Brevet FR2976642A1 — publié le 20121221

REGULATEUR ACCUMULATEUR MECANIQUE A INERTIE VARIABLE DOMAINE TECHNIQUE 5Récupération d'Energie pour Machines Tournantes ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Aujourd'hui les éoliennes offrent des inconvénients et des contraintes qui tendent à réduire leur intérêt : 10Les génératrices auxquelles elles sont reliées ne supportent que des plages de vitesses très réduites : - en dessous de la plage admissible aucun courant n'est récupéré - au dessus de la plage admissible il y a surchauffe et endommagement du matériel, de la génératrice et du rotor avec ses pales. 15- pour palier ces inconvénients il faut utiliser des dispositifs de sécurité qui laissent passer le vent trop fort ou des boites de vitesse pour fournir la vitesse de rotation supportée par la génératrice. - à faible vitesse de rotation aucun énergie n'est récupérée, d'autant que si des systèmes complexes sont interfacés ils augmentent les frottements et empêchent la récupération des 20faibles énergies. Le stockage de l'énergie se fait aujourd'hui par des batteries. Une fois ces batteries chargées, l'énergie n'est plus récupérée, et lorsque le vent s'arrête ou simplement ralentit, aucune énergie n'est utilisable. La sur-utilisation de ces batteries pourrait être considérée comme une 25source de pollution indirecte qui ne va pas dans le sens des motivations écologiques de l'éolien. Ce stockage à inertie variable représente un palliatif écologique à cette limitation de stockage par substitution ou complément. Interfacer ce régulateur-accumulateur permet : 30*de fournir à la génératrice une vitesse de rotation relativement constante dans la plage de fonctionnement optimale en comparaison des variations de vitesses motrices. * d'augmenter grandement la capacité de stockage en permettant la récupération d'énergie sur des plages de vitesse motrices beaucoup plus larges. 35DESCRIPTION : EXPOSE DE L'INVENTION ET REVENDICATIONS Ce système Régulateur-Accumulateur comporte des masses mobiles autour d'un axe de rotation, ces masses s'écartent naturellement par force centrifuge et en fonction des masses et de la vitesse de rotation d'un système moteur auquel il est couplé. Il nécessite un moyen de rappel en position initiale, position où les masses sont le plus proches de l'axe de rotation, 40lorsque l'inertie est la plus faible. Ce moyen de rappel peut utiliser la pesanteur. Ce moyen de rappel peut également être un système élastique ou hydraulique. La vocation de ce système est de réguler une vitesse motrice de nature très variable en 45récupérant et en restituant toute énergie cinétique disponible d'origine rotative. Cette récupération s'effectue par augmentation automatique de l'inertie, ce qui résulte en un freinage progressif du dispositif moteur, d'où la fonction première de régulateur. Lorsque les masses s'écartent l'énergie cinétique et potentielle résulte d'un inertie accrue, ce qui constitue la seconde fonction de stockage inertiel, mais avec un rapport [inertie maximum] / [inertie 50initial] énorme, pouvant atteindre des coefficients de plusieurs centaines de millier. page 2 / 3 Ce différentiel d'inertie représente la capacité à emmagasiner de l'énergie de manière progressive en la restituant également progressivement. Les prototypes réalisés utilisent la pesanteur pour ramener les masses dans leur position 5initiale, mais on peut envisager d'autres systèmes élastiques pour effectuer cette fonction si l'axe de rotation n'est pas vertical ou dans le cas d'une utilisation en apesanteur. Ce système est particulièrement utile dans le cas ou le dispositif moteur comporte des variations aléatoires de vitesse, en particulier : 1 OLes éoliennes, dont la vitesse de rotation résulte de la vitesse du vent qui varie constamment. Les appareils de musculation comme vélo elliptique, velo d'appartement, tout vélo modifié ou tout appareil de musculation dont l'utilisation pourrait être détournée afin de récupérer et stocker l'énergie produite lors d'entraînement sportif 15L'invention s'étend à tout type de masses en rotation, et la force de pesanteur n'est pas l'unique solution de force de retour à l'état initial que l'on peut envisager même si c'est le système qui semble le plus simple actuellement. EXPOSE D'UN MODE DE REALISATION 20En prenant un système pendulaire de masses en rotation autour d'un axe composé comme suit, on obtient un régulateur accumulateur d'énergie rotative apte à optimiser des motricité variables comme celle issue du vent : * une platine en rotation autour d'un axe supportée et mobile en rotation sur un bâti fixe, ou 25 sur un plancher. * 4 boules de matériau lourd, soutenues par des cables reliés à la platine par des anneaux de levage et disposées symétriquement et régulièrement sur une circonférence de la platine. * Une poulie comportant un roulement roue libre située entre la platine et la génératrice. * Une éolienne verticale dont l'axe comporte une poulie de diamètre adapté en partie basse. 30* Une courroie reliant la poulie de ce dispositif Régulateur-Accumulateur à une éolienne verticale. par exemple, pour une éolienne de 700W à usage domestique avec une génératrice correspondante : 35- masses constituées de boules d'acier creuses de 74mm remplies de plomb - 4 masses, réparties tous les 90° - masses suspendues par des cables de lm. APPLICATION INDUSTRIELLE POSSIBLE 4OLe mode de réalisation décrit précédemment peut se concrétiser dans un kit régulateur accumulateur d'énergie d'ensemble éolien commercialisé pour les particuliers. On peut envisager de loger l'ensemble pendulaire en sous sol, ou dans une construction neuve dans un local approprié. Mais on peut également envisager de plus grandes inerties pour des parc éoliens au sol, 45toujours en logeant la partie mobile en sous-sol avec toutes les mesures de protection habituelles, étanchéité, accès maintenance ...