Brevet FR3020648A1 — publié le 20151106

La présente invention concerne un montage d'équipement constituant un module électrogène photovoltaïque, de longueur standard, adaptable sur le dessus des conteneur et de tout autre support relativement plans, qu'il s'agisse d'une plateforme au sol, d'un toit de logement préfabriqué, ou encore d'un plateau de remorque. Sa fmalité est de permettre de produire facilement, et en presque tout lieux, de l'énergie électrique par voie photovoltaïque, le cas échéant par mise en parallèle de plusieurs modules. Une perspective de production de 10 KW par module est actuellement envisageable. Une mise en réseau de plusieurs modules permet d'augmenter d'autant la puissance disponible. Les installations de production d'énergie électrique par voie photovoltaïque sont traditionnellement réalisées par assemblage et raccordement sur site approprié d'éléments approvisionnés de l'extérieur. Cela oblige à une forte qualification du personnel qui procède à la mise en oeuvre sur le lieu d'exploitation. Une fois ces installations montées, elles deviennent difficiles à déplacer. Par ailleurs, conteneurs, logements préfabriqués, ou plateaux roulants divers, sont extrêmement nombreux à travers le monde, et bien souvent situés en des endroits où les raccordements électriques sont inenvisageables, les approvisionnements en fluides énergétiques difficiles, alors que les besoins en énergie électrique sont réels : Chantiers mobiles, postes de surveillance isolés, camps de réfugiés, etc L'invention consiste à pré-assembler sur un châssis, le cas échéant formant coffre, tous les équipements permettant une production autonome d'énergie électrique par voie photovoltaïque. Sont inclus dans le montage : - un ou plusieurs panneaux de cellules photovoltaïques pouvant se déployer par pivotement sur un axe ou "glissement" sur des crémaillères, et inclinables en fonction de la localisation de leur installation. - une ou plusieurs batteries d'accumulateurs électriques, un onduleur dans l'hypothèse de la fourniture d'un courant électrique en mode alternatif, enfin les câblages électriques, le coffret de commande et les prises de courant sous la forme et dans la tension recherchée, tel le 220 volts "alternatif' ou encore le 5, 12 ou 24 volts "continu", par exemple. Le châssis, équipé des éléments ci-dessus, constitue un module transportable en conteneur, et se prêtant à une pose rapide sur tout ou sur une partie du dessus d'un conteneur ou de tout autre équipement au format d'un conteneur de largeur 8 pieds, ou toute surface de caractéristiques analogues, le cas échéant, pouvant être posé à même le sol par des accessoires ou réservations permettant assises ou ancrages, tels que trous de boulonnerie, anneaux d'accrochage de contreventements, appuis déportés, jambes d'appui de hauteur réglable, pattes de fixation ou patins supports, les uns ou les autres susceptibles d'être boulonnés. Enfin peuvent être incorporés dans le module des dispositifs d'assistance manuelle, mécanique ou électrique tant pour le réglage de l'inclinaison des panneaux que pour celui de leur orientation, le cas échéant automatique; en fonction de la position du soleil. Selon des modes particuliers de réalisations : - Le châssis peut éventuellement être doté d'un timon et d'un essieu en vue d'un déplacement routier, de flotteurs, de roues ou roulements, permettant une orientation en fonction de la course du soleil. - En milieu à fort risque d'enneigement, les panneaux sont équipés d'un dispositif de basculement à la verticale, de fonctionnement automatiquement ou non. Ce dispositif permet de faire tomber la neige des surfaces et permet aux panneaux de redevenir rapidement opérants. Les dessins annexés illustrant l'invention - La figure 1 présente une vue générale d'un châssis fixé sur un préfabriqué, en position d'ouverture, -La figure 2 présente un mode de réalisation de la partie inférieure du châssis, -La figure 3 présente en vue latérale, un module en position de transport ou stockage, -La figure 4 présente en vue latérale un module installé sur un conteneur, panneaux solaires déployés, -La figure 5 présente un mode de fixation du module, par sabots. En référence à ces dessins, le montage présenté comprend, insérés dans un châssis rigide (1), des panneaux photovoltaïques positionnés sur trois plateaux, articulés en tryptique par des charnières. Le panneau du centre (5) qui supporte les deux autres (6), est articulé autour d'un axe (2) permettant d'incliner l'ensemble au moyen d'un ou plusieurs bras dépliable (7), selon l'angle le plus favorable à l'ensoleillement. Est intégré au châssis, un coffre (11), métallique ou non, comprenant les batteries et tous les équipements utiles à l'exploitation de l'énergie produite, convertisseurs, onduleurs, etc. Tous ces éléments sont pré-câblés. Un dispositif de sabot (8-9-10), permet la solidarisation du montage avec son support d'utilisation (conteneur, préfabriqués ou autres), ou avec des éléments d'ancrages au sol. L'exemple proposé est bloqué par une vis à tête hexagonale, mais d'autres dispositifs de fixation, par clips, ou goupilles sont possibles. Lors des transports, du stockage, ou d'aléas météorologiques, les plateaux latéraux, sont refermés sur le plateau central, et l'ensemble est bloqué à l'horizontal, par goupille par exemple. Pour basculer en mode de production d'énergie, le panneau central (5) est incliné manuellement en fonction de l'ensoleillement, par un dispositif de leviers, intégrés au châssis. Les plateaux latéraux (6) sont ensuite déployés manuellement, pour venir se poser et se goupiller sur quatre glissières latérales (12), tirées de dessous le plateau principal. Ces glissières sont positionnées à intervalles réguliers. La manoeuvre achevée, tous les panneaux se trouvent alors dans un même plan, inclinés de façon favorable au positionnement du soleil (Fig.3). Pour optimiser le dispositif, une bonne orientation du support en fonction de sa localisation, s'impose. Une version « tout électrique » de la mise en oeuvre du dispositif est possible, permettant alors l'optimisation des angles en fonction de la course du soleil. Une version « panneaux solaires thermiques », pour le chauffage d'un élément habité, ou d'eau sanitaire, une option de ce dispositif. Selon le mode particulier de réalisation : -Le module se présente sous une apparence de coffre plat (1), constitué d'un cadre tôlé, raidi par des longerons (18) et des traverses (17). Il contient intérieurement le coffre à batteries (11), les éléments de productions d'énergie et, disposés sur 3 plateaux : les panneaux photovoltaïques. Les panneaux latéraux forment la partie supérieure de l'ensemble. -Sur les côtés du module, se trouvent des réserves, permettant un transport par élingues (3). Sous ce module, des emplacements sont disposés pour permettre à un engin de manutention de le soulever par le dessous. -Des ergots sur le dessus (4), et des réserves sous le dessous, permettent la superposition de modules, pour le transport, comme le stockage. Les deux extrémités du module comportent des « joues » (16). Celles-ci reçoivent l'axe qui supporte le plateau central. Ces joues sont pré-percées (15), afin de permettre une fixation simple et rapide, de différents éléments, tes que support d'antenne, de caméras, et/ou de projecteur d'éclairage de zone. -Les traverses (17) de la partie inférieure du module, sont percées (14), permettant la fixation de ce module sur support divers, tel qu'un châssis de camion, des flotteurs, ou même directement sur un essieu avec ajout d'un timon, etc. -Le plateau photovoltaïque central (5) est constitué d'un cadre métallique, qu'un axe (2) rend solidaire des joues du châssis (16). L'inclinaison est contrôlée et bloquée par un dispositif de bras de levage (7), qui prennent appuis sur le châssis. Ce plateau est recouvert de panneaux photovoltaïques, et comporte sous le dessous un ensemble de glissières (12), qui portent en position ouverte des plateaux latéraux. Ce plateau central comporte sur ses deux bords les plus longs, des charnières (13), permettant d'y articuler les plateaux latéraux. -Les plateaux latéraux (6) : De même constitution que le plateau central, sont cependant deux fois moins larges, afm de pouvoir se rabattre sur le plateau principal lors des transports et stockages, de limiter la prise aux vents et de garder une résistance mécanique de l'ensemble. En position ouverte, ils se posent sur les glissières sortant de dessous le plateau principal et s'y maintiennent, par des goupilles par exemple. Les manoeuvres de ces panneaux, s'effectue manuellement. Les équipements annexes, batteries d'une part, onduleurs et autres éléments de régulations d'électricité d'autre part, sont disposés dans des coffrets (11) fixés au châssis du module dont ils peuvent être désolidarisés pour être placés dans des emplacements facilement accessibles. Les panneaux photovoltaïques (5-6) : Le marché en comprend de nombreux modèles, et de 5 nombreux choix sont possibles en fonction des attendus des uns et des autres. Il en est de même pour les convertisseurs, onduleurs et autres dispositifs complémentaires. Le montage selon l'invention se prête à la production d'une énergie électrique silencieuse, en tout lieu et toute circonstance, d'où un intérêt écologique aussi bien qu'humanitaire pour les populations sans ressource énergétique, ou dont les approvisionnements en fluides peuvent être 10 difficiles : Chantiers mobiles, postes de surveillance ou d'observation isolés, militaires ou civiles camps de réfugiés Installations de pompage 15 Bases de recharge pour les batteries de la multitude d'équipement mobiles exploitées sur une zone isolée. Dispensaires et missions scientifiques, etc. Sites à forte contraintes réglementaires, non constructibles, classés, etc. (l'absence de construction dispense de tout permis de construire) 20 Territoires à forte contraintes fiscales Zones en risque de rupture d'approvisionnement énergétique en raison d'instabilité politique. Une production de 10 KW est envisageable, pour un module déployé sur un support au format conteneur de 20 pieds. Cette puissance est évidement décuplée proportionnellement au nombre de 25 modules mis en réseau : 100 KW pour 10 modules, etc. REVENDICATIONS1. Module électrogène photovoltaïque pré-équipé, comportant un châssis équipé de tous les équipements permettant une production autonome d'énergie électrique par voie photovoltaïque, d'au moins un panneau solaire et d'un moyen de solidarisation au support, caractérisé en ce que le moyen de solidarisation avec un support est un dispositif de sabot. 2. Module électrogène photovoltaïque pré-équipé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le châssis est doté d'un timon et d'un essieu en vue d'un déplacement routier et/ou de flotteurs, de roues ou roulements, permettant une orientation en fonction de la course du soleil. 3. Module électrogène photovoltaïque pré-équipé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au moins un panneau solaire, est équipé d'un dispositif de basculement à la verticale, de fonctionnement automatique ou non, permettant de faire tomber la neige et de rendre les panneaux rapidement opérants. 4. Module électrogène photovoltaïque pré-équipé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins un panneau solaire soit positionné sur trois panneaux plateaux articulés par des charnières. Le panneau central (5) est articulé autour d'un axe (2), permettant d'incliner l'ensemble au moyen d'un ou plusieurs bras dépliables (7) selon l'angle le plus favorable à l'ensoleillement, les plateaux latéraux étant rabattables sur le plateau central pour le transport, le stockage et la protection 5. Module électrogène photovoltaïque pré-équipé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module comporte des ergots sur le dessus et des réserves sous le dessous, afin de superposer le modèle pour le stockage et le transport. 6. Module électrogène photovoltaïque pré-équipé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orientation des panneaux se fait électriquement.