Brevet FR2818939A1 — publié le 20020705

On cherche actuellement à remplacer les moteurs thermiques des véhicules automobiles par des moteurs non polluant comme le moteur électrique. A cet égard, on utilise des batteries d'accumulateurs comme source d'énergie. Ces batteries présentent des inconvénients majeurs rédhibitoires : le poids, l'autonomie, le temps de recharge. Il n'est pas possible, pour des raisons techniques et économiques, de remplacer facilement une batterie déchargée par une batterie chargée. On reste donc résolument orienté vers la recharge électrique qui demande beaucoup de temps et immobilise en conséquence le véhicule. La présente invention propose une solution convenable à ce problème. Il s'agit d'utiliser à la place de l'accumulateur, un ensemble d'éléments comprenant des piles électriques non rechargeables dont on pourrait remplacer commodément les seuls éléments actifs. La figure 1 représente succinctement un générateur électrique comportant une pile selon l'invention. La figure 2 propose une association de générateurs en vue de leur utilisation finale. Le générateur électrique est constitué de plusieurs cellules comme celle représentée par la figure 1 comportant une enceinte (1) séparée en deux compartiments (3-4), par une cloison osmotique (2). Chaque compartiment possède une électrode neutre (5-6) ne participant pas aux réactions chimiques. Ces compartiments sont alimentés par deux réservoirs (7-8) via des pompes (9-10). Les réservoirs sont remplis de solutions liquides différentes. Quand le générateur doit débiter du courant électrique, (et seulement dans ce cas) les pompes remplissent les deux compartiments à travers les clapets (11-12-13-14). D'un côté il y a par exemple, un électrolyte (acide, base), de l'autre une solution de sels alcalins ou dissolution métallique. Il s'établit une réaction chimique de type osmotique classique avec production de courant. Quand cette réaction baisse d'intensité et que la f. e. m. de la pile atteint une limite inférieure déterminée, les compartiments se vident à travers les clapets (13-14-15-16) dans un bac de récupération (17) comportant un ou deux compartiments selon les configurations. La cloison (2) présente une grande surface en regard du volume des compartiments (7) et (8) qui est minimalisé, et qui a donc la plus faible épaisseur possible. On augmente ainsi la puissance par unité de volume au bénéfice du rendement global, et on s'affranchit des problèmes liés à la polarisation des électrodes. Quand la vidange est terminée, les clapets (20-13-18) et (21-14-19) s'ouvrent et laissent passer une lessive appropriée provenant d'un réservoir, pour éliminer les résidus restant dans les compartiments. Cette lessive retourne au dit réservoir via un filtre qui retient les impuretés. Si on utilise comme électrolyte une solution colloïdale ou s'il se produit par suite des réactions chimiques un précipité insoluble, afin d'éviter l'obstruction des pores de la cloison, on procédera comme suit : Dans un premier temps, les clapets (20-14- 19) ou (21-13-18) s'ouvrent ; la lessive mise sous pression s'écoule au travers de la cloison en dégageant ses pores, ensuite, on fera écouler normalement cette lessive dans les deux compartiments. La cloison aura une porosité adaptée à cette situation. Si le générateur est toujours sollicité, les pompes s'activent de nouveau, la pile se remplit et continue à fournir du courant. Le fonctionnement est donc intermittent. D'autres clapets auxiliaires permettent une circulation d'air dans les compartiments pour en faciliter le remplissage et la vidange. La partie du dispositif comprenant les réservoirs, le bac récupérateur, les clapets et les pompes sont communs à plusieurs piles. Le choix des solutions liquides est assez large. On peut utiliser des composés chimiques dont la réaction s'entretint même en circuit électrique externe ouvert, ce qui n'est pas acceptable avec une pile classique. Ces composés ne sont pas inflammables comme les carburants pétroliers, et ne nécessitent pas des moyens draconiens de transport ou de stockage comme pour l'hydrogène liquide. Il n'y a pas de production d'électricité pendant la vidange, le nettoyage, et le remplissage de la pile, ce qui peut provoquer des à-coups. Pour y pallier, on peut adopter la solution préconisée en figure 2, où pour alimenter finalement le moteur (22), on utilise parallèlement à un générateur (24), une batterie d'accumulateurs de faible capacité (23), et éventuellement un deuxième générateur (25). Dans ce cas, le fonctionnement de ce dernier sera déphasé par rapport à son semblable, de sorte que quand les piles de l'un se vident ou se remplissent, l'autre fournit du courant, et vice versa. Comme pour les accumulateurs, il faudra associer plusieurs cellules unitaires pour obtenir la f. e. m. nécessaire pour activer le moteur. Un véhicule équipé de ce type de générateurs aurait plus d'autonomie, et serait moins lourd que s'il était doté d'accumulateurs. Le remplissage des réservoirs pouvant se faire simultanément avec la vidange du bac récupérateur, le temps nécessaire à ces opérations ne serait guère plus long que celui exigé pour le remplissage d'un véhicule à moteur thermique. REVENDICATIONS 1) Générateur électrique embarqué pour véhicules automobiles constitué de plusieurs cellules comportant une enceinte (1), comprenant deux compartiments (3)- (4), séparés par une cloison osmotique (2), et des électrodes (5)- (6) caractérisé : En ce que les compartiments (3) et (4) sont respectivement alimentés par intermittence par les réservoirs (7) et (8), en sorte que, quand deux solutions chimiques déterminées différentes remplissent les compartiments, une réaction chimique s'établit avec production de courant électrique, les électrodes ne participant pas aux réactions chimiques. - Par le fait que lorsque la réaction chimique des piles devient trop faible et ne produit plus suffisamment de courant électrique, celles-ci se vident, et leurs contenus se déversent dans un bac récupérateur (17). En ce que le rapport entre la surface de la cloison (2) et le volume des liquides contenus dans les compartiments (3) et (4) soit le plus grand possible. En ce qu'une fois terminée la vidange des solutions chimiques dans le bac (17), les compartiments (3) et (4) sont nettoyés par le passage d'une"lessive". 2) Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la"lessive" pénètre avec une certaine pression dans un compartiment, traverse la cloison osmotique, et ressort de la pile par l'autre compartiment. 3) Véhicule caractérisé par un générateur réalisé selon l'une des revendications 1 et 2, associé à une batterie d'accumulateurs de faible capacité, et éventuellement à un deuxième générateur semblable au premier, tels que quand un des générateurs ne produit pas de courant électrique, l'autre en produit et vice versa.