Brevet FR3147521A1 — publié le 20241011

Véhicule automobile équipé d'un panneau photovoltaïque Véhicule (1, 21) automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un moteur à combustion interne (2, 22), une première batterie (4, 24), et un panneau photovoltaïque (6, 26), le panneau photovoltaïque étant relié électriquement à la première batterie de manière à recharger la première batterie. Figure pour l’abrégé : figure 1 Véhicule automobile équipé d'un panneau photovoltaïque Domaine Technique de l'invention L’invention concerne un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, une batterie, et un panneau photovoltaïque relié électriquement à la batterie. L’invention porte aussi sur un procédé de gestion d'un tel véhicule automobile. L’invention porte encore sur un procédé de fabrication d'un tel véhicule automobile. Etat de la technique antérieure Le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile était jadis démarré au moyen d'une manivelle actionnée manuellement. Pour faciliter l'utilisation des véhicules automobiles, ceux-ci ont été ensuite équipés d'un démarreur électrique alimenté en énergie par une batterie embarquée dans le véhicule. Pour recharger cette batterie, on a également prévu d'équiper les moteurs à combustion interne d'un alternateur. L'alternateur est un organe du véhicule apte à convertir une énergie mécanique fournie par le moteur à combustion interne en énergie électrique. La batterie peut ainsi être rechargée au fil de l'utilisation du véhicule grâce à la puissance fournie par le moteur à combustion interne. Cette batterie est également mise à profit pour alimenter en énergie électrique différents organes électriques embarqués dans le véhicule. L'énergie nécessaire pour alimenter en énergie les différents organes électriques est donc initialement embarquée dans le véhicule sous forme de carburant. Le carburant permet de faire fonctionner le moteur à combustion interne, et notamment l'alternateur, lequel produit de l'énergie sous forme électrique. Cette énergie électrique est ensuite stockée dans la batterie sous forme électrochimique avant d'être consommée par un organe électrique. L'énergie embarquée dans le véhicule subit ainsi de nombreuses transformations, ce qui conduit à un rendement énergétique assez faible. La consommation d'énergie électrique par les différents organes électriques conduit ainsi à une surconsommation de carburant, et donc à une empreinte écologique néfaste. De plus, l'alternateur est régulièrement sollicité pour recharger la batterie. L'alternateur doit aussi pouvoir fonctionner dans une large gamme de température et de vibration. Ainsi, l'alternateur, ainsi que des moyens d'entraînement de l'alternateur tels que courroie ou chaîne, doivent être très robustes. Ce composant est donc particulièrement couteux. Présentation de l'invention Le but de l’invention est de fournir un véhicule remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les véhicules connus de l’art antérieur. Plus précisément, un objet de l’invention est un véhicule pourvu d'un moteur à combustion interne et d'une batterie qui présente une consommation de carburant réduite. L'invention se rapporte à un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, une première batterie, et un panneau photovoltaïque, le panneau photovoltaïque étant relié électriquement à la première batterie de manière à recharger la première batterie. La première batterie peut être une batterie au plomb ou une batterie AGM ou une batterie EFB. La première batterie peut comprendre une capacité inférieure ou égale à 100Ah. La première batterie peut comprendre une tension nominale d'environ 12V. Le panneau photovoltaïque peut s'étendre sur un toit du véhicule. Le véhicule automobile peut comprendre au moins un démarreur configuré pour démarrer le moteur à combustion interne, le démarreur étant relié électriquement à la première batterie. Le véhicule automobile peut comprendre un alternateur configuré pour recharger la première batterie. Le véhicule peut comprendre une deuxième batterie distincte de la première batterie, la deuxième batterie étant reliée électriquement à la première batterie, le panneau photovoltaïque étant relié électriquement à la deuxième batterie de manière à recharger la deuxième batterie, la première batterie étant reliée au panneau photovoltaïque par l'intermédiaire de la deuxième batterie. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un véhicule tel que défini précédemment, le procédé de fabrication comprenant : - la fourniture d'un véhicule à modifier, le véhicule à modifier comprenant un moteur à combustion interne et une première batterie, - une étape de fixation d'un panneau photovoltaïque sur un toit du véhicule à modifier, et - une étape de raccordement électrique du panneau photovoltaïque à la première batterie. Le procédé de fabrication peut comprendre : - la fourniture d'un véhicule à modifier, le véhicule à modifier comprenant un moteur à combustion interne et une première batterie, - une étape de fixation d'un panneau photovoltaïque sur un toit du véhicule à modifier, - une étape d'installation d'une deuxième batterie, notamment dans un coffre du véhicule à modifier, - une étape de raccordement électrique du panneau photovoltaïque à la deuxième batterie, et - une étape de raccordement électrique de la deuxième batterie à la première batterie. Présentation des figures Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La est une vue schématique d'un véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l'invention. La est une vue schématique d'un véhicule automobile selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Description détaillée La illustre schématiquement un véhicule 1 automobile selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le véhicule 1 peut notamment être un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou même un bus. Le véhicule 1 comprend un moteur à combustion interne 2. Le moteur à combustion interne 2 est apte à entraîner des roues motrices du véhicule 1. Le moteur à combustion interne 2 utilise un carburant pour produire un couple moteur qui entraîne les roues motrices en rotation. Le carburant peut notamment être de l'essence, du diesel, du gaz de pétrole liquéfié, de l'éthanol ou encore un biocarburant. Le moteur à combustion interne 2 est équipé d'un démarreur 3. Le démarreur 3 est un organe pourvu d'un moteur électrique destiné à initier la rotation d'un arbre tournant du moteur à combustion. Le démarreur peut comprendre un pignon en liaison mécanique directe ou indirecte avec un vilebrequin du moteur à combustion. Le démarreur permet de mettre en marche le moteur à combustion 2. Le véhicule 1 comprend également une batterie 4 électrochimique. La batterie 4 est un accumulateur électrochimique destiné à alimenter en énergie électrique le démarreur 3 ainsi que différents organes électriques embarqués dans le véhicule. La batterie 4 est donc reliée directement ou indirectement par des fils électriques au démarreur 3 et aux différents organes qu'elle alimente en énergie. La batterie 4 n'est pas une réserve d'énergie destinée à alimenter en énergie un moteur électrique de traction ou de propulsion du véhicule. Le véhicule n'est pas un véhicule dit "électrique", c’est-à-dire que le véhicule 1 n'est pas un véhicule comprenant un unique moteur de traction ou de propulsion qui serait alimenté en énergie électrique par une batterie dite "batterie de traction" ou "batterie de propulsion". Dans le cadre d'un véhicule électrique, une telle batterie de traction ou de propulsion possède une très grande capacité mais également des caractéristiques permettant de faire fonctionner un moteur électrique pour déplacer le véhicule. Contrairement à la batterie 4, une batterie de traction ou une batterie de propulsion est destinée à être rechargée par connexion électrique à un réseau de distribution d'électricité. Au contraire, la batterie 4 est une batterie de plus faible capacité. La batterie 4 est destinée à alimenter des organes électriques différents d'un moteur électrique de traction ou de propulsion. La batterie 4 peut notamment comprendre une forme globalement parallélépipédique et présenter une borne positive et une borne négative reliées électriquement aux différents organes électriques embarqués. La batterie 4 peut comprendre une capacité inférieure ou égale à 100Ah, et/ou une tension nominale d'environ 12V entre sa borne positive et sa borne négative. La batterie 4 peut être logée dans un compartiment moteur dans lequel se trouve le moteur à combustion interne 2. La batterie 4 peut être par exemple une batterie au plomb. Une batterie au plomb comprend les électrodes à base de plomb. Une batterie au plomb peut également comprendre un électrolyte à base d'eau et d'acide sulfurique. La batterie 4 pourrait également être une batterie de type AGM, AGM étant l'acronyme anglais de "Absorbent Glass Mat". Dans une batterie AGM, un électrolyte est absorbé par capillarité dans une natte en fibre de verre placée entre des plaques. La batterie pourrait également être de type EFB, EFB étant l'acronyme anglais de "Enhanced Flooded Battery". Les batteries EFB comprennent des plaques internes renforcées et conçues pour résister aux charges et décharges fréquentes des véhicules équipés d'une fonction dite "Start/Stop", où le moteur à combustion interne 2 se coupe automatiquement lorsque le véhicule est à l'arrêt. Le moteur à combustion interne 2 est également équipé d'un alternateur 5. L'alternateur 5 est un organe apte à produire un courant électrique à partir du couple généré par le moteur à combustion interne 2. L'alternateur 5 est destiné à fournir un courant électrique pour recharger la batterie 4. L'alternateur 5 est donc relié par des fils électriques à la batterie 4. L'alternateur 5 est débrayable, c’est-à-dire qu'il peut être soit dans un état actif dans lequel il produit un courant électrique, soit dans un état passif où il ne produit aucun courant électrique. A l'état actif, l'alternateur 5 prélève une partie du couple moteur généré par le moteur à combustion interne 2. Lorsque l'alternateur 5 est à l'état actif, une partie du carburant consommé par le moteur à combustion interne est utilisée pour faire fonctionner l'alternateur 5. En complément, le véhicule 1 peut comprendre d'autres organes électriques destinés à être alimentés en énergie par la batterie 4. Notamment le véhicule 1 peut comprendre des dispositifs d'éclairage et de signalisation, des calculateurs, des capteurs, des écrans, notamment des écrans intégrés à une planche de bord, des bougies d'allumage ou des bougies de préchauffage. Le véhicule 1 peut également comprendre une prise de courant destinée à recharger un équipement électronique portable tel qu'un téléphone portable. La prise de courant peut être accessible dans un habitacle du véhicule. La prise de courant peut être par exemple au format USB ou au format allume-cigare. Selon l'invention le véhicule comprend en outre un panneau photovoltaïque 6 relié électriquement à la batterie 4. Le panneau photovoltaïque est donc apte à fournir une énergie électrique permettant de recharger la batterie 4. L'intégration d'un tel panneau photovoltaïque 6 permet de réduire les sollicitations de l'alternateur 5 et donc d'économiser du carburant. Grâce au panneau photovoltaïque 6, l'alternateur 5 est moins souvent sollicité pour recharger la batterie. L'alternateur 5 risque donc moins de tomber en panne et/ou l'alternateur 5 peut être sous-dimensionné en comparaison avec les alternateurs habituellement utilisés. Le panneau photovoltaïque 6 est relié à la batterie 4 par des fils électriques. Plus précisément, un contrôleur 7 peut être interposé entre le panneau photovoltaïque 6 et la batterie 4. Le contrôleur 7 est ainsi relié électriquement d'une part à la batterie 4 et d'autre part au panneau photovoltaïque. Le contrôleur 7 peut être configuré pour transformer un courant électrique délivré par le panneau photovoltaïque en un courant électrique adapté pour recharger la batterie 4. Le contrôleur 7 peut également être configuré pour protéger la batterie 4 d'éventuelles surtensions. Avantageusement, le véhicule 1 comprend un capteur apte à surveiller la tension aux bornes de la batterie 4, le capteur étant relié au contrôleur 7. Le contrôleur 7 comprend également des moyens configurés pour interrompre le courant électrique entre le panneau photovoltaïque 6 et la batterie 4 lorsque la tension aux bornes de la batterie 4 dépasse un seuil donné. Avantageusement, le panneau voltaïque 6 est intégré à un toit du véhicule. Il bénéficie ainsi d'une large surface et d'une exposition au soleil optimale. Le panneau photovoltaïque 6 peut être intégré à la carrosserie du véhicule ou, en variante, être fixé au-dessus de la carrosserie du véhicule, par exemple avec des moyens adhésifs. En condition optimale d'ensoleillement, un tel panneau photovoltaïque 6 peut fournir jusqu'à 20W, voire jusqu'à 40W d'énergie électrique à la batterie 4. Le panneau photovoltaïque 6 peut être monté d'origine sur le véhicule 1, c’est-à-dire lors de la construction initiale du véhicule 1. En variante, le panneau photovoltaïque 6 peut également être assemblé à un véhicule déjà fabriqué et déjà commercialisé. Ainsi l'invention se rapporte également à un procédé de modification d'un véhicule consistant à fixer le panneau photovoltaïque 6 sur un toit du véhicule, et à raccorder électriquement le panneau photovoltaïque 6 à la batterie 4. Cette opération est simple à réaliser et peut être effectuée dans un garage automobile. Lorsque le véhicule 1 est exposé au soleil, le panneau voltaïque 6 reçoit des rayons lumineux et produit un courant électrique qui recharge la batterie 4. On évite ainsi de faire fonctionner l'alternateur 5 et on économise du carburant. Si la tension aux bornes de la batterie 4 est déjà à un niveau maximum alors on interrompt le courant électrique fourni par le panneau photovoltaïque 6 pour éviter de surcharger la batterie 4. Des simulations montrent que le véhicule 1 selon l'invention peut ainsi réaliser une économie de 2g de CO2 par kilomètre parcouru, comparativement à un même véhicule dépourvu de panneau photovoltaïque. L'alternateur 5 demeure néanmoins utile dans l'hypothèse où l'ensoleillement n'est pas suffisant pour recharger la batterie. On peut éventuellement abaisser le seuil de tension à partir duquel l'alternateur 5 est activé comparativement à un véhicule selon l'état de la technique, de manière à favoriser la recharge de la batterie 4 par l'intermédiaire du panneau photovoltaïque 6. La illustre un véhicule 21 automobile selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. De même que pour le premier mode de réalisation, le véhicule 21 comprend un moteur à combustion interne 22 apte à entraîner des roues motrices du véhicule 21. Le moteur à combustion interne 22 peut être identique au moteur à combustion interne 2 décrit précédemment. Le moteur à combustion interne 22 est également équipé d'un démarreur 23 et un alternateur 25. Le démarreur 23 et l'alternateur 25 peuvent être identiques au démarreur 3 et à l'alternateur 5 décrits précédemment. Le véhicule 21 comprend une première batterie 24, ou batterie principale 24, destinée à alimenter en énergie électrique différents organes électriques embarqués dans le véhicule, notamment le démarreur 23. La première batterie 24 peut être identique à la batterie 4 décrite précédemment. A la différence du premier mode de réalisation, le véhicule 21 comprend en outre une deuxième batterie 28, ou batterie auxiliaire 28, en complément de la première batterie 24. Le véhicule 21 comprend également un panneau photovoltaïque 26 relié électriquement à la deuxième batterie 28 par l'intermédiaire d'un contrôleur 27. Le panneau photovoltaïque 26 et le contrôleur 27 peuvent être identiques au panneau photovoltaïque 6 et au contrôleur 7 décrits précédemment. La deuxième batterie 28 peut être du même type que la première batterie 24. Notamment, la deuxième batterie 28 peut être une batterie au plomb ou une batterie AGM ou une batterie EFB. La deuxième batterie 28 peut comprendre une capacité inférieure ou égale à 100Ah et/ou une tension nominale d'environ 12V. La deuxième batterie 28 peut être spécialement adaptée pour recevoir un courant électrique fourni par le panneau photovoltaïque 26. La deuxième batterie 28 peut être par exemple logée dans un coffre du véhicule. La deuxième batterie 28 est reliée électriquement à la première batterie 24 pour recharger la première batterie 24. La première batterie 24 est ainsi reliée au panneau photovoltaïque par l'intermédiaire de la deuxième batterie 28. Le panneau photovoltaïque 26 et la deuxième batterie 28 peuvent être assemblés à un véhicule déjà fabriqué et déjà commercialisé. Ainsi l'invention se rapporte aussi à un procédé de modification d'un véhicule consistant à fixer le panneau photovoltaïque 6 sur un toit du véhicule, à installer la deuxième batterie 28 dans le véhicule, notamment dans le coffre du véhicule, à raccorder électriquement le panneau photovoltaïque à la deuxième batterie, et à raccorder électriquement la deuxième batterie à la première batterie. Cette opération est également simple à réaliser et peut être effectuée dans un garage automobile. Véhicule (1, 21) automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un moteur à combustion interne (2, 22), une première batterie (4, 24), et un panneau photovoltaïque (6, 26), le panneau photovoltaïque étant relié électriquement à la première batterie de manière à recharger la première batterie. Véhicule (1, 21) automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première batterie (4, 24) est une batterie au plomb ou une batterie AGM ou une batterie EFB. Véhicule (1, 21) automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première batterie (4, 24) comprend une capacité inférieure ou égale à 100Ah, et/ou en ce que la première batterie comprend une tension nominale d'environ 12V. Véhicule (1, 21) automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau photovoltaïque (6, 26) s'étend sur un toit du véhicule. Véhicule (1, 21) automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un démarreur (3, 23) configuré pour démarrer le moteur à combustion interne (2, 22), le démarreur étant relié électriquement à la première batterie. Véhicule (1, 21) automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un alternateur (5, 25) configuré pour recharger la première batterie (4, 24). Véhicule (21) automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une deuxième batterie (28) distincte de la première batterie (24), la deuxième batterie étant reliée électriquement à la première batterie, le panneau photovoltaïque (26) étant relié électriquement à la deuxième batterie de manière à recharger la deuxième batterie, la première batterie étant reliée au panneau photovoltaïque par l'intermédiaire de la deuxième batterie. Procédé de fabrication d'un véhicule (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend : - la fourniture d'un véhicule à modifier, le véhicule à modifier comprenant un moteur à combustion interne (2) et une première batterie (4), - une étape de fixation d'un panneau photovoltaïque (6) sur un toit du véhicule à modifier, et - une étape de raccordement électrique du panneau photovoltaïque (6) à la première batterie (4). Procédé de fabrication d'un véhicule (21) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend : - la fourniture d'un véhicule à modifier, le véhicule à modifier comprenant un moteur à combustion interne (22) et une première batterie (24), - une étape de fixation d'un panneau photovoltaïque (26) sur un toit du véhicule à modifier, - une étape d'installation d'une deuxième batterie (28), notamment dans un coffre du véhicule à modifier, - une étape de raccordement électrique du panneau photovoltaïque (26) à la deuxième batterie (28), et - une étape de raccordement électrique de la deuxième batterie (28) à la première batterie (24).