WO2012080636A1 - Element de sol generateur d'energie electrique - Google Patents

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WO2012080636A1
WO2012080636A1 PCT/FR2011/052938 FR2011052938W WO2012080636A1 WO 2012080636 A1 WO2012080636 A1 WO 2012080636A1 FR 2011052938 W FR2011052938 W FR 2011052938W WO 2012080636 A1 WO2012080636 A1 WO 2012080636A1
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WO
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floor
piezoelectric
base
rigid
electrical
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Application number
PCT/FR2011/052938
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English (en)
Inventor
Ludovic Giraud
Original Assignee
Ludovic Giraud
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Application filed by Ludovic Giraud filed Critical Ludovic Giraud
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators

Definitions

  • the invention relates to the field of floor elements, especially for pedestrian floors. More particularly, the invention relates to soil elements capable of producing electrical energy in response to trampling or similar intermittent biasing.
  • WO-A-02054569 illustrates several physical concepts that can serve to achieve this goal.
  • the invention provides an electrical energy generating ground element comprising:
  • a piezoelectric energy generator disposed under the rigid floor, an actuator disposed under the rigid floor to support the rigid floor and take up a pressure force exerted on the rigid floor,
  • a force reduction device arranged under the rigid floor and coupling the actuating member to the piezoelectric energy generator to constrain the piezoelectric energy generator in a multiplied manner with respect to the pressure force exerted on the rigid floor
  • a base adapted to be placed on the ground and on which are arranged the piezoelectric energy generator, the actuating member and the force-reducing device, and
  • a force reduction device can be realized in many ways, for example by a lever effect, a gear mechanism, a cam mechanism, a hydraulic pressure mechanism, etc.
  • such a floor element may have one or more of the following characteristics.
  • the reduction factor of the force reduction device can be between 2 and 100, preferably between 5 and 20.
  • the actuating member is pivotally mounted about an axis
  • the force reduction device comprising a transmission member. pivoting integrally with the actuating member about the axis and having a lever arm shorter than the actuating member with respect to said axis.
  • the actuating member and the transmission member are articulated to a rigid support on which the piezoelectric energy generator is mounted.
  • the piezoelectric energy generator is arranged to receive a stress substantially parallel to the rigid floor.
  • a stress substantially parallel to the rigid floor Such an arrangement makes it possible to produce the floor element in a relatively compact manner.
  • the largest dimension of the piezoelectric energy generator typically corresponds to the direction in which it must be constrained to be effective. When this direction is horizontal, the space required under the floor to house the piezoelectric energy generator can be relatively small in height, for example less than 10 cm.
  • the actuating member comprises a contact member in sliding contact or rolling with a lower surface of the floor.
  • Such an arrangement is useful for accommodating particular kinematics of the actuating member, for example pivotal kinematics about a horizontal axis and / or for limiting an operating noise of the floor element.
  • the floor element further comprises a depression limiter disposed on the base to limit a depression of the floor under the effect of the pressure force.
  • a limiter may be a rigid wedge interfering with the floor or with the actuating member.
  • the driving stroke of the floor relative to a rest position is limited to a distance of between 1 and 10 mm, preferably between 3 and 7 mm.
  • the floor element further comprises a lifting limiter coupling the rigid floor to the base to limit lifting of the rigid floor relative to the base.
  • the rest position of the rigid floor corresponds to a stop position of the lifting limiter.
  • the rigid floor comprises a peripheral strip extending towards the base and cooperating slidably with a peripheral wall of the base.
  • a seal is arranged between the peripheral strip of the rigid floor and the peripheral wall of the base.
  • the actuating member is biased towards a rest position by the effect of the elastic stiffness of the piezoelectric generator.
  • the floor element comprises a plurality of piezoelectric generators and corresponding actuators whose stiffness equivalent to P against the depression of the floor is between 15 and 1500N / mm, preferably between 75 and 300 N / mm. These value ranges are particularly suitable for a pedestrian application, to ensure both a satisfactory user comfort for the walker user and a satisfactory energy efficiency for the operator of the floor element. Other stiffness ranges may also be considered depending on the characteristics of the application considered.
  • the floor element comprises a plurality of piezoelectric generators and corresponding actuating members distributed over substantially the entire floor surface so that a pressure force exerted on any point of the floor requires at least one of the actuating members.
  • the piezoelectric generators and the corresponding actuators may be distributed in various patterns, for example in a regular grid or in a plurality of star or other subsystems.
  • the ground element comprises electrical conductors connecting all the piezoelectric generators in parallel with the electrical output of the ground element.
  • Such conductors can be made in different ways, for example with sheathed electrical wire.
  • the electrical conductors comprise a metal film disposed on the base and to which is connected a negative pole of each of the piezoelectric generators, the electrical output of the ground element comprising a negative pole also connected to the metal film disposed on the base.
  • a piezoelectric energy generator designates a device that has at least one block of piezoelectric material connected to electrodes to create a potential difference between these electrodes in response to mechanical stress.
  • the piezoelectric energy generator comprises a stack of layers of piezoelectric material interposed with conductive electrodes. Many piezoelectric materials can be used for this purpose. In particular, ceramics Massive piezoelectric devices are an attractive solution in terms of efficiency and cost price, provided they produce sufficiently high stresses.
  • An idea underlying the invention is to construct an electrically generating ground element that combines attractive features, particularly in terms of cost, energy efficiency and / or ease of use.
  • Figure 1 is a schematic perspective representation of a floor element according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic planar representation of a lever reduction device that can be used in the floor element of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation in perspective of another lever reduction device that can be used in the floor element of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of the device of FIG. 3.
  • FIG. 5 is an exploded schematic perspective view of an embodiment of a piezoelectric energy generator that can be used in the floor element of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a basic structure that can be used in the floor element of FIG.
  • FIG. 7 is a view from above of the basic structure of FIG. 6.
  • Figures 8 and 9 are schematic cross-sectional representations of the floor element of Figure 1.
  • Figure 10 is a schematic top view of the floor element according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a functional schematic representation of an electrical system comprising an energy generating ground element.
  • ground element denotes a structure that can be placed horizontally on the ground to provide a surface that can be walked by an animated being, in particular a human being.
  • the floor element can be made with different geometries, in particular any geometry suitable for paving a flat surface.
  • the floor element is in the form of a box 10 of flattened parallelepipedal overall shape.
  • Such a floor element can be integrated into the floor of a building or floor covering of an outdoor location, alone or juxtaposed with other floor elements to cover a larger area.
  • the energy generating box 10 comprises a base structure 1 of rectangular section shape whose lower surface is intended to rest horizontally on the floor of the place of use and a cover structure 2 disposed at above the basic structure 1 so as to slide and / or tilt vertically relative thereto.
  • the cover structure 2 comprises a rigid floor wall 3 and a peripheral strip 4 extending towards the base structure 1 so as to externally overlap a peripheral wall 5 of the base structure 1.
  • the outer surface of the floor wall 3 may be coated with a non-slip coating adapted to the practice of walking.
  • each piezoelectric energy generator In the casing 10, between the base structure 1 and the cover structure 2 are one or more piezoelectric energy generators, one or more actuating members supporting the floor wall 3 to take up the pressure forces exerted on it. and one or more force reduction devices each coupling the one or more actuating members to the one or more piezoelectric energy generators.
  • These elements not visible in FIG. 1 are completed by an internal electrical circuit that electrically connects each piezoelectric energy generator to an electrical output, here constituted by an electric cable 6, for transferring the generated electricity to the outside.
  • the electrical output could also consist of an electrical connector mounted on the base structure 1 or the cover structure 2.
  • the subsystem 20 comprises a support bracket 11 disposed on a bottom wall 9 of the base structure 1
  • the support bracket 11 carries a piezoelectric generator 13 of the type capable of producing an electrical voltage in response to a compressive stress exerted between its end surfaces 14 and 15.
  • the piezoelectric generator 13 is held horizontally in abutment between an element 16, for example a screw fixed to the yoke 11, and a transmission arm 17 of length i belonging to a pivoting lever 21.
  • the lever 21 is pivotally mounted about a horizontal axis 19 with respect to P yoke 11 and comprises an actuating arm 18 extending substantially perpendicularly to the transmission arm 17 and having a length L greater than i.
  • the floor wall 3 is supported on the end of the actuating arm 18 so as to transmit a pressure force f, resulting from the weight of the cover structure 2 and the weight of any body disposed on the floor wall 3.
  • the compressive force F exerted on the piezoelectric generator 13 in response to the force f is
  • R denotes the multiplier coefficient of the lever 21.
  • a compression force F varying intermittently over a wide range of amplitude can be exerted on the generator 13 in response to the passage of pedestrians on the floor wall 3, so as to produce electrical energy.
  • the electrical circuit for collecting this energy is not shown in FIG.
  • the coefficient R is chosen by a corresponding dimensioning of the lever 21.
  • the generator 13 consists of two cylindrical piezoelectric ceramic rods having approximately 6 mm in diameter arranged end to end, each being approximately 15 mm in length and being coated a silver electrode on both ends.
  • the coefficient R in this case is of the order of 10 for a pedestrian application, so as to exert a force F of about 800kg in response to the passage of a person of about 80kg.
  • FIGS 3 and 4 illustrate another subsystem 30 operating according to a similar principle. Elements identical or similar to those in Figure 2 bear the same reference number.
  • the lever 21 is here formed of a set of two parallel arms 18 interconnected at one end by an axle rod 19 with a triangular section and at the other end by a support plate 26.
  • contact pad 27 is mounted on the plate 26 to come into sliding contact with a lower surface of the floor wall 3.
  • the stirrup 11 here comprises a rectangular frame formed of a lower plate 23, an upper plate 22, an end plate 24 perpendicular to them and two parallel lateral uprights 25 located at the other end of the plates 22 and 23 relative to each other.
  • the lever 21 is hinged to the stirrup 11 by means of two rectangular notches 28 formed at mid-height of the uprights 25 and in which is engaged the shaft rod 19.
  • the fastening screw 16 is screwed through the wall 24 and maintains the piezoelectric generator 13 resting between it and an edge 17 of the shaft rod 19 which is turned towards the inside of the stirrup 11.
  • An opposite edge 29 of the shaft rod 19 bears against the bottom of the notches 28 and forms a pivot axis for the lever 21 relative to the stirrup 11.
  • the rod 19 being in the round, its pivoting changes the distance projected on the horizontal axis between the two edges 17 and 29, which allows to exert the compression force F on the piezoelectric generator 13 by pivoting the lever 21.
  • the rod 19 is shown in solid lines in a rest position and shown in broken lines in a position resulting from a pivoting of the lever 21 downwards.
  • This subsystem 30 can be manufactured at a relatively low cost, the lever 21 and the stirrup 11 being for example of stamped sheet metal and the shaft rod 19 made of sintered steel.
  • the electricity generator 40 comprises a protection tube 41 made of insulating material, for example plastic, inside which is housed a stack of pellets of piezoelectric ceramic 42 alternated with conductive electrodes 43 and 44. Two plugs of rigid material 48 and 49 close the ends of the tube 41.
  • the tube has two longitudinal notches 47 diametrically opposed to let out connecting electrodes 43 and 44.
  • the electrodes 44 of odd rank in the stack are connected to a first electrical terminal 45 of the generator and the electrodes 43 of even rank to a second electrical terminal 46.
  • the generator electricity 40 produces a transient voltage between terminals 45 and 46, for example of the order of 0.1 to 10 kV, in response to an axial compressive force.
  • a piezoelectric pellet 42 may have a thickness of the order of 1 to 4 mm. The pellets 42 are preferably provided in sufficient number to obtain a cumulative length of the stack of the order of 20 to 40mm.
  • Subsystems such as subsystems 20 and 30 can be arranged in any number on the base structure 1 to support the floor wall 3 on the levers 21.
  • the piezoelectric materials having a high elastic stiffness it is possible but no need to install an additional return spring to return the lever 21 to its raised position.
  • this elastic return can be obtained by the sole effect of the stiffness of the piezoelectric generator 13.
  • the number and the arrangement of the subsystems in a floor element can be chosen according to the shape and size of the box 10. Preferably this arrangement must ensure that any support on the floor wall 3 requires at least one generator energy.
  • FIG 6 there is described an exemplary embodiment of the base structure 1 employing 50 subsystems 50 arranged in the form of four stars 55 having five subsystems 50 each.
  • the subsystem 50 is similar to the subsystem 30, except for the replacement of the contact pad 27 by a contact roller 51.
  • the contact roller 51 is pivotally mounted on the lever 21 and has an axis parallel to the axis of contact. pivoting of the lever 21 relative to the yoke 11. Thus the roller 51 can roll on the lower surface of the floor wall 3 when the lever 21 is lowered under the pressure force f.
  • the star arrangement of subsystems 50 has several advantages:
  • the screw 53 can be made to simultaneously serve as a lifting limiter, as will be described below.
  • FIG. 7 is a view from above showing an embodiment of the internal electrical circuit of the energy generating box 10.
  • the negative terminals of the generators of electricity are each time connected to the corresponding support bracket 11, which is made of conductive metal.
  • a metal film 57 is disposed on the bottom wall 9, for example with a cross-shaped cut, to connect together all the support brackets 11 so as to form the electrical mass of the box.
  • An electrical wire 58 connects the film 57 to the ground terminal 59 of the electrical output 6 of the box.
  • the positive terminal 60 of this output is connected by four electrical wires 61 connected in parallel to the four stars 55. At a star 55, the wire 61 is connected in parallel to the positive terminal of each of the electricity generators by a respective collector wire 62.
  • the energy generating box 10 is disposed in a place where it is likely to be trampled by passersby.
  • the response of the box 10 is relatively isotropic, that is to say independent of the direction of movement of the pedestrian.
  • Other provisions of the subsystems may also guarantee this isotropic.
  • subsystems may be arranged regularly in a square mesh.
  • the resulting stiffness of the subsystems disposed in the box is adjusted to cause a travel of the order of 5 mm under the weight of an adult.
  • the total stiffness may be of the order of 75 to 300 N / mm, preferably around 150 N / mm. This total stiffness is represented symbolically by a spring 65 in FIG. 9. For an arrangement of 20 subsystems as represented in FIGS. 6 and 7, this therefore amounts to a stiffness of approximately 8 N / mm for a subsystem 50.
  • FIG. 9 also schematically shows the arrangement of a seal 66 between the peripheral strip 4 of the cover structure 2 and the peripheral wall 5 of the base structure 1.
  • FIGS 8 and 9 also show limiting wedges 68 and lifting limiters 69 whose role will now be described.
  • the lift limiter 69 is a mechanical device which limits the upward movement of the cover structure 2 relative to the base structure 1, to ensure its stability and prevent jamming.
  • the lifting limiter 69 can be made in the following manner: a threaded bolt 70 fixed to the bottom wall 9 of the base structure 1 extends over the height of the casing to engage in a hole 75 of the floor wall 3 having a narrow stage 71 and a wider stage 72, also called countersink, connected by a shoulder 73.
  • a nut 74 is fixed to the end of the stud 70 in the stage 72 of the bore 75 and limits the lifting of the floor wall 3 by bearing against P shoulder 73.
  • the lifting limiter may coincide with the center of a star 55, the pin 70 then carrying in addition a nut 153 for clamping the plate 52 against the stirrups of the subsystems.
  • the lifting limiter 69 is preferably adjusted so as to slightly preload the floor wall 3 against the levers 21 in a state of rest of the box, in the absence of any load on the floor wall 3. This state of rest is shown in solid lines in Figure 8. Thus, no play or undesirable operation noise is likely to occur in this position.
  • the lift limiter 69 allows the cover structure 1 to lower under a load from this rest position, by pivoting the levers 21. For the comfort of operation of the housing, it is preferable that the lowering stroke of the cover structure 1 is limited.
  • the limiting shims 68 are provided for this purpose.
  • the limiting wedges can be made simply by means of rigid blocks fixed to the bottom wall 9 at the edges of the box.
  • the sizing of the shims 68 is provided to place the upper surface of the shim 68 at a controlled distance 80 from the lower surface of the floor wall 3 in the rest position.
  • the distance 80 represents the maximum driving distance and can be for example about 5mm.
  • the maximum depression position of the floor wall 3 in response to a load exerted on its right edge is shown in broken lines.
  • the floor wall 3 must be rigid enough to distribute the load each time on several levers, regardless of its point of application, so as to effectively solicit the levers 21 before reaching a stop 68
  • no substantial operating noise is produced during contact between the floor wall 3 and a shim 68 under ordinary loads.
  • Figure 10 shows a possible positioning of the limiting shims 68 and lifting limiters 69 in the case of a square box.
  • the size of such a box can be about 70cm side for a height of about 6cm.
  • An electrical system 90 comprises a floor element 91 whose electrical output is connected to a current treatment device 92, itself connected to a storage or consumption device 93.
  • the electrical energy produced by the ground element under the action of intermittent pressure forces resulting from the passage of pedestrians initially has the form of electrical impulses 96 at high or very high voltage, for example between 10V and 10kV. Such pulses are not necessarily usable for a current application.
  • the current processing device 92 transforms this pulse current into a more usable form.
  • the current processing device 92 comprises, for example, three elements: a voltage rectifier for producing a rectified voltage, an electronic device adapted to transform the pulses into DC voltage and a step-down transformer for producing a DC voltage that is useful in common applications, for example at 12V or 24V. These three elements can be integrated from various ways.
  • the treated current 97 is then transmitted to an electrical storage device 93, to an energy consuming device, for example lighting, or injected into an electricity distribution network.
  • some of the functions of the devices 92 and 93 could be installed in the floor element 91.
  • Valuable energy is thus obtained by the simple passage of pedestrians on the energy generating box without any fatigue or additional discomfort for them. It has been determined that the passage over an energy generating box as described above, with a driving stroke of about 5 mm, could produce in the user a sensation similar to walking on a carpet or a carpet. carpet.

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Abstract

Un élément de sol générateur d'énergie électrique (10) comporte: un plancher rigide, (3) un générateur d'énergie piézoélectrique disposé sous le plancher rigide, un organe d'actionnement disposé sous le plancher rigide pour supporter le plancher rigide et reprendre un effort de pression exercé sur le plancher rigide, un dispositif démultiplicateur d'effort agencé sous le plancher rigide et couplant l'organe d'actionnement au générateur d'énergie piézoélectrique pour contraindre le générateur d'énergie piézoélectrique de manière démultipliée par rapport à l'effort de pression exercé sur le plancher rigide, une base(1) apte à être disposée au sol et sur laquelle sont agencés le générateur d'énergie piézoélectrique, l'organe d'actionnement supportant le plancher rigide et le dispositif démultiplicateur d'effort et une sortie électrique (6) pour collecter l'énergie électrique générée par le générateur d'énergie piézoélectrique en réponse à l'effort de pression.

Description

ELEMENT DE SOL GENERATEUR D'ENERGIE ELECTRIQUE
L'invention se rapporte au domaine des éléments de sol, notamment pour des sols piétonniers. Plus particulièrement, l'invention se rapporte aux éléments de sol capables de produire de l'énergie électrique en réponse au piétinement ou à une sollicitation intermittente analogue.
La raréfaction et le renchérissement des sources d'énergie fossiles et la prise de conscience de leur impact négatif sur l'environnement rendent plus attractive et plus urgente la recherche de sources d'énergie alternatives. Divers gestes de la vie quotidienne mettent en jeu de l'énergie qui est largement inexploitée. Des tentatives ont été faites pour produire de l'électricité à partir notamment des déplacements à pied. Par exemple, WO-A-02054569 illustre plusieurs concepts physiques pouvant servir à atteindre ce but.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit un élément de sol générateur d'énergie électrique comportant :
un plancher rigide,
un générateur d'énergie piézoélectrique disposé sous le plancher rigide, un organe d'actionnement disposé sous le plancher rigide pour supporter le plancher rigide et reprendre un effort de pression exercé sur le plancher rigide,
un dispositif démultiplicateur d'effort agencé sous le plancher rigide et couplant l'organe d'actionnement au générateur d'énergie piézoélectrique pour contraindre le générateur d'énergie piézoélectrique de manière démultipliée par rapport à l'effort de pression exercé sur le plancher rigide,
une base apte à être disposée au sol et sur laquelle sont agencés le générateur d'énergie piézoélectrique, l'organe d'actionnement et le dispositif démultiplicateur d'effort, et
une sortie électrique pour collecter l'énergie électrique générée par le générateur d'énergie piézoélectrique en réponse à l'effort de pression.
Un dispositif démultiplicateur d'effort peut être réalisé de nombreuses manières, par exemple par un effet de levier, un mécanisme à engrenage, un mécanisme à came, un mécanisme à pression hydraulique, etc.
Selon des modes de réalisation avantageux, un tel élément de sol peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon des modes de réalisation, le facteur de démultiplication du dispositif démultiplicateur d'effort peut être compris entre 2 et 100, de préférence entre 5 et 20.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'actionnement est monté pivotant autour d'un axe, le dispositif démultiplicateur d'effort comportant un organe de transmission pivotant solidairement avec l'organe d'actionnement autour de l'axe et présentant un bras de levier plus court que l'organe d'actionnement par rapport audit axe.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'actionnement et l'organe de transmission sont articulés à un support rigide sur lequel le générateur d'énergie piézoélectrique est monté.
Selon un mode de réalisation, le générateur d'énergie piézoélectrique est disposé de manière à recevoir une contrainte sensiblement parallèle au plancher rigide. Une telle disposition permet de réaliser l'élément de sol de manière relativement compacte. En effet, la dimension la plus grande du générateur d'énergie piézoélectrique correspond typiquement à la direction selon laquelle il doit être contraint pour être efficace. Lorsque cette direction est horizontale, l'espace requis sous le plancher pour loger le générateur d'énergie piézoélectrique peut donc être relativement petit dans sa hauteur, par exemple inférieur à 10 cm.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'actionnement comporte un organe de contact en contact glissant ou roulant avec une surface inférieure du plancher. Une telle disposition est utile pour accommoder des cinématiques particulières de l'organe d'actionnement, par exemple une cinématique de pivotement autour d'un axe horizontal et/ou pour limiter un bruit de fonctionnement de l'élément de sol.
Selon un mode de réalisation, l'élément de sol comporte en outre un limiteur d'enfoncement disposé sur la base pour limiter un enfoncement du plancher sous l'effet de l'effort de pression. Un tel limiteur peut être une cale rigide interférant avec le plancher ou avec l'organe d'actionnement.
Selon un mode de réalisation, la course d'enfoncement du plancher par rapport à une position de repos est limitée à une distance comprise entre 1 et 10 mm, de préférence comprise entre 3 et 7 mm.
Selon un mode de réalisation, l'élément de sol comporte en outre un limiteur de soulèvement accouplant le plancher rigide à la base pour limiter un soulèvement du plancher rigide par rapport à la base.
Selon un mode de réalisation, la position de repos du plancher rigide correspond à une position de butée du limiteur de soulèvement.
Selon un mode de réalisation, le plancher rigide comporte un bandeau périphérique s'étendant vers la base et coopérant de manière coulissante avec une paroi périphérique de la base. Un tel agencement permet d'améliorer le guidage du plancher selon une direction sensiblement perpendiculaire à sa surface. Selon un mode de réalisation, un joint d'étanchéité est agencé entre le bandeau périphérique du plancher rigide et la paroi périphérique de la base.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'actionnement est rappelé vers une position de repos par l'effet de la raideur élastique du générateur piézoélectrique.
Selon un mode de réalisation, l'élément de sol comporte une pluralité de générateurs piézoélectriques et d'organes d'actionnement correspondants dont la raideur équivalente à P encontre de l'enfoncement du plancher est comprise entre 15 et 1500N/mm, de préférence entre 75 et 300 N/mm. Ces plages de valeur sont particulièrement adaptées à une application piétonne, pour assurer à la fois un confort d'utilisation satisfaisant pour l'utilisateur marcheur et une efficacité énergétique satisfaisante pour l'exploitant de l'élément de sol. D'autres plages de raideur peuvent aussi être envisagées en fonction des caractéristiques de l'application considérée.
Selon un mode de réalisation, l'élément de sol comporte une pluralité de générateurs piézoélectriques et d'organes d'actionnement correspondants distribués sous sensiblement toute la surface du plancher de manière qu'un effort de pression exercé sur tout point du plancher sollicite au moins un des organes d'actionnement. Les générateurs piézoélectriques et les organes d'actionnement correspondants peuvent être distribués selon divers motifs, par exemple selon un quadrillage régulier ou selon une pluralité de sous- systèmes en étoile ou autres.
Selon un mode de réalisation, l'élément de sol comporte des conducteurs électriques reliant tous les générateurs piézoélectriques en parallèle à la sortie électrique de l'élément de sol. De tels conducteurs peuvent être réalisés de différentes manières, par exemple avec du fil électrique gainé.
Selon un mode de réalisation, les conducteurs électriques comportent un film métallique disposé sur la base et auquel est relié un pôle négatif de chacun des générateurs piézoélectriques, la sortie électrique de l'élément de sol comportant un pôle négatif également relié au film métallique disposé sur la base. Cette disposition est une manière simple de réaliser le branchement électrique des générateurs en limitant les câbles.
Un générateur d'énergie piézoélectrique désigne un dispositif qui comporte au moins un bloc de matière piézoélectrique relié à des électrodes pour créer une différence de potentiel entre ces électrodes en réponse à une sollicitation mécanique. Selon un mode de réalisation, le générateur d'énergie piézoélectrique comporte un empilement de couches de matière piézoélectrique intercalées avec des électrodes conductrices. De nombreuses matières piézoélectriques peuvent être employées dans ce but. En particulier, les céramiques piézoélectriques massives constituent une solution attrayante en termes d'efficacité et de prix de revient, à condition de produire des contraintes suffisamment élevées.
Une idée à la base de l'invention est de construire un élément de sol générateur d'électricité qui allie des caractéristiques attrayantes, notamment en termes de prix de revient, d'efficacité énergétique et/ou de confort d'utilisation. Certains aspects de l'invention partent du constat que le poids d'un piéton n'est généralement pas suffisant pour solliciter de manière efficace un générateur d'énergie piézoélectrique, en particulier à base de céramique massive ou multicouche.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
• La figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un élément de sol selon un mode de réalisation.
· La figure 2 est une représentation schématique plane d'un dispositif démultiplicateur à levier pouvant être utilisé dans l'élément de sol de la figure 1.
• La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un autre dispositif démultiplicateur à levier pouvant être utilisé dans l'élément de sol de la figure 1.
• La figure 4 est une vue schématique en coupe du dispositif de la figure 3.
· La figure 5 est une vue schématique en perspective éclatée d'un mode de réalisation d'un générateur d'énergie piézoélectrique pouvant être utilisé dans l'élément de sol de la figure 1.
• La figure 6 est une vue schématique en perspective d'une structure de base pouvant être utilisée dans l'élément de sol de la figure 1.
· La figure 7 est une vue de dessus de la structure de base de la figure 6.
• Les figures 8 et 9 sont des représentations schématiques en coupe transversale de l'élément de sol de la figure 1.
• La figure 10 est une vue schématique de dessus de l'élément de sol selon un autre mode de réalisation.
· La figure 11 est une représentation schématique fonctionnelle d'un système électrique comportant un élément de sol générateur d'énergie.
On désigne ci-dessous par élément de sol une structure apte à être disposée horizontalement sur le sol pour offrir une surface apte à être foulée par un être animé, notamment un être humain. L'élément de sol peut être réalisé avec différentes géométries, notamment toute géométrie adaptée à réaliser un pavage d'une surface plane. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'élément de sol se présente comme un caisson 10 de forme globale parallélépipédique aplatie. Un tel élément de sol peut être intégré dans le plancher d'un bâtiment ou le revêtement de sol d'un lieu extérieur, isolément ou juxtaposé à d'autres éléments de sol pour couvrir une superficie plus importante.
En référence à la figure 1, le caisson générateur d'énergie 10 comporte une structure de base 1 de forme en section rectangulaire dont la surface inférieure est destinée à reposer horizontalement sur le sol du lieu d'utilisation et une structure de couvercle 2 disposée au-dessus de la structure de base 1 de manière à pouvoir coulisser et/ou basculer verticalement par rapport à celle-ci. La structure de couvercle 2 comporte une paroi de plancher rigide 3 et un bandeau périphérique 4 s'étendant vers la structure de base 1 de manière à chevaucher extérieurement une paroi périphérique 5 de la structure de base 1.
La surface extérieure de la paroi de plancher 3 peut être revêtue d'un revêtement antidérapant adapté à la pratique de la marche.
Dans le caisson 10, entre la structure de base 1 et la structure de couvercle 2 se trouvent un ou plusieurs générateurs d'énergie piézoélectriques, un ou plusieurs organes d'actionnement supportant la paroi de plancher 3 pour reprendre les efforts de pression exercés sur elle et un ou plusieurs dispositifs démultiplicateurs d'effort couplant à chaque fois le ou un des organes d'actionnement à le ou un des générateurs d'énergie piézoélectriques. Ces éléments non visibles sur la figure 1 sont complétés par un circuit électrique interne qui relie électriquement chaque générateur d'énergie piézoélectrique à une sortie électrique, constituée ici d'un câble électrique 6, servant à transférer l'électricité générée vers l'extérieur. La sortie électrique pourrait aussi être constituée d'un connecteur électrique monté sur la structure de base 1 ou la structure de couvercle 2.
En référence à la figure 2, on décrit un premier exemple d'un sous-système pouvant être agencé dans le caisson 10. Le sous-système 20 comporte un étrier de support 11 disposé sur une paroi de fond 9 de la structure de base 1. L' étrier de support 11 porte un générateur piézoélectrique 13 du type capable de produire une tension électrique en réponse à une contrainte de compression exercée entre ses surfaces d'extrémité 14 et 15. Le générateur piézoélectrique 13 est maintenu horizontalement en appui entre un élément de fixation 16, par exemple une vis fixée à Γ étrier 11, et un bras de transmission 17 de longueur i appartenant à un levier pivotant 21. Le levier 21 est monté pivotant autour d'un axe horizontal 19 par rapport à P étrier 11 et comporte un bras d'actionnement 18 s'étendant sensiblement perpendiculairement au bras de transmission 17 et présentant une longueur L supérieure à i. En service, la paroi de plancher 3 prend appui sur l'extrémité du bras d'actionnement 18 de manière à lui transmettre un effort de pression f, résultant du poids propre de la structure de couvercle 2 et du poids de tout corps disposé sur la paroi de plancher 3. La force de compression F exercée sur le générateur piézoélectrique 13 en réponse à l'effort f est
F=R.f,
où R désigne le coefficient démultiplicateur du levier 21. En vertu du principe de conservation du moment, on a sensiblement :
R=L/£.
Ainsi, une force de compression F variant de manière intermittente dans une grande plage d'amplitude peut être exercée sur la générateur 13 en réponse au passage de piétons sur la paroi de plancher 3, de manière à produire de l'énergie électrique. Le circuit électrique permettant de collecter cette énergie n'est pas représenté sur la figure 2.
Le coefficient R est choisi par un dimensionnement correspondant du levier 21. Dans un exemple de réalisation, le générateur 13 est constitué de deux barreaux cylindriques de céramique piézoélectrique ayant environ 6mm de diamètre disposés bout à bout, Chacun faisant environl5 mm de longueur et étant revêtu d'une électrode d'argent sur ses deux extrémités. Le coefficient R dans ce cas est de l'ordre de 10 pour une application piétonne, de manière à exercer un effort F d'environ 800kg en réponse au passage d'une personne d'environ 80kg.
Les figures 3 et 4 illustrent un autre sous-système 30 fonctionnant selon un principe similaire. Les éléments identiques ou similaires à ceux de la figure 2 portent le même chiffre de référence.
Le levier 21 est ici formé d'un ensemble de deux bras parallèles 18 liés entre eux, à une première extrémité, par une tige d'axe 19 à section triangulaire et, à l'autre extrémité, par un plateau de support 26. Un patin de contact 27 est monté sur le plateau 26 pour venir en contact glissant avec une surface inférieure de la paroi de plancher 3.
L'étrier 11 comporte ici un cadre rectangulaire formé d'un plaque inférieure 23, une plaque supérieure 22, une plaque de bout 24 perpendiculaire à celles-ci et deux montants latéraux 25parallèles situés à l'autre bout des plaques 22 et 23 par rapport à la plaque 24. Le levier 21 est articulé à l'étrier 11 par le moyen de deux encoches rectangulaires 28 ménagées à mi-hauteur des montants 25 et dans lesquelles est engagée la tige d'axe 19. La vis de fixation 16 est vissée à travers la paroi 24 et maintient le générateur piézoélectrique 13 en appui entre elle et une arête 17 de la tige d'axe 19 qui est tournée vers l'intérieur de l'étrier 11. Une arête opposée 29 de la tige d'axe 19 est en appui contre le fond des encoches 28 et forme un axe de pivotement pour le levier 21 par rapport à l'étrier 11. La tige 19 n'étant par ronde, son pivotement modifie la distance projetée sur l'axe horizontal entre les deux arêtes 17 et 29, ce qui permet d'exercer la force de compression F sur le générateur piézoélectrique 13 par pivotement du levier 21. Sur le détail agrandi de la figure 4, la tige 19 est représentée en trait continu dans une position de repos et représentée en trait interrompu dans une position résultant d'un pivotement du levier 21 vers le bas.
Ce sous-système 30 peut être fabriqué à un coût assez modique, le levier 21 et l'étrier 11 étant par exemple en tôle emboutie et la tige d'axe 19 en acier fritte.
En référence à la figure 5, on décrit maintenant un autre exemple de générateur piézoélectrique pouvant être utilisé dans les sous-systèmes 20 et 30. Le générateur d'électricité 40 comporte un tube de protection 41 en matière isolante, par exemple en plastique, à l'intérieur duquel est logé un empilement de pastilles de céramique piézoélectrique 42 alternées avec des électrodes conductrices 43 et 44. Deux bouchons en matière rigide 48 et 49 ferment les extrémités du tube 41. Le tube comporte deux encoches longitudinales 47 diamétralement opposées pour laisser sortir des pattes de liaison des électrodes 43 et 44. Les électrodes 44 de rang impair dans l'empilement sont reliées à une première borne électrique 45 du générateur et les électrodes 43 de rang pair à une deuxième borne électrique 46. En service, le générateur d'électricité 40 produit une tension transitoire entre les bornes 45 et 46, par exemple de l'ordre de 0,1 à lOkV, en réponse à un effort de compression axial. Selon une réalisation particulière, une pastille piézoélectrique 42 peut avoir une épaisseur de l'ordre de 1 à 4 mm. Les pastilles 42 sont préférablement prévues en nombre suffisant pour obtenir une longueur cumulée de l'empilement de l'ordre de 20 à 40mm.
Des sous-systèmes tels que les sous-systèmes 20 et 30 peuvent être disposés en nombre quelconque sur la structure de base 1 pour supporter la paroi de plancher 3 sur les leviers 21. Les matériaux piézoélectriques présentant une raideur élastique élevée, il est possible mais non nécessaire d'installer un ressort de rappel supplémentaire pour rappeler le levier 21 vers sa position relevée. De préférence, par mesure d'économie, ce rappel élastique peut être obtenu par l'unique effet de la raideur du générateur piézoélectrique 13.
Le nombre et la disposition des sous-systèmes dans un élément de sol peuvent être choisis en fonction de la forme et de la dimension du caisson 10. De préférence cette disposition doit assurer que tout appui sur la paroi de plancher 3 sollicite au moins un générateur d'énergie. En référence à la figure 6, on décrit un exemple de réalisation de la structure de base 1 employant des sous-systèmes 50 au nombre de 20 disposés sous la forme de quatre étoiles 55 comportant cinq sous-systèmes 50 chacune. Le sous-système 50 est similaire au sous-système 30, hormis le remplacement du patin de contact 27 par un rouleau de contact 51. Le rouleau de contact 51 est monté pivotant sur le levier 21 et présente un axe parallèle à l'axe de pivotement du levier 21 par rapport à l'étrier 11. Ainsi le rouleau 51 peut rouler sur la surface inférieure de la paroi de plancher 3 lorsque le levier 21 s'abaisse sous l'effort de pression f.
La disposition en étoiles des sous-systèmes 50 présente plusieurs avantages :
- Répartir les sous-systèmes relativement régulièrement sous toute la paroi de plancher 3
Limiter les pièces de fixation utilisées pour cela, puisque le disque de fixation 52 permet d'attacher cinq sous-systèmes 50, voire plus, au moyen d'une unique vis de fixation centrale 53 liant le disque de fixation 52 à la paroi de fond 9.
En outre, la vis 53 peut être réalisée de manière à servir simultanément de limiteur de soulèvement, comme il sera décrit plus bas.
D'autres aspects de la structure de base 1 apparaissent sur la figure 7, qui est une vue de dessus montrant un mode de réalisation du circuit électrique interne du caisson générateur d'énergie 10. Dans ce mode de réalisation, les bornes négatives des générateurs d'électricité sont à chaque fois reliées à l'étrier de support 11 correspondant, qui est réalisé en métal conducteur. De plus, un film métallique 57 est disposé sur la paroi de fond 9, par exemple avec une découpe en forme de croix, pour relier entre eux tous les étriers de support 11 de manière à former la masse électrique du caisson. Un fil électrique 58 relie le film 57 à la borne de masse 59 de la sortie électrique 6 du caisson. La borne positive 60 de cette sortie est reliée par quatre fils électriques 61 branchés en parallèle aux quatre étoiles 55. Au niveau d'une étoile 55, le fil 61 est relié en parallèle à la borne positive de chacun des générateurs d'électricité par un fil collecteur respectif 62.
En service, le caisson générateur d'énergie 10 est disposé dans un lieu où il est susceptible d'être piétiné par des passants. Avec la disposition des figures 6 et 7, la réponse du caisson 10 est relativement isotrope, c'est-à-dire indépendante de la direction de déplacement du piéton. D'autres dispositions des sous-systèmes peuvent aussi garantir cette isotropie. Par exemple, des sous-systèmes peuvent être disposés régulièrement selon un maillage carré.
Dans un exemple de réalisation, la raideur résultante des sous-systèmes disposés dans le caisson est réglée pour provoquer un débattement de l'ordre de 5mm sous le poids d'un adulte. Pour cela, dans un caisson dimensionné de manière à recevoir statistiquement une seule personne à la fois, la raideur totale peut être de l'ordre de 75 à 300 N/mm, de préférence autour de 150N/mm. Cette raideur totale est représentée symboliquement par un ressort 65 sur la figure 9. Pour un agencement de 20 sous-systèmes tel que représenté sur les figures 6 et 7, cela revient donc à une raideur d'environ 8N/mm pour un sous-système 50.
La figure 9 montre aussi schématiquement l'agencement d'un joint d'étanchéité 66 entre le bandeau périphérique 4 de la structure de couvercle 2 et la paroi périphérique 5 de la structure de base 1.
Les figures 8 et 9 font aussi apparaître des cales de limitation 68 et des limiteurs de soulèvement 69 dont le rôle va maintenant être décrit.
Le limiteur de soulèvement 69 est un dispositif mécanique qui limite la course ascendante de la structure de couvercle 2 par rapport à la structure de base 1 , pour assurer sa stabilité et éviter tout coincement. Comme visible sur la figure 9, le limiteur de soulèvement 69 peut être réalisé de la manière suivante : un goujon fileté 70 fixé à la paroi de fond 9 de la structure de base 1 s'étend sur la hauteur du caisson pour s'engager dans un perçage 75 de la paroi de plancher 3 comportant un étage étroit 71 et un étage plus large 72, aussi appelé lamage, reliés par un épaulement 73. Un écrou 74 est fixé à l'extrémité du goujon 70 dans l'étage 72 du perçage 75 et limite le soulèvement de la paroi de plancher 3 en prenant appui contre P épaulement 73.
Selon un mode de réalisation esquissé en trait interrompu sur la figure 9, le limiteur de soulèvement peut coïncider avec le centre d'une étoile 55, le goujon 70 portant alors en plus un écrou 153 pour fixer par serrage la plaque 52 contre les étriers des sous-systèmes.
Le limiteur de soulèvement 69 est réglé de préférence de manière à précontraindre légèrement la paroi de plancher 3 contre les leviers 21 dans un état de repos du caisson, en l'absence de toute charge sur la paroi de plancher 3. Cet état de repos est représenté en trait continu sur la figure 8. Ainsi, aucun jeu ou bruit de fonctionnement indésirable n'est susceptible de se produire dans cette position. Le limiteur de soulèvement 69 permet à la structure de couvercle 1 de s'abaisser sous une charge à partir de cette position de repos, en faisant pivoter les leviers 21. Pour le confort de fonctionnement du caisson, il est préférable que la course d'abaissement de la structure de couvercle 1 soit limitée. Les cales de limitation 68 sont prévues pour cela. Les cales de limitation peuvent être réalisées simplement à l'aide de blocs rigides fixées à la paroi de fond 9 au niveau des bords du caisson. Le dimensionnement des cales 68 est prévu pour placer la surface supérieure de la cale 68 à une distance contrôlée 80 de la surface inférieure de la paroi de plancher 3 dans la position de repos. La distance 80 représente la course d'enfoncement maximale et peut être par exemple d'environ 5mm. Sur la figure 9, la position d'enfoncement maximal de la paroi de plancher 3 en réponse à une charge exercée sur son bord droit est représentée en trait interrompu.
La paroi de plancher 3 doit être suffisamment rigide pour répartir la charge à chaque fois sur plusieurs leviers, quel que soit son point d'application, de manière à solliciter efficacement les leviers 21 avant d'arriver en butée au niveau d'une cale 68. De plus, en réglant correctement la raideur des sous-systèmes supportant la structure de couvercle 1 , aucun bruit de fonctionnement substantiel n'est produit lors du contact entre la paroi de plancher 3 et une cale 68 sous des charges ordinaires.
La figure 10 montre un positionnement possible des cales de limitation 68 et des limiteurs de soulèvement 69 dans le cas d'un caisson carré. Selon un exemple de réalisation, la dimension d'un tel caisson peut être d'environ 70cm de côté pour une hauteur d'environ 6cm.
En référence à la figure 11 , on décrit maintenant la manière dont les éléments de sol précités peuvent être utilisés pour produire de l'énergie électrique. Un système électrique 90 comporte un élément de sol 91 dont la sortie électrique est reliée à un dispositif de traitement du courant 92, lui-même relié à un dispositif de stockage ou de consommation du courant 93.
L'énergie électrique produite par l'élément de sol sous l'action des efforts de pression intermittents résultant du passage de piétons présente initialement la forme d'impulsions électriques 96 à haute ou très haute tension, par exemple entre 10V et lOkV. De telles impulsions ne sont pas nécessairement utilisables pour une application courante. Le dispositif de traitement du courant 92 transforme ce courant impulsionnel sous une forme plus exploitable. Pour cela, le dispositif de traitement du courant 92 comporte par exemple trois éléments : un redresseur de tension pour produire une tension redressée, un dispositif électronique adapté à transformer les impulsions en tension continue et un transformateur abaisseur de tension pour produire une tension continue utile dans des applications courantes, par exemple à 12V ou 24V. Ces trois éléments peuvent être intégrés de diverses manières. Le courant traité 97 est ensuite transmis à un dispositif 93 de stockage électrique, à un appareil consommateur d'énergie, par exemple éclairage, ou injecté dans un réseau de distribution d'électricité. En variante, certaines des fonctions des dispositifs 92 et 93 pourraient être installées dans l'élément de sol 91.
Une énergie valorisable est ainsi obtenue par le simple passage de piétons sur le caisson générateur d'énergie sans aucune fatigue ni gêne supplémentaire pour ceux-ci. Il a été déterminé que le passage sur un caisson générateur d'énergie tel que décrit ci-dessus, avec une course d'enfoncement d'environ 5 mm, pouvait produire chez l'utilisateur une sensation similaire à la marche sur une moquette ou un tapis.
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.
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. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes. Plusieurs moyens ou modules peuvent être représentés par un même élément matériel.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Elément de sol générateur d'énergie électrique (10) comportant :
un plancher rigide, (3)
un générateur d'énergie (13) disposé sous le plancher rigide,
un organe d'actionnement (18, 27, 51) disposé sous le plancher rigide pour supporter le plancher rigide et reprendre un effort de pression exercé sur le plancher rigide,
une base (9) apte à être disposée au sol et sur laquelle sont agencés le générateur d'énergie et l'organe d'actionnement,
caractérisé en ce que le générateur d'énergie est un générateur d'énergie piézoélectrique et en ce que l'élément de sol générateur d'énergie électrique comporte un dispositif démultiplicateur d'effort (19, 17) agencé sous le plancher rigide et sur la base et couplant l'organe d'actionnement au générateur d'énergie piézoélectrique pour contraindre le générateur d'énergie piézoélectrique de manière démultipliée par rapport à l'effort de pression exercé sur le plancher rigide, et une sortie électrique (6) pour collecter l'énergie électrique générée par le générateur d'énergie piézoélectrique en réponse à l'effort de pression.
2. Elément de sol selon la revendication 1, dans lequel l'organe d'actionnement (18) est monté pivotant autour d'un axe (19), le dispositif démultiplicateur d'effort comportant un organe de transmission (17) pivotant solidairement avec l'organe d'actionnement autour de l'axe et présentant un bras de levier plus court que l'organe d'actionnement par rapport audit axe.
3. Elément de sol selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le générateur d'énergie piézoélectrique (13) est disposé de manière à recevoir une contrainte sensiblement parallèle au plancher rigide.
4. Elément de sol selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe d'actionnement comporte un organe de contact (27, 51) en contact glissant ou roulant avec une surface inférieure du plancher.
5. Elément de sol selon l'une des revendications 1 à 4, comportant en outre un limiteur d'enfoncement (68) disposé sur la base pour limiter un enfoncement du plancher sous l'effet de l'effort de pression.
6. Elément de sol selon la revendication 5, dans lequel la course d'enfoncement du plancher par rapport à une position de repos est limitée à une distance comprise entre 1 et 10 mm, de préférence comprise entre 3 et 7 mm.
7. Elément de sol selon l'une des revendications 1 à 6, comportant en outre un limiteur de soulèvement (69) accouplant le plancher rigide à la base pour limiter un soulèvement du plancher rigide par rapport à la base.
8. Elément de sol selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le plancher rigide comporte un bandeau périphérique (4) s 'étendant vers la base et coopérant de manière coulissante avec une paroi périphérique (5) de la base, un joint d'étanchéité (66) étant agencé entre le bandeau périphérique du plancher rigide et la paroi périphérique de la base.
9. Elément de sol selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'organe d'actionnement est rappelé vers une position de repos essentiellement par l'effet de la raideur élastique du générateur piézoélectrique (13), l'élément de sol comportant une pluralité de générateurs piézoélectriques et d'organes d'actionnement correspondants (20, 30, 50) distribués sous sensiblement toute la surface du plancher de manière qu'un effort de pression exercé sur tout point du plancher sollicite au moins un des organes d'actionnement, la raideur équivalente de la pluralité de générateurs piézoélectriques et d'organes d'actionnement correspondants à P encontre de l'enfoncement du plancher étant comprise entre 15 et 1500N/mm, de préférence entre 75 et 300 N/mm.
10. Elément de sol selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel des conducteurs électriques (57, 61) relient tous les générateurs piézoélectriques en parallèle à la sortie électrique de l'élément de sol, les conducteurs électriques comportant un film métallique (57) disposé sur la base et auquel est relié un pôle négatif de chacun des générateurs piézoélectriques, la sortie électrique de l'élément de sol comportant un pôle négatif également relié au film métallique disposé sur la base.
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