EP1254037A2 - Microcentrale electrique non polluante - Google Patents

Microcentrale electrique non polluante

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EP1254037A2
EP1254037A2 EP01942600A EP01942600A EP1254037A2 EP 1254037 A2 EP1254037 A2 EP 1254037A2 EP 01942600 A EP01942600 A EP 01942600A EP 01942600 A EP01942600 A EP 01942600A EP 1254037 A2 EP1254037 A2 EP 1254037A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
current
batteries
electric
micro
power plant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01942600A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Eugène C. DEKETELAERE
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Hair SA
Original Assignee
Hair SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Hair SA filed Critical Hair SA
Publication of EP1254037A2 publication Critical patent/EP1254037A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B60L50/62—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles charged by low-power generators primarily intended to support the batteries, e.g. range extenders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a device intended to generate electricity without inducing atmospheric pollution. It can be used, among other things, to supply electricity to the engines of various vehicles and vehicles.
  • the invention aims to provide a global solution to the problem of the autonomy of various vehicles and vehicles and to the problem of the weight and size of the batteries which supply the electric motors of these vehicles. It thus aims to make a significant contribution to the reduction of air pollution.
  • the subject of the invention is a compact assembly intended to be used in numerous applications and, inter alia, on board a self-propelled machine generally electric, even an existing machine, in order to permanently recharge the batteries powering an electric motor for these machines, and thus allow these machines to work without autonomy problem, while respecting the environment.
  • the assembly according to the invention comprises an energy generator block composed of a non-polluting heat engine, for example a hydrogen engine in the form of hydride, gas or liquid or any other clean gas, combined with a current generator or alternator for generating an electric current intended for charging batteries and / or powering an electric motor, and an electronic regulating device arranged to control the starting of the power generator block in order to regulate the supply of current by the generator so to keep the batteries optimally charged, regardless of the current demand of an electric traction motor.
  • a non-polluting heat engine for example a hydrogen engine in the form of hydride, gas or liquid or any other clean gas
  • a current generator or alternator for generating an electric current intended for charging batteries and / or powering an electric motor
  • an electronic regulating device arranged to control the starting of the power generator block in order to regulate the supply of current by the generator so to keep the batteries optimally charged, regardless of the current demand of an electric traction motor.
  • the regulation device consists of electronic processors arranged to produce control signals intended to start the heat engine and the electric current generator when the electric motor of the machine requests or expends energy or when the level of battery charge decreases.
  • the electric current generator supplies the electric motor and / or recharges the batteries.
  • the internal combustion engine and the electric current generator which it drives stop automatically when the batteries are charged and consequently the energy generator does not work continuously, the consumption of hydrogen or gas is low and l wear of the energy generator is reduced.
  • the energy generator runs at regular speed, which is beneficial to performance because, in this way, the batteries serve as a buffer and energy reserve to absorb the jolts of current demand from the motor. electric and recover energy when the vehicle is driven by its wheels.
  • the assembly according to the invention constitutes an intelligent microcentral which supplies current as required and always guarantees a reserve of energy available for the electric motor, thus allowing an electric machine to roll and work with perfect autonomy , even over long distances.
  • the invention thus makes it possible to eliminate the autonomy limit which, until now, has been the major drawback of electric vehicles.
  • the intelligent device intervenes quickly in order to keep the batteries permanently charged, the number of batteries to be installed on an electric machine can be reduced and this results in a significant reduction in the weight and size of the batteries to be provided on board.
  • the intelligent micro-power plant according to the invention can also directly power the electric motor, thus making it possible to compensate for any failure of the batteries.
  • the invention can be implemented in the form of a compact assembly which can be placed at any available location on a machine, for example under the engine hood or even in the boot of any vehicle.
  • the device according to the invention is intended to equip any vehicle or any device also provided with solar cells and that it also finds an advantageous application in various fields of activity other than that of road motor vehicles, for example boats, light aircraft, agricultural machinery, mine traction equipment, compressors and others.
  • a connected steam turbine to transform the energy contained in the exhaust vapor of the internal combustion engine into mechanical and / or electrical force and thus increase the efficiency of the assembly.
  • the single figure of the drawing shows a simplified general diagram of a micro power plant according to the invention comprising an energy generator assembly and an energy recovery system.
  • the reference sign 10 designates an electric motor driving or actuating any device.
  • the power supply power of the electric motor 10 is supplied by batteries 100 permanently recharged by an electric micro-power unit designated as a whole by the reference sign 110.
  • the micro power station 110 comprises an energy generator 120 constituted by a generator of electric current 102 driven by a non-polluting heat engine 101, for example a hydrogen or other clean gas engine, and a regulating device 103 arranged to regulate the supply of current as described below.
  • the voltage of the current generator 102 normally corresponds to the voltage of the electric motor 10 and that of the batteries 100.
  • the coupling between the heat engine 101 and the current generator 102 is carried out by any means known per se: transmission belt , gears or any other equivalent means.
  • the heat engine 101 is started under the control of the regulating device 103 consisting essentially of microprocessors connected to thermal sensors and probes designated as a whole by 104.
  • the microprocessors of the regulating device 103 are arranged to regulate the supply of electric current by the generator 120 as a function of the decrease in the charge level of the batteries 100 and / or of the energy demand of the electric motor 10.
  • the microprocessors constantly control the current battery voltage and produce control signals when this voltage reaches a predetermined minimum charge level.
  • the aforementioned control signals serve to actuate the starter of the motor 101 and thus start it to drive the current generator 102 in order to recharge the batteries 100.
  • the microprocessors interrupt the action control signals of the motor 101 and the latter stops.
  • the regulating device controls in this way the starting of the energy generator in successive sequences as the energy is spent for the use or the reduction of the charge level of the batteries below a predetermined threshold.
  • the generator 120 provides current whenever there is a current demand by the batteries or by the electric motor and this supply of current is suspended as soon as the demand for energy ceases, but it resumes automatically as soon as there is a new current demand or a further decrease in the battery charge level.
  • the energy generator 120 operates according to demand, either to directly supply the electric motor 10 via a current variator (not shown), or to recharge the batteries 100 and thus keep them permanently charged.
  • the electric motor 10 is therefore always supplied with current and the user no longer has to worry about recharging the batteries in time.
  • a switch may be provided on the control panel, for example, to allow the user to temporarily disconnect the regulator and thus temporarily suspend the described automatic recharging process above. It goes without saying that the batteries can also be recharged in a conventional manner or from solar cells 130.
  • the energy generator of the microcentral according to the invention can be produced in compact form.
  • Thermal probes are provided to monitor the temperatures of the assembly and the batteries and to keep them within the allowed limits.
  • a probe also controls the exhaust nozzles of the heat engine in order to stop the signal to start the heat engine 101 of the energy generator and thus interrupt the unnecessary sequential repetition of the action of the starter.
  • gas analyzers are placed having the function of continuously analyzing the gas mixture and cutting off the admission of hydrogen in the event of danger.
  • the microcentral according to the invention advantageously ensures a permanent energy reserve which always allows a machine equipped with this device to work and move with perfect autonomy, even over long distances. or long periods of time, without the user having to worry about the charge level of the batteries. Thanks to the automatic regulation process, the batteries can absorb a large and rapid charge and discharge. When the batteries weaken, the micro power plant can directly take charge of a traction motor while recharging the batteries.
  • the micro power plant according to the invention guarantees the supply of electric current without inducing atmospheric pollution and without producing noise, which preserves the environment.
  • the energy lost in the gases and the cooling water of the heat engine 101 is recovered by means of an energy recovery device which is described below.
  • the exhaust gas or steam from the heat engine 101 is recovered in a turbine 105 which drives a current generator 107 generating an electric current for an electrolysis cell.
  • the high temperature steam collected by the turbine at the outlet of the heat engine is condensed in a condenser 106 and the water obtained is electrolysed in an electrolysis cell 109 thanks to a supply of electric current from, for example, batteries 100 or solar cells 130 or alternatively an electric current generated in the recovery system itself as described below.
  • the electrolysis cell produces pure hydrogen and oxygen which are combined and brought to the intake of the hydrogen engine 101. This thus is thus replenished with pure hydrogen enriched with oxygen, which is beneficial for the fuel efficiency of this engine.
  • Hydrogen can be supplied in compact bottles, which does not pose a problem of space. Thanks to the energy recovery device, hydrogen consumption is minimal.
  • the electric current required for the electrolysis of water resulting from the condensation of water vapor produced in the system can be generated in the system itself from the exhaust gas of the heat engine 101.
  • the electric current generated by the generator 107 also serves to increase the charge of the buffer batteries 100. In this case, it is therefore the energy recovered in the exhaust gas of the hydrogen engine 101 which produces the electrical energy necessary for the device electrolysis or any other device.
  • Part of the water collected in the condenser 106 also feeds a battery 108 operating with the aid of an electrolyte formed automatically in its nozzle, supplying water with metal oxides to also produce an additional electric current for the cell. for electrolysis of water 109 or to recharge the batteries 100.
  • micro electric power plant according to the invention constitutes an advantageous, economical and clean solution which can not only be equipped on any vehicle or electric machine to give it a large autonomy, but can also and easily be equipped on any ordinary motor vehicle by incorporating it in the micro power plant to make the vehicle non-polluting, especially in cities and towns where the problem of noise and air pollution becomes intolerable.

Landscapes

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Abstract

Un ensemble comprenant un générateur d'énergie (120) composé d'un moteur thermique, par exemple un moteur à hydrogène ou autre gaz propre (101), entraînant une génératrice de courant (102) pour générer un courant électrique destiné à charger des batteries tampons (100) et/ou alimenter un moteur électrique (10), et un dispositif de régulation (103) agencé pour contrôler la mise en marche du générateur d'énergie (120) afin de réguler la fourniture de courant en fonction du niveau de charge des batteries tampons (100) et/ou de la demande de courant par le moteur électrique (10). Les batteries tampons se trouvent ainsi maintenues en permanence chargées de façon optimale et le dispositif garantit toujours une réserve d'énergie disponible pour le moteur électrique (10). Une petite turbine à vapeur est également incorporée pour transformer l'énergie résiduelle contenue dans le gaz d'échappement du moteur thermique (101) en force mécanique ou électrique additionnelle.

Description

MICROCENTRALE ELECTRIQUE NON POLLUANTE
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un dispositif destiné à générer de l'électricité sans induire de pollution atmosphérique. Elle est utilisable, entre autres, pour alimenter en électricité les moteurs de divers engins et véhicules.
Un problème préoccupant à l'heure actuelle est certes le taux élevé de pollution atmosphérique et il est connu depuis ces dernières années qu'un facteur important de la pollution atmosphérique est la pollution due aux éléments nocifs, notamment le CO2, présents dans les gaz d'échappement des nombreux véhicules automobiles qui circulent sur les routes et engorgent les villes.
Pour réduire cette pollution par le CO2, il a certes déjà été proposé d'utiliser le moteur électrique pour les véhicules. Cependant, l'inconvénient majeur des véhicules électriques réside dans le poids et l'encombrement des batteries d'alimentation et dans l'autonomie limitée de ces véhicules par suite de la capacité limitée des batteries d'alimentation.
Diverses réalisations de véhicules hybrides équipés d'un moteur électrique et d'un moteur à combustion interne plus ou moins polluant ont déjà été proposées mais tous ces projets sont complexes ou n'apportent qu'une solution partielle au problème d'autonomie des véhicules électriques.
L'invention vise à apporter une solution globale au problème d'autonomie de divers engins et véhicules et au problème de poids et d'encombrement des batteries qui alimentent les moteurs électriques de ces engins. Elle vise ainsi à apporter une contribution significative à la réduction de la pollution atmosphérique.
Résumé de l'invention
L'invention a pour objet un ensemble compact destiné à être utilisé dans de nombreuses applications et, entre autres, à bord d'un engin automoteur généralement électrique, même un engin existant, afin de recharger en permanence les batteries alimentant un moteur électrique pour ces engins, et permettre ainsi à ces engins de travailler sans problème d'autonomie, tout en respectant l'environnement.
L'ensemble suivant l'invention comprend un bloc générateur d'énergie composé d'un moteur thermique non polluant, par exemple un moteur à hydrogène sous forme de hydrure, gaz ou liquide ou tout autre gaz propre, combiné à une génératrice de courant ou alternateur pour générer un courant électrique destiné à charger des batteries et/ou alimenter un moteur électrique, et un dispositif de régulation électronique agencé pour contrôler la mise en marche du bloc générateur d'énergie afin de réguler la fourniture de courant par la génératrice de manière à maintenir les batteries chargées de façon optimale, indépendamment de la demande de courant d'un moteur électrique de traction.
Le dispositif de régulation est constitué de processeurs électroniques agencés pour produire des signaux de commande destinés à mettre en marche le moteur thermique et la génératrice de courant électrique lorsque le moteur électrique de l'engin demande ou dépense de l'énergie ou lorsque le niveau de charge des batteries diminue. A ce moment, la génératrice de courant électrique alimente le moteur électrique et/ou recharge les batteries. Le moteur à explosion et la génératrice de courant électrique Qu'il entraîne s'arrêtent automatiquement lorsque les batteries sont chargées et par conséquent le générateur d'énergie ne fonctionne pas de manière continue, la consommation d'hydrogène ou de gaz est faible et l'usure du générateur d'énergie est réduite. De plus, le générateur d'énergie tourne en régime régulier, ce qui est qui est bénéfique au rendement car, de cette manière, les batteries servent de tampon et de réserve d'énergie pour absorber les à-coups de demande de courant du moteur électrique et récupérer l'énergie lorsque le véhicule est entraîné par ses roues.
L'ensemble suivant l'invention constitue une microcentrale intelligente qui fournit du courant en fonction des besoins et garantit toujours une réserve d'énergie disponible pour le moteur électrique, permettant de la sorte à un engin électrique de rouler et de travailler avec une parfaite autonomie, même sur de longues distances . L'invention permet ainsi de supprimer la limite d'autonomie qui, jusqu'à présent, constituait l'inconvénient majeur des engins électriques. De plus, par suite du fait que le dispositif intelligent intervient rapidement afin de maintenir les batteries en permanence chargées, le nombre de batteries à installer sur un engin électrique peut être réduit et il en résulte une réduction appréciable du poids et de l'encombrement des batteries devant être prévues à bord. La microcentrale intelligente suivant l'invention peut également alimenter directement le moteur électrique, permettant ainsi de pallier toute défaillance des batteries.
L'invention est réalisable sous la forme d'un ensemble compact qui peut être placé à n'importe quel endroit disponible sur un engin, par exemple sous le capot du moteur ou même dans le coffre de tout véhicule.
Il va de soi que le dispositif suivant l'invention est prévu pour équiper un véhicule ou un engin quelconque muni également de cellules solaires et qu'il trouve également une application avantageuse dans des domaines d'activités variés autres que celui des véhicules automobiles routiers, par exemple les bateaux, aéronefs légers, engins agricoles, engins de traction de mine, compresseurs et autres.
Dans l'ensemble suivant l'invention est également incorporée une turbine à vapeur connectée pour transformer l'énergie contenue dans la vapeur d'échappement du moteur à explosion en force mécanique et/ou électrique et augmenter ainsi le rendement de l'ensemble.
Brève description du dessin
La figure unique du dessin montre un schéma général simplifié d'une microcentrale électrique suivant l'invention comprenant un ensemble générateur d'énergie et un système de récupération d'énergie.
Description d'un exemple de réalisation
Le mode de réalisation illustré sur le dessin et décrit ci-après est un exemple d'exécution donné sans aucun esprit de limitation. Le signe de référence 10 désigne un moteur électrique entraînant ou actionnant un engin quelconque. L'énergie d'alimentation du moteur électrique 10 est fournie par des batteries 100 rechargées en permanence par une microcentrale électrique désignée dans son ensemble par le signe de référence 110. La microcentrale 110 comprend un générateur d'énergie 120 constitué d'une génératrice de courant électrique 102 entraînée par un moteur thermique non polluant 101 , par exemple un moteur à hydrogène ou autre gaz propre, et un dispositif de régulation 103 agencé pour réguler la fourniture de courant comme décrit plus loin. La tension de la génératrice de courant 102 correspond normalement à la tension du moteur électrique 10 et à celle des batteries 100. Le couplage entre le moteur thermique 101 et la génératrice de courant 102 est réalisé par un moyen quelconque connu en soi: courroie de transmission, engrenages ou tout autre moyen équivalent.
Conformément à l'invention, le moteur thermique 101 est mis en marche sous le contrôle du dispositif de régulation 103 constitué essentiellement de micro-processeurs connectés à des capteurs et des sondes thermiques désignés dans leur ensemble par 104. Les microprocesseurs du dispositif de régulation 103 sont agencés pour réguler la fourniture de courant électrique par le générateur 120 en fonction de la diminution du niveau de chargement des batteries 100 et/ou de la demande d'énergie du moteur électrique 10. A cet effet, les micro-processeurs contrôlent en permanence la tension actuelle des batteries et produisent des signaux de commande lorsque cette tension atteint un niveau de chargement minimum prédéterminé. Les signaux de commande précités servent à actionner le démarreur du moteur 101 et mettre ainsi celui-ci en marche pour entraîner la génératrice de courant 102 afin de recharger les batteries 100. Dès que la tension de celles-ci atteint un niveau de rechargement prédéterminé, les micro-processeurs interrompent les signaux de commande d'action du moteur 101 et celui-ci s'arrête. Le dispositif de régulation contrôle de cette manière la mise en marche du générateur d'énergie par séquences successives au fur et à mesure de la dépense d'énergie pour l'utilisation ou de la diminution du niveau de charge des batteries en-deçà d'un seuil prédéterminé. Ainsi, le générateur 120 fournit-il du courant chaque fois qu'il y a un appel de courant par les batteries ou par le moteur électrique et cette fourniture de courant se trouve suspendue dès que cesse la demande d'énergie, mais elle reprend automatiquement dès qu'il y a une nouvelle demande de courant ou une nouvelle diminution du niveau de chargement des batteries.
En bref, le générateur d'énergie 120 fonctionne suivant la demande, soit pour alimenter directement le moteur électrique 10 en passant par un variateur de courant (non représenté), soit pour recharger les batteries 100 et les maintenir ainsi chargées en permanence. Lorsqu'il doit tourner, le moteur électrique 10 se trouve donc toujours alimenté en courant et l'utilisateur ne doit plus guère se soucier de recharger à temps les batteries.
Un commutateur peut être prévu sur le tableau de commande, par exemple, pour permettre à l'utilisateur de déconnecter temporairement le dispositif de régulation et de suspendre ainsi temporairement le processus de rechargement automatique décrit ci-avant. Il va de soi que les batteries peuvent également être rechargées d'une manière classique ou à partir de cellules solaires 130.
Le générateur d'énergie de la microcentrale suivant l'invention peut être réalisé sous forme compacte. Des sondes thermiques sont prévues pour contrôler les températures de l'ensemble et des batteries et pour les maintenir dans les limites admises. Une sonde contrôle également les tuyères d'échappement du moteur thermique afin d'arrêter le signal de mise en marche du moteur thermique 101 du générateur d'énergie et interrompre ainsi la répétition séquentielle inutile de l'action du démarreur.
A différents endroits de passage du mélange hydrogène-air ou le cas échéant du mélange hydrogène-air et oxygène, sont placés des analyseurs de gaz ayant pour fonction d'analyser en permanence le mélange gazeux et de couper l'admission d'hydrogène en cas de danger.
Ainsi qu"il est exposé ci-avant, la microcentrale suivant l'invention assure avantageusement une réserve d'énergie permanente qui permet toujours à un engin équipé de ce dispositif de travailler et de se déplacer avec une parfaite autonomie, même sur de longues distances ou de longues périodes de temps, sans que l'utilisateur doive se soucier du niveau de chargement des batteries. Grâce au processus de régulation automatique, les batteries peuvent encaisser une charge et une décharge importante et rapide. Lorsque les batteries faiblissent, la microcentrale peut directement prendre en charge un moteur de traction tout en rechargeant les batteries.
Fonctionnant avec de l'hydrogène ou un autre gaz non polluant, la microcentrale électrique suivant l'invention garantit une fourniture de courant électrique sans induire de pollution atmosphérique et sans produire de bruit, ce qui préserve l'environnement. De plus, l'énergie perdue dans les gaz et l'eau de refroidissement du moteur thermique 101 est récupérée par l'intermédiaire d'un dispositif de récupération d'énergie qui se trouve décrit ci-après.
Le gaz ou la vapeur d'échappement du moteur thermique 101 est récupéré dans une turbine 105 qui entraîne une génératrice de courant 107 générant un courant électrique pour une cellule d'électrolyse . La vapeur à haute température recueillie par la turbine à la sortie du moteur thermique est condensée dans un condenseur 106 et l'eau obtenue est électrolysée dans une cellule d'électrolyse 109 grâce à un apport de courant électrique provenant par exemple des batteries 100 ou de cellules solaires 130 ou encore un courant électrique généré dans le système de récupération lui- même comme décrit plus loin. La cellule d'électrolyse produit de l'hydrogène pur et de l'oxygène qui se trouvent combinés et amenés vers l'admission du moteur à hydrogène 101. Celui-ci est donc ainsi réalimenté en hydrogène pur enrichi en oxygène, ce qui est bénéfique pour le rendement énergétique de ce moteur. L'hydrogène peut être fourni en bouteilles compactes, ce qui ne pose pas de problème d'encombrement. Grâce au dispositif de récupération d'énergie, laconsommation d'hydrogène est minime.
Le courant électrique nécessaire pour l'étectrolyse de l'eau résultant de la condensation de la vapeur d'eau produite dans le système peut être généré dans le système lui-même à partir du gaz d'échappement du moteur thermique 101. Le courant électrique généré par la génératrice 107 sert aussi à augmenter la charge des batteries tampons 100. Dans ce cas, c'est donc l'énergie récupérée dans le gaz d'échappement du moteur à hydrogène 101 qui produit l'énergie électrique nécessaire au dispositif d'électrolyse ou à tout autre dispositif. Une partie de l'eau recueillie dans le condenseur 106 alimente également une pile 108 fonctionnant à l'aide d'un éiectrolyte formé automatiquement dans sa tuyère cf alimentation en eau avec des oxydes métalliques pour produire également un courant électrique d'appoint pour la cellule d'électrolyse d'eau 109 ou pour recharger les batteries 100.
Il est entendu que le mode de réalisation décrit dans ce qui précède et illustré dans le dessin ci-joint est un exemple nullement limitatif servant à illustrer les concepts de l'invention et que de nombreuses variantes d'exécution peuvent être apportées par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le dispositif suivant l'invention est complété par des cellules solaires ou électrovoltaïques pour charger et ou recharger également les batteries.
A noter encore que la microcentrale électrique suivant l'invention constitue une solution avantageuse, économique et propre qui peut non seulement être équipée sur tout véhicule ou engin électrique pour lui conférer une large autonomie, mais peut également et aisément être équipé sur n'importe quel véhicule à moteur ordinaire en incorporant celui-ci dans la microcentrale pour rendre le véhicule non polluant, notamment dans les villes et agglomérations où le problème de bruit et de pollution atmosphérique devient intolérable.

Claims

Revendications
1.- Microcentrale électrique pour maintenir des batteries chargées, caractérisée en ce qu'elle consiste en un ensemble qui comprend un générateur d'énergie (120) composé d'un moteur thermique (101) entraînant une génératrice de courant (102) pour générer un courant électrique destiné à charger les batteries (100) et/ou alimenter un moteur électrique (10), et un dispositif de régulation (103) agencé pour contrôler la mise en marche du générateur d'énergie (120) afin de réguler la fourniture de courant en fonction du niveau de charge des batteries et/ou de la demande de courant électrique .
2.- Microcentrale électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la génératrice de courant électrique (102) et le moteur thermique (101) constituent des parties d'un bloc unitaire compact.
3.- Microcentrale électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de régulation (103) est agencé pour détecter une demande de courant par le moteur électrique (10) et/ou une diminution du niveau de chargement des batteries (100) et pour contrôler la mise en marche du moteur thermique (101) de manière à réguler la fourniture de courant par la génératrice de courant électrique (102) en fonction de la diminution du niveau de charge des batteries (100) et ou de la demande de courant par le moteur électrique (10).
4.- Microcentrale électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moteur thermique (101 ) est un moteur à hydrogène sous forme de hydrure, gaz ou liquide ou tout autre gaz propre.
5.- Microcentrale électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un moyen pour déconnecter le dispositif de régulation (103) précité.
6.- Microcentrale électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour récupérer l'énergie résiduelle contenue dans le gaz d'échappement du moteur thermique (101 ) sous la forme de vapeur d'eau à haute température.
7.- Microcentrale électrique suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une cellule d'électrolyse (109) alimentée par l'eau à haute température pour produire du gaz hydrogène/oxygène pour réalimenter le moteur thermique (101).
8.- Microcentrale électrique suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans le circuit d'eau, une pile (108) fonctionnant à l'aide d'un électrolyte formé automatiquement dans sa tuyère d'alimentation en eau pour générer à partir d'électrodes, un courant électrique pour la cellule d'électrolyse d'eau/vapeur et/ou recharger les batteries.
9.- Microcentrale électrique suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un ensemble turbine - génératrice de courant (105, 107) alimenté par le gaz d'échappement du moteur thermique (101 ) pour générer le courant électrique pour la cellule d'électrolyse d'eau/vapeur.
10.- Microcentrale électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'entrée de courant de la cellule d'électrolyse (109) est connectée à une sortie des batteries et/ou à une sortie de l'ensemble turbine-génératrice de courant et/ou une sortie de courant de cellules solaires.
11.- Engin à moteur alimenté par des batteries, caractérisé en ce qu'il est équipé d une microcentrale électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes.
12.- Engin à moteur suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen accessible, par exemple, sur le tableau de commande pour déconnecter le dispositif de régulation (103) précité de manière à permettre à l'utilisateur de prendre en charge le contrôle de la mise en marche du générateur d'énergie (120) pour recharger les batteries.
13.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10 , caractérisé en ce qu'il comporte en outre des cellules solaires pour charger et/ou recharger les batteries et/ou fournir un courant électrique d'appoint.
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