FR3055172A1 - Station de recharge electrique autonome et mobile - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une station de recharge électrique autonome et mobile, comprenant des sous-éléments constitués par au moins trois conteneurs maritimes (1A, 2A, 3, 5, 6, 120) contenant respectivement des panneaux photovoltaïques à déployer latéralement (1A), une éolienne à relever verticalement (2A), un groupe électrogène alimenté en biocarburants ou en huiles recyclées (3), un accumulateur d'énergie (5), une armoire électrique/informatique (6), et des bornes de recharge démontables (7, 8, 9, 10, 11, 120) pouvant être reliées à des accumulateurs mobiles (70, 80, 90, 100, 110, 121).

Description

055 172
70459 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
COURBEVOIE © Int Cl8 : H 02 J 7/00 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
A1
©) Date de dépôt : 17.08.16. (© Priorité : © Demandeur(s) : MATHIASINHERVE— FR.
@ Inventeur(s) : MATHIASIN HERVE.
©) Date de mise à la disposition du public de la demande : 23.02.18 Bulletin 18/08.
©) Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux apparentés : ® Titulaire(s) : MATHIASIN HERVE.
©) Demande(s) d’extension : © Mandataire(s) : CABINET BLEGER-RHEIN-POUPON.
STATION DE RECHARGE ELECTRIQUE AUTONOME ET MOBILE.
FR 3 055 172 - A1
L'invention concerne une station de recharge électrique autonome et mobile, comprenant des sous-éléments constitués par au moins trois conteneurs maritimes (1 A, 2A, 3, 5, 6, 120) contenant respectivement des panneaux photovoltaïques à déployer latéralement (1 A), une éolienne à relever verticalement (2A), un groupe électrogène alimenté en biocarburants ou en huiles recyclées (3), un accumulateur d'énergie (5), une armoire électrique/informatique (6), et des bornes de recharge démontables (7, 8, 9, 10, 11, 120) pouvant être reliées à des accumulateurs mobiles (70, 80, 90, 100, 110, 121).
Figure FR3055172A1_D0001
Figure FR3055172A1_D0002
Station de recharge électrique autonome et mobile
L'invention concerne une station de recharge électrique autonome et mobile.
Des modes de réalisation de l'invention sont décrits en relation avec les figures 1 et 2.
Cette station-service autonome et mobile produisant de l’énergie électrique et de l'énergie hydrogène en option est installable au sein d’une station-service essence existante. Ladite station-service est un mini réseau électrique autonome et mobile non connecté au réseau électrique en standard. Ladite station-service a pour objet la charge rapide, super rapide, ultra rapide d’accumulateurs mobiles sur terre, d’accumulateurs mobiles sur mer et d’accumulateurs mobiles dans les airs. Ladite station-service est autonome car alimentée par au moins trois sources renouvelables d’électricité. Ladite station peut également être installée en dehors d’une station-service essence existante en un lieu proche de toute charge électrique pour y injecter l’électricité renouvelable en surplus car non consommée par les accumulateurs mobiles.
Ce mini réseau électrique autonome et mobile à courant alternatif AC relie entre elles plusieurs sources électriques renouvelables, accumulateur(s) d’énergie à des charge(s) électrique(s) mobiles.
L'accumulateur d’énergie 5 au sein du mini réseau électrique constitue une réserve d’électricité renouvelable résistante aux variations de charges électriques. Ledit accumulateur d’énergie est relié via des convertisseurs électriques 10, 20, 30 à au moins trois sources d’électricité renouvelables.
Le/les premiers types de convertisseurs DC/AC 10 est/sont reliés à au moins une centrale photovoltaïque 1, 1A produisant du courant DC.
Le/les deuxièmes types de convertisseur AC/AC 20 est/sont reliés à au moins une éolienne, 2, 2A produisant du courant AC.
Le/les troisièmes types de convertisseur AC/AC 30 est/sont reliés à au moins un groupe électrogène 3 alimenté en biocarburants ou huiles recyclées et produisant du courant AC.
Un éventuel quatrième type de convertisseur AC/AC 40 relié à une éventuelle quatrième énergie renouvelable sous la forme d’une/de plusieurs turbines micro hydraulique 4 valorisant l’énergie hydraulique au fil de l’eau au sein d’un cours d’eau proche de ladite station-service. Cette éventuelle quatrième source d’énergie renouvelable produisant du courant AC provenant d’un générateur électrique actionné par l’énergie cinétique d’un courant d’eau proche.
Ladite station-service est un mini réseau électrique indépendant du réseau électrique local. Ladite station est éventuellement connectable via une liaison 60 à toute charge électrique proche en injection, seulement via le Tableau Général Basse Tension électrique 61 de ladite station-service essence conventionnelle existante ou de ladite charge électrique proche.
Du fait de son indépendance du réseau électrique local et de son autonomie électrique via la production stockée d'au moins trois sources locales d’électricité renouvelable, la station-service mobile d’énergie électrique et d'énergie hydrogène en option peut-être installée en tout lieu géographique du globe.
La figure 1 montre une station de recharge électrique avec hydrogène en option, autonome et mobile par sous-éléments. Ces sous-éléments sont constitués par au moins trois conteneurs maritimes 1A, 2A, 3, 5, 6, 120 contenant respectivement :
- des panneaux photovoltaïques à déployer latéralement 1A,
- une éolienne à relever verticalement 2A,
- un groupe électrogène alimenté en biocarburants ou en huiles recyclées 3,
- un accumulateur d’énergie 5,
- une armoire électrique/ informatique 6,
- un système de pile à combustible hydrogène 120 en option,
- des bornes de recharge démontables 7, 8, 9, 10, 11, 120, pouvant être reliées à des accumulateurs mobiles 70, 80, 90, 100, 110, 121.
La station de recharge peut comprendre un logiciel de gestion de l’énergie installé au sein du conteneur contenant l’armoire électrique/ informatique 6. Ledit logiciel de gestion de l’énergie électrique gère le fonctionnement de l’ensemble des au moins trois sources d’énergies renouvelables 1A, 2A, 3, 5, 6, 120 et optimise la charge d'au moins un accumulateur d’énergie 5 et le contrôle des paramètres électriques du mini réseau à courant alternatif AC.
La station de recharge comprend de plus au moins trois convertisseurs électriques 10, 20,30, 40, 50.
L'invention concerne également un procédé de recharge, avec un accumulateur d’énergies renouvelables et une pluralité de chargeurs rapides, super rapides à ultra rapides, d'une pluralité d’accumulateurs mobiles au niveau d’un site. Le procédé comprend les étapes suivantes :
a. la pose éventuelle de panneaux solaires photovoltaïques 1 sur un toit existant, un sol existant, des façades existantes ou/et l’installation de panneaux photovoltaïques déployés latéralement à partir d’un conteneur maritime 1A pour convertir l’énergie radiative du soleil en énergie électrique renouvelable,
b. la pose éventuelle d’au moins une éolienne 2 démontable ou/et d’au moins une éolienne transportable relevée verticalement à partir d’un conteneur maritime 2A permettant de convertir l’énergie cinétique du vent en énergie électrique renouvelable,
c. la pose d’au moins un groupe électrogène 3 et de son réservoir de carburant contenu dans un conteneur maritime. Le groupe électrogène est alimenté en carburants de type biocarburants de première génération, en biocarburants de seconde génération ou en huiles recyclées. Ce groupe transforme l’énergie thermique issue de l’explosion du mélange air/biocarburant ou air/huile recyclée au sein d’un moteur à combustion interne adaptée. Cette énergie thermique est transformée en énergie mécanique puis en énergie électrique renouvelable grâce une génératrice électrique reliée mécaniquement au moteur à combustion interne,
d. la pose éventuelle d’au moins une turbine micro hydraulique posée au sein d’un cours d’eau proche 4. La turbine micro hydraulique transforme l’énergie cinétique de l’eau en énergie mécanique puis en énergie électrique renouvelable grâce une génératrice électrique reliée mécaniquement à la turbine micro hydraulique,
e. connecter électriquement, les panneaux solaires photovoltaïques, l'éoliennes, le groupe électrogène, l'éventuelle turbines micro hydraulique à au moins un accumulateur d’énergie,
f. connecter électriquement les bornes de recharge 7, 8, 9, 10, 11, 120 à un mini-réseau électrique à courant alternatif AC,
g. connecter électriquement via une liaison 60 le Tableau Général Basse Tension électrique de la station-service ou d’une charge électrique proche 61 au mini-réseau électrique à courant alternatif AC,
h. stationner les accumulateurs mobiles 70, 80, 90, 100, 110, 121 à proximité pour permettre le ou les chargements respectifs de ces accumulateurs mobiles.
Un procédé logiciel peut permettre l’optimisation de la charge de l’accumulateur d’énergie en fonction de la technologie de l’accumulateur d’énergie, en fonction des prévisions météorologiques d’ensoleillement du lieu d’installation, en fonction des prévisions météorologiques de vent du lieu d’installation et en fonction du flux attendu d’accumulateurs mobiles, évalué par un algorithme à auto apprentissage installé au sein du conteneur contenant l’armoire électrique/informatique 6.
Le procédé prévoit en option une station mobile 120 de recharge en hydrogène avec collecte et stockage de l’eau de pluie 13 provenant du toit, montré sur la figure 2, où sont posés les panneaux photovoltaïques 1, 1 A.
Le procédé prévoit aussi en option que la station mobile 120 de recharge en hydrogène produit de l’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau de pluie, en séparant l’eau de pluie en hydrogène et oxygène selon la réaction électrochimique : 2H2O + e- -> 2H2 + 02
Le procédé prévoit aussi en option que la station de recharge en hydrogène compresse, stocke et distribue l’hydrogène via une ou plusieurs bornes de recharge en hydrogène 121 pouvant être reliées à des accumulateurs mobiles d’hydrogène 122.
Le procédé prévoit enfin en option que la station de recharge en hydrogène réinjecte dans le mini réseau AC l’électricité stockée sous forme d’hydrogène selon la réaction inverse de la réaction électrochimique mentionnée ci-dessus : 2H2 + 02 -> 2H2O + e
Un procédé logiciel peut permettre le paiement des charges en énergie électrique, énergie hydrogène en option, d’une pluralité d’accumulateurs mobiles par l’intermédiaire d’interfaces de paiement des bornes de recharge 7, 8, 9, 10, 11, îo 120.

Claims (10)

  1. Revendications:
    1. Station de recharge électrique autonome, caractérisé en ce qu'elle comprend des sous-éléments mobiles constitués par au moins trois conteneurs maritimes (1A, 2A, 3, 5, 6, 120) contenant respectivement des panneaux photovoltaïques à déployer latéralement (1A), une éolienne à relever verticalement (2A), un groupe électrogène alimenté en biocarburants ou en huiles recyclées (3), un accumulateur d’énergie (5), une armoire électrique/informatique (6), et des bornes de recharge démontables (7, 8, 9, 10, 11, 120) pouvant être reliées à des accumulateurs mobiles (70, 80, 90, 100, 110, 121).
  2. 2. Station de recharge selon la revendication 1, formant également station de recharge en hydrogène et comprenant un système de pile à combustible hydrogène (120),
  3. 3. Station de recharge selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant un logiciel de gestion de l’énergie installé au sein du conteneur contenant l’armoire électrique/informatique (6), et dans laquelle le logiciel de gestion de l’énergie électrique gère le fonctionnement de l’ensemble d'au moins trois sources d’énergies renouvelables (1A, 2A, 3, 5, 6, 120) et optimise la charge de l'accumulateur d’énergie (5) et le contrôle des paramètres électriques d'un mini réseau à courant alternatif AC.
  4. 4. Station de recharge selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre au moins trois convertisseurs électriques (10, 20, 30, 40, 50).
  5. 5. Procédé pour charger électriquement une pluralité d’accumulateurs mobiles (70, 80, 90, 100, 110, 121), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
    poser des panneaux solaires photovoltaïques (1) sur un toit existant, un sol existant, des façades existantes ou/et installer des panneaux photovoltaïques déployés latéralement à partir d’un conteneur maritime (1A) pour convertir l’énergie radiative du soleil en énergie électrique renouvelable, poser au moins une éolienne (2) démontable ou/et transportable relevée verticalement à partir d’un conteneur maritime (2A), permettant de convertir l’énergie cinétique du vent en énergie électrique renouvelable, poser au moins un groupe électrogène (3) et son réservoir de carburant dans un conteneur maritime, le groupe électrogène étant alimenté en carburant de type biocarburant de première génération, en biocarburant de seconde génération ou en huile recyclée, et transformant l’énergie thermique issue de l’explosion du mélange air/biocarburant ou air/huile recyclée au sein d’un moteur à combustion interne adaptée, l'énergie thermique étant transformée en énergie mécanique puis en énergie électrique renouvelable grâce une génératrice électrique reliée mécaniquement au moteur à combustion interne, connecter électriquement les panneaux solaires photovoltaïques, l'éolienne, le groupe électrogène, à au moins un accumulateur d’énergie (5), connecter électriquement des bornes de recharge (7, 8, 9, 10, 11) à un miniréseau électrique à courant alternatif AC, et stationner les accumulateurs mobiles à proximité pour permettre leur chargements respectifs.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, comprenant les étapes consistant à :
    poser au moins une turbine micro hydraulique au sein d’un cours d’eau proche (4), la turbine micro hydraulique transformant l’énergie cinétique de l’eau en énergie mécanique puis en énergie électrique renouvelable grâce une génératrice électrique reliée mécaniquement à la turbine micro hydraulique, et connecter électriquement la turbine micro hydraulique à l'accumulateur d’énergie.
  7. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, comprenant l'étape consistant à connecter électriquement (60) un Tableau Général Basse Tension électrique d'une station-service ou d’une charge électrique proche (61) au mini-réseau électrique à courant alternatif AC.
  8. 8. Procédé selon la revendication 5, comprenant une étape d’optimisation logicielle de la charge de l’accumulateur d’énergie en fonction de la technologie de l’accumulateur d’énergie, des prévisions météorologiques d’ensoleillement du lieu d’installation, des prévisions météorologiques de vent du lieu d’installation et en fonction du flux attendu d’accumulateurs mobiles évalué par un algorithme à auto apprentissage.
  9. 9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, comprenant la prévision d'une station mobile (120) de recharge en hydrogène, une étape de collecte et de stockage d’eau de pluie (13) provenant d'un toit ou sont posés les panneaux photovoltaïques (1, 1A), et une étape de production d’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau de pluie en séparant l’eau de pluie en hydrogène et oxygène selon la réaction électrochimique : 2H2O + e- -> 2H2 + 02.
  10. 10. Procédé selon la revendication 9, comprenant une étape consistant à compresser, stocker et distribuer l’hydrogène via au moins une borne de recharge
    5 d'hydrogène (121) pouvant être reliée à des accumulateurs mobiles d’hydrogène (122).
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