INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Module photovoltaïque léger comportant un cadre composite intégré La présente invention se rapporte au domaine des modules photovoltaïques, qui comportent un ensemble de cellules photovoltaïques reliées entre elles électriquement, et préférentiellement des cellules photovoltaïques dites « cristallines », c’est-à-dire qui sont à base de silicium monocristallin ou multicristallin.
L’invention peut être mise en œuvre pour de nombreuses applications, notamment des applications autonomes et/ou embarquées, étant particulièrement concernée par les applications qui requièrent l’utilisation de modules photovoltaïques légers, en particulier d’un poids par unité de surface inférieur à 5 kg/m², et de faible épaisseur, notamment inférieure à 5 mm. Elle peut ainsi notamment être appliquée pour des bâtiments tels que des habitats ou locaux industriels, par exemple pour la réalisation de leurs toitures, pour la conception de mobilier urbain, par exemple pour de l’éclairage public, la signalisation routière ou encore la recharge de voitures électriques, voire également être utilisée pour des applications nomades (mobilité solaire), en particulier pour une intégration sur des véhicules, tels que voitures, bus ou bateaux, des drones, des ballons dirigeables, entre autres.
L’invention propose ainsi un module photovoltaïque léger comportant un cadre composite intégré à la structure du module, ainsi qu’un procédé de réalisation d’un tel module photovoltaïque.
Un module photovoltaïque est un assemblage de cellules photovoltaïques disposées côte à côte entre une première couche transparente formant une face avant du module photovoltaïque et une seconde couche formant une face arrière du module photovoltaïque.
La deuxième couche formant la face arrière du module photovoltaïque peut quant à elle être réalisée à base de verre, de métal ou de plastique, entre autres. Elle est souvent formée par une structure polymérique à base d’un polymère isolant électrique, par exemple du type polytéréphtalate d'éthylène (PET) ou polyamide (PA), pouvant être protégée par une ou des couches à base de polymères fluorés, comme le polyfluorure de vinyle (PVF) ou le polyfluorure de vinylidène (PVDF), et ayant une épaisseur de l’ordre de 400 µm.
Les cellules photovoltaïques peuvent être reliées électriquement entre elles par des éléments de contact électrique avant et arrière, appelés conducteurs de liaison, et formés par exemple par des bandes de cuivre étamé, respectivement disposées contre les faces avant (faces se trouvant en regard de la face avant du module photovoltaïque destinée à recevoir un flux lumineux) et arrière (faces se trouvant en regard de la face arrière du module photovoltaïque) de chacune des cellules photovoltaïques, ou bien encore uniquement en face arrière pour les cellules photovoltaïques de type IBC (pour « Interdigitated Back Contact » en anglais). Il est à noter que les cellules photovoltaïques de type IBC (« Interdigitated Back Contact ») sont des structures pour lesquelles les contacts sont réalisés sur la face arrière de la cellule en forme de peignes interdigités. Elles sont par exemple décrites dans le brevet américain US 4,478,879 A.
Par ailleurs, les cellules photovoltaïques, situées entre les première et deuxième couches formant respectivement les faces avant et arrière du module photovoltaïque, peuvent être encapsulées. De façon classique, l’encapsulant choisi correspond à un polymère du type thermodurcissable ou thermoplastique, et peut par exemple consister en l’utilisation de deux couches (ou films) de poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA) entre lesquelles sont disposées les cellules photovoltaïques et les conducteurs de liaison des cellules. Chaque couche d’encapsulant peut présenter une épaisseur d’au moins 0,2 mm et un module de Young typiquement compris entre 2 et 400 MPa à température ambiante.
Comme décrit précédemment, le module photovoltaïque 1 comporte une face avant 2, généralement réalisée en verre trempé transparent d’épaisseur d’environ 3 mm, et une face arrière 5, par exemple constituée par une couche polymère, opaque ou transparente, monocouche ou multicouche, ayant un module de Young supérieur à 400 MPa à température ambiante.
Pendant cette étape de lamination, les couches de matériau d’encapsulation 3a et 3b fondent et viennent englober les cellules photovoltaïques 4, en même temps que l’adhérence se crée à toutes les interfaces entre les couches, à savoir entre la face avant 2 et la couche avant de matériau d’encapsulation 3a, la couche de matériau d’encapsulation 3a et les faces avant 4a des cellules photovoltaïques 4, les faces arrière 4b des cellules photovoltaïques 4 et la couche arrière de matériau d’encapsulation 3b, et la couche arrière de matériau d’encapsulation 3b et la face arrière 5 du module photovoltaïque 1. Le module photovoltaïque 1 obtenu est ensuite encadré, typiquement par le biais d’un profilé en aluminium.
montre le boîtier de la avec la porte dans une première position ouverte, suite au déverrouillage du premier dispositif de verrouillage ;
montre le boîtier de la avec la porte dans une deuxième position ouverte, suite au déverrouillage du deuxième dispositif de verrouillage.
L’invention concerne un boîtier 1, qui peut par exemple être un coffret électrique, ceci n’étant pas limitatif.
Le boîtier 1 comprend un caisson 2 qui comporte une ouverture 3 et délimite un volume intérieur 4 pouvant contenir divers appareillages (non représentés). Le caisson 2 peut comporter une paroi périphérique 5 qui définit ladite ouverture 3, et une paroi de fond 6 fixée à la paroi périphérique à l’opposé de l’ouverture 3. Le caisson 2 peut être réalisé d’une seule pièce, par exemple en métal ou en matière plastique. Dans les réalisations représentées à titre d’exemple, le caisson 2 est sensiblement parallélépipédique.
Comme illustré sur la , on note Y la direction orthogonale à la paroi de fond 6, Z la direction orthogonale à Y et parallèle à la paroi de fond 6 et à l’une des faces de la paroi périphérique 5 (Z étant par exemple la verticale), et X la direction orthogonale à Y et à Z.
Le boîtier 1 comprend également une porte 10 qui peut occuper une position fermée, dans laquelle elle obture l’ouverture 3. La porte peut également occuper une position ouverte, ou une position ouverte parmi plusieurs positions ouvertes possibles, permettant l’accès au volume intérieur 4 via l’ouverture 3. La porte 10 peut comporter au moins un panneau 11. Elle peut être munie d’une poignée.
Le boîtier 1 comprend de plus un système de verrouillage 30 permettant de maintenir la porte 10 en position fermée.
Le système de verrouillage 30 comprend d’une part un premier dispositif de verrouillage 100. Celui-ci comporte une première interface de commande 101 qui est actionnable par un premier moyen d’actionnement pour faire passer le premier dispositif de verrouillage 100 d’un état verrouillé, dans lequel il est apte à maintenir la porte 10 dans la position fermée, à un état déverrouillé, dans lequel il autorise le passage de la porte 10 de la position fermée à la position ouverte ou à l’une des positions ouvertes. Le premier moyen d’actionnement peut comprendre un premier organe d’actionnement 102, la première interface de commande 101 étant configurée pour coopérer avec le premier organe d’actionnement 102.
De façon concrète, dans les modes de réalisation représentés, le premier organe d’actionnement 102 peut être une clé, notamment une clé triangle, tel que celle utilisée par le gestionnaire du réseau électrique comme clé propriétaire. La première interface de commande 101 peut alors être une serrure avec saillie triangulaire, adaptée à la clé triangle. Par la suite, à fin de simplification, on emploiera les termes première clé 102 et première serrure 101, étant précisé que d’autres moyens peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l’invention, tel qu’un dispositif de verrouillage à carte, à badge ou à code.
En outre, le premier dispositif de verrouillage 100 peut comprendre au moins un premier élément de verrouillage 103, tel qu’un pêne. Dans ce cas, le boîtier 1 peut être configuré de sorte que la première serrure 101, lorsqu’elle est actionnée par la première clé 102, provoque ou permette le passage du premier élément de verrouillage 103 d’un état actif, dans lequel le premier dispositif de verrouillage 100 est à l’état verrouillé, à un état inactif, dans lequel le premier dispositif de verrouillage 100 est à l’état déverrouillé.
Le système de verrouillage 30 comprend d’autre part un deuxième dispositif de verrouillage 200. Celui-ci comporte une deuxième interface de commande 201 qui est distincte de la première interface de commande 101. La deuxième interface de commande 201 est actionnable par un deuxième moyen d’actionnement pour faire passer le deuxième dispositif de verrouillage 200 d’un état verrouillé, dans lequel il est apte à maintenir la porte 10 dans la position fermée, à un état déverrouillé, dans lequel il autorise le passage de la porte 10 de la position fermée à la position ouverte ou à l’une des positions ouvertes. Le deuxième moyen d’actionnement est distinct du premier moyen d’actionnement. Il peut comprendre un deuxième organe d’actionnement 202, la deuxième interface de commande 201 étant configurée pour coopérer avec le deuxième organe d’actionnement 202.
De façon concrète, dans les modes de réalisation représentés, le deuxième organe d’actionnement 202 peut être une clé, notamment une clé plate crantée. La deuxième interface de commande 201 peut alors être une serrure adaptée à la clé plate crantée. Par la suite, à fin de simplification, on emploiera les termes deuxième clé 202 et deuxième serrure 201, étant précisé que d’autres moyens peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l’invention, tel qu’un dispositif de verrouillage à carte, à badge ou à code.
En outre, le deuxième dispositif de verrouillage 200 peut comprendre au moins un deuxième élément de verrouillage 203, tel qu’un pêne. Dans ce cas, le boîtier 1 peut être configuré de sorte que la deuxième serrure 201, lorsqu’elle est actionnée par la deuxième clé 202, provoque ou permette le passage du deuxième élément de verrouillage 203 d’un état actif, dans lequel le deuxième dispositif de verrouillage 200 est à l’état verrouillé, à un état inactif, dans lequel le deuxième dispositif de verrouillage 200 est à l’état déverrouillé.
Ainsi, la première serrure 101 n’est pas actionnable par la deuxième clé 202 et la deuxième serrure 201 n’est pas actionnable par la première clé 102.
De plus, selon l’invention, le boîtier 1 est configuré pour que, lorsqu’uniquement l’un des premier et deuxième dispositifs de verrouillage 100, 200 est à l’état déverrouillé, la porte 10 puisse passer à la position ouverte ou à l’une des positions ouvertes.
On se rapporte aux figures 1 à 5 qui illustrent un premier mode de réalisation de l’invention.
Le premier dispositif de détente est un orifice calibré. Le deuxième dispositif de détente est un détendeur électronique.
La deuxième branche de dérivation comprend un quatrième dispositif de détente.
Le quatrième dispositif de détente est un orifice calibré.
L’utilisation d’orifices calibrés permet de réaliser le premier niveau de détente, entre le premier échangeur de chaleur et la bouteille déshydratante, par un composant peu onéreux.
Selon un deuxième mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le premier dispositif de détente est disposé sur la boucle principale entre le premier point de raccordement et le troisième point de raccordement, et le deuxième dispositif de détente est disposé sur la boucle principale entre le quatrième point de raccordement et le deuxième échangeur de chaleur.
Selon un troisième mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le premier dispositif de détente est disposé sur la boucle principale entre le troisième point de raccordement et une entrée du dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant, et le deuxième dispositif de détente est disposé sur la boucle principale entre le cinquième point de raccordement et le quatrième point de raccordement.
Le premier dispositif de détente est un détendeur électronique. Le deuxième dispositif de détente est un détendeur électronique.
L’utilisation de détendeurs électroniques permet d’adapter en temps réel l’amplitude du premier niveau de détente à toutes les conditions rencontrées.
Selon un quatrième mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le premier dispositif de détente est disposé sur la boucle principale entre le premier point de raccordement et le troisième point de raccordement, et le deuxième dispositif de détente est disposé sur la boucle principale entre le quatrième point de raccordement et le deuxième échangeur de chaleur.
Selon un aspect du système de conditionnement thermique, la deuxième branche de dérivation comprend un premier clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant du troisième point de raccordement vers le quatrième point de raccordement.
Le premier clapet-anti-retour permet d’éviter que le fluide réfrigérant à haute pression en entrée du dispositif d’accumulation ne reflue vers le quatrième point de raccordement en circulant dans la deuxième branche de dérivation.
Selon un exemple de mise en œuvre, la boucle principale comprend un deuxième clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant du sixième point de raccordement vers le deuxième point de raccordement.
Selon un mode de réalisation, la boucle principale comprend un troisième clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant du quatrième point de raccordement vers le cinquième point de raccordement.
Selon un exemple de mise en œuvre, la troisième branche de dérivation comprend un quatrième clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant du huitième point de raccordement vers le troisième échangeur de chaleur.
illustre un logigramme des principales étapes d’un procédé mis en œuvre par le système selon l’invention pour le premier agencement ; et
illustre un logigramme des principales étapes d’un procédé mis en œuvre par le système selon l’invention pour un deuxième agencement d’un véhicule de livraison dans un système de mise en place d’un container mobile communiquant sur une aire de livraison, selon l’invention.
La présente invention permet une mise en place automatisée d’un container sur l’espace public. Par espace public, ou lieu public, on entend au sens large par exemple une place, un trottoir, une place de stationnement ainsi qu’un espace tel qu’une cour d’immeuble, un parvis, etc.
Le terme « seuil de chargement » utilisé dans la description qui suit, définit aussi bien un accès à l’espace de stockage par l’arrière du véhicule qu’un accès par un des bords ou les deux bords latéraux du véhicule.
Dans un premier agencement, illustré à la , un véhicule 10, adapté à la livraison de containers 20, est équipé d’une plateforme de déchargement élévatrice motorisée 11, de forme générale rectangulaire, appelée également hayon élévateur, articulée au voisinage du seuil de déchargement 12 du véhicule 10 à l’arrière du véhicule 10. Le hayon 11 est équipé d’un mécanisme motorisé et piloté 13, de manière à permettre son déploiement automatisé. Il est apte à fermer partiellement ou totalement l’ouverture 14 de l’espace de stockage 15 quand le hayon 11 est en position de déploiement verticale (position de fermeture). Il est également apte à prendre différentes positions depuis la position de fermeture jusqu’à une position basse dite de déchargement au sol. Il peut définir en outre un plan incliné entre le seuil de déchargement 12 et le sol.
Le hayon 11 peut être remplacé par un plan incliné formant rampe, ou une paire de rampes de déchargement, non représentés, dont le déploiement se fait également à partir du seuil de déchargement 12. Dans ce cas, le container 20 peut être guidé directement depuis l’espace de stockage 15 jusqu’à l’aire de livraison 40.
Un hayon 11 permet de déposer des charges directement au sol, sur la chaussée ou sur un trottoir TRT et pour différentes hauteurs de trottoir TRT. Le mécanisme 13 comporte une partie hydraulique (vérins) et électrique (moteur électrique), non représentées, et peut être piloté à distance. Le plancher de l’espace de stockage 15 est muni de rails de guidage 16 (ici, deux paires de rails) s’étendant jusqu’au hayon 11. Ces rails 16 assurent à la fois le positionnement, le maintien latéral des containers 20 dans l’espace de stockage 15 pendant le transport, et le guidage en translation rectiligne des containers 20 pour leur sortie de cet espace 15 jusqu’au hayon 11. Dans le premier agencement illustré à la , l’ouverture 14 de l’espace de stockage 15 est située à l’arrière du véhicule 10. L’espace de stockage 15 permet de stocker quatre mini containers 20 (deux rangées de deux mini containers) dont la surface au sol de chacun correspond à celle d’une demi-palette (Euro-palette). Ainsi, la largeur des containers 20 est d’environ 600 mm (1,2 m/2) et leur longueur est de 800 mm (la surface d’une palette est de 1200 mm x 800 mm). La largeur de l’ouverture 14 de l’espace de stockage 15 entre les passages des roues arrière du véhicule 10, non représentées, est d’environ 1250 mm. La surface du hayon 11 peut être étendue en ajoutant des moyens d’extension latérale 17 articulés sur un des bords ou les deux bords latéraux du hayon 11 (ici, une seul extension 17 est déployée à partir du bord latéral gauche du hayon 11). Ces moyens d’extension 17 peuvent par exemple se déployer latéralement à rotation ou en translation à partir des bords latéraux du hayon 11.
Dans un deuxième agencement de véhicule, non représenté, l’accès à l’espace de stockage se fait par un des deux côtés latéraux, ou les deux côtés latéraux, du véhicule, la plateforme de déchargement, ou les rampes, sont articulées sur l’un des bords, ou les deux bords latéraux de l’espace de stockage. Dans ce deuxième agencement, les rails sont agencés de manière à permettre le guidage du containeur selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule.
Dans l’un ou l’autre des premier et deuxième agencements, chaque container 20 est équipé de moyens de déplacement 21 utilisant par exemples un agencement de roues, ou roulettes, comme illustré à la . Dans cet exemple, quatre roues 21 sont montées à rotation sous le container 20 respectivement au voisinage des quatre angles de la base rectangulaire du container 20. Au moins deux roues sont motorisées (par exemple, les deux roues alignées sur le même petit côté latéral du container 20) et directrices. Elles sont agencées de manière à permettre notamment au container 20 de tourner sur lui-même d’un demi-tour.
A titre de variante, les deux roues sont dotées d’un système désigné par l’appellation anglo-saxonne « torque vectoring », signifiant couple vectoriel, qui permet de faire tourner une des roues plus vite que l’autre favorisant ainsi la rotation du container dans un sens ou dans l’autre et donc sans avoir besoin de roues directrices.
Des batteries rechargeables, non représentées, permettent d’alimenter chaque roue motorisée 21 et peuvent être embarquées sur les roues 21. D’autres agencements de moyens de déplacement 21 permettant d’adapter un container 20 pour le rendre mobile et motorisé sont possibles.
Par exemple, les roues 21 peuvent remplacées par un système à chenilles ou mixte : roues et chenilles,
Le container 20 est équipé en outre de capteurs de perception simples 22 : une caméra, des capteurs de proximité, … associés à des moyens de communication 23 utilisant des protocoles de communication radio tels que Wifi, Bluetooth, 5G, …
Le véhicule de livraison 10 est équipé de capteurs de perception 24, 25 qui sont couplés au système d’aide à la conduite 30 du véhicule 10, également désigné par système ADAS (acronyme anglosaxon pour « Advanced Driver-Assistance System »). On confondra volontairement le système ADAS 30 avec le « superviseur » ADAS qui est l’organe destiné à superviser l’ensemble des fonctions ADAS au sein du véhicule 10. Le véhicule 10 comporte également un système de navigation désigné par système GPS 31. Le système GPS 31 comporte un récepteur GPS couplé à une base de données cartographique, non représentés. Le véhicule 10 comporte encore des moyens de pilotage 33 des containers 20. Ces moyens 33 peuvent être dédiés au pilotage en étant couplés au système ADAS 30 ou appartenir au système ADAS 30. Le véhicule 10 comporte aussi des moyens de communication 32 lui permettant d’échanger avec les moyens de communication 23 du container 20. Les moyens de pilotage 33 utilisent les moyens de communication 32 pour guider le container 20 à partir des informations fournies par les capteurs de perception 22 du container 20 et celles fournies par les capteurs de perception 24, 25 du véhicule 10. Le véhicule 10 est donc en mesure de piloter le container 20 pour le guider depuis le véhicule 10 jusqu’ à une aire de livraison 40 préalablement géolocalisée par le véhicule 10 via son système de navigation 31 et validée par les capteurs de perception 24 du véhicule 10.
Le véhicule 10 est par exemple un véhicule autonome. Pour simplifier, dans la description qui suit, on désignera par véhicule autonome, ou véhicule disposant d’un mode de conduite autonome, un véhicule qui exploite des fonctions d’aide à la conduite permettant d’automatiser certaines fonctions de conduite voire toutes les fonctions de conduite habituellement dévolues au conducteur.
Le système ADAS 30 comporte une pluralité de calculateurs, non représentés, appelés également ECU (Electronic Control Unit). Ces calculateurs reçoivent et traitent des données délivrées par les capteurs embarqués 24, 25 dans le véhicule 10 et celles délivrées par les capteurs 23 du container 20 pour le guidage de ce dernier.
L’ensemble source lumineuse 12 et capteur optique 14 peut être vu comme un unique capteur 20 du deuxième groupe 6. Comme dans l’exemple décrit ici, il peut être en deux parties qui s’assemblent pour enserrer l’aiguille 8 (par exemple métallique) et le tube 16. En variante, la source lumineuse 12 et le capteur optique 14 peuvent être réalisés d’un seul tenant. De manière préférée, le capteur 20 est disposé assez proche de l’extrémité de l’aiguille 8, à moins de 10cm de celle-ci, afin d’optimiser le cisaillement des globules rouges. De manière préférée, cette distance est d’environ 5cm pour obtenir les meilleurs résultats. Dans une variante le capteur 20 peut être placé directement en sortie de l'aiguille 8.
Quelle que soit la configuration, le deuxième groupe 6 permet d’utiliser de manière avantageuse le diamètre de l’aiguille 8 qui est classiquement de l’ordre de 1mm. En effet, lors d’un prélèvement par l’aiguille 8, les globules rouges subissent des déformations successives qui sont décrites ci-après et qui sont représentées sur la .
Ainsi, une fois l’aiguille 8 plongée dans le tube de sang 11, le deuxième groupe 6 commande une aspiration par l’aiguille 8 déjà amorcée en diluant afin de prélever du sang. Cela est réalisé grâce à des moyens de contrôle d’automatisme, de bacs de préparation et d’électrovannes et seringues connus par ailleurs et non représentés pour des raisons de simplification. Ces moyens entraînent le déplacement du diluant qui occupe le tube 16. A cette étape, du fait de la nature translucide du tube 16 et du diluant qu’il contient, le capteur 20 mesure un signal optique constant.
Ensuite, l’aliquote de sang est déplacée jusqu’au capteur 20 par aspiration. Les globules rouges subissent un cisaillement, ce qui casse l’agrégation. À cette étape, le signal optique reste maximal puisque le sang n’est pas encore en regard du capteur 20. Sur la , cela est représenté avec la référence 30.
Lorsque le sang arrive dans le capteur, le signal optique représente l’état cisaillé du sang. À ce stade de cisaillement du sang, les hématies ont une forme allongée, comme visible avec la référence 31.