FR2855338A1 - Dispositif comprenant un appareil mini d'un moyen de stockage d'energie electrique alimente par un panneau photovoltaique et son procede de charge - Google Patents

Dispositif comprenant un appareil mini d'un moyen de stockage d'energie electrique alimente par un panneau photovoltaique et son procede de charge Download PDF

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Le dispositif (1') comprend un appareil (4) muni d'un moyen de stockage d'énergie électrique (15) relié à un panneau photovoltaïque (5). Il est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un canal (6, 7 ; 8, 11, 9a, 9b) de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage non utilisé en fonctionnement normal de l'appareil. Un tel dispositif permet de minimiser le temps que l'installateur consacre à la charge des moyens de stockage d'énergie et de sécuriser les opérations d'installation.

Description

i
L'invention concerne un dispositif comprenant un appareil muni d'un moyen de stockage d'énergie électrique relié à un panneau photovoltaïque. L'invention concerne encore un procédé mis en oeuvre par un tel dispositif.
Certains appareils électriques tels que des capteurs d'alarme, de présence ou de grandeur physique, en particulier météorologique, ou des émetteurs d'ordres de commande présentent la particularité d'être autonomes. Pour ce faire, ils sont munis de panneaux photovoltaïques destinés à charger un moyen de stockage tel qu'un supercondensateur et 15 permettant l'alimentation électrique de l'appareil à partir de l'éclairement ambiant.
Pour des raisons de miniaturisation et de coût, la puissance électrique nominale fournie par le panneau photovoltaïque est très inférieure à la 20 puissance électrique nominale consommée par l'appareil lorsqu'il fonctionne. De ce fait, et contrairement à ce qui se passe pour d'autres produits courants, tels des calculatrices ou des montres, la mise en service, de ces appareils dans des conditions normales d'éclairement n'est pas instantanée mais nécessite plusieurs dizaines de minutes 25 d'exposition à l'éclairement. Ce temps correspond au temps de charge du moyen de stockage. Il en résulte une perte de temps préjudiciable pour l'installateur.
On utilise par exemple dans le domaine de la domotique des capteurs 30 météorologiques autonomes comprenant un émetteur radio fréquences pour communiquer avec le reste du réseau domotique. Ces capteurs sont livrés dans un emballage fermé, contenant généralement des MS\2.S649.12FR.469. dpt accessoires de fixation et de la documentation technique. Avant d'installer ces capteurs, I'installateur doit ouvrir l'emballage et sortir les capteurs de leurs emballages pour les exposer à l'ensoleillement ou à une lampe de manière à charger leurs moyens de stockage. L'installateur 5 doit procéder de même avec les différents produits autonomes à installer.
Il apparaît que le déballage des différents produits avant l'arrivée sur le chantier ou en tout cas un certain temps avant l'installation des produits pose des problèmes. En effet, il existe des risques d'égarement et/ou de 10 permutation entre les différentes pièces et produits contenus dans les différents emballages. Ceci peut avoir également des conséquences en termes de traçabilité. En conséquence, une telle procédure nécessite une bonne organisation et une grande attention de la part de l'installateur, et compte tenu de ces précautions, le gain de temps apporté par un 15 déballage anticipé des produits est discutable.
Le but de l'invention est de fournir un dispositif permettant de pallier aux inconvénients cités et d'améliorer les dispositifs connus de l'état de la technique. En particulier, I'invention propose un dispositif permettant de 20 minimiser le temps que l'installateur consacre à la charge des moyens de stockage et de sécuriser ces opérations. L'invention propose de plus un procédé de charge de l'appareil mis en oeuvre par un tel dispositif.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au 25 moins un canal de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage non utilisé en fonctionnement normal de l'appareil.
Par canal de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage non utilisé en fonctionnement normal de l'appareil, on entend tout moyen 30 permettant de charger l'appareil autrement que par son déballage permettant d'exposer son panneau photovoltaïque à l'éclairement MS\2.S649. 12FR.469.dpt pendant le temps nécessaire à une charge suffisante pour lui permettre de fonctionner pendant la durée de son installation.
Selon un premier mode de réalisation, un canal de transfert d'énergie 5 peut comprendre deux contacts électriques reliés aux bornes du moyen de stockage et destinés à être connectés à une source d'énergie électrique extérieure.
Les contacts électriques sont avantageusement disposés sur la surface 10 extérieure de l'appareil.
Les contacts peuvent présenter une liaison de faible résistance mécanique à l'appareil leur permettant d'être facilement arrachés après usage.
Le dispositif peut comprendre un emballage et le canal de transfert d'énergie comprendre au moins une découpe dans l'emballage permettant de connecter les contacts électriques à une source d'énergie électrique extérieure.
La ou les découpes peuvent être partielles.
Selon un deuxième mode de réalisation, le dispositif peut comprendre un emballage et le canal de transfert d'énergie comprendre au moins une 25 découpe dans l'emballage permettant à des rayons lumineux d'atteindre le panneau photovoltaïque.
La ou les découpes peuvent être agencées pour que les rayons lumineux atteignent, depuis l'extérieur de l'emballage, le panneau photovoltaïque 30 par transmission à travers des parties transparentes de l'emballage et/ou par réflexion sur des surfaces réfléchissantes de l'emballage.
MS\2.S649. 1 2FR.469.dpt Le procédé de charge selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une étape dans laquelle l'appareil est chargé par le biais d'au moins un canal de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage non utilisé en fonctionnement normal.
De préférence, I'appareil est chargé par le biais d'au moins un canal de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage, alors que l'appareil se trouve dans son emballage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation du dispositif selon l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.
La figure 3 est un schéma électrique de l'alimentation électrique des 20 différents modes de réalisation du dispositif.
La figure 4 est une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.
Le dispositif 1 représenté à la figure 1 comprend un appareil électrique 4 tel qu'un capteur météorologique autonome et son emballage.
L'emballage comprend une coque de protection supérieure 2a et une coque de protection inférieure 2b présentant des formes 10a et 10b complémentaires de l'appareil 4 et destinées à le recevoir. Ces coques 30 sont réalisées par exemples en polystyrène expansé. Elles présentent également des formes leur permettant de s'imbriquer l'une dans l'autre et sont maintenues dans cette position par une protection 3 en carton MS\2. S649.12FR.469.dpt venant les entourer. Le dispositif comprend facultativement un film (non représenté) en matière plastique transparente entourant les coques et le carton de protection.
L'appareil 4 dont le schéma de l'alimentation est représenté à la figure 3 comprend un panneau photovoltaïque 5 relié à un accumulateur 15 ou à un supercondensateur à travers une diode de protection 13 du panneau et un dispositif 14 de limitation de charge. L'accumulateur alimente un circuit électrique 16 chargé d'assurer les différentes fonctions de 10 lI'appareil. L'accumulateur est en outre relié à deux bornes 9a et 9b disposées à la surface extérieure de l'appareil. Ces bornes permettent la charge de l'accumulateur par contact galvanique avec les pôles d'une pile électrique ou de toute autre source d'énergie électrique. Cette charge se fait à travers un dispositif de redressement 12 pouvant consister en 15 une diode ou en un pont de diodes.
La coque de protection supérieure 2a et le carton de protection 3 présentent respectivement des découpes 6 et 7 au niveau du panneau photovoltaïque 5. Ces découpes permettent que des rayons lumineux 20 atteignent le panneau photovoltaïque 5 de l'appareil 4 alors que celui-ci se trouve encore dans son emballage. Ainsi, l'accumulateur 15 peut, lorsque l'installateur déballe l'appareil, être suffisamment chargé pour que celui-ci puisse fonctionner. Les découpes, faites dans l'emballage devant supporter des conditions précaires de stockage et de transport en 25 chantier, doivent de préférence présenter des dimensions réduites pour ne pas altérer sa solidité.
Un deuxième mode de réalisation du dispositif représenté à la figure 2 diffère du mode de réalisation précédent en ce que la coque de 30 protection inférieure 2'b de l'emballage et le carton de protection 3 présentent respectivement une découpe 8 et une découpe 11 au niveau des bornes 9a et 9b de l'appareil. Ces découpes permettent à MS\2.S649.12FR. 469.dpt l'installateur de venir relier au moyen de fils les bornes 9a et 9b à une source de tension électrique 17 alors que l'appareil se trouve encore dans son emballage. Ainsi, avant que l'installateur déballe l'appareil, l'accumulateur 15 peut, s'il n'a pas été suffisamment chargé par le 5 panneau photovoltaïque recevoir une charge complémentaire suffisante pour que l'appareil puisse fonctionner.
Il est à noter que la découpe 11 peut consister en une pré-découpe en pointillé du carton de protection. C'est alors l'installateur au moment o il 10 veut charger l'accumulateur qui vient terminer la découpe en appliquant avec son doigt une pression sur la région pré-découpée. Ceci permet de mieux protéger l'appareil dans son emballage jusqu'au moment de sa charge par une source d'énergie électrique extérieure.
La diode 12 évite d'avoir à prendre en compte les polarités de la source d'énergie électrique utilisée. D'une façon simple, I'installateur réalise la liaison avec la pile dans un sens puis dans l'autre, ce qui prend au plus 5 secondes pour que le supercondensateur soit chargé.
Au prix d'un coût légèrement supérieur, la diode peut être avantageusement remplacée par un montage en pont redresseur, de manière à éviter cette inversion des polarités et gagner encore en temps.
Les fils de liaison peuvent être terminés par un connecteur simple. Les contacts 9a et 9b peuvent présenter une liaison de faible résistance 25 mécanique à l'appareil leur permettant d'être facilement arrachés après usage.
Il faut noter qu'un système d'accumulateur électrique à supercondensateur contient généralement un limiteur de tension pour 30 que la charge cesse dès que la tension a atteint une valeur donnée, par exemple 3 V. Ainsi, la tension nominale de la pile ou de la source d'énergie électrique n'a pas d'incidence, pourvu que cette tension soit MS\2.S649.12FR.469.dpt supérieure à la tension limite, éventuellement majorée par la tension du redresseur. De manière préférée, une pile 4.5 V pourra être utilisée.
Il est évident que l'appareil peut également être chargé selon cette 5 procédure alors qu'il a été déballé. Dans ce cas, I'emballage ne comporte pas nécessairement de découpes ou de pré-découpes.
Un troisième mode de réalisation du dispositif représenté à la figure 4 diffère du mode précédent en ce qu'il présente des découpes 6' et 7' 10 permettant à des rayons lumineux d'atteindre le panneau photovoltaïque par réflexion. La découpe 7' réalisée dans le carton de protection ne se trouve pas au niveau du panneau photovoltaïque 5. La découpe 6' réalisée dans la coque de protection supérieure s'étend du panneau photovoltaïque 5 à la découpe 7'. La coque de protection supérieure 15 comprend une surface réfléchissante 20 et le carton de protection présente également sur sa face interne une surface réfléchissante 21.
Ainsi, un rayon lumineux entrant dans le dispositif par la découpe 7' peut atteindre le panneau photovoltaïque 5 après réflexion sur les surfaces réfléchissantes 20 et 21. Un tel dispositif permet de mieux protéger le 20 panneau photovoltaïque.
L'appareil 4 peut notamment être un capteur, une télécommande ou tout autre élément destiné à être installé dans un réseau domotique.
MS\2.S649.
1 2FR.469.dpt

Claims (10)

Revendications:
1. Dispositif (1; 1'; 1") comprenant un appareil (4) muni d'un moyen de stockage d'énergie électrique (15) relié à un panneau 5 photovoltaïque (5) , caractérisé en ce qu'il comporte au moins un canal (6, 7; 6', 7'; 8, 11, 9a, 9b) de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage non utilisé en fonctionnement normal de l'appareil.
2. Dispositif (1; 1'; 1") selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un canal de transfert d'énergie comprend deux contacts électriques (9a, 9b) reliés aux bornes du moyen de stockage et destinés à être connectés à une source d'énergie électrique extérieure (17).
3. Dispositif (1; 1'; 1") selon la revendication 2, caractérisé en ce que les contacts électriques (9a, 9b) sont disposés sur la surface extérieure de l'appareil.
4. Dispositif (1; 1'; 1") selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les contacts (9a, 9b) présentent une liaison de faible résistance mécanique à l'appareil leur permettant d'être facilement arrachés apres usage.
5. Dispositif (1'; 1") selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un emballage (2a, 2'b, 3) et en ce que le canal de transfert d'énergie comprend au moins une découpe (8, 11) dans l'emballage (2'b, 3) permettant de connecter les contacts électriques (9a, 9b) à une source d'énergie électrique extérieure 30 (17).
MS\2.S649.12FR.469.dpt
6. Dispositif (1'; 1") selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ou les découpes (8, 11) sont partielles.
7. Dispositif (1; 1'; 1") selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un emballage (2a, 2b, 3) et en ce que le canal de transfert d'énergie comprend au moins une découpe (6, 7; 6', 7') dans l'emballage (2a, 3) permettant à des rayons lumineux d'atteindre le panneau photovoltaïque (5).
8. Dispositif (1; 1'; 1") selon la revendication 7, caractérisé en ce que la ou les découpes (6, 7; 6', 7') sont agencées pour que les rayons lumineux atteignent, depuis l'extérieur de l'emballage, le panneau photovoltaïque par transmission à travers des parties transparentes 15 de l'emballage et/ou par réflexion sur des surfaces (20, 21) réfléchissantes de l'emballage.
9. Procédé de charge d'un dispositif (1; 1'; 1") selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une 20 étape dans laquelle l'appareil (4) est chargé par le biais d'au moins un canal (6, 7; 6', 7'; 8, 11, 9a, 9b) de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage non utilisé en fonctionnement normal.
10. Procédé de charge d'un dispositif selon l'une des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape dans laquelle l'appareil (4) est chargé par le biais d'au moins un canal (6, 7; 6', 7'; 8, 11, 9a, 9b) de transfert d'énergie de charge du moyen de stockage, alors que l'appareil se trouve dans son emballage.
MS\2.S649.12FR.469.dpt
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