Brevet FR2691290A1 — publié le 19931119

SYSTEME PORTABLE DE PRODUCTION ET DE STOCKAGE DtENERGIE ELECTRIQUE PAR CONVERSION DE L'ENERGIE SOLAIRE La présente invention concerne un système autonome et portable de production et de stockage de l'énergie électrique, constitué d'un ou de plusieurs accumulateurs électriques rechargés par un ou plusieurs panneaux solaires intégrés au système. L'énergie électrique, emmagasinée dans les accumulateurs, permet de délivrer une puissance électrique à un circuit externe au système par l'intermédiaire drun connecteur. Le système est pourvu, par ailleurs, d'un dispositif qui permet le raccordement, la mise en parallèle, la mise en série ou le couplage électrique d'un ou de plusieurs systèmes tels que décrits ici ou compatibles avec les caractéristiques électriques du système. Les constituants électriques du système sont fixés dans un ensemble mécanique modulaire articulé. La position mécanique repliée forme mallette de transport. La position ouverte assure la mise en position et l'orientation des panneaux pour capter et transformer l'énergie solaire en énergie électrique. Les deux positions permettent le raccordement électrique à un circuit externe et la mise en série/parallèle ou le couplage électrique tel que mentionné ci-dessus. Un compartiment mécanique interne au système procure les moyens dry loger un dispositif électrique, électromécanique et/ou électronique, les caractéristiques et la fonctionnalité de ce dispositif ne font pas partie de la présente invention. Une version spécifique aux milieux aquatiques permet une flottabilité du système en position ouverte ou fermée. Cette version est, par ailleurs, compatible d'un fonctionnement en flottaison du système ; le mot fonctionnement s'entendant pour le raccordement électrique sur un circuit externe et la recharge des accumulateurs par transformation de l'énergie solaire. La principale difficulté de conception d'un système portable de batteries rechargeables par panneaux solaires réside dans la disposition adéquate de chacun des éléments vis à vis de la fonction demandée à un moment donné. En transport, le système doit être de petites dimensions, peu encombrant, léger et facilement transportable. I1 doit, par ailleurs, être suffisamment protégé des chocs tout en gardant un aspect esthétique. En fonctionnement, il doit pouvoir être utilisé dans plusieurs configurations et donc être raccordable aussi bien en position ouverte que fermée. En recharge par panneaux solaires, le système doit être orientable de façon à ce que l'inclinaison des panneaux permettent de capter au mieux l'énergie solaire. Cette position doit être la plus stable possible, en particulier vis à vis du vent, et de nature à favoriser le captage et le stockage d'un maximum d'énergie. En particulier, les panneaux doivent être suffisamment ventilés pour avoir le rendement électrique le plus grand, les batteries dans une position à l'abri de la chaleur pour assurer de bonnes conditions de charge et de stockage. En utilisation spécifique au milieu aquatique, le système doit pouvoir flotter et être insubmersible, aussi bien en position ouverte que fermée, et être le plus naturellement stable possible vis à vis de la position telle que le captage de l'énergie solaire puisse s'effectuer. Il doit pouvoir être raccordable électriquement et être utilisé, sans danger pour 1' opérateur. Pour les aspects de conception industrielle, le système doit être modulaire, et être composé d'un minimum d'éléments différents et assemblés avec facilité ; il doit se prêter à une fabrication de série facilement reproductible. Par ailleurs, sa conception même doit offrir de larges possibilités d'adaptation, s'agissant en définitive d'un système destiné à fournir de l'énergie électrique à une gamme de dispositifs, la plus vaste possible, non définis à priori. L'ensemble de ces éléments, de façon non limitative, a été pris en considération pour la conception du système faisant l'objet de la présente invention. Le texte qui suit détaille les dispositions des éléments constitutifs illustrés par les figures jointes. Ce système portable, en position fermée, est définie par la figure 1 pour les aspects extérieurs. Les volets 1 et 2 pivotent latéralement sur un axe défini par leur arête inférieure et forment couvercles maintenus fermés par les attaches 10 et 11. Les volets sont fixés par les charnières sur un caisson intérieur 16, en forme de cuvette, dont la base supporte le container à batteries 3, le bloc 15 de prises de raccordement 4 et 5 et les organes de visualisation et de commande 6 et 7. L'ensemble formant mallette est transporté par une sangle (non figurée) dont le chemin va de la partie inférieure à l'intérieur des supports 8 et 9 et des passants latéraux 12 et 13 (non visualisés sur cette figure). Il est à noter que les passants latéraux ne sont fixés tous deux que sur l'un des couvercles (ici le 2) formant rabat. La figure 2 représente une vue latérale du système, l'ensemble reposant sur ses pieds 8 et 9. Elle détaille le cheminement de la sangle de transport à travers les passants latéraux 12 et 13 et les pieds 8 et 9. Elle représente une vue latérale du volet rabattable 2 et du container contenant le bloc de batteries 3 sur lequel s'emboîte le bloc de prises 15. La figure 3 représente le système en coupe transversale, à l'arrière du bloc de prises, l'ensemble mallette en partie fermée, dans sa version doubles panneaux solaires. Ces deux panneaux 20 et 21 sont fixés au fond de chacun des deux volets 1 et 2, la face active en grisé étant orientée vers l'axe transversal. Le caisson intérieur 16 supporte, par charnière, les deux volets latéraux 1 et 2 maintenus fermés par l'attache 11. Dans sa partie inférieure, le caisson 3 contient la batterie 19, l'ensemble repose sur le pied 9 formant passant inférieur pour la courroie de transport. La figure 4 fait apparaître une meme représentation, en coupe transversale, lorsque le volet 1 est ouvert , en position de captage de l'énergie solaire, étant libéré de la position fermée par l'attache 10. Cette demiouverture fait ressortir le caisson intérieur 16. La figure 5 montre cette même version du système à deux panneaux solaires en position ouverte de captage de l'énergie solaire. La figure 6 détaille les éléments constitutifs lorsque le système est en coupe longitudinale. Il comprend le volet 1 sur lequel est assemblé le panneau solaire 20 dont la zone active est mentionnée en grisé, les deux attaches 10 et 11 destinées à maintenir les deux volets en position fermée, le caisson intérieur 16 sur lequel sont fixées les deux charnières 17 et 18 assurant la rotation latérale du volet 1. Ce même caisson supporte le container 3 à batteries 19 sur lequel s'assemble le bloc 15 de prises 4. Le bloc de prises est évidé, aussi bien vers l'extérieur du système que vers l'intérieur. A Itextérieur, cet évidement permet de loger les prises de raccordement et d'utiliser le système même lorsqu'il est porté en bandoulière. Le logement intérieur du bloc de prises est doté d'un couvercle 20 assurant l'étanchéité d'une zone destinée à recevoir les éléments électroniques et électriques de contrôle et de commande du système. Les figures 7 et 8 montrent la version à 4 panneaux solaires composée de la version à 2 panneaux à laquelle est adjointe deux panneaux supplémentaires 25 et 26 montés sur charnières 27 et 28. La figure 7 montre le système en position repliée de transport, la figure 8 en position dépliée de captage de l'énergie solaire. Les figures 9 et 10 concernent le système en version pour milieux aquatiques. Ce système est une variante du système à deux panneaux 20 et 21, les deux panneaux étant fixés sur un support 23 et 24 insubmersible, fixé à l'intérieur des volets. Le caisson intérieur 16 est muni de dispositifs 25 et 26 assurant le verrouillage des deux volets latéraux en position ouverte. La flottabilité du système est assurée par les supports alvéolaires 23 et 24 insubmersibles. La stabilité du système étant due, en grande partie, au fait que le container à batteries situé dans la position inférieure est immergé. Les prises de raccordement électrique de type étanche assure une possibilité de fonctionnement en immersion. La figure il montre le système transporté en bandoulière. REVENDICATIONS 1- Système de production et de stockage de l'énergie électrique autonome et portable, par conversion de l'énergie solaire comprenant des batteries électriques rechargées par panneaux solaires intégrés qui comportent au moins - deux panneaux solaires montés sur des volets rabattables, - un ensemble de batteries rechargeables, - un ensemble de prises de raccordement sur un circuit électrique externe - un caisson interne libre d'utilisation pour toute spécialisation d'emploi électrique, électromécanique ou électronique. 2- Système de production et de stockage d'énergie électrique selon la revendication 1, caractérisé par une conception modulaire dont l'assemblage comprend dans la position fermée - dans la partie supérieure, deux volets rabattables latéralement, maintenus fermés par des attaches, sur lesquels sont fixés à l'intérieur les panneaux solaires, - à l'intérieur, assurant le maintien des deux volets et leur rotation, un caisson libre d'emploi de spécialisation ou de configuration à un emploi spécifique, - dans la partie inférieure, fixé par le caisson intérieur, le container à batteries sur lequel est encastré un bloc comportant les prises de raccordement, - latéralement, de part et d'autre sur l'un des voletas, des passants pour les sangles de transport, - en-dessous et fixés au container à batteries, deux pieds faisant aussi fonction de passants pour la sangle. 3- Système de production et de stockage d'énergie électrique selon la revendication 2 spécialisé aux milieux aquatiques, comprenant Deux blocs de matière insubmersible servant de support aux panneaux solaires et fixé au fond et à l'intérieur de chaque volet. Un système de'verrouillage des deux volets maintenus en position ouverte. 4- Système de production et de stockage d'énergie électrique selon la revendication 2 dont les attitudes de transport et d'utilisation sont Un transport en bandoulière permettant le raccordement et l'utilisation électrique sur un circuit externe. Une position en recharge par transformation de l'énergie solaire en énergie électrique par enfouissement partiel du container à batteries, ce container étant encastré dans le sol, à l'extrémité opposée, à celui des connecteurs, les deux arêtes des volets latéraux ouverts étant en contact avec le sol. Le bloc de raccordement étant à l'air libre ou partiellement enfoui, en fonction de l'inclinaison souhaitée pour assurer les meilleures conditions de captage de l'énergie solaire. 5- Système de production et de stockage d'énergie électrique selon la revendication 3 dont l'attitude d'utilisation est la suivante - système partiellement immergé, flottant à la surface de l'eau - couvercle maintenu ouvert par un dispositif de verrouillage, la surface supérieure active de chaque panneau solaire maintenu hors d'eau en eau calme, - container assurant la stabilité situé en-dessous de la ligne de flottaison, - prise de raccordement étanche assurant le branchement sur un circuit électrique externe.