Brevet FR2962260A1 — publié le 20120106

i La présente invention concerne un système de production d'électricité pour véhicule automobile, tel qu'une voiture comprenant un pare-choc arrière, une malle, un toit, un capot et un pare-choc avant. Le système comprend un film souple destiné à s'étendre sur le véhicule entre son pare- s choc arrière et son pare-choc avant. Le film définit une direction longitudinale qui s'étend dans la longueur du véhicule de l'arrière vers l'avant. En d'autres termes, le film est étendu ou tiré dans la direction longitudinale pour recouvrir le véhicule de l'arrière vers l'avant, ou inversement. Par conséquent, le domaine d'application privilégié de la présente invention est celui des io voitures particulières, mais on peut également mettre en oeuvre la présente invention avec d'autres types de véhicules comme par exemple des véhicules utilitaires, des camions, des remorques, des bateaux, etc. Il existe déjà depuis longtemps des bâches de protection pour véhicule automobile. Les modèles les plus simples prévoient uniquement une 15 bâche souple que l'on déplie et tire sur le dessus du véhicule pour le recouvrir au moins partiellement. Une fois en place, la bâche peut être fixée au véhicule par diverses techniques, comme par exemple des élastiques, des crochets, etc. Ce type de bâche de protection rudimentaire présente deux inconvénients. Le premier réside dans l'opération de bâchage 20 consistant à étendre la bâche sur le dessus du véhicule. Il faut tourner plusieurs fois autour du véhicule pour positionner correctement la bâche sur le véhicule. L'autre inconvénient réside dans le stockage de la bâche lorsqu'elle n'est pas en utilisation sur le véhicule. Il faut en effet replier la bâche correctement pour qu'elle présente un encombrement minimum. Ce 25 dernier inconvénient est partiellement résolu par des systèmes de bâche de protection plus complexes utilisant un tambour d'enroulement sur lequel la bâche de protection est enroulée en position de stockage. Lorsque l'on veut utiliser la bâche, on la tire par une extrémité libre de manière à dérouler la bâche de son tambour d'enroulement. Ces tambours d'enroulement peuvent 30 être installés à l'avant ou à l'arrière, ou encore sur le toit du véhicule. Il est également possible d'intégrer le tambour d'enroulement à l'intérieur de la malle arrière ou coffre du véhicule. Cependant, même avec un tambour d'enroulement, le système de bâche ne résout pas le problème lié à l'opération de bâchage du véhicule. En effet, il est toujours nécessaire de tirer sur l'extrémité libre de la bâche et de se déplacer pour étendre de manière appropriée la bâche souple sur le dessus du véhicule. En d'autres termes, le tambour d'enroulement est utile et efficace lors de l'opération d'enroulement ou de débâchage du véhicule, mais il n'est absolument d'aucune utilité pour l'opération de déroulement ou bâchage du véhicule. D'autre part, il existe également des systèmes de production d'électricité sous la forme de panneaux photovoltaïques capables de io transformer le rayonnement lumineux en signal électrique. De tels panneaux sont fréquemment installés sur les toits des bâtiments ou sous la forme de fermes solaires. Ces panneaux sont rigides et lourds. La présente invention a pour but de combiner une bâche de protection et les panneaux photovoltaïques dans le but de produire de l'électricité avec 15 un système traditionnel (bâche) dont la fonction d'origine (protection) est totalement différente. L'invention a également pour but de faciliter l'opération de bâchage du véhicule de telle sorte que sa mise en place ne nécessite pas, ou que très peu, l'intervention de l'utilisateur. Un autre but de la présente invention est de faciliter ou d'automatiser l'opération de bâchage du 20 véhicule, sans pour autant gêner ou compliquer l'opération de débâchage. Encore un autre but de l'invention est de faciliter l'opération de bâchage sans pourvoir le film de structure rigide qu'il est nécessaire de rétracter, replier, escamoter à l'aide de mécanismes compliqués. Il est aussi essentiel que le film soit parfaitement étendu sur le véhicule pour que les cellules 25 photovoltaïques soient correctement exposées au rayonnement du soleil. En d'autres termes, il faut éviter la formation de plis dans le film, aussi bien en position déroulée qu'en position enroulée pour éviter la formation de faux plis définitifs dans le film. Pour ce faire, la présente invention prévoit un système de production 30 d'électricité comprenant un film souple présentant une largeur correspondant sensiblement à la largeur d'un véhicule automobile, tel qu'une voiture, le système comprenant également un tambour d'enroulement sur lequel le film souple est enroulable et déroulable, le tambour étant entraîné en rotation par un moteur, caractérisé en ce que : - le film souple intègre des cellules photovoltaïques, et - le système comprend en outre deux unités de guidage disposées à proximité du tambour pour guider le film souple lors des phases de déroulement et d'enroulement. Le système de l'invention cumule à la fois les avantages des panneaux photovoltaïques pour la production d'électricité et une grande simplicité d'extension et de retrait du film à la manière d'une bâche de io protection classique. Les opérations d'extension (bâchage) et de retrait (débâchage) sont particulièrement simples grâce aux unités de guidage qui guident le film souple sur le véhicule. Le fait que les unités de guidage soient situées à proximité du tambour d'enroulement assure une grande compacité au système : le tambour, le moteur et les unités de guidage peuvent être is logées dans un réceptacle unique duquel sort le film souple. Avantageusement, les unités de guidage sont entraînées par le moteur. Ainsi, les unités de guidage ne servent pas seulement à guider le film, mais aussi à l'enrouler et à le dérouler du tambour. Sans cela, le film souple aurait tendance à mal s'enrouler ou se dérouler du tambour. Il faut 20 également remarquer que le moteur sert à la fois au tambour et aux unités de guidage. Avantageusement, chaque unité de guidage comprenant deux galets rotatifs entre lesquels passe le film souple. Selon un autre aspect intéressant, le film souple comprend deux bords 25 latéraux sensiblement perpendiculaires au tambour, les unités de guidage venant en prise avec ces bords latéraux. Le film est ainsi parfaitement maintenu, tendu et guidé entre les deux unités de guidage. Avantageusement, les bords latéraux comprennent un ruban métallique. Alternativement ou cumulativement, les bords latéraux comprennent une 30 bande surmoulée en matière plastique souple. Avantageusement, les bords latéraux sont perforés, crantés ou rainurés pour venir en prise avec les unités de guidage. Selon un mode de réalisation pratique, chaque unité de guidage comprend deux galets rotatifs dont un galet menant monté sur un axe parallèle au tambour et entraîné par le moteur, par exemple au moyen d'une courroie d'entraînement. Le film peut être entièrement recouvert de cellules photovoltaïques et présenter une épaisseur de l'ordre de 1 à 2 mm. Sa largeur correspond sensiblement à celle du toit d'un véhicule. L'esprit de l'invention repose sur l'optimisation d'un système de bâchage classique auquel on adjoint la nouvelle technologie des cellules io photovoltaïques souples pour réaliser un système de production d'électricité pour un véhicule automobile. Les opérations de déroulement et d'enroulement du film sont optimisées pour garantir que le film est parfaitement étendu sur le véhicule, car l'exposition incidente des cellules photovoltaïques est essentielle pour obtenir une bonne production 15 d'électricité. L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif deux modes de réalisation de l'invention. Sur les figures : 20 Les figures 1 à 3 montrent de manière très schématique un véhicule équipé qu'un système selon l'invention au cours de différentes étapes de bâchage, La figure 4 est une représentation schématique d'un système selon un mode de réalisation, 25 La figure 5 est une vue schématique en section transversale à travers le réceptacle de la figure 4, La figure 6 est une représentation schématique agrandie des moyens de guidage des figures 4 et 5, et Les figures 7 et 8 sont des vues découpées à travers les films souples 30 selon deux modes de réalisation de l'invention. Le système de production d'électricité de l'invention est destiné à être associé, monté, ajouté ou intégré à un véhicule automobile, tel qu'une voiture particulière ou encore un véhicule utilitaire, un camion, une remorque, voire un bateau. On peut même envisager d'utiliser le système de l'invention pour recouvrir d'autres objets, mobiles ou non, et même des constructions, comme par exemple un bassin, une piscine, etc. Sur les figures 1 à 3 qui sont utilisées pour illustrer la présente invention, le système a été intégré dans un véhicule automobile de type particulier. Ce véhicule V comprend de manière classique un châssis, plusieurs roues, un moteur, et un habitacle. Le véhicule V comprend également un pare-choc arrière P, une malle arrière M, un toit T, un capot avant C et un pare-choc avant, comme visible sur la figure io 1. Le dessus du véhicule, destiné à être recouvert par le système de l'invention, est ainsi constitué par la malle arrière M, le toit T, le capot C et une partie des pare-chocs arrière et avant P et R. Ceci n'est qu'un exemple de réalisation non limitatif. Dans l'exemple de réalisation utilisé pour illustrer la présente 15 invention, le système de l'invention 1 est intégré à l'intérieur du pare-choc arrière P comme visible sur les figures 1 à 3. Le système 1 s'étend de préférence sur pratiquement toute la largeur du pare-choc arrière P. Ceci ne constitue qu'un exemple non limitatif de mise en oeuvre, car il est également possible de monter le système de bâche de l'invention ailleurs sur le véhicule 20 V, comme par exemple à l'extérieur du pare-choc P, sur ou dans la malle arrière M, sur le toit T ou encore à l'extérieur ou à l'intérieur du pare-choc avant R. On peut par exemple monter de manière amovible le système de bâche de l'invention au niveau du pare-choc arrière P à la manière d'une remorque ou d'une caravane. Pour cela, on peut par exemple fixer un 25 dispositif de montage sur le châssis, à la place de l'attache remorque ou caravane, ce dispositif comprenant des moyens permettant le montage, avantageusement par encliquetage, du système de bâche. En utilisation, le système de l'invention est fixé à l'arrière du véhicule, et lorsque l'on ne s'en sert pas, on peut très simplement le stocker à l'intérieur de la voiture, par 30 exemple dans la malle arrière. On peut alors considérer que le système de l'invention se présente sous la forme d'un kit que l'on peut à volonté mettre en place sur le véhicule. On peut également imaginer un système équivalent permettant de monter le système sur le toit T du véhicule à la manière d'une galerie. On peut maintenant se référer à la figure 4 qui montre de manière schématique tous les éléments constitutifs du système de production d'électricité de l'invention. Ainsi, le système comprend un réceptacle 2 définissant intérieurement un logement qui communique avec l'extérieur à travers une goulotte allongée 26. Le réceptacle 2 peut par exemple présenter une section transversale sensiblement circulaire et une longueur qui est inférieure à la largeur du véhicule. On peut ainsi intégrer le réceptacle 2 à io l'intérieur du pare-choc arrière P du véhicule V, comme représenté sur les figures 1 à 3. Le système comprend également un tambour d'enroulement 3 qui se présente sous la forme d'un axe ou d'un arbre allongé susceptible d'être entraîné en rotation sur lui-même par un moteur électrique 4 monté à une de ses extrémités. L'alimentation du moteur 4 est fournie par la batterie 15 du véhicule ou une batterie dédiée. Le tambour 3 ainsi que le moteur 4 sont destinés à être logés à l'intérieur du réceptacle 2. Le tambour est raccordé à une extrémité d'attache d'un film souple 6. Le film comprend deux bords latéraux 61 qui sensiblement ou parfaitement parallèles et sensiblement ou parfaitement perpendiculaires au tambour 3. Le film souple 3 comprend 20 également une extrémité libre 62 qui peut être renforcée, par exemple par une barre ou une baguette sensiblement rigide. Ce film souple 6 est entièrement ou partiellement recouvert de cellules photovoltaïques 60 qui sont déposées sur ou intégrées au film souple. Le film souple avec ses cellules photovoltaïques présente une épaisseur de l'ordre de 1 à 2 mm, par 25 exemple 1,25 mm. Sa largeur est adaptée à celle du toit du véhicule qu'il doit équiper. Le substrat du film souple peut être réalisé en matière plastique. Les cellules photovoltaïques sont également souples, de sorte que le film est entièrement souple et non pas seulement localement souple. Ainsi, il peut aisément être enroulé et déroulé du tambour rotatif 3. 30 Le système de l'invention peut également comprendre un dispositif de traction E, tel qu'un enrouleur mécanique à ressort de rappel, situé à l'avant du véhicule. Le dispositif de traction E comprend une extrémité de connexion qui peut être connecté manuellement à l'extrémité libre 62 du film 6 pour le maintenir dans l'axe longitudinal du véhicule. Ce dispositif de traction E n'a pas pour fonction de dérouler le film, mais simplement d'éviter qu'il ne dévie de sa trajectoire lors de sont déroulement : il peut être considéré comme des moyens de guidage longitudinal. Pour l'enroulement, le dispositif de traction n'est pas nécessaire. Afin d'améliorer encore davantage le guidage du film souple 3 lors de son déroulement/enroulement, le système prévoit en outre deux unités de guidage 7 qui sont de préférence intégrées dans le réceptacle 2 à proximité io du tambour 3, comme on peut clairement le voir sur la figure 5. Ces unités de guidage 7 sont menantes, en ce sens qu'elles entrainent positivement le film souple lors de son déroulement/enroulement. Les unités de guidage 7 peuvent être entraînées directement ou indirectement par le moteur 4 du tambour 3. Les unités de guidage 7 sont disposées sur le passage des bords 15 latéraux 61 du film souple 6, et viennent en prise avec ces bords pour les guider et les entrainer dans le sens longitudinal du véhicule. En se référant aux figures 7 et 8, on voit une partie d'un film souple au niveau d'un de ses bords latéraux 61. Le bord 61 est renforcé pour lui conférer une plus grande résistance à la traction et au cisaillement, mais 20 également une plus grande rigidité. Le film souple définit lui-même deux bords de film 6a qui sont pourvus renforcés par un ou plusieurs éléments pour former les bords 61 qui viennent en prise avec les unités de guidage 7. Pour cela, dans le premier mode de réalisation non limitatif de la figure 7, un ruban métallique 63 est associé au bord de film 6a sur une de ses 25 faces. Ce ruban métallique peut par exemple s'étendre de manière droite et rigide à l'état déroulé, tout en conservant la possibilité de s'enrouler sur lui-même. Un tel ruban est déjà connu dans l'art antérieur, notamment dans son utilisation en tant que maître ruban enroulable. Le ruban peut alors être légèrement concave, ce qui lui permet de lui conférer une certaine rigidité à 30 l'état déroulé, tout en lui permettant d'être enroulable. Le ruban 63 peut être fixé d'une quelconque manière au bord de film 6a, par exemple par collage, rivetage ou gainage. Selon une technique avantageuse, le ruban 63 peut être fixé au bord de film 6a en surmoulant une matière plastique appropriée sur le ruban 63 et le bord de film 6a, de sorte de que le ruban est au moins partiellement noyé dans la matière plastique qui adhère au film. Sur la figure 7, on voit le ruban 63 entièrement noyé dans une bande de matière plastique 64 qui est surmoulée sur le ruban et les deux faces du film. On garantit ainsi une bonne rigidité et résistance des bords 61, tout en assurant que la carrosserie du véhicule ne sera pas endommagée par les bords 61 du film. Il suffit pour cela de choisir un matériau tendre ou mou pour la bande 64. De plus, la préhension des bords 61 par les unités de guidage 7 sera améliorée. io D'autre part, les bords 61 sont formés avec une rangée de trous 67, qui peuvent être traversants ou non : ces trous améliorent l'entrainement des bords 61 par les unités de guidage 7, comme on le verra ci-après. Dans le second mode de réalisation non limitatif de la figure 8, le bord 61 est dépourvu de ruban métallique, le renforcement étant uniquement 15 assuré par une bande surmoulée 64 qui est similaire à celle de la figure 7. Toutefois, au lieu d'être perforé, le bord 61 est formé avec une rangée de crans 68 qui s'étendent transversalement dans la bande 64. En variante, on peut également prévoir des rainures longitudinales à la place ou en plus des crans 68 ou des trous 67 pour améliorer le guidage 20 des bords 61. On peut également prévoir de former des gaines au niveau des bords en ourlant le film de manière à pouvoir introduire un élément, tel que le ruban 63, dans chaque gaine. D'autres modes de réalisation pour renforcer le bord du film sont envisageables. Selon un mode de réalisation non limitatif adapté au film de la figure 7, 25 chaque unité de guidage 7 peut comprendre deux galets profilés 71 et 72 entre lesquels passe et est guidé un bord 61 du film souple. Plus précisément, le galet 71 forme une rangée de picots 75 qui pénètrent dans les trous 67 du film. L'entrainement du film est ainsi réalisé à la manière d'un ruban de film cinématographique ou d'une crémaillère. On peut aussi 30 remarquer que les deux galets définissent entre eux un logement dans lequel la bande 64 est reçue avec un jeu très limité pour éviter que le bord 61 ne s'échappe d'entre les deux galets. Pour entraîner les galets en rotation, le galet 72 est monté rotatif sur un axe 76 qui est couplé au tambour 3 par un système d'entrainement à roues 73, 33 et courroie 74. De la sorte, le moteur 4 entraine à la fois le tambour 3 et l'unité de guidage 7. En variante, les picots 75 du galet 71 peuvent être remplacés par des crans complémentaires aux crans 68 pour entraîner le film de la figure 8. On se référera à nouveau aux figures 1 à 3 pour expliquer maintenant un cycle opératoire complet sur véhicule automobile V. Sur la figure 1, on peut voir que le film 6 est pratiquement entière enroulée sur le tambour d'enroulement 3 situé à l'intérieur du réceptacle 2 logé à l'intérieur du pare-choc arrière P du véhicule V. Seule l'extrémité libre 62 du film 6 fait saillie hors du réceptacle 2 à travers la goulotte 26, de sorte que l'extrémité est déjà positionnée au niveau de l'extrémité arrière de la malle M. L'opération de déroulement est classique : il suffit d'alimenter le moteur 4 pour dérouler le film 6 du tambour 3. Les deux unités de guidage 7 entraînent les bords 61 15 du film de manière parfaitement guidée dans la direction longitudinale. Pour garantir cette direction longitudinale, l'extrémité libre 62 du film peut avantageusement être raccordée au dispositif de traction E situé à l'avant du véhicule. L'extension du film sur le véhicule se poursuit sans aucune intervention du conducteur. Au final, le film 6 recouvre le véhicule sur toute 20 sa longueur, comme représenté sur la figure 3. L'opération d'enroulement se déroule de manière similaire : il suffit d'inverser le sens du moteur 4. Le film s'enroule alors sur le tambour 3 en étant guidé par les deux unités de guidage 7. Le film est enroulé sans aucun pli sur le tambour du fait qu'il est tendu entre les deux unités de guidage. 25 Grâce à l'invention, on dispose d'un système de production d'électricité qui est parfaitement intégré à un véhicule automobile. Il faut noter que le système est particulièrement compact, principalement du fait que les unités de guidage 7 sont disposées à proximité du tambour dans le réceptacle 2, seul le film souple s'étendant à l'extérieur du réceptacle. REVENDICATIONS1.- Système de production d'électricité comprenant un film souple (6) présentant une largeur correspondant sensiblement à la largeur d'un véhicule, tel qu'une voiture, le système comprenant également un tambour d'enroulement (3) sur lequel le film souple (6) est enroulable et déroulable, le tambour (3) étant entraîné en rotation par un moteur (4), caractérisé en ce que : - le film souple (6) intègre des cellules photovoltaïques (60), et - le système comprend en outre deux unités de guidage (7) disposées à proximité du tambour (3) pour guider le film souple (6) lors io des phases de déroulement et d'enroulement. 2.- Système selon la revendication 1, dans lequel les unités de guidage (7) sont entraînées par le moteur (4). 15 3.- Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque unité de guidage (7) comprenant deux galets rotatifs (71, 72) entre lesquels passe le film souple (6). 4.- Système selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel le film 20 souple (6) comprend deux bords latéraux (61) sensiblement perpendiculaires au tambour (3), les unités de guidage (7) venant en prise avec ces bords latéraux (61). 5.- Système selon la revendication 4, dans lequel les bords 25 latéraux comprennent un ruban métallique (63). 6.- Système selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les bords latéraux (61) comprennent une bande surmoulée en matière plastique souple (64). i0 30 15 7.- Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel les bords latéraux (61) sont perforés (67), crantés (68) ou rainurés pour venir en prise avec les unités de guidage (7). 8.- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque unité de guidage (7) comprend deux galets rotatifs (71, 72) dont un galet menant (72) monté sur un axe (76) parallèle au tambour (3) et entraîné par le moteur (4) au moyen d'une courroie d'entraînement (74). 9.- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le film (6) est entièrement recouvert de cellules photovoltaïques (60) et présente une épaisseur de l'ordre de 1 à2 mm. 10.- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tambour (3), le moteur (4) et les unités de guidage (7) sont logés dans un réceptacle (2) duquel sort le film souple (6). 20