Brevet FR3019626A1 — publié le 20151009

La présente invention concerne l'intégration complète d'une électronique de charge et de contrôle de courant alimenté à partir d'un panneau solaire avec une batterie et des systèmes d'éclairages associés pour permettre une utilisation complétement autonome de l'installation. L'invention concerne également un ensemble compact d'éclairage ou d'alimentation basse tension comportant tous les composants nécessaires à son bon fonctionnement. L'ensemble pouvant être livré complet ou en kit avec un montage extrêmement simple sans outillages particuliers. Dans le domaine de l'éclairage individuel on connait une multitude de lampadaires alimentés à partir du réseau électrique d'alimentation jusque au poteau du lampadaire .Ces systèmes nécessitent des coûts d'installation élevés du fait des travaux nécessaires pour l'arrivée du courant. L'état de la technique connait par ailleurs de nombreux systèmes d'éclairage solaire équipés de panneaux solaires et de batterie rechargeables. L'énergie solaire captée par tes panneaux est utilisée pour recharger les batteries. Les batteries permettent d'alimenter le système d'éclairage du lampadaire en cas de besoin. Par exemple le document FR 2 981 730 divulgue ce type d'installation d'éclairage pour laquelle les cellules solaires ainsi que les batteries sont intégrées à l'intérieur du mât. Ce genre d'installations très couteuses est réservé à des utilisations urbaines et elles ne sont pas adaptées à des utilisations domestiques. D'autres systèmes d'éclairage solaires pour des utilisations domestiques et grand public sont commercialisés mais soit on retrouve des ensembles compacts dits nomades de très faibles puissance d'éclairage et plutôt destinés à du balisage d'allées ou d'autres systèmes plus puissants ne proposant pas un niveau d'intégration permettant un usage complétement autonome ou nécessitant de la part de l'utilisateur un assemblage ou une implantation autonome difficile à réaliser. Il existe donc un besoin de système d'éclairage solaire ou de système d'alimentation autonome de courant basse tension comprise entre 6 et 24 volts présentant un ensemble compact de puissance modulable et pouvant être positionné facilement à différents endroits. Pour ce faire la présente invention se rapporte à un dispositif caractérisé par l'intégration complète et compacte sur un seul support commun de tous les composants nécessaires à un éclairage autonome ou à une alimentation basse tension pour alimenter par exemple des automatismes ou activer la recharge d'appareils multimedia. Ce dispositif d'intégration comporte un support unique réalisé en matériau rigide tel que l'acier inoxydable ou tout autre matériau rigide. Ce support unique est apte à recevoir sur une première face positionnée vers l'extérieur présentant un angle de 30° à 60° par rapport à l'axe vertical, le panneau solaire de dimension et de puissance standard. La fixation du panneau sur le support unique pouvant être assurée par des vis ou des clips suivant le modèle retenu. Ce support unique possède un premier retour cambré vers l'intérieur destiné à supporter la batterie standard de puissance variant de 1 à 18 ampère-heure suivant le modèle retenu. La batterie est reliée directement au dispositif de charge et de contrôle de courant intégré sur le dessus de cette batterie. La liaison électrique entre le panneau solaire et la carte contrôle de charge, de très faible distance, est assurée par un câble dont l'extrémité présente un connecteur directement connectable sur la dite carte. La partie inférieure du support unique présente à son extrémité inférieure deux retours successifs permettant d'une part grâce aux évidements réalisés et avec la combinaison d'un coller de serrage de venir fixer suivant l'orientation la plus optimisée la tôle directement sur un tube cylindrique de diamètre variant de 30 à 50 mm et d'autre part sous la partie inférieure et avec l'aide de trous lisses ou taraudés de venir fixer les projecteurs standards d'éclairage de type LED de flux lumineux pouvant varier de 200 à 5000 lumens suivant les modèles retenus. Ces projecteurs peuvent être remplacés par des sorties de type allume cigare pour alimenter toute sorte de matériel ou d'automatismes. Enfin ce support unique présente sur sa partie supérieure un retour cambré à environ 60° permettant de venir bloquer un carter de protection dans cette zone et empêcher la projection d'eau sur les composants intérieurs au carter. Ce carter est fixé également sur le support unique et peut maintenir la batterie en sa position définie. Bien sûr le projecteur ou les autres composants d'alimentation de type allume cigare par exemple sont reliés par des fils souples ou faisceaux dont le cheminement est optimisé par des trous réalisés sur la tôle support pour permettre la fixation de ces fils ou faisceaux. Ainsi ce support unique permet de proposer un ensemble autonome très compact d'éclairage ou d'alimentation basse tension. La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée qui suit en regard des dessins annexés dans lesquels. >La figure 1 est une représentation schématique de l'ensemble d'éclairage ou d'alimentation autonome dans lequel le support unique permettant l'intégration est présent. >La figure 2 est une vue de côté du support unique avec les composants intégrés. >La figure 3 est une vue en perspective du support unique réalisé en tôle. >La figure 4 est une vue de dessus présentant le système de fixation sur le mât. >La figure 5 est une vue de côté présentant le système de fixation sur le mât. >La figure 6 est un schéma de branchement des fils sur la carte électronique. La figure 1 illustre un ensemble d'éclairage ou d'alimentation basse tension (10) entièrement autonome alimenté par un panneau solaire, comprenant un panneau solaire (11) de taille et de puissance adaptée à l'ensemble d'éclairage ou de production de courant basse tension souhaité. Ce panneau étant fixé dans un mode d'utilisation préférentiel sur un support unique (12) apte à recevoir ce panneau solaire soit par fixation directe à l'aide de boulons (13) ou d'un système de clips non représenté sur la figure. Ce support unique (12) supportant le panneau solaire permet l'inclinaison du dit panneau (11) par rapport à la hauteur du soleil appelé aussi position en élévation dans la position optimum désirée. L'orientation par rapport à la position latérale du soleil, appelée position en azimut, est également réglable à la mise en place par rotation autour de Y,Y'. Cette rotation est possible par rotation du support unique (12) par rapport au mât (14) et au système de fixation de type colliers de serrage (non représenté). Ce support unique comporte également d'une part une face (15) destinée à recevoir l'ensemble intégré comprenant l'électronique avec la batterie (20) et d'autre part une face (16) destinée à supporter les appareils d'éclairage (17) ou de connexion pour alimenter les appareils prévus à être alimentés comme par exemple des automatismes de portails ou des postes de recharge d'appareils de type téléphone portable ou autres. Les systèmes de branchement entre les différents composants ne sont pas représentés sur cette figure mais seront décrits tout au long de la description qui va suivre. L'ensemble intégré carte et batterie est maintenu et protégé par un carter (18) venant se fixer sur le support unique (12). La figure 2 présente une vue de côté du support unique (12) avec l'intégration de toutes les zones ou surfaces nécessaires pour la mise en place de tous les composants utilisés pour le fonctionnement du système permettant de proposer un système autonome complet et compact. A cet effet ce support unique (12) possède une face extérieure (21) orientée suivant un angle al compris entre 30° et 60° et destiné à recevoir le panneau solaire (11) de type amorphe, mono ou poly cristallin. Ce panneau est fixé d'une manière préférentielle à l'aide de vis ou boulons équipés d'écrous à serrage manuel et traversant le support (12) grâce aux trous (22) (visibles sur la figure 3). Bien sûr si nécessaire la fixation peut également être effectuée à l'aide de profilés ou clips standard (non représentés). Ce support unique (12) possède un retour cambré (15) destiné à supporter la batterie (20) équipée sur le dessus du système de contrôle de charge et de gestion des courants nécessaires au bon fonctionnement des éclairages ou des autres systèmes utilisant un courant basse tension. Le retour cambré (15) possède un ajour (24) (visible sur la figure 3) avec plusieurs fonctions. La première fonction de cet ajour (24) est la réalisation d'un bord (25) permettant de faire une butée en combinaison avec l'extrémité du mât (14) lors de l'assemblage de l'ensemble autonome (10) sur ce mât (14). La deuxième fonction nécessaire dans le cas d'une réalisation en tôle est de permettre le dégagement de la matière pour réaliser le cambrage d'une zone (30) sensiblement perpendiculaire au mât (14) et possédant une forme de découpe (26) capable de coopérer avec la forme extérieure du mât (14). Cette forme est de préférence cylindrique d'un diamètre de 30 à 50 mm mais peut être de toute autre forme capable de maintenir l'ensemble autonome (10). Le retour cambré (15) est prolongé par une zone pliée (27) sensiblement parallèle au mât (14). Cette zone possède des trous (28) (visibles sur la figure 3) aptes à recevoir un collier de serrage servant à l'immobilisation de l'ensemble autonome (10) sur le mât (14). Enfin ce support unique (12) possède un retour cambré (16) réalisé à 90° par rapport à la face (27) et sensiblement parallèle à la zone (30) et possédant la même forme découpée apte à recevoir le mât (14). Des trous lisses ou taraudés (31) sont prévus sur cette zone pour permettre la fixation des dispositifs utilisés pour l'éclairage (17) ou tout autre système d'alimentation électrique basse tension. Ce même support unique possède à son autre extrémité un retour (32) avec un angle inférieur à 60° permettant de retenir le carter et d'empêcher toute projection d'eau à l'intérieur du carter. La figure 3 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation en tôle du support unique (12) permettant de mieux visualiser les formes et les détails explicités suivant la figure 2. Ce support unique (12) est de manière préférentielle réalisé en acier ou en matière aluminium revêtue mais peut être également réalisé par un procédé de moulage ou de thermoformage avec un matériau plastique rigide ou les formes seront adaptées pour obtenir les fonctions déjà explicitées. Ce support (12) réalisé en pièce plastique peut également intégrer la fonction du carter, réunissant le support (12) et le carter (18) en une pièce unique. Comme représenté sur la figure 4 le support unique (12) est fixé directement sur le mât (14) à l'aide d'un collier (33) venant encercler le mât (14). L'immobilisation finale étant réalisée par le serrage manuel d'écrous type papillon (34) sur le collier (33). Le carter de protection de l'ensemble batterie et électronique de gestion du courant pouvant être immobilisé par ce même collier (33). Il est à noter que lorsque le collier est légèrement desserré l'orientation de la tôle suivant a2,a3 peut être effectuée sans difficultés et sans outillage. Sur la figure 5 on voit clairement le carter (18) fixé par le collier (33) et les écrous (34) d'une part et maintenu en position par le pli (32). De plus ce carter (18) possède une forme adaptée permettant de maintenir la batterie et son électronique dans une position définie et d'éviter toute projection d'eau. La figure 6 représente l'ensemble batterie (20) avec la carte de contrôle de charge et de gestion du courant nécessaire pour les appareils de type éclairage ou tout autre appareil électrique basse tension. Pour cela et compte tenu de l'ensemble intégré complet le fil d'alimentation (35) du panneau solaire (11) est livré à sa juste longueur avec un connecteur permettant une connexion rapide sur la carte sans aucun outillage. De même les fils (36) d'alimentation des appareils à connecter sont livrés à leur juste longueur et possèdent les connecteurs nécessaires à un branchement rapide sans outillage. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'intégration de tous les composants nécessaires au fonctionnement d'un système compact et autonome d'éclairage ou d'alimentation basse tension. REVENDICATIONS1/ Dispositif d'intégration d'un système d'éclairage solaire autonome caractérisé en ce que un support unique permet de supporter le panneau solaire , la batterie et son électronique de charge intégrée, le projecteur d'éclairage et le système de fixation sur un mât ou un tube standard. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support unique peut être orienté par rapport à l'axe vertical dans toutes les positions désirées en desserrant les écrous de fixation présents sur le collier de serrage. 3/ Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que toutes les câbles et faisceaux sont pré-câblés avec les connecteurs permettant une connexion sans outillage particulier. 4/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support unique est réalisé en tôle d'acier revêtue ou dans tout autre matériau rigide. 5/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support unique est une pièce en plastique rigide réalisée par un procédé de moulage (ou thermoformage)