Brevet FR3036129A1 — publié le 20161118

L'invention concerne un dispositif de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation de type volet roulant ou battant, brise soleil, stores, store banne, etc..., comportant des moyens d'entrainement comprenant un moteur électrique à courant continu basse tension, inférieur à 30 volts, et des moyens d'alimentation électrique principale dudit moteur, ces moyens d'alimentation comportant au moins une batterie reliée au moteur et des moyens de rechargement de la ou des batteries. L'invention concerne encore un procédé d'alimentation en énergie électrique d'un tel dispositif. La présente invention concerne le domaine des dispositifs de fermeture de bâtiment, tels que volets roulants ou battants, mais aussi celui des dispositifs d'occultation de type brise soleil, store, store banne, etc. De manière à faciliter la compréhension de la présente invention, il sera plus particulièrement fait référence aux volets roulants, notamment pour l'exposé du problème posé. Ainsi, il est de plus en plus courant d'équiper les bâtiments de dispositifs de fermeture de type volet roulant pourvu de moyens d'entrainement à moteur électrique. A ce propos, il est très fréquent de faire appel à un moteur asynchrone de type monophasé, dont l'alimentation est assurée par son raccordement au réseau d'alimentation générale du bâtiment. Le problème que posent généralement de tels volets roulants à commande électrique réside dans l'impossibilité d'assurer leur manoeuvre en cas de coupure du réseau d'alimentation générale. La solution pour répondre à ce problème consiste à équiper ces volets roulants d'une commande de secours manuelle. En 30 somme, l'utilisateur dispose d'une manivelle par l'intermédiaire de laquelle il lui est possible d'ouvrir ou de fermer un volet roulant. En règle générale une telle manivelle n'est pas à demeure sur le volet, de sorte que l'utilisateur doit tout d'abord 35 retrouver sa manivelle avant de pouvoir commander l'ouverture ou la fermeture du volet bloqué pour absence de courant. Par 3036129 2 ailleurs, cette commande manuelle s'avère très souvent laborieuse, car non optimisée en matière de démultiplication de mouvement, notamment en raison de l'interposition du moteur et de son réducteur agissant sur l'arbre d'enroulement du volet 5 roulant. D'ailleurs, certaines commandes de secours manuelles nécessitent, au préalable, une opération de débrayage pour dissocier le moteur du tube d'enroulement avant de pouvoir agir manuellement sur ce dernier. 10 L'ensemble s'avère, de ce fait, très complexe et non optimisé comme déjà indiqué plus haut. La solution à ce problème a consisté à équiper de tels volets roulants d'une alimentation autonome sous forme de batterie, elle-même alimentée par un générateur de courant 15 autonome de type panneau photovoltaïque. Un panneau photovoltaïque peut pré équiper un caisson de volet roulant destiné à la rénovation consistant à poser ce caisson dans l'encadrement d'une porte ou fenêtre, extérieurement à l'habitation. Dans ce cas, ce caisson de volet 20 roulant et son panneau photovoltaïque associé sont visibles extérieurement et donc exposés au rayonnement solaire. A l'inverse, dans le cas d'une construction neuve, l'installation d'un tel panneau solaire en cas de caisson de volet roulant intégré à la maçonnerie ou rapporté du côté interne contre cette 25 dernière pose davantage de problèmes. Dans ce cas, il faut installer ce panneau photovoltaïque en façade, voire en toiture du bâtiment, sans compter qu'il faut assurer son raccordement aux équipements électriques du volet roulant. De plus, qu'ils soient associés aux caissons de volets roulants ou rapportés extérieurement à la construction, ces panneaux photovoltaïques constituent, très souvent, une gêne esthétique. Par ailleurs, de tels volets roulants autonomes imposent 35 l'usage de batteries suffisamment dimensionnées pour répondre à des commandes du volet roulant sur une longue durée, de l'ordre 3036129 3 de 30 jours sans alimentation. En effet, il est nécessaire d'assurer le fonctionnement de ces volets roulants, notamment en hiver où, selon les régions, les périodes d'ensoleillement sont très espacées, limitant ou empêchant le rechargement de ces 5 batteries au travers des panneaux solaires photovoltaïques. De plus pendant cette saison, les volets exposés au nord ne sont que très rarement exposés au soleil. A cela, il faut ajouter que seuls des volets roulants de certaines dimensions, c'est-à-dire nécessitant un moteur d'une 10 puissance réduite, peuvent être conçus avec une telle alimentation autonome. C'est dans le cadre d'une première démarche inventive que l'on a cherché à combiner les avantages d'une alimentation par le réseau de ces volets roulants, c'est-à-dire indépendamment de 15 tout générateur électrique photovoltaïque et ceux résultant d'un fonctionnement autonome, à savoir un volet roulant ou autre dispositif de fermeture et/ou d'occultation dont la commande motorisée est possible même en cas de coupure de l'alimentation réseau. 20 Ainsi, on a pris conscience qu'une telle coupure du réseau d'alimentation générale d'une habitation n'est souvent que de courte durée : d'une à deux heures, voire tout au plus de 2 ou 3 jours. Finalement, cette durée n'a rien à voir avec celle à laquelle doit satisfaire l'autonomie des batteries alimentées 25 par panneaux solaires. En rappelant que cette autonomie doit être de l'ordre de un mois, en raison du risque de manque d'ensoleillement et donc d'exposition de ces panneaux au rayonnement solaires en période hivernale. C'est dans la continuité de cette démarche inventive que 30 l'on a pensé assurer le fonctionnement d'un moteur d'entrainement de volet roulant ou autre dispositif de fermeture et/ou d'occultation par batterie rendant possible la manoeuvre de ce dispositif même en cas de coupure du réseau d'alimentation électrique générale d'un bâtiment, mais que le rechargement de cette ou ces batteries soit assuré par ce réseau. 3036129 4 En somme, en étant alimenté par le réseau, le rechargement des batteries est totalement indépendant des conditions d'ensoleillement, mais, sachant qu'une coupure de réseau d'alimentation d'une habitation ne peut être que de courte 5 durée, l'autonomie des batteries peut être finalement très faible. Surtout, si l'on prend en compte que la durée de commande d'ouverture ou de fermeture d'un volet roulant est de l'ordre de 30 secondes, alors que le temps de charge de ces batteries peut 10 s'étendre sur plusieurs heures en raison de l'espacement des commandes d'ouverture ou de fermeture, l'invention permet d'assurer le fonctionnement de dispositifs d'occultation et/ou de fermeture de plus grande dimension, nécessitant davantage de puissance. Il convient de rappeler qu'à ce jour, il est usuel de 15 n'équiper que les volets roulants d'une puissance jusqu'à 30 watts avec des moyens d'alimentation autonome de type batterie plus panneau solaire. La solution selon l'invention répond également favorablement au problème de l'alimentation d'un moteur à 20 courant continu dont peuvent être équipés ces dispositifs de fermeture bâtiment et/ou d'occultation. En effet, raccorder un tel moteur à courant continu au réseau d'alimentation générale de tension de l'ordre de 220-230 volts nécessite l'usage de composants électroniques dimensionnés 25 pour convertir la tension réseau en une tension utile pour le moteur dont le courant nominal de fonctionnement est entre 10 et 100 fois plus important au courant de recharge de batteries. Cette recharge peut se faire sur une durée entre 10 et 100 plus longue en comparaison au temps de fonctionnement d'un moteur 30 d'un dispositif de fermeture. Contrairement, ces batteries sont tout à fait capables de délivrer un courant d'une intensité importante sur le laps de temps très court de la manoeuvre d'un volet roulant, par exemple, ou autre dispositif de fermeture et/ou d'occultation. 35 Finalement, l'invention réside dans le fait d'avoir imaginé que l'alimentation principale d'un tel dispositif de fermeture 3036129 5 et/ou d'occultation soit assurée par des batteries elles-mêmes alimentées par le réseau d'alimentation électrique général de l'habitation, de sorte que cette solution permette, à la fois, de répondre aux problématiques suivantes : 5 Garantir le fonctionnement du dispositif de fermeture et/ou d'occultation en cas d'interruption temporaire de l'alimentation réseau ; Garantir le fonctionnement de ce dispositif de fermeture et/ou d'occultation même en cas de manque 10 d'ensoleillement prolongé ; - Eviter les moyens habituellement complexes de commande de secours qu'ils soient mécaniques ou électriques ; - Assurer le fonctionnement de dispositif de 15 fermeture et/ou d'occultation de puissance plus importante, même en cas de coupure réseau ; Permettre l'usage de composants électroniques moins onéreux pour l'alimentation d'un moteur d'entrainement à courant continue. 20 On remarquera d'ailleurs que l'interposition de batteries entre le réseau et les moyens moteurs rend quelque peu indépendant le fonctionnement du dispositif de fermeture et/ou d'occultation des caractéristiques de l'alimentation du réseau. Plus particulièrement, si l'on suppose cette alimentation 25 réseau de type basse tension 12 ou 24 volts, une alimentation directe par le réseau des moyens moteurs d'un tel dispositif de fermeture et/ou d'occultation, sans passer par des batteries, nécessiterait un câblage à forte section de cuivre pour être en mesure de délivrer un courant d'intensité suffisante, compte 30 tenu des pertes en ligne et du courant nominal de fonctionnement du moteur, lors des manoeuvres de ce dispositif de fermeture et/ou d'occultation. Contrairement, les batteries étant susceptibles d'être chargées sur un laps de temps relativement long, leur courant 3036129 6 d'alimentation peut être réduit permettant un raccordement électrique avec des un câble de plus faible section. Ainsi, l'invention concerne un dispositif de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation solaire de type volet roulant ou 5 battant, brise soleil, store, store banne ou similaire comportant, un moteur électrique à courant continu basse tension inférieure à 30 volts et des moyens d'alimentation électrique principale dudit moteur comprenant au moins une batterie reliée audit moteur caractérisé par le fait qu'il comporte encore des 10 moyens de rechargement de la ou des batteries pourvues de moyen de raccordement du secteur d'alimentation d'un bâtiment. L'invention concerne encore un procédé d'alimentation en énergie électrique dans un dispositif de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation solaire, tel que volet roulant ou battant, 15 brise soleil, store, store banne ou similaire, comportant un moteur électrique à courant continu basse tension inférieure à 30 volts et des moyens d'alimentation électrique principale dudit moteur comprenant au moins une batterie reliée audit moteur, caractérisé par le fait qu'on alimente ledit moteur 20 électrique à courant continu par l'intermédiaire de la ou des batteries et on recharge la ou les batteries au travers du secteur d'alimentation d'un bâtiment. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre se rapportant à la figure unique 25 ci-jointe illustrant, de manière schématisée, plusieurs dispositifs de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation solaire conformes à l'invention et mettant en oeuvre le procédé selon cette dernière. Ainsi, sur cette figure unique, il est illustré, de manière 30 schématisée, un volet roulant 1, un portail pivotant 2, un store banne 3, tous équipés d'un moteur 4 de type à courant moteur continu et basse tension, inférieure à 30 volts, pour, selon le cas, l'enroulement ou le déploiement du volet roulant 1, l'ouverture ou la fermeture du portail 2, le déploiement et 35 le repliement du store banne 3. A ce propos, un moteur 4 agit au travers de moyens d'entrainement appropriés, selon le cas sur le 3036129 7 tube d'enroulement du volet roulant 1, le bras de manoeuvre du portail 2 et le tube d'enroulement du store 3. Quel que soit le dispositif de fermeture et/ou d'occultation 1, 2, 3, il comporte des moyens d'alimentation 5 électrique principale 5 du moteur 4, lesquels moyens d'alimentation électrique principale 5 sont constitués par une ou plusieurs batteries 6, sachant que ce dispositif 1, 2, 3 comporte encore des moyens de rechargement de la ou des batteries 6 pourvues de moyens de raccordement 7 au secteur 10 d'alimentation 8 du bâtiment dont est équipé ledit dispositif 1, 2, 3 Ainsi, si le réseau secteur 8 est en 220-230 volts, alternatif, les moyens d'alimentation 5, au-delà des moyens de raccordement au secteur 7, pourront se présenter sous forme d'un 15 transformateur et d'un redresseur de courant pour une alimentation en courant continu basse tension des batteries. Plus simplement, les moyens d'alimentation pourront prendre la forme d'un pont réducteur constitué de composants électroniques simples, connus par l'homme du métier, pour assurer une 20 alimentation et un rechargement à puissance réduite de la ou des batteries. A supposer que le réseau d'alimentation secteur d'un habitat ou d'un local quelconque soit de type basse tension 12 ou 24 volts, alternatif, ces moyens d'alimentation, raccordés au 25 secteur seront constitués, par exemple, d'un simple redresseur de courant. On comprend, évidemment, au vu de ce qui précède, qu'en raccordant, d'une part, la ou les batteries au secteur d'alimentation 8 d'un bâtiment, ceci par l'intermédiaire desdits 30 moyens d'alimentation 5 et, d'autre part, en assurant l'alimentation en énergie électrique du moteur au travers, exclusivement, de cette ou ces batteries, non seulement on est assuré du rechargement constant des batteries, indépendamment des conditions d'ensoleillement extérieur, mais, en outre, d'une 35 autonomie suffisante pour garantir le fonctionnement d'un moteur pendant la durée d'une éventuelle coupure de l'alimentation 3036129 8 réseau qui, faut-il le rappeler, est systématiquement de courte durée. La solution et le procédé selon l'invention permettent, également, d'assurer une autonomie de fonctionnement de 5 dispositifs de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation de plus forte puissance en comparaison avec le passé, ceci sans qu'il soit nécessaire d'équiper de tels dispositifs de manoeuvre de secours complémentaire. Au surplus, l'alimentation d'un moteur en courant continu 10 par des batteries, elles-mêmes raccordées au secteur, permet de s'affranchir de composants électroniques dimensionnés pour convertir la tension réseau en une tension utile pour le moteur dont le courant nominal de fonctionnement est entre 10 et 100 fois plus important au courant de recharge de batteries. Ce 15 rechargement est susceptible de se faire sur une durée bien plus longue (plusieurs heures) en comparaison au temps de commande ou de manoeuvre d'un dispositif de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une 20 réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. 25 REVENDICATIONS1.Dispositif de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation 5 solaire (1, 2, 3), de type volet roulant ou battant, brise soleil, store, store banne ou similaire comportant, un moteur (4) électrique à courant continu basse tension inférieure à 30 volts et des moyens d'alimentation électrique principale (5) dudit moteur (4) comprenant au moins une batterie (6) reliée 10 audit moteur (4), caractérisé par le fait qu'il comporte encore des moyens de rechargement de la ou des batteries (6) pourvues de moyen de raccordement (7) au secteur d'alimentation (8) d'un bâtiment. 2.Procédé d'alimentation en énergie électrique d' un 15 dispositif de fermeture de bâtiment et/ou d'occultation solaire (1, 2, 3), tel que volet roulant ou battant, brise soleil, store, store banne ou similaire, comportant un moteur (4) électrique à courant continu basse tension inférieure à 30 volts et des moyens d'alimentation électrique principale (5) dudit 20 moteur (4) comprenant au moins une batterie (6) reliée audit moteur (4), caractérisé par le fait qu'on alimente ledit moteur (4) électrique à courant continu par l'intermédiaire de la ou des batteries (6) et on recharge cette ou ces dernières au travers du secteur (8) d'alimentation d'un bâtiment. 25