électriques émises par chaque source d'électricité raccordée au système de répartition et mesurées par les moyens de mesure de la puissance du courant électrique fourni, les prévisions temporelles de disponibilité des puissances émises pendant un temps t défini pour chaque source d'électricité en fonction de sa nature, et l'état d'interrupteurs affectés à chaque source d'électricité raccordée au système de répartition et contrôlés à distance par les moyens informatique. Selon une autre particularité, la troisième base de données comprend une liste dynamique de la valeur des puissances électriques consommées par chaque dispositif raccordé au système de répartition et mesurées par les moyens de mesure de la puissance du courant électrique. Selon une autre particularité, la quatrième base de données comprend une liste dynamique de l'état d'interrupteurs affectés et commandés à distance par les moyens informatiques pour raccorder chaque dispositif au système de répartition et mémorisant en association avec l'état de l'interrupteur le temps écoulé depuis la dernière ouverture de chaque interrupteur ouvert, pour permettre par l'algorithme de fonctionnement du système la définition d'une hiérarchie des priorités de fonctionnement des dispositifs raccordés au système de répartition en fonction de la programmation souhaitée par l'utilisateur.
Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce que les moyens de raccordement comprennent trois entrées de courant continu et trois entrées de courant alternatif Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'il est raccordé au moins au réseau de Io distribution d'électricité classique et au moins à une source d'électricité renouvelable, préférentiellement une source solaire ou éolienne. Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce que les moyens informatiques contrôlent des moyens de découplage permettant de sélectionner ou de bloquer un courant 15 venant de n'importe quelle source d'électricité raccordée au système de répartition. Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce que les interrupteurs contrôlés par les moyens informatiques, sont des relais électromécaniques. 20 Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de stockage de l'électricité lui est raccordé. Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de communication 25 se connectant à l'adresse IF d'un service météo pour recueillir des informations météo et établir par l'utilisation d'un logiciel spécifique exploitant les données météo reçues et les données de puissances mémorisée en fonction des vitesses ou de l'ensoleillement pour calculer les prévisions temporelles de disponibilité et de puissance des sources d'énergie renouvelables.
Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de modulation, contrôlés par les moyens informatiques, de la puissance électrique fournie à au moins un dispositif raccordé au système de répartition.
Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'au moins un dispositif raccordé audit système est déclaré non interruptible dans la deuxième base de données, pour assurer son fonctionnement tant que la puissance électrique disponible est suffisante. Io Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce que l'horloge interne comprend des informations horaires et calendaires. Selon une autre particularité, le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'un paramètre supplémentaire enregistré 15 dans une base de données, et estimant le cout de l'électricité distribuée par le réseau de distribution classique, est pris en compte par les moyens informatiques lors de l'attribution par ces derniers des niveaux de priorité à chaque dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité raccordé ou pouvant être raccordé au système de répartition de la puissance électrique. 20 Un objectif supplémentaire de l'invention est de proposer un procédé de répartition de la puissance électrique. Le procédé mis en oeuvre par le système de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'il comprend : a. une étape de mesure de la puissance électrique disponible émise par au moins une source d'électricité et d'identification par les 25 moyens informatiques des interrupteurs fermés correspondants aux sources d'énergie, les moyens informatiques contrôlant les moyens de mesure de la puissance du courant électrique reçu via des liaisons et l'enregistrement de ces mesures dans un espace mémoire des moyens informatiques, b. une étape de lecture de l'adresse, contenue dans la base de données correspondante, des interrupteurs fermés identifiés à l'étape précédente par les moyens informatiques, permettant d'associer chaque interrupteur fermé avec une source d'électricité raccordée au système de répartition et fournissant de l'électricité, c. une étape d'estimation par les moyens informatiques et selon les informations contenues dans la base de données correspondante, du temps minimal pendant lequel la puissance électrique fournie par chaque source d'électricité active est disponible, en fonction de la nature de io chaque source d'électricité disponible et des données fournies par l'horloge interne du système de répartition, d. une étape d'identification par les moyens informatiques, de l'adresse de chacun des interrupteurs affectés à chaque dispositif consommant et/ou stockant de l'énergie électrique à raccorder en fonction 15 de la programmation de l'utilisateur au système de répartition, de manière à identifier les dispositifs raccordés ou à raccorder au système de répartition, les adresses étant enregistrées dans la base de données correspondante, e. une étape de calcul par les moyens informatiques, de la valeur 20 de la puissance électrique nécessaire au fonctionnement de chaque dispositif raccordé au système de répartition, et du temps minimal pendant lequel chaque dispositif doit recevoir cette puissance estimée afin de fonctionner de manière optimale, f. une étape de détermination par les moyens informatiques, du 25 niveau de priorité de fonctionnement des dispositifs raccordés consommant et/ou stockant de l'énergie électrique, g. une étape de choix des dispositifs consommant et/ou stockant de l'énergie alimentés par au moins une source d'électricité, en fonction de la priorité de fonctionnement desdits dispositifs et de telle sorte que la valeur 30 de la puissance électrique et le temps pendant lequel ladite puissance est disponible soient supérieurs ou égaux à la puissance électrique et au temps pendant lequel ladite puissance est disponible pour assurer le fonctionnement optimal des dispositifs choisis par les moyens informatiques, h. une étape de fermeture, contrôlée par les moyens informatiques, des interrupteurs affectés aux dispositifs consommant et/ou stockant de l'énergie choisis à l'étape précédente. Selon une autre particularité, le procédé de répartition de la puissance électrique est caractérisé en ce qu'un dispositif consommant et/ou stockant de to l'électricité est alimenté d'office si son niveau de priorité correspond au niveau de priorité le plus élevé. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : 15 La figure 1 illustre un schéma du système de répartition de la puissance électrique dans un mode de réalisation. La figure 2 illustre un diagramme fonctionnel du procédé de répartition de la puissance électrique dans un mode de réalisation. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE 20 L'INVENTION En référence à la figure 1, le système de répartition (1) de la puissance électrique va maintenant être décrit. Dans certains modes de réalisation, le système de répartition (1) de la puissance électrique comprend des moyens de raccordement à au moins une 25 source d'électricité (0, ENRS, ENRE). Par exemple et de façon non limitative, ces moyens de raccordement comprennent au moins trois entrées dont une de courant continu (e2) et deux entrées (el, e3) de courant alternatif, afin de s'adapter à toutes les sources d'électricité existantes, provenant de sources d'énergie renouvelable (ENRS, ENRE) ou non (0). Dans certains modes de réalisation, le système de répartition (1) est raccordé d'une part au réseau de distribution classique d'électricité (0), par exemple et de façon non limitative le réseau de distribution national d'électricité, et d'autre part à au moins une source d'énergie pouvant être renouvelable (ENRS, ENRE), propre à au moins un bâtiment dans lequel est installé le système de répartition (1) de la puissance électrique. Par exemple et de façon non limitative, le système de répartition (1) est raccordé via une liaison (13a) à une source d'énergie solaire (ENRS) et via une autre liaison (13b) à une source d'énergie éolienne (ENRE), lorsque des panneaux solaires et une éolienne sont installés par exemple sur le Io toit du bâtiment. Le système de répartition (1) comprend également des moyens de mesure de la puissance électrique (3, 3a, 3b) délivrée par chacune des sources électriques raccordées au système de répartition (1). Ces moyens de mesure de la puissance électrique (3, 3a, 3b), par exemple et de façon non limitative des wattmètres, sont contrôlés par des moyens informatiques (11). 15 Ces moyens informatiques (11) comprennent par exemple et de façon non limitative des moyens d'acquisition, de traitement et d'enregistrement des données, un processeur central et un espace mémoire. Ainsi, les valeurs de la puissance électrique produite par chaque source d'électricité raccordée au système de répartition (1) de la puissance électrique sont enregistrées de 20 manière dynamique dans une base de données (12a) comprise dans un espace mémoire des moyens informatiques. Dans certains modes de réalisation, le système de répartition (1) comprend au moins un dispositif (10a, 10b) permettant de redresser le courant fourni par les différentes sources d'électricité raccordées au système de 25 répartition (1), puis des moyens d'ondulation de manière à ce que la tension, la fréquence et la phase du courant provenant des différentes sources d'électricité (ENRS, ENRE) soient identiques aux tension, phase et fréquence du courant fourni par le réseau de distribution d'électricité classique (0). Par exemple et de façon non limitative, le courant provenant des différentes sources d'électricité et 30 disponible en sortie (s1 à sn) du système de répartition (1), une fois redressé par au moins un dispositif de redressement (10a, 10b) de courant, bien connu de l'homme du métier, est un courant alternatif monophasé ou triphasé, dont la tension et la fréquence sont respectivement 230 volts et 50 Hertz. Par exemple et de façon non limitative, une sortie (sb) du système de répartition est raccordée à un dispositif de stockage (6) de l'électricité. Le courant provenant des différentes sources d'électricité et disponible en sortie (sb) du système de répartition (1), une fois redressé par au moins un dispositif de redressement (10a, 10b) de courant, bien connu de l'homme du métier, est un courant continu permettant la charge du dispositif de stockage (6) de l'électricité. Dans certains modes de réalisation, le système de répartition (1) de la Io puissance électrique comprend un dispositif de découplage externe (21), commandé manuellement ou bien via une liaison (22) par les moyens informatiques, de telle sorte que l'installation électrique du bâtiment ou d'un ensemble de bâtiment soit découplée du réseau de distribution classique d'électricité (0). Ainsi dans certains modes de réalisation, le bâtiment ou 15 l'ensemble de bâtiments est uniquement alimenté, via le système de répartition (1) de la puissance électrique, en puissance électrique provenant des sources d'électricité renouvelables (ENRS, ENRE). Le système de répartition (1) comprend également un système de découplage interne (20), commandé par une liaison (201) par les moyens informatiques (11), de telle sorte que 20 l'installation électrique du bâtiment soit découplée des autres sources d'électricité (ENRS, ENRE) raccordées à l'installation électrique du bâtiment. Dans certains modes de réalisation, le système de répartition (1) de la puissance électrique comprend une horloge interne (non représentée) reliée aux moyens informatiques (11) pour, fournir à ces moyens informatiques (11) 25 des informations horaires et/ou calendaires. Par exemple et de façon non limitative, ces informations indiquent au système de répartition (1) de la puissance électrique, via les moyens informatiques, la date et l'heure en temps réel. Certaines sources d'électricité renouvelable, notamment solaire (ENRS), présentent des variations de puissance selon les saisons ou l'heure de la 30 journée, la présence d'une horloge interne permet donc au système de répartition (1), via les moyens informatiques (11), à l'aide de données mémorisées représentatives de paramètres saisonniers ou horaires ou journaliers de réaliser une estimation de la puissance électrique pouvant être délivrée par une source d'électricité (ENRS) provenant de panneaux solaires installés sur le toit d'un bâtiment. Les prévisions temporelles de disponibilité des puissances émises par chaque source d'électricité, raccordée au système de répartition (1) de la puissance électrique, sont enregistrées dans une base de données (12a) comprise dans un espace mémoire des moyens informatiques (11). Ces prévisions temporelles représentent une estimation du temps pendant lequel la puissance émise par une source d'électricité (0, ENRS, ENRE) est disponible, elles dépendent notamment de la nature de la source d'électricité et des informations fournies par l'horloge interne ainsi que des données mémorisées représentatives de paramètres saisonniers ou horaires ou journaliers. Par exemple et de façon non limitative, la disponibilité de la puissance émise par une source d'électricité solaire (ENRS) dépend de la saison et de l'heure. Le système de répartition (1) de la puissance électrique comprend également des moyens de raccordement à au moins un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité (4, 5, 6). Ces dispositifs peuvent être n'importe quel appareil pouvant être alimenté et : - consommant de l'électricité, par exemple et de façon non limitative des appareils électroménagers ou un système de chauffage électrique rayonnant ou par accumulation, - ou bien stockant de l'électricité pour une utilisation ultérieure, par exemple et de façon non limitative une batterie (6) autonome ou faisant partie intégrante d'un véhicule électrique. Le système de répartition (1) de la puissance électrique est également raccordé à des moyens de mesure (3) pour mesurer la puissance électrique consommée par chacun des dispositifs (4, 5, 6). Ces moyens de mesure (3) de la puissance électrique, par exemple et de façon non limitative des wattmètres, sont contrôlés par les moyens informatiques (11) du système de répartition (1).
Ainsi, les valeurs de la puissance électrique consommée par chaque dispositif raccordé au système de répartition (1) de la puissance électrique sont enregistrées de manière dynamique dans une base de données (12c) comprise dans un espace mémoire des moyens informatiques. D'autre part, une base de données (12b) enregistrée dans un espace mémoire des moyens informatiques comprend une liste du temps minimal pendant lequel chaque dispositif (4, 5, 6) doit être alimenté en puissance électrique afin d'assurer le fonctionnement optimal de chaque dispositif électrique. Par exemple et de façon non limitative, une machine à laver le linge ou la vaisselle raccordée au système de répartition (1) de la puissance électrique nécessite de fonctionner pendant toute la durée d'un programme de lavage. Le temps de disponibilité de la puissance électrique fournie à ladite machine doit donc être au moins égal à la durée du programme de lavage, cette information temporelle étant comprise dans une base de données (12b) enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques (11). Dans certains modes de réalisation, le système de répartition (1) de la puissance électrique comprend des moyens de communication, filaire ou sans fil de type wifi, zigbee ou tout autre protocole de communication connu de l'homme du métier. Par exemple et de façon non limitative, ces moyens de communication permettent à un dispositif informatique distant de programmer le système de répartition (1) de la puissance électrique ou commander certains équipements électriques à distance. Suivant un autre exemple non limitatif, le système de répartition (1) est connecté à un réseau étendu via les moyens de communication se connectant sur commande par les moyens informatique (11) à l'adresse IP d'un service , par exemple, météo pour recueillir des informations météo et établir par l'utilisation d'un logiciel spécifique des moyens informatique (11) exploitant les données météo reçues et les données de puissances mémorisée en fonction des vitesses ou de l'ensoleillement pour calculer les prévisions temporelles de disponibilité et de puissance des sources d'énergie renouvelables. Les informations du service sont récupérées et enregistrées dans un espace mémoire.
Dans certains modes de réalisation, des interrupteurs (2a, 2b, 23, 24, 25, 26) sont affectés à chacune des sources d'électricité (0, ENRS, ENRE) et à chaque dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité (4, 5, 6), raccordés au système de répartition (1) de la puissance électrique. Chaque interrupteur est donc associé à une source d'électricité ou à un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité, et l'adresse de chacun de ces interrupteurs (2a, 2b, 23, 24, 25, 26) est enregistrée dans une base de données (12d) comprise dans un espace mémoire des moyens informatiques. Une liaison (non représentée) de commande à distance de ces interrupteurs par les moyens informatiques (11) io permet à ces derniers de contrôler leur état individuellement par leur adresse. L'état ouvert ou fermé de chaque interrupteur est détecté par les moyens informatiques (11) et enregistré dans une base de données (12d) comprise dans un espace mémoire des moyens informatiques. De manière préférentielle, ces interrupteurs (2a, 2b, 23, 24, 25, 26) sont des relais électromécaniques, 15 mais tous les types d'interrupteurs (2a, 2b, 23, 24, 25, 26) connus de l'homme du métier peuvent être utilisés. Le système de répartition (1) de la puissance électrique comprend également un algorithme enregistré dans une zone de l'espace mémoire des moyens informatiques du système de répartition (1) de la puissance électrique. 20 Cet algorithme contrôle l'ouverture ou la fermeture de tous les interrupteurs (2a, 2b, 21) affectés aux sources d'électricité (0, ENR) et les interrupteurs (23 à 26) aux dispositifs consommateurs et/ou stockeurs d'électricité (4, 5, 6) raccordés au système de répartition (1), de telle sorte qu'au moins une source d'électricité fournisse suffisamment d'énergie pendant un temps suffisamment long à au 25 moins un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité, de manière à ce que ce dernier fonctionne de manière optimale. Ainsi le dispositif comporte au moins trois entrée (el, e2, e3) pour raccorder chaque type de source d'énergie et autant de sorties (s1 à sn) que de dispositif consommateur ainsi qu'une entrée sortie (sb) pour connecter 30 l'accumulateur. L'interrupteur principal (20) représente une pluralité d'interrupteurs contrôlés par le système informatique (11) pour relier sélectivement une ou plusieurs des sources d'énergies (0, ENRS, ENRE) disponibles aux sorties auxquelles sont connectées les dispositifs consommateurs ou de stockage d'énergie (4, 5, 6). Les interrupteurs commandés et adressés par le système informatique (11) sont déterminés en fonction des données mémorisées représentant les puissances disponibles, les durées prévisibles de ces puissances, les besoins des dispositifs consommateurs, les priorités déterminées par le système informatique (11) et les données programmées par l'utilisateur sur une interface de programmation de la mise en fonction des dispositifs consommateurs de l'installation ou des Io mesures effectuées par les wattmètres (3) surveillant la consommation des dispositifs consommateurs. Enfin plusieurs interrupteurs (23) sont branchés en dérivation entre chaque sorties (st ...,sn) du dispositif (1) et la ligne (50) reliant au moins un dispositif (5) consommateur non interruptible à l'interrupteur (21) de découplage 15 de l'installation du réseau de distribution électrique. La sélection au travers des interrupteurs (23 à 26) des dispositifs consommant et/ou stockant de l'énergie pour être alimentés, ainsi que leur nombre, est réalisée par les moyens informatiques (11) selon une échelle de priorité dépendant de nombreux paramètres dont les caractéristiques sont 20 comprises dans les bases de données (12a, 12b, 12c, 12d). Le procédé de sélection desdits dispositifs ainsi que leur nombre, mis en oeuvre par le système de répartition (1) dans l'optique de répartir la puissance électrique disponible de manière optimale, sera d'ailleurs détaillé plus bas. Dans certains modes de réalisation, l'alimentation en électricité des 25 dispositifs consommant et/ou stockant de l'énergie (4, 5, 6), raccordés au système de répartition (1) de la puissance électrique, dépend du niveau de priorité assigné par les moyens informatiques (11) à chaque dispositif. Dans certains modes de réalisation, les moyens informatiques recensent trois niveaux de priorité croissants. - Le niveau de priorité le plus faible correspond à une mesure, d'une valeur de la puissance nulle, par les moyens de mesure (3) de la puissance électrique distribuée par le réseau d'électricité classique (0) sous contrôle des moyens informatiques. En d'autre terme, lorsque l'installation électrique n'est plus alimentée par le réseau de distribution classique d'électricité (0), l'alimentation d'aucun dispositif électrique (4, 5, 6) raccordé au système de répartition (1) n'est considéré comme prioritaire. - Le niveau de priorité intermédiaire correspond à une mesure, par les moyens de mesure (3) de la puissance électrique consommée par un io dispositif (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'énergie par les moyens informatiques, d'une valeur de puissance nulle depuis une durée inférieure ou égale à une durée minimale d enregistrée dans l'espace mémoire. En d'autres termes, si l'interrupteur affecté à un dispositif (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'énergie électrique est ouvert depuis un certains temps, 15 inférieur à une durée d enregistrée dans un espace mémoire des moyens informatiques, alors le niveau de priorité de l'alimentation en électricité dudit dispositif, attribué par les moyens informatiques (11), est à un niveau intermédiaire. - Le niveau de priorité le plus élevé correspond à une mesure, par 20 les moyens de mesure (3) de la puissance électrique consommée par un dispositif (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'énergie pilotés par les moyens informatiques, d'une valeur de la puissance nulle depuis une durée supérieure à la durée minimale d enregistrée dans l'espace mémoire. En d'autres termes, si l'interrupteur (2) affecté à un dispositif (4, 5, 6) 25 consommant et/ou stockant de l'énergie électrique est ouvert depuis un certain temps, supérieur à une durée d enregistrée dans un espace mémoire des moyens informatiques, alors le niveau de priorité de l'alimentation en électricité dudit dispositif, attribué par les moyens informatiques (11), est au niveau le plus élevé. 30 Cela signifie que, pour peu que la puissance électrique disponible mesurée par les moyens de mesure de la puissance électrique contrôlés par les moyens informatiques soit suffisante, le ou les dispositifs bénéficiant d'un niveau de priorité élevé attribué par les moyens informatiques (11) sont alimentés en électricité. Dans certains modes de réalisation, au moins un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité raccordé au système de répartition (1) est dit non interruptible (5), c'est-à-dire qu'il bénéficie du niveau de priorité le plus élevé. Dans ce cas le système informatique (11) maintient les interrupteurs (22, 25) à l'état fermé, et en cas de défaillance du réseau électrique commande l'interrupteur (22) à l'état ouvert et ferme l'un des interrupteurs (23) correspondant à une source d'énergie suffisante pour l'alimentation du dispositif non interruptible (5). Dans certains modes de réalisation, les moyens informatiques (11) prennent en compte le cout de l'électricité produite par le réseau de distribution classique d'électricité (0) dans l'attribution par lesdits moyens informatiques des niveaux de priorité à chaque dispositif consommant et/ou stockant de l'énergie électrique. Par exemple et de façon non limitative, si l'abonnement au réseau de distribution classique (0) comprend deux zones tarifaires dépendant de l'horaire, un paramètre supplémentaire enregistré dans une base de données (12a) est pris en compte pour établir la priorité de fonctionnement des dispositifs raccordés au système de répartition (1). Par exemple et de façon non limitative, moins un dispositif (4, 5, 6 ) est consommateur d'électricité, notamment en termes de puissance et/ou de temps minimal d'utilisation de cette puissance, alors plus un tel dispositif est susceptible de bénéficier d'une priorité de fonctionnement plus élevée qu'un dispositif fort consommateur d'électricité, notamment en termes de puissance et/ou de temps minimal d'utilisation de cette puissance. Dans certains modes de réalisation, les moyens informatiques (11) prennent également en compte une valeur maximale de la puissance électrique instantanée consommée et/ou stockée, ainsi qu'une valeur maximale de l'énergie totale consommée et/ou stockée pendant une période de temps donnée dans l'attribution par lesdits moyens informatiques (11) des niveaux de priorité à chaque dispositif (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'énergie électrique. Par exemple et de façon non limitative, ces valeurs de la puissance instantanée maximale consommée, de l'énergie totale consommée pendant une période de temps donnée, sont enregistrées dans la base de données correspondante (12b).
Dans des modes de réalisation, le temps d'ouverture et/ou de fermeture de chaque interrupteur adressé aux dispositifs consommant et/ou stockant de l'énergie est enregistré en temps réel, par les moyens informatiques, dans une base de données (12d) comprise dans un espace mémoire des moyens informatiques. io En référence à la figure 2, les étapes du procédé de répartition de la puissance électrique, mis en oeuvre par le système de répartition (1) de la puissance électrique, va maintenant être décrit. Lors de la première étape (El) ) de mesure de la puissance des sources d'électricité, une mesure de la puissance disponible aux bornes des sources 15 d'électricité (0, ENR) raccordées au système de répartition (1) est réalisée par les moyens de mesure de la puissance électrique (3), eux-mêmes contrôlés par les moyens informatiques (11). Le résultat de ces mesures est enregistré dans une base de données (12) comprise dans les moyens informatiques. Parallèlement, les interrupteurs (2) fermés correspondant à chaque source 20 d'électricité fournissant de l'électricité sont identifiés par les moyens informatiques. Lors de la deuxième étape (E2) d'identification des adresses et état des interrupteurs, les adresses des interrupteurs (2) fermés correspondant à chaque source d'électricité sont identifiées par les moyens informatiques (11), 25 lesdites adresses étant enregistrées dans une base de données (12) contenue dans un espace mémoire. Ceci permet d'associer chaque interrupteur fermé avec une source d'énergie (0, ENR) raccordée au système de répartition (1) et fournissant de l'énergie. Lors de la troisième étape (E3) d'estimation du temps minimal de 30 disponibilité de la puissance électrique fournie par chaque source d'électricité active, les moyens informatiques (11) estiment, selon les informations contenues dans les bases de données (12), à savoir par exemple et de manière non limitative la nature des sources d'électricité fournissant de l'énergie, les données contenues dans l'horloge interne, et éventuellement les données météorologiques, le temps de disponibilité de la puissance électrique fournie par chaque source d'électricité (0, ENR) alimentant l'installation électrique. Ainsi, les moyens informatiques associent à chaque source d'électricité fournissant du courant un temps minimal de disponibilité de la puissance. Ces données sont enregistrées en mémoire. io Au cours de la quatrième étape (E4) d'identification de l'adresse des interrupteurs (23 à 26), les moyens informatiques (11) identifient les adresses de tous les interrupteurs (2) relatifs aux dispositifs consommant et/ou stockant de l'énergie électrique (4, 5, 6) raccordés au système de répartition (1) de la puissance électrique, les adresses étant comprises dans la base de données 15 (12) correspondante. Cette étape permet donc d'identifier la nature de chaque dispositif raccordé au système de répartition (1), ainsi que la manière dont ces dispositifs consomment et/ou stockent l'énergie. Par exemple et de façon non limitative, certains dispositifs recevront une puissance électrique constante, comme un luminaire, d'autre recevront une puissance électrique pendant un 20 temps t minimal nécessaire à leur bon fonctionnement, comme une machine à laver le linge ou la vaisselle, et d'autres dispositifs, comprenant par exemple une intelligence informatique, accepteront que la puissance qui leur est fournie soit modulée en fonction de l'énergie totale disponible, comme par exemple une batterie (6) faisant partie intégrante d'un véhicule électrique. Dans ce dernier 25 cas, et dans certains modes de réalisation, le système de répartition (1) comprend des moyens de modulation, contrôlés par les moyens informatiques, de la puissance électrique fournie à au moins un dispositif raccordé au système de répartition (1). Lors de la cinquième étape (E5) de calcul de la puissance électrique 30 nécessaire à chaque dispositif (4, 5, 6), les moyens informatiques (11) calculent d'une part la valeur de la puissance électrique devant être fournie à chaque dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité (4, 5, 6) raccordé au système de répartition (1), et d'autre part la durée minimale pendant laquelle la puissance électrique disponible devrait être fournie à chaque dispositif afin que ces derniers fonctionnent de manière optimale. Ces données sont ensuite enregistrées dans une base de données (12) comprise dans les moyens informatiques. Lors de la sixième étape (E6) de détermination de la priorité, les moyens informatiques (11) identifient le niveau de priorité de fonctionnement de chacun des dispositifs consommant et/ou stockant de l'énergie raccordés au système io de répartition (1) de la puissance électrique. Par exemple et de manière non limitative, chacun des dispositifs se voit attribuer un niveau de priorité parmi les trois existants. Ces informations sont ensuite enregistrées dans une base de données (12) de l'espace mémoire. Lors de la septième étape (E7) du choix des dispositifs (4, 5, 6) 15 alimentés, en fonction de la priorité de fonctionnement des dispositifs consommant et/ou stockant de l'électricité (4, 5, 6) établie à l'étape précédente, en fonction de la quantité de puissance électrique disponible délivrée par les sources électriques (0, ENR) établie à la première étape, en fonction de la durée de disponibilité de la puissance disponible établie à la troisième étape, et 20 enfin en fonction de la valeur de la puissance électrique devant être fournie à chaque dispositif ainsi que le temps minimal pendant lequel cette puissance doit être fournie, calculés au cours de la cinquième étape, les moyens informatiques (11) réalisent un choix des dispositifs qui sont alimentés. Lors de la huitième et dernière étape (E8) de fermeture des interrupteurs 25 (23 à 26), l'algorithme mis en oeuvre par les moyens informatiques (11) commande la fermeture des interrupteurs (2) adressés aux dispositifs (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'énergie choisis à l'étape précédente. Dans certains modes de réalisation, la puissance électrique délivrée à au moins un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité (4, 5, 6) est modulée en fonction de la puissance électrique disponible au niveau des sources d'électricité. La présente demande décrit diverses caractéristiques techniques et avantages en référence aux figures et/ou à divers modes de réalisation. L'homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d'un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d'un autre mode de réalisation à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné ou qu'il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles. io De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes 15 spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS1. Système de répartition (1) de la puissance électrique, comprenant des moyens de raccordement à au moins une source d'électricité (0, ENRS, ENRE), des moyens de raccordement sélectifs à au moins un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité (4, 5, 6), des moyens de redressement du courant électrique (10a, 10b), des moyens d'ondulation pour fournir un courant identique au secteur à partir d'un courant redressé, des moyens de mesure de la puissance (3, 3a, 3b) du courant électrique reçu et/ou distribué au niveau des différents moyens de raccordement du système de io répartition (1) de la puissance électrique, une horloge interne, des moyens informatiques (11) comprenant au moins des moyens d'acquisition, de traitement et d'enregistrement des données dans un espace mémoire, et un algorithme de fonctionnement du système enregistré dans une zone mémoire et mis en oeuvre par les moyens informatiques, des moyens de prévoir par un 15 utilisateur la programmation d'un certain nombre d'équipements raccordés au système de répartition, caractérisé en ce que le système de répartition (1) comprend en outre : une première base de données (12a) des sources d'électricité raccordées, enregistrée dans une zone mémoire des moyens 20 informatiques (11), une deuxième base de données (12b) des dispositifs raccordés, enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques, comprenant une liste de la valeur de la puissance électrique nécessaire à chaque dispositif dont la programmation a été 25 prévue par l'utilisateur et du temps pendant lequel ladite puissance doit être disponible pour assurer le fonctionnement optimal de chaque dispositif (4, 5, 6) raccordé au système de répartition (1), une troisième base de données (12c) des puissances électriques consommées en dynamique et enregistrée dans une zone 30 mémoire des moyens informatiques (11), une quatrième base de données (12d) d'état d'interrupteurs (2a, 2b, 23, 24, 25, 26) enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques (11), - l'algorithme contrôlant les interrupteurs (2a, 2b, 20, 21, 23, 24, 25, 26) de telle sorte qu'au moins une source d'électricité (0, ENRS, ENRE) soit sélectionnée par les moyens informatiques (11), afin qu'au moins un dispositif (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'électricité fonctionne de manière optimale selon les informations contenues dans les différentes bases de données (12a, 12b, 12c, 12d) enregistrées en io mémoire et la programmation prévue par l'utilisateur.
  2. 2. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif (4, 5, 6) de la deuxième base de données (12b) consommant et/ou stockant de l'énergie est associé à au moins un des trois niveaux de priorité croissants : 15 - le niveau de priorité le plus faible correspondant à une mesure par les moyens de mesure de la puissance électrique (3) distribuée par le réseau d'électricité classique (0), pilotés par les moyens informatiques (11), d'une valeur de la puissance nulle, - le niveau de priorité intermédiaire correspondant à une mesure 20 par les moyens de mesure de la puissance électrique (3) consommée par un dispositif (4, 5, 6), pilotés par les moyens informatiques, d'une valeur de la puissance nulle depuis une durée inférieure ou égale à une durée minimale d enregistrée dans l'espace mémoire, - le niveau de priorité le plus élevé correspondant à une mesure par 25 les moyens de mesure de la puissance électrique (3) consommée par un dispositif, pilotés par les moyens informatiques (11), d'une valeur de la puissance nulle depuis une durée supérieure à la durée minimale d enregistrée dans l'espace mémoire.
  3. 3. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les 30 revendications précédentes, caractérisé en ce que la première base de données (12a) comprend une liste dynamique de la valeur des puissances électriques émises par chaque source d'électricité (0, ENRS, ENRE) raccordée au système de répartition (1) et mesurées par les moyens de mesure de la puissance (3, 3a, 3b) du courant électrique fourni, les prévisions temporelles de 5 disponibilité des puissances émises pendant un temps t défini pour chaque source d'électricité en fonction de sa nature, et l'état d'interrupteurs (2a, 2b, 21) affectés à chaque source d'électricité (0, ENRS, ENRE) raccordée au système de répartition (1) et contrôlés à distance par les moyens informatique (11).
  4. 4. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les io revendications précédentes, caractérisé en ce que la troisième base de données (12c) comprend une liste dynamique de la valeur des puissances électriques consommées par chaque dispositif (4, 5, 6) raccordé au système de répartition (1) et mesurées par les moyens de mesure de la puissance (3) du courant électrique.
  5. 5. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que la quatrième base de données (12d) comprend une liste dynamique de l'état d'interrupteurs (24 à 26) affectés et commandés à distance par les moyens informatiques (11) pour raccorder chaque dispositif (4, 5,
  6. 6) au système de répartition (1) et mémorisant 20 en association avec l'état de l'interrupteur (24 à 26) le temps écoulé depuis la dernière ouverture de chaque interrupteur (24 à 26) ouvert, pour permettre par l'algorithme de fonctionnement du système la définition d'une hiérarchie des priorités de fonctionnement des dispositifs (4, 5, 6) raccordés au système de répartition (1) en fonction de la programmation souhaitée par l'utilisateur. 25 6. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de raccordement comprennent trois entrées de courant continu et trois entrées de courant alternatif.
  7. 7. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les 30 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est raccordé au moins auréseau de distribution d'électricité classique (0) et au moins à une source d'électricité renouvelable (ENRS, ENRE), préférentiellement une source solaire (ENRS) ou éolienne (ENRE).
  8. 8. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens informatiques (11) contrôlent des moyens de découplage (20, 21) permettant de sélectionner ou de bloquer un courant venant de n'importe quelle source d'électricité raccordée au système de répartition (1).
  9. 9. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les io revendications précédentes, caractérisé en ce que les interrupteurs (2a, 2b, 20, 21, 23, 24, 25, 26) contrôlés par les moyens informatiques (11), sont des relais électromécaniques.
  10. 10. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de 15 stockage de l'électricité (6) lui est raccordé.
  11. 11. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de communication se connectant à l'adresse IP d'un service météo pour recueillir des informations météo et établir par l'utilisation d'un logiciel spécifique 20 exploitant les données météo reçues et les données de puissances mémorisée en fonction des vitesses ou de l'ensoleillement pour calculer les prévisions temporelles de disponibilité et de puissance des sources d'énergie renouvelables.
  12. 12. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les 25 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de modulation, contrôlés par les moyens informatiques (11), de la puissance électrique fournie à au moins un dispositif raccordé au système de répartition (1).
  13. 13. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les 30 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif (5)raccordé audit système est déclaré non interruptible dans la deuxième base de données (12b), pour assurer son fonctionnement, tant que la puissance électrique disponible est suffisante.
  14. 14. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que l'horloge interne comprend des informations horaires et calendaires.
  15. 15. Système de répartition (1) de la puissance électrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un paramètre supplémentaire enregistré dans une base de données (12a), et estimant le cout de l'électricité Io distribuée par le réseau de distribution classique (0), est pris en compte par les moyens informatiques (11) lors de l'attribution par ces derniers (11) des niveaux de priorité à chaque dispositif (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'électricité raccordé ou pouvant être raccordé au système de répartition (1) de la puissance électrique. 15
  16. 16. Procédé de répartition de la puissance électrique mis en oeuvre par le système de répartition (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : a. une étape de mesure de la puissance électrique disponible émise par au moins une source d'électricité (0, ENR) et d'identification par les 20 moyens informatiques (11) des interrupteurs (2a, 2b, 21) fermés correspondants aux sources d'énergies (0, ENRS, ENRE), les moyens informatiques (11) contrôlant les moyens de mesure de la puissance du courant électrique (3, 3a, 3b) reçu via des liaisons (13a, 13b, 13c) et l'enregistrement de ces mesures dans un espace mémoire des moyens 25 informatiques (11), b. une étape de lecture de l'adresse, contenue dans la base de données (12d) correspondante, des interrupteurs (2a, 2b, 21) fermés identifiés à l'étape précédente par les moyens informatiques, permettant d'associer chaque interrupteur fermé avec une source d'électricité (0,ENRS, ENRE) raccordée au système de répartition (1) et fournissant de l'électricité, c. une étape d'estimation par les moyens informatiques (11) et selon les informations contenues dans la base de données (12a) correspondante, du temps minimal pendant lequel la puissance électrique fournie par chaque source d'électricité active (0, ENRS, ENRE) est disponible, en fonction de la nature de chaque source d'électricité disponible et des données fournies par l'horloge interne du système de répartition (1), d. une étape d'identification par les moyens informatiques (11), de to l'adresse de chacun des interrupteurs (23 à 26) affectés à chaque dispositif (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'énergie électrique à raccorder en fonction de la programmation de l'utilisateur au système de répartition (1), de manière à identifier l'ensemble des dispositifs raccordés ou à raccorder au système de répartition (1), les adresses étant enregistrées dans la base 15 de données (12d) correspondante, e. une étape de calcul par les moyens informatiques (11), de la valeur de la puissance électrique nécessaire au fonctionnement de chaque dispositif (4, 5, 6) raccordé au système de répartition (1), et du temps minimal pendant lequel chaque dispositif doit recevoir cette puissance 20 estimée afin de fonctionner de manière optimale, f. une étape de détermination par les moyens informatiques (11), du niveau de priorité de fonctionnement des dispositifs (4, 5, 6) raccordés consommant et/ou stockant de l'énergie électrique, g. une étape de choix des dispositifs (4, 5, 6) consommant et/ou 25 stockant de l'énergie alimentés par au moins une source d'électricité (0, ENRS, ENRE), en fonction de la priorité de fonctionnement desdits dispositifs et de telle sorte que la valeur de la puissance électrique et le temps pendant lequel ladite puissance est disponible soient supérieurs ou égaux à la puissance électrique et au temps pendant lequel laditepuissance est disponible pour assurer le fonctionnement optimal des dispositifs choisis par les moyens informatiques (11), h. une étape de fermeture, contrôlée par les moyens informatiques (11), des interrupteurs (23 à 26) affectés aux dispositifs (4, 5, 6) consommant et/ou stockant de l'énergie choisis à l'étape précédente.
  17. 17. Procédé de répartition de la puissance électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un dispositif consommant et/ou stockant de l'électricité (4, 5, 6) est alimenté d'office si son niveau de priorité correspond au niveau de priorité le plus élevé.10
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