FR3131667A1

FR3131667A1 - Method and system for generating electricity using a piezoelectric generator.

Info

Publication number: FR3131667A1
Application number: FR2200077A
Authority: FR
Inventors: Frédéric Mosca; Alice AUBRY; Simon CLEMENT; Gilles Grosso
Original assignee: Pytheas Technology SAS
Current assignee: Pytheas Technology SAS
Priority date: 2022-01-06
Filing date: 2022-01-06
Publication date: 2023-07-07
Also published as: WO2023131663A1

Abstract

L’invention concerne un système de génération d’électricité comportant un circuit hydraulique (1), une cavité fluidique (3) logeant un générateur piézoélectrique (4, 4’) relié à un circuit électronique d’extraction de charges (5) et un moyen de gestion de la circulation du liquide (6’, 6’’) autorisant le liquide à pénétrer dans la cavité fluidique (3) pour former une pression mécanique et à évacuer ledit liquide de ladite cavité (3), ledit moyen de gestion de la circulation du liquide (6’, 6’’) étant commandé par une unité de commande. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 5The invention relates to an electricity generation system comprising a hydraulic circuit (1), a fluidic cavity (3) housing a piezoelectric generator (4, 4') connected to an electronic charge extraction circuit (5) and a liquid circulation management means (6', 6'') allowing the liquid to enter the fluidic cavity (3) to form a mechanical pressure and to evacuate said liquid from said cavity (3), said liquid circulation management means (6', 6’’) being controlled by a control unit. Figure to be published with abstract: Fig. 5

Description

Method and system for generating electricity using a piezoelectric generator.

Technical area.

La présente invention a pour objet un procédé et un système de génération d’électricité utilisant un générateur piézoélectrique pour produire une énergie électrique.The present invention relates to a method and a system for generating electricity using a piezoelectric generator to produce electrical energy.

Elle concerne en particulier, mais non exclusivement, le domaine technique des systèmes de récupération d’énergie renouvelable tels que les systèmes éoliens, les systèmes houlomoteur, les petits systèmes d’hydroélectricité ou encore les turbines à courants marins. La présente invention trouve également à s’appliquer aux systèmes embarqués ayant un circuit hydraulique de puissance afin de récupérer l’énergie hydraulique non utilisée ou rendre le système hydraulique de puissance réversible.It concerns in particular, but not exclusively, the technical field of renewable energy recovery systems such as wind systems, wave energy systems, small hydroelectricity systems or even marine current turbines. The present invention is also applicable to on-board systems having a hydraulic power circuit in order to recover unused hydraulic energy or make the hydraulic power system reversible.

State of the art.

Dans la suite, l’invention est illustrée principalement en lien avec une éolienne mais bien entendu l’invention n’est pas limitée à cette application.In the following, the invention is illustrated mainly in connection with a wind turbine but of course the invention is not limited to this application.

On connaît des systèmes éoliens destinés à utiliser une énergie renouvelable et gratuite, en l’espèce le vent, pour générer une puissance électrique susceptible d’être utilisée dans un réseau d’alimentation générale.We know of wind power systems intended to use renewable and free energy, in this case wind, to generate electrical power capable of being used in a general power network.

Des exemples de tels systèmes éoliens sont décrits dans les documents US2021207577, US2021197675 ou encore KR20210065074.Examples of such wind energy systems are described in documents US2021207577, US2021197675 or even KR20210065074.

A l’instar de ces systèmes éoliens, les systèmes houlomoteurs, les petits systèmes hydroélectriques ou les turbines à courants marins sont bien connus à l’heure actuelle en tant que systèmes susceptibles de générer une puissance électrique à partir d’une énergie renouvelable.Like these wind systems, wave energy systems, small hydroelectric systems or marine current turbines are well known today as systems capable of generating electrical power from renewable energy.

Or, tous ces systèmes utilisant une énergie renouvelable génèrent des mouvements lents et intermittents, typiquement inférieur à 1 mètre par seconde et/ou 10 tour par minute.However, all of these systems using renewable energy generate slow and intermittent movements, typically less than 1 meter per second and/or 10 revolutions per minute.

Ces systèmes utilisent classiquement des solutions de génération d’électricité consistant en des génératrices à aimants permanents ou à induction qui ne sont pas adaptées à de tels mouvements puisque ces génératrices sont faites pour tourner à des vitesses élevées (supérieur à 100 tours par minute et/ou 10 mètres par seconde) et perdent en rendement à faible vitesse de rotation.These systems conventionally use electricity generation solutions consisting of permanent magnet or induction generators which are not adapted to such movements since these generators are made to rotate at high speeds (greater than 100 revolutions per minute and/or or 10 meters per second) and lose performance at low rotation speed.

Les systèmes à transmission hydraulique sont prometteurs car des pompes hydrauliques basse vitesse ou des vérins peuvent être utilisés pour générer une puissance hydraulique à haut rendement et avec une excellente densité de puissance.Hydraulic transmission systems are promising because low-speed hydraulic pumps or cylinders can be used to generate hydraulic power at high efficiency and with excellent power density.

Néanmoins, convertir une énergie hydraulique en électricité est aujourd’hui peu rentable car cela demande de combiner un moteur hydraulique et une génératrice traditionnelle.However, converting hydraulic energy into electricity is today unprofitable because it requires combining a hydraulic motor and a traditional generator.

L’invention vise à remédier à cet état des choses.The invention aims to remedy this state of affairs.

En particulier, la présente invention entend proposer un procédé et un système permettant de convertir directement la puissance hydraulique – plus généralement la puissance provenant d’un liquide – en électricité avec un haut rendement et une grande capacité de contrôle.In particular, the present invention intends to provide a method and a system making it possible to directly convert hydraulic power – more generally the power coming from a liquid – into electricity with high efficiency and great control capacity.

Un objectif essentiel de l’invention est de proposer un tel système particulièrement simple dans sa conception de manière à être adapté à tous types d’installations produisant de l’énergie électrique à partir d’une énergie renouvelable. Le système selon l’invention peut être intégré à une telle installation à construire ou à une installation déjà construite, étant donné sa simplicité de mise en œuvre.An essential objective of the invention is to propose such a system which is particularly simple in its design so as to be adapted to all types of installations producing electrical energy from renewable energy. The system according to the invention can be integrated into such an installation to be built or into an installation already built, given its simplicity of implementation.

Un objectif complémentaire est de proposer un système le moins couteux possible, tant au niveau du montage/installation et/ou de la fabrication qu’au niveau des différents éléments composant un tel système.A complementary objective is to offer a system that is as inexpensive as possible, both in terms of assembly/installation and/or manufacturing and in terms of the different elements making up such a system.

Enfin, un objectif complémentaire consiste à proposer un système de génération d’électricité susceptible d’être envisagé et intégré dans les systèmes embarqués ayant un circuit d’hydraulique de puissance afin de récupérer l’énergie hydraulique non utilisée ou de rendre le système hydraulique de puissance réversible.Finally, a complementary objective consists of proposing an electricity generation system capable of being considered and integrated into on-board systems having a power hydraulic circuit in order to recover unused hydraulic energy or to make the hydraulic system more efficient. reversible power.

Presentation of the invention.

Il a ainsi été constaté par la demanderesse, après diverses expériences et manipulations, qu’il est particulièrement intéressant de réaliser une dérivation sur une canalisation de circulation d’un liquide sous pression permettant d’alimenter une cavité fluidique logeant un matériau piézoélectrique pour la génération d’électricité, la gestion de cette dérivation étant adaptée pour offrir la meilleure production d’énergie électrique possible.It was thus noted by the applicant, after various experiments and manipulations, that it is particularly interesting to carry out a diversion on a pipe for circulating a liquid under pressure making it possible to supply a fluid cavity housing a piezoelectric material for the generation electricity, the management of this diversion being adapted to offer the best possible production of electrical energy.

Selon une interprétation de l’invention, la présente invention combine une ou plusieurs valves permettant de connecter un circuit hydraulique à haute pression, une chambre hydraulique, un transducteur ou générateur piézoélectrique et un circuit électrique de d’extraction de charges.According to one interpretation of the invention, the present invention combines one or more valves making it possible to connect a high pressure hydraulic circuit, a hydraulic chamber, a piezoelectric transducer or generator and an electrical circuit for extracting charges.

La solution proposée par l’invention est un système de génération d’électricité.The solution proposed by the invention is an electricity generation system.

Le système est remarquable en ce qu’il comprend :

un circuit hydraulique dans lequel circule un liquide sous pression dit liquide hydraulique, une cavité fluidique aménagée sur au moins une portion du circuit, laquelle cavité loge un générateur piézoélectrique relié à un circuit électronique d’extraction de charges apte à récupérer l’énergie électrique provenant du générateur piézoélectrique lorsqu’il subit une pression mécanique, laquelle cavité présente un port d’entrée et un port de sortie, et
un moyen de gestion de la circulation du liquide autorisant le liquide circulant dans la portion de circuit à pénétrer dans la cavité fluidique par le port d’entrée pour former la susdite pression mécanique et à évacuer ledit liquide par le port de sortie de ladite cavité, ledit moyen de gestion de la circulation du liquide étant commandé par une unité de commande.

The system is notable in that it includes:

a hydraulic circuit in which circulates a liquid under pressure called hydraulic liquid, a fluid cavity arranged on at least a portion of the circuit, which cavity houses a piezoelectric generator connected to an electronic charge extraction circuit capable of recovering the electrical energy coming from of the piezoelectric generator when subjected to mechanical pressure, which cavity has an input port and an output port, and
a means for managing the circulation of the liquid authorizing the liquid circulating in the circuit portion to enter the fluid cavity through the inlet port to form the above-mentioned mechanical pressure and to evacuate said liquid through the outlet port of said cavity, said means for managing the circulation of the liquid being controlled by a control unit.

On entend par l’expression « générateur piézoélectrique » tous matériaux ou éléments ou encore association desdits matériaux/éléments capables de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. En l’espèce, dans le cadre de la présente invention, le matériau piézoélectrique est en premier lieu utilisé pour produire une énergie électrique lorsqu’il est soumis à une contrainte mécanique.By the expression “piezoelectric generator” is meant all materials or elements or even combinations of said materials/elements capable of becoming electrically polarized under the action of a mechanical constraint and conversely of deforming when an electric field is applied to them. In this case, in the context of the present invention, the piezoelectric material is firstly used to produce electrical energy when it is subjected to mechanical stress.

En l’espèce, dans le cadre de la présente invention, la pression mécanique consiste en la pression du liquide circulant dans le circuit hydraulique. Cette pression mécanique agit sur le générateur piézoélectrique non seulement lorsqu’un certain débit liquide pénètre dans la cavité fluidique mais également lorsque ce liquide quitte ou s’évacue de cette cavité hydraulique. Autrement dit, dans le cadre de la présente invention, la pression mécanique résulte d’une variation de pression sur le matériau piézoélectrique entre deux instants/moments.In this case, in the context of the present invention, the mechanical pressure consists of the pressure of the liquid circulating in the hydraulic circuit. This mechanical pressure acts on the piezoelectric generator not only when a certain liquid flow enters the fluid cavity but also when this liquid leaves or evacuates from this hydraulic cavity. In other words, in the context of the present invention, the mechanical pressure results from a variation in pressure on the piezoelectric material between two instants/moments.

Ainsi, grâce au système selon l’invention, on récupère de l’énergie électrique d’une part lors de la pénétration du liquide dans la cavité fluidique et d’autre part lors de l’évacuation du liquide de cette cavité.Thus, thanks to the system according to the invention, electrical energy is recovered on the one hand during the penetration of the liquid into the fluid cavity and on the other hand during the evacuation of the liquid from this cavity.

A titre d’exemple non limitatif d’un matériau ou élément piézoélectrique utilisé dans un générateur piézoélectrique selon l’invention, on peut citer :
- un matériau ferroélectrique de structure pérovskite tel que le titanate de plomb PbTiO₃, le titanate de baryum BaTiO₃, le niobate de potassium KNbO₃, le ferrite de bismuth BiFeO₃ ;
- une structure tungstène-bronze telle que le PbNb₂O₆ ;
- une structure ilmenite telle que le niobate de lithium LiNbO₃et le tantalate de lithium LiTaO₃ _;
- un quartz ou un oxyde non ferroélectrique tel que GeO₂ou les phosphates et arséniates ;
- un polymère tel que le polyvinylidine difluoride (PVDF) et ses dérives ;
- un sel piézoélectrique tel que le sel de Rochelle (NaKC₄H₄O₆.4H₂O), phosphate de monopotassium (KH₂PO₄) ou un sulfate de triglycine [(NH₂CH₂COOH)₃·H₂SO₄].As a non-limiting example of a piezoelectric material or element used in a piezoelectric generator according to the invention, we can cite:
- a ferroelectric material with a perovskite structure such as lead titanate PbTiO₃, barium titanate BaTiO₃, potassium niobate KNbO₃, bismuth ferrite BiFeO₃ ;
- a tungsten-bronze structure such as PbNb₂O₆ ;
- an ilmenite structure such as lithium niobate LiNbO₃and lithium tantalate LiTaO₃ _;
- a quartz or a non-ferroelectric oxide such as GeO₂or phosphates and arsenates;
- a polymer such as polyvinylidine difluoride (PVDF) and its derivatives;
- a piezoelectric salt such as Rochelle salt (NaKC₄H₄O₆.4H₂O), monopotassium phosphate (KH₂P.O.₄) or a triglycine sulfate [(NH₂CH₂COOH)₃·H₂SO₄].

On entend par l’expression de « liquide hydraulique », également désignée par l’expression d’huile hydraulique, un liquide utilisé comme moyen de transmission de puissance dans un système hydraulique. Il s’agit par exemple d’une huile minérale incompressible capable de transmettre rapidement l'énergie de la pompe ou des vérins aux récepteurs, ici le générateur piézoélectrique.The term “hydraulic fluid”, also referred to as hydraulic oil, means a liquid used as a means of transmitting power in a hydraulic system. For example, it is an incompressible mineral oil capable of quickly transmitting energy from the pump or cylinders to the receivers, here the piezoelectric generator.

On entend par l’expression « électronique de puissance » tous dispositifs aptes à récupérer l’énergie électrique – les électrons libérés - provenant du générateur piézoélectrique.The term “power electronics” means all devices capable of recovering electrical energy – the released electrons – coming from the piezoelectric generator.

Grâce à l’invention, on dispose dorénavant d’un système générateur d’électricité qui est robuste, de conception simple et fiable. Compte tenu de cette structure simple, les éléments du système selon l’invention sont facilement modifiables ou remplaçables de sorte que l’entretien de ce système est particulièrement aisé. Selon une interprétation, le système de génération d’électricité comprend plusieurs modules indépendants facilement remplaçables ou modifiables, avec :
- le module de la cavité fluidique logeant le générateur piézoélectrique,
- le module de gestion,
- le module d’électronique de puissance,
- éventuellement le module convertisseur de courant (continu en alternatif).Thanks to the invention, we now have an electricity generating system which is robust, simple and reliable in design. Given this simple structure, the elements of the system according to the invention are easily modifiable or replaceable so that maintenance of this system is particularly easy. According to one interpretation, the electricity generation system comprises several independent modules that are easily replaceable or modifiable, with:
- the module of the fluidic cavity housing the piezoelectric generator,
- the management module,
- the power electronics module,
- possibly the current converter module (DC to AC).

D’autres caractéristiques avantageuses de l’appareil objet de l’invention sont listées ci-dessous. Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison avec les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Chacune de ces caractéristiques contribue, le cas échéant, à la résolution de problèmes techniques spécifiques définis plus avant dans la description et auxquels ne participent pas nécessairement les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Ces dernières peuvent faire l’objet, le cas échéant, d’une ou plusieurs demandes de brevet divisionnaires :Other advantageous characteristics of the device which is the subject of the invention are listed below. Each of these characteristics can be considered alone or in combination with the notable characteristics defined above. Each of these characteristics contributes, where appropriate, to the resolution of specific technical problems defined further in the description and to which the remarkable characteristics defined above do not necessarily contribute. The latter may be the subject, where appropriate, of one or more divisional patent applications:

Selon une particularité d’un mode de réalisation avantageux du système selon l’invention, le moyen de gestion de la circulation du liquide consiste en un élément mécanique ou électromécanique positionné au niveau (ou entre) du port d’entrée et du port de sortie de la cavité fluidique.According to a particular feature of an advantageous embodiment of the system according to the invention, the means for managing the circulation of the liquid consists of a mechanical or electromechanical element positioned at (or between) the entry port and the exit port of the fluid cavity.

Selon un mode d’exécution avantageux de l’invention, le susdit moyen de gestion consiste en une valve trois voies.According to an advantageous embodiment of the invention, the above management means consists of a three-way valve.

Le terme « valve » est utilisé ici en ayant le même sens que le terme « vanne ». Ainsi, l’expression « valve trois voies » est identique à une « vanne trois voies ».The term “valve” is used here with the same meaning as the term “valve”. Thus, the expression “three-way valve” is identical to a “three-way valve”.

Selon un autre mode d’exécution avantageux de l’invention, le susdit moyen de gestion consiste en une valve d’admission disposée au niveau du port d’entrée et d’une valve de refoulement disposée au niveau du port de sortie, lesdites valves étant alternativement en position d’ouverture et de fermeture pour permettre la pénétration et l’évacuation du liquide de la cavité fluidique.According to another advantageous embodiment of the invention, the above management means consists of an inlet valve arranged at the inlet port and a discharge valve arranged at the outlet port, said valves being alternately in the open and closed position to allow the penetration and evacuation of the liquid from the fluid cavity.

Avantageusement, le générateur piézoélectrique consiste en une structure d’empilement d’éléments piézoélectriques (également désigné dans la suite par l’expression « pilier piézoélectrique ») ou en une membrane piézoélectrique.Advantageously, the piezoelectric generator consists of a stack structure of piezoelectric elements (also referred to below by the expression “piezoelectric pillar”) or of a piezoelectric membrane.

Dans le cas de la membrane piézoélectrique, il s’agit avantageusement d’un composant de la famille du polyvinylidine difluoride (PVDF), plus particulièrement un dérivé PVDF tel qu’un PVDF/PDMS (PDMS : polydiméthylsiloxane).In the case of the piezoelectric membrane, it is advantageously a component of the polyvinylidine difluoride (PVDF) family, more particularly a PVDF derivative such as a PVDF/PDMS (PDMS: polydimethylsiloxane).

Selon un aspect particulièrement intéressant de l’invention, l’unité de commande contrôle la pénétration et l’évacuation du liquide dans la cavité fluidique pour obtenir une fréquence de pénétration-évacuation du liquide allant d’une fréquence quasi-statique jusqu’à la fréquence de résonnance du générateur piézoélectrique, de préférence à la fréquence de résonnance du générateur piézoélectrique.According to a particularly interesting aspect of the invention, the control unit controls the penetration and evacuation of the liquid in the fluid cavity to obtain a frequency of penetration-evacuation of the liquid ranging from a quasi-static frequency up to the resonance frequency of the piezoelectric generator, preferably at the resonance frequency of the piezoelectric generator.

Selon un mode de réalisation avantageux, le système de génération d’électricité comporte une pluralité de portions de circuit pour la circulation du liquide disposées en parallèles, chaque portion de circuit comprenant une cavité fluidique logeant un générateur piézoélectrique relié à un circuit électronique d’extraction de charges apte à récupérer l’énergie électrique provenant du générateur piézoélectrique lorsqu’il subit une pression ou une décompression ainsi qu’un moyen de gestion de la circulation du liquide autorisant le liquide à pénétrer dans la cavité fluidique pour former la pression mécanique et à évacuer ladite cavité, ledit moyen de gestion de la circulation du liquide étant commandé par une unité de commande, avantageusement la susdite unité de commande.According to an advantageous embodiment, the electricity generation system comprises a plurality of circuit portions for the circulation of the liquid arranged in parallel, each circuit portion comprising a fluid cavity housing a piezoelectric generator connected to an electronic extraction circuit of charges capable of recovering the electrical energy coming from the piezoelectric generator when it undergoes pressure or decompression as well as a means of managing the circulation of the liquid allowing the liquid to enter the fluid cavity to form the mechanical pressure and to evacuate said cavity, said means for managing the circulation of the liquid being controlled by a control unit, advantageously the said control unit.

De préférence, le liquide est mis sous pression par une pompe ou des vérins alimentés par une source d’énergie renouvelable, avantageusement une source éolienne, une source hydrolienne, une source houlomotrice, une source hydroélectrique ou une source utilisant les courants marins.Preferably, the liquid is pressurized by a pump or cylinders powered by a renewable energy source, advantageously a wind source, a tidal source, a wave source, a hydroelectric source or a source using marine currents.

Avantageusement, la ou les portion(s) de circuit pour la circulation de liquide comporte(nt) un capteur de pression mesurant la pression liquide dans ladite ou lesdites portion(s) de circuit, avantageusement ledit capteur étant relié à la susdite unité de commande.Advantageously, the portion(s) of circuit for the circulation of liquid comprise(s) a pressure sensor measuring the liquid pressure in said portion(s) of circuit, advantageously said sensor being connected to said control unit .

Selon un aspect particulièrement intéressant de l’invention, la cavité fluidique présente un volume variable dû à la contraction du générateur piézoélectrique lorsque le liquide pénètre dans la cavité fluidique et à la détente dudit générateur piézoélectrique lorsque ledit liquide est évacué de ladite cavité, la variation du volume de ladite cavité fluidique étant réglable.According to a particularly interesting aspect of the invention, the fluidic cavity has a variable volume due to the contraction of the piezoelectric generator when the liquid enters the fluidic cavity and to the expansion of said piezoelectric generator when said liquid is evacuated from said cavity, the variation of the volume of said fluidic cavity being adjustable.

Selon un mode d’exécution, le susdit réglage de la variation du volume de la cavité fluidique est réalisé en réglant la raideur du générateur piézoélectrique.According to one embodiment, the above adjustment of the variation of the volume of the fluid cavity is carried out by adjusting the stiffness of the piezoelectric generator.

Le terme de « raideur » renvoie à la compression du générateur piézoélectrique pour une pression mécanique donnée. La raideur du générateur piézoélectrique peut être modifiée grâce à la susdite électronique de puissance.The term “stiffness” refers to the compression of the piezoelectric generator for a given mechanical pressure. The stiffness of the piezoelectric generator can be modified using the aforementioned power electronics.

Selon un autre mode d’exécution, le susdit réglage de la variation du volume de la cavité fluidique est réalisé en réglant la fréquence de pénétration et d’évacuation du liquide dans ladite cavité, en s’éloignant ou se rapprochant de la fréquence de résonance du générateur piézoélectrique.According to another mode of execution, the above adjustment of the variation of the volume of the fluid cavity is carried out by adjusting the frequency of penetration and evacuation of the liquid in said cavity, moving away from or approaching the resonance frequency of the piezoelectric generator.

Bien entendu, on peut associer ou combiner les deux modes de réglage de la variation du volume de la cavité fluidique, soit via la fréquence de pénétration et d’évacuation du liquide dans la cavité, soit via la raideur du générateur piézoélectrique.Of course, we can associate or combine the two modes of adjusting the variation of the volume of the fluid cavity, either via the frequency of penetration and evacuation of the liquid in the cavity, or via the stiffness of the piezoelectric generator.

Avantageusement, l’électronique de puissance est reliée à un convertisseur de courant continu en courant alternatif.Advantageously, the power electronics are connected to a direct current to alternating current converter.

La présente invention se rapporte également à une installation pour la production d’électricité à partir d’une énergie renouvelable, telle que le vent, la houle, les marées ou un courant hydraulique, dans lequel ladite installation comprend un système de génération d’électricité tel que décrite succinctement ci-dessus.The present invention also relates to an installation for the production of electricity from renewable energy, such as wind, swell, tides or hydraulic current, in which said installation comprises an electricity generation system as briefly described above.

L’invention concerne enfin un procédé de génération d’électricité caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :

aménager une cavité fluidique sur au moins une portion d’un circuit hydraulique dans lequel circule un liquide sous pression dit fluide hydraulique, laquelle cavité présente un port d’entrée et un port de sortie,
installer un générateur piézoélectrique dans la cavité fluidique, lequel générateur piézoélectrique est relié à un circuit électronique d’extraction de charges apte à récupérer l’énergie électrique provenant du générateur piézoélectrique lorsqu’il subit une pression mécanique,
gérer la circulation du liquide pour autoriser ledit liquide circulant dans la portion de circuit à pénétrer dans la cavité fluidique par le port d’entrée pour former la susdite pression mécanique et à évacuer ledit liquide par le port de sortie de ladite cavité.

The invention finally relates to a method of generating electricity characterized in that it comprises the following steps:

arranging a fluid cavity on at least one portion of a hydraulic circuit in which a liquid under pressure called hydraulic fluid circulates, which cavity has an entry port and an exit port,
install a piezoelectric generator in the fluid cavity, which piezoelectric generator is connected to an electronic charge extraction circuit capable of recovering the electrical energy coming from the piezoelectric generator when it undergoes mechanical pressure,
manage the circulation of the liquid to authorize said liquid circulating in the circuit portion to enter the fluid cavity through the inlet port to form the above mechanical pressure and to evacuate said liquid through the outlet port of said cavity.

De préférence, la pénétration et l’évacuation du liquide dans la cavité fluidique sont contrôlées pour obtenir une fréquence de pénétration-évacuation du liquide allant d’une fréquence quasi-statique jusqu’à la fréquence de résonnance du générateur piézoélectrique, de préférence à la fréquence de résonnance du générateur piézoélectrique.Preferably, the penetration and evacuation of the liquid in the fluidic cavity are controlled to obtain a penetration-evacuation frequency of the liquid ranging from a quasi-static frequency to the resonance frequency of the piezoelectric generator, preferably at the resonance frequency of the piezoelectric generator.

Selon un aspect de l’invention, la cavité fluidique présente un volume variable dû à la contraction du générateur piézoélectrique lorsque le liquide pénètre dans la cavité fluidique et à la détente dudit générateur piézoélectrique lorsque ledit liquide est évacué de ladite cavité, ledit procédé comprenant une étape consistant à régler la variation du volume de la cavité fluidique en réglant la raideur du générateur piézoélectrique.According to one aspect of the invention, the fluidic cavity has a variable volume due to the contraction of the piezoelectric generator when the liquid enters the fluidic cavity and to the expansion of said piezoelectric generator when said liquid is evacuated from said cavity, said method comprising a step consisting of adjusting the variation in the volume of the fluid cavity by adjusting the stiffness of the piezoelectric generator.

Selon un aspect de l’invention, la cavité fluidique présente un volume variable dû à la contraction du générateur piézoélectrique lorsque le liquide pénètre dans la cavité fluidique et à la détente dudit générateur piézoélectrique lorsque ledit liquide est évacué de ladite cavité, ledit procédé comprenant une étape consistant à régler la variation du volume de la cavité fluidique en réglant la fréquence de pénétration et d’évacuation du liquide dans ladite cavité.According to one aspect of the invention, the fluid cavity has a variable volume due to the contraction of the piezoelectric generator when the liquid enters the fluid cavity and to the expansion of said piezoelectric generator when said liquid is evacuated from said cavity, said method comprising a step consisting of adjusting the variation in the volume of the fluid cavity by adjusting the frequency of penetration and evacuation of the liquid in said cavity.

Il faut noter ici que les caractéristiques présentées, précédemment et dans la suite, en lien avec le système de génération d’électricité sont transposables au procédé de génération d’électricité, et inversement.It should be noted here that the characteristics presented, previously and below, in connection with the electricity generation system are transposable to the electricity generation process, and vice versa.

Brief description of the figures.

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d’un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d’exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels :
est une représentation schématique illustrant le principe du système selon l’invention avec un empilement ou pilier d’éléments piézoélectrique.
est une représentation schématique illustrant le principe de l’invention avec une membrane piézoélectrique.
est une représentation schématique identique à la dans laquelle les deux valves, d’admission et de refoulement, ont été remplacées par une valve trois voies.
est une représentation schématique identique à la dans laquelle les deux valves, d’admission et de refoulement, ont été remplacées par une valve trois voies.
est une représentation schématique du système selon l’invention présentée sur la appliquée à une éolienne.
est une représentation schématique du système présenté sur la dans lequel le canal de circulation se subdivise en cinq portions de circulation comprenant chacune une cavité fluidique.
est une représentation schématique de la cavité fluidique dans un premier état de tension électrique du générateur piézoélectrique.
est une représentation schématique de la cavité fluidique dans un deuxième état de tension électrique du générateur piézoélectrique.Other advantages and characteristics of the invention will appear better on reading the description of a preferred embodiment which follows, with reference to the appended drawings, produced as indicative and non-limiting examples and in which:
is a schematic representation illustrating the principle of the system according to the invention with a stack or pillar of piezoelectric elements.
is a schematic representation illustrating the principle of the invention with a piezoelectric membrane.
is a schematic representation identical to the in which the two valves, intake and discharge, have been replaced by a three-way valve.
is a schematic representation identical to the in which the two valves, intake and discharge, have been replaced by a three-way valve.
is a schematic representation of the system according to the invention presented on the applied to a wind turbine.
is a schematic representation of the system presented on the in which the circulation channel is subdivided into five circulation portions each comprising a fluid cavity.
is a schematic representation of the fluid cavity in a first electrical voltage state of the piezoelectric generator.
is a schematic representation of the fluid cavity in a second electrical voltage state of the piezoelectric generator.

Description of the embodiments.

La illustre un mode d’exécution reprenant les éléments essentiels du système de génération d’électricité selon l’invention, à savoir le circuit hydraulique 1, plus précisément une portion du circuit hydraulique 2 sur laquelle ou au niveau de laquelle est aménagé une cavité fluidique 3 logeant un empilement ou pilier piézoélectrique 4’ formant le générateur piézoélectrique 4, ce pilier 4’ étant connecté à un circuit électronique d’extraction de charges 5, ainsi qu’un moyen de gestion de la circulation du liquide 6’, 6’’.There illustrates an embodiment incorporating the essential elements of the electricity generation system according to the invention, namely the hydraulic circuit 1, more precisely a portion of the hydraulic circuit 2 on which or at the level of which a fluid cavity 3 is arranged housing a stack or piezoelectric pillar 4' forming the piezoelectric generator 4, this pillar 4' being connected to an electronic charge extraction circuit 5, as well as a means for managing the circulation of the liquid 6', 6''.

Ce moyen de gestion de la circulation du liquide 6 est ici constitué par une valve d’admission 6’ et par une valve de refoulement ou d’évacuation 6’’ du liquide une fois que celui-ci a pénétré la cavité fluidique 3 de manière à engendrer une pression mécanique sur le pilier piézoélectrique 4’.This means of managing the circulation of the liquid 6 is here constituted by an admission valve 6' and by a discharge or evacuation valve 6'' of the liquid once it has penetrated the fluid cavity 3 in such a manner. to generate mechanical pressure on the piezoelectric pillar 4'.

On entend par l’expression de « pression mécanique » en lien avec le générateur piézoélectrique 4 le fait que ce dernier 4 reçoit ou subit une force impactant une surface de réception dudit générateur 4, cette force d’impact étant créée uniquement par le liquide sous pression circulant dans le circuit hydraulique 1, 2, à l’exclusion de toutes autres forces de quelque nature (électrique, magnétique ou autre) que ce soit.By the expression "mechanical pressure" in connection with the piezoelectric generator 4 is meant the fact that the latter 4 receives or undergoes a force impacting a receiving surface of said generator 4, this impact force being created only by the liquid under pressure circulating in the hydraulic circuit 1, 2, to the exclusion of all other forces of any nature (electric, magnetic or other) whatsoever.

Le circuit hydraulique 1, 2 de la , comme celui des figures 2 à 6, est relié à une chambre ou analogue contenant le liquide avantageusement à une pression faible, proche de 1 bar. Ainsi la ou les portions de circuit hydraulique 2 présentée dans les figures annexées sont reliées à cette chambre, via une section d’amenée provenant de ladite chambre en amont de ladite portion de circuit 2 et une section de retour conduisant à ladite chambre en aval de ladite portion de circuit. Cette chambre contenant le liquide hydraulique ainsi que ces sections d’amenée et de retour ne sont pas représentées sur les figures annexées.The hydraulic circuit 1, 2 of the , like that of Figures 2 to 6, is connected to a chamber or the like containing the liquid advantageously at a low pressure, close to 1 bar. Thus the portion(s) of hydraulic circuit 2 presented in the appended figures are connected to this chamber, via a supply section coming from said chamber upstream of said portion of circuit 2 and a return section leading to said chamber downstream of said said portion of circuit. This chamber containing the hydraulic fluid as well as these supply and return sections are not shown in the attached figures.

Entourant le pilier piézoélectrique 4’ on note une structure de support 10 du pilier 4’.Surrounding the piezoelectric pillar 4’ we note a support structure 10 of the pillar 4’.

En fonctionnement, dans les modes propres à l’invention, dans une première séquence, la valve d’amission 6’ est ouverte tandis que la valve de refoulement 6’’ est fermée. De ce fait, le liquide sous pression exerce une pression ou une force mécanique sur le générateur piézoélectrique 4’, entrainant une déformation dudit pilier 4’ de sorte que le pilier 4’ génère des charges électriques, également désigné en tant qu’énergie électrique, qui sont récupérées par le circuit électronique d’extraction de charges 5. La compression dudit générateur piézoélectrique 4’ permet l’admission du liquide sous pression dans la cavité fluidique 3.In operation, in the modes specific to the invention, in a first sequence, the inlet valve 6' is open while the outlet valve 6'' is closed. As a result, the pressurized liquid exerts a pressure or a mechanical force on the piezoelectric generator 4', causing a deformation of said pillar 4' so that the pillar 4' generates electrical charges, also referred to as electrical energy, which are recovered by the electronic charge extraction circuit 5. The compression of said piezoelectric generator 4' allows the admission of the liquid under pressure into the fluid cavity 3.

Suite à cette première séquence, une deuxième séquence comprend la fermeture de la valve d’admission 6’ et l’ouverture de la valve de refoulement 6’’ de sorte que le pilier 4’ se déforme pour retrouver son état initial au repos (sans pression exercée par le liquide), ce qui permet à nouveau la génération de charges électriques, toujours récupérée par le circuit électronique de récupération de charges 5. La dilatation dudit générateur piézoélectrique 4’ permet le refoulement du liquide à basse pression hors de la cavité fluidique 3.Following this first sequence, a second sequence includes the closing of the inlet valve 6' and the opening of the discharge valve 6'' so that the pillar 4' deforms to return to its initial state at rest (without pressure exerted by the liquid), which again allows the generation of electrical charges, always recovered by the electronic charge recovery circuit 5. The expansion of said piezoelectric generator 4' allows the discharge of the liquid at low pressure out of the fluidic cavity 3.

Ainsi, si l’on compare la première séquence et la deuxième séquence, les valves d’admission 6’ et de refoulement 6’’ présentent respectivement des positions d’ouverture/fermeture inverses ou opposées. Autrement, lorsqu’une – par exemple la valve d’admission 6’ – est ouverte, l’autre 6’’ est fermée et les deux séquences sont avantageusement intimement liées l’une à l’autre dans le cadre de la présente invention.Thus, if we compare the first sequence and the second sequence, the inlet 6' and outlet 6'' valves respectively have inverse or opposite opening/closing positions. Otherwise, when one – for example the inlet valve 6’ – is open, the other 6’’ is closed and the two sequences are advantageously closely linked to each other in the context of the present invention.

L’invention est caractérisée, dans un tel système spécifique, par l’alternance de la première séquence et de la deuxième séquence susmentionnées. Par ailleurs, la fréquence de survenue de la première séquence, ou de la deuxième séquence, est modifiable ou adaptable en fonction de différents paramètres, dont en particulier la fréquence de résonance du générateur piézoélectrique 4, cette dernière étant elle-même modifiable en modifiant la raideur du générateur piézoélectrique 4.The invention is characterized, in such a specific system, by the alternation of the first sequence and the second sequence mentioned above. Furthermore, the frequency of occurrence of the first sequence, or of the second sequence, is modifiable or adaptable as a function of different parameters, including in particular the resonance frequency of the piezoelectric generator 4, the latter itself being modifiable by modifying the stiffness of the piezoelectric generator 4.

Ainsi, on peut commander l’ouverture / fermeture des valves d’admission 6’ et de refoulement 6’’, c’est-à-dire la fréquence de la première ou de la deuxième séquence, grâce à l’unité de commande pour que cette fréquence d’ouverture/fermeture, ou de la première ou deuxième séquence, corresponde à la fréquence de résonnance du générateur piézoélectrique 4 de manière à récupérer un maximum d’énergie électrique. Un tel fonctionnement optimum dans lequel la récupération de charges ou d’énergie électrique est maximum est évidemment possible avec tous les modes d’exécution illustrés sur les figures 1 à 6 annexées.Thus, we can control the opening/closing of the inlet 6' and outlet 6'' valves, that is to say the frequency of the first or the second sequence, thanks to the control unit for that this opening/closing frequency, or of the first or second sequence, corresponds to the resonance frequency of the piezoelectric generator 4 so as to recover a maximum of electrical energy. Such optimum operation in which the recovery of charges or electrical energy is maximum is obviously possible with all the modes of execution illustrated in Figures 1 to 6 attached.

Ci-dessous sont présentés des détails expliquant le fonctionnement du pilier piézoélectrique 4’ et son interaction avec le circuit électronique d’extraction de charges 5, étant entendu que lorsque le générateur piézoélectrique 4 consiste en une membrane piézoélectrique 4’’, la structure du générateur 4 est différente mais son fonctionnement et son interaction avec le circuit électronique d’extraction de charges 5 est identique, similaire ou quasi-identique / quasi-similaire. Un empilement / pilier piézoélectrique 4’ tout comme une membrane piézoélectrique 4’’ sont connus de l’homme du métier.Below are presented details explaining the operation of the piezoelectric pillar 4' and its interaction with the electronic charge extraction circuit 5, it being understood that when the piezoelectric generator 4 consists of a piezoelectric membrane 4'', the structure of the generator 4 is different but its operation and its interaction with the electronic charge extraction circuit 5 is identical, similar or quasi-identical/quasi-similar. A 4’ piezoelectric stack/pillar as well as a 4’’ piezoelectric membrane are known to those skilled in the art.

Chaque générateur piézoélectrique ‘ se présente préférentiellement sous la forme d’un pilier d’éléments ou matériaux piézoélectriques 4’ respectivement formés chacun par l'alternance de céramiques piézoélectriques et d'électrodes empilées axialement.Each piezoelectric generator ‘is preferentially in the form of a pillar of piezoelectric elements or materials 4’ each respectively formed by the alternation of piezoelectric ceramics and axially stacked electrodes.

Un pilier ou empilement piézoélectriques se compose d'un empilement de céramiques piézoélectriques alternées avec des électrodes fabriquées dans un matériau conducteur, comme par exemple le cuivre ou le bronze. Les électrodes sont câblées en parallèles ou en série. Le nombre de céramiques et d'électrodes varie de 2 à 100, voire 1000. Ces céramiques et électrodes ont la même forme et ont préférentiellement une section circulaire. Elles sont percées axialement. A titre d'exemple, leur diamètre externe est compris entre 0,5 cm et 20 cm, et leur épaisseur comprise entre 0,2 mm et 100 mm. Le diamètre du perçage axial est par exemple compris entre 0,5 cm et 10 cm. Les perçages axiaux assurent un alignement axial des céramiques et des électrodes.A piezoelectric pillar or stack consists of a stack of piezoelectric ceramics alternating with electrodes made of a conductive material, such as for example copper or bronze. The electrodes are wired in parallel or in series. The number of ceramics and electrodes varies from 2 to 100, even 1000. These ceramics and electrodes have the same shape and preferably have a circular section. They are pierced axially. For example, their external diameter is between 0.5 cm and 20 cm, and their thickness is between 0.2 mm and 100 mm. The diameter of the axial drilling is for example between 0.5 cm and 10 cm. Axial drilling ensures axial alignment of ceramics and electrodes.

Lorsque les céramiques et les électrodes sont empilées, les perçages axiaux délimitent un alésage central coaxial à l'axe du pilier 4’. Cet alésage central permet le passage d'une tige qui assure le centrage, l'alignement et participe au maintien des céramiques et des électrodes. Des moyens de fixation sont disposés aux extrémités de la tige. Ces moyens de fixation se présentent par exemple sous la forme de pièces rigides fixées aux extrémités de la tige de manière à venir enserrer l'empilement des céramiques et des électrodes. La pièce se présente par exemple sous la forme d'un écrou vissé à l'extrémité filetée de la tige. La pièce peut également être un écrou, ou une pièce taraudée, fixée à un châssis, et dans laquelle se visse l'autre extrémité filetée de la tige.When the ceramics and the electrodes are stacked, the axial drillings define a central bore coaxial with the axis of the pillar 4’. This central bore allows the passage of a rod which ensures centering, alignment and helps maintain the ceramics and electrodes. Fixing means are arranged at the ends of the rod. These fixing means are for example in the form of rigid parts fixed to the ends of the rod so as to grip the stack of ceramics and electrodes. The part is for example in the form of a nut screwed to the threaded end of the rod. The part can also be a nut, or a threaded part, fixed to a frame, and into which the other threaded end of the rod is screwed.

Pour des raisons de sécurité, l'empilement des céramiques et des électrodes est avantageusement isolé électriquement. Pour ce faire, la tige peut être placée dans un fourreau ou gaine fabriquée dans un matériau isolant électrique tel qu'un plastique. On peut également prévoir de loger l'empilement dans un fourreau ou dans une gaine extérieure également fabriquée dans un matériau isolant électrique.For safety reasons, the stack of ceramics and electrodes is advantageously electrically insulated. To do this, the rod can be placed in a sheath or sheath made of an electrical insulating material such as plastic. It is also possible to accommodate the stack in a sheath or in an outer sheath also made of an electrical insulating material.

Le pilier 4’ est raccordé à un circuit électronique d'extraction de charges 5. Ce circuit 5 récupère l'énergie électrique produite par le pilier piézoélectrique 4’. Il comprend :

un interrupteur haute tension à commande, avantageusement à thyristors,
un pont redresseur de tension,
une inductance dont le raccordement avec le pilier 4’ constitue un circuit résonnant du type LC, l'élément capacitif étant constitué par le pilier lui-même,
une capacité ou un condensateur de filtrage mis en parallèle,
un système de stockage peut être utilisé afin de stocker cette énergie électrique avant son conditionnement pour une utilisation sur le réseau. Ce système de stockage consiste par exemple en une batterie ou un banc de super-capacités. Le circuit peut être commun à chaque paire de piliers respectivement, en étant connecté simultanément à chacun des piliers de ladite paire. Un bus continu peut alors être chargé de collecter les impulsions de chacun des systèmes de stockage.
Un convertisseur DC-AC peut aussi être utilisé afin de se connecter directement au réseau électrique.

The pillar 4' is connected to an electronic charge extraction circuit 5. This circuit 5 recovers the electrical energy produced by the piezoelectric pillar 4'. He understands :

a high voltage controlled switch, advantageously with thyristors,
a voltage rectifier bridge,
an inductor whose connection with the pillar 4' constitutes a resonant circuit of the LC type, the capacitive element being constituted by the pillar itself,
a capacitor or a filter capacitor placed in parallel,
a storage system can be used to store this electrical energy before its conditioning for use on the network. This storage system consists, for example, of a battery or a super-capacity bank. The circuit can be common to each pair of pillars respectively, by being connected simultaneously to each of the pillars of said pair. A continuous bus can then be responsible for collecting the pulses from each of the storage systems.
A DC-AC converter can also be used to connect directly to the electrical network.

La configuration du circuit 5 est adaptée pour maximiser l'énergie électrique produite par le pilier 4’. Cette configuration permet en effet de doubler l'énergie électrique générée par le pilier 4’ en la récupérant une première fois lors de l'écrasement dudit pilier 4’ (première séquence décrite ci-dessus), et une seconde fois lors de son relâchement (deuxième séquence décrite ci-dessus).The configuration of circuit 5 is adapted to maximize the electrical energy produced by pillar 4’. This configuration makes it possible to double the electrical energy generated by the pillar 4' by recovering it a first time when said pillar 4' is crushed (first sequence described above), and a second time when it is released ( second sequence described above).

Lorsque le pilier 4’ est soumis à une excitation alternative (selon le principe décrit plus avant dans la description), et durant la phase croissante de la contrainte, l'interrupteur est maintenu ouvert. Le pilier 4’ est en circuit ouvert et les charges électriques s'accumulent aux bornes dudit pilier 4’, ce dernier fonctionnant comme une capacité.When the pillar 4' is subjected to alternating excitation (according to the principle described further in the description), and during the increasing phase of the stress, the switch is kept open. Pillar 4’ is in open circuit and electrical charges accumulate at the terminals of said pillar 4’, the latter functioning as a capacitor.

Lorsque la contrainte mécanique appliquée au pilier 4’ est maximale, l'interrupteur est brièvement fermé pendant une durée correspondant à une demi-période de la résonance du circuit LC. Ainsi, l'ensemble des charges électriques accumulées aux bornes du pilier 4’ sont extraites dudit pilier 4’.When the mechanical stress applied to pillar 4’ is maximum, the switch is briefly closed for a duration corresponding to half a period of the resonance of the LC circuit. Thus, all of the electrical charges accumulated at the terminals of pillar 4’ are extracted from said pillar 4’.

Durant la phase décroissante de la contrainte, le pilier 4’ se recharge. Lorsque la contrainte mécanique est minimale, l'interrupteur est de nouveau brièvement fermé pendant une durée correspondant à une demi-période de la résonance du circuit LC, de manière à extraire les charges électriques. Puis le cycle reprend avec l’alternance des première et deuxième séquences.During the decreasing phase of the stress, pillar 4’ recharges. When the mechanical stress is minimal, the switch is again briefly closed for a duration corresponding to half a period of the resonance of the LC circuit, so as to extract the electrical charges. Then the cycle resumes with the alternation of the first and second sequences.

Dans les exemples choisis pour illustrer l’invention, le pilier 4’ est raccordé à un circuit électronique dit d'extraction de charges 5. Bien qu'un seul pilier 4’ soit représenté, dans la pratique, il est possible qu'un circuit soit connecté simultanément à plusieurs piliers 4’, comme cela est visible sur la .In the examples chosen to illustrate the invention, the pillar 4' is connected to an electronic circuit known as charge extraction circuit 5. Although only one pillar 4' is shown, in practice, it is possible that a circuit is connected simultaneously to several 4' pillars, as can be seen on the .

Sur la est présenté un schéma identique à celui de la si ce n’est que le pilier piézoélectrique 4’ est remplacé par une membrane piézoélectrique 4’’. Le fonctionnement avec les deux valves 6’, 6’’ est identique à celui décrit en lien avec la .On the is presented a diagram identical to that of the except that the piezoelectric pillar 4' is replaced by a piezoelectric membrane 4''. Operation with the two valves 6', 6'' is identical to that described in connection with the .

Dans le cas d’une membrane piézoélectrique 4’’, cette dernière 4’’ peut consister en des films nanocomposites piézoélectriques à base de copolymère de PVDF ou avantageusement de fluorure de vinylidène et trifluoroéthylène P(VDF-TrFE), éventuellement comprenant divers nanoparticules d’oxydes de métal.In the case of a 4'' piezoelectric membrane, the latter 4'' may consist of piezoelectric nanocomposite films based on PVDF copolymer or advantageously on vinylidene fluoride and trifluoroethylene P (VDF-TrFE), optionally comprising various nanoparticles of metal oxides.

Il est entendu que les figures annexées ne présentent aucun dimensionnement ou rapport de dimensionnement des différents éléments entre eux qui soit conforme à la réalité du système de génération d’électricité selon l’invention.It is understood that the appended figures do not present any sizing or sizing ratio of the different elements between them which is consistent with the reality of the electricity generation system according to the invention.

La présente un mode de réalisation identique à celui de la dans lequel les valves d’admission 6’ et de refoulement 6’’ ont été remplacé par une vanne à trois voies 6’’’, cette dernière 6’’’ étant toujours avantageusement contrôlée ou commandée par l’unité de commande. Dans ce mode de réalisation, la valve trois voies 6’’’ gère à elle seule les différentes séquences décrites précédemment :
- séquence dite au repos dans laquelle le pilier piézoélectrique 4’ ne subit aucune pression mécanique : la vanne à trois voies 6’’’ est ouverte sur l’aval à la cavité fluidique 3, laissant le générateur piézoélectrique 4 soumis à la pression faible.
- la première séquence dans laquelle le liquide circulant dans la portion du circuit hydraulique 2 pénètre dans la cavité fluidique 3 et, de façon incidente, le générateur piézoélectrique 4 subit une pression mécanique : la vanne trois voies 6’’’ ferme l’aval à la cavité fluidique 3 de la portion du circuit hydraulique 2, la communication s’établit entre l’amont à la cavité fluidique 3 et cette dernière 3. Puis
- la deuxième séquence, suite à la première séquence, dans laquelle le liquide présent dans la cavité fluidique 3 est évacué ou refoulé : la vanne à trois voies 6’’’ ferme l’amont à la cavité fluidique 3 de la portion du circuit hydraulique 2, la communication s’établit entre l’aval à la cavité fluidique 3 et cette dernière 3.There presents an embodiment identical to that of the in which the inlet 6' and outlet 6'' valves have been replaced by a three-way valve 6''', the latter 6''' always being advantageously controlled or commanded by the control unit. In this embodiment, the three-way valve 6''' alone manages the different sequences described above:
- so-called rest sequence in which the piezoelectric pillar 4' does not undergo any mechanical pressure: the three-way valve 6''' is open downstream to the fluid cavity 3, leaving the piezoelectric generator 4 subject to low pressure.
- the first sequence in which the liquid circulating in the portion of the hydraulic circuit 2 enters the fluid cavity 3 and, incidentally, the piezoelectric generator 4 undergoes mechanical pressure: the three-way valve 6''' closes the downstream to the fluid cavity 3 of the portion of the hydraulic circuit 2, communication is established between the upstream part of the fluid cavity 3 and the latter 3. Then
- the second sequence, following the first sequence, in which the liquid present in the fluid cavity 3 is evacuated or discharged: the three-way valve 6''' closes the upstream to the fluid cavity 3 of the portion of the hydraulic circuit 2, communication is established between the downstream fluid cavity 3 and the latter 3.

A nouveau, il est bien entendu ici que les première et deuxième séquences sont celles propres au système et au procédé de génération d’électricité selon l’invention, autrement dit il s’agit des séquences pendant lesquelles ou au cours desquelles l’objet premier de l’invention se produit, à savoir la génération d’électricité.Again, it is clearly understood here that the first and second sequences are those specific to the system and to the method of generating electricity according to the invention, in other words these are the sequences during which the first object of the invention occurs, namely the generation of electricity.

Nous verrons dans la suite que l’invention n’est pas limitée à la réalisation de ce premier objectif de génération d’électricité et que l’invention permet également – dans un second objectif - d’influer sur le circuit hydraulique 1, 2 en créant une résistance plus ou moins importante, par variation du volume (intérieur) de la cavité fluidique 3, ce qui permet d’augmenter ou de diminuer le couple de la source d’énergie 21 à laquelle la pompe 20 est reliée. Pour rappel, cette source énergie 21 est très avantageusement une source d’énergie renouvelable qui présente par nature une fluctuation ou une variation assez importante de leur apport en énergie, qu’il s’agisse de l’énergie éolienne, de la houle, ou des marées. C’est ainsi que ce second objectif de la présente invention est particulièrement intéressant pour des systèmes de récupération d’énergie renouvelable.We will see in the following that the invention is not limited to the achievement of this first objective of generating electricity and that the invention also allows - in a second objective - to influence the hydraulic circuit 1, 2 in creating a more or less significant resistance, by variation of the (interior) volume of the fluid cavity 3, which makes it possible to increase or decrease the torque of the energy source 21 to which the pump 20 is connected. As a reminder, this energy source 21 is very advantageously a renewable energy source which by nature presents a fairly significant fluctuation or variation in their energy input, whether it is wind energy, swell, or tides. This is why this second objective of the present invention is particularly interesting for renewable energy recovery systems.

La illustre un mode de réalisation identique à celui de la dans lequel les valves d’admission 6’ et de refoulement 6’’ ont été remplacées par une valve trois voies 6’’’, mais le fonctionnement du système selon ce mode de réalisation reste identique avec les trois séquences dites « au repos », « première séquence » et « deuxième séquence » présentées précédemment.There illustrates an embodiment identical to that of the in which the inlet 6' and outlet 6'' valves have been replaced by a three-way valve 6''', but the operation of the system according to this embodiment remains identical with the three so-called "at rest" sequences, “first sequence” and “second sequence” presented previously.

La ajoute à la le fait que :

le circuit électronique d’extraction de charges 5 est relié à au moins un convertisseur de courant 22, d’un courant continu récupéré du générateur piézoélectrique 4’ en un courant alternatif susceptible d’alimenter le réseau électrique général ;
le circuit hydraulique 1 peut comprendre un ou plusieurs accumulateur(s) 24 permettant de stocker une réserve liquide pour alimenter ou réalimenter le circuit hydraulique 1, voire pour retirer une partir du fluide circulant dans ledit circuit 1. Un tel accumulateur 24 permet ainsi de gérer – outre la présence de la chambre contenant le liquide - la pression et le débit dans le circuit hydraulique 1 en jouant ou en réglant la quantité de liquide en circulation.
le circuit hydraulique 1 comporte au moins un dispositif de mesure de la pression dans le circuit 26 (capteur de pression) destiné à mesurer la pression dans la boucle PID ou pour contrôler ou réguler le couple de la pompe hydraulique 20, et de ce fait celui de la source d’énergie 21 alimentant la pompe 20 du circuit hydraulique 1.
la pompe 20 est reliée ou connectée à au moins une pâle 21 schématisant une source d’énergie renouvelable, ici de type éolienne, destinée à alimenter en énergie en particulier la pompe du circuit hydraulique.

There adds to the the fact that :

the electronic charge extraction circuit 5 is connected to at least one current converter 22, of a direct current recovered from the piezoelectric generator 4' into an alternating current capable of supplying the general electrical network;
the hydraulic circuit 1 may comprise one or more accumulators 24 making it possible to store a liquid reserve to supply or replenish the hydraulic circuit 1, or even to remove part of the fluid circulating in said circuit 1. Such an accumulator 24 thus makes it possible to manage – in addition to the presence of the chamber containing the liquid - the pressure and flow in the hydraulic circuit 1 by adjusting or adjusting the quantity of liquid in circulation.
the hydraulic circuit 1 comprises at least one device for measuring the pressure in the circuit 26 (pressure sensor) intended to measure the pressure in the PID loop or to control or regulate the torque of the hydraulic pump 20, and therefore that of the energy source 21 supplying the pump 20 of the hydraulic circuit 1.
the pump 20 is connected or connected to at least one blade 21 schematizing a renewable energy source, here of the wind type, intended to supply energy in particular to the pump of the hydraulic circuit.

Bien entendu, ce convertisseur de courant 22, cet accumulateur 24, ce dispositif de mesure de la pression dans le circuit 26 ainsi que la pale 21 bien qu’avantageux dans le cadre de la présente invention ne sont pas des éléments essentiels du système ou du procédé de génération d’énergie selon l’invention.Of course, this current converter 22, this accumulator 24, this device for measuring the pressure in the circuit 26 as well as the blade 21, although advantageous in the context of the present invention, are not essential elements of the system or the energy generation method according to the invention.

La est identique à la mais l’unique portion de circuit hydraulique 2 de la est remplacée par une pluralité de portions de circuit hydraulique 2 – en l’espèce cinq portions de circuit hydraulique 2 – chacune comportant un ensemble comportant une cavité hydraulique 3 logeant un pilier piézoélectrique 4’ avec une valve d’admission 6’ et une valve de refoulement 6’’. Ces cinq portions du circuit hydraulique 2 s’étendent en parallèle les unes par rapport aux autres à partir d’une section commune en amont et se rejoignent en une section unique en aval, ces sections communes amont et aval formant partie du circuit hydraulique 1.There is identical to the but the single portion of hydraulic circuit 2 of the is replaced by a plurality of portions of hydraulic circuit 2 – in this case five portions of hydraulic circuit 2 – each comprising an assembly comprising a hydraulic cavity 3 housing a piezoelectric pillar 4' with an inlet valve 6' and a pressure valve discharge 6''. These five portions of the hydraulic circuit 2 extend in parallel to each other from a common upstream section and join in a single downstream section, these common upstream and downstream sections forming part of the hydraulic circuit 1.

A partir de la section commune en amont, on considère par exemple un débit de cent (100) litres par minutes (l.min^-1). Dans ce cas, on peut considérer que chacune des cinq portions 2 parallèles présente un débit de 20 litres par minutes ou encore que certaines de ces portions 2 présentent un débit plus important que d’autres portions 2. Les piliers piézoélectriques 4’ de chacune de ces portions 2 sont reliés ou connectés à un même circuit électronique d’extraction de charges 5.From the common upstream section, we consider for example a flow rate of one hundred (100) liters per minute (l.min ^-1 ). In this case, we can consider that each of the five parallel portions 2 has a flow rate of 20 liters per minute or that some of these portions 2 have a greater flow rate than other portions 2. The piezoelectric pillars 4' of each of these portions 2 are linked or connected to the same electronic charge extraction circuit 5.

Dans un tel circuit hydraulique 1 avec une pluralité de portions 2 en parallèle, on peut accumuler les charges électriques de chaque pilier 4’ et on peut à nouveau optimiser la récupération de charges électriques en réglant la fréquence des séquences de pénétration-refoulement (ou 1^ère/2^èmeséquences) de chacune des portions 2 pour correspondre à la fréquence de résonnance du pilier piézoélectrique 4’ qui lui est associé. Ce réglage à la fréquence de résonnance se fait en commandant/contrôlant les ouvertures/fermetures des valves d’admission 6’ / refoulement 6’’ et/ou en réglant la raideur du pilier piézoélectrique 4’ ou de la membrane 4’’ et/ou en réglant le débit de liquide circulant dans la portion du circuit hydraulique 2 considéré.In such a hydraulic circuit 1 with a plurality of portions 2 in parallel, the electrical charges of each pillar 4' can be accumulated and the recovery of electrical charges can again be optimized by adjusting the frequency of the penetration-discharge sequences (or 1 ^1st / ^2nd sequences) of each of the portions 2 to correspond to the resonance frequency of the piezoelectric pillar 4' which is associated with it. This adjustment to the resonance frequency is done by controlling/controlling the opening/closing of the 6'inlet/6'' outlet valves and/or by adjusting the stiffness of the piezoelectric pillar 4' or the 4'' membrane and/or or by adjusting the flow rate of liquid circulating in the portion of the hydraulic circuit 2 considered.

Selon un aspect du système et le procédé selon l’invention, les caractéristiques suivantes sont possibles ou envisageables pour l’homme du métier :

la fréquence des séquences dite « première » ou « deuxième » ainsi que la fréquence du générateur piézoélectrique s’établit entre 10 Hertz (Hz) et 1000 Hz ;
le Débit dans le circuit hydraulique 1 et dans une portion dudit circuit 2 est compris entre 1 l.min^-1(litres par minute) et 10 000 l.min^-1;
la Pression du liquide dans le circuit hydraulique 1 et dans une portion dudit circuit 2 est comprise entre 5 et 500 bars, avantageusement comprise entre 200 et 500 bars ;
la Puissance Hydraulique est comprise entre 1 W (Watt) et 100 MW (Méga Watt), avantageusement entre 10 kW (Kilo Watt) et 10 MW. On rappelle ici que la Puissance est égale au Débit dans le circuit hydraulique fois la Pression du liquide dans ledit circuit (avec pour hypothèse une pression atmosphérique en aval de la cavité fluidique 3).

According to one aspect of the system and the method according to the invention, the following characteristics are possible or conceivable for those skilled in the art:

the frequency of the so-called “first” or “second” sequences as well as the frequency of the piezoelectric generator is between 10 Hertz (Hz) and 1000 Hz;
the flow rate in hydraulic circuit 1 and in a portion of said circuit 2 is between 1 l.min ^-1 (liters per minute) and 10,000 l.min ^-1 ;
the pressure of the liquid in the hydraulic circuit 1 and in a portion of said circuit 2 is between 5 and 500 bars, advantageously between 200 and 500 bars;
the Hydraulic Power is between 1 W (Watt) and 100 MW (Mega Watt), advantageously between 10 kW (Kilo Watt) and 10 MW. We recall here that the Power is equal to the Flow in the hydraulic circuit times the Pressure of the liquid in said circuit (assuming an atmospheric pressure downstream of the fluid cavity 3).

Les figures 7 et 8 illustrent un deuxième objet de la présente invention, énoncé brièvement précédemment.Figures 7 and 8 illustrate a second object of the present invention, briefly stated previously.

Ainsi, l’invention permet, grâce au générateur piézoélectrique 4, d’augmenter ou de réduire le volume de la cavité fluidique 3. Pour cela, il suffit d’appliquer deux tensions différentes – définissant les deux états du générateur piézoélectrique – au générateur piézoélectrique 4 de sorte que ce dernier 4 présente un premier état de contraction – par exemple celui représenté sur la – et un deuxième état de contraction – celui représenté sur la . Ces deux états de contraction reflètent une raideur ou un coefficient de raideur différents pour le générateur piézoélectrique 4.Thus, the invention makes it possible, thanks to the piezoelectric generator 4, to increase or reduce the volume of the fluid cavity 3. To do this, it is sufficient to apply two different voltages – defining the two states of the piezoelectric generator – to the piezoelectric generator 4 so that the latter 4 presents a first state of contraction – for example that represented on the – and a second state of contraction – the one represented on the . These two states of contraction reflect a different stiffness or stiffness coefficient for the piezoelectric generator 4.

On constate alors que, considérant le fait que ces deux états de contraction engendrent une hauteur ou une longueur du pilier piézoélectrique différente, il existe deux volumes différents dans la cavité fluidique 3. En l’espèce dans le premier état de contraction ( ), le volume de la cavité fluidique est défini par le volume V₀correspondant à une première distance de l’extrémité du pilier piézoélectrique 4’ de la section d’entrée de ladite cavité fluidique 3 tandis que dans le deuxième état de contraction ( ), le volume de la cavité fluidique 3 est défini par le volume V₀+ V₁de sorte que dans cette deuxième état, le volume de la cavité fluidique est plus important.We then see that, considering the fact that these two states of contraction generate a different height or length of the piezoelectric pillar, there exist two different volumes in the fluid cavity 3. In this case in the first state of contraction ( ), the volume of the fluidic cavity is defined by the volume V ₀ corresponding to a first distance from the end of the piezoelectric pillar 4' of the inlet section of said fluidic cavity 3 while in the second contraction state ( ), the volume of the fluidic cavity 3 is defined by the volume V ₀ + V ₁ so that in this second state, the volume of the fluidic cavity is greater.

Cette différence de volume de la cavité fluidique 3 a un effet direct sur le débit du liquide circulant dans le circuit hydraulique 1, 2, et donc sur la puissance de ce circuit hydraulique, et de ce fait sur le couple de la pompe 20, et par extension sur la résistance ou le couple de la source d’énergie renouvelable 21, en l’espèce sur la résistivité ou le couple résistif de la pâle d’une éolienne.This difference in volume of the fluid cavity 3 has a direct effect on the flow rate of the liquid circulating in the hydraulic circuit 1, 2, and therefore on the power of this hydraulic circuit, and therefore on the torque of the pump 20, and by extension on the resistance or the torque of the renewable energy source 21, in this case on the resistivity or the resistive torque of the blade of a wind turbine.

Un tel deuxième objectif de l’invention permet au système selon l’invention, et son procédé, de régler le couple de la source d’énergie 21 à laquelle le système est relié ou connecté. Comme mentionné précédemment, ceci est particulièrement souhaitable pour des installations utilisant une énergie renouvelable, par nature variable dans le temps soit de manière périodique (marées) soit de manière apériodique (vent, courant marins, houle).Such a second objective of the invention allows the system according to the invention, and its method, to adjust the torque of the energy source 21 to which the system is connected or connected. As mentioned previously, this is particularly desirable for installations using renewable energy, which are by nature variable over time either periodically (tides) or aperiodically (wind, sea currents, swell).

Ainsi, la présente invention peut être envisagée non pas pour récupérer de l’énergie électrique mais pour régler la puissance et/ou le couple de la ou des pompes 20 utilisés dans le circuit hydraulique 1, 2 et par extension de la source d’énergie 21 alimentant cette pompe 20. Bien entendu, on peut également prévoir de récupérer de l’énergie électrique tout en réalisant ce réglage du couple/puissance de la ou des pompes 20, et de la source d’énergie externe 21 alimentant cette ou ces pompes 20.Thus, the present invention can be envisaged not to recover electrical energy but to adjust the power and/or the torque of the pump(s) 20 used in the hydraulic circuit 1, 2 and by extension of the energy source. 21 powering this pump 20. Of course, it is also possible to recover electrical energy while carrying out this adjustment of the torque/power of the pump(s) 20, and of the external energy source 21 powering this pump(s). 20.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is quite obvious that it is in no way limited and that it includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the invention.

L’agencement des différents éléments et/ou moyens et/ou étapes de l’invention, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, ne doit pas être compris comme exigeant un tel agencement dans toutes les implémentations. En tout état de cause, on comprendra que diverses modifications peuvent être apportées à ces éléments et/ou moyens et/ou étapes, sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l’invention. En particulier :

le nombre de piliers 4’ ou de membranes piézoélectriques 4’’ utilisés peut varier et on peut utiliser dans un même système de génération d’électricité une ou plusieurs membranes 4’’ ainsi qu’un ou plusieurs piliers piézoélectriques 4’ disposés en parallèles, comme cela est visible sur la , ou en série ;
les caractéristiques des générateurs piézoélectriques 4 – par exemple le type de matériau utilisé pour les électrodes, nombre de céramiques ou encore les éléments de maintien - peuvent être différentes que celles décrits, pour l’un, plusieurs ou encore l’ensemble desdits générateurs 4 ;
le circuit composant le système d'extraction de charges 5 peut être différent d'un appareil à un autre ;
le système de génération d’électricité ou l’installation utilisant un tel système peut contenir ou non un système de stockage temporaire d’énergie ;
le liquide du circuit hydraulique 1, 2 peut éventuellement consister en tous type de liquide, voire de fluide, adapté pour permettre de réaliser une pression sur le générateur piézoélectrique 4.

The arrangement of the different elements and/or means and/or steps of the invention, in the embodiments described above, should not be understood as requiring such an arrangement in all implementations. In any case, it will be understood that various modifications can be made to these elements and/or means and/or steps, without departing from the spirit and scope of the invention. Especially :

the number of pillars 4' or piezoelectric membranes 4'' used can vary and one or more membranes 4'' as well as one or more piezoelectric pillars 4' arranged in parallel can be used in the same electricity generation system, as can be seen on the , or in series;
the characteristics of the piezoelectric generators 4 – for example the type of material used for the electrodes, number of ceramics or even the holding elements – may be different than those described, for one, several or even all of said generators 4;
the circuit making up the charge extraction system 5 may be different from one device to another;
the electricity generation system or the installation using such a system may or may not contain a temporary energy storage system;
the liquid of the hydraulic circuit 1, 2 can possibly consist of any type of liquid, or even of fluid, adapted to allow pressure to be created on the piezoelectric generator 4.

L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.The use of the verb “include”, “understand” or “include” and its conjugated forms does not exclude the presence of other elements or other steps than those set out in a claim.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.In the claims, any parenthetical reference sign shall not be construed as a limitation of the claim.

Claims

Electricity generation system comprising:

a hydraulic circuit (1) in which a liquid under pressure called hydraulic liquid circulates, a fluid cavity (3) arranged on at least a portion of the circuit (2), which cavity (3) houses a piezoelectric generator (4, 4', 4'') connected to an electronic charge extraction circuit (5) capable of recovering the electrical energy coming from the piezoelectric generator (4, 4', 4'') when it undergoes pressure or mechanical depression, which cavity (3) has an entry port and an exit port, and
means for managing the circulation of the liquid (6, 6', 6'', 6''') allowing the liquid circulating in the circuit portion (2) to enter the fluid cavity (3) via the port input to form the above mechanical pressure and to evacuate said liquid through the outlet port of said cavity (3), said means for managing the circulation of the liquid (6, 6', 6'', 6''') being controlled by a control unit.

Electricity generation system according to claim 1, in which the means for managing the circulation of the liquid (6, 6', 6'', 6''') consists of a mechanical or electromechanical element positioned at the port of the inlet and outlet port of the fluidic cavity (3).

Electricity generation system according to claim 1 or 2, in which the said management means (6, 6', 6'', 6''') consists of a three-way valve (6''').

Electricity generation system according to claim 1 or 2, in which the said management means (6, 6', 6'', 6''') consists of an inlet valve (6') arranged at the level of the inlet port and a discharge valve (6'') arranged at the outlet port, said valves (6', 6'') being alternately in the open and closed position to allow penetration and l evacuation of the liquid from the fluid cavity (3).

Electricity generation system according to any one of the preceding claims, in which the piezoelectric generator (4, 4', 4'') consists of a stack structure of piezoelectric elements (4') or of a piezoelectric membrane (4'').

Electricity generation system according to any one of the preceding claims, in which the control unit controls the penetration and evacuation of the liquid in the fluidic cavity (3) to obtain a frequency of penetration-evacuation of the liquid ranging from 'a quasi-static frequency up to the resonance frequency of the piezoelectric generator (4, 4', 4''), preferably at the resonance frequency of the piezoelectric generator (4, 4', 4'').

Electricity generation system according to any one of the preceding claims, comprising a plurality of circuit portions (2) for the circulation of the liquid arranged in parallel, each circuit portion (2) comprising a fluid cavity (3) housing a piezoelectric generator (4, 4', 4'') connected to an electronic charge extraction circuit (5) capable of recovering the electrical energy coming from the piezoelectric generator (4, 4', 4'') when it undergoes a pressure as well as a means for managing the circulation of the liquid (6, 6', 6'', 6''') allowing the liquid to enter the fluid cavity (3) to form the mechanical pressure and to evacuate said cavity (3), said means for managing the circulation of the liquid (6, 6', 6'', 6''') being controlled by a control unit, advantageously the above control unit.

Electricity generation system according to any one of the preceding claims, in which the liquid is pressurized by a pump (20) or cylinders powered by a renewable energy source (21), advantageously a wind source, a tidal source, a wave source, a hydroelectric source or a source using marine currents.

Electricity generation system according to any one of the preceding claims, in which the portion(s) of circuit (2) for the circulation of liquid comprise(s) a pressure sensor (26) measuring the liquid pressure in said portion(s) of circuit (2), advantageously said sensor being connected to said control unit.

Electricity generation system according to any one of the preceding claims, in which the fluid cavity (3) has a variable volume due to the contraction of the piezoelectric generator (4, 4', 4'') when the liquid enters the fluidic cavity (3) and the expansion of said piezoelectric generator (4, 4', 4'') when said liquid is evacuated from said cavity (3), the variation in the volume of said fluidic cavity (3) being adjustable.

System according to claim 10, in which the adjustment of the variation of the volume of the fluidic cavity (3) is carried out by adjusting the stiffness of the piezoelectric generator (4, 4’, 4’’).

System according to claim 10, in which the adjustment of the variation of the volume of the fluid cavity (3) is carried out by adjusting the frequency of penetration and evacuation of the liquid in said cavity (3).

Installation for the production of electricity from renewable energy, such as wind, wave, tides or hydraulic current, in which said installation comprises an electricity generation system according to any one of the preceding claims .

Process for generating electricity, characterized in that it comprises the following steps:

arranging a fluid cavity (3) on at least one portion of a hydraulic circuit (2) in which a liquid under pressure called hydraulic fluid circulates, which cavity (3) has an inlet port and an outlet port,
install a piezoelectric generator (4, 4', 4'') in the fluid cavity (3), which piezoelectric generator (4, 4', 4'') is connected to an electronic charge extraction circuit (5) capable to recover the electrical energy coming from the piezoelectric generator (4, 4', 4'') when it undergoes mechanical pressure,
manage the circulation of the liquid to authorize said liquid circulating in the circuit portion (2) to enter the fluid cavity (3) through the inlet port to form the above-mentioned mechanical pressure and to evacuate said liquid through the outlet port of said cavity (3).

Method according to claim 14, in which the penetration and evacuation of the liquid in the fluidic cavity (3) are controlled to obtain a penetration-evacuation frequency of the liquid ranging from a quasi-static frequency up to the resonance frequency of the piezoelectric generator (4, 4', 4''), preferably at the resonance frequency of the piezoelectric generator (4, 4', 4'').

Method according to one of claims 14 or 15, in which the fluid cavity (3) has a variable volume due to the contraction of the piezoelectric generator (4, 4', 4'') when the liquid enters the fluid cavity (3 ) and to the expansion of said piezoelectric generator (4, 4', 4'') when said liquid is evacuated from said cavity (3), said method comprising a step consisting of adjusting the variation of the volume of the fluidic cavity (3) in adjusting the stiffness of the piezoelectric generator (4, 4', 4'').

Method according to one of claims 14 or 15, in which the fluid cavity (3) has a variable volume due to the contraction of the piezoelectric generator (4, 4', 4'') when the liquid enters the fluid cavity (3 ) and to the expansion of said piezoelectric generator (4, 4', 4'') when said liquid is evacuated from said cavity (3), said method comprising a step consisting of adjusting the variation of the volume of the fluidic cavity (3) in regulating the frequency of penetration and evacuation of the liquid in said cavity (3).