FR2830993A1 - Autonomous low voltage alternating current supply for equipment in motor vehicle, uses wind turbine or solar panel to supply battery which delivers power to inverter to provide AC supply - Google Patents
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Abstract
Description
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DISPOSITIF AUTONOME D'ALIMENTATION EN COURANT ALTERNATIF BASSE TENSION D'EQUIPEMENTS ELECTRIQUES, NOTAMMENT POUR VEHICLE La présente invention concerne un dispositif autonome d'alimentation en courant alternatif basse tension d'équipements électriques, notamment pour véhicule. The present invention relates to a stand-alone device for supplying low voltage alternating current to electrical equipment, in particular for vehicles.
Dans le cadre de cette invention, nous nous intéressons plus particulièrement à l'alimentation d'équipements électriques situés loin d'un réseau électrique. Différentes solutions permettent d'apporter une solution à ce problème. In the context of this invention, we are more particularly interested in supplying electrical equipment located far from an electrical network. Different solutions provide a solution to this problem.
De manière connue, une première solution consiste à utiliser des panneaux solaires comportant des cellules photovoltaïques qui, sous l'effet de la lumière, produisent un courant continu très basse tension CCTBT, par exemple en 12 V. Par l'intermédiaire d'un circuit électrique, ces panneaux solaires permettent d'alimenter en courant CCTBT différents équipements électriques tels que par exemple des éclairages, des téléviseurs, des réfrigérateurs installés par exemple dans des chalets, des camping-cars ou sur des bateaux. Cette solution est toutefois limitée aux équipements de faible puissance et n'est pas adaptée pour alimenter en courant électrique alternatif basse tension ACBT des équipements électriques de plus forte puissance. In a known manner, a first solution consists in using solar panels comprising photovoltaic cells which, under the effect of light, produce a very low voltage direct current CCTBT, for example at 12 V. Via a circuit electric, these solar panels make it possible to supply CCTBT current with various electrical equipment such as, for example, lighting, televisions, refrigerators installed for example in chalets, camper vans or on boats. This solution is however limited to low power equipment and is not suitable for supplying ACBT low voltage alternating electric current to higher power electrical equipment.
Une deuxième solution consiste à utiliser des groupes électrogènes auxquels soD1 raccordés les équipements électriques. Cette solution est souvent utilisée par des artisans lors de chantiers de rénovation, de modification et/ou de construction de bâtiments sur des sites ne comportant pas d'alimentation électrique adaptée. Ces groupes électrogènes permettent ainsi de s'affranchir des coffrets de chantier EDF coûteux et dont l'installation nécessite une demande préalable, des démarches administratives souvent longues et compliquées qui génèrent un délai d'attente supplémentaire avant de pouvoir démarrer les travaux. Ces groupes électrogènes sont, néanmoins encombrants, lourds à manipuler, bruyants, polluants pour A second solution consists in using generators to which soD1 connected the electrical equipment. This solution is often used by craftsmen during renovation, modification and / or construction sites on buildings that do not have a suitable electrical supply. These generator sets thus make it possible to get rid of expensive EDF construction sets, the installation of which requires a prior request, often lengthy and complicated administrative procedures which generate an additional waiting time before being able to start work. These generator sets are, however, bulky, heavy to handle, noisy, polluting for
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l'environnement, pas toujours disponibles et de plus, grands consommateurs d'énergie puisqu'ils fonctionnent en permanence et consomment du gasoil même entre deux utilisations effectives du courant électrique produit. the environment, not always available and moreover, large consumers of energy since they operate permanently and consume diesel even between two effective uses of the electric current produced.
Une troisième solution consiste à utiliser des batteries indépendantes. Les caractéristiques et le nombre de ces batteries seront adaptés en fonction des besoins. Pour permettre d'atteindre une autonomie d'alimentation électrique raisonnable, le nombre de ces batteries est généralement conséquent et la place nécessaire pour leur stockage devient vite un problème difficile à résoudre. Cette solution parfois utilisée pour l'alimentation électrique dans des chalets ou refuges isolés n'est absolument pas adaptée à la réalisation de travaux sur plusieurs sites isolés tels que les effectuent par exemple les artisans. En effet, une telle utilisation de batteries indépendantes nécessite beaucoup de manutention et une zone de stockage importante. De plus il est fréquent de tomber en panne d'électricité, les batteries indépendantes n'ayant souvent pas été suffisamment rechargées. A third solution is to use independent batteries. The characteristics and the number of these batteries will be adapted according to the needs. To allow reaching a reasonable power supply autonomy, the number of these batteries is generally large and the space required for their storage quickly becomes a difficult problem to solve. This solution, sometimes used for power supply in isolated chalets or refuges, is absolutely not suitable for carrying out work on several isolated sites such as those carried out by craftsmen. Indeed, such use of independent batteries requires a lot of handling and a large storage area. In addition, it is common to break down in electricity, independent batteries often have not been sufficiently recharged.
Aucune solution existante ne permet donc de répondre à ce besoin de manière économique, simple, peu coûteuse et peu encombrante. No existing solution therefore makes it possible to meet this need in an economical, simple, inexpensive and space-saving manner.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un dispositif d'alimentation en courant ACBT d'équipements électriques destiné à être embarqué dans un véhicule et permettant de générer de manière autonome, écologique, sans bruit, à moindre coût et moyennant un encombrant réduit du courant ACBT dans des lieux ne comportant par de réseau électrique ou dans des lieux où le réseau électrique n'est pas accessible aux artisans. The present invention aims to overcome these drawbacks by proposing an ACBT current supply device for electrical equipment intended to be installed in a vehicle and making it possible to generate autonomously, ecologically, without noise, at low cost and with a reduced bulk. ACBT current in places where there is no electrical network or in places where the electrical network is not accessible to artisans.
Dans ce but, l'invention concerne un dispositif du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de captage d'au moins une énergie naturelle, des moyens de transformation de cette énergie naturelle en courant To this end, the invention relates to a device of the type indicated in the preamble, characterized in that it comprises means for capturing at least one natural energy, means for transforming this natural energy into current
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électrique continu très basse tension CCTBT, des moyens d'accumulation de ce courant CCTBT, des moyens de conversion de ce courant CCTBT en courant électrique alternatif basse tension ACBT, et un premier circuit électrique comportant des moyens de distribution agencés pour alimenter les équipements électriques en courant ACBT. very low voltage DC electric power, means for accumulating this CCTBT current, means for converting this CCTBT current into ACBT low voltage alternating electric current, and a first electric circuit comprising distribution means arranged to supply the electrical equipment with ACBT current.
Selon une forme de réalisation préférée, les moyens de captage et les moyens de transformation sont choisis dans le groupe comprenant au moins un panneau solaire à cellules photovoltaïques, un aérogénérateur. According to a preferred embodiment, the collection means and the transformation means are chosen from the group comprising at least one solar panel with photovoltaic cells, an aerogenerator.
Les moyens d'accumulation comportent avantageusement au moins une batterie de service, les moyens de conversion au moins un convertisseur électronique de courant CCTBT en courant ACBT et, les moyens de distribution au moins un bomier pourvu d'au moins une prise électrique de branchement en courant ACBT. The means of accumulation advantageously comprise at least one service battery, the means for converting at least one electronic converter from CCTBT current to ACBT current and, the means for distributing at least one bomier provided with at least one electrical outlet for connection in ACBT current.
Selon une première variante de réalisation, le dispositif comporte un second circuit électrique monté en parallèle au premier circuit électrique et destiné à être relié à la batterie d'accumulateurs du véhicule, les premier et second circuits électriques étant raccordés par au moins des moyens de répartition agencés pour sélectionner l'une ou l'autre des batteries d'accumulateurs ou de service en fonction de son niveau de charge. According to a first alternative embodiment, the device comprises a second electrical circuit mounted in parallel to the first electrical circuit and intended to be connected to the vehicle's storage battery, the first and second electrical circuits being connected by at least distribution means arranged to select one or other of the storage or service batteries according to its level of charge.
Les moyens de répartition comportent de préférence au moins un répartiteur associé à un microprocesseur pour détecter le niveau de charge d'au moins une des batteries d'accumulateurs ou de service et à un interrupteur pour commander l'alimentation électrique de cette batterie d'accumulateurs ou de service en fonction de son niveau de charge. The distribution means preferably comprise at least one distributor associated with a microprocessor for detecting the charge level of at least one of the storage or service batteries and with a switch for controlling the electrical supply of this storage battery. or service depending on its charge level.
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Le premier circuit électrique peut comporter des moyens de régulation de la tension du courant CCTBT disposés après les moyens de transformation. The first electrical circuit may include means for regulating the voltage of the current CCTBT arranged after the transformation means.
Le premier circuit électrique peut avantageusement comporter, après les moyens de régulation, au moins un bornier pourvu d'au moins une prise électrique de branchement en courant CCTBT et comporter un boîtier de câblage agencé pour permettre le branchement d'appareils de mesure afin d'évaluer le fonctionnement du dispositif La batterie de service est de manière préférentielle couplée à des moyens de visualisation de son niveau de charge. The first electrical circuit may advantageously comprise, after the regulation means, at least one terminal block provided with at least one electrical outlet for CCTBT current connection and comprise a wiring box arranged to allow the connection of measuring devices in order to evaluate the operation of the device The service battery is preferably coupled to means for displaying its charge level.
Selon une seconde variante de réalisation, au moins les moyens d'accumulation et les moyens de conversion sont intégrés dans un boîtier fixe comportant des moyens de raccordement à la batterie d'accumulateurs du véhicule, aux moyens de captage et aux moyens de distribution de sorte que les moyens de distribution sont accessibles de l'extérieur du boîtier fixe et permettent le branchement des équipements électriques. According to a second alternative embodiment, at least the storage means and the conversion means are integrated in a fixed housing comprising means for connection to the vehicle's storage battery, to the capture means and to the distribution means so that the distribution means are accessible from outside the fixed housing and allow the connection of electrical equipment.
Selon une troisième variante de réalisation, le dispositif comporte au moins un boîtier portatif comprenant au moins une batterie de service, un convertisseur et des moyens de distribution, ce boîtier portatif comportant des moyens de raccordement au premier circuit électrique. According to a third alternative embodiment, the device comprises at least one portable box comprising at least one service battery, a converter and distribution means, this portable box comprising means for connection to the first electrical circuit.
Les moyens de captage sont avantageusement agencés pour être montés sur la carrosserie du véhicule et les moyens de distribution du boîtier fixe sont de préférence agencés pour être accessibles de l'extérieur du véhicule. The capture means are advantageously arranged to be mounted on the vehicle body and the distribution means of the fixed housing are preferably arranged to be accessible from outside the vehicle.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : The present invention and its advantages will appear more clearly in the following description of an exemplary embodiment, with reference to the appended drawings, in which:
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- la figure 1 est une vue schématique d'une variante de réalisation particulière du dispositif selon l'invention, et la figure 2 est une vue schématique de côté d'un véhicule équipé du dispositif selon l'invention. - Figure 1 is a schematic view of a particular alternative embodiment of the device according to the invention, and Figure 2 is a schematic side view of a vehicle equipped with the device according to the invention.
En référence aux figures 1 et 2, le dispositif 1 selon l'invention est destiné à alimenter en courant alternatif basse tension ACBT des équipements électriques 21. Ce dispositif 1 est conçu pour être monté sur un véhicule 20 comportant notamment une batterie d'accumulateurs 9 et permet de fournir, dans des lieux isolés, du courant ACBT à des équipements électriques 21 comme par exemple, des perceuses, frappeuses, disqueuses, visseuses, et tout type d'outillage similaire. Le véhicule 20 est par exemple un véhicule à moteur du type utilitaire couramment utilisé par les artisans du bâtiment. Ce véhicule 20 peut bien entendu être de tout autre type, à moteur ou non, terrestre ou non. With reference to FIGS. 1 and 2, the device 1 according to the invention is intended to supply ACBT low voltage alternating current to electrical equipment 21. This device 1 is designed to be mounted on a vehicle 20 comprising in particular a storage battery 9 and makes it possible to supply, in isolated places, ACBT current to electrical equipment 21 such as, for example, drills, hammers, grinders, screwdrivers, and any type of similar tool. The vehicle 20 is for example a motor vehicle of the utility type commonly used by building tradesmen. This vehicle 20 can of course be of any other type, motorized or not, land or not.
Ce dispositif 1 comporte des moyens de captage 2,2'de l'énergie naturelle, des moyens de transformation de cette énergie naturelle en courant continu très basse tension CCTBT, des moyens d'accumulation 3 du courant CCTBT, des moyens de conversion 4 du courant CCTBT en courant ACBT et des moyens de distribution du courant ACBT à des équipements électriques 21 extérieurs au dispositif 1. Ces moyens sont associés à un premier circuit électrique 6. This device 1 comprises means 2, 2 ′ for capturing natural energy, means for transforming this natural energy into very low voltage direct current CCTBT, means for accumulating 3 of current CCTBT, means for converting 4 from current CCTBT in current ACBT and means for distributing ACBT current to electrical equipment 21 external to the device 1. These means are associated with a first electrical circuit 6.
Les moyens de captage 2,2'et les moyens de transformation qui leur sont associés permettent de capter une énergie naturelle pouvant se présenter sous différentes formes et de transformer cette énergie naturelle en courant CCTBT. Ces moyens de captage 2, 2'et les moyens de transformation sont par exemple fixés sur la carrosserie du véhicule 20, par exemple au-dessus du toit du véhicule 20, sur le haut de sa paroi The capture means 2,2 ′ and the transformation means associated therewith make it possible to capture natural energy which can be in different forms and to transform this natural energy into CCTBT current. These capture means 2, 2 ′ and the transformation means are for example fixed on the body of the vehicle 20, for example above the roof of the vehicle 20, on the top of its wall
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frontale ou sur une de ses parois latérales ou arrière. Leur fixation est par exemple réalisée au moyen de pattes de fixation posées sur une couche amortissant par exemple en caoutchouc, puis boulonnées dans la carrosserie. front or on one of its side or rear walls. Their fixing is for example carried out by means of fixing lugs placed on a cushioning layer for example of rubber, then bolted into the bodywork.
Dans le cas d'une énergie naturelle sous forme de déplacements d'air, les moyens de captage et les moyens de transformation peuvent être constitués par un ou plusieurs aérogénérateurs 2. Les déplacements d'air utilisés peuvent provenir directement du vent ou des déplacements relatifs de l'air par rapport à l'aérogénérateur 2 lors du déplacement du véhicule 20, que ce déplacement ait lieu en présence ou non de vent. La rotation de la turbine de l'aérogénérateur 2 provoquée par ces déplacements d'air génère un courant CCTBT. In the case of natural energy in the form of air displacements, the capture means and the transformation means can be constituted by one or more aerogenerators 2. The air displacements used can come directly from the wind or relative displacements air with respect to the wind generator 2 during the movement of the vehicle 20, whether this movement takes place in the presence or not of wind. The rotation of the turbine of the wind turbine 2 caused by these air displacements generates a current CCTBT.
Dans le cas d'énergie naturelle sous forme de rayons lumineux, les moyens de captage et les moyens de transformation peuvent être constitués par un ou plusieurs panneaux solaires 2'comportant des cellules photovoltaïques à base de silicium. Ces cellules excitées par les rayons lumineux provenant du soleil provoquent une électrolyse générant un courant CCTBT. In the case of natural energy in the form of light rays, the capture means and the transformation means can be constituted by one or more solar panels 2 ′ comprising photovoltaic cells based on silicon. These cells excited by the light rays coming from the sun cause an electrolysis generating a CCTBT current.
Les caractéristiques des moyens de captage 2,2'et de leurs moyens de transformation utilisés, sont choisies notamment, en terme de puissance et de rendement, en fonction du courant CCTBT à produire. Ces moyens de captage 2,2'et leurs moyens de transformation peuvent être utilisés individuellement ou en combinaison permettant ainsi de combiner les sources d'énergies naturelles. The characteristics of the capture means 2,2 ′ and of their transformation means used are chosen in particular, in terms of power and efficiency, as a function of the CCTBT current to be produced. These capture means 2,2 ′ and their transformation means can be used individually or in combination, thus making it possible to combine the sources of natural energy.
Les moyens de captage 2,2'et leurs moyens de transformation sont électriquement reliés aux moyens d'accumulation 3 par le biais d'une première branche 6a du premier circuit électrique 6. Ces moyens d'accumulation comportent au moins une batterie de service 3 de tout type, par exemple au plomb. La capacité et les caractéristiques de cette batterie de service 3 seront choisies en fonction notamment de l'autonomie The capture means 2,2 ′ and their transformation means are electrically connected to the accumulation means 3 by means of a first branch 6a of the first electrical circuit 6. These accumulation means comprise at least one service battery 3 of all types, for example lead. The capacity and characteristics of this service battery 3 will be chosen depending in particular on the autonomy
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souhaitée pour le dispositif 1 et de la puissance électrique nécessaire pour l'alimentation des équipements électriques 21. De manière générale, les batteries de service 3 utilisées ont une puissance comprise entre 500 W et 4 kW permettant de répondre aux besoins quotidiens des plaquistes soit 800 W et des maçons et électriciens soit 2 kW minimum. De manière générale, l'autonomie des batteries de service 3 utilisées est d'environ 4 heures ce qui correspond à une durée maximale courante d'utilisation des équipements électriques 21 par les artisans. Il est évident qu'une batterie de service 3 de puissance et/ou d'autonomie supérieures peut être utilisée pour des applications particulières. On peut de même utiliser une batterie de service 3 modulable permettant d'adapter facilement sa puissance et son autonomie en fonction des besoins. La batterie de service 3 peut enfin être couplée à des moyens de visualisation 7 de son niveau de charge permettant d'estimer son autonomie de fonctionnement. desired for the device 1 and the electrical power necessary for the supply of electrical equipment 21. In general, the service batteries 3 used have a power of between 500 W and 4 kW enabling the daily requirements of the plasterers to be met, ie 800 W and masons and electricians, 2 kW minimum. In general, the autonomy of the service batteries 3 used is approximately 4 hours, which corresponds to a current maximum duration of use of the electrical equipment 21 by the craftsmen. It is obvious that a service battery 3 of higher power and / or autonomy can be used for particular applications. We can also use a modular service battery 3 to easily adapt its power and autonomy as needed. The service battery 3 can finally be coupled to display means 7 of its charge level making it possible to estimate its operating autonomy.
La batterie de service 3 est reliée électriquement aux moyens de conversion 4 par le biais d'une deuxième branche 6b du premier circuit électrique 6. Les moyens de conversion 4 permettent de transformer le courant CCTBT provenant de la batterie de service 3 en courant alternatif ACBT. Les moyens de conversion comportent par exemple au moins un convertisseur 4 électronique CC/AC de type standard. The service battery 3 is electrically connected to the conversion means 4 by means of a second branch 6b of the first electrical circuit 6. The conversion means 4 make it possible to transform the current CCTBT coming from the service battery 3 into AC current ACBT . The conversion means comprise for example at least one standard type DC / AC electronic converter 4.
Le convertisseur 4 électronique CC/AC est branché aux moyens de distribution 5 par le biais d'une troisième branche 6c du premier circuit électrique 6. Les moyens de distribution 5 permettent de fournir le courant ACBT provenant du convertisseur 4 électronique CC/AC à tout équipement électrique extérieur au dispositif 1 et compatible avec une telle alimentation électrique. Les moyens de distribution 5 comportent par exemple au moins un bomier pourvu d'au moins une et de préférence de plusieurs prises de branchement électrique en courant ACBT disposées de manière à être accessibles de l'extérieur du dispositif 1 et permettre ainsi le raccordement des équipements électriques 21 au dispositif 1. Ces prises de branchement électrique 5 en The DC / AC electronic converter 4 is connected to the distribution means 5 by means of a third branch 6c of the first electrical circuit 6. The distribution means 5 make it possible to supply the ACBT current coming from the electronic DC / AC converter 4 electrical equipment external to the device 1 and compatible with such an electrical supply. The distribution means 5 comprise for example at least one bomier provided with at least one and preferably with several electrical connection sockets in ACBT current arranged so as to be accessible from outside the device 1 and thus allow the connection of the equipment. 21 to device 1. These electrical connection sockets 5 in
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courant ACBT sont par exemple fixées sur une des parois intérieures du véhicule 20 de manière à être accessibles à l'intérieur de ce véhicule 20, ou sur la carrosserie du véhicule 20 de manière à être accessibles à l'extérieur de ce véhicule 20. ACBT current are for example fixed on one of the interior walls of the vehicle 20 so as to be accessible inside this vehicle 20, or on the body of the vehicle 20 so as to be accessible outside this vehicle 20.
Le premier circuit électrique 6 peut également comporter des moyens de régulation 11 comportant par exemple un régulateur permettant de stabiliser la tension du courant CCTBT fourni par les moyens de captage 2,2'et leurs moyens de transformation à au moins la batterie de service 3. Cette tension fournie est généralement variable entre 8 et 17 V. Sa stabilisation génèrera une tension constante sans pic permettant d'augmenter considérablement la durée de vie de la batterie de service 3. The first electrical circuit 6 may also include regulation means 11 comprising for example a regulator making it possible to stabilize the voltage of the current CCTBT supplied by the capture means 2,2 ′ and their transformation means to at least the service battery 3. This supplied voltage is generally variable between 8 and 17 V. Its stabilization will generate a constant voltage without peak allowing to considerably increase the service life of the service battery 3.
La première branche 6a du circuit électrique 6 peut être raccordée à un ou plusieurs bomiers pourvus d'au moins une et de préférence de plusieurs prises de branchement électrique 12 en courant CCTBT disposée de manière à être accessible de l'extérieur du dispositif 1 et permettre ainsi le branchement des équipements électriques 21 en courant CCTBT. The first branch 6a of the electrical circuit 6 can be connected to one or more bomiers provided with at least one and preferably with several electrical connection sockets 12 in CCTBT current arranged so as to be accessible from outside the device 1 and allow thus the connection of electrical equipment 21 with CCTBT current.
Le premier circuit électrique 6 peut être raccordé à un boîtier de câblage 13 permettant le branchement d'appareils de mesure servant par exemple à évaluer le fonctionnement du dispositif 1 et de ses différents moyens. Ce boîtier de câblage 13 est par exemple un répartiteur permettant d'accéder aux entrées et sorties électriques des différents moyens du dispositif 1. The first electrical circuit 6 can be connected to a wiring box 13 allowing the connection of measuring devices serving for example to evaluate the operation of the device 1 and of its various means. This wiring box 13 is for example a distributor allowing access to the electrical inputs and outputs of the various means of the device 1.
Selon une première variante de réalisation, le dispositif 1 comporte un second circuit électrique 8, monté en parallèle au premier circuit électrique 6, permettant de relier la batterie de service 3 du dispositif 1 à la batterie d'accumulateurs 9 du véhicule 20. According to a first alternative embodiment, the device 1 comprises a second electrical circuit 8, mounted in parallel with the first electrical circuit 6, making it possible to connect the service battery 3 of the device 1 to the storage battery 9 of the vehicle 20.
Cette variante de réalisation permet d'augmenter l'autonomie du dispositif 1 en permettant l'utilisation successive des batteries d'accumulateurs 9 et de service 3. Les premier 6 et second circuits électriques 8 peuvent être raccordés l'un à l'autre par des This alternative embodiment makes it possible to increase the autonomy of the device 1 by allowing the successive use of accumulator 9 and service batteries 3. The first 6 and second electrical circuits 8 can be connected to each other by of the
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moyens de répartition 10 qui permettent de sélectionner l'une ou l'autre des batteries d'accumulateurs 9 ou de service 3 en fonction de leur taux de charge respectif Ces moyens de répartition 10 permettent ainsi, comme on le détaillera plus loin, d'alimenter l'une ou l'autre des batteries d'accumulateurs 9 ou de service 3 et d'alimenter et/ou d'utiliser l'une ou l'autre des batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 en fonction de leur niveau de charge respectif Les moyens de répartition 10 peuvent comporter un microprocesseur (non représenté) analysant la tension de charge et donc le niveau de charge de la ou des batteries d'accumulateurs 9 et de service 3, et un commutateur (non représenté) ouvrant provisoirement le ou les circuits électriques 6,8 de sorte que la ou les batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 ne soient plus alimentées et/ou ne puissent plus alimenter le circuit électrique en fonction de leur niveau de charge respectif Ces moyens de répartition 10 permettent ainsi d'éviter que les seuils maxi et/ou mini de charge des batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 ne soient dépassés. Le seuil maxi de charge correspond au seuil maximal d'énergie accumulable dans une batterie. Ce seuil maxi de charge dépend du type de batterie et de ses caractéristiques. Le seuil mini de charge d'une batterie correspond de manière générale à 45% de la capacité totale de charge de la batterie. Ce seuil mini de charge dépend également du type de batterie et de ses caractéristiques. De manière courante, notamment avec les batteries au plomb, on évite de dépasser ce seuil de charge limite afin de ne pas décharger "complètement" la batterie et de permettre son chargement dans des conditions optimales. distribution means 10 which make it possible to select one or other of the storage batteries 9 or of service 3 as a function of their respective charge rate These distribution means 10 thus allow, as will be detailed below, supply one or other of the storage batteries 9 or service 3 and supply and / or use one or the other of the storage batteries 9 and service 3 according to their level respective charging The distribution means 10 may comprise a microprocessor (not shown) analyzing the charging voltage and therefore the charge level of the accumulator or batteries 9 and of service 3, and a switch (not shown) opening temporarily the electrical circuit or circuits 6,8 so that the accumulator or batteries 9 and of service 3 are no longer supplied and / or can no longer supply the electrical circuit according to their respective charge level These distribution means 10 pe m thus avoid that the maximum and / or minimum charge thresholds for storage batteries 9 and service 3 are exceeded. The maximum charge threshold corresponds to the maximum energy accumulative threshold in a battery. This maximum charge threshold depends on the type of battery and its characteristics. The minimum charge threshold for a battery generally corresponds to 45% of the total charge capacity of the battery. This minimum charge threshold also depends on the type of battery and its characteristics. In current practice, in particular with lead-acid batteries, it is avoided to exceed this limit charge threshold in order not to "completely" discharge the battery and to allow it to be charged under optimal conditions.
Les moyens de répartition 10 peuvent également être couplés à un voyant lumineux et/ou sonore (non représenté) qu'ils actionnent lorsque run ou les deux seuils maxi et/ou mini de charge de l'une ou l'autre, ou des deux batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 est ou sont atteints. The distribution means 10 can also be coupled to a light and / or sound indicator (not shown) which they actuate when run or the two maximum and / or minimum load thresholds of one or the other, or both storage batteries 9 and service 3 is or are reached.
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Selon une deuxième variante de réalisation, la batterie de service 3 et le convertisseur électronique 4 CC/AC sont intégrés dans un boîtier fixe 14 comportant des moyens de raccordement à la batterie d'accumulateurs 9, aux moyens de captage 2,2'et aux moyens de distribution 5. Dans cette variante de réalisation, les moyens de distribution 5 sont disposés de manière à être accessibles de l'extérieur du boîtier fixe 14 et à permettre le branchement des équipements électriques 21 au dispositif 1. Les moyens de distribution 5 peuvent par exemple être fixés sur une des parois du boîtier fixe 14. According to a second alternative embodiment, the service battery 3 and the electronic converter 4 CC / AC are integrated in a fixed box 14 comprising means for connection to the storage battery 9, to the capture means 2,2 ′ and to the distribution means 5. In this alternative embodiment, the distribution means 5 are arranged so as to be accessible from the outside of the fixed housing 14 and to allow the electrical equipment 21 to be connected to the device 1. The distribution means 5 can for example be fixed on one of the walls of the fixed housing 14.
Cette variante de réalisation permet au dispositif 1 de se présenter avantageusement sous la forme d'un kit à intégrer dans le véhicule 20 ne nécessitant qu'une installation simple du boîtier fixe 14 dans le véhicule 20, la fixation des moyens de captage 2,2' sur le véhicule 20, le raccordement de ce boîtier fixe 14 à la batterie d'accumulateurs 9 du véhicule 20. Afin de faciliter le montage du dispositif 1, les moyens de raccordement peuvent par exemple être réalisés par des raccords rapides au moyen de fiches dont les formes différentes permettent d'éviter les erreurs de branchement. This alternative embodiment allows the device 1 to be advantageously in the form of a kit to be integrated into the vehicle 20 requiring only a simple installation of the fixed housing 14 in the vehicle 20, the fixing of the capture means 2.2 'on the vehicle 20, the connection of this fixed housing 14 to the storage battery 9 of the vehicle 20. In order to facilitate the mounting of the device 1, the connection means can for example be produced by quick couplings by means of plugs whose different shapes avoid connection errors.
Selon une troisième variante de réalisation, le dispositif 1 comporte un boîtier portatif non représenté comprenant notamment une batterie de service, un convertisseur et des moyens de distribution et est agencé pour fournir une alimentation en courant ACBT. According to a third alternative embodiment, the device 1 comprises a portable housing (not shown) comprising in particular a service battery, a converter and distribution means and is arranged to provide a supply of ACBT current.
Ce boîtier portatif comporte également des moyens de raccordement permettant de le raccorder électriquement au premier circuit électrique 6 pour recharger sa batterie portative. La batterie portative peut, comme la batterie de service 3, être couplée à des moyens de visualisation de son niveau de charge. Le boîtier portatif est destiné à être débranché du boîtier fixe 14 pour être utilisé indépendamment afin d'alimenter en courant ACBT tout type d'équipements électriques 21 compatibles avec ce type d'alimentation électrique. A titre d'exemple non limitatif, le boîtier portatif peut avoir une autonomie d'environ lh30 et une puissance électrique de 1500 W permettant de répondre à des besoins en alimentation électrique sur un terrain par exemple éloigné du véhicule 20. This portable box also includes connection means making it possible to connect it electrically to the first electrical circuit 6 to recharge its portable battery. The portable battery can, like the service battery 3, be coupled to means for displaying its charge level. The portable unit is intended to be disconnected from the fixed unit 14 to be used independently in order to supply ACBT current with any type of electrical equipment 21 compatible with this type of electrical supply. By way of nonlimiting example, the portable unit can have an autonomy of approximately 1.5 hours and an electrical power of 1500 W making it possible to meet needs for electrical supply on a ground for example distant from the vehicle 20.
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Le fonctionnement du dispositif 1 est simple, modulable et peut être décomposé en une phase de charge des batteries et une phase de consommation d'énergie électrique, ces phases pouvant être effectuées simultanément ou successivement. The operation of the device 1 is simple, modular and can be broken down into a phase for charging the batteries and a phase for consuming electrical energy, these phases being able to be carried out simultaneously or successively.
En phase de charge, la batterie de service 3 est de manière générale chargée par l'intermédiaire des moyens de captage 2,2'. Ces derniers captent l'énergie naturelle qui est transformée en courant CCTBT puis stabilisé par le régulateur 11. La batterie de service 3 est ainsi chargée et peut fournir du courant CCTBT. In the charging phase, the service battery 3 is generally charged by means of the capture means 2,2 ′. These collect natural energy which is transformed into CCTBT current and then stabilized by the regulator 11. The service battery 3 is thus charged and can supply CCTBT current.
En phase de consommation d'énergie électrique, le courant CCTBT provenant de la batterie de service 3 alimente le convertisseur 4 électronique CC/AC qui transforme le courant CCTBT par exemple 12 V en courant ACBT par exemple 220 V. Les équipements électriques 21 peuvent être branchés sur une des prises de branchement électrique 5 en courant ACBT ou 12 en courant CCTBT prévues respectivement en sortie du convertisseur 4 électronique CC/AC ou du régulateur 11. In the electrical energy consumption phase, the current CCTBT coming from the service battery 3 supplies the electronic converter DC / AC which transforms the current CCTBT for example 12 V into ACBT current for example 220 V. The electrical equipment 21 can be connected to one of the electrical connection sockets 5 in ACBT current or 12 in CCTBT current provided respectively at the output of the electronic DC / AC converter 4 or of the regulator 11.
Quelle que soit la prise de branchement électrique 5 en courant ACBT ou 12 en courant CCTBT utilisée les moyens de répartition 10 permettent d'alimenter électriquement cette prise à partir de la batterie de service 3 tant que son niveau de charge le permet. Lorsque son niveau de charge est inférieur au seuil mini de charge, les moyens de répartition 10 ouvre le circuit électrique en provenance de la batterie de service 3 jusqu'à ce que cette dernière soit de nouveau chargée. Whatever the electrical connection socket 5 in ACBT current or 12 in CCTBT current used the distribution means 10 make it possible to supply this socket electrically from the service battery 3 as long as its charge level allows it. When its charge level is below the minimum charge threshold, the distribution means 10 open the electrical circuit coming from the service battery 3 until the latter is charged again.
Pendant toute la phase de consommation d'énergie électrique, les moyens de visualisation 7 permettent de vérifier le niveau de charge notamment de la batterie de service 3. De manière générale, ces moyens de visualisation 7 permettent de vérifier quotidiennement la quantité d'énergie stockée dans la batterie de service 3. During the entire electrical energy consumption phase, the display means 7 make it possible to check the level of charge, in particular of the service battery 3. In general, these display means 7 make it possible to check the amount of energy stored daily in the service battery 3.
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Dans le cas de la première variante de réalisation dans laquelle le dispositif 1 comporte un second circuit électrique 8 monté en parallèle au premier circuit électrique 6, la batterie de service 3 est reliée à la batterie d'accumulateurs 9 du véhicule 20. In the case of the first variant in which the device 1 comprises a second electrical circuit 8 mounted in parallel to the first electrical circuit 6, the service battery 3 is connected to the storage battery 9 of the vehicle 20.
Dans cette variante de réalisation, pendant la phase de charge, les moyens de répartition 10 sont agencés pour que le courant CCTBT provenant des moyens de captage 2,2'soit orienté dans un premier temps vers la batterie de service 3 ou d'accumulateurs 9 jusqu'à ce qu'elle atteigne son niveau maxi de charge puis, vers l'autre batterie respectivement d'accumulateurs 9 ou de service 3 jusqu'à ce qu'elle atteigne à son tour son niveau maxi de charge. Lorsque les deux batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 ont atteint leurs niveaux maxi de charge, les moyens de répartition 10 ouvrent le circuit électrique pour interrompre l'alimentation des batteries d'accumulateurs 9 et de service 3. Le ou les voyants lumineux et/ou sonore couplés au microprocesseur permettent alors de signaler que les seuils maxi de charge des batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 sont atteints. In this alternative embodiment, during the charging phase, the distribution means 10 are arranged so that the current CCTBT coming from the capture means 2,2 'is initially directed towards the service battery 3 or accumulators 9 until it reaches its maximum charge level then, towards the other battery respectively of accumulators 9 or of service 3 until it in turn reaches its maximum charge level. When the two storage batteries 9 and service 3 have reached their maximum charge levels, the distribution means 10 open the electrical circuit to interrupt the supply of storage batteries 9 and service 3. The indicator light (s) and / or sound coupled to the microprocessor then make it possible to signal that the maximum charging thresholds for storage batteries 9 and for service 3 are reached.
Bien entendu, cette phase de charge pour la batterie d'accumulateurs 9 vient compléter celle effectuée par l'alternateur du véhicule 20 en déplacement. Of course, this charging phase for the storage battery 9 complements that carried out by the alternator of the vehicle 20 while traveling.
L'alternateur du véhicule 20 peut également, le cas échéant, charger la batterie de service 3 en complément des énergies naturelles. The vehicle's alternator 20 can also, if necessary, charge the service battery 3 in addition to natural energies.
Dans certains cas, il peut être nécessaire de recharger la batterie de service 3 alors que les énergies naturelles font défaut ou alors que les moyens de captage 2,2'ne sont pas en mesure de fonctionner. C'est par exemple le cas lorsque le véhicule 20 est à l'arrêt la nuit ou lorsque l'aérogénérateur 2 ou les panneaux solaires 2'sont en réfection. In some cases, it may be necessary to recharge the service battery 3 when natural energies are lacking or when the capture means 2,2 ′ are not able to function. This is for example the case when the vehicle 20 is stopped at night or when the wind generator 2 or the solar panels 2 'are being repaired.
Dans ce cas, la batterie de service 3 peut être chargée par l'intermédiaire de l'alternateur du véhicule 20 ou par branchement direct sur le secteur au moyen d'une In this case, the service battery 3 can be charged via the vehicle alternator 20 or by direct connection to the mains by means of a
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prise d'alimentation électrique 13 en courant ACBT reliée au convertisseur 4 électronique AC/CC. electrical power outlet 13 in ACBT current connected to the electronic converter 4 AC / DC.
Dans cette variante de réalisation, pendant la phase de consommation d'énergie électrique les moyens de répartition 10 sont agencés pour que le courant ACBT provienne via le convertisseur 4 électronique CC/AC de manière sélective, dans un premier temps de la batterie de service 3 ou d'accumulateurs 9 jusqu'à ce qu'elle atteigne son niveau mini de charge puis, dans un deuxième temps de l'autre batterie respectivement d'accumulateurs 9 ou de service 3 jusqu'à ce qu'elle atteigne également son niveau mini de charge. Lorsque les deux batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 sont à leurs niveaux mini de charge, les moyens de répartition 10 ouvrent le circuit électrique entre les batteries d'accumulateurs 9 et de service 3 et les moyens de distribution via le convertisseur 4 électronique CC/AC. In this alternative embodiment, during the phase of consumption of electrical energy, the distribution means 10 are arranged so that the ACBT current comes via the electronic DC / AC converter 4 selectively, initially from the service battery 3 or accumulators 9 until it reaches its minimum charge level then, in a second step from the other battery respectively of accumulators 9 or of service 3 until it also reaches its minimum level dump. When the two storage batteries 9 and service 3 are at their minimum charge levels, the distribution means 10 open the electrical circuit between the storage batteries 9 and service 3 and the distribution means via the electronic converter 4 DC / AC.
Dans le cas de la deuxième variante de réalisation dans, laquelle la batterie de service 3 et le convertisseur électronique 4 sont intégrés dans un boîtier fixe 14, le fonctionnement du dispositif 1 est similaire. In the case of the second variant in which the service battery 3 and the electronic converter 4 are integrated in a fixed housing 14, the operation of the device 1 is similar.
Dans le cas de la troisième variante de réalisation, dans laquelle le dispositif 1 comporte un boîtier portatif, lors de la phase de charge, sa batterie portative pourra être alimentée en dernier. In the case of the third alternative embodiment, in which the device 1 comprises a portable box, during the charging phase, its portable battery can be supplied last.
Le boîtier portatif peut être débranché du boîtier fixe 14 pour être utilisé indépendamment et alimenter en courant ACBT tout type d'équipements électriques 21 compatibles. Le courant ACBT provenant de la batterie portative via son convertisseur CC/AC pourra être utilisé par branchement direct des équipements électriques 21 aux prises prévues directement sur le boîtier portatif A titre d'exemple non limitatif, le boîtier portatif peut avoir une autonomie d'environ lh30 et une puissance électrique de 1500 W permettant de répondre à des besoins en alimentation The portable box can be disconnected from the fixed box 14 to be used independently and to supply ACBT current to any type of compatible electrical equipment 21. The ACBT current coming from the portable battery via its DC / AC converter can be used by direct connection of the electrical equipment 21 to the sockets provided directly on the portable box. By way of nonlimiting example, the portable box can have an autonomy of approximately 1.5 hours and an electrical power of 1500 W to meet power needs
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électrique dans une zone par exemple éloignée du véhicule 20. Ce boîtier portatif peut par exemple être utilisé pour l'entretien des communs dans de grands immeubles résidentiels non équipés de prise de branchement électrique ou non accessibles aux artisans. electric in an area for example distant from the vehicle 20. This portable box can for example be used for the maintenance of the commons in large residential buildings not equipped with electrical connection socket or not accessible to craftsmen.
Il ressort clairement de cette description que le dispositif 1 selon l'invention permet de répondre aux buts fixés. En effet, le fait d'utiliser des énergies naturelles en combinaison éventuelle avec l'énergie du véhicule et/ou du secteur pour charger la batterie de service 3, associée aux moyens de régulation et aux moyens de distribution, permet de fournir suffisamment de courant ACBT pour alimenter quotidiennement les équipements électriques 21 des artisans lors de chantiers sur sites isolés. Ce dispositif 1 permet de plus d'équiper les véhicules 20"à la carte"en fonction des besoins particuliers des artisans, ces véhicules 20 pouvant être neufs et pré-équipés en usine ou existants et équipés en après vente, le dispositif 1 pouvant être vendu en kit prêt à monter. It is clear from this description that the device 1 according to the invention makes it possible to meet the set goals. Indeed, the fact of using natural energies in possible combination with the energy of the vehicle and / or of the sector to charge the service battery 3, associated with the regulation means and the distribution means, makes it possible to supply sufficient current. ACBT to supply the electrical equipment 21 of artisans daily during work on isolated sites. This device 1 also makes it possible to equip the vehicles 20 "à la carte" according to the specific needs of the craftsmen, these vehicles 20 being able to be new and pre-equipped in the factory or existing and equipped in after sales, the device 1 being able to sold in kit ready to assemble.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.The present invention is not limited to the embodiments described but extends to any modification and variant obvious to a person skilled in the art while remaining within the scope of the protection defined in the appended claims.
Claims (13)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090630 |