Brevet FR3091468A1 — publié le 20200710

Description Titre de l'invention : PIECE D'HABILLEMENT EQUIPEE D'UN CAPTEUR PHOTOVOLTAIQUE [0001] La présente invention est relative au domaine technique général de la confection, et plus précisément des vêtements ou accessoires en matière textile destinés être portés sur soi et présentant un caractère « intelligent » c'est-à-dire permettant d'apporter des fonctions techniques additionnelles, en plus de la fonction primaire d'habillement. [0002] La présente invention concerne plus spécifiquement une pièce d'habillement comprenant une couche textile inférieure ainsi qu'au moins un capteur solaire photovoltaïque attaché à ladite couche textile inférieure. [0003] Il est connu d'équiper des vêtements, par exemple de type chemise, de panneaux solaires, afin de tirer bénéfice du rayonnement solaire auquel est soumis le vêtement pendant qu'il est porté par un utilisateur. [0004] Lc rayonnement solaire en question est en effet converti en un courant électrique par les panneaux solaires, lequel courant électrique peut être utilisé pour alimenter ou recharger un appareil indépendant ou embarqué sur le vêtement (système d'éclairage par exemple). [0005] Ces vêtements à panneaux solaires intégrés donnent globalement satisfaction, mais n'en présentent pas moins des inconvénients sérieux. [0006] En particulier, les chemises équipées de panneaux photovoltaïques connues présentent très souvent un aspect peu attractif, en raison précisément de la présence des panneaux solaires, qui nuit à l'harmonie d'ensemble du vêtement et lui confère un caractère technique à l'esthétique discutable. [0007] En outre, ces vêtements à panneaux solaires intégrés connus s'avèrent être rela- tivement fragiles et présentent un risque non négligeable de détérioration ou de casse des panneaux solaires. [0008] Les objets assignés à l'invention visent par conséquent à porter remède aux différents inconvénients de l'art antérieur mentionnés dans ce qui précède et à proposer une nouvelle pièce d'habillement qui permet la génération d'énergie électrique à partir du rayonnement solaire tout en présentant un aspect visuel relativement neutre, proche de, ou analogue à, l'aspect d'une pièce d'habillement classique. [0009] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement comprenant un capteur solaire photovoltaïque qui est particulièrement robuste et facile à porter et à utiliser. [0010] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement comprenant au moins un capteur solaire photovoltaïque qui est particulièrement 2 confortable et agréable à porter. [0011] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement comprenant au moins un capteur solaire photovoltaïque dont la conception et la construction permettent d'en faciliter la maintenance et le nettoyage. [0012] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement comprenant au moins un capteur solaire photovoltaïque qui protège son utilisateur des effets délétères du rayonnement solaire. [0013] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement comprenant au moins un capteur solaire photovoltaïque qui est particulièrement pratique à utiliser tout en présentant un aspect extrêmement sobre. [0014] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement incluant au moins un capteur solaire photovoltaïque de construction particulièrement simple, légère et bon marché. [0015] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement comprenant au moins un capteur solaire photovoltaïque dont la construction repose sur la mise en oeuvre de composants standards peu onéreux et fiables. [0016] Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle pièce d'habillement comprenant au moins un capteur solaire photovoltaïque dont l'utilisation est particulièrement sûre. [0017] Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une pièce d'habillement comprenant une couche textile inférieure ainsi qu'au moins un capteur solaire photovoltaïque attaché à ladite couche textile inférieure, caractérisée en ce qu'elle comprend également une couche textile supérieure qui recouvre ledit capteur solaire photovoltaïque de sorte que ce dernier est interposé entre lesdites couches textiles inférieure et supérieure, ladite couche textile supérieure étant d'une part suffisamment opaque pour sensiblement cacher à la vue ledit capteur solaire photovoltaïque et d'autre part présentant une perméabilité suffisante au rayonnement solaire pour permettre une génération d'un courant électrique utilisable pour charger une batterie et/ou alimenter un appareil électronique. [0018] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront et ressortiront plus en détails à la lecture de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés à titre purement illustratif et non limitatif, dans lesquels : [0019] [fig.1] illustre, selon une vue schématique en coupe, un détail de réalisation d'une pièce d'habillement conforme à l'invention, montrant l'interposition d'un module photovoltaïque faisant partie du capteur solaire photovoltaïque entre d'une part une couche textile inférieure et d'autre part une couche textile supérieure. [0020] [fig.2] 3 illustre, selon une vue schématique de face partiellement écorchée, une pièce d'habillement conforme à l'invention, formée en l'espèce par un polo pourvu de plusieurs modules photovoltaïques formant ledit capteur solaire photovoltaïque. [0021] L'invention concerne une pièce d'habillement 1, c'est-à-dire un article destiné à être porté sur soi par un utilisateur pour former un vêtement, par exemple du genre chemise, chemisette, polo, T-shirt, pantalon, short ou autre, ou un accessoire d'habillement (casquette, béret, sacoche, ceinture...). [0022] La pièce d'habillement 1 conforme à l'invention est avantageusement réalisée princi- palement en matériau(x) textile(s), et présente de ce fait avantageusement un caractère souple, flasque, comme peut l'être un vêtement classique. [0023] De manière préférentielle, la pièce d'habillement 1 constitue un vêtement pour le haut du corps, par exemple une chemise, une chemisette, un polo (comme illustré à la figure 2) ou un T-shirt, cette liste n'étant bien évidemment pas limitative. L'invention n'est toutefois pas limitée à un vêtement pour le haut du corps, et peut former un vêtement pour le bas du corps (pantalon, bermuda, short, etc.) ou un accessoire d'habillement comme évoqué précédemment. [0024] Conformément à l'invention, la pièce d'habillement 1 comprend une couche textile inférieure 2, formée par exemple par une nappe tissée ou tricotée, en matériau naturel ou synthétique. La couche textile inférieure 2 peut être par exemple formée par une pièce de tissu en coton ou en polyester, ou une pièce tricotée. [0025] Comme illustré aux figures, la pièce d'habillement 1 comprend également au moins un capteur solaire photovoltaïque 3 attaché, directement ou indirectement, à ladite couche textile inférieure 2. Le capteur solaire photovoltaïque 3 est conçu pour convertir le rayonnement solaire auquel il est soumis en un courant électrique. Il comprend par exemple une pluralité de modules photovoltaïques 3A, 3B distincts, reliés électriquement entre eux. Chaque module photovoltaïque 3A, 3B est avantageusement formé de cellules solaires, connectées en série entre elles sur un support. De préférence, ledit support est un support souple, par exemple en matériau métallique ou plastique, afin d'améliorer le confort de l'utilisateur qui porte la pièce d'habillement 1. L'invention n'est toutefois pas limitée à la mise en oeuvre de modules photovoltaïques formés de cellules solaires sur support souple, et il est alternativement parfaitement envisageable de recourir à des modules photovoltaïques dont les cellules solaires sont disposées sur des substrats rigides, par exemple des substrats de ven-e. [0026] Avantageusement, ladite couche textile inférieure 2 présente une face endroit 2A et une face envers 2B opposée. La face envers 2B est avantageusement destinée à être tournée vers l'intérieur, c'est-à-dire qu'elle est destinée à se trouver en regard du corps de l'utilisateur, tandis que la face endroit 2A est quant à elle tournée vers l'extérieur. [0027] De préférence, le capteur solaire photovoltaïque 3, et en l'occurrence les modules photovoltaïques 3A, 3B qui le composent, est disposé sur et contre ladite face endroit 2A de la couche textile inférieure 2, et est attaché à cette dernière par tout moyen approprié, reposant par exemple sur la mise en oeuvre d'une fixation adhésive, mécanique (couture, rivet...), ou autre. [0028] Comme illustré aux figures, la pièce d'habillement 1 comprend également une couche textile supérieure 4 qui recouvre ledit capteur solaire photovoltaïque 3 de sorte que ce dernier est interposé entre lesdites couches textiles inférieure 2 et supérieure 4. Ainsi, le capteur solaire photovoltaïque 3 (c'est-à-dire chaque module photovoltaïque 3A, 3B qui le composent avantageusement) et les couches textiles inférieure 2 et supérieure 4 sont superposées afin de former au moins localement un empilement où la couche textile supérieure 4 forme une couche superficielle apparente de la pièce d'habillement 1, derrière laquelle est disposé le capteur solaire photovoltaïque 3, lequel est lui-même superposé à la couche textile inférieure 2, dont la face envers 2B est destinée à venir en regard du corps de l'utilisateur de la pièce d'habillement 1, par exemple directement au contact de la peau de cc dernier. Avantageusement, la couche textile supérieure 4 présente une face endroit 4A, qui constitue de préférence une surface apparente et superficielle de la pièce d'habillement 1, et une face envers 4B opposée, destinée à se trouver au moins localement en regard avec le capteur solaire photovoltaïque 3. [0029] Conformément à une caractéristique importante de l'invention, la couche textile su- périeure 4 est d'une part suffisamment opaque pour sensiblement cacher à la vue ledit capteur solaire photovoltaïque 3 (c'est-à-dire chaque module photovoltaïque 3A, 3B formant ce dernier) et d'autre part présente une perméabilité suffisante au rayonnement solaire 5 pour permettre une génération d'un courant électrique utilisable pour charger une batterie (indépendante ou embarquée dans un appareil, par exemple un ordiphone) et/ou alimenter un appareil électronique. [0030] L'invention repose donc en particulier sur l'idée de dissimuler, de préférence to- talement, le capteur solaire photovoltaïque 3 en le recouvrant d'une nappe textile formant la couche textile supérieure 4. [0031] L'opacité de la couche textile supérieure 4 est suffisante pour empêcher de voir de l'extérieur le capteur solaire photovoltaïque 3 interposé entre les couches textiles inférieure 2 et supérieure 4, tout en autorisant cependant tout ou partie du rayonnement solaire 5 à traverser la couche textile supérieure 4 pour atteindre le capteur solaire photovoltaïque 3 et permettre ainsi la génération d'un courant électrique exploitable. [0032] L'invention prend donc le contre-pied de l'enseignement de l'art antérieur et des connaissances générales dans le domaine, selon lesquelles les capteurs solaires doivent absolument être directement exposés au rayonnement solaire, ce qui suppose qu'il ne faut pas les recouvrir d'un élément opaque susceptible de réduire leur rendement. L'invention est ainsi au contraire basée sur la recherche d'un compromis entre la dissi- mulation du capteur 3 d'une part et la performance en matière de conversion énergétique d'autre part. Le recours à une couche textile supérieure 4 recouvrant le capteur solaire photovoltaïque 3 permet de bénéficier d'une pièce d'habillement 1 présentant un aspect tout à fait neutre et sobre, sans capteur solaire photovoltaïque 3 apparent, tout en permettant malgré tout, grâce à la perméabilité lumineuse suffisante de la couche textile supérieure 4, de générer un courant électrique susceptible d'être utilisé par exemple pour recharger une batterie, du type batterie d'ordiphone et/ou alimenter directement un appareil électronique, par exemple un ordiphonc, un ordinateur portable ou un élément d'éclairage de signalisation lumineuse. [0033] Avantageusement, ladite perméabilité au rayonnement solaire 5 de la couche textile supérieure 4 suffit pour générer un courant électrique utilisable pour charger une batterie d'ordiphone, et présentant à cet effet par exemple une tension électrique d'environ 5 V et une intensité électrique comprise par exemple entre 500 mA et 2 A. [0034] Le courant électrique ainsi généré par conversion, au moyen du capteur solaire pho- tovoltaïque 3, du rayonnement solaire passant au travers de la couche textile supérieure 4, permet avantageusement de recharger une batterie d'ordiphonc, par exemple une batterie lithium-ion dont la capacité est avantageusement comprise entre 1500 mAh et 3000 mAh. [0035] Avantageusement, la couche textile supérieure 4 est sensiblement imperméable aux rayonnements lumineux dont la longueur d'onde excède sensiblement 400 nm, tout en étant perméable à des rayonnements lumineux dont la longueur d'onde est sensiblement inférieure ou égale à 400 nm. En d'autres termes, la couche textile supérieure 4 bloque avantageusement le rayonnement lumineux dans le spectre visible, ce qui lui permet ainsi de masquer de manière suffisante le capteur solaire photovoltaïque 3, tout en autorisant cependant le passage à travers elle de rayons lumineux dont la longueur d'onde est sensiblement inférieure ou égale à 400 nm. [0036] De préférence, la couche textile supérieure 4 est perméable à des rayonnements lumineux dans le domaine ultraviolet (longueurs d'ondes comprise entre environ 100 et 400 nm). De préférence, la couche textile supérieure 4 est sensiblement perméable au moins aux rayonnements ultraviolets moyens et ultraviolets proches. De façon préférentielle, la couche textile supérieure 4 est sensiblement perméable au moins aux rayonnements ultraviolets A (UV-A), en laissant par exemple passer à travers elle au moins 50 %, de préférence au moins 70 %, de façon encore plus préférentielle au moins 90 % du rayonnement UV-A de la lumière solaire 5 frappant la pièce d'habillement 1. De préférence, la couche textile supérieure 4 est également perméable aux rayonnements ultraviolets B (UV-B), ainsi que de préférence également aux rayonnements ultraviolets C (UV-C). [0037] La couche textile supérieure 4 assure donc avantageusement une fonction de filtre 6 bloquant sensiblement les rayonnements dont la longueur d'onde est dans le domaine visible, mais autorisant le passage à travers elle des rayonnements lumineux hors du domaine visible, par exemple les rayonnements du domaine ultraviolet, en permettant par exemple au moins le passage des rayons UV-A. [0038] Bien entendu, le capteur solaire photovoltaïque 3 est dans ce cas spécifiquement choisi et conçu pour être sensible aux rayonnements UV et être capable de produire un courant électrique exploitable à partir par exemple du seul rayonnement UV et en l'absence de rayonnements dans le spectre visible. A cette fin, le capteur solaire photovoltaïque 3, c'est-à-dire les modules photovoltaïques 3A, 3B qui le composent, inclut avantageusement des photopiles au silicium cristallin ou au silicium amorphe qui présentent une réponse spectrale à partir d'environ 200 à 230 nm. Le recours à des photopiles au silicium amorphe est préféré en raison de leur sensibilité plus importante aux rayonnements ultraviolets. [0039] La couche textile supérieure 4 peut être constituée par tout matériau textile approprié susceptible de produire l'effet de filtrage susvisé. La couche textile supérieure 4 pourra par exemple être formée par un textile de type « transhrotrant » habituellement utilisé pour former un vêtement capable de masquer le corps de l'utilisateur tout en autorisant un bronzage de ce dernier. Les matériaux textiles « transbronzams » sont bien connus en tant que tels et l'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre d'un matériau transbronzant spécifique. La couche textile supérieure 4 pourra par exemple être formée par un matériau analogue à l'un ou l'autre des matériaux décrits dans les documents suivants : EP-2 091 366, US-5,066,082, US-4,546,493, FR-2 351 193 ou encore par exemple FR-2 043 801. [0040] Dans un mode de réalisation particulier, la couche textile supérieure 4 est formée par un assemblage de fils eux-mêmes formés d'une matière sensiblement imperméable à tout rayonnement lumineux, ledit assemblage incluant des espaces ouverts entre les fils pour autoriser le passage de rayons lumineux à travers ladite couche textile supérieure 4. Dans ce mode de réalisation particulier, la couche textile supérieure 4 présente un caractère suffisamment poreux ou ajouré pour laisser passer une partie du rayonnement solaire 5. La porosité en question est toutefois suffisamment faible pour conférer à la couche textile supérieure 4 un caractère opaque permettant de sensiblement cacher à la vue le capteur solaire photovoltaïque 3. De préférence, la couche textile supérieure 4 comprend également dans ce cas un motif de camouflage desdits espaces ouverts. Le motif de camouflage est avantageusement déposé sur ledit assemblage de fils, par exemple par impression, et vise à camoufler les espaces ouverts pour les rendre moins apparents à la vue. [0041] L'invention n'est en tout état de cause pas limitée à un matériau textile particulier pour former la couche textile supérieure 4, l'assemblage des fils formant la couche 7 textile supérieure 4 pouvant être par exemple obtenue par tissage ou tricotage, ou tout autre méthode d'assemblage, voire même mettre en oeuvre un textile non-tissé à base de fibres plutôt que de fils. [0042] Avantageusement, la pièce d'habillement 1 comprend un module 6 de traitement dudit courant électrique généré par le capteur solaire photovoltaïque 3. [0043] Ledit module de traitement 6 inclut par exemple un régulateur de tension électrique, relié électriquement au module photovoltaïque 3A, 3B pour réguler la tension électrique du courant électrique généré par ces derniers, et ainsi fournir par exemple un courant électrique dont la tension est stabilisée à environ 5 V. [0044] De préférence, la pièce d'habillement 1 comprend également un connecteur de sortie (non illustré) relié auxdits modules 6 de traitement et destiné à servir d'interface de connexion entre la pièce d'habillement 1 et une batterie à charger ou un appareil électronique à alimenter électriquement. Ledit connecteur de sortie est par exemple un connecteur USB (de façon encore plus préférentielle un connecteur micro-USB), ou un connecteur à broches, par exemple un connecteur de type « Lighuzing ». [0045] De préférence, ledit module 6 de traitement est disposé sous la couche textile su- périeure 4, de façon à être lui aussi interposé entre la couche textile inférieure 2 et la couche textile supérieure 4 et être ainsi cache à la vue, tout comme le capteur solaire photovoltaïque 3. Le connecteur de sortie émerge quant à lui de la couche textile supérieure 4 afin de permettre le raccordement à ladite batterie à charger ou audit appareil électronique à alimenter électriquement. La pièce d'habillement 1 peut par exemple comprendre une poche (par exemple une poche de poitrine dans le cas où la pièce d'habillement 1 forme une chemise ou un polo), à l'intérieur de laquelle émerge ledit connecteur de sortie, qui est ainsi dissimulé de manière esthétique à la vue. [0046] Avantageusement, la pièce d'habillement 1 comprend un indicateur lumineux 7 relié audit capteur solaire photovoltaïque 3. Ledit indicateur lumineux 7 produit, lorsque l'intensité et/ou la tension dudit courant électrique généré par le capteur solaire photovoltaïque 3 excède un seuil prédéterminé, un signal lumineux indiquant à l'utilisateur que la production d'énergie par le capteur solaire photovoltaïque 3 est suffisante pour par exemple recharger la batterie de son ordiphone. De préférence, l'indicateur lumineux 7 est incorporé au module de traitement 6. De préférence, ledit indicateur lumineux 7 est disposé sous la couche textile supérieure 4 et produit, lorsque l'intensité et/ou la tension dudit courant électrique généré excède ledit seuil prédéterminé, un signal lumineux suffisamment intense pour être visible de l'extérieur à travers ladite couche textile supérieure 4. [0047] L'aspect esthétique de la pièce d'habillement 1 est ainsi avantageusement préservé, aucun équipement électronique n'étant immédiatement apparent. [0048] Avantageusement, la pluralité de modules photovoltaïques 3A, 3B distincts formant 8 préférentiellement le capteur photovoltaïque 3 sont reliés électriquement entre eux par des fils 8 avantageusement assemblés, par exemple cousus, à ladite couche textile inférieure 2. Dans le mode préférentiel où lesdits fils 8 sont cousus directement sur la couche textile inférieure 2, laquelle est par exemple formée d'un tissu de coton ou de polyester, la pièce d'habillement 1 présente un caractère particulièrement robuste et discret. De préférence, les fils de connexion 9 des modules photovoltaïques 3A, 3B au module de traitement 6 sont également cousus sur la couche textile inférieure 2. [0049] Dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 2, la pièce d'habillement 1 forme avantageusement un vêtement pour le haut du corps et comprend à cet effet un pan de devant 10 destiné à habiller le torse et un pan de dernière 11 destiné à habiller le dos. Comme illustré aux figures, le pan de devant 10 inclut un premier panneau textile formé par la couche textile inférieure 2 ainsi qu'un second panneau textile superficiel formé par la couche textile supérieure 4. La couche textile inférieure 2 forme ainsi une doublure destinée à être en contact avec le torse de l'utilisateur. Le pan de derrière 11 est construit de manière similaire au pan de devant 10, avec un premier panneau textile formé par la couche textile inférieure 2, et un deuxième panneau textile superficiel formé par la couche textile supérieure 4. La pluralité de modules photovoltaïques constituant le capteur photovoltaïque 3 comprend avantageusement deux modules photovoltaïques frontaux 3A, 3B disposés l'un à côté de l'autre dans le pan de devant 10, entre les couches textiles inférieure 2 et supérieure 4, et deux modules photovoltaïques dorsaux (non visibles aux figures) disposés l'un à côté de l'autre dans le pan de derrière 11. Les quatre modules photovoltaïques frontaux 3A, 3B et dorsaux sont avantageusement reliés ensemble électriquement, au moyen des fils 8 cousus à la couche textile inférieure 2, et sont également tous connectés au module de traitement 6, par le biais des fils 9 cousus également sur la couche textile inférieure 2. [0050] Lesdits modules photovoltaïques frontaux 3A, 3B et dorsaux sont intégralement cachés à la vue par la couche textile supérieure 4, tout en étant parfaitement opérationnels grâce à la perméabilité de ladite couche supérieure 4 à tout ou partie du rayonnement solaire, en particulier dans la bande de longueur d'ondes correspondant au domaine ultraviolet. [0051] L'invention permet ainsi de bénéficier d'une pièce d'habillement 1 présentant un aspect attractif, sans élément technique visible, tout en étant capable de fournir suffisamment d'énergie pour recharger la batterie d'un ordiphone ou alimenter directement un petit appareil électronique. 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]