Brevet FR3148693A1 — publié le 20241115

L’invention concerne un système photovoltaïque (1) comprenant un cadre support (11), une pluralité de cellules photovoltaïques solidaires du cadre support (11), une embase (13) destinée à être mise en appui contre une surface d’appui, le cadre support (11) étant monté de manière pivotante par rapport à l’embase (13) par l’intermédiaire d’un pied réglable (12) configuré pour pouvoir être incliné par rapport à ladite embase (13), un onduleur (14) électrique couplé électriquement aux cellules photovoltaïques et solidaire du pied réglable (12). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 système photovoltaïque réglable et compact. Le contexte technique de la présente invention est celui des dispositifs de transformation d’une énergie solaire en énergie électrique. Plus particulièrement, l’invention a trait à un système photovoltaïque. Le contexte de la présente invention adresse de manière exclusive le domaine de la production d’énergie photovoltaïque pour des utilisateurs particuliers, en opposition à des parcs photovoltaïques ou à des installations photovoltaïques visant à produire de grandes quantité d’énergie, de l’ordre de plusieurs mégawatts, afin d’alimenter en électricité des quartiers, des villes ou des sites industriels. Ainsi, le domaine de la présente invention adresse les systèmes photovoltaïques produisant plusieurs kilowatts d’énergie électrique à partir d’une énergie solaire ou photovoltaïque. Dans l’état de la technique, on connait l’utilisation de panneaux photovoltaïques installés sur le toit ou le mur d’un bâtiment afin de maximiser une quantité d’énergie solaire reçue par le panneau photovoltaïque et d’optimiser sa production d’électricité. Une fois installé, le panneau photovoltaïque est raccordé au réseau électrique domestique afin que l’énergie électrique ainsi produite puisse être injectée sur le réseau. Le développement des systèmes photovoltaïques pouvant être directement branchés sur les réseaux électriques domestiques, par l’intermédiaire d’un raccordement électrique direct sur une prise électrique, va croissant. De tels systèmes photovoltaïques sont dits « plug and play », c’est-à-dire directement utilisables après leur branchement électrique, puisqu’ils embarquent un onduleur qui adapte directement l’énergie électrique produite par de tels panneaux photovoltaïques au réseau électrique domestique. Ils sont ainsi très simples d’installation et d’utilisation. Un inconvénient connu de ces systèmes photovoltaïque réside dans l’appréhension du grand public à manipuler, installer et utiliser des dispositifs électriques complexes tels que de tels systèmes photovoltaïques. La présente invention a pour objet de proposer un nouveau système photovoltaïque afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages. Un autre but de l’invention est de simplifier l’installation et l’utilisation d’un tel système photovoltaïque. Un autre but de l’invention est de rendre plus compact un tel système photovoltaïque. Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un système photovoltaïque comprenant : - un cadre support ; - au moins une cellule photovoltaïque configurée pour convertir une énergie solaire en une anergie électrique, chaque au moins une cellule photovoltaïque étant solidaire du cadre support ; - un onduleur électrique configuré pour transformer l’énergie électrique produite par chaque au moins une cellule photovoltaïque en une tension électrique de sortie ; - une embase destinée à être mise en appui contre une surface d’appui contre laquelle le système photovoltaïque est destiné à être apposé, un premier bord du cadre support étant solidaire de l’embase ; - un pied réglable dont une première extrémité est solidaire de l’embase et dont une deuxième extrémité est solidaire d’un deuxième bord du cadre support, de sorte à pouvoir incliner le cadre support relativement à l’embase. Dans le système photovoltaïque selon l’invention, l’onduleur électrique est solidaire du pied réglable. Dans le contexte de la présente invention, le cadre support forme une surface de fixation de chaque au moins une cellule photovoltaïque. Le cadre support peut prendre n’importe quelle forme et n’importe quelle dimension. En particulier, le cadre support peut être plan ou courbe. Le cadre support est préférentiellement formé de plastique pour sa légèreté et/ou de métal pour sa rigidité et sa robustesse. Dans le contexte de la présente invention, l’embase forme une structure d’appui du système photovoltaïque contre la surface d’appui contre laquelle le système photovoltaïque est destinée à être posée, verticalement, horizontalement ou de manière inclinée. L’embase peut être pleine ou formée par une structure tubulaire. En particulier l’embase prend la forme d’un cadre tubulaire formant une assise stable pour le système photovoltaïque conforme au premier aspect de l’invention. Dans le contexte de la présente invention, le cadre support est monté pivotant par rapport à l’embase. A cet effet, le cadre support est lié à l’embase par l’intermédiaire d’une liaison pivot, telle que par exemple une charnière. Dans le contexte de la présente invention, la cellule photovoltaïque comporte au moins un composant électronique semi-conducteur qui lorsqu’il est exposé à la lumière, produit de l’électricité. Dans le contexte de la présente invention, l’onduleur électrique permet de transformer l’énergie électrique produite par chaque cellule photovoltaïque – sous la forme d’une tension continue – en une tension alternative adaptée à une utilisation sur un réseau domestique particulier. Dans le contexte de la présente invention, le pied réglable offre une mobilité de réglage et de positionnement du cadre support par rapport à l’embase, afin d’incliner l’au moins une cellule photovoltaïque selon une orientation optimale par rapport au soleil. A titre d’exemples non limitatifs, le pied réglable est du type d’un pied télescopique ou escamotable, tel que par exemple du type d’au moins un piston ou d’un pied pliable. Ainsi, l’installation et l’utilisation du système photovoltaïque conforme au premier aspect de l’invention est plus facile : il suffit d’orienter le cadre support à l’aide du pied réglable afin d’orienter l’au moins une cellule photovoltaïque de manière optimale par rapport au soleil. En outre, l’intégration de l’onduleur dans le pied réglable permet de rendre le système photovoltaïque conforme au premier aspect de l’invention plus sécurisant et plus compact pour une utilisation grand publique. Le système photovoltaïque conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : - le pied réglable comporte au moins un rail de guidage solidaire de l’embase et une platine mobile en translation par rapport au rail de guidage, la platine étant solidaire du cadre support. Cette configuration avantageuse permet de faciliter le réglage de l’inclinaison du cadre support par rapport à l’embase, tout en optimisant sa stabilité ; - la première extrémité du pied réglable est montée pivotante par rapport à l’embase. En particulier, la première extrémité de chaque au moins un rail de guidage est montée pivotante par rapport à l’embase. Cette configuration avantageuse permet de faciliter le pivotement du cadre support par rapport à l’embase. La première extrémité de chaque au mois un rail de guidage est située à proximité d’un axe de rotation du cadre support par rapport à l’embase. En d’autres termes, le premier bord du cadre support est monté pivotant par rapport à un premier côté de l’embase, le premier côté de l’embase formant l’axe de rotation autour duquel pivote le cadre support. Dans ce contexte, le pied réglable est fixé solidairement à un deuxième côté de l’embase, opposé au premier côté ; - la deuxième extrémité du pied réglable est fixée solidairement au deuxième bord du cadre support de manière pivotante. En particulier le pied réglable comporte deux rails de guidages qui s’étendent parallèlement l’un par rapport à l’autre, la platine s’étendant entre les deux rails de guidage. Cette configuration avantageuse offre davantage de stabilité pour le système photovoltaïque et le cadre support ; - la platine est montée coulissante sur chaque au moins un rail de guidage. Cette configuration avantageuse permet de faciliter le coulissement de la platine le long du rail de guidage et, consécutivement, le réglage en hauteur et en inclinaison du cadre support par rapport à l’embase. En particulier, la platine comporte une portée centrale et deux conduits cylindriques situés de part et d’autre de la portée centrale, chaque rail de guidage s’étendant dans le conduit cylindrique situé en regard. Les conduits cylindriques collaborent avec les rails de guidage par engagement de forme complémentaire, de sorte que les rails de guidage s’engagent dans le conduit cylindrique correspondant, préférentiellement sans jeu radial ; - l’onduleur est solidaire de la platine du pied réglable. Cette configuration avantageuse permet d’optimiser la compacité du système photovoltaïque conforme au premier aspect de l’invention, en profitant de la platine pour y associer l’onduleur. Cette configuration avantageuse permet aussi d’augmenter la masse embarquée au niveau du pied réglable et, par suite, d’améliorer la stabilité du système photovoltaïque ; - la platine comporte un logement dans lequel l’onduleur électrique est logé. Cette configuration avantageuse permet de protéger l’onduleur, notamment des intempéries. En particulier, la portée centrale de la platine comporte le logement dans lequel l’onduleur est situé ; - l’onduleur est monté de manière amovible dans le logement. Cette configuration avantageuse permet de faciliter la maintenance électrique et d’éventuelles intervention sur l’onduleur, voire son remplacement en cas de défaillance. A cet effet, la platine comporte des premiers moyens de connexion électrique de l’onduleur à l’au moins une cellule photovoltaïque ; - le système photovoltaïque comporte une batterie de stockage électrique reliée à l’onduleur. Cette configuration avantageuse permet de stocker l’énergie électrique produite par l’au moins une cellule photovoltaïque, notamment dans le cas où il n’est pas possible de l’utiliser sur le réseau domestique auquel le système photovoltaïque est destiné à être raccordé électriquement ; - la batterie est solidaire de la platine du pied réglable. Cette configuration avantageuse permet d’optimiser la compacité du système photovoltaïque conforme au premier aspect de l’invention, en profitant de la platine pour y associer la batterie. Cette configuration avantageuse permet aussi d’augmenter la masse embarquée au niveau du pied réglable et, par suite, d’améliorer la stabilité du système photovoltaïque ; - la batterie est montée de manière amovible dans le logement. Cette configuration avantageuse permet de faciliter la maintenance électrique et d’éventuelles intervention sur la batterie, voire son remplacement en cas de défaillance. A cet effet, la platine comporte des seconds moyens de connexion électrique de la batterie à l’onduleur et/ou à l’au moins une cellule photovoltaïque ; - la platine comporte une ouverture d’accès au logement. Cette ouverture permet de faciliter l’accès, le remplacement ou l’intervention sur l’onduleur et/ou la batterie ; - le pied réglable comporte des moyens de réglage de l’inclinaison du cadre support par rapport à l’embase. Par moyens de réglage, on comprend des moyens permettant de maintenir le cadre support dans une orientation angulaire prédéterminée par le pied réglable, et d’éviter que ledit cadre support ne s’affaisse sous le simple effet de la gravité par exemple ; - selon un premier mode de réalisation, les moyens de réglage de l’inclinaison comportent une vis pointeau située au niveau de la platine et configuré pour généré un effort transversal sur au moins un de l’au moins un rail de guidage ; - selon un deuxième mode de réalisation, les moyens de réglage de l’inclinaison comportent une pluralité d’ouvertures transversales aménagées dans au moins un de l’au moins un rail de guidage, et une goupille s’étendant au travers de la platine et configurée pour être engagée dans l’une des ouvertures transversales du rail de guidage. Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : illustre une première vue en perspective d’un exemple de réalisation du système photovoltaïque conforme au premier aspect de l’invention ; illustre une deuxième vue en perspective du système photovoltaïque illustré sur la ; illustre une troisième vue en perspective du système photovoltaïque illustré sur la dans une première configuration d’utilisation ; illustre une troisième vue en perspective du système photovoltaïque illustré sur la dans une deuxième configuration d’utilisation. Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. En référence aux FIGURES 1 à 4, l’invention adresse un système photovoltaïque 1 comprenant : - un cadre support 11 ; - au moins une cellule photovoltaïque 10 configurée pour convertir une énergie solaire en une anergie électrique, chaque au moins une cellule photovoltaïque 10 étant solidaire du cadre support 11 ; - une embase 13 destinée à être mise en appui contre une surface d’appui contre laquelle le système photovoltaïque 1 est destiné à être apposé, un premier bord 111 du cadre support 11 étant solidaire de l’embase 13 ; - un pied réglable 12 dont une première extrémité 124 est solidaire de l’embase 13 et dont une deuxième extrémité 125 est solidaire d’un deuxième bord 112 du cadre support 11, de sorte à pouvoir incliner le cadre support 11 relativement à l’embase 13. - un onduleur 14 électrique configuré pour transformer l’énergie électrique produite par chaque au moins une cellule photovoltaïque 10 en une tension électrique de sortie, l’onduleur 14 électrique étant solidaire du pied réglable 12. Le cadre support 11 forme une surface de fixation de chaque au moins une cellule photovoltaïque 10. Das l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES, le cadre support 11 a une forme de quadrilatère et forme une surface plane. Le cadre support 11 est délimité par un premier bord 111 solidaire de l’embase 13, ladite embase 13 demeurant pivotante par rapport au premier bord 111, et par un deuxième bord 112 solidaire du pied réglable 12. Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES, l’embase 13 forme une structure d’appui pour le système photovoltaïque 1 contre la surface d’appui contre laquelle le système photovoltaïque 1 est destinée à être posée, verticalement, horizontalement ou de manière inclinée. Ainsi, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , le système photovoltaïque 1 est configuré pour être poser à même le sol ou sur une surface globalement horizontale. Dans ce cas, l’embase 13 est apposée directement sur la surface d’appui et le système photovoltaïque 1 demeure en l’état et en place de manière statique. En revanche, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , le système photovoltaïque 1 est configuré pour être poser contre un mur par exemple, de manière verticale ou sensiblement verticale. Dans ce cas, l’embase 13 est fixée solidairement contre la surface d’appui. L’embase 13 illustrée sur les FIGURE a une forme tubulaire, ladite embase 13 comportant des tubes latéraux 131 situés de part et d’autre du pied réglable 12, chaque pied latéral 131 étant distant de l’autre afin de proposer une emprise sur la surface d’appui suffisante pour garantir la stabilité du système photovoltaïque 1. Le cadre support 11 est monté pivotant par rapport à l’embase 13. A cet effet, le cadre support 11 est lié à l’embase 13 – au niveau de son premier bord 111 – par l’intermédiaire d’une liaison pivot, telle que par exemple une charnière. Le pied réglable 12 comporte : - deux rails 123 de guidage distants l’un de l’autre, chaque rail 123 de guidage étant solidaire de l’embase 13 ; et - une platine 120 mobile en translation par rapport au rail 123 de guidage, la platine 120 étant solidaire du cadre support 11. La platine 120 s’étend entre les deux rails 123 de guidage. La première extrémité 124 de chaque au moins un rail 123 de guidage est montée pivotante par rapport à l’embase 13. Le premier bord 111 du cadre support 11 est monté pivotant par rapport à un premier côté de l’embase 13, le premier côté de l’embase 13 formant l’axe de rotation autour duquel pivote le cadre support 11 ; et le pied réglable 12 est fixé solidairement à un deuxième côté de l’embase 13, opposé au premier côté. La platine 120 est montée coulissante sur chaque rail 123 de guidage, afin de pouvoir prendre une pluralité de position le long des rails 123 de guidage, correspondant à autant de configurations d’inclinaison du cadre support 11 – et de l’au moins une cellule photovoltaïque 10 associée – par rapport à l’embase 13. A cet effet, la platine 120 comporte une portée centrale 121 et deux conduits cylindriques 122 situés de part et d’autre de la portée centrale 121, chaque rail 123 de guidage s’étendant dans le conduit cylindrique 122 situé en regard. Les conduits cylindriques 122 collaborent avec les rails 123 de guidage par engagement de forme complémentaire, de sorte que les rails 123 de guidage s’engagent dans le conduit cylindrique 122 correspondant, préférentiellement sans jeu radial. La platine 120 comporte en outre un logement dans lequel l’onduleur 14 électrique est logé. De manière préférée, comme visible sur les FIGURES 1 et 3, logement dans lequel l’onduleur 14 est situé est formé sur la portée centrale 121 de la platine 120. Complémentairement, le logement accueille aussi une batterie 15 électrique, préférentiellement a niveau de la portée centrale 121 de la platine 120. De manière particulièrement avantageuse, l’onduleur 14 et/ou la batterie 15 électrique sont montés de manière amovible sur le pied réglable 12, et plus particulièrement sur la platine 120 dudit pied réglable 12. A cet effet, la platine 120 du pied réglable 12 comporte des organes de connexion électrique rapide avec l’onduleur 14 électrique et/ou la batterie 15 électrique. En synthèse, l’invention concerne un système photovoltaïque 1 comprenant un cadre support 11, une pluralité de cellules photovoltaïques 10 solidaires du cadre support 11, une embase 13 destinée à être mise en appui contre une surface d’appui, le cadre support 11 étant monté de manière pivotante par rapport à l’embase 13 par l’intermédiaire d’un pied réglable 12 configuré pour pouvoir être incliné par rapport à ladite embase 13, un onduleur 14 électrique couplé électriquement aux cellules photovoltaïques 10 et solidaire du pied réglable 12. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. Système photovoltaïque (1) comprenant : - un cadre support (11) ; - au moins une cellule photovoltaïque (10) configurée pour convertir une énergie solaire en une anergie électrique, chaque au moins une cellule photovoltaïque (10) étant solidaire du cadre support (11) ; - un onduleur (14) électrique configuré pour transformer l’énergie électrique produite par chaque au moins une cellule photovoltaïque (10) en une tension électrique de sortie ; - une embase (13) destinée à être mise en appui contre une surface d’appui contre laquelle le système photovoltaïque (1) est destiné à être apposé, un premier bord (111) du cadre support (11) étant solidaire de l’embase (13) ; - un pied réglable (12) dont une première extrémité (124) est solidaire de l’embase (13) et dont une deuxième extrémité (125) est solidaire d’un deuxième bord (112) du cadre support (11), de sorte à pouvoir incliner le cadre support (11) relativement à l’embase (13) ; caractérisé en ce que l’onduleur (14) électrique est solidaire du pied réglable (12). Système photovoltaïque (1) selon la revendication précédente, dans lequel le pied réglable (12) comporte au moins un rail (123) de guidage solidaire de l’embase (13) et une platine (120) mobile en translation par rapport au rail (123) de guidage, la platine (120) étant solidaire du cadre support (11). Système photovoltaïque (1) selon la revendication précédente, dans lequel la platine (120) est montée coulissante sur chaque au moins un rail (123) de guidage. Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel l’onduleur (14) est solidaire de la platine (120) du pied réglable (12). Système photovoltaïque (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’onduleur (14) est monté de manière amovible dans un logement de la platine (120). Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système photovoltaïque (1) comporte une batterie (15) de stockage électrique reliée à l’onduleur (14). Système photovoltaïque (1) selon la revendication précédente, dans lequel la batterie (15) est montée de manière amovible dans un logement de la platine (120). Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pied réglable (12) comporte des moyens de réglage de l’inclinaison du cadre support (11) par rapport à l’embase (13).