FR3107942A1 - Procédé de gestion d’un éclairage et éclairage correspondant - Google Patents

Abstract

Procédé de gestion de l’alimentation électrique d’un dispositif d’éclairage comportant les étapes suivantes : - mesure d’une tension électrique Usolar fournie par un transducteur (2) ; - détection du passage de ladite tension en-dessous d’un seuil prédéterminé ; - mise en route d’un premier compteur (C1) de temps à compter de la détection du passage précité ; - lorsque la tension Usolar passe au-dessus du seuil prédéterminé, arrêt du premier compteur (C1) et mémorisation de la durée mesurée ; - mise en route d’un second compteur (C2) de temps à compter de la détection du passage précité afin de déterminer la durée d’allumage des moyens d’éclairage (6) et de gérer ladite durée d’allumage ; et lors d’une nuit, l’allumage est déterminé selon un mode de fonctionnement prédéterminé et en prévoyant une durée d’allumage maximale déterminée en fonction d’au moins une durée de nuit mesurée précédemment par le premier compteur (C1) de temps. Figure de l’abrégé : Figure 4

Description

Procédé de gestion d’un éclairage et éclairage correspondant

La présente invention concerne un procédé de gestion d’un éclairage ainsi qu’un éclairage correspondant.

La présente divulgation relève du domaine de l’éclairage. Dans ce domaine, elle concerne aussi des lampes dites solaires, c’est-à-dire des lampes alimentées à partir de l’énergie solaire, le plus souvent à partir d’un panneau photovoltaïque associé à une batterie. Ces lampes peuvent prendre plusieurs noms: spot, projecteur, balise, lanterne, … .

Un dispositif d’éclairage solaire comporte de manière habituelle une structure mécanique sur laquelle sont montés des moyens d’éclairage, une batterie, des moyens de recharge de la batterie et des moyens électroniques de commande et de gestion du système ainsi formé.

Le plus souvent, les moyens d’éclairage comportent au moins une diode électroluminescente (LED) tandis que les moyens de recharge de la batterie comportent au moins un panneau photovoltaïque.

Les moyens de commande et de gestion comportent de manière connue, pour la plupart des dispositifs, des moyens pour déterminer la tombée du jour (et son lever) et qui permettent de commander l’allumage des moyens d’éclairage à la nuit tombante. Divers modes de gestion de l’énergie accumulée dans la batterie existent. Le mode le plus simple consiste à alimenter les moyens d’éclairage, de préférence dans des conditions ne causant pas un vieillissement prématuré de la batterie, jusqu’à épuisement de la batterie ou bien jusqu’à la levée du jour. En été, quand beaucoup d’énergie peut être accumulée dans la journée du fait, d'une part, de l’éclairage intense du soleil et, d'autre part, de la durée des jours, les moyens d’éclairage peuvent généralement fonctionner toute la nuit. Par contre, l’hiver, quand l’éclairage du soleil est moins intense, les journées plus courtes et les nuits plus longues, il est difficile d’éclairer toute la nuit.

Il est alors connu, d'une part, de mesurer la quantité d’énergie électrique accumulée dans la batterie au cours d’une journée et d’adapter ensuite l’éclairage au cours de la nuit suivante. Par exemple, les moyens d’éclairage peuvent fonctionner à leur puissance nominale pendant une durée prédéterminée, puis à puissance réduite. Il peut être aussi prévu par exemple de déterminer à partir de l’énergie accumulée dans la batterie une puissance de fonctionnement des moyens d’éclairage pour permettre un éclairage constant sur une durée donnée, par exemple 8 ou 10 heures.

Il a été observé de manière originale que, notamment l’hiver, il est bien pratique d’avoir de l’éclairage le matin. En effet, il arrive que des utilisateurs sortent de chez eux avant le lever du soleil et pourraient ainsi profiter d’un éclairage extérieur. Il est connu d’avoir alors par exemple des systèmes munis d’un détecteur de présence. L’éclairage ne fonctionne alors que pendant une durée donnée à la détection d’une présence. D’autres systèmes dépourvus de détecteur de présence et procurant uniquement un balisage ne fonctionnent que très rarement toute la nuit durant cette saison.

Pour la gestion de l’éclairage, il est aussi connu de programmer le dispositif afin de lui indiquer sa position géographique. À partir des coordonnées saisies, un logiciel vient calculer les heures de coucher et de lever du soleil afin d’adapter la durée et/ou la puissance d’éclairage à la durée de la nuit. Cette solution nécessite tout d’abord la mise au point d’un logiciel de calcul d’une certaine complexité pour déterminer les heures de coucher et lever du soleil et aussi la programmation par l’utilisateur de sa position pour pouvoir tirer le meilleur bénéfice du dispositif d’éclairage.

La problématique de gestion d’un éclairage se présente pour des éclairages autonomes, par exemple solaires, mais également pour des éclairages reliés à un réseau d’alimentation électrique.

La présente invention a alors pour but de fournir un moyen de gestion simple d’un éclairage pour permettre d’assurer un éclairage par exemple à la tombée de la nuit mais aussi avant le lever du jour, ou plus généralement en fonction de la durée de la nuit.

Avantageusement, la solution proposée pourra être mise en œuvre uniquement par logiciel pour des lampes dites solaires (c’est-à-dire munie d’un panneau photovoltaïque et d’une batterie), sans utiliser de moyens complémentaires, de type capteur ou autre.

Résumé

La présente divulgation vient améliorer la situation.

Il est proposé un procédé de gestion de l’alimentation électrique d’un dispositif d’éclairage comportant des moyens d’éclairage associés à un capteur de luminosité et des moyens de gestion électroniques, ledit procédé comportant les étapes suivantes :

- détection par le capteur de luminosité du passage de la luminosité mesurée en-dessous d’un seuil prédéterminé correspondant à un passage du jour à la nuit ;

- mise en route d’un premier compteur de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin de déterminer la durée de la nuit à venir ;

- lorsque le capteur détecte que la luminosité mesurée passe au-dessus du seuil prédéterminé, arrêt du premier compteur et mémorisation de la durée de la nuit qui vient de s’écouler ;

- mise en route d’un second compteur de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin, d'une part, de déterminer la durée d’allumage des moyens d’éclairage et, d'autre part, de gérer ladite durée d’allumage ;

et lors d’une nuit, l’allumage est déterminé selon un mode de fonctionnement prédéterminé et en prévoyant une durée d’allumage maximale qui est déterminée à partir d’une ou plusieurs durée(s) de nuit précédemment mesurées par le premier compteur de temps.

Le fait de fixer une durée d’allumage maximale déterminée en fonction de la durée de la nuit précédente ou bien de nuits précédentes, permet d’avoir une gestion sur toute la durée de la nuit. On peut supposer ici par exemple qu’une nuit a sensiblement la même durée que la nuit précédente et/ou que la variation de durée d’une nuit est constante d’une nuit à la suivante. On néglige ici la différence de durée de deux nuits successives à un endroit donné ou bien on peut considérer par une mesure sur plusieurs nuits que la variation de la durée des nuits est linéaire. Ces approximations sont tout à fait acceptables sur une grande partie de la planète et notamment dans les zones les plus peuplées. Toutefois, le fait de mesurer la durée de la nuit chaque jour permet petit à petit de s’adapter à toutes les saisons. Ceci peut être alors réalisé sans, d'une part, utiliser un logiciel complexe et, d'autre part, avoir à programmer le dispositif d’éclairage avant son utilisation.

Une forme de réalisation simple de ce procédé prévoit par exemple que la durée maximale d’allumage correspond à la durée de la nuit précédente mesurée par le premier compteur de temps.

Selon une forme de réalisation, les moyens d’éclairage sont alimentés électriquement par au moins une batterie, et le procédé de gestion comporte alors avantageusement également une étape de détermination de la l’état de charge de la batterie.

Dans ce dispositif, la batterie est un terme générique et le système peut comporter aussi plusieurs batteries, par exemple plusieurs dispositifs couramment appelés « piles rechargeables ». De même, il peut y avoir un ou plusieurs transducteurs, par exemple un ou plusieurs panneau(x) photovoltaïque(s), pour assurer la charge de la batterie durant le jour.

Pour optimiser encore le procédé, ce dernier comporte avantageusement aussi une étape de détermination d’un état de charge de la batterie. Dans cette variante, on peut alors prévoir par exemple:
- que la puissance d’éclairage est adaptée en fonction de la charge de la batterie de telle sorte que les moyens d’éclairage fonctionnent pendant la durée d’allumage maximale
ou bien
qu’une durée de fonctionnement TF des moyens d’éclairage à puissance nominale est déterminée en fonction de l’état de charge de la batterie, et que le second compteur de temps commande l’allumage des moyens d’éclairage sur un intervalle de temps [0, A] et [TN(n-1)-B, TN(n-1)] où TN(n-1) correspond à la durée maximale d’éclairage, c’est-à-dire la durée de la nuit précédente.

La présente divulgation propose aussi un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre de toutes les étapes d’un procédé décrit ci-dessus.

Selon un autre aspect, la présente divulgation propose un dispositif d’éclairage comportant des moyens d’éclairage, une alimentation en courant électrique et des moyens de gestion électroniques. Selon cette divulgation, les moyens de gestion électroniques sont configurés pour :

- détecter un passage de la luminosité mesurée par le capteur de luminosité en-dessous d’un seuil prédéterminé correspondant à un passage du jour à la nuit ;

- mettre en route un premier compteur de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin de déterminer la durée de la nuit à venir ;

- lorsque le capteur de luminosité détecte que la luminosité mesurée passe au-dessus du seuil prédéterminé, arrêter le premier compteur et mettre en mémoire la durée de la nuit qui vient de s’écouler ;

- mettre en route un second compteur de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin, d'une part, de déterminer la durée d’allumage des moyens d’éclairage et, d'autre part, de gérer ladite durée d’allumage ;

lors d’une nuit, l’allumage étant déterminé selon un mode de fonctionnement prédéterminé et en prévoyant une durée d’allumage maximale déterminée à partir d’une ou plusieurs durée(s) de nuit précédemment mesurées par le premier compteur de temps.

Dans un tel dispositif d’éclairage, les moyens d’éclairage peuvent par exemple comporter au moins une diode électroluminescente.

Selon un mode de réalisation particulier, les moyens d’éclairage sont par exemple alimentés en courant électrique par une batterie associée à un transducteur transformant de l’énergie solaire en énergie électrique, et le capteur de luminosité comporte par exemple des moyens de mesure de la tension électrique fournie par le transducteur. Dans un dispositif d’éclairage de ce type, les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre. Elles peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- le transducteur comporte au moins un panneau photovoltaïque;

- le dispositif d’éclairage comporte en outre une jauge de Coulomb électronique pour déterminer un état de charge de la batterie.

- le dispositif d’éclairage comporte des moyens de régulation de courant par modulation de largeur d’impulsions.

D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse du dessin annexé, sur lequel:

Fig. 1

montre schématiquement la variation de tension aux bornes d’un panneau photovoltaïque.

Fig. 2

montre schématiquement un exemple d’allumage de moyens d’éclairage au cours d’une nuit.

Fig. 3

montre un tableau indiquant la charge d’une batterie en fonction de la tension régnant à ses bornes.

Fig. 4

montre un schéma électrique simplifié correspondant à un premier mode de réalisation d’un dispositif d’éclairage.

Fig. 5

montre un schéma électrique simplifié correspondant à un deuxième mode de réalisation d’un dispositif d’éclairage.

Le dessin et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.

La description qui suit est faite en référence à un éclairage autonome alimenté par au moins une batterie et associé à au moins un transducteur qui permet de transformer de l’énergie solaire en énergie électrique et relié à la batterie pour la charger. Toutefois, la divulgation faite ici a aussi un intérêt pour un autre type d’éclairage (extérieur ou intérieur) dont on souhaite commander l’allumage et l’extinction en fonction de la luminosité extérieure.

Il est maintenant fait référence à la figure 1. Sur celle-ci est représentée de manière très schématique une tension électrique Usolar (en Volt par exemple) mesurée aux bornes d’un panneau photovoltaïque exposé à la lumière du jour en extérieur sur environ deux jours. Ce panneau photovoltaïque est utilisé ici à la fois comme transducteur qui transforme de l’énergie solaire en énergie électrique afin de charger la batterie et comme capteur de luminosité.

La nuit, la tension aux bornes du panneau est sensiblement nulle tandis que le jour, cette tension électrique est généralement de l’ordre de quelques Volt. On peut alors supposer que lorsque la tension aux bornes du panneau est au-dessus d’une tension prédéterminée Ulim, par exemple 1V, il fait jour tandis que si cette tension est en-dessous de cette tension prédéterminée Ulim alors il fait nuit.

La figure 1 fait ainsi apparaitre une première journée J(n-1) suivie d’une nuit N(n-1) puis d’une nouvelle journée J(n) et d’une nuit suivante N(n). Comme il ressortira de la description qui suit, la durée de chaque nuit est mesurée. La nuit N(n-1) a une durée TN(n-1) tandis que la nuit N(n) a une durée TN(n).

Le panneau photovoltaïque évoqué ci-dessus est, dans la suite de la présente description, utilisé pour venir charger une batterie. On entend ici par panneau photovoltaïque un ensemble de cellules photovoltaïques qui peuvent être regroupées sur un ou plusieurs supports ou panneaux. De même, on entend par batterie une seule batterie ou un ensemble de plusieurs batteries, par exemple des accumulateurs appelés couramment «piles rechargeables», reliées électriquement de manière à former une source d’alimentation électrique pour un dispositif.

Dans l’application concernée ici, la batterie alimente des moyens d’éclairage prévus pour fonctionner la nuit. Le panneau photovoltaïque assure ainsi la recharge de la batterie dans la journée et la batterie rechargée alimente les moyens d’éclairage la nuit. On trouve de tels dispositifs classiquement dans un jardin pour éclairer une terrasse, un chemin, une décoration, … . Les moyens d’éclairage comportent par exemple au moins une diode électroluminescente, ou LED, mais une autre source lumineuse peut être envisagée (ampoule électrique par exemple, ampoule dite «basse consommation», de préférence «basse consommation à technologie LED»).

Cet ensemble comportant le panneau photovoltaïque, la batterie et les moyens d’éclairage comporte également des moyens de gestion électroniques et le tout est monté sur un support pour former un dispositif d’éclairage qui peut être une lampe, un spot, une lanterne, une balise, une guirlande lumineuse, etc. .

Les moyens de gestion électroniques sont utilisés pour piloter l’ensemble du dispositif d’éclairage et notamment, d'une part, la batterie afin de veiller à ce qu’elle se charge et se décharge dans des conditions permettant de limiter son vieillissement et, d'autre part, l’allumage et l’extinction des moyens d’éclairage ainsi qu’éventuellement la puissance d’éclairage.

Il est proposé ici une gestion originale de l’allumage et de l’extinction des moyens d’éclairage.

Comme évoqué plus haut, on vient de manière originale mesurer la longueur de chaque nuit. Comme expliqué, en mesurant la tension aux bornes du panneau photovoltaïque, il est possible de connaitre l’instant où la nuit commence et celui où elle se termine. Il n’est pas nécessaire ici de connaitre l’heure du début de la nuit ni celle de sa fin. Il convient juste de détecter le moment où la nuit commence. Lorsque les moyens électroniques de gestion détectent que la tension aux bornes du panneau photovoltaïque passe en dessous de Ulim (qui vaut par exemple 1V) un premier compteur C1 de temps (ou chronomètre) se met en marche et fonctionne jusqu’à détecter le passage de la tension aux bornes du panneau photovoltaïque au-dessus de la tension Ulim. Ainsi le compteur C1 détermine une durée TN de la nuit, déterminée par exemple en secondes (s).

On remarque que dans la plupart des dispositifs électroniques de gestion, par exemple un microcontrôleur, des moyens sont prévus pour comparer un niveau de tension à une tension prédéterminée ainsi qu’au moins un compteur de temps. Il n’est donc pas nécessaire ici d’utiliser un matériel spécifique et le prix de revient du dispositif n’est pas affecté.

Des stratégies peuvent être prévues pour éviter de fausser la mesure de la durée de la nuit si le panneau venait à être éclairé durant la nuit, par exemple par le passage d’une voiture avec des feux allumés ou autre. En fonction de la durée de la nuit mesurée précédemment (TN(n-1)), on prévoit que l’écart entre la durée de nuit TN(n-1) et la durée de la nuit mesurée TN(n) ne doit pas être inférieure à une durée prédéterminée ΔTNmax1, c’est-à-dire que l’on veut:

TN(n-1)-TN(n)<ΔTNmax1

Pour tenir compte d’un phénomène inverse, c’est-à-dire un panneau mis à l’abri du soleil de manière exceptionnelle, on prévoit de même:

TN(n-1)-TN(n)>ΔTNmax2

avec éventuellement ΔTNmax1=ΔTNmax2. On peut par exemple prévoir à titre purement illustratif et non limitatif pour ces écarts de durées une valeur de l’ordre de 30 minutes.

Ces équations peuvent facilement être enregistrées dans un microcontrôleur. Si l’une d’elles n’est pas vérifiée, on prévoit alors par exemple que TN(n)=TN(n-1).

Pour la gestion de l’allumage et de l’extinction des moyens d’éclairage, il est prévu de mettre en œuvre un second compteur C2 de temps (ou chronomètre C2). Ce second chronomètre est mis en marche en même temps que le premier compteur C1, c’est-à-dire lorsque la tension aux bornes du panneau photovoltaïque passe en dessous de la valeur Ulim. Ce second compteur C2 permet de mesurer le temps depuis la tombée de la nuit. On prévoit que sa valeur maximale au cours d’une nuit N(n) est calculée en fonction de la durée TN(n-i) c’est-à-dire la durée mesurée, par exemple en secondes, d‘au moins une nuit précédente. Ici i=1 correspond à la nuit précédente, i=2 à la nuit d’avant, etc. .

Ainsi, il est possible de programmer l’allumage ou l’extinction des moyens d’éclairage sur toute la nuit. En effet, on suppose que la durée d’une nuit varie peu d’un jour à l’autre. On observe en France une variation maximale de l’ordre de quelques minutes (environ 5 minutes au moment des équinoxes). Cette différence est inférieure à 1% de la durée de la nuit et est donc peu sensible. Plusieurs fonctionnements des moyens d’éclairage peuvent être prévus. La figure 2 illustre à titre d’exemple non limitatif et purement illustratif un mode de fonctionnement. On programme ici de faire fonctionner les moyens d’éclairage pendant quatre heures après la tombée de la nuit et deux heures avant le lever du jour. La figure 2 est un diagramme présentant le temps sur l’axe des abscisses et l’état des moyens d’éclairage, appelés ici «LED» sur l’axe des ordonnées. L’état des moyens d’éclairage prend la valeur 1 lorsque ces moyens sont allumés et la valeur 0 lorsqu’ils sont éteints.

Dans l’exemple de réalisation de la figure 2, on suppose que la durée maximale d’éclairage au cours d’une nuit N(n) correspond à la durée de la nuit précédente TN(n-1).

Ainsi sur la figure 2, à la mise en marche du compteur C2, les moyens d’éclairage sont allumés pendant une durée A choisie ici à titre d’exemple non limitatif et purement illustratif à quatre heures, c’est-à-dire 14400s. Les moyens d’éclairage sont alors éteints jusqu’à ce que le compteur C2 atteigne la valeur TN(n-1)-B, c’est-à-dire la valeur correspondant à la durée estimée de la nuit (qui est approximée à la durée de la nuit précédente comme expliqué plus haut) diminuée de la durée B. Sur la figure 2, à titre illustratif et non limitatif, on propose B=7200s qui correspondent à deux heures.

On remarque que ce fonctionnement ne dépend ni de la saison ni de la position du dispositif. En outre, il n’est pas nécessaire ici d’avoir un chronomètre précis, ni de connaitre la date ou tout autre paramètre.

L’exemple est donné à titre purement illustratif. Toute autre stratégie d’allumage peut être envisagée. On peut aussi prévoir de n’allumer les moyens d’éclairage qu’après une période prédéterminée après la tombée de la nuit ou une extinction avant une autre période prédéfinie de la levée du jour.

La mesure de la durée maximale d’une nuit peut être perturbée par la météo. Par exemple, par temps couvert, la mesure de la durée de la nuit risque d’être un peu faussée car la nuit sera détectée plus tôt le soir et le lever du jour plus tard le lendemain matin. Pour limiter l’influence d’une telle variation sur une mesure, il est possible de tenir compte alors de plusieurs mesures précédentes, par exemple deux, trois; … sept (pour une détermination sur une semaine), etc. .

Une détermination faite à partir de plusieurs mesures précédentes peut ainsi diminuer l’effet d’une mesure faussée par un évènement extérieur (météo ou bien véhicule stationné faisant de l’ombre à la tombée de la nuit ou au lever du jour, ou bien …) et/ou permet de tenir compte de l’allongement progressif des jours entre le solstice d’hiver et le solstice d’été ou bien au contraire du raccourcissement de la durée du jour entre le solstice d’été et le solstice d’hiver.

On peut ainsi faire par exemple une moyenne de plusieurs durées de nuits précédentes pour déterminer la durée maximale d’éclairage d’une nuit. Dans ce cas, on ne fera de préférence une moyenne que sur quelques nuits (par exemple trois ou quatre –ou autre-) car une telle moyenne ne tient pas compte de l’allongement ou du raccourcissement des nuits. Pour mieux prendre en compte ce phénomène astronomique, on peut aussi faire une régression linéaire sur les durées mesurées précédemment, par exemple (à titre illustratif et nullement limitatif) sur une semaine. On peut aussi faire un mélange entre ces deux méthodes et faire une régression linéaire des durées moyennes de deux nuits successives, par exemple sur une semaine. On remarque qu’il n’y a pas de sens à prendre en compte un trop grand nombre de mesures précédentes. Ainsi, si on fait une moyenne ou une régression linéaire sur une année, on obtient une durée maximale d’éclairage sensiblement constante sur l’année. L’homme du métier adaptera le type de calcul (moyenne, régression linéaire ou autre, autre méthode de calcul) et le nombre de données précédentes à prendre en compte en fonction de son cahier des charges (importance du lissage d’une mesure qui diffère par rapport aux mesures précédentes, importance de la prise en compte de l’allongement ou du raccourcissement de la durée des nuits, …).

Avantageusement, il peut être aussi prévu de connaitre l’énergie disponible dans la batterie pour ajuster le courant fourni aux moyens d’éclairage lorsqu’ils fonctionnent et ainsi garantir un allumage des moyens d’éclairage toute la nuit ou pendant les périodes prédéterminées de la nuit.

Pour la gestion des moyens d’éclairage, on peut alors définir le courant à faire circuler pour permettre un allumage des moyens d’éclairage pendant la période souhaitée.

Si Q (en mAh) est la charge de la batterie;

Si X est le nombre d’heures pendant lesquelles un allumage des moyens d’éclairage est souhaité au cours d’une nuit;

Alors le courant I à faire circuler dans le circuit alimentant les moyens d’éclairage pourra par exemple être déterminé par la formule:

I = Q/X

La valeur de Q peut être par exemple déterminée par la tension mesurée aux bornes de la batterie au moment où les compteurs C1 et C2 se mettent en marche. À titre purement illustratif et non limitatif, la figure 3 est un tableau pour illustrer comment obtenir la charge de la batterie. La ligne du bas donne la tension en Volt mesurée aux bornes de la batterie. La ligne du haut donne la charge de la batterie en fonction de la charge nominale Qnom de cette batterie. Ainsi pour une batterie avec une charge nominale de 100mAh, si une tension de 3,92V est mesurée à ses bornes, alors la charge de la batterie correspond à 70% de sa charge nominale, soit 0,70*Qnom, c’est-à-dire ici 70mAh.

La figure 4 illustre de manière schématique une première forme de réalisation d’un dispositif d’éclairage pour la mise en œuvre d’un procédé décrit ci-dessus.

On reconnait sur la figure 4 le panneau photovoltaïque 2, la batterie 4, une LED 6 et des moyens électroniques de gestion appelé MCU, sigle anglais communément utilisé pour désigner un microcontrôleur.

Le panneau photovoltaïque 2 est relié par une première borne à la masse 8 et sa seconde borne se trouve à un potentiel appelé Usolar. Une diode 10 permet de contrôler le sens du courant dans le panneau photovoltaïque 2.

Le panneau photovoltaïque 2 est monté en parallèle de la batterie 4 qu’il doit charger. Un dispositif de protection 12 contre les surcharges et les décharges profondes est monté de préférence en série avec la batterie 4.

Le microcontrôleur MCU est alimenté par une tension VCC. Il est aussi relié à la masse 8. Une entrée du microcontrôleur MCU reçoit la tension Usolar.

Le microcontrôleur MCU gère notamment la LED 6. À cet effet, dans le mode de réalisation illustré, il présente une sortie munie de moyens connus de l’homme du métier permettant de réaliser une modulation de largeur d’impulsion (ou PWM du sigle anglais Pulse Width Modulation). Cette sortie est reliée à un dispositif de régulation à courant constant 14 qui est utilisé avec un transistor 16, par exemple un transistor à effet de champ, pour commander l’allumage et l’extinction de la LED 6. Comme mentionné plus haut pour la batterie et le panneau photovoltaïque, il est bien entendu possible d’avoir ici plusieurs LED 6 pour augmenter la puissance d’éclairage.

Le dispositif proposé ici permet d’adapter la puissance d’éclairage de la LED 6 grâce à la modulation de largeur d’impulsion. Ainsi, alors que sur la figure 2 il est prévu d’avoir un état de la LED à 0 ou à 1, on pourrait prévoir un état intermédiaire, compris entre 0 (LED éteinte) et 1 (LED éclairant au maximum). Ainsi, on pourrait avoir entre les deux périodes illustrées sur la figure 2 où la LED 6 est allumée à pleine puissance, une période suggérée par une ligne en pointillés pendant laquelle la LED 6 éclaire à puissance réduite.

La forme de réalisation de la figure 5 est une variante de réalisation du dispositif de la figure 4. On retrouve sur cette figure 5 les éléments de la figure 4 qui sont désignés par les mêmes références que sur la figure 4.

Dans le mode de réalisation de la figure 5, un indicateur de charge 18, ou Coulomb-mètre, est utilisé pour déterminer l’état de charge de la batterie 4. Cet indicateur utilise une résistance de mesure 20 pour déterminer la quantité de courant qui rentre et sort de la batterie 4.

Grâce à la connaissance précise de l’état de charge de la batterie 4 fournie par l’indicateur de charge 18, la puissance fournie à la LED 6 peut être adaptée au mieux notamment en fonction de la charge de la batterie 4 et la durée d’éclairage souhaitée, c’est-à-dire programmée dans le microcontrôleur MCU.

Le dispositif décrit ci-dessus peut être adapté pour d’autres applications dans lesquelles on souhaite réaliser un éclairage en fonction de l’heure de la tombée de la nuit et du lever du jour. Ainsi, selon un autre exemple illustratif et non limitatif, on peut souhaiter réaliser une simulation de présence dans un appartement. Une lampe peut alors s’allumer à la tombée de la nuit pendant une durée déterminée et se rallumer avant le lever du jour. Cette lampe peut être reliée à l’alimentation électrique de l’appartement. Il devient ainsi inutile de prévoir une batterie pour la lampe. Le panneau photovoltaïque de la divulgation ci-dessus sera remplacé par une cellule photovoltaïque. En surveillant la tension aux bornes de cette cellule, comme décrit plus haut en référence au panneau photovoltaïque, il est possible de mesurer la durée d’une nuit et de gérer l’allumage de la lampe comme décrit plus haut. La cellule photovoltaïque a alors pour fonction d’être un capteur de luminosité.

Comme il ressort de la description qui précède, avec des moyens électroniques simples et classiques dans le domaine de la gestion d’un éclairage solaire, il est possible de proposer de nombreuses stratégies de fonctionnement d’un dispositif d’éclairage: allumage toute la nuit; allumage sur une, deux, plusieurs périodes au cours de la nuit; allumage avant l’aurore; plages d’allumage d’intensités différentes, … .

En négligeant la différence de durée de la nuit d’un jour à l’autre et/ou la variation de cette différence de durée, il est possible avec des moyens simples, sans avoir à gérer une horloge précise, ou complexe comme une horloge astronomique pour déterminer les heures de lever/coucher du soleil, et/ou une mémoire complexe, de faire fonctionner selon un mode prédéterminé des moyens d’éclairage jusqu’au lendemain matin et ce indépendamment de la saison et de la position du dispositif d’éclairage.

La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de réalisation et aux procédés et leurs variantes décrits ci-avant, seulement à titre d’exemples, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.

Claims (10)

1. Procédé de gestion de l’alimentation électrique d’un dispositif d’éclairage comportant des moyens d’éclairage (6) associés à un capteur de luminosité (2) et des moyens de gestion électroniques (MCU), caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes:
   -détection par le capteur de luminosité du passage de la luminosité mesurée en-dessous d’un seuil prédéterminé correspondant à un passage du jour à la nuit;
   -mise en route d’un premier compteur (C1) de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin de déterminer la durée de la nuit à venir;
   -lorsque le capteur détecte que la luminosité mesurée passe au-dessus du seuil prédéterminé, arrêt du premier compteur (C1) et mémorisation de la durée de la nuit qui vient de s’écouler;
   -mise en route d’un second compteur (C2) de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin, d'une part, de déterminer la durée d’allumage des moyens d’éclairage (6) et, d'autre part, de gérer ladite durée d’allumage;
   et en ce que lors d’une nuit, l’allumage est déterminé selon un mode de fonctionnement prédéterminé et en prévoyant une durée d’allumage maximale qui est déterminée à partir d’une ou plusieurs durée(s) de nuit précédemment mesurées par le premier compteur (C1) de temps.
2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée d’allumage maximale correspond à la durée de la nuit précédente mesurée par le premier compteur (C1) de temps.
3. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce les moyens d’éclairage (6) sont alimentés électriquement par au moins une batterie, et en ce que le procédé de gestion comporte également une étape de détermination de l’état de charge de la batterie (4).
4. Procédé de gestion selon la revendication 3, caractérisé en ce que la puissance d’éclairage est adaptée en fonction de l’état de charge de la batterie (4) de telle sorte que les moyens d’éclairage (6) fonctionnent pendant la durée d’allumage maximale.
5. Procédé de gestion selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’une durée de fonctionnement TF des moyens d’éclairage à puissance nominale est déterminée en fonction de l’état de charge de la batterie (4), et en ce que le second compteur (C2) de temps commande l’allumage des moyens d’éclairage (6) sur un intervalle de temps [0, A] et [TN(n-1)-B, TN(n-1)] où TN(n-1) correspond à la durée maximale d’éclairage, c’est-à-dire la durée de la nuit précédente.
6. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 4.
7. Dispositif d’éclairage comportant des moyens d’éclairage (6), une alimentation en courant électrique, un capteur de luminosité et des moyens de gestion électroniques (MCU), caractérisé en ce que les moyens de gestion électroniques (MCU) sont configurés pour:
   - détecter un passage de la luminosité mesurée par le capteur de luminosité en-dessous d’un seuil prédéterminé correspondant à un passage du jour à la nuit;
   - mettre en route un premier compteur (C1) de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin de déterminer la durée de la nuit à venir ;
   - lorsque le capteur détecte que la luminosité mesurée passe au-dessus du seuil prédéterminé, arrêter le premier compteur (C1) et mettre en mémoire la durée de la nuit qui vient de s’écouler ;
   - mettre en route un second compteur (C2) de temps à compter de la détection de la tombée du jour afin, d'une part, de déterminer la durée d’allumage des moyens d’éclairage (6) et, d'autre part, de gérer ladite durée d’allumage ;
   lors d’une nuit, l’allumage étant déterminé selon un mode de fonctionnement prédéterminé et en prévoyant une durée d’allumage maximale qui est déterminée à partir d’une ou plusieurs durée(s) de nuit précédemment mesurées par le premier compteur de temps.
8. Dispositif d’éclairage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d’éclairage comportent au moins une diode électroluminescente (6).
9. Dispositif d’éclairage selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens d’éclairage (6) sont alimentés en courant électrique par une batterie (4) associée à un transducteur (2) transformant de l’énergie solaire en énergie électrique, et en ce que le transducteur comporte au moins un panneau photovoltaïque (2) utilisé aussi comme capteur de luminosité.
10. Dispositif d’éclairage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une jauge de Coulomb électronique (18) pour déterminer un état de charge de la batterie (4).