Brevet FR2533973A1 — publié le 19840406

La présente invention concerne les corps en mouvement capables de développer une énergie à des fins de récupération. Elle concerne plus particulièrement la récupération d'énergie cinétique que possède un véhicule en déplacement. Selon ces objectifs, le demandeur a mené des recherches qui ont abouti à la réalisation d'un dispositif permettant de récupérer et de transformer en énergie électrique, l'énergie cinétique que développe un véhicule en déplacement. A cet effet, il propose d'associer au véhicule ce dispositif qui comprend, selon l'invention - une partie fixe ou bâti solidaire dudit véhicule, - une partie mobile ou chariot comportant un ou plusieurs galets de roulement et de guidage du chariot le long du bâti, - et une machine électrique tournante installee sur le chariot et couplée sur au moins un desdits galets de roulement. Le principe de fonctionnement de ce dispositif est simple et le suivant. Le bâti solidaire du véhicule subit un mouvement dont les caractéristiques sont identiques à celui de ce dernier de sorte que les différentes accélérations auxquelles est soumis le véhicule ont pour conséquence de provoquer un déplacement du chariot (flèche à double sens F), lequel chariot est à cet effet monté libre le long dudit bâti. La machine électrique tournante, installée sur le chariot et couplée sur le galet de roulement entratnée en rotation (flèche à double sens R) sous l'effet des évolutions F du chariot le long du bâti, produit donc en sortie un courant électrique exploitable, par exemple pour la charge d'une batterie d'accumulateurs. Bien évidemment, af-in d'améliorer les caractéristiques de fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus de la manière la plus simple, divers perfectionnements et modifications pourront être apportés à celui-ci, notamment en ce qui concerne les formules cinématiques qui lient 11 ensemble des mouvements décrits par tous les organes de ce dispositif. Ainsi, le bâti peut être choisi selon une forme arquée et être muni à chacune de ses extrémités d'un butoir ou arrêt de fin de course du chariot, afin que ce dernier dessine un mouvement pendulaire régulier. En effet, le sens d'évolution du chariot et par conséquent celui de rotation de l'arbre d'entrai- nement de la machine électrique tournante importe peu car la courbe représentant le courant électrique fourni en sortie sera transformée, par des moyens electroniques classiques, pour devenir exploitable. Avantageusement, le mouvement pendulaire du chariot peut être rendu uniforme au moyen d'une masse pesante destinée à contrebalancer le poids de la machine tournante. On comprend, que la présence de la masse pesante améliore également le rendement du dispositif lorsque l'on sait que l'énergie cinétique développée par un corps en mouvement est liée à sa masse par la relation E = -. m . V2 2 où: - E est l'énergie cinétique développée par l'ensemble du cha riot, - m est la masse totale du chariot, - et V est la vitesse du chariot le long du bâti. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la machine électrique tournante est entraînée par une transmission à courroie reliant une poulie motrice calée sur le galet de roulement à une poulie réceptrice calée sur l'arbre d'entrainement de la machine électrique tournante. En choisissant un rapport adéquat entre le diamètre de ces deux poulies (diamètre de la poulie motrice supérieur au diamètre de la poulie réceptrice) le rendement du dispositif en est d'autant plus accru. D'autres caractéristiques et d'autres avantages apparattront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation choisi pour illustrer les concepts fondamentaux de l'invention et nullement limitatif de ses nombreuses variantes d'exécution et d'applications. Cet exemple est donné à titre non limitatif et se réfère au dessin annexé. La figure portée par ce dessin est une vue en perspective d'un dispositif conforme à l'invention, destiné à récupérer et à transformer en énergie électrique, l'énergie cinétique développée par un véhicule en déplacement. Ce dispositif, référencé I dans son ensemble, est constitué d'un bâti tubulaire 1 en forme d'arc de cercle et est délimité à ses extrémités par deux pièces 2 et 3 jouant le rôle de butoirs. L'un (3) de ces butoirs assure l'ancrage du bâti 1 sur le véhicule équipé du dispositif I. Le mode d'ancrage illustré sur ce dessin pourra être imaginé de manière différente selon le support du véhicule sur lequel il vient s'adapter. Le dispositif I comprend une autre partie, mobile quant à elle, constituée d'un chariot 4 composé de deux flasques 4 et a 4b entre lesquels un galet de roulement 5 assure la libre évolution dudit chariot 4 le long du bâti 1 (flèche à double sens F). Selon une caractéristique Aparticulierement avantageuse de l'invention, une poulie motrice 6 est calée sur le galet de roulement 5 et coopéré par l'intermédiaire .d'une transmission à courroie 7, avec une poulie réceptrice 8 d'un alternateur 8. a - Ainsi, lorsque le bâti 1 qui suit le même mouvement que le véhicule auquel il est associé par l'intermédiaire de la pièce d'ancrage 3, subit des accélérations qui peuvent être dues à une augmentation ou à un ralentissement de vitesse, le chariot 4 se déplace (flèche F) entre les deux butoirs 2 et 3, ce qui entrat- ne la rotation (flèche à double sens R) du galet de roulement 5 de la poulie motrice y associée. Cette dernière communique cette rotation R par l'intermédiaire de la courroie 7 ce mouvement de rotation à la poulie réceptrice a de l'alternateur 8.Celui-ci transforme alors l'énergie mécanique reçue par sa poulie récep- trice 8 en une énergie électrique qui sera transmise, par a l'intermédiaire de deux câbles 9 et 9 a b' élastiques éventuel- lement après transformation par un circuit électronique classique destiné à redresser le signal de sortie, à une batterie d'accumulateurs par exemple ou à d'autres utilisations similaires. Les deux câbles électriques 9 et 9b sont préformés pour pouvoir suivre les évolutions F du chariot 4 le long du bâti 1 Afin d'augmenter notablement le rendement du dispositif I, il est préférable de choisir un diamètre plus important de la poulie motrice 6 par rapport à celui de la poulie réceptrice 8 a de l'alternateur 8. En effet, le rapport entre les deux diamètres a une influence directe sur le rendement de l'énergie électrique fournie en sortie de l'alternateur 8. De même pour améliorer la grandeur physique de l'énergie cinétique développée par le chariot 4, une masse pesante 10 est disposée entre les deux flasques 4a et 4b dans leur partie inférieure, pour contrebalancer le poids des autres organes- du chariot 4 et pour régler la position du centre de gravité et pour assurer un mouvement pendulaire régulier du chariot 4 le long du bâti 1. Le dispositif I ci-dessus décrit et représenté, présente bien évidemment de grands avantages d'emploi mais aussi de simplicité de réalisation particulièrement indiquée pour une fabrication en série. Il est utile notamment sur des véhicules en déplacément soumis à des variations de vitesse très fréquentes qui peuvent être provoqué soit par des accélérations ou des freinages sur des véhicules routiers, soit par des balancements sur des bateaux, etc... Il va de soi que d'autres modifications peuvent être encore apportées à l'exemple de réalisation préféré ci-dessus, telles quelles apparaitront aux hommes de métier spécialisés dans la présente technique et ce, sans sortir du cadre de la présente invention. R E V E N-D I C A T I O N S 1. Dispositif permettant de récupérer et de transformer en énergie électrique, l'énergie cinétique d'un corps en mouvement, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comprend - une partie fixe ou bâti solidaire du corps en mouvement, - une partie mobile ou chariot comportant un ou plusieurs galets de roulement et de guidage du chariot le long du bâti, - et une machine électrique tournante installée sur le chariot et couplée sur au moins un desdits galets de roulement. 2. Dispositif selon la revendication l, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le bâti est de forme arquée et est muni à chacune de ses extrémités de butoirs limitant la course du chariot 3. Dispositif selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la machine electrique tournante est entraînée par une transmission à courroie reliant une poulie motrice calée sur le susdit galet de roulement à une poulie réceptrice calée sur l'arbre de rotation de ladite machine. 4. Dispositif'selon la revendication 1, CARACTERISE PÀR LE FAIT QUE le susdit chariot est muni d'une masse pesante contrebalançant le poids de la machine tournante. 5. Dispositif selon les revendications l et 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE l'un des deux butoirs est constitué par un dispositif d'ancrage du bêti sur le corps en mouvement. 6. Dispositif selon les revendications 1 et 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le diamètre de la poulie motrice et plues important que celui de la poulie réceptrice. 7. Dispositif selon les revendications l à 5 prises ensemble, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le bâti est de forme tubulaire et le susdit galet de roulement est muni d'une gorge périphérique épousant la forme tubulaire du bâti. 8. Dispositif selon l'ensemble des revendications l à 7, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit chariot est constitué de deux flasques parallèles disposés de part et d'autre du bâti et supportant entre eux successivement et l'un sous l'autre - la susdite machine électrique tournante, - l'axe de rotation du susdit galet de roulement coaxial à celui de la poulie motrice, - et la susdite masse pesante. 9. Dispositif selon la revendication 8, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le galet de roulement et la poulie motrice sont moulés dans un seul et même matériau. 10. Dispositif selon les revendications 1 à 9 prises ensemble, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit corps en mouvement est un véhicule.