FR2951881A1 - Autonomous energy module, has case and base plate that are placed in order not to obstruct and contrary channeling of air flow on wind turbine, and solar generator and frame that are integrated to form coherent and monoblock assembly - Google Patents
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Abstract
Description
Module d'énergie autonome adapté aux dispositifs et réseaux communicants La présente invention a pour objet un module d'énergie autonome compact dont la conception est adaptée à des dispositifs communicants par liaison radio. Une première application visée concerne l'installation à moindre coût de micro-stations de base ou répéteurs de télécommunication sans nécessité de liaison filaire d'énergie et de communication. Mais bien d'autres applications énergétiquement autonomes sont envisageables (éclairage intelligent, dispositifs de signalisation, de surveillance ou de sécurité, systèmes de secours...), avec possibilité éventuelle de pilotage / configuration à distance ou de mise en réseau. The present invention relates to a compact autonomous energy module whose design is adapted to communicating devices over a radio link. A first targeted application relates to the installation at lower cost of micro-base stations or telecommunication repeaters without the need for a wired connection of energy and communication. But many other energy-autonomous applications are possible (intelligent lighting, signaling devices, monitoring or security, backup systems ...), with the possible possibility of remote control / configuration or networking.
De plus en plus d'applications de puissance modeste utilisant des réseaux de radio-communication voient le jour, mais leur coût d'installation reste élevé. Si on prend le cas particulier des réseaux sans fil (GSM, Wi-fi...), leur densification à l'aide de stations de puissance plus faible paraît souhaitable. Les avantages concernent l'impact éventuel sur la santé des personnes (puissance maximale abaissée), l'efficience spectrale (du fait de la réduction de la taille des cellules), et l'amélioration de la couverture d'un réseau à l'intérieur des bâtiments (proximité des stations du fait de leur multiplication). Cependant, la densification d'un réseau de télécommunication se heurte aux coûts d'installation associés, en particulier par rapport aux problèmes de mise à disposition d'énergie. Le même problème subsiste concernant les sites isolés. Pour y remédier, il est possible d'utiliser une ou 3o plusieurs source(s) d'énergie renouvelable, mais leur intégration pose problème notamment du fait de la conformation physique de ce type de source. Par ailleurs, les circuits électroniques de commande/contrôle des sources et des éléments de stockage d'énergie ainsi que ceux associés à l'application finale (relais de communications, signalisations, capteurs...) sont bien souvent protégés par un coffret déporté. Enfin, l'intégration supplémentaire d'éléments radio (antennes en particulier) est rarement pris en compte. II en résulte une structure globalement encombrante comportant de nombreux éléments à fixer séparément, d'où un coût d'installation élevé pour une intégration globale non optimale. More and more applications of modest power using radio networks are emerging, but their installation cost remains high. If we take the particular case of wireless networks (GSM, Wi-Fi ...), their densification using lower power stations seems desirable. Benefits include potential impact on people's health (maximum power down), spectral efficiency (due to reduced cell size), and improved coverage of a network inside buildings (near stations because of their multiplication). However, the densification of a telecommunication network faces the associated installation costs, especially with respect to the problems of energy provision. The same problem remains with isolated sites. To remedy this, it is possible to use one or more sources of renewable energy, but their integration is problematic in particular because of the physical conformation of this type of source. Furthermore, the electronic control / control circuits of the sources and energy storage elements as well as those associated with the final application (communication relays, signals, sensors, etc.) are often protected by a remote cabinet. Finally, the additional integration of radio elements (antennas in particular) is rarely taken into account. The result is a generally bulky structure with many elements to be separately fixed, resulting in a high installation cost for a non-optimal global integration.
L'objet de la présente invention est de proposer une structure compacte capable d'intégrer plusieurs sources d'énergie renouvelable comprenant une éolienne et un générateur solaire avec un élément de stockage d'énergie et un équipement radio complet. Cette structure permet en outre de canaliser au maximum les flux d'air sur l'éolienne afin d'en optimiser le fonctionnement. Enfin, la conception proposée a pour objectif l'obtention d'un montage à la fois simple, robuste et peu coûteux. Beaucoup d'autres applications pouvant nécessiter de plus fortes puissances ou ne faisant pas usage de circuit radio peuvent bénéficier de cette structure. Quelques modes de réalisation sont proposés à titre d'exemple. The object of the present invention is to provide a compact structure capable of integrating several renewable energy sources comprising a wind turbine and a solar generator with an energy storage element and a complete radio equipment. This structure also allows to channel the maximum air flow on the wind turbine to optimize operation. Finally, the proposed design aims to obtain a mounting that is simple, robust and inexpensive. Many other applications that may require higher power or do not use radio circuit can benefit from this structure. Some embodiments are provided by way of example.
Les énergies solaire et éolienne, inépuisables et assez complémentaires, sont privilégiées, mais d'autres sources supplémentaires sont envisageables en fonction des besoins. La solution de base proposée utilise un panneau solaire recouvrant intégralement une éolienne à axe vertical. Ce type de générateur éolien a pour avantage la bonne tenue aux vents violents et les faibles nuisances sonores. Surtout, il est capable de capter les vents (flux d'air) dans toutes les directions et se prête le mieux à l'intégration d'un panneau solaire. Celui-ci pourra prendre toutes les formes possibles suivant les cas d'installation, mais une forme plutôt rectangulaire est privilégiée pour maximiser le captage solaire. Une telle forme peut aussi permettre d'améliorer l'intégration d'une ou plusieurs antenne(s) et de mieux canaliser les flux d'air sur le rotor de l'éolienne. Solar and wind energy, inexhaustible and quite complementary, are preferred, but other additional sources are possible depending on the needs. The proposed basic solution uses a solar panel completely covering a vertical axis wind turbine. This type of wind generator has the advantage of good resistance to strong winds and low noise. Above all, it is able to capture the winds (airflow) in all directions and is best suited to the integration of a solar panel. This one can take all the possible forms according to the cases of installation, but a rather rectangular form is privileged to maximize the solar collection. Such a shape can also make it possible to improve the integration of one or more antenna (s) and to better channel the air flows on the rotor of the wind turbine.
En l'état actuel de la technologie et afin de fixer très grossièrement l'encombrement général du module, un diamètre d'éolienne de l'ordre de 250 à 600 mm devrait permettre de répondre à la plupart des applications envisagées. Cela dit, des stations autonomes de puissance plus importante sont réalisables et nécessiteront des dimensions en rapport. L'empilement de plusieurs éoliennes est également envisageable sous réserve que le générateur (alternateur...) de l'éolienne soit intégré dans son rotor. Cette possibilité est intéressante en cas de besoin accru de puissance disponible tout en conservant une forte compacité. Suivant les variantes proposées par i o la suite, des éléments de captage et de canalisation des flux d'air peuvent être avantageusement ajoutés afin d'améliorer le fonctionnement de la ou des éolienne(s). In the current state of technology and in order to very roughly fix the overall size of the module, a wind turbine diameter of the order of 250 to 600 mm should allow to meet most applications envisaged. That said, autonomous stations of greater power are feasible and will require related dimensions. Stacking of several wind turbines is also possible provided that the generator (alternator ...) of the wind turbine is integrated in its rotor. This possibility is interesting in case of increased need of available power while maintaining a high compactness. According to the variants proposed by i o thereafter, elements for capturing and channeling the air flows can be advantageously added to improve the operation of the wind turbine (s).
Un boitier intégré ou directement fixé à la structure contient le 15 circuit de gestion des sources d'énergie et les circuits liés à l'application envisagée (radio ou autre). Le stockage d'énergie (batterie) peut être également placé dans ce boîtier ou au contraire déporté. Dans ce dernier cas, le boitier est doté d'une liaison électrique ou d'une prise de branchement des éléments de stockage d'énergie. L'assemblage global est capable de 20 résister aux intempéries (étanchéité). A box integrated or directly attached to the structure contains the circuit of management of energy sources and circuits related to the intended application (radio or other). Energy storage (battery) can also be placed in this housing or on the contrary remote. In the latter case, the housing is provided with an electrical connection or a plug connection of the energy storage elements. The overall assembly is able to resist weathering (sealing).
Le montage éventuel d'antenne(s) doit être soigné pour ne pas entraver le bon fonctionnement de la (ou des) éolienne(s). Par ailleurs, dans le cas d'un répéteur radio utilisant 2 antennes, ce montage doit assurer une 25 excellente isolation radio (découplage) entre elles pour un bon fonctionnement. Suivant les modes de réalisation, l'ajout judicieux d'éléments métalliques de captage et de canalisation des flux d'air pourra également contribuer à l'amélioration de cette isolation, le métal ayant un effet de blindage électromagnétique favorable. À l'inverse, la forme et le profil précis 30 des antennes et supports d'antennes peuvent être optimisés afin d'améliorer le guidage des flux d'air pour une meilleure efficacité de la (ou des) éolienne(s). Plusieurs types de montage d'antenne sont possibles et prennent en compte des possibilités d'orientation afin de répondre au mieux aux besoins d'installation radio. Ceux-ci peuvent concerner aussi bien une mise en réseau (répéteur ou relais radio) que le simple contrôle à distance du module ou toute autre application liée au module (transmission d'information pour la surveillance, la signalisation...). The possible mounting antenna (s) must be cured not to impede the proper operation of the (or) wind turbine (s). Furthermore, in the case of a radio repeater using 2 antennas, this arrangement must provide excellent radio isolation (decoupling) between them for proper operation. According to the embodiments, the judicious addition of metal elements for capturing and channeling the air flows may also contribute to the improvement of this insulation, the metal having a favorable electromagnetic shielding effect. Conversely, the precise shape and profile of the antennas and antenna supports can be optimized to improve the guidance of the airflows for better efficiency of the wind turbine (s). Several types of antenna mounting are possible and take into account orientation possibilities to best meet the needs of radio installation. These can concern both networking (repeater or radio relay) than simple remote control of the module or any other application related to the module (transmission of information for monitoring, signaling ...).
Les pâles du rotor sont constituées de matériau de préférence plastique ou composite (non métallique) afin d'éviter toute perturbation radio pour un poids minimal. La structure d'éolienne (stator) et du module dans son ensemble est constituée de préférence d'éléments moulés afin d'envisager une production industrielle à moindre coût. Enfin, le besoin de puissance modeste tend à privilégier l'usage de basse ou très basse tension, un tel choix permettant d'augmenter la fiabilité intrinsèque du module au niveau des batteries (moins de couples en série). The rotor blades consist of preferably plastic or composite material (non-metallic) in order to avoid radio interference for a minimum weight. The wind turbine structure (stator) and the module as a whole preferably consists of molded elements in order to envisage industrial production at a lower cost. Finally, the need for modest power tends to favor the use of low or very low voltage, such a choice to increase the intrinsic reliability of the module at the battery (fewer pairs in series).
Les dessins schématiques donnent la disposition des principaux éléments et montrent plusieurs modes de réalisation possibles suivant l'invention et applicables en fonction des besoins. La conception par bloc préconisée permet de s'adapter à tout type d'installation (fixation) ou de besoin (puissance accrue, usage radio ou non, disposition d'une ou plusieurs antenne(s), application particulière...). Sur ces dessins, le rotor de l'éolienne (représenté ici par une turbine) présente un diamètre supérieur à sa hauteur afin que son chassis puisse recevoir un générateur solaire de surface conséquente, mais cela n'est pas obligatoire. The schematic drawings provide the layout of the main elements and show several possible embodiments according to the invention and applicable according to the needs. The block design recommended allows to adapt to any type of installation (fixation) or need (increased power, radio use or not, provision of one or more antenna (s), particular application ...). In these drawings, the rotor of the wind turbine (represented here by a turbine) has a diameter greater than its height so that its chassis can receive a large surface solar generator, but this is not mandatory.
La Fig. 1 montre une vue schématique de coté des principaux éléments constituant un premier mode de réalisation suivant l'invention, Les Fig. 2 et 3 montrent des vues schématiques de dessus en transparence d'un module issu de celui présenté en Fig. 1 et suivant 2 variantes possibles, La Fig. 4 montre une vue schématique de face du module Fig. 1, La Fig. 4bis est une variante de la précédente mais dont la structure utilise 2 éoliennes, La Fig. 5 présente une vue schématique de coté d'un module 5 constituant une autre variante réalisable, La Fig. 6 présente une vue schématique de coté d'un module plus complexe constituant une autre variante réalisable. Fig. 1 shows a schematic side view of the main elements constituting a first embodiment according to the invention, FIGS. 2 and 3 show schematic views from above in transparency of a module derived from that shown in FIG. 1 and following 2 possible variants, FIG. 4 shows a schematic front view of the module FIG. 1, FIG. 4bis is a variant of the previous one but whose structure uses 2 wind turbines, FIG. 5 shows a schematic side view of a module 5 constituting another feasible variant, FIG. 6 shows a schematic side view of a more complex module constituting another feasible variant.
Le module comprend un générateur solaire (3) recouvrant io complètement une éolienne à axe vertical (2) intégrée dans un chassis (4), et un boitier (1) contenant au moins l'électronique de commande/contrôle des sources. Ce boitier peut recevoir l'électronique radio du module ainsi que tout ou partie du volume des éléments de stockage d'énergie (batteries...), ces éléments n'étant pas représentés ici. Le chassis central (4) peut se résumer 15 à de simples entretoises ou au contraire être une structure plus élaborée, englobant par exemple le boitier (1). Bien que cela présente à priori peu d'intérêt, le boitier (1) pourrait éventuellement contenir le générateur (alternateur) de l'éolienne si celui-ci n'est pas intégré dans le rotor de l'éolienne. L'embase (6) du module est conçue pour accepter le montage sur 20 une surface (pattes de fixation sur le pourtour par exemple) et/ou au sommet d'un mât ou d'un poteau (7) (protubérance centrale). Cette embase pourrait être plus élaborée et contenir un boitier pour abriter d'autres éléments. Les antennes orientables sont représentées en (5). Leur fixation prévue sur le chassis (4) contribue à une installation rapide du module. Dans ce mode de 25 réalisation, leur intégration au sein du module a pour avantage une meilleure protection vis à vis des intempéries. De manière générale, la forme des éléments du module (embase, boitier, antennes...) permet de guider au mieux les flux d'air vers le rotor de l'éolienne afin de renforcer son efficacité, diminuer les bruits de fonctionnement et minimiser la prise au vent du 30 module. Pour des raisons de maintenance, on peut envisager une ouverture du boitier (1) par une trappe protégée par le panneau solaire et située vers l'arrière, son inclinaison inversée favorisant l'étanchéité du boitier. Enfin, la disposition du panneau solaire, peu inclinée ici, semble plus indiquée pour des applications où l'orientation solaire est peu privilégiée : applications urbaines peu dégagées (entourées d'immeubles), ou embarquées (bateau...). Cependant, il est envisageable de prévoir au niveau du boitier (1) ou de l'embase (6) un dispositif de rotation et/ou d'inclinaison du générateur solaire afin d'optimiser son exposition aisément, indépendamment de l'orientation des antennes. The module comprises a solar generator (3) completely covering a wind turbine with vertical axis (2) integrated in a chassis (4), and a housing (1) containing at least the control electronics / source control. This box can receive the radio electronics module and all or part of the volume of energy storage elements (batteries ...), these elements are not shown here. The central frame (4) can be summarized as simple spacers or on the contrary be a more elaborate structure, including for example the housing (1). Although this presents a priori little interest, the housing (1) could possibly contain the generator (alternator) of the wind turbine if it is not integrated in the rotor of the wind turbine. The base (6) of the module is designed to accept mounting on a surface (for example fastening tabs around the periphery) and / or at the top of a mast or post (7) (central protuberance). This base could be more elaborate and contain a box to house other elements. The orientable antennas are represented in (5). Their fixing provided on the frame (4) contributes to a quick installation of the module. In this embodiment, their integration within the module has the advantage of better protection against bad weather. In general, the shape of the elements of the module (baseplate, housing, antennas, etc.) makes it possible to better guide the flow of air towards the rotor of the wind turbine in order to reinforce its efficiency, reduce operating noise and minimize the wind resistance of the module. For reasons of maintenance, it is possible to envisage an opening of the housing (1) by a hatch protected by the solar panel and situated towards the rear, its inverted inclination favoring the waterproofness of the housing. Finally, the arrangement of the solar panel, slightly inclined here, seems more suitable for applications where the solar orientation is little favored: urban applications little cleared (surrounded by buildings), or embedded (boat ...). However, it is conceivable to provide at the level of the housing (1) or the base (6) a rotation device and / or inclination of the solar generator to optimize its exposure easily, regardless of the orientation of the antennas .
io Les Fig. 2 et 3 montrent des vues schématiques de dessus du module présenté en Fig. 1, mais avec des éléments de guidage d'air et suivant 2 variantes possibles. Des antennes (5) disposées de part et d'autre de l'éolienne et de 2 types différents (planaire et paraboloïdal) sont représentées en exemple en Fig. 2, tandis que la Fig. 3 montre la possibilité 15 d'intégration d'autres types d'antennes. Sur ces figures, celles-ci sont directement fixées sur les entretoises (4) ou pourraient être localement en lieu et place des entretoises du chassis. Ce montage permet d'une part de les rendre aisément orientables autour d'un axe vertical, d'autre part de modifier leur installation aisément en suivant la disposition des entretoises. 20 Par ailleurs, la conformation des antennes participe également à la canalisation des flux d'air. Sur la Fig. 3, la structure accepte la mise en place et l'orientation de 4 antennes, mais la fixation des antennes proposée permet d'en ajouter ou d'en retirer aisément afin de répondre à la majorité des cas d'installation possibles. Le débattement maximal de ces mouvements doit 25 cependant être limité afin d'éviter de trop perturber la canalisation des flux d'air (par rotation de l'antenne) ou de modifier le rayonnement de l'antenne (par pivotement de celle-ci par rapport au sol). Des marquage(s) sur les éléments du module (boitier, embase, chassis...) permettraient de faciliter l'installation de la ou des antenne(s). Une autre possibilité pourrait utiliser 30 des guides (rails) de fixation pratiqués dans le boitier et l'embase de d'éolienne. Ils permettraient de glisser les antennes et garantiraient à la fois l'immobilité et l'orientation de ces éléments, la connection se faisant aisément par des câbles passant au travers du boitier. Figs. 2 and 3 show schematic top views of the module shown in FIG. 1, but with air guiding elements and following 2 possible variants. Antennas (5) arranged on either side of the wind turbine and of 2 different types (planar and paraboloidal) are shown as an example in FIG. 2, while FIG. 3 shows the possibility of integrating other types of antennas. In these figures, they are directly attached to the spacers (4) or could be locally instead of chassis spacers. This arrangement makes it possible, on the one hand, to make them easily orientable around a vertical axis, on the other hand to modify their installation easily by following the arrangement of the spacers. Furthermore, the conformation of the antennas also contributes to the channelization of the air flows. In FIG. 3, the structure accepts the establishment and orientation of 4 antennas, but the attachment of antennas proposed allows to add or remove easily to meet the majority of possible installation cases. The maximum deflection of these movements must, however, be limited in order to avoid disturbing too much the channelization of the air flows (by rotation of the antenna) or of modifying the radiation of the antenna (by pivoting it by ground ratio). Marking (s) on the elements of the module (housing, base, frame ...) would facilitate the installation of the antenna (s). Another possibility could be to use fixing guides (rails) in the housing and the wind turbine base. They would slide the antennas and guarantee both the immobility and orientation of these elements, the connection is easily made by cables passing through the housing.
Ces figures montrent surtout la possibilité d'adjonction d'éléments de canalisation des flux d'air (10) sur l'éolienne suivant plusieurs dispositions possibles. Ils permettent de mieux capter les flux d'air environnants sans gêner le rayonnement des antennes pour améliorer les performances de l'éolienne et compenser les pertes de captage des flux d'air dûes aux antennes, notamment sur la Fig. 3. Comme les antennes, ces éléments peuvent être confondus avec les entretoises (4) ou bien fixés dessus, ceci afin de minimiser l'impact des entretoises sur le passage des flux d'air. On peut envisager une fixation de ces éléments par clipsage, là encore avec des guides permettant de garantir leur immobilité. A noter que les antennes peuvent avantageusement être dotées de déflecteur(s) d'air (comme c'est le cas sur la disposition de la Fig. 3) afin de minimiser leur impact néfaste sur l'entrée des flux d'air de l'éolienne. La mise en place de ces éléments est particulièrement recommandée dans le cas où les antennes présentent à la fois une forme peu favorable au guidage des flux d'air et un certain encombrement par rapport à l'éolienne. De manière générale, l'usage d'éléments de guidage métalliques ou métallisés permettra d'améliorer l'isolation radiofréquence entre antennes si besoin est. Enfin, il est aussi possible de prévoir que tout élément de canalisation des flux d'air fasse également office d'élément de captage solaire afin d'augmenter la puissance du module à compacité égale. These figures show above all the possibility of adding elements for channeling the air flows (10) on the wind turbine according to several possible arrangements. They make it possible to better capture the surrounding air flows without hindering the radiation of the antennas in order to improve the performance of the wind turbine and to compensate for the losses of capture of the air flows due to the antennas, in particular in FIG. 3. Like the antennas, these elements can be confused with the spacers (4) or fixed on them, this in order to minimize the impact of the spacers on the passage of the air flows. We can consider fixing these elements by clipping, again with guides to ensure their immobility. Note that the antennas may advantageously be provided with air deflector (s) (as is the case in the arrangement of Figure 3) in order to minimize their detrimental impact on the entry of air flows from the air. 'wind turbine. The placement of these elements is particularly recommended in the case where the antennas have both a form unfavorable to guiding the air flow and a certain size compared to the wind turbine. In general, the use of metallic or metallized guiding elements will make it possible to improve radiofrequency insulation between antennas if necessary. Finally, it is also possible to provide that any airflow channeling element also serves as a solar capture element in order to increase the power of the module to equal compactness.
La Fig. 4 complète la Fig. 1 en montrant une vue de face du module avec des antennes en position antagoniste. La Fig. 4 bis montre une vue schématique de face d'une structure basée sur celle de la Fig. 1, mais avec empilement de 2 éoliennes et avec une couverture de générateur solaire multi-panneau. Les éoliennes (2) et (11) sont conçues pour s'emboiter et s'interconnecter aisément. Une gestion électronique séparée des 2 éoliennes au sein du boitier (1) est possible afin d'améliorer encore la fiabilité du module à ce niveau, ce qui pourrait s'avérer souhaitable pour sécuriser la disponibilité de puissance électrique de certaines applications sensibles (de sécurité par exemple). La structure par blocs proposée ici utilise des « briques éoliennes de base permettant de disposer de plus de puissance électrique par adjonction simple de plusieurs modules éoliens identiques conçus pour s'emboiter et s'interconnecter aisément. L'avantage est de pouvoir s'adapter à de nombreux cas de figure possibles au moindre coût. Par ailleurs, la structure multi-panneau proposée permet d'augmenter la surface (et donc la puissance) du générateur solaire sans augmentation excessive de la prise au vent. Fig. 4 completes FIG. 1 showing a front view of the module with antennas in the opposite position. Fig. 4a shows a schematic front view of a structure based on that of FIG. 1, but with stack of 2 wind turbines and with a multi-panel solar generator cover. The wind turbines (2) and (11) are designed to nest and interconnect easily. A separate electronic management of the two wind turbines within the box (1) is possible to further improve the reliability of the module at this level, which may be desirable to secure the availability of electrical power of certain sensitive applications (security for example). The block structure proposed here uses "basic bricks to provide more electrical power by simple addition of several identical wind modules designed to fit easily and interconnect. The advantage is to be able to adapt to many possible cases at the lowest cost. Moreover, the proposed multi-panel structure makes it possible to increase the surface area (and therefore the power) of the solar generator without excessive increase in the wind load.
D'autres modes de réalisation suivant l'invention sont encore possibles suivant les besoins envisagés. La Fig. 5 présente une vue schématique de profil d'un module comportant un boîtier (1) intégrant un panneau photovoltaïque (3) très incliné afin d'améliorer son exposition solaire. Ici, le chassis (4) est plus élaboré et comporte dans sa partie supérieure une forme circulaire sur laquelle la base du boitier (1) vient s'emboiter. Cette disposition permet l'orientation en rotation verticale du panneau (3) indépendamment de celle des antennes (5). La fixation du boitier (1) et son blocage en rotation sur (4) s'effectue par de simples vis (8) disposées sur la périphérie de cette base. Other embodiments according to the invention are still possible according to the envisaged needs. Fig. 5 shows a schematic side view of a module comprising a housing (1) incorporating a photovoltaic panel (3) very inclined to improve its solar exposure. Here, the chassis (4) is more elaborate and has in its upper part a circular shape on which the base of the housing (1) comes to fit. This arrangement allows the vertical rotation orientation of the panel (3) independently of that of the antennas (5). Fixing the housing (1) and locking it in rotation on (4) is achieved by simple screws (8) disposed on the periphery of this base.
Le boitier, volumineux, permet d'abriter de nombreux éléments (circuits, batteries...) et présente des appendices aérodynamiques permettant de canaliser au maximum les flux d'air vers l'éolienne. Le montage sur le boitier de capteurs, d'actionneurs ou d'antenne(s) (12), voire de panneau(x) solaire(s) supplémentaire(s) (sur une face latérale ou arrière) est également envisageable. Pour cela, des moulages spécifiques, protubérances ou éléments de fixation et de connection latéraux permettraient un montage aisé de tels éléments sur le boîtier (1). L'usage de rails de fixation pratiqués dans le boitier est également possible en cas de nécessité d'orientation de ces éléments indépendamment des antennes (5) et du panneau photovoltaïque (3). The case, bulky, can house many elements (circuits, batteries ...) and has aerodynamic appendages to channel the maximum air flow to the wind turbine. Mounting on the case of sensors, actuators or antenna (s) (12), or additional solar panel (s) (s) (on a side or rear) is also possible. For this, specific moldings, protuberances or fastening elements and lateral connection would allow easy mounting of such elements on the housing (1). The use of fixing rails made in the housing is also possible if it is necessary to orient these elements independently of the antennas (5) and the photovoltaic panel (3).
La Fig. 6 présente une vue schématique de profil d'un autre mode de réalisation suivant l'invention constituant un module complexe. Celui-ci comprend : Fig. 6 shows a schematic side view of another embodiment of the invention constituting a complex module. This includes:
- un boitier moulé (2) utilisé comme chassis central et intégrant un 10 générateur solaire (3) dans sa partie supérieure, une électronique de contrôle, un circuit radio et des batteries en son sein, - 2 générateurs éoliens (2) et (11), des antennes radio (5) dont les fixations sur les rails (13) permettent de les écarter par rapport au module, 15 des éléments de captage et guidage (10) des flux d'air sur le rotor des 2 générateurs éoliens, - une partie basse (14) pouvant contenir d'éventuelles batteries additionnelles et capable d'accueillir d'autres circuits ou fonctions électroniques, 20 - une embase (6) permettant la fixation du module sur un mât (7) et capable de supporter des éléments (12) associés aux circuits accueillis dans la partie basse (14) (éclairage par exemple). - A molded housing (2) used as a central frame and integrating a solar generator (3) in its upper part, a control electronics, a radio circuit and batteries in it, - 2 wind generators (2) and (11) ), radio antennas (5) whose fixings on the rails (13) allow to move them away from the module, 15 elements for sensing and guiding (10) the air flows on the rotor of the 2 wind generators, - a lower part (14) which may contain additional batteries and able to accommodate other electronic circuits or functions, 20 - a base (6) for fixing the module on a mast (7) and able to support elements (12) associated with circuits hosted in the lower part (14) (lighting for example).
Les fixations écartées des antennes sur le module constituent une 25 autre possibilité intéressante dans le cas d'utilisation d'antennes encombrantes en particulier en longueur. 2 antennes sont visibles ici, mais d'autres peuvent être rajoutées sur le pourtour du module afin de répondre à l'immense majorité des cas d'installation possibles. Pour cela, 2 rails de fixation circonférentiels (13) ont été pratiqués en haut et en bas du module (à 30 la base du boitier (1) et sur l'embase (6)) afin de pouvoir adjoindre autant de fixations mobiles que nécessaires et de permettre l'orientation simple de chacune des antennes autour du module. Chacun des blocs constituant le module est moulé, les blocs sont assemblés les uns sur les autres et fixés 2 à 2 en commençant par les 2 éoliennes, l'embase inférieure (assemblée à l'aide de vis par le dessous) et enfin le boitier supérieur (1) préalablement équipé. Les antennes (5) peuvent être connectées et assemblées en usine ou lors de l'installation sur les mécanismes préalablement décrits et permettant leur orientation. Les batteries pourraient prendre place dans le mât pour des raisons de maintenance. Un tel module permettrait d'assurer à la fois des fonctions de répéteur radio et d'éclairage, d'éclairage intelligent commandé par radio ou encore à des applications de surveillance associé à un éclairage pour renforcer leur discretion. The remote fasteners of the antennas on the module constitute another interesting possibility in the case of use of bulky antennas in particular in length. 2 antennas are visible here, but others can be added around the perimeter of the module to meet the vast majority of possible installation cases. For this, 2 circumferential fixing rails (13) were made at the top and bottom of the module (at the base of the housing (1) and on the base (6)) in order to be able to add as many mobile fasteners as necessary. and allow simple orientation of each of the antennas around the module. Each of the blocks constituting the module is molded, the blocks are assembled on one another and fixed 2 to 2 starting with the 2 wind turbines, the lower base (assembled with screws from below) and finally the box superior (1) previously equipped. The antennas (5) can be connected and assembled at the factory or during installation on the previously described mechanisms and allowing their orientation. The batteries could fit into the mast for maintenance purposes. Such a module would provide both radio repeater and lighting functions, radio-controlled intelligent lighting, or surveillance applications associated with lighting to enhance their discretion.
Les figures présentées ne constituent que quelques propositions de solutions réalisables dont on pourra tirer partie en vue de la conception d'une configuration encore différente. Quelle que soit la configuration retenue, l'invention peut également être fixée sur un dispositif existant (mât, poteau, lampadaire...) soit directement (par exemple au sommet), soit indirectement (par exemple à l'aide d'une équerre rapportée). Au contraire, on peut également envisager l'intégration complète du module dans un poteau spécifiquement conçu pour cela. Le dispositif existant étant déjà équipé d'une ou plusieurs fonction(s) (vidéo-surveillance, signalisation, éclairage...), le module permettrait de fournir à cette (ces) fonction(s) tout ou partie de leur alimentation en énergie dans un but de réduction de coût d'utilisation ou afin de leur donner une autonomie énergétique complète. The figures presented are only some proposals for feasible solutions that can be used to design a different configuration. Whatever the configuration chosen, the invention may also be fixed on an existing device (mast, post, lamppost ...) either directly (for example at the top) or indirectly (for example using a square reported). On the contrary, one can also consider the complete integration of the module in a pole specifically designed for this. The existing device is already equipped with one or more function (s) (video surveillance, signaling, lighting ...), the module would provide this (these) function (s) all or part of their power supply in order to reduce the cost of use or to give them complete energy autonomy.
Enfin, un autre usage possible de l'invention peut se faire dans le cadre de réseaux de dispositifs réalisants une ou plusieurs fonctions et alimentés classiquement par un réseau d'énergie électrique (réseau d'éclairage par exemple). Dans ce cas, les modules installés fourniraient de l'énergie au réseau électrique sur lequel d'autres dispositifs seraient déjà connectés. Ceci permettrait soit la réduction de la consommation globale de l'ensemble des dispositifs du réseau réalisant cette ou ces fonction(s), soit l'autonomie complète en énergie du réseau ainsi équipé des modules proposés. Un autre intérêt est d'uniformiser l'apport d'énergie de tous les modules au travers d'un réseau d'énergie existant, ou de déporter complètement et centraliser le stockage d'énergie. Par exemple, dans le cas d'un réseau d'éclairage, on peut envisager que seuls un certain nombre de lampadaires soient équipés d'un module et que l'ensemble des modules installés soit capable de fournir l'alimentation du réseau sur lequel ils sont reliés. Les modules installés le seraient dans les lieux les mieux exposés afin d'optimiser l'apport énergétique au réseau existant et cela au moindre coût. Finally, another possible use of the invention can be made in the context of networks of devices performing one or more functions and conventionally powered by an electrical energy network (lighting network for example). In this case, the installed modules would provide power to the power grid on which other devices would already be connected. This would either reduce the overall consumption of all devices in the network performing this or these function (s), or the complete energy autonomy of the network and equipped modules proposed. Another interest is to standardize the energy supply of all the modules through an existing energy network, or to completely deport and centralize the energy storage. For example, in the case of a lighting network, it is conceivable that only a certain number of streetlights are equipped with a module and that all the modules installed are capable of supplying the power supply of the network on which they are installed. are related. The installed modules would be installed in the best-exposed locations in order to optimize the energy supply to the existing network at the lowest cost.
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