Brevet FR3005536A1 — publié le 20141114

Dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique pour une porte de manutention La présente invention est relative à un dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique pour une porte de manutention à rideau souple. Lorsque l'on réalise un système industriel entrainant une charge mécanique par le 10 biais d'une motorisation électrique en courant alternatif, nous constatons deux cas de fonctionnement possibles à savoir : Le premier cas de fonctionnement est caractérisé par le fait que c'est la motorisation électrique qui entraine la charge mécanique, le système est alors consommateur d'énergie électrique ; e deuxième cas de fonctionnement est caractérisé par le fait que c'est la charge mécanique qui entraine la motorisation électrique, le système est alors producteur d'énergie électrique. A ce jour, il existe plusieurs solutions envisageables concernant le mode de commande des motorisations électriques d'un système industriel à savoir : La première solution fait appel à des contacteurs inverseurs permettant de 25 restituer au réseau d'alimentation l'énergie lorsque le système est producteur d'énergie. Le bilan de consommation énergétique de ces systèmes est positif mais présente l'inconvénient de ne pas pouvoir stocker cette énergie pour permettre une utilisation du système par exemple en cas de coupure électrique de l'alimentation. 0 La deuxième solution fait appel à des appareils dits « à variation de fréquence » qui sont en général constitués d'un premier étage de redressement de la tension alternative en tension continue et d'un second étage de transformation en tension acceptable continue en tension 35 alternative pour des moteurs à courant alternatif avec une possibilité de modifier la fréquence de sortie. Cette solution, lorsque le moteur est entrainé par la charge, ne permet pas de renvoyer la production d'énergie sur le réseau d'alimentation électrique et de stocker l'énergie pour une utilisation ponctuelle du système. Egalement cette solution présente un 40 rendement assez faible sur le plan énergétique pour être adapté à des applications telles que sur des portes de manutention à forte fréquence d'ouverture et de fermeture du rideau souple. Le dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique 45 suivant la présente invention à pour objet d'une part de stocker l'énergie des décélérations d'un système électromécanique et d'autre part de restituer cette énergie au moment de l'accélération suivante dudit système électromécanique 20 lors des déplacements entre une position d'ouverture et de fermeture du rideau souple d'une porte de manutention. Le dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la présente invention est constitué d'une interface de gestion raccordée d'une part à un variateur de fréquence et d'autre part à une carte logique de commande assurant le pilotage de l'ouverture et de la fermeture du rideau souple d'une porte de manutention, ledit interface de gestion comportant au moins deux condensateurs de puissance reliés au réseau par l'intermédiaire d'un premier branchement parallèle puis relié au réseau au moment de l'exploitation de 10 l'énergie par un branchement en série afin de permettre de stocker l'énergie provenant des décélérations et de restituer cette énergie au moment soit de l'accélération suivante lors de l'ouverture du rideau souple soit en cas de panne pour assurer l'ouverture suffisante dudit rideau souple de la porte de manutention. Le dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la présente invention comprend une interface de gestion comportant un transistor de puissance permettant la régulation en tension. 20 Le dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la présente invention comprend un variateur de fréquence comportant une entrée d'alimentation qui est connecté au réseau d'alimentation en courant alternatif mono ou triphasé, un pont de redressement de la tension alternative en une tension continue, et un système transistorisé permettant de retransformer le 25 courant en trois phases alternatives. Le dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la présente invention comprend un variateur de fréquence comportant des bornes de branchement permettant le raccordement d'un moteur électrique 0 appartenant à une porte de manutention pour assurer les déplacements entre une position d'ouverture et une position de fermeture d'un rideau souple. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre [invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Figure 1 est une vue schématique de principe représentant un variateur de fréquence utilisé dans le procédé de fonctionnement du dispositif de récupération, 40 de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la présente invention. Figure 2 est une vue schématique illustrant l'interface de gestion du dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la présente invention. 45 On a montré en figures 1 et 2 un dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique 10 qui est constitué d'un interface de gestion 1G raccordé aux bornes de sortie du réseau continu 13 d'un variateur de fréquence VF. Le variateur de fréquence VF comporte une entrée d'alimentation 1 1 du système qui est connecté au réseau d'alimentation en courant alternatif mono ou triphasé. Le variateur de fréquence VF comprend un pont de redressement 12 de tension alternative en une tension continue. 0 Le variateur de fréquence VF comporte un système transistorisé 14 permettant de retransformer le courant en trois phases alternatives. Le variateur de fréquence VF est constitué de borne de branchement 15 permettant le raccordement d'un moteur électrique, non représenté appartenant à une porte de manutention pour assurer les déplacements entre une position d'ouverture et une position de fermeture d'un rideau souple. Le variateur de fréquence VF comprend un élément de filtrage et d'alimentation 6 du système de ventilation et de commande du dispositif de récupération, de 20 stockage et de restitution de l'énergie électrique 10. L'interface de gestion 1G comporte deux condensateurs de puissance Cl, C2 dont la capacité est suffisante pour assurer une alimentation de secours en cas de panne de la porte de manutention et permettre une ouverture du rideau souple. 2 Les deux condensateurs Cl, C2 de l'interface de gestion 1G sont reliés au réseau par l'intermédiaire d'un premier branchement parallèle puis relié au réseau au moment de l'exploitation de l'énergie par un branchement en série. 0 La régulation en tension est assurée par un transistor de puissance T L'interface de gestion 1G est raccordé à une carte logique de commande CC relié au système de commande d'ouverture et de fermeture de la porte de manutention. Ainsi, l'interface de gestion 1G doit être capable de fonctionner de manière indépendante et de prendre des décisions de fonctionnement en fonction des fluctuations de tensions observable sur le réseau de courant continu interne au variateur de fréquence VF. 40 Le niveau de tension U de fonctionnement normal du réseau continue est fixé par l'alimentation électrique à travers le pont de redressement 12 du variateur de fréquence VF. 45 Fonctionnement de l'interface de gestion 1G Lors de l'ouverture du rideau souple de la porte de manutention : L'interface de gestion IG doit maintenir une tension U + k tant qu'il y a de l'énergie de secours, ce qui permet de bloquer le pont de redressement 12 du variateur de fréquence VF en amont. « k étant le supplément de tension à celle délivrée par le réseau ». Pour connaitre l'état d'ouverture du rideau souple de la porte de manutention, l'information de montée du rideau 0 souple est prise au niveau du contact de demande d'ouverture (sens de rotation) qui est câblée sur l'entrée du variateur de fréquence VF. Lors de la fermeture du rideau souple de la porte de manutention 1 :nterface de gestion 1G doit analyser la tension U + k + f et basculer en mode de rechargement des condensateurs Cl et C2. Pour connaitre l'état d'ouverture du rideau souple, l'information de descente dudit rideau est prise au niveau du contact de demande de fermeture (sens de rotation) qui est câblée sur l'entrée du variateur de fréquence VF. « f étant le 20 supplément de tension à celle délivrée par le réseau ». Lors de l'arrêt en position basse dL rideau souple de la porte manutention : 25 On note que si le temps de rechargement n'est pas suffisant lors de l'arrêt alors l'information de fin de course bas basculera automatiquement l'interface de gestion 1G en position de charge. Le dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique 0 10 suivant la présente invention permet de stocker l'énergie de décélérations et de restituer cette énergie au moment soit de l'accélération suivante lors de l'ouverture du rideau souple, soit en cas de panne pour assurer l'ouverture suffisante dudit rideau souple de la porte de manutention. II doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple, et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent. 40 REVENDICATIONS1. Dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique provenant des décélérations d'un système électromécanique tel qu'un rideau souple d'une porte de manutention, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un interface de gestion (IG) raccordé d'une part à un variateur de fréquence (VF) et d'autre part à une carte logique de commande (CC) assurant le pilotage de l'ouverture et de la fermeture du rideau souple d'une porte de manutention, ledit interface de gestion (IG) comportant au moins deux condensateurs de puissance (Cl, C2) reliés au réseau par l'intermédiaire d'un premier branchement parallèle puis relié au réseau au moment de l'exploitation de l'énergie par un branchement en série afin de permettre de stocker l'énergie provenant des décélérations et de restituer cette énergie au moment soit de l'accélération suivante lors de l'ouverture du rideau souple soit en cas de panne pour assurer l'ouverture suffisante dudit rideau souple de la porte de manutention. 2. Dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface de gestion (IG) comporte un transistor de puissance (T1) permettant la régulation en tension. 3. Dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le variateur de fréquence (VF) comporte une entrée d'alimentation (11) qui est connecté au réseau d'alimentation en courant alternatif mono ou triphasé, un pont de redressement (12) de la tension alternative en une tension continue, un système transistorisé (14) permettant de retransformer le courant en trois phases alternatives. 4. Dispositif de récupération, de stockage et de restitution de l'énergie électrique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le variateur de fréquence (VF) comporte des bornes de branchement (15) permettant le raccordement d'un moteur électrique appartenant à une porte de manutention pour assurer les déplacements entre une position d'ouverture et une position de fermeture d'un rideau souple.40