PROCEDIMIENTO, SISTEMA Y APARATOS PARA LA TRANSMISION DE DATOS EN UNA RED ELECTRICA.

Procedimiento para la transmisión/recepción de datos o información en una línea eléctrica entre dos aparatos que presentan un sistema de control electrónico respectivo (HA,

SA; HA1-HA5, MSA), que incluye:

- un usuario eléctrico (HA; HA1-HA5), en particular un usuario doméstico, que presenta un primer sistema de control electrónico (M2) y por lo menos una primera carga eléctrica (L1; L2, LN);

- un dispositivo de control o monitorización (SA; MSA), que presenta un segundo sistema de control electrónico (M1; MC), estando ubicado dicho dispositivo (SA; MSA) en dicha línea entre una fuente de alimentación eléctrica (Toma de corriente) y dicha primera carga (L1; L2, LN), realizándose la transmisión/recepción de datos o información en dicha línea mediante una modulación de potencia eléctrica entre dicho usuario (HA; HA1-HA5) y dicho dispositivo (SA; MSA) y/o viceversa, caracterizado porque

- la transmisión de datos o información en dicha línea desde dicho usuario (HA; HA1-HA5) hasta dicho dispositivo (SA; MSA) se realiza a través de una modulación de corriente o potencia eléctrica absorbida por dicha primera carga (L1; L2, LN) bajo el control de dicho primer sistema de control (M2), codificándose los datos o la información transmitidos por dicho usuario (HA; HA1-HA5) a través de absorciones controladas de corriente o potencia eléctrica de dicha primera carga (L1; L2, LN), y

- la recepción de datos o información (SA; MSA) se realiza por dicho segundo sistema de control (MI; MC) de dicho dispositivo (SA; MSA) decodificando dichas absorciones controladas

Procedimiento, sistema y aparatos para la transmisión de datos en una red eléctrica.

La presente invención se refiere a un procedimiento, un sistema y unos medios respectivos para la transmisión o la comunicación de datos y/o información en una línea eléctrica entre dos dispositivos que presentan sistemas de control electrónicos respectivos.

La necesidad de transmitir datos o información utilizando la red eléctrica como medios de comunicación se conoce desde hace mucho tiempo; esta necesidad se presenta particularmente en el denominado campo de la domótica o automatización en el hogar, en el que el diálogo entre diferentes usuarios eléctricos puede generar beneficios significativos en cuanto al ahorro de energía y al rendimiento total mejorado.

El hecho de que la misma red eléctrica pueda desempeñar también el papel de línea de comunicación bidireccional permite evitar la necesidad de utilizar un sistema de cableado adicional, y también garantiza un acceso completo a todos los usuarios eléctricos, aunque estén distribuidos en ubicaciones relativamente distantes o de difícil acceso (tales como un garaje, un ático, un sótano, etc.).

Los sistemas de transmisión de datos en una red eléctrica más comunes se basan en la utilización de la denominada línea de potencia, que utiliza módems apropiados que pueden transmitir y recibir información a través de la modulación y demodulación específica de pequeñas señales eléctricas que se solapan sobre la tensión de red principal, respectivamente.

Las dos técnicas de modulación utilizadas más comúnmente se conocen como FSK (modulación por desplazamiento de frecuencia -Frequency Shift Keying-) y ASK (modulación por desplazamiento de amplitud -Amplitude Shift Keying-), que se basan en una modulación de frecuencia o de amplitud particular, respectivamente. Los sistemas de transmisión de línea de potencia basados en modulación FSK destacan una mayor solidez frente al ruido eléctrico en comparación con los sistemas basados en modulación ASK; sin embargo, los módems relevantes son más caros. No obstante, en ambos casos el coste de implementar el sistema de comunicación en un aparato electrodoméstico es habitualmente demasiado elevado como para cargárselo directamente a un usuario eléctrico doméstico, tal como una lavadora, un frigorífico, una plancha, una cocina eléctrica, etc.

Como resultado, el denominado nodo de comunicación, es decir, el elemento que permite el intercambio de información en la red eléctrica entre un usuario doméstico y otros aparatos externos, no puede incorporarse dentro del propio aparato doméstico debido a motivos de coste, sino que debe proponerse como un dispositivo opcional para gestionarse por separado.

Sin embargo, esto también implica un mayor coste para el sistema de control del usuario eléctrico, para lo que se requiere una electrónica que presente interfaces apropiadas para el posible diálogo con el nodo de comunicación, así como un alojamiento mecánico apropiado para esta última dentro del usuario eléctrico.

Por este motivo, el concepto de comunicación en una red eléctrica sólo afecta, de hecho, a usuarios eléctricos de alto coste, es decir que pertenecen a gamas de modelos superiores, que pueden soportar su inevitable aumento de coste, mientras que se excluye sustancialmente de la producción a gran escala.

A partir del documento US-A-5.493.267 se da a conocer una disposición para la transferencia de órdenes de control a unos medios de trabajo en un aparato, a través de un cable que también se utiliza para el suministro de potencia a dichos medios de trabajo. La disposición comprende una unidad de control proporcionada para crear una orden de control suprimiendo, en un orden predeterminado, por lo menos parte de uno o varios semiperiodos consecutivos de una polaridad predeterminada de la tensión de suministro. Además, la disposición comprende una unidad 11) esclava que funciona en respuesta a la orden de control transmitida para activar los medios de trabajo. La unidad de control presenta un diseño tal que antes de transmitir una orden de control la unidad de control funciona para desconectar rápidamente la tensión de suministro en el cable durante un periodo de tiempo requerido para que la corriente en los medios de trabajo disminuya esencialmente hasta cero.

La presente invención presenta el objetivo que consiste en solucionar los inconvenientes anteriores y, en particular, en proporcionar un procedimiento, un sistema y unos medios respectivos para la transmisión o comunicación de datos o información en una red eléctrica, que son alternativos y/o complementarios a los anteriores y que pueden implementarse con un bajo coste en la producción a gran escala de usuarios eléctricos domésticos, en particular aparatos domésticos.

Estos y otros objetivos, que resultarán más evidentes a continuación, se alcanzan según la presente invención mediante un procedimiento, un sistema y unos medios relevantes para la transmisión o comunicación de datos o información en una red eléctrica que presentan las características de las reivindicaciones adjuntas, que se prevén como parte integral de la presente descripción.

La transmisión/recepción de datos en una red eléctrica según la presente invención se refiere en particular al intercambio de información binaria entre dos aparatos eléctricos, a través de dos técnicas de modulación y demodulación, que pueden ser complementarias entre sí.

La técnica de transmisión de datos en una línea eléctrica según la presente invención utiliza, como medios de codificación para la información binaria que va a transmitirse, interrupciones o suspensiones controladas apropiadas de la red eléctrica, denominadas a continuación "interrupciones de red" o "interrupciones de tensión", obtenidas a través de conmutadores de estado sólido, tales como triac.

La segunda técnica de transmisión de datos en una línea eléctrica según la invención utiliza, como medios de codificación para la información binaria, "absorciones de potencia controladas", también obtenidas a través de conmutadores de estado sólido (triac).

En ambos casos la información binaria se codifica a través de una forma particular de "modulación de potencia", que forma el núcleo principal de la presente invención; por tanto, las dos técnicas de transmisión anteriores se identificarán a continuación como "modulación de la potencia suministrada" y "modulación de la potencia absorbida", respectivamente. Resulta evidente, además de la codificación de datos obtenida a través de modulación de potencia, que se proporcionarán circuitos de demodulación apropiados para decodificar los datos recibidos.

Las dos técnicas de transmisión anteriores en una línea eléctrica pueden utilizarse ventajosamente, según la presente invención, o bien en un modo único o bien en un modo combinado.

Un primer ejemplo ventajoso de utilización de la presente invención, que utiliza la combinación de las dos técnicas de transmisión de datos en una línea eléctrica mencionadas, se refiere a la comunicación entre dos aparatos controlados electrónicamente, representados por un usuario eléctrico respectivo, que se indicará con HA (aparato doméstico -Home Appliance-), y un dispositivo para monitorizar el funcionamiento del mismo aparato eléctrico, indicado con SA (adaptador inteligente -Smart Adapter-).

Un segundo ejemplo significativo de utilización de la presente invención se refiere a una posible agregación de diversos usuarios eléctricos HA a un mismo dispositivo de monitorización, denominado MSA (adaptador inteligente múltiple -Multiple Smart Adapter-), que está dispuesto previamente de manera apropiada para ese fin.

Finalmente, un tercer ejemplo de utilización de la presente invención se refiere al campo específico de aparatos domésticos que presentan una baja absorción de potencia eléctrica (tales como frigoríficos, congeladores, hornillos de gas, calderas de gas, etc.), en los que incluso sólo la implementación de la técnica de modulación/demodulación de la potencia absorbida es particularmente ventajosa, es decir la técnica basada en las absorciones controladas de potencia eléctrica.

Los objetivos, características y ventajas adicionales de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada realizada haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan únicamente a título de ejemplo no limitativo, en los que:

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1. Procedimiento para la transmisión/recepción de datos o información en una línea eléctrica entre dos aparatos que presentan un sistema de control electrónico respectivo (HA, SA; HA1-HA5, MSA), que incluye: