Module compteur d'énergie bidirectionnel L'invention concerne un module de mesure de puissance et d'énergie pour installations monophasées et triphasées, permettant l'effacement par commande relai et l'automatisation par programmation de processus de gestion énergétique. Susceptible 15 d'être connecté au réseau Ethernet, il est autonome et ne nécessite aucun logiciel ou équipement tiers pour fonctionner et être accessible via une interface utilisateur. Il s'interface en natif avec des protocoles comme Open GraphTM et est donc compatible avec des réseaux sociaux comme, mais non limité à, Facebook® et Twitter®. 20 Concept Le Module répond au format DIN 3/2 pour installation dans des tableaux électriques. Il permet de mesurer la puissance et l'énergie sur des installations monophasées ou triphasées et rend possible des actions d'effacement grâce à des sorties de type actionneur 25 permettant par exemple la commande de relais. Le module comprend également des fonctionnalités d'automate programmable permettant d'automatiser certains processus de gestion énergétique tels que la levée d'alarme ou l'effacement sous certaines conditions liées aux valeurs mesurées. Le module possède une interface Ethernet et est connecté au protocole Open GraphTMl des réseaux sociaux. Ci-après la liste des nouveaux concepts 30 apportés par le module : 1. Le premier concept repose sur l'intégration des composants de mesure et de contrôle relais dans un même module. 2. Le second concept réside dans l'intégration d'une interface Ethernet qui rend le module autonome vis-à-vis d'une interface de service internet. 35 3. Le troisième concept, conséquence du concept numéro deux, est la connexion DIRECTE (ne nécessite aucun boitier ou logiciel tiers) du module à une interface 1 http://www.opengraph.be/ utilisateur, pour une consultation de la consommation et/ou production énergétique dans le cadre de l'habitat individuel, du bâtiment et de l'industriel. 4. Le quatrième concept, en conséquence des concepts numéro deux et trois, est la connexion directe du module au protocole Open GraphTM permettant une compatibilité avec des réseaux sociaux comme, mais non limité à, Facebook et Twitter 5. Le corollaire est un procédé de contrôle et de gestion énergétique qui peut utiliser les réseaux sociaux comme, mais non limité à, Facebook® et Twitter®. 10 Domaines c'Application Le produit est destiné à toute utilisation qui nécessite la mesure de consommation énergétique, en termes de consommation instantanée et de comptage, ou de production énergétique. Il peut aussi bien être utilisé en milieu industriel, urbain ou encore résidentiel. 15 Grâces aux fonctionnalités d'effacement et à la logique d'automate intégrée au produit, il peut également remplacer avantageusement des automates programmables plus coûteux dans de nombreuses applications. Exemples de scénarios : - Mesure de consommation et de production d'un foyer comportant des 20 dispositifs de production d'énergie (photovoltaïque, éolien...). Dans ce scénario, le module permet de suivre en direct sa consommation et production d'électricité, mais également d'adapter en temps réel la consommation électrique du foyer à l'énergie disponible, en gérant par exemple la commande des dispositifs de chauffage (ambiance et ECS). 25 Grâce à la mesure disponible sur 3 phases, il est possible de suivre et réguler en temps réel la consommation de plusieurs circuits électriques de la maison, par exemple les dispositifs de chauffage et d'éclairage. Le module permet le module permet d'écrêter la consommation pour rester au-dessous d'un certain seuil, en liaison par exemple avec la puissance 30 souscrite au compteur. - Mesure de la consommation d'un grand immeuble de bureau. Dans ce scénario, on peut imaginer mesurer la consommation électrique totale d'un grand bâtiment équipé d'une arrivée électrique triphasée. Les mesures disponibles permettent de comparer la consommation sur une période donnée 35 à une consommation moyenne ou à un seuil de consommation. Il est ainsi possible de repérer des excès de consommation et de prendre des actions correctrices. Par exemple, il est possible de comparer la consommation de jour et la consommation de nuit et d'analyser les différences entre ces deux consommations. 40 Certains circuits, tels que l'éclairage ou des circuits électriques particuliers, peuvent alors être coupés aux heures de fermeture, réduisant ainsi le gaspillage énergétique. Mesure de la consommation d'une chaine de production industrielle. Il est envisageable d'ajouter des modules pour chaque machine présentent sur la 45 chaîne de production et de pouvoir contrôler l'ensemble des consommations. 1 Les modules ont la capacité de collaborer et de communiquer ensemble. Il est ainsi possible de démarrer automatiquement les machines une par une en début de journée pour éviter un pic de charge lié au démarrage simultané des machines. En réduisant le pic de charge, il devient envisageable de réduire l'abonnement du fournisseur électrique et donc de réduire les coûts de production. Caractéristicues principales Le module possède une entrée d'alimentation 80-265V (AC ou DC) monophasée mais également quatre entrées de mesure (Neutre + 3 phases) destinées à y connecter une arrivée électrique triphasée, comportant des tensions jusqu'à 600VRMS. Ces entrées ne servent pas à l'alimentation du module mais sont chargées résistivement pour permettre la mesure.The invention relates to a module for measuring power and energy for single-phase and three-phase installations, enabling relay-controlled erasure and programming automation of energy management processes. Susceptible to being connected to the Ethernet network, it is autonomous and does not require any third-party software or hardware to function and be accessible via a user interface. It interfaces natively with protocols like Open GraphTM and is compatible with social networks like, but not limited to, Facebook® and Twitter®. 20 Concept The module meets the DIN 3/2 format for installation in electrical panels. It makes it possible to measure the power and the energy on single-phase or three-phase installations and makes it possible to erase actions by means of actuator type outputs allowing, for example, relay control. The module also includes programmable logic controller functions to automate certain energy management processes such as alarm lifting or erasure under certain conditions related to the measured values. The module has an Ethernet interface and is connected to the Open GraphTMl protocol of social networks. The following is a list of the new concepts introduced by the module: 1. The first concept is based on the integration of the measurement and relay control components in the same module. 2. The second concept is the integration of an Ethernet interface that makes the module stand-alone with respect to an internet service interface. 3. The third concept, consequence of the concept number two, is the DIRECT connection (does not require any box or third party software) of the module to an interface 1 http://www.opengraph.be/ user, for a consultation of the consumption and / or energy production in the context of individual housing, building and industrial. 4. The fourth concept, as a result of concepts number two and three, is the module's direct connection to the Open GraphTM protocol allowing compatibility with social networks like, but not limited to, Facebook and Twitter 5. The corollary is a method of control and energy management that can use social networks like, but not limited to, Facebook® and Twitter®. Fields of Application The product is intended for any use that requires measurement of energy consumption, in terms of instantaneous consumption and metering, or energy production. It can also be used in industrial, urban or residential. 15 Thanks to the erase functions and the PLC logic integrated into the product, it can also advantageously replace more expensive PLCs in many applications. Examples of scenarios: - Measurement of consumption and production of a household comprising 20 energy production devices (photovoltaic, wind, etc.). In this scenario, the module makes it possible to monitor live consumption and electricity production, but also to adapt in real time the household's electricity consumption to the available energy, by managing, for example, the control of heating devices (environment and ECS). Thanks to the measurement available on 3 phases, it is possible to monitor and regulate in real time the consumption of several electrical circuits of the house, for example the heating and lighting devices. The module allows the module to clipping the consumption to stay below a certain threshold, in connection for example with the power 30 subscribed to the meter. - Measurement of the consumption of a large office building. In this scenario, we can imagine measuring the total power consumption of a large building equipped with a three-phase electrical supply. The measurements available make it possible to compare the consumption over a given period with an average consumption or a consumption threshold. It is thus possible to identify excess consumption and to take corrective actions. For example, it is possible to compare daytime consumption and nighttime consumption and to analyze the differences between these two consumptions. Some circuits, such as lighting or special electrical circuits, can then be shut off during closing hours, thus reducing energy wastage. Measurement of the consumption of an industrial production chain. It is conceivable to add modules for each machine present on the 45 production line and to be able to control all the consumptions. 1 The modules have the ability to collaborate and communicate together. It is thus possible to start the machines automatically one by one at the beginning of the day to avoid a peak load related to the simultaneous start of the machines. By reducing the peak load, it becomes possible to reduce the subscription of the electric provider and thus reduce production costs. Main features The module has a single-phase 80-265V (AC or DC) power input but also four measurement inputs (Neutral + 3 phases) to connect a three-phase electrical input, with voltages up to 600VRMS. These inputs are not used to power the module but are resistively charged to allow measurement.
La connexion à l'alimentation et au système à mesurer est réalisée avec du fil rigide 1,5mne sur bornier à vis, des entrées sur bornier à vis sont également présentes pour la connexion de pinces type transformateur de courant qui peuvent être fournies. Le module est relié à une installation électrique, idéalement triphasée, et comportant une charge sur chaque phase. Le module est mis en ou hors fonctionnement grâce à un disjoncteur. Les interfaces Série rs485, Ethernet et USB permettent d'en récupérer les valeurs mesurées et de contrôler les sorties actionneur à l'aide de logiciels spécialisés. Il est également possible de connecter plusieurs modules ensemble. Les modules ont alors la capacité de communiquer entre eux.The connection to the power supply and the system to be measured is made with 1.5mn rigid wire on screw terminal, screw terminal inputs are also present for the connection of current transformer type clamps that can be supplied. The module is connected to an electrical installation, ideally three-phase, and having a load on each phase. The module is switched on or off using a circuit breaker. The rs485, Ethernet and USB Series interfaces allow measurement values to be retrieved and actuator outputs to be controlled using specialized software. It is also possible to connect multiple modules together. The modules then have the ability to communicate with each other.
Etat ce l'Art Les installations électriques domestiques, tertiaires ou les réseaux industriels commencent à s'équiper de compteurs d'énergie permettant de mesurer l'énergie consommée ou produite. Actuellement, aucun module existant sur le marché ne propose des fonctionnalités de contrôle commande intégré et aucun ne dispose d'une connectique Ethernet permettant de rendre le module autonome vis-à-vis d'une interface de service internet. Pour fonctionner, les modules doivent nécessairement être couplés à un boitier supplémentaire servant de passerelle agrégeant les données captées. Il est donc impossible, à l'heure actuelle, d'installer un module de mesure d'énergie autonome. Cela induit une installation complexe et coûteuse avec des communications inter module reposant souvent sur des protocoles propriétaires et fermés. Si l'utilisateur final souhaite pouvoir agir (contrôle commande) sur son système en fonction des données recueillis par ses modules, il est obligés d'ajouter à son infrastructure des modules complémentaires dédiés. 2 Pour pallier ces inconvénients de complexité d'installation, d'encombrement et de coût, le module propose une solution unifié pour un encombrement minimum. En effet, via sa connexion Ethernet, il est capable de s'affranchir de boitier maître et de se connecter directement avec une interface utilisateur web ou mobile. L'utilisateur peut alors aussi bien consulter ses consommations/productions qu'agir directement sur son réseau électrique grâce aux fonctions de contrôle relais intégrés. Le module va également plus loin, en se rendant compatible avec le protocole Open GraphTM des réseaux sociaux il devient un procédé de contrôle énergétique social pouvant interagir, via logiciel, avec des réseaux sociaux comme, mais non limité à, Facebook® et Twitter®.State of the Art Domestic, tertiary or industrial electrical installations are beginning to equip themselves with energy meters to measure the energy consumed or produced. Currently, no existing module on the market offers integrated control commands and none has an Ethernet connection to make the module independent of an Internet service interface. To function, the modules must necessarily be coupled to an additional box serving as a gateway aggregating the captured data. It is therefore impossible, at present, to install an autonomous energy measurement module. This induces a complex and expensive installation with inter-module communications often based on proprietary and closed protocols. If the end user wishes to be able to act (control command) on his system according to the data collected by his modules, he is obliged to add to his infrastructure dedicated add-ons. 2 To overcome these disadvantages of installation complexity, size and cost, the module offers a unified solution for a minimum footprint. Indeed, via its Ethernet connection, it is able to get rid of master box and connect directly with a web or mobile user interface. The user can then consult his consumptions / productions as well as act directly on his electrical network thanks to integrated relay control functions. The module also goes further, by becoming compatible with the Open GraphTM protocol of social networks it becomes a social energy control process that can interact, via software, with social networks like, but not limited to, Facebook® and Twitter®.
Spécifications Générales SPOONY 0.01 x0.036 x 0.065 200 - 600VRMS 80 - 265VRMS (AC ou DC) Dépendant des pinces ampérométriques utilisées, jusqu'à classe 1. Plastique |P20 CE Conforme aux directives européennes BT (Basse tension CEiVI (Conformité Electro-Magnétique) Carte WIFI : ROHS Module DIN largeur 53mm (3x1/2 module Tout réseau électrique Delta/Wye triphasé, possibilité d'utilisation pour la mesure de trois équipements ou circuits monophasé séparés. 4 Sorties Tout ou rien (12V, 60mA) pour la commande de relais [urrentTransfurme,s (Split core, Solid Core) Borniers à vis (Entrées de mesure), borniers à vis enfichables sorties relai et Modbus RS485), RJ45 (Ethernet). O Ethernet e R5485 o USB - Wifi (module d'extension en option Modbus RTU via RS485 Modbus RTU via TCP (Ethernet/Wifi) HTML pour la configuration (Ethernet/Wifi) Logiciel dédié via USB SSDP (Discovery Upnp) NBNS (Netbios Name Service Valeurs mesurées Température Fréquence de la ligne Valeur efficace de !a tension Ch.A Valeur efficace de la tension Ch.B Valeur efficace de la tension Ch.0 Valeur efficace du courant Ch.A Valeur efficace du courant Ch.B Valeur efficace du courant Ch.0 Valeur efficace du courant Total Puissance apparente Ch. A Puissance apparente Ch. B Puissance apparente Ch. C Puissance apparente total Puissance active Ch. A Puissance active Ch. B Puissance active Ch. C Puissance active total Puissance réactive Ch. A Puissance réactive Ch. B Puissance réactive Ch. C Puissance réactive total Facteur de Puissance Ch. A Facteur de Puissance Ch. B Facteur de Puissance Ch. C Energie apparente total Ch. A Energie apparente total Ch. B Energie apparente totale Ch. C Energie apparente totale Energie réactive totale Ch. A Energie réactive totale Ch. B Énergie réactive totale Ch. C Energie réactive totale Energie active totale Ch. A Energie active totale Ch. B Energie active totale Ch. C Energie active totale Energie active positive Ch. A Energie active positive Ch. B Energie active positive Ch. C Energie active positive totale Energie active négative Ch. A Energie active négative Ch. B Energie active négative Ch. C Energie active négative totale Energie reactive positive Ch. A Energie reactive positive Ch. B Energie reactive positive Ch. C Energie reactive positive totale Energie reactive negative Ch. A Energie reactive negative Ch. B Energie reactive negative Ch. C Energie reactive negative totale Le module offre la possibilité de différencier l'énergie produite de l'énergie consommée. Il peut donc être utilisé dans des installations comportant à la fois des dispositifs de consommation et de production d'énergie. 4 Accessoires fournis avec le module Pince ampérométrique (x3) - CD 8cm (x1) - Câble USB type A mâle / mini B mâle 5 broches (x1) Interfaces Le module peut être configuré, calibré et interfacé via n'importe quelle interface utilisateur disponible (Bus de terrain série, USB, Ethernet). Il peut être programmé via des interfaces utilisateurs. Le module peut être synchronisé avec une application permettant d'accéder aux données relevées et d'agir sur le réseau électrique via le contrôle commande.General Specifications SPOONY 0.01 x0.036 x 0.065 200 - 600VRMS 80 - 265VRMS (AC or DC) Depending on amperometric clamps used, up to class 1. Plastic | P20 CE Complies with European directives BT (Low voltage CEiVI (Electro-Magnetic Compliance ) WIFI card: ROHS DIN module width 53mm (3x1 / 2 module) All three-phase Delta / Wye electrical network, possibility of use for the measurement of three separate single-phase equipment or circuits 4 On / Off outputs (12V, 60mA) for the control [urrentTransfurme, s (Split Core, Solid Core) Screw Terminal Blocks (Measurement Inputs), Pluggable Screw Terminals Relay Outputs and Modbus RS485), RJ45 (Ethernet) .O Ethernet e R5485 o USB - Wifi (module optional extension Modbus RTU via RS485 Modbus RTU via TCP (Ethernet / Wifi) HTML for configuration (Ethernet / Wifi) Dedicated software via USB SSDP (Upnp Discovery) NBNS (Netbios Name Service Measured values Temperature Line frequency Efficiency value Voltage Ch.A RMS Voltage RMS Ch.B RMS Voltage Rating Ch.0 RMS Current RMS Ch.A Current RMS Ch.B Current RMS Ch.0 Current RMS Total Apparent power Ch A Apparent power Ch B Apparent power Ch C Total apparent power Active power Ch A Active power Ch B Active power Ch C Total active power Reactive power Ch A Reactive power Ch B Reactive power Ch. C Total reactive power Power factor Ch A Power factor Ch B Power factor Ch C Total apparent energy Ch A Total apparent energy Ch B Total apparent energy Ch C Total apparent energy Total reactive energy Ch A Energy total reactive Ch B Total reactive energy Ch C Total reactive energy Total active energy Ch A Total active energy Ch B Total active energy Ch C Total active energy Positive active energy Ch A Positive active energy Ch B Positive active energy Ch C Total positive active energy Negative active energy Ch A Negative active energy Ch B Negative active energy Ch C Total negative active energy Positive reactive energy Ch A Positive reactive energy Ch B Positive reactive energy Ch Total positive reactive energy Negative reactive energy Ch A Negative reactive energy Ch B Negative reactive energy Ch C Total negative reactive energy The module offers the possibility of differentiating the energy produced from the energy consumed. It can therefore be used in installations comprising both consumption and power generation devices. 4 Accessories Included with Amperometric Clamp Module (x3) - CD 8cm (x1) - USB Type A male / mini B male 5-pin (x1) cable Interfaces The module can be configured, calibrated and interfaced via any available user interface (Serial field bus, USB, Ethernet). It can be programmed via user interfaces. The module can be synchronized with an application allowing access to the data recorded and to act on the electrical network via the control command.
Le module comporte un logiciel interne qui peut être mis à jour via l'interface USB. Le module comporte un composant mémoire, par exemple une EEPROM pour stocker les mesures. Il est également possible d'ajouter une carte SD. Le module dispose d'une adresse qui peut être configurée de manière logicielle (via l'une des interfaces disponibles) ou matérielle (via des boutons rotatifs situés sur le module).The module includes internal software that can be updated via the USB interface. The module comprises a memory component, for example an EEPROM to store the measurements. It is also possible to add an SD card. The module has an address that can be configured in software (via one of the available interfaces) or hardware (via rotary knobs on the module).
Cette adresse est destinée à identifier le module sur le réseau auquel il est relié. Le module dispose de témoins lumineux qui permettent d'informer visuellement l'utilisateur sur son état de fonctionnement (Actif/Inactif/Erreur etc.).This address is intended to identify the module on the network to which it is connected. The module has indicator lights that inform visually the user on its operating status (Active / Inactive / Error etc.).