FR3126280A1 - Système de production d’énergie électrique adapté aux cultures - Google Patents
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Abstract
Système de production d’énergie électrique adapté aux cultures Système de production d’énergie électrique (1), comportant : - une structure porteuse (10) s’étendant au-dessus d’une surface cultivable (2), - des groupes de capteurs photovoltaïques (11) orientables maintenus à distance de la surface cultivable par la structure porteuse, - au moins un actuateur (12) par groupe de capteurs photovoltaïques, cet actuateur commandant l’orientation des capteurs photovoltaïques (11) de ce groupe relativement à la surface cultivable (2), - au moins un calculateur pour déterminer automatiquement l’orientation à donner aux capteurs photovoltaïques (11) en fonction d’au moins une règle de pilotage de l’orientation permettant de donner une orientation différente à au moins deux groupes de capteurs, le nombre d’actuateurs pouvant être pilotés de manière différenciée (12) étant supérieur ou égal à 10 par hectare de surface cultivable (2). Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne la production d’énergie électrique à l’aide de capteurs photovoltaïques disposés au-dessus de cultures.
Il est connu d’utiliser des systèmes de production d’énergie électrique comportant un ensemble de capteurs photovoltaïques disposés au-dessus d’une surface cultivable et de piloter l’orientation des capteurs photovoltaïques de manière centralisée depuis un poste de commande délocalisé. Dans ces systèmes la même orientation est donnée à tous les capteurs photovoltaïques. Il n’est pas tenu compte de la disparité des états phénologiques des plantes poussant sur la surface cultivable dans le pilotage des capteurs photovoltaïques.
La demande FR3019274 décrit un système de production d’énergie électrique avec des capteurs photovoltaïques orientables. Chaque capteur photovoltaïque peut être orienté individuellement par un actuateur. Il n’est toutefois pas prévu un pilotage différencié des différents capteurs en fonction de l’état phénologique local des plantes cultivées à l’ombre des capteurs, cet état pouvant varier au sein de la surface cultivée, par exemple en raison de conditions microclimatiques variables, de la topologie du terrain et/ou de la nature du sol ou de son irrigation.
Les systèmes de l’art antérieur ne permettent ainsi pas de prendre pleinement en considération les besoins spécifiques des plantes, en particulier les besoins en ombre, pour assurer leur développement optimal.
Il existe par conséquent un besoin pour améliorer encore les systèmes existants permettant à la fois une culture de végétaux et la production d’énergie électrique.
L’invention vise à répondre à ce besoin et elle parvient, selon un de ses aspects, grâce à un système de production d’énergie électrique, comportant :
- une structure porteuse s’étendant au-dessus d’une surface cultivable,
- des groupes de capteurs photovoltaïques orientables maintenus à distance de la surface cultivable par la structure porteuse,
- au moins un actuateur par groupe de capteurs photovoltaïques, cet actuateur commandant l’orientation des capteurs photovoltaïques de ce groupe relativement à la surface cultivable, avec de préférence un seul actuateur par groupe,
- au moins un calculateur pour déterminer automatiquement l’orientation à donner aux capteurs photovoltaïques en fonction d’au moins une règle de pilotage de l’orientation permettant de donner une orientation différente à au moins deux groupes de capteurs,
le nombre d’actuateurs pouvant ainsi être pilotés de manière différenciée étant supérieur ou égal à 10 par hectare de surface cultivable.
- une structure porteuse s’étendant au-dessus d’une surface cultivable,
- des groupes de capteurs photovoltaïques orientables maintenus à distance de la surface cultivable par la structure porteuse,
- au moins un actuateur par groupe de capteurs photovoltaïques, cet actuateur commandant l’orientation des capteurs photovoltaïques de ce groupe relativement à la surface cultivable, avec de préférence un seul actuateur par groupe,
- au moins un calculateur pour déterminer automatiquement l’orientation à donner aux capteurs photovoltaïques en fonction d’au moins une règle de pilotage de l’orientation permettant de donner une orientation différente à au moins deux groupes de capteurs,
le nombre d’actuateurs pouvant ainsi être pilotés de manière différenciée étant supérieur ou égal à 10 par hectare de surface cultivable.
Le nombre de groupes de capteurs pilotés de manière différenciée par le système peut ainsi être supérieur ou égal à 10 par hectare de surface cultivable.
Un groupe peut comporter au moins deux capteurs photovoltaïques, mieux au moins 10 capteurs photovoltaïques, mieux au moins 32 capteurs photovoltaïques, mieux au moins 192 capteurs photovoltaïques.
L’utilisation de plusieurs actuateurs permet d’adapter de manière différenciée l’inclinaison des groupes de panneaux photovoltaïques pour ombrager différemment les parcelles de la surface cultivable couverte par les capteurs photovoltaïques. On peut ainsi réaliser un pilotage parcellaire, c’est-à-dire adapter les conditions microclimatiques de chacune des parcelles de la surface cultivable en fonction des besoins précis des plantes qui poussent dessus, notamment de leur besoin en ombre. Un pilotage plus fin que celui de l’art antérieur peut donc être mis en place, ce qui favorise l’atteinte du résultat agricole souhaité.
Le système selon l’invention permet la production d’énergie électrique tout en favorisant la culture des plantes présentes sur la surface cultivable.
Par « structure porteuse » il faut comprendre une infrastructure de support des panneaux ; il peut s’agir d’un ensemble de poteaux et de poutrelles métalliques ou en d’autres matériaux, constituant une ossature permettant de soutenir les capteurs photovoltaïques de manière à permettre leur orientation, de préférence autour d’au moins un axe de rotation relativement au sol. La structure porteuse peut constituer un ensemble d’un seul tenant, avec par exemple une continuité dans la direction longitudinale des poutrelles, ou être formé d’un ensemble d’ossatures indépendantes disposées par exemple les unes à côté des autres, et pouvant le cas échéant partager des fondations.
Le système selon l’invention peut comporter au moins 10 actuateurs par hectare de surface cultivable, mieux au moins 15 actuateurs par hectare de surface cultivable, mieux au moins 20 actuateurs par hectare de surface cultivable, de préférence encore au moins 25 actuateurs par hectare de surface cultivable et mieux au moins 30 actuateurs par hectare de surface cultivable.
Le système peut comporter au moins 10 actuateurs, voire au moins 50, 100 ou 500 actuateurs.
La surface cultivable équipée des capteurs photovoltaïques peut faire au moins un hectare de superficie. Cette surface cultivable peut être sensiblement connexe sur au moins un hectare. Par « sensiblement connexe », il faut comprendre l’absence de séparation des parcelles cultivées de plus de 3m, les parcelles cultivées étant par exemple séparées uniquement par des chemins de circulation de machines agricoles.
Un nombre minimal de 10 actuateurs permet de mutualiser le pilotage des capteurs photovoltaïques tout en permettant de s’adapter aux besoins spécifiques de chaque parcelle de la surface cultivable.
Le système selon l’invention peut comporter au plus 60 actuateurs par hectare de surface cultivable, mieux au plus 50 actuateurs par hectare de surface cultivable, mieux au plus 40 actuateurs par hectare de surface cultivable, mieux au plus 30 actuateurs par hectare de surface cultivable.
Une telle limite maximale du nombre d’actuateurs permet de ne pas complexifier le système et en particulier ne pas complexifier le pilotage des capteurs photovoltaïques.
Un nombre d’actuateurs entre 10 et 60 par hectare de surface cultivable au-dessus duquel s’étend la structure porteuse permet d’avoir un système qui est à la fois relativement économique en limitant le besoin en moteurs et électronique associée, et qui permet de s’adapter aux besoins spécifiques des plantes de chaque parcelle de la surface cultivable. On peut ainsi réaliser un pilotage différencié au niveau parcellaire, de manière économique.
Les capteurs photovoltaïques peuvent être orientables autour d’un seul axe de rotation, notamment un axe horizontal. En variante, ils le sont autour d’au moins deux axes ; en variante encore, les capteurs sont orientables selon une cinématique plus complexe.
Les capteurs photovoltaïques sont par exemple maintenus par la structure porteuse à une hauteur du sol comprise entre 3 et 5 m. Une telle hauteur permet de ménager sous les capteurs photovoltaïques une hauteur suffisante pour le passage d'engins agricoles.
Les capteurs photovoltaïques peuvent être disposés en rangées parallèles espacées. Un actuateur peut modifier simultanément l’orientation de capteurs photovoltaïques répartis sur au moins deux rangées différentes. En variante, un actuateur peut modifier simultanément l’orientation de capteurs photovoltaïques répartis sur une seule rangée.
Un actuateur peut modifier simultanément l’orientation d’au moins 96 capteurs photovoltaïques, mieux d’au moins 64 capteurs photovoltaïques, encore mieux d’au moins 32 capteurs photovoltaïques et/ou d’au plus 192 capteurs photovoltaïques, mieux d’au plus 128 capteurs photovoltaïques, encore mieux d’au plus 64 capteurs photovoltaïques.
Les actuateurs peuvent comporter chacun un ou plusieurs moteurs électriques, et/ou peuvent être constitués par des servomoteurs.
Chaque actuateur comporte par exemple un moteur électrique de puissance maximale en fonctionnement comprise entre 120 et 1200 W. Il peut s’agir d’un moteur sans balais, triphasé, ou d’un moteur à courant continu, ou pas à pas.
La tension d’alimentation du moteur est par exemple comprise entre 5V et 400V, mieux entre 12V et 48V.
Chaque actuateur peut comporter un codeur permettant de connaître l’angle de rotation de l’arbre du rotor relativement au stator, et/ou un capteur de position du capteur photovoltaïque, par exemple un inclinomètre, un capteur optique, magnétique ou mécanique de fin de course, et/ou un potentiomètre de recopie du mouvement du capteur photovoltaïque.
Le ou les calculateurs peuvent être réalisés à partir de tout micro-ordinateur ou équipement informatique. En particulier, le ou les calculateurs peuvent comporter une unité de calcul et une mémoire locale. Le cas échéant, le calculateur réalise la double fonction de détermination de l’orientation à donner aux capteurs photovoltaïques et de commande de l’actuateur permettant de donner cette orientation. Par exemple, le calculateur comporte une carte électronique à microcontrôleur qui assure à la fois le traitement de données permettant de déterminer l’orientation à donner et le pilotage d’un étage de puissance qui commande un moteur de l’actuateur.
Les capteurs photovoltaïques d’un même groupe peuvent être pilotés à partir de l’analyse de l’état végétal des plantes poussant sur la surface cultivable et impactées par l’ombre portée au sol par les capteurs photovoltaïques de ce groupe.
Les groupes de capteurs photovoltaïques peuvent tous comporter le même nombre de capteurs photovoltaïques. En variante, les groupes de capteurs photovoltaïques peuvent comporter des nombres de capteurs photovoltaïques différents.
Le système selon l’invention permet de prendre en compte l’hétérogénéité du développement végétal et de l’état phytosanitaire qu’il peut y avoir parmi les plantes qui poussent sous une même structure porteuse. L’inclinaison d’un groupe de capteurs photovoltaïques est alors choisie pour favoriser au mieux le développement des plantes qui sont impactés par ce groupe uniquement.
Le système selon l’invention peut comporter un calculateur par actuateur, notamment un calculateur disposé à proximité de l’actuateur.
L’utilisation d’un calculateur par actuateur permet de piloter de manière individuelle les groupes de capteurs photovoltaïques d’une même structure, et d’ajouter facilement des parcelles cultivées.
Chaque calculateur peut traiter de manière individuelle les données se rapportant aux plantes impactées par le groupe de capteurs photovoltaïques qu’il pilote.
De préférence, chaque calculateur est relié directement à chaque actuateur, par exemple par une connexion filaire. Ceci permet de simplifier le pilotage des capteurs photovoltaïques.
En variante, le système peut comporter un unique calculateur, notamment distant du lieu de culture, qui pilote de manière différenciée un ou plusieurs actuateurs.
Les actuateurs sont de préférence des actuateurs électriques, comme mentionné plus haut, par exemple des vérins électriques. L’énergie fournie aux actuateurs peut être produite localement en prélevant de l’énergie produite par les capteurs photovoltaïques. En variante, les actuateurs sont alimentés autrement. Chaque actuateur peut comporter sa propre alimentation électrique, le cas échéant, avec par exemple un accumulateur propre, qui permet de faire fonctionner l’actuateur en dehors des périodes de production électrique.
Un actuateur peut commander la rotation d’un arbre portant une rangée unique de capteurs photovoltaïques. En variante, un actuateur commande la rotation de plusieurs arbres parallèles portant chacun une rangée de capteurs.
Le système peut comporter des actuateurs entrainant des nombres différents de capteurs photovoltaïques, avec par exemple dans au moins une direction une alternance d’un ou plusieurs groupes de plusieurs rangées et d’un ou plusieurs groupes d’une seule rangée ; les groupes d’une seule rangée de capteurs peuvent être situés par exemple dans des zones où l’ombre des capteurs impacte des variétés végétales différentes au cours de la journée, par exemple au voisinage de la démarcation entre des parcelles cultivées différemment.
Au moins deux groupes de capteurs photovoltaïques, notamment adjacents, peuvent avoir des inclinaisons respectives différentes lors du fonctionnement. Ces orientations peuvent différer par exemple d’au moins 30°. Par exemple, l’un des groupes peut chercher à avoir un rendement de production électrique maximal, parce que les végétaux à l’ombre des capteurs n’ont pas besoin de soleil, tandis qu’un autre groupe au même moment peut privilégier l’ensoleillement, parce que les végétaux ont besoin de soleil et/ou de chaleur. Au sein d’un parcelle impactée à un moment donnée par un même groupe de capteurs, tous les végétaux peuvent être les mêmes ; pour deux parcelles impactées par des groupes de capteurs respectifs différents à un même moment, les végétaux peuvent être de variétés différentes. Les règles de pilotage d’un groupe de capteurs peuvent tenir compte de la nature des végétaux impactés par l’ombre des capteurs de ce groupe à un moment donné, lorsque l’ombre d’un même groupe de capteurs peut s’étendre à différents instants d’une journée sur des parcelles où des variétés végétales respectives différentes sont cultivées.
Les capteurs photovoltaïques d’un même système peuvent ainsi ne pas avoir tous la même inclinaison à un moment donné, relativement à la structure porteuse. On peut ainsi s’adapter plus facilement au besoin en ombre des plantes de la surface cultivable. De préférence, tous les capteurs photovoltaïques d’un même groupe de capteurs sont montés de manière à avoir la même inclinaison pour une position donnée de l’actuateur. Ceci peut simplifier la transmission mécanique du mouvement de l’actuateur aux capteurs. Il est toutefois possible de monter les capteurs de manière à avoir des décalages d’orientation constants et non nuls entre les capteurs d’un même groupe, pour tenir compte par exemple de la topologie du terrain.
Le calculateur peut recevoir des données d’au moins l’un des capteurs de données suivants : capteur de température, notamment de la température des feuilles des cultures, température du sol, capteur hygrométrique de l’air, capteur d’humidité du sol, pluviomètre, anémomètre, caméras multispectrale, capteur de la taille des branches, capteur de flux de sève, capteur d’humectation foliaire, caméra d’observation des stades phénologiques et phytosanitaires.
Il est particulièrement avantageux, d’une façon générale, d’utiliser un capteur à infrarouge sans contact pour mesurer la température des plantes. On peut ainsi utiliser une caméra à infrarouge qui pointe sur les plantes en différents emplacements et permet de calculer une température moyennée spatialement.
De tels capteurs permettent de rendre compte de l’état phénologique des plantes et permettent ainsi de déterminer l’inclinaison à donner aux capteurs photovoltaïques pour placer les plantes dans des conditions microclimatiques favorables à leur développement.
On peut réaliser une interpolation des mesures dans l’espace. Cette interpolation permet de donner des indications sur l’état des plantes qui ne sont pas dans le champ des capteurs de données.
Au moins l’un des capteurs de données peut être disposé à proximité de l’actuateur.
Le nombre de capteurs de données pour au moins un type de mesure, notamment représentatif de l’état phénologique de la plante, est de préférence suffisant pour avoir une granulométrie de la mesure qui est supérieure ou égale à 10 points de mesure par hectare de surface cultivable sous capteurs photovoltaïques. En particulier, le nombre de capteurs de données pour au moins un type de mesure peut être au moins de 50%, mieux 75% et encore mieux 100% du nombre d’actuateurs par hectare de surface cultivable.
Les données relevées par les capteurs de données peuvent être communiquées aux calculateurs notamment par le biais d’un réseau local ou par un protocole de communication à bas débit par radio, notamment un protocole destiné à l’internet des objets tel que le protocole LORA ou SIGFOX.
Le système selon l’invention peut comporter en outre au moins une caméra orientable à distance et munie d’un zoom commandable, notamment fixée sur la structure porteuse, configurée pour cadrer l’image sur une plante de la surface cultivable.
Une telle caméra permet notamment de prendre en photo certaines plantes de manière quasiment individuelle. On peut ensuite, à partir des photos prises, réaliser une analyse d’image pour déterminer l’état phénologique de la plante, par exemple si elle bourgeonne ou si elle est à l’état de floraison. Ces informations tirées de l’analyse d’image sont ensuite transmises au calculateur qui les prend en considération pour établir les règles de pilotage local de l’orientation des capteurs photovoltaïques. On peut prévoir au moins une de telles caméra par hectare de surface cultivable sous capteurs photovoltaïques. Le cas échéant, les images sont acquises par un drone qui est piloté de manière automatique au-dessus des cultures, de façon périodique. Dans ce cas, les capteurs peuvent être orientés à la verticale le temps du passage du drone pour laisser un accès visuel aux plantes.
Les capteurs photovoltaïques d’un groupe peuvent être pilotés à partir au moins de données issues d’engins agricoles instrumentés ou communiquées par un exploitant agricole, notamment via une application mobile. Ces données peuvent être prises en compte par un ou plusieurs des calculateurs pour déterminer l’orientation locale des capteurs photovoltaïques du groupe.
Les engins agricoles utilisés pour assurer la culture des plantes peuvent comporter un ensemble de capteurs permettant de rendre compte de l’état, notamment l’état spatial, des parcelles de plantes.
Un agriculteur peut communiquer des informations par le biais d’une application mobile qui est exécutée sur un téléphone intelligent (en anglaissmartphone) et/ou sur une tablette. Les données de géolocalisation du téléphone intelligent et/ou de la tablette peuvent être transmis aux calculateurs.
Le ou les calculateurs peuvent prendre en compte les informations communiquées par un agriculteur pour piloter les actuateurs. Les informations communiquées par l’agriculteur peuvent être choisies parmi la liste suivante : indication selon laquelle un besoin de protection, par exemple contre la pluie, la sécheresse et/ou le gel, est nécessaire ; indication selon laquelle il y a un besoin de rayonnement complémentaire ; indication selon laquelle un traitement phytosanitaire est nécessaire, avec par exemple un besoin de mettre les capteurs photovoltaïques à plat ; informations sur le stade phénologique des plantes, par exemple si elles sont en floraison ; informations sur l’état sanitaire des plantes, par exemple en cas d’une attaque de mildiou sur des vignes ; informations concernant l’irrigation ; informations sur le besoin d’une opération sur les plantes comme par exemple une taille et/ou un effeuillage. Au moins un capteur photovoltaïque peut comporter sur au moins l’un de ses bords un dispositif de diffusion et/ou de diffraction de la lumière, notamment une grille, un filet, une lentille de Fresnel ou du verre semi-transparent.
Le dispositif de diffusion et/ou de diffraction de la lumière permet de réaliser une transition lumineuse progressive entre l’ombre et la lumière. Le passage de l’une à l’autre peut se faire plus doucement grâce au dispositif de diffusion et/ou de diffraction de la lumière. Ce changement progressif permet une meilleure adaptation des plantes à la variation d’énergie lumineuse reçue.
Le dispositif de diffusion et/ou de diffraction peut avoir une largeur comprise entre 5 et 20 cm.
Le temps de transition de l’ombre à la lumière, et inversement, au sol peut être d’au moins 1 min. Par « temps de transition de l’ombre à la lumière » il faut comprendre le temps qu’il s’est écoulé entre le moment où un point donné reçoit un éclairement maximal et celui où l’éclairement est minimal, et inversement, en raison du déplacement de l’ombre du capteur photovoltaïque, immobile durant le temps de la mesure, sous l’effet de la course du soleil dans le ciel. Ce temps de transition est mesuré lorsque le soleil est au zénith ; de préférence.
L’invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de culture d’un ensemble de plantes, dans lequel les plantes sont cultivées de façon à être affectées par l’ombre portée au sol par des capteurs photovoltaïques d’un système selon l’invention.
L’invention permet d’exploiter au mieux la présence des capteurs photovoltaïques pour faire bénéficier les plantes d’un ensoleillement variable en fonction de leur besoin en lumière et/ou en chaleur et/ou pour agir sur le stress hydrique.
De préférence, chaque groupe de capteurs photovoltaïques du système est piloté de manière autonome. Autrement dit, le choix de l’orientation est effectué pour chaque groupe et non de manière centralisée pour l’ensemble des groupes.
La surface cultivée peut comporter au moins deux parcelles avec des variétés végétales différentes.
Grâce au procédé selon l’invention, il est possible de cultiver des plantes de différents types sous une même structure porteuse. Par exemple, la surface cultivée peut comporter des parcelles de cultures maraîchères de différents types, et/ou des parcelles de vignes de différents types.
La quantité d’ombre à fournir à chaque plante peut être déterminée à partir de données rendant compte de l’état phénologique de la plante, notamment des données provenant de capteur(s) de température, notamment de la température des feuilles, de capteur(s) hygrométrique(s) de l’air, de capteur(s) de température du sol, de capteur(s) d’humidité du sol, de pluviomètre(s), d’anémomètre(s), de caméra(s) multispectrale(s), de capteur(s) de la taille des branches, de caméra(s) orientable(s), de capteur(s) d’humectation foliaire, de capteur(s) de flux de sève, de caméra(s) d’observation des stades phénologiques et phytosanitaires.
Le procédé de culture selon l’invention peut également comporter l’étape suivante :
- orienter avec des angles d’inclinaison différents au moins deux groupes de capteurs photovoltaïques.
L’inclinaison d’un groupe de capteurs photovoltaïques peut dépendre de la variété des plantes présentes sur la surface cultivée et affectés par l’ombre portée des capteurs photovoltaïques de ce groupe. La différence d’inclinaison de deux groupes de panneaux à un moment donné peut par exemple être d’au moins 30° par rapport à la verticale.
L’invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de production d’énergie électrique à l’aide d’un système selon l’invention, l’orientation des capteurs photovoltaïques étant pilotée informatiquement de façon automatique et de manière différenciée par le ou les calculateurs pour agir sur les conditions microclimatiques des plantes, notamment afin de placer les plantes dans des conditions microclimatiques plus favorables à l'obtention d'un résultat agricole recherché, tout en cherchant à atteindre un optimum réduisant le moins possible la production d'énergie électrique par rapport à une référence sans combinaison avec des cultures.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un système de production d’énergie électrique comportant :
- une structure porteuse s’étendant au-dessus d’une surface cultivable,
- des capteurs photovoltaïques orientables maintenus à distance de la surface cultivable par la structure porteuse, l’un au moins des capteurs photovoltaïques comportant sur au moins l’un de ses bords un dispositif de diffusion et/ou de diffraction de la lumière, notamment une grille, un filet, une lentille de Fresnel ou du verre semi-transparent, permettant de réaliser au sol une transition lumineuse progressive entre l’ombre et la lumière.
Ce dispositif de diffusion et/ou de diffraction peut avoir une largeur comprise entre 5 et 20 cm.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel
Claims (18)
- Système de production d’énergie électrique (1), comportant :
- une structure porteuse (10) s’étendant au-dessus d’une surface cultivable (2),
- des groupes de capteurs photovoltaïques (11) orientables maintenus à distance de la surface cultivable par la structure porteuse,
- au moins un actuateur (12) par groupe de capteurs photovoltaïques, cet actuateur commandant l’orientation des capteurs photovoltaïques (11) de ce groupe relativement à la surface cultivable (2), avec de préférence un seul actuateur par groupe,
- au moins un calculateur (33) pour déterminer automatiquement l’orientation à donner aux capteurs photovoltaïques (11) en fonction d’au moins une règle de pilotage de l’orientation permettant de donner une orientation différente à au moins deux groupes de capteurs,
- Système selon la revendication précédente, les capteurs photovoltaïques (11) d’un groupe étant pilotés à partir de l’analyse de l’état végétal de plantes (20) poussant sur la surface cultivable (2) et impactées par l’ombre portée au sol par les capteurs photovoltaïques (11) de ce groupe.
- Système selon l’une des deux revendications précédentes, comportant un calculateur (33) par actuateur (12), notamment un calculateur disposé à proximité de l’actuateur.
- Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins deux groupes de capteurs photovoltaïques (11), notamment adjacents, ayant des inclinaisons respectives différentes lors du fonctionnement.
- Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, le calculateur (33) recevant des données d’au moins l’un des capteurs de données (30) suivants : capteur de température, notamment de la température des feuilles des cultures, température du sol, capteur hygrométrique de l’air, capteur d’humidité du sol, pluviomètre, anémomètre, caméras multispectrale, capteur de la taille des branches, capteur de flux de sève, capteur d’humectation foliaire, caméra d’observation des stades phénologiques et phytosanitaires
- Système selon la revendication précédente, au moins l’un des capteurs de données (30) étant disposé à proximité de l’actuateur (12).
- Système selon l’une des deux revendications précédentes, les données relevées par les capteurs de données (30) étant communiquées aux calculateurs (33) notamment par le biais d’un réseau local ou par un protocole de communication à bas débit par radio, notamment un protocole destiné à l’internet des objets tel que le protocole LORA ou SIGFOX.
- Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre au moins une caméra orientable à distance et munie d’un zoom commandable, notamment fixée sur la structure porteuse, configurée pour cadrer l’image sur une plante de la surface cultivable (2).
- Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, les capteurs photovoltaïques (11) d’un groupe étant pilotés à partir au moins de données issues d’engins agricoles instrumentés ou communiquées par un exploitant agricole, notamment via une application mobile, ces données étant prises en compte par un ou plusieurs des calculateurs (33) pour déterminer l’orientation des capteurs photovoltaïques de ce groupe.
- Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins un capteur photovoltaïque (11) comportant sur au moins l’un de ses bords (110) un dispositif de diffusion et/ou de diffraction de la lumière (111), notamment une grille, un filet, une lentille de Fresnel ou du verre semi-transparent.
- Système selon la revendication précédente, le dispositif de diffusion et/ou de diffraction (111) ayant une largeur (l) comprise entre 5 et 20 cm.
- Système selon l’une des deux revendications précédentes, le temps de transition de l’ombre à la lumière, et inversement, au sol étant d’au moins 1 min.
- Procédé de culture d’un ensemble de plantes (20), dans lequel les plantes sont cultivées de façon à être affectées par l’ombre portée au sol par des capteurs photovoltaïques (11) d’un système (1) tel que défini dans l’une quelconque des revendications 1 à 12.
- Procédé de culture selon la revendication précédente, chaque groupe de capteurs photovoltaïques (11) du système étant piloté de manière autonome.
- Procédé de culture selon l’une des deux revendications précédentes, la surface cultivée (2) comportant au moins deux parcelles avec des variétés végétales différentes.
- Procédé de culture selon l’une des revendications 13 à 15, la quantité d’ombre à fournir à chaque plante (20) étant déterminée à partir des données rendant compte de l’état phénologique de la plante, notamment des données provenant de capteur(s) de température, notamment de la température des feuilles, de capteur(s) hygrométrique(s) de l’air, de capteur(s) de température du sol, de capteur(s) d’humidité du sol, de pluviomètre(s), d’anémomètre(s), de caméra(s) multispectrale(s), de capteur(s) de la taille des branches, de caméra(s) orientable(s), de capteur(s) d’humectation foliaire, , de capteur(s) de flux de sève, de caméra(s) d’observation des stades phénologiques et phytosanitaires.
- Procédé de culture selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, comportant l’étape suivante :
- orienter avec des angles d’inclinaison différents au moins deux groupes de capteurs photovoltaïques (11). - Procédé selon la revendication précédente, l’inclinaison d’un groupe de capteurs photovoltaïques (11) dépendant de la variété des plantes (20) présentes sur la surface cultivée (2) et affectés par l’ombre portée des capteurs photovoltaïques (11) de ce groupe.
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| FR2108984A FR3126280B1 (fr) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | Système de production d’énergie électrique adapté aux cultures |
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| FR2108984A FR3126280B1 (fr) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | Système de production d’énergie électrique adapté aux cultures |
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| FR2108984A Active FR3126280B1 (fr) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | Système de production d’énergie électrique adapté aux cultures |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117216444A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-12-12 | 北京林业大学 | 一种基于深度学习的植被物候参数提取方法以及装置 |
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| FR3019274A1 (fr) | 2014-03-26 | 2015-10-02 | Sun R | Procede de production d'energie electrique adapte aux cultures |
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2021
- 2021-08-27 FR FR2108984A patent/FR3126280B1/fr active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3126280B1 (fr) | 2023-12-15 |
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