FR3003946A1

FR3003946A1 - Appareil de mesure de temperature

Info

Publication number: FR3003946A1
Application number: FR1352951A
Authority: FR
Inventors: Mohamed Papa Talla Fall
Original assignee: GREENSYSTECH
Current assignee: GREENSYSTECH
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2014-10-03
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: FR3003946B1; EP2979068A1; WO2014154765A1; US20160084550A1

Abstract

La présente invention a trait à un dispositif de mesure de température comprenant un ou plusieurs générateurs d'électricité parmi le groupe comprenant un générateur à différence de température (2131), un générateur à vibration (2134) et un générateur photovoltaïque (2136) ; au moins un élément de stockage d'électricité (2137), en particulier au moins un élément quelconque parmi un condensateur et/ou un supercondensateur et/ou une batterie ; et un moyen de mesure de température (2135). L'invention a trait en outre à un système et à un procédé correspondants, ainsi qu'à un conteneur réfrigéré comprenant le dispositif de mesure de température.

Description

Appareil de mesure de température La présente invention a trait au domaine de l'électronique. La présente invention a trait en particulier à un dispositif de mesure de température. Des dispositifs électroniques de surveillance de la température dans un conteneur réfrigéré sont connus. Ces dispositifs sont par exemple utiles dans le cas de camions de transport réfrigérés, de manière à assurer que les marchandises contenues dans le camion sont toujours maintenues sous une température prescrite durant toute la chaîne de transport. En particulier, comme représenté sur la figure 1, un camion réfrigéré 1000 comprend une cabine 1200 et un compartiment de stockage réfrigéré 1100. Un dispositif de mesure de température 1110 est pourvu pour assurer que le compartiment de stockage réfrigéré 1100 est maintenu à une température prescrite. Dans certains cas, le dispositif de mesure de température 1110 est alimenté par piles. Le désavantage de cette solution est que les piles doivent être remplacées périodiquement pour assurer un fonctionnement correct du dispositif. En outre, le dispositif de mesure de température 1110 procure un enregistrement de la température mesurée durant le transport sous forme d'un ticket en papier. Ceci n'est pas pratique, car le dispositif de mesure de température 1110 doit alors être placé dans une position permettant un accès facile au ticket en papier, ce qui limite les possibilités d'agencement du dispositif de mesure de température 1110. Dans certains cas, le dispositif de mesure de température 1110 est pourvu d'un câble 1120 pour communiquer avec une section d'enregistrement qui stocke les données mesurées par le dispositif de mesure 1110. Dans ce cas, la section d'enregistrement peut fonctionner à l'aide de la batterie disponible sur le camion. Cette solution complique toutefois aussi l'agencement du dispositif, car il doit être placé dans une position où le câble peut être connecté. Les désavantages précités sont évités grâce à la présente invention, dans laquelle un dispositif de mesure de température est configuré de manière à être alimenté sans nécessiter un remplacement constant des piles. En outre, dans certains modes de réalisation de l'invention, la transmission des données à partir du dispositif de mesure de température peut être effectuée sans fil. La connectivité du dispositif de mesure de température est par conséquent améliorée. Un mode de réalisation de la présente invention peut avoir trait à un dispositif de mesure de température comprenant un ou plusieurs générateurs électriques parmi le groupe comprenant un générateur à différence de température, un générateur à vibration et un générateur photovoltaïque ; au moins un élément de stockage d'électricité, en particulier au moins un élément parmi un condensateur et/ou un supercondensateur et/ou une batterie ; et un moyen de mesure de température. Grâce à cet agencement, le dispositif de mesure de température peut prélever de l'énergie dans l'environnement pour assurer son fonctionnement, ce qui lui permet de fonctionner sans nécessiter un remplacement constant des piles. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de mesure de température peut en outre comprendre une mémoire pour stocker les valeurs de température mesurées par le moyen de mesure de température.

Grâce à cette approche, les données stockées peuvent être vérifiées de manière à confirmer que la température a été maintenue à un niveau prescrit durant le stockage des marchandises réfrigérées. En outre, la mémoire permet de stocker les données lorsque la génération d'énergie est inférieure à un seuil prédéterminé, et de les transmettre lorsque la génération d'énergie est supérieure au seuil prédéterminé.

Dans certains modes de réalisation, le dispositif de mesure de température peut en outre comprendre un moyen de communication pour transmettre les valeurs de température mesurées par le moyen de mesure de température. Grâce à cette approche, les données provenant d'un ou plusieurs dispositifs de mesure de température peuvent être collectées dans un dispositif unique, tel qu'un gestionnaire. En outre, les données peuvent être stockées lorsque le gestionnaire est enlevé et connecté à un ordinateur personnel pour extraire les données enregistrées et transmises lorsque le gestionnaire est à nouveau visible pour le dispositif de mesure de température. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de mesure de température peut 30 en outre comprendre une section transparente dans un ensemble du dispositif de mesure de température, de telle sorte que de la lumière peut traverser la section transparente et atteindre le générateur photovoltaïque. Cette approche permet au générateur photovoltaïque de fonctionner. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de mesure de température peut en outre comporter un premier radiateur sur un côté d'un ensemble du dispositif de mesure de température, et un deuxième radiateur sur un côté opposé de l'ensemble du dispositif de mesure de température. Grâce à cette approche, la différence de température entre les deux côtés du dispositif de mesure de température peut être convertie en électricité à l'aide du 10 générateur à différence de température. Dans ce cas, l'énergie collectée est proportionnelle au gradient thermique. Un autre mode de réalisation de l'invention peut en outre avoir trait à un système de mesure de température comprenant un ou plusieurs dispositifs de mesure de température et un gestionnaire pour recevoir et stocker les valeurs de température 15 transmises par lesdits un ou plusieurs dispositifs de mesure de température. Grâce à cette approche, des données peuvent être collectées dans un seul et même dispositif. Le gestionnaire peut avantageusement être placé à un emplacement plus facilement accessible que celui du dispositif de mesure de température. Un autre mode de réalisation de l'invention peut en outre avoir trait à un conteneur 20 réfrigéré, en particulier intégré dans un véhicule réfrigéré, comprenant le dispositif de mesure de température ou le système de mesure de température, dans lequel lesdits un ou plusieurs dispositifs de mesure de température sont installés sur une paroi du conteneur réfrigéré. Grâce à cette approche, la température régnant dans le conteneur réfrigéré peut 25 être surveillée. Dans certains modes de réalisation, la partie de la paroi sur laquelle le dispositif de mesure de température est installé comprend une ou plusieurs zones conduisant la lumière et/ou conduisant la chaleur.

Grâce à cette approche, le fonctionnement du générateur photovoltaïque et/ou du générateur à différence de température peut être assuré, et cela même lorsque le dispositif de mesure de température est placé dans le conteneur réfrigéré. Un autre mode de réalisation de l'invention peut en outre avoir trait à un conteneur réfrigéré, en particulier intégré dans un véhicule réfrigéré, comprenant le dispositif de mesure de température ou le système de mesure de température, dans lequel lesdits un ou plusieurs dispositifs de mesure de température sont installés dans une ouverture d'une paroi du conteneur réfrigéré. Grâce à cette approche, la section transparente peut être exposée à la lumière et l'un des radiateurs du générateur à différence de température peut être exposé à l'extérieur du conteneur réfrigéré, alors que l'autre radiateur peut être exposé à l'intérieur du conteneur réfrigéré. Un autre mode de réalisation de l'invention peut en outre avoir trait à un procédé pour alimenter un dispositif de mesure de température installé dans un conteneur réfrigéré, faisant en particulier partie d'un véhicule réfrigéré, comprenant les étapes de refroidissement du conteneur réfrigéré ; et de conversion de la différence thermique entre l'extérieur et l'intérieur du conteneur réfrigéré en électricité, de manière à alimenter le dispositif de mesure de température. Grâce à cette approche, on peut assurer que le dispositif de mesure de température dispose d'énergie lorsqu'une mesure de température est nécessaire, c'est-à- dire lorsque le conteneur réfrigéré est allumé. L'invention sera décrite plus en détail ci-après à titre d'exemple en utilisant des modes de réalisation avantageux et en regard des dessins. Les modes de réalisation décrits sont les seules configurations possibles dans lesquelles les caractéristiques individuelles peuvent cependant, tel que décrit précédemment, être mises en oeuvre indépendamment les unes des autres ou être omises. Des éléments identiques représentés dans différents dessins sont désignés par les mêmes signes de référence. Des parties de la description relatives à des éléments identiques représentés dans différents dessins peuvent avoir été omises.

Les dessins sont décrits brièvement ci-dessous. La figure 1 illustre schématiquement un camion réfrigéré 1000 conforme à l'état de l'art ; La figure 2 illustre schématiquement un dispositif de mesure de température, un système de mesure de température et un camion réfrigéré conformes à des modes de réalisation de la présente invention ; Les figures 3 et 4 illustrent schématiquement un dispositif de mesure de température conforme à un mode de réalisation de la présente invention ; et La figure 5 illustre schématiquement un générateur électrique thermique conforme à un mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 illustre schématiquement un dispositif de mesure de température, un système de mesure de température et un camion réfrigéré conformes à un mode de réalisation de la présente invention. En particulier, le camion réfrigéré 2000 comprend un ou plusieurs dispositifs de mesure de température 2130 dans le compartiment de stockage réfrigéré 2100. Le camion 2000 comprend en outre un ou plusieurs gestionnaires 2210 dans la cabine 2200. La connexion entre le gestionnaire 2210 et l'un quelconque des dispositifs de mesure de température 2130 est réalisée sans fil. De même, l'un quelconque des dispositifs de mesure de température 2130 peut être connecté à l'un quelconque des autres dispositifs de mesure de température 2130 via une connexion sans fil. La transmission de données entre les dispositifs de mesure de température et/ou entre les dispositifs de mesure de température et le gestionnaire peut de cette manière être réalisée sans nécessiter de connexion par câble. Le gestionnaire est en outre placé dans une position accessible et les données peuvent donc être extraites du gestionnaire via une connexion telle qu'une connexion USB, ce qui a l'avantage de frais de fonctionnement réduits. Le gestionnaire 2110 est pourvu d'une mémoire, de telle sorte que les données mesurées par l'un quelconque des dispositifs de mesure de température 2130 qui sont transmises au gestionnaire 2210 peuvent être stockées et ensuite transférées à la personne responsable du contrôle de la température durant le transport des marchandises.

Tous les dispositifs parmi les gestionnaires 2210 et les dispositifs de mesure de température 2130 peuvent être alimentés par l'énergie collectée. En particulier, ils peuvent notamment collecter de l'énergie à partir de vibrations et/ou de la lumière et/ou d'une différence de température.

Dans le cas du gestionnaire 2210, de l'énergie peut être produite à partir de vibrations dues au mouvement du camion réfrigéré 2000 et transférées à la cabine 2200. En outre ou en variante, de l'énergie peut être produite à partir de la lumière qui entre dans la cabine 2200 depuis l'extérieur, par exemple à travers le pare-brise. En outre ou en variante, de l'énergie peut encore être produite à partir d'une différence de température entre, par exemple, l'extérieur et l'intérieur de la cabine 2200. Le gestionnaire 2210 peut par exemple être monté sur le tableau de bord ou le pare-brise de la cabine 2200 au moyen d'éléments de montage tels qu'un aimant ou une ventouse. De même, les dispositifs de mesure de température 2130 peuvent être alimentés par des vibrations, de la lumière et des différences de température entre les parties externe et interne du stockage 2100. Comme expliqué ci-après, la collecte d'énergie solaire peut être réalisée en plaçant de manière appropriée le dispositif de mesure de température dans une position du compartiment de stockage 2100 dans laquelle une telle lumière externe peut être reçue. De même, la collecte d'énergie thermique peut être obtenue grâce à la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré 1100. Des vibrations peuvent être produites par le mouvement du camion 2000. Le dispositif de mesure de température peut être monté sur la section de stockage 2100 à l'aide de vis, de supports magnétiques, de ventouses, etc. Tout dispositif parmi les dispositifs de mesure de température 2130 et/ou le gestionnaire 2210 peut également comprendre une mémoire de manière à stocker la température enregistrée, les erreurs mesurées, le temps écoulé, etc. Les données peuvent être extraites de la mémoire à l'aide d'une connexion sans fil ou à l'aide d'une connexion par câble, par exemple via un port USB sur le gestionnaire 2210 et/ou sur le dispositif de mesure de température 2130. La capacité de la mémoire peut être par exemple de 128 ko, ce qui permet d'enregistrer 27 jours ou plus pour la température et la 30 date. La température de service du système comprenant le dispositif de mesure de température 2130 et le gestionnaire 2230 peut être réglée dans la plage allant de -40 °C à +85 °C, et les portées de transmission sans fil du dispositif de mesure de température 2130 et du gestionnaire 2210 peuvent être comprises dans la plage allant de 50 à 100 mètres, et étendues jusqu'à 250 m en effectuant 5 sauts de capteur à capteur. Les capteurs peuvent de préférence fonctionner en mode ad hoc et chacun d'entre eux transmet l'information au capteur suivant, cette implémentation étant plus optimale en termes de gestion de l'énergie. Dans d'autres modes de réalisation, la plage de température peut être réglée en utilisant un thermocouple comme capteur de température, dans lequel la plage de température couverte est la suivante : Résistance maximale du thermocouple : 100 Q Type de Plage (°C) Résolution Précision thermocouple : J - 210 à + 760 0,1 °C ± 0,5 °C - 270 à K + 1370 0,1°C ± 0,5 °C T - 270 à + 400 0,1 °C ± 0,5 °C E - 270 à + 980 0,1 °C ± 0,5 °C R - 50 à + 1760 0,5°C ± 2,0 °C S - 50 à + 1760 0,5 °C ± 2,0 °C + 50 à B + 1820 0,5 °C ± 2,0 °C - 270 à N + 1300 0,1°C ± 0,5 °C Bien que le système de mesure de température décrit dans la figure ci-dessus soit illustré comme comprenant le gestionnaire 2210 et deux dispositifs de mesure de température 2130, dans lequel des données provenant des dispositifs de mesure de température 2130 sont transférées au gestionnaire 2210, la présente invention n'y est pas limitée. Dans certains modes de réalisation, le nombre de dispositifs de mesure de température 2130 peut être supérieur à deux, par exemple lorsqu'il y a plus de deux températures à surveiller. Dans la configuration la plus simple possible, le système devra comprendre un seul dispositif de mesure de température 2130 pourvu d'une mémoire, de telle sorte que des données puissent être stockées et lues directement à partir du dispositif de mesure de température 2130 soit sans fil, soit à l'aide d'une connexion par câble, tel que décrit précédemment. Dans des applications plus polyvalentes, le système pourra comprendre plusieurs dispositifs de mesure de température, de manière à suivre la température à différents emplacements du compartiment de stockage réfrigéré ou dans plus d'un compartiment de stockage réfrigéré, et les données pourront être collectées et stockées par le gestionnaire 2210, auquel le personnel en charge du contrôle de la température pourra se connecter de manière à extraire l'ensemble complet de données provenant de tous les dispositifs de mesure de température 2130. La figure 3 illustre schématiquement la structure interne d'un dispositif de mesure de température 2130. Le dispositif de mesure de température 2130 illustré sur la figure 3 comprend un moyen de collecte d'énergie à partir de différences de température et/ou à partir de la lumière et/ou à partir de vibrations. La présente invention n'est pas limitée à un dispositif de mesure de température comprenant un générateur de collecte d'énergie de chacun de ces types de générateur et une combinaison quelconque de ces trois procédés de collecte peut être utilisée. Seul le procédé de collecte d'énergie à partir d'une différence de température peut par exemple être utilisé. En outre, le dispositif de mesure de température 2130 illustré sur la figure 3 comprend une section de communication sans fil pour communiquer avec un ou plusieurs autres dispositifs de mesure de température et/ou avec le gestionnaire 2210 de manière à transférer des données mesurées et/ou enregistrées. En variante ou en outre, une mémoire (non représentée) peut être comprise dans le dispositif de mesure de température 2130 de manière à stocker les données enregistrées. Des données peuvent par exemple être transférées en temps réel en l'absence d'une mémoire dans le dispositif de mesure de température, et les données peuvent être transférées par salves de données à des intervalles temporels prédéterminés, soit 5 minutes dans certains modes de réalisation, ou lorsque la mémoire interne du dispositif de mesure de température est pleine, dans le cas où le dispositif de mesure de température est pourvu d'une mémoire. Le dispositif de mesure de température 2130 illustré sur la figure 3 comprend trois éléments de collecte d'énergie 2131, 2134 et 2136. Plus spécifiquement, les trois éléments sont un générateur à différence de température 2131, un générateur à vibration 2134 et un générateur photovoltaïque 2136. L'électricité produite par ces trois éléments est stockée dans un élément de stockage 2137. Cet élément de stockage peut être par exemple une batterie, un condensateur ou un supercondensateur. L'élément de stockage peut aussi être une combinaison de différentes technologies, telles qu'une batterie et un supercondensateur. Sur la figure 3, les lignes pointillées désignent une connexion d'alimentation alors que les lignes pleines désignent une connexion de données. L'élément de stockage 2137 est utilisé de manière à alimenter en énergie un moyen de mesure de température 2135 pour mesurer la température dans le compartiment de stockage réfrigéré 2100, un processeur CPU (de l'anglais « Central Processing Unit >,) 2132 pour contrôler le fonctionnement du dispositif de mesure de température 2130, et un moyen de communication 2133 pour communiquer avec le gestionnaire 2210 et/ou avec tout autre dispositif de mesure de température 2130. Comme on peut le voir sur la figure 3, le processeur 2132 est connecté aux générateurs 2131, 2134 et 2136 de telle sorte que la génération d'énergie peut être mise en oeuvre efficacement. Si par exemple l'un quelconque des générateurs ne génère pas une quantité d'énergie suffisante, le processeur peut le déconnecter de l'élément de stockage 2137. En variante ou en outre, le processeur peut envoyer l'énergie correspondante à une autre unité de stockage d'énergie (non représentée) dans le cas où de multiples unités de stockage ou types de stockage sont disponibles. En outre ou en variante encore, si le processeur 2131 détermine que la quantité de charge stockée dans l'élément de stockage 2137 et/ou l'électricité produite par les trois générateurs 2131, 2134 et 2136 est inférieure à un seuil prédéterminé, le processeur peut baisser la consommation du dispositif de mesure de température 2130 en réduisant la fréquence de mesure de température à l'aide du moyen de mesure de température ou en désactivant temporairement le moyen de communication 2133, et en stockant au lieu de cela les données dans une mémoire comprise dans le dispositif de mesure de température (non représentée). Le moyen de communication 2133 peut être par exemple un module sans fil LTP5901 de la société Linear Technology. La transmission sans fil peut fonctionner à une fréquence de 2,45 GHz conformément à la norme IEEE 802.15.4.

Le générateur à vibration 2134 peut fonctionner dans une plage de fréquence de 4 à 20 Hz. La plage de fréquence est de préférence inférieure à 100 Hz. Ceci est avantageux du fait des vibrations provoquées par les mouvements du camion 2000. En particulier, le générateur à vibration 2134 peut être réalisé à l'aide d'un générateur piézoélectrique comportant un ou plusieurs axes de vibration. Lorsque plus d'un axe est présent, des vibrations peuvent avantageusement être collectées dans plus d'une direction. Cette solution peut être préférée dans des applications telles qu'un camion 2000 en déplacement, où la direction de vibration n'est pas toujours orientée de la même façon. En outre, la fréquence de résonance du générateur piézoélectrique peut être différente selon les autres axes et peut être ajustée sur chaque axe en changeant la valeur de la masse résonnante ou la longueur du bras suspendu qui maintient la masse en place. Le moyen de mesure de température 2135 peut être un thermocouple tel que 10 décrit précédemment, ou plus généralement tout moyen de détection de température qui peut procurer un signal au processeur 2132 représentant la température. Bien qu'il ne soit pas représenté, le gestionnaire 2210 peut être organisé sensiblement de la même manière que le dispositif de mesure de température 2130, mis à part l'absence du moyen de mesure de température 2135 et la présence d'une mémoire 15 de manière à enregistrer des données transmises par un ou plusieurs dispositifs de mesure de température 2130. En outre, le gestionnaire 2215 peut être pourvu d'une interface permettant de transférer les données à l'utilisateur final. Ceci peut être réalisé par exemple à l'aide d'une transmission sans fil ou d'une connexion USB. La figure 4 illustre schématiquement une vue en coupe d'un dispositif de mesure 20 de température 2130. Comme on peut le voir sur la figure 4, le dispositif de mesure de température 2130 est construit autour d'un circuit imprimé 2139 inclus dans un ensemble 2139A. Cet ensemble peut présenter par exemple un indice de protection IPX7 ou IK. L'ensemble présente de préférence une protection IP67, où le nombre « 6 » signifie qu'il est totalement protégé contre la poussière et le nombre « 7 » qu'il est résistant à l'eau. 25 Dans le dispositif de mesure de température 2130, le générateur photovoltaïque 2136 est placé sur le circuit imprimé 2139. Le générateur photovoltaïque 2136 est placé sous une section transparente 2136A. De cette manière, en plaçant la section transparente 2136A dans une zone du compartiment de stockage 2100 qui est exposée à la lumière, le générateur photovoltaïque 2136 peut collecter de l'énergie. La section 30 transparente 2136A peut par exemple être placée dans une paroi du compartiment de stockage 2100, de préférence dans le toit, en pourvoyant une ouverture dans la paroi ou dans le toit du compartiment de stockage 2100. En d'autres termes, le dispositif de mesure de température peut être complètement intégré dans la paroi du compartiment de stockage réfrigéré 2100 de manière à séparer l'intérieur du compartiment de stockage réfrigéré 2100 de l'environnement extérieur. En variante ou en outre, une section transparente correspondante peut être pourvue dans la paroi ou le toit du compartiment de stockage réfrigéré 2100, et la section transparente 2136A peut sensiblement chevaucher la section transparente intégrée dans la paroi ou le toit du compartiment de stockage réfrigéré 2100 de telle sorte que la lumière puisse atteindre le générateur photovoltaïque 2136. En outre, le dispositif de mesure de température 2130 comprend l'élément 2138 qui représente schématiquement au moins le processeur 2132, l'élément de stockage 2137 et le dispositif de mesure de température 2135. En fonction de la configuration choisie, l'élément 2138 peut en outre comprendre le moyen de communication 2133 et/ou une mémoire pour enregistrer les températures mesurées. De plus, le dispositif de mesure de température 2130 comprend un générateur à différence de température 2131. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, le générateur à différence de température est agencé sur les deux côtés du circuit imprimé 2139. En particulier, un premier radiateur 2131A est placé sous le circuit imprimé 2139 et en dessous d'un générateur thermique 2131 B. Un radiateur 2131C est placé au-dessus du circuit imprimé 2139 et sur l'autre côté du générateur thermique 2131 B, à l'opposé du radiateur 2131A. Grâce à cet agencement, le radiateur 2131C peut être en contact avec la paroi du conteneur de stockage 2100 lorsque le dispositif de mesure de température est monté sur la paroi. Dans cette configuration, la zone dans laquelle le dispositif de mesure de température est monté peut incorporer un élément conducteur de chaleur tel qu'un radiateur, de manière à mettre le deuxième radiateur 2131C en contact thermique avec l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré 1100. En variante ou en outre, lorsque le dispositif de mesure de température est monté sous forme d'une partie intégrale de la paroi ou du toit dans une ouverture correspondante de la paroi ou du toit, le deuxième radiateur 2131C est en contact direct avec l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré 2100, alors que le premier radiateur est en contact direct avec l'intérieur du compartiment de stockage réfrigéré 2100. Dans les deux cas, le premier radiateur 2131A en contact thermique avec l'intérieur du compartiment de stockage 2100 sera exposé à une température inférieure à celle du radiateur 21310 en contact thermique avec l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré, du fait que le système de réfrigération fonctionne dans le compartiment de stockage 2100. Grâce à la différence de température entre les radiateurs 2131A et 2131C, le générateur thermique 2131B sera capable de générer de l'électricité. Le générateur thermique peut être par exemple un modèle MPGD651 ou MPGD751 fabriqué par la société Micropelt.

Tel que décrit précédemment, le dispositif de mesure de température 2130 peut utiliser la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré 2100. En outre, du fait de la présence de lumière à l'extérieur du compartiment de stockage 2100, le générateur photovoltaïque 2136 peut générer de l'électricité. Un emplacement préféré pour le dispositif de mesure de température 2130 est le toit du compartiment de stockage 2100, tel qu'illustré sur la figure 2. Dans ce cas, la section transparente 2136A peut recevoir plus de lumière car elle est orientée vers le ciel. En même temps, du fait que la température du compartiment de stockage 2100 est la plus élevée dans le haut du compartiment de stockage 2100, si la température à cette position est assurément inférieure au seuil requis, la température dans tout le conteneur de stockage 2100 est certainement inférieure au seuil prédéterminé. En d'autres termes, la présente invention est particulièrement avantageuse car il est toujours possible de produire de l'électricité lorsque c'est nécessaire. En particulier, du fait de la présence du générateur à différence de température 2131, la génération d'électricité est toujours assurée quand une différence de température est présente entre les radiateurs 2131A et 2131C, même en l'absence de lumière et de vibrations pour les générateurs 2134 et 2136. Comme le dispositif de mesure de température 2130 est requis pour le fonctionnement lorsque le camion réfrigéré 2000 est en service, une différence de température entre les radiateurs 2131A et 2131C est certainement présente du fait de la plus faible température qui est maintenue dans le compartiment de stockage 2100. Par conséquent, le fonctionnement du dispositif de mesure de température 2130 est toujours assuré au moins durant le temps où le compartiment de stockage 2100 est refroidi. Bien que tous les éléments du dispositif de mesure de température 2130 soient illustrés comme étant placés sur un circuit imprimé unique 2139, la présente invention n'y est pas limitée et l'ensemble 2139A peut en fait être constitué d'une pluralité d'ensembles 2139A connectés entre eux. Si par exemple le moyen de détection de température peut être placé dans le compartiment de stockage réfrigéré, tous les autres éléments peuvent être placés sur le côté extérieur du camion 2000. La connexion peut être réalisée à l'aide de câbles. En variante ou en outre, tous les éléments excepté le générateur photovoltaïque peuvent être placés dans le compartiment de stockage réfrigéré, alors que le générateur photovoltaïque est placé à l'extérieur de celui-ci. De manière générale, il paraîtra évident à la personne du métier que si certains éléments peuvent avantageusement être placés à l'intérieur du compartiment de stockage réfrigéré (tels que le moyen de détection de température 2135), certains autres éléments peuvent avantageusement être placés à l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré (tels que le générateur photovoltaïque 2136), alors que d'autres éléments peuvent être placés à l'intérieur ou à l'extérieur en fonction de la configuration du compartiment de stockage réfrigéré. Si par exemple les températures dans le compartiment de stockage réfrigéré sont inférieures aux températures extérieures, il peut être avantageux de placer le processeur à l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré de façon à ce que des composants électroniques à plage de température de service plus étroite puissent être sélectionnés, ce qui réduit les coûts de fabrication. La figure 5 illustre schématiquement une vue agrandie du générateur à différence de température 2131. Les deux radiateurs 2131C et 2131A peuvent présenter une forme carrée avec une longueur de côté comprise entre 15 et 45 mm, et de préférence égale à 27 mm. La forme ne doit toutefois pas être nécessairement carrée et toute forme dont la surface est sensiblement équivalente peut être utilisée. Le radiateur inférieur 2131A est fixé au circuit imprimé 2139 à l'aide d'une couche adhésive 2139C avec une épaisseur de l'ordre par exemple de 1 mm, à des fins d'assemblage. Un moyen de fixation quelconque, tel que par collage ou vissage, peut cependant être utilisé. De l'autre côté du circuit imprimé 2139, le deuxième radiateur 2131C est connecté à l'aide des vis 2131H et 2131J, dont le diamètre est par exemple de 2,1 mm.

Le générateur thermique 2131B peut être constitué par les éléments 2131D à 2131G. L'élément 2131D est un élément métallique, ou plus généralement un élément de transfert de chaleur, qui peut dans certains modes de réalisation être combiné, intégré ou attaché au radiateur 2131A. La présence de l'élément 2131D est utile pour compenser la différence entre l'épaisseur du circuit imprimé 2139 et l'épaisseur combinée des éléments 2131E à 2131G.

Les éléments 2131C et 2131F sont dans certains modes de réalisation joints entre eux par une mince couche de colle conductrice de la chaleur (non représentée). En variante, les éléments peuvent être collés ensemble. De manière générale, toute connexion qui permet un transfert de chaleur est acceptable. Les éléments 2131E et 2131F sont les deux cellules qui mettent en oeuvre la fonction de génération thermique d'électricité. Généralement, la cellule la plus chaude, dans ce cas la cellule 2131F, est plus grande que la cellule la plus froide, soit la cellule 2131E. L'élément 2131G évite que le générateur thermique soit fixé en deux points. Il permet en particulier à l'une des deux interfaces, dans ce cas-ci l'interface entre les éléments 2131E et 2131D, d'absorber le changement de position et de dimension des deux éléments 2131D et/ou 2131G du fait des variations de température. Ceci peut par exemple être réalisé en employant une couche de matériau d'interface thermique TIM (de l'anglais « Thermal Interface Material ») telle que du graphite. Bien que la figure 5 illustre des vis 2131J et 2131H vissées depuis le radiateur 2131A dans le radiateur 2131C, la présente invention n'y est pas limitée et l'opposé pourrait également être mis en oeuvre. De même, alors que l'élément 21310 est illustré comme étant placé sur le côté du radiateur 2131A, il pourrait également être placé sur le côté du radiateur 2131C. La même chose s'applique à l'élément 2131F. Bien que cela ne soit pas représenté, l'élément 2131A peut présenter une forme allongée verticalement, par exemple sous forme d'une vis qui s'étend à l'extérieur de l'ensemble 2139A. Le radiateur allongé 2131A peut ainsi pénétrer dans le compartiment de stockage réfrigéré 2100 lorsque le dispositif de mesure de température 2130 est installé sur le toit, ou plus généralement sur une cloison extérieure quelconque du camion 2000. Grâce à cette approche, le montage ou l'adaptation du dispositif de mesure de température sur un camion existant quelconque 2000 est grandement facilité, car cela n'exige que le perçage d'un trou dans une cloison quelconque du compartiment de stockage réfrigéré de telle sorte que le radiateur allongé 2131A puisse y être inséré de manière à être en contact thermique avec l'intérieur du compartiment de stockage réfrigéré 2100. Il paraîtra évident à la personne du métier que ceci peut aussi être réalisé en plaçant un élément conducteur de chaleur indépendant dans ledit trou dans les parois du compartiment de stockage réfrigéré 2100 et en agençant le dispositif de mesure de température 2130 sur la partie externe de la paroi, de telle sorte que le radiateur 2131A est en contact thermique avec l'élément conducteur de la chaleur qui traverse la paroi.

En outre, alors que l'espace autour des éléments 2131D à 2131G est illustré comme étant vide, il peut dans certains modes de réalisation être rempli d'un matériau isolant thermique de manière à forcer le flux thermique à travers le générateur thermique composé par les éléments 2131E et 2131F. En outre ou en variante encore, le circuit imprimé 2139 peut être allongé jusqu'à ce qu'il touche le côté gauche ou droit de 2131D. En plus d'assurer la stabilité mécanique de l'élément 2131D (et donc du radiateur 2131A lorsque les éléments 2131D et 2131A sont joints entre eux), cette configuration peut avantageusement utiliser le circuit imprimé 2139 comme un élément isolant thermique pour forcer le flux thermique à travers le générateur thermique.

L'énergie collectée par les générateurs 2131, 2134 et 2136 est stockée dans l'élément de stockage 2137, qui peut être une batterie ou un supercondensateur. Même lorsqu'il est complètement déchargé, l'élément de stockage 2137 peut être rechargé grâce à la différence de température créée entre l'intérieur et l'extérieur du compartiment de stockage réfrigéré 2100. Du fait que le compartiment de stockage doit être réfrigéré avant d'être utilisé, le générateur à différence de température 2131 et l'élément de stockage 2137 peuvent être dimensionnés de manière à assurer que lorsque le compartiment de stockage 2100 est prêt à être chargé de marchandises, le générateur à différence de température 2131 a généré une charge suffisante dans l'élément de stockage 2137 pour faire fonctionner le dispositif de mesure de température 2130 dans un mode minimum, par exemple avec une fréquence de mesure de température minimale et/ou sans communication sans fil. Une mémoire (non représentée) peut être utilisée pour cela dans le dispositif de mesure de température de façon à ce que des données puissent être stockées dans la mémoire lorsque la puissance d'alimentation est faible, par exemple lorsque le camion est à l'arrêt et pendant la nuit, alors que les données enregistrées peuvent être transférées en tout ou en partie lorsque la puissance générée est plus importante durant la journée ou lorsque le camion 2000 est en mouvement. Dans certains modes de réalisation, le générateur photovoltaïque 2136 peut être utilisé pour compenser une fuite de l'élément de stockage 2137. On entend par là que le générateur photovoltaïque et l'élément de stockage peuvent être dimensionnés et conçus de telle sorte que la fuite de l'élément de stockage durant les heures sans lumière solaire peut être compensée par le générateur photovoltaïque durant les heures de soleil. En variante ou en outre, l'élément de stockage peut présenter une fuite constante qui peut être compensée en temps réel par un générateur photovoltaïque 2136 de plus petite dimension. En outre, l'enregistrement de la température peut être configuré de manière à démarrer uniquement lorsqu'un certain seuil de température prédéterminé est atteint, ou sur base d'une entrée externe du gestionnaire 2210. Aucun enregistrement n'est ainsi effectué lorsque l'élément de stockage 2137 est chargé durant la phase de refroidissement du compartiment de stockage 2100. Bien que la présente invention ait été illustrée en référence à un camion réfrigéré 2000, l'invention n'est pas limitée à ce cas. Si l'utilisation de l'invention dans un véhicule en mouvement, tel qu'un camion réfrigéré 2000, est avantageuse car elle permet au générateur à vibration 2134 de produire de l'électricité pour recharger l'élément de stockage 2137, l'invention peut aussi être utilisée pour refroidir des conteneurs qui ne se déplacent pas, tels qu'un réfrigérateur domestique ou une unité de réfrigération industrielle.

Dans certains modes de réalisation en outre, le dispositif de mesure de température peut inclure une source d'alimentation à vibration complétée par une batterie, qui peut être une pile bouton. Dans cette option, la fonction de la pile est d'assurer une alimentation sans interruption lorsque qu'aucune vibration ne se produit et que l'énergie stockée est consommée. En d'autres termes, le générateur à vibration 2134 et l'élément de stockage 2137 constituent une première source d'alimentation pour le moyen de détection de température. Lorsque aucune énergie n'est générée ou stockée, le processeur - par exemple un microcontrôleur PIC 24F16KA102 - commute la connexion d'alimentation du moyen de détection de température à une pile, soit de préférence une pile bouton. Dans des modes de réalisation préférés, lorsque l'élément de stockage 2137 est complètement rechargé et que le générateur à vibration 2134 produit encore de l'électricité, celui-ci peut être utilisé pour recharger la pile bouton. Ce mode de réalisation peut également être mis en oeuvre avec le générateur photovoltaïque et/ou le générateur à différence de température. Dans certains modes de réalisation, les éléments de stockage peuvent en outre 30 être multiples, avec par exemple un Stockage1 de 50 mF et un Stockage2 de 500 mF. Dans cette configuration, Stockage1 se chargera très rapidement (i = c*AV/31 et donc = (i/crilt). Le dispositif de mesure de température peut ainsi démarrer plus facilement avec une énergie minimale stockée dans Stockage1, et laisse le système charger Stockage2 de manière à commuter vers Stockage2 lorsque celui-ci est complètement ou suffisamment chargé en fonction de l'application, par exemple chargé à 50%, 75%, 90% ou 100%. Le ratio optimal Stockage2/Stockage1 peut être choisi en fonction de la meilleure option pour chaque application.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de mesure de température comprenant un ou plusieurs générateurs d'électricité parmi le groupe comprenant un générateur à différence de température (2131), un générateur à vibration (2134) et un générateur photovoltaïque (2136) ; au moins un élément de stockage d'électricité (2137), en particulier au moins un élément quelconque parmi un condensateur et/ou un supercondensateur et/ou une pile ; et un moyen de mesure de température (2135).
2. Dispositif de mesure de température selon la revendication 1, comprenant en outre une mémoire pour stocker les valeurs de température mesurées par le moyen de mesure de température.
3. Dispositif de mesure de température selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un moyen de communication (2133) pour transmettre les valeurs 15 de température mesurées par le moyen de mesure de température.
4. Dispositif de mesure de température selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel un ou plusieurs des générateurs d'électricité est un générateur photovoltaïque, comprenant en outre une section transparente (2136A) dans un ensemble (2139A) du dispositif de mesure de température de telle 20 sorte que de la lumière puisse traverser la section transparente et atteindre le générateur photovoltaïque.
5. Dispositif de mesure de température selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel un ou plusieurs desdits générateurs d'électricité est un générateur thermique, comprenant en outre un premier radiateur 25 sur un côté d'un ensemble (2139A) du dispositif de mesure de température, et un deuxième radiateur sur un côté opposé de l'ensemble (2139A) du dispositif de mesure de température.
6. Système de mesure de température comprenant un ou plusieurs dispositifs de mesure de température selon la revendication 3 et selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 lorsqu'elles dépendent de la revendication 3 ; et un gestionnaire (2210) pour recevoir et stocker les valeurs de température transmises par lesdits un ou plusieurs dispositifs de mesure de température.
7. Conteneur réfrigéré, faisant en particulier partie d'un véhicule réfrigéré, comprenant le dispositif -de mesure de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ou le système de mesure de température selon la revendication 6, dans lequel lesdits un ou plusieurs dispositif de mesure de température sont installés sur une paroi du conteneur réfrigéré.
8. Conteneur réfrigéré selon la revendication 7, dans lequel la partie de la paroi sur laquelle le dispositif de mesure de température est installé comprend une ou plusieurs zones conduisant la lumière et/ou conduisant la chaleur.
9. Conteneur réfrigéré, faisant en particulier partie d'un véhicule réfrigéré, comprenant le dispositif de mesure de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ou le système de mesure de température selon la revendication 6, dans lequel lesdits un ou plusieurs dispositifs de mesure de température sont installés dans une ouverture d'une paroi du conteneur réfrigéré.