Brevet FR2981439A1 — publié le 20130419

La présente invention concerne un dispositif habituellement nommé tracker destiné à piloter de manière très précise et dans des environnements pouvant être hostiles un ou plusieurs panneaux solaires compatibles avec les technologies nouvelles de type CPV ou autres. Les panneaux solaires de nouvelle génération de rendement bien supérieur aux précédents nécessitent une orientation extrêmement précise par rapport au soleil pour délivrer leur puissance maximale. Les trackers existant aujourd'hui, constitués de dispositifs électromécaniques voire électroniques ne permettent pas un pilotage suffisamment précis ni une implantation dans des zones aux conditions climatiques hostiles (forts écarts de températures, vents de sable par exemple). Ce dispositif selon l'invention permet en intégrant des données fournies par un GPS, un anémomètre, des cellules solaires et une caméra faisant partie intégrant de l'appareillage d'orienter le ou les panneaux solaires de manière toujours optimale par rapport au soleil grâce à l'actionnement de deux moteurs spécifiques régis par les systèmes électronique et informatique embarqués. La récupération en temps réel de la puissance délivrée par le panneau, donnée injectée dans l'intelligence de la machine, permet un réajustement continu de l'orientation du panneau. Ce dispositif fonctionne suivant trois modes : - Automatique : le panneau solaire s'orient face au soleil en fonction de ses coordonnées GPS puis de nos équations mathématiques. La très grande précision du positionnement du tracker est obtenue par trois procédés agissant en parallèle. Le premier procédé consiste à s'ajuster en fonction des cellules placées à chaque angle de la voilure. Le deuxième procédé consiste à acquérir le niveau d'ampérage d'un ou des modules CPV. Le troisième procédé consiste à acquérir via une caméra solaire (qui pointe le soleil) des images et via le programme embarqué de réajuster au pixel près le positionnement de la voilure. Ainsi nous obtenons une précision angulaire du panneau de 0.05 degré. Automatique avec réajustement en continu du panneau en fonction de sa puissance optimale, sur une fourchette d'angles donnés et un échantillonnage de temps donné. - Manuel : l'utilisateur positionne le panneau solaire à la voulue. Il a la possibilité de définir des décalages dans les angles d'inclinaisons, lors du fonctionnement du système : o Position soleil H + décalage H = position mécanique du moteur H. o Position soleil I + décalage I = position mécanique du moteur I. o Par défaut ces décalages sont à zéro. Fonctionnalités supplémentaires : o Mise en sécurité du panneau lors de grand vent. o Recherche automatique des décalages H et I en fonction de la position des moteurs et de celle du soleil (puissance du panneau), initialisation. Tous les éléments du système ont été choisis pour leur tenue aux écarts de température (composants électroniques) et leur résistance aux agressions extérieures, notamment à l'eau et au sable (moteurs étanches). Le dispositif est conçu également pour se mettre automatiquement au repos (panneau solaire horizontal) pour résister à tout phénomène météorologique violent (tempête, vent de sable, etc.) en offrant le moins de résistance possible au vent. La communication extérieure du dispositif se fait via un protocole Ethernet UDP L'alimentation du système est prévu via une batterie intégrée rechargeable et d'une autonomie de 4 heures. Cette batterie pourra être rechargée par secteur 110/230VAC. La batterie sera munie d'un étage anti décharge afin de la déconnecter automatiquement quand elle est déchargée. Une connexion directe au secteur sera installée pour les appareils devant fonctionner en continu et notamment dans le cas de fermes solaires. Le programme de supervision du dispositif sera du type multi plate-forme (Windows, Mac, Linux). Il permettra de piloter plusieurs trackers ou une ferme de trackers. L'exploitation des données issues du ou des trackers se fera par un logiciel conçu spécifiquement pour le système et cette technologie. L'ensemble des retours d'information d'un ou plusieurs trackers seront stockés dans une base de données de type MySQL (traçabilité). Possibilité serà donnée à un programme tiers d'accéder aux données collectées par le supervision. Chaque tracker sera composé de : 1. Une carte électronique comprenant : Un micro contrôleur Un GPS intégré ou non avec antenne déportée Une communication Ethernet Deux contrôleurs moteurs Deux roues codeuses via Bus CAN Un contrôleur d'alimentation Un contrôle de puissance du panneau solaire Tous ces composants sont spécifiques pour milieux hostiles 2. Un anémomètre 3. Quatre cellules 4. Deux moteurs 5. Une girouette 6. Une caméra solaire de précision REVENDICATIONS1. Dispositif de pilotage de panneau solaire de nouvelle technologie caractérisé en ce qu'il comporte un système électronique et informatique lui permettant une orientation très précise du panneau avec une erreur angulaire maximale de 0,05 degré. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'unité centrale de l'appareil exploite les données fournies par un GPS embarqué. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'unité centrale de l'appareil exploite les données fournies par des cellules solaires montées sur la voilure du panneau. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'unité centrale de l'appareil exploite les données fournies par une caméra solaire de précision embarquée et pointée sur le soleil. 5. Dispositif de pilotage de panneau solaire caractérisé en e qu'il permet le fonctionnement du panneau en milieux hostiles. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'unité centrale intègre les données fournies par un anémomètre. 7. Dispositif de pilotage de panneau solaire caractérisé en ce qu'il permet de gérer le fonctionnement de plusieurs panneaux solaires (notion de ferme solaire). 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il permet l'exploitation des données fournies par l'ensemble d'une ferme solaire et la gestion de son raccordement à un réseau électrique.