FR3144718A1 - Installation électrique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une installation électrique comportant : au moins une source d’énergie, par exemple du type photovoltaïque, éolien, hydrolien, hydraulique ou biogaz, configurée pour la charge d’une batterie électrochimique de stockage de ladite source d’énergie ; au moins un port de charge de la batterie électrochimique ; au moins un port de décharge de la batterie électrochimique ; au moins un port de sortie configuré pour consommer l’énergie électrique de la source d’énergie ; une base de données ; des moyens de traitement. L’installation comporte un système de gestion dynamique d’une valeur du courant de charge et de décharge.
Figure pour l’abrégé : Fig. 4
Description
La présente invention concerne une installation électrique. Elle s’applique, en particulier, dans le domaine des énergies.
Pour la suite de la description nous utiliserons les définitions suivantes :
Le terme « Nb C » correspond à la définition du courant de charge et décharge en fonction de la capacité de la batterie, par exemple pour une batterie 48V90Ah, une charge et décharge à 0,5 C correspond à un courant de 45A de charge et décharge.
Le terme A signifie ampère, c’est l’unité internationale qui désigne le courant.
Le terme C signifie coulomb, c’est l’unité reconnue qui désigne la capacité.
La capacité d’une batterie représente la quantité de courant maximum stockable et utilisable, la capacité est exprimée en ampère par heure « Ah » ou en coulomb « C ».
Le terme « énergie produite » correspond à l’énergie produite par la source d’énergie.
Le terme « énergie consommée » correspond à l’énergie consommée sur le port de sortie.
Le terme « énergie à stocker » correspond à l’énergie disponible devant être stockée dans une batterie.
Le terme « énergie stockable dans la batterie » correspond à la capacité de la batterie multipliée par le DoD.
On entend par « temps réel », le fait que les valeurs des paramètres sont transmises au moyen de traitement sans attendre la fin de la campagne de mesure. Le ou les moyens de mesure disposé(s) autour de l’installation électrique transmet les valeurs des paramètres à une base de données ce qui va permettre un rafraichissement ou un calcul des valeurs en temps réel. Par exemple, le rafraichissement est heure par heure. Selon un autre exemple, le rafraichissement est minute par minute.
L’acronyme du DoD en anglais est « Depth Of Discharge », en français le terme veut dire « Profondeur de la décharge ». Le DoD correspond au pourcentage de la décharge de la batterie.
Le terme « énergie nécessaire » correspond à la consommation pouvant être alimentée avec la batterie.
L’acronyme du SoC en anglais est « State Of Charge », en français le terme veut dire « état de charge ». Le SoC correspond au pourcentage de la capacité de la batterie disponible.
Le terme « énergie disponible dans la batterie » correspond au résultat de : (SOC – (1- décharge maximum batterie))*Capacité batterie.
Le terme « charge maximum batterie » correspond à la charge jusqu’à un SoC de 100%.
Le terme « décharge maximum batterie » correspond à la décharge jusqu’à l’état de charge (SoC) = 1-décharge maximum batterie et se nomme DODmax.
Le chronogramme est une solution sous la forme d'une représentation graphique de l'évolution de l'état des variables en fonction du temps.
Le terme kWh signifie « Kilo Watt-Heure », c’est l'unité traditionnelle de mesure de l'énergie électrique. L’énergie électrique peut aussi être exprimée en J « Joules ».
En fonction de la saison et de la zone géographique la production d’énergie intermittente journalière n’est pas la même. Les écarts sont très importants. La difficulté est de choisir un parc batterie adapté en fonction de ces écarts. Plus ils sont importants plus il est inadapté dans les extrêmes. Par exemple si la production est à 10% en hiver et à 100% en été.
En fonction des conditions météorologiques la production d’énergie intermittente journalière n’est pas la même. Etant donné que les prévisions météo sont compliquées à prédire à l’avance, les écarts d’absorption de l’énergie ne sont pas les mêmes. Par exemple si l’été connait une météo chaotique, la production ne sera pas à 100% donc moins d’énergie reçue.
Si un parc batterie est adapté pour faire une charge complète avec l’excédent des 100% en été, il n’arrivera pas à faire une charge complète avec l’excédent en hiver impactant des problèmes, notamment d’équilibrage.
Si un parc batterie est adapté pour faire une charge complète avec l’excédent des 10% en hiver, il fera une charge complète très rapidement avec l’excédent en été mais il ne pourra pas stocker la majorité de l’excédent (90%) c’est-à-dire qu’il va avoir des pertes d’énergies.
Actuellement les usages font que le choix de la capacité à savoir la quantité d’énergie stockable du parc batterie est un compromis entre les écarts maximaux et la réalisation d’un cycle par jour. Par exemple le choix d’un parc se porte sur la mi-saison dans le cas d’une variation été et hiver.
Si l’énergie stable à savoir le réseau électrique connait une panne générale qui affecte le parc de batterie sachant que l’énergie intermittente ne peut pas venir palier le problème, le parc de batterie ne charge pas.
On a donc majoritairement des installations ayant une capacité de stockage qui se charge très rapidement certains jours de l’année impactant des problèmes de durée de vie.
L’invention concerne le domaine des énergies renouvelables et l’optimisation de la gestion des batteries, et plus particulièrement l’utilisation d’un stockage d’électricité dans des batteries électrochimiques chargées par une énergie renouvelable et déchargées en autoconsommation sur un bâtiment.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients avec une approche totalement novatrice.
Plus précisément, l’invention a pour objectif de fournir une bonne optimisation des énergies intermittentes pour les transformer en énergie utilisables.
En particulier, un objectif de l’invention est de fournir une telle technique permettant d’augmenter la durée de vie d’une batterie.
Un autre objectif de l’invention est de fournir une telle technique qui soit peu coûteuse à mettre en œuvre et qui ne nécessite pas d’entretien particulier.
Un objectif de l’invention est de fournir une telle technique, qui puisse être adaptée aisément à des systèmes existants.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints, selon un premier aspect, à l’aide d’une installation électrique comportant :
- au moins une source d’énergie, par exemple du type photovoltaïque, éolien, hydrolien, hydraulique ou biogaz, configurée pour la charge d’une batterie électrochimique de stockage de ladite source d’énergie ;
- au moins un port de charge de la batterie électrochimique ;
- au moins un port de décharge de la batterie électrochimique ;
- au moins un port de sortie configuré pour consommer l’énergie électrique de la source d’énergie ;
- une base de données comprenant :
- des instructions de fonctionnement de l’installation électrique,
- un journal d’activité comportant l’historique d’évènements susceptibles d’affecter le fonctionnement de l’installation électrique, et
- des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge ou du port de décharge de la batterie électrochimique,
- des moyens de traitement adaptés pour :
- exécuter les instructions de fonctionnement de l’installation électrique comprises dans la base de données,
- exécuter les instructions relatives à l’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique,
remarquable en ce que ladite installation comporte :
- un système de gestion dynamique d’une valeur du courant de charge affectée au port de charge de la batterie électrochimique pendant une phase de fonctionnement et d’une valeur du courant de décharge affectée au port de décharge de la batterie électrochimique pendant une phase de fonctionnement, ledit système de gestion utilisant au moins une première information issue d’une base de données liée à des données de prévision, telles que la météo et d’une deuxième information de consommation de l’installation électrique issue de ladite base de données.
- au moins une source d’énergie, par exemple du type photovoltaïque, éolien, hydrolien, hydraulique ou biogaz, configurée pour la charge d’une batterie électrochimique de stockage de ladite source d’énergie ;
- au moins un port de charge de la batterie électrochimique ;
- au moins un port de décharge de la batterie électrochimique ;
- au moins un port de sortie configuré pour consommer l’énergie électrique de la source d’énergie ;
- une base de données comprenant :
- des instructions de fonctionnement de l’installation électrique,
- un journal d’activité comportant l’historique d’évènements susceptibles d’affecter le fonctionnement de l’installation électrique, et
- des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge ou du port de décharge de la batterie électrochimique,
- des moyens de traitement adaptés pour :
- exécuter les instructions de fonctionnement de l’installation électrique comprises dans la base de données,
- exécuter les instructions relatives à l’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique,
remarquable en ce que ladite installation comporte :
- un système de gestion dynamique d’une valeur du courant de charge affectée au port de charge de la batterie électrochimique pendant une phase de fonctionnement et d’une valeur du courant de décharge affectée au port de décharge de la batterie électrochimique pendant une phase de fonctionnement, ledit système de gestion utilisant au moins une première information issue d’une base de données liée à des données de prévision, telles que la météo et d’une deuxième information de consommation de l’installation électrique issue de ladite base de données.
Il s’agit d’une intelligence permettant le pilotage dynamique de paramètres de convertisseurs de puissance permettant la charge et décharge d’une batterie. Cette intelligence permet d’optimiser la gestion du courant de charge et de décharge du stockage de batterie électrochimique en fonction du profil de consommation et de production du bâtiment.
Le réglage du courant de charge et décharge augmente la durée de vie d’une batterie pour une consommation intermittente et une production non intermittente mais définie pour le courant de charge ainsi le réglage diminue le courant de charge pour faire uniquement l’idéal ou l’optimum dans la durée.
La présente invention permet de limiter les courants de charge et de décharge selon certains paramètres sans entraver le pourcentage d’autoconsommation de l’habitation.
Ainsi, la présente invention permet d’augmenter voire doubler la durée de vie de la batterie et donc de réduire son coût au kWh.
L’invention est avantageusement mise en œuvre selon les modes de réalisation et les variantes exposées ci-après, lesquelles sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante.
Dans un mode de réalisation, ladite installation électrique comporte en outre un moyen de communication comprenant :
- une interface utilisateur adaptée pour permettre à un utilisateur de :
- consulter des informations relatives aux instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique, et/ou
- consulter tout ou partie de l’historique d’événement contenu dans le journal d’activité, et/ou
- communiquer à la base de données une mise à jour des instructions de fonctionnement de l’installation électrique, et/ou
- communiquer à la base de données une mise à jour des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique, à partir de la première information ou de la deuxième information de consommation de l’installation électrique.
- une interface utilisateur adaptée pour permettre à un utilisateur de :
- consulter des informations relatives aux instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique, et/ou
- consulter tout ou partie de l’historique d’événement contenu dans le journal d’activité, et/ou
- communiquer à la base de données une mise à jour des instructions de fonctionnement de l’installation électrique, et/ou
- communiquer à la base de données une mise à jour des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique, à partir de la première information ou de la deuxième information de consommation de l’installation électrique.
Dans un mode de réalisation, ladite installation comporte en outre une interface de communication configurée à communiquer avec un terminal externe, ladite interface de communication étant adaptée pour :
- transmettre au terminal externe tout ou partie du journal d’activité stocké dans la base de données, et
- recevoir du terminal externe une mise à jour des instructions de fonctionnement de l’installation électrique ; et/ou
- recevoir du terminal externe une mise à jour des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique, ou du port de décharge de la batterie électrochimique. ; et/ou
- recevoir du terminal externe la notification d’évènements susceptibles d’affecter le fonctionnement de l’installation électrique, et/ou
- recevoir du terminal externe la notification d’évènements susceptibles d’affecter les instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique, ou du port de décharge de la batterie électrochimique.
- transmettre au terminal externe tout ou partie du journal d’activité stocké dans la base de données, et
- recevoir du terminal externe une mise à jour des instructions de fonctionnement de l’installation électrique ; et/ou
- recevoir du terminal externe une mise à jour des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique, ou du port de décharge de la batterie électrochimique. ; et/ou
- recevoir du terminal externe la notification d’évènements susceptibles d’affecter le fonctionnement de l’installation électrique, et/ou
- recevoir du terminal externe la notification d’évènements susceptibles d’affecter les instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique, ou du port de décharge de la batterie électrochimique.
Dans un mode de réalisation, la source d’énergie est au moins l’un des éléments suivants : une énergie renouvelable intermittente, ou une énergie stable. Il s’agit d’une énergie provenant par exemple d’un panneau solaire ou d’une batterie chargée.
Dans un mode de réalisation, la première information est une valeur en minute par minute de la quantité d’énergie produite prévue sur 24h.
Dans un mode de réalisation, la deuxième information est une valeur en minute par minute de la quantité d’énergie consommée sur 24h.
Dans un mode de réalisation, les évènements affectant le fonctionnement de l’installation électrique comprennent :
- la valeur du courant de charge affecté au port de charge de la batterie électrochimique, et/ou
- la valeur du courant de décharge affecté au port de décharge de la batterie électrochimique, et/ou
- la valeur d'une quantité d'énergie électrique disponible de la batterie électrochimique, appelée capacité de la batterie électrochimique ;
- la valeur du courant électrique délivré sur un port de sortie lorsqu'au moins un appareil électrique est connecté sur ledit port de sortie de l’installation électrique.
- la valeur du courant de charge affecté au port de charge de la batterie électrochimique, et/ou
- la valeur du courant de décharge affecté au port de décharge de la batterie électrochimique, et/ou
- la valeur d'une quantité d'énergie électrique disponible de la batterie électrochimique, appelée capacité de la batterie électrochimique ;
- la valeur du courant électrique délivré sur un port de sortie lorsqu'au moins un appareil électrique est connecté sur ledit port de sortie de l’installation électrique.
Dans un mode de réalisation, la valeur du courant de charge au port de charge de la batterie électrochimique est obtenue en divisant l’énergie stockable dans la batterie électrochimique par l’énergie à stocker sur la capacité de la batterie électrochimique, avec comme énergie à stocker la différence entre la première information de prévision de production et la deuxième information de prévision de consommation minute par minute.
Dans un mode de réalisation, la valeur du courant de décharge du port de décharge de la batterie électrochimique est obtenue en en divisant l’énergie disponible dans la batterie électrochimique par la durée en temps de décharge en fonction de la deuxième information de prévision de consommation minute par minute.
Dans un mode de réalisation, la valeur de la première information de prévision de production et la deuxième information de prévision de consommation minute par minute est mise à jour en temps réel dans la base de données.
Dans un mode de réalisation, la valeur du courant de charge au port de charge de la batterie électrochimique et la valeur du courant de décharge au port de décharge de la batterie électrochimique sont mises à jour en temps réel dans la base de données.
D’autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description qui suit faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
La représente un graphique montrant trois courbes en simulation.
La représente un graphique montrant la charge et décharge d’une batterie de la présente invention au cours d’une journée.
La représente, un chronogramme de la présente invention.
La représente un graphique montrant la charge et décharge d’une batterie de la présente invention au cours d’une journée.
La représente, un chronogramme de la présente invention.
Il existe trois cas possibles de type de charge et de type de consommation :
- charge intermittente (solaire/énergie renouvelable) et consommation intermittente (consommation bâtiment/maison/véhicule électrique)
- charge intermittente (solaire/énergie renouvelable) et consommation intermittente (consommation bâtiment/maison/véhicule électrique)
- charge stable (réseau d’électricité/groupe électrogène : pas de fluctuation de la puissance disponible) et consommation intermittente (consommation bâtiment/maison/ véhicule électrique)
- charge intermittente (solaire/énergie renouvelable) et consommation stable (consommation veille)
La montre trois courbes en simulation.
Ces trois courbes sont indiquées dans un graphique avec en ordonnée le nombre de cycles d’une batterie et en abscisse le DoD.
Le DoD correspond au pourcentage d’énergie stockable dans la batterie.
Ces trois courbes sont marquées par des limites. Les courbes commencent à environ 20% et se terminent à environ 100%.
Selon l’exemple représenté, les trois courbes sont décroissantes.
La première courbe est marquée par des pointillés. Ces points blancs indiquent des données de simulation précises.
Selon un exemple de simulation, la première courbe représente la capacité d’une batterie de 0,25 C.
Selon l’exemple représenté, pour une décharge maximum batterie à 30%, la batterie peut faire 20 000 cycles.
La seconde courbe est marquée par quelques points blancs. Ces points blancs indiquent des données de simulation précise.
Selon l’exemple représenté, la seconde courbe au milieu des deux autres représente la capacité d’une batterie de 0,5 C.
Selon l’exemple représenté, pour une décharge maximum batterie à 30%, la batterie peut faire 15 000 cycles.
La troisième courbe est marquée par un trait continu. Ce trait continu indique des données de simulation précise.
Selon l’exemple représenté, la troisième courbe représente la capacité d’une batterie de 1 C. Pour une décharge maximum batterie à 30%, la batterie peut faire 10 000 cycles.
Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
La montre deux courbes.
Ces deux courbes sont représentées dans un graphique.
Ce graphique décrit comment l’énergie est utilisée sur 24h (de gauche vers la droite : de 0h à 24h)
La première courbe est marquée par des discontinuités.
L’aire de la première courbe indique des données liées à des consommations.
La seconde courbe est une parabole inversée.
L’aire de la seconde courbe indique des données d’ensoleillement.
Ce graphique représente trois phases.
Selon un exemple de réalisation, la première phase est marquée par une aire A de la première courbe.
Selon l’exemple représenté, l’aire A décrit l’énergie consumée par le réseau.
Selon un exemple de réalisation, la seconde phase est marquée par l’aire B, C et D.
La seconde phase regroupe l’aire de la première courbe avec l’aire de la seconde courbe.
Selon l’exemple représenté, l’aire B représente l’énergie consumée provenant de l'énergie solaire.
Selon l’exemple représenté, l’aire C représente l’énergie emmagasinée par la batterie.
Selon l’exemple représenté, l’aire D représente l’énergie exportée vers le réseau.
Selon l’exemple représenté, la troisième phase est marquée par l’aire E et A de la première courbe. L’aire E décrit l’énergie consommée par la batterie.
L’énergie stockable est inférieure à l’énergie à stocker, la batterie se charge rapidement jusqu’à atteindre la charge maximum de batterie (avant 12h) avec un courant élevé (Nb C élevé).
L’énergie disponible dans la batterie est inférieure à l’énergie nécessaire, la batterie se décharge rapidement jusqu’à atteindre la décharge maximum de la batterie (avant 22h), avec un courant élevé (Nb C elevé).
La montre un diagramme.
Ce diagramme montre des lignes discontinues.
Selon un exemple de réalisation, ce diagramme montre une ligne en gras avec deux irrégularités.
Ces deux irrégularités représentent un carré.
Selon un exemple de réalisation, ce diagramme est un chronogramme.
Selon un exemple de réalisation, le chronogramme comporte une variation de valeurs entre 0,5 C et – 0,5 C.
L’utilisation d’une capacité de 0,5 C se justifie par le fait que selon la , la capacité offre la possibilité de récupérer plus de DoD avec plus de nombre de cycles qu’une capacité de 1 C.
La capacité de 1 C offre moins de DoD qu’avec le même nombre de cycles choisis ci-avant.
Le chronogramme représente une solution de l'évolution de l'état des variables A, B, C, D, et E du graphique de la .
La montre certains traits et éléments de la .
La est un graphique.
Ce graphique représente trois phases.
Selon un exemple de réalisation, la première phase est marquée par l’aire A et E.
Selon un exemple de réalisation, la seconde phase est représentée par l’aire B, C, et D.
Selon un exemple de réalisation, la troisième phase est marquée par l’aire A et E.
L’énergie stockée dans la batterie est la même mais en ayant réalisé une charge avec un courant faible, qui augmente donc la durée de vie de la batterie.
L’énergie stockable est inférieure à l’énergie à stocker : la batterie se charge lentement tout en atteignant la charge maximum batterie (18h : moment où il y a plus d’énergie à stocker) avec un courant faible (Nb C faible).
L’énergie disponible dans la batterie est inférieure à l’énergie nécessaire : la batterie se décharge lentement jusqu’à atteindre la décharge maximum batterie (au levée du soleil le lendemain à 8h : moment où il y a de nouveau de l’énergie à stocker) avec un courant faible (Nb C faible).
La montre des éléments de la .
La est un chronogramme.
Selon un exemple de réalisation, le chronogramme représente une solution de l'évolution de l'état des variables A, B, C, D, et E du graphique de la .
Selon un exemple de réalisation, le chronogramme comporte une variation de valeurs entre 0,25 C et – 0,25 C.
L’énergie stockée dans la batterie est la même mais en ayant réalisée une charge avec un courant faible, augmentant donc la durée de vie de la batterie.
Le système réalise un relevé de la consommation et de la production dans le temps qui est regroupé en durée de temps (heure ou minute) pour avoir un historique de l’énergie produite et consommée sur le système. Ainsi, le système pilote la charge ou la décharge en fonction des informations d’une base de données.
Le système de gestion utilise une première information issue d’une base de données liée à des données de prévision, tel que la météo.
Pour obtenir une prévision de la production future, on réalise des moyens de traitement qui utilisent les prévisions de météo et l’historique de production.
Pour déterminer l’énergie produite future :
En réalisant une interpolation entre l’historique de consommation et les données de la prévision météo, on génère des coefficients de pondération entre la production maximale en fonction de l’heure et la météo prévue.
Selon un exemple, les moyens de traitement ont besoin de plusieurs jours d’historiques de production et de prévision météo pour étalonner les coefficients de production.
L’historique permet également de générer pour l’installation une courbe de production maximale.
Une fois l’étalonnage terminé, on peut générer des prévisions en utilisant la courbe de production maximale sur laquelle on applique les coefficients de production calculés par rapport aux prévisions futures de météo.
Le résultat du calcul est une courbe en minute par minute de la quantité d’énergie que l’on prévoit en production, ceci correspond à l’énergie produite.
Le système de gestion utilise une deuxième information issue d’une base de données liée à la consommation de l’installation électrique.
Pour déterminer l’énergie consommée future :
Pour obtenir la prévision de consommation, on utilise des moyens de traitement qui analysent les données de consommations de la journée actuelle et réalise une interpolation pour déterminer par statistique la consommation future.
Les moyens de traitement sont entraînés pour obtenir les coefficients à appliquer en fonction de l’historique disponible pour le système. L’historique est découpé en jour de la semaine pour faciliter la corrélation avec les habitudes cycliques des utilisateurs du système.
Les moyens de traitement étudient à partir de l’historique disponible les récurrences des évènements et génère par interpolation et statistiques une prévision de la consommation future, ceci correspond à l’énergie consommée.
Le résultat est une courbe en minute par minute de la quantité d’énergie que l’on prévoit être consommée.
Pour déterminer l’énergie à stocker future :
Pour le calcul de l’énergie à stocker future, on calcule la différence entre la prévision d’énergie produite et la prévision d’énergie consommée minute par minute.
Pour l’énergie à stocker, on ne considère que les résultats positifs et on remplace par 0 sur la prévision les résultats négatifs pour avoir la courbe d’énergie à stocker.
L’énergie à stocker est regroupée par zone d’énergie à stocker dans les calculs pour obtenir le total d’énergie à stocker par période excédentaire.
Pour déterminer l’énergie nécessaire future :
Pour le calcul de l’énergie nécessaire sur le port de sortie, on calcule la différence entre la prévision d’énergie consommée et la prévision d’énergie produite minute par minute.
Pour l’énergie nécessaire, on ne considère que les résultats positifs et on remplace par 0 sur la prévision les résultats négatifs pour avoir la courbe d’énergie nécessaire.
L’énergie nécessaire est regroupée par zone d’énergie nécessaire dans les calculs pour obtenir le total d’énergie nécessaire par période de soutirage.
Pour la capacité de la batterie :
La capacité de la batterie est fournie par le système via une demande faite à l’utilisateur sur la capacité de batterie installée et pour le cas d’une batterie avec un système de management, le système de management envoie une information sur le nombre de batteries connectées et la capacité de la batterie.
Pour déterminer le courant de charge :
On compare l’énergie à stocker avec l’énergie consommée, le but étant d’obtenir une batterie chargée à 100 % lors de la fin de la phase excédentaire de la journée.
- Si la quantité d’énergie à stocker est supérieure à la capacité de la batterie on calcule le courant optimal de charge.
Le courant optimal de charge est obtenu en divisant la capacité de la batterie par la quantité d’énergie à stocker sur la capacité d’énergie de la batterie
6000Wh d’énergie à stocker pour une batterie de 2400Wh et 50Ah
50/ (6000/2400) = 20A
- Sinon on charge avec le courant de charge recommandé pour la batterie
Pour déterminer le courant de décharge :
On l’énergie nécessaire prévue lors de la période non excédentaire avec l’énergie disponible dans la batterie. Le but est d’utiliser le maximum d’énergie disponible dans la batterie sur la période.
- Si la capacité utile de la batterie est inférieure à l’énergie nécessaire prévue sur la période:
On calcule le courant pour étaler le soutirage d’énergie de la batterie sur toute la période non excédentaire pour utiliser la batterie jusqu’à la décharge maximum batterie réglée dans le système. Pour cela on considère la durée de la période de décharge.
On obtient le courant optimal de décharge en divisant la capacité utile de la batterie par la durée en temps de décharge.
Par exemple :
sur une batterie de 50Ah soit 2400Wh, si on a une décharge maximum batterie de 80 % (il reste 20 % d’énergie dans la batterie), l’énergie utilisable est de 40Ah soit 1920Wh.
Si l’énergie nécessaire de la période non excédentaire est de 4000Wh sur 8h, on obtient un courant de décharge de 5A.
- Si la capacité utile de la batterie est supérieure à l’énergie nécessaire prévue sur la période :
On ne limite pas le courant de décharge pour couvrir la totalité de l’énergie nécessaire.
Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.
Claims (11)
- Installation électrique comportant :
- au moins une source d’énergie, par exemple du type photovoltaïque, éolien, hydrolien, hydraulique ou biogaz, configurée pour la charge d’une batterie électrochimique de stockage de ladite source d’énergie ;
- au moins un port de charge de la batterie électrochimique ;
- au moins un port de décharge de la batterie électrochimique ;
- au moins un port de sortie configuré pour consommer l’énergie électrique de la source d’énergie ;
- une base de données comprenant :
- des instructions de fonctionnement de l’installation électrique,
- un journal d’activité comportant l’historique d’évènements susceptibles d’affecter le fonctionnement de l’installation électrique, et
- des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge ou du port de décharge de la batterie électrochimique,
- des moyens de traitement adaptés pour :
- exécuter les instructions de fonctionnement de l’installation électrique comprises dans la base de données,
- exécuter les instructions relatives à l’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique,
caractérisées en ce que ladite installation comporte :
- un système de gestion dynamique d’une valeur du courant de charge affectée au port de charge de la batterie électrochimique pendant une phase de fonctionnement et d’une valeur du courant de décharge affectée au port de décharge de la batterie électrochimique pendant une phase de fonctionnement, ledit système de gestion utilisant au moins une première information issue d’une base de données liée à des données de prévision, telles que la météo et d’une deuxième information de consommation de l’installation électrique issue de ladite base de données. - Installation selon la revendication 1, dans laquelle ladite installation électrique comporte en outre un moyen de communication comprenant :
- une interface utilisateur adaptée pour permettre à un utilisateur de :
- consulter des informations relatives aux instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique, et/ou
- consulter tout ou partie de l’historique d’événement contenu dans le journal d’activité, et/ou
- communiquer à la base de données une mise à jour des instructions de fonctionnement de l’installation électrique, et/ou
- communiquer à la base de données une mise à jour des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique ou du port de décharge de la batterie électrochimique, à partir de la première information ou de la deuxième information de consommation de l’installation électrique. - Installation selon la revendication 2, dans laquelle ladite installation comporte en outre une interface de communication configurée à communiquer avec un terminal externe, ladite interface de communication étant adaptée pour :
- transmettre au terminal externe tout ou partie du journal d’activité stocké dans la base de données, et
- recevoir du terminal externe une mise à jour des instructions de fonctionnement de l’installation électrique ; et/ou
- recevoir du terminal externe une mise à jour des instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique, ou du port de décharge de la batterie électrochimique. ; et/ou
- recevoir du terminal externe la notification d’évènements susceptibles d’affecter le fonctionnement de l’installation électrique, et/ou
- recevoir du terminal externe la notification d’évènements susceptibles d’affecter les instructions d’activation conditionnelle du port de sortie de l’installation électrique, du port de charge de la batterie électrochimique, ou du port de décharge de la batterie électrochimique. - Installation selon la revendication 1, dans laquelle la source d’énergie est au moins l’un des éléments suivants : une énergie renouvelable intermittente, ou une énergie stable.
- Installation selon la revendication 1, dans laquelle la première information est une valeur en minute par minute de la quantité d’énergie produite prévue sur 24h.
- Installation selon la revendication 1, dans laquelle la deuxième information est une valeur en minute par minute de la quantité d’énergie consommée sur 24h.
- Installation selon la revendication 1, dans laquelle les évènements affectant le fonctionnement de l’installation électrique comprennent :
- la valeur du courant de charge affecté au port de charge de la batterie électrochimique, et/ou
- la valeur du courant de décharge affecté au port de décharge de la batterie électrochimique, et/ou
- la valeur d'une quantité d'énergie électrique disponible de la batterie électrochimique, appelée capacité de la batterie électrochimique ;
- la valeur du courant électrique délivré sur un port de sortie lorsqu'au moins un appareil électrique est connecté sur ledit port de sortie de l’installation électrique. - Installation selon la revendication 1, dans laquelle la valeur du courant de charge au port de charge de la batterie électrochimique est obtenue en divisant l’énergie stockable dans la batterie électrochimique par l’énergie à stocker sur la capacité de la batterie électrochimique, avec comme énergie à stocker la différence entre la première information de prévision de production et la deuxième information de prévision de consommation minute par minute.
- Installation selon la revendication 1, dans laquelle la valeur du courant de décharge du port de décharge de la batterie électrochimique est obtenue en en divisant l’énergie disponible dans la batterie électrochimique par la durée en temps de décharge en fonction de la deuxième information de prévision de consommation minute par minute.
- Installation selon la revendication 1, dans laquelle la valeur de la première information de prévision de production et la deuxième information de prévision de consommation minute par minute est mise à jour en temps réel dans la base de données.
- Installation selon les revendications 8 et 9, dans laquelle la valeur du courant de charge au port de charge de la batterie électrochimique et la valeur du courant de décharge au port de décharge de la batterie électrochimique sont mises à jour en temps réel dans la base de données.
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| FR2300049A FR3144718A1 (fr) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | Installation électrique |
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| FR3144718A1 true FR3144718A1 (fr) | 2024-07-05 |
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- 2023-01-04 FR FR2300049A patent/FR3144718A1/fr active Pending
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- 2024-01-04 WO PCT/EP2024/050129 patent/WO2024146913A1/fr not_active Ceased
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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