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FR3055172B1 - Station de recharge electrique autonome et mobile - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une station de recharge électrique autonome et mobile, comprenant des sous-éléments constitués par au moins trois conteneurs maritimes (1A, 2A, 3, 5, 6, 120) contenant respectivement des panneaux photovoltaïques à déployer latéralement (1A), une éolienne à relever verticalement (2A), un groupe électrogène alimenté en biocarburants ou en huiles recyclées (3), un accumulateur d'énergie (5), une armoire électrique/informatique (6), et des bornes de recharge démontables (7, 8, 9, 10, 11, 120) pouvant être reliées à des accumulateurs mobiles (70, 80, 90, 100, 110, 121).

Description

Station de recharge électrique autonome et mobile L'invention concerne une station de recharge électrique autonome et mobile.
Des modes de réalisation de l'invention sont décrits en relation avec les figures 1et 2.
Cette station-service autonome et mobile produisant de l’énergie électrique et del'énergie hydrogène en option est installable au sein d’une station-service essenceexistante. Ladite station-service est un mini réseau électrique autonome et mobilenon connecté au réseau électrique en standard. Ladite station-service a pour objetla charge rapide, super rapide, ultra rapide d’accumulateurs mobiles sur terre,d’accumulateurs mobiles sur mer et d’accumulateurs mobiles dans les airs. Laditestation-service est autonome car alimentée par au moins trois sourcesrenouvelables d’électricité. Ladite station peut également être installée en dehorsd’une station-service essence existante en un lieu proche de toute chargeélectrique pour y injecter l’électricité renouvelable en surplus car non consomméepar les accumulateurs mobiles.
Ce mini réseau électrique autonome et mobile à courant alternatif AC relie entreelles plusieurs sources électriques renouvelables, accumulateur(s) d’énergie à descharge(s) électrique(s) mobiles. L'accumulateur d’énergie 5 au sein du mini réseau électrique constitue uneréserve d’électricité renouvelable résistante aux variations de chargesélectriques. Ledit accumulateur d’énergie est relié via des convertisseursélectriques 10, 20, 30 à au moins trois sources d’électricité renouvelables.
Le/les premiers types de convertisseurs DC/AC 10 est/sont reliés à au moins unecentrale photovoltaïque 1, 1A produisant du courant DC.
Le/les deuxièmes types de convertisseur AC/AC 20 est/sont reliés à au moinsune éolienne, 2, 2A produisant du courant AC.
Le/les troisièmes types de convertisseur AC/AC 30 est/sont reliés à au moins ungroupe électrogène 3 alimenté en biocarburants ou huiles recyclées et produisantdu courant AC.
Un éventuel quatrième type de convertisseur AC/AC 40 relié à une éventuellequatrième énergie renouvelable sous la forme d’une/de plusieurs turbines microhydraulique 4 valorisant l’énergie hydraulique au fil de l’eau au sein d’un coursd’eau proche de ladite station-service. Cette éventuelle quatrième sourced’énergie renouvelable produisant du courant AC provenant d’un générateurélectrique actionné par l’énergie cinétique d’un courant d’eau proche.
Ladite station-service est un mini réseau électrique indépendant du réseau électrique local. Ladite station est éventuellement connectable via une liaison 60 àtoute charge électrique proche en injection, seulement via le Tableau GénéralBasse Tension électrique 61 de ladite station-service essence conventionnelleexistante ou de ladite charge électrique proche.
Du fait de son indépendance du réseau électrique local et de son autonomieélectrique via la production stockée d'au moins trois sources locales d’électricitérenouvelable, la station-service mobile d’énergie électrique et d'énergie hydrogèneen option peut-être installée en tout lieu géographique du globe.
La figure 1 montre une station de recharge électrique avec hydrogène en option,autonome et mobile par sous-éléments. Ces sous-éléments sont constitués par aumoins trois conteneurs maritimes 1A, 2A, 3, 5, 6, 120 contenant respectivement : - des panneaux photovoltaïques à déployer latéralement 1A, - une éolienne à relever verticalement 2A, - un groupe électrogène alimenté en biocarburants ou en huiles recyclées 3, - un accumulateur d’énergie 5, - une armoire électrique/ informatique 6, - un système de pile à combustible hydrogène 120 en option, - des bornes de recharge démontables 7, 8, 9, 10, 11, 120, pouvant être reliées àdes accumulateurs mobiles 70, 80, 90, 100, 110, 121.
La station de recharge peut comprendre un logiciel de gestion de l’énergie installéau sein du conteneur contenant l’armoire électrique/ informatique 6. Ledit logicielde gestion de l’énergie électrique gère le fonctionnement de l’ensemble des aumoins trois sources d’énergies renouvelables 1A, 2A, 3, 5, 6, 120 et optimise lacharge d'au moins un accumulateur d’énergie 5 et le contrôle des paramètresélectriques du mini réseau à courant alternatif AC.
La station de recharge comprend de plus au moins trois convertisseurs électriques10, 20, 30, 40, 50. L'invention concerne également un procédé de recharge, avec un accumulateurd’énergies renouvelables et une pluralité de chargeurs rapides, super rapides àultra rapides, d'une pluralité d’accumulateurs mobiles au niveau d’un site. Leprocédé comprend les étapes suivantes : a. la pose éventuelle de panneaux solaires photovoltaïques 1 sur un toitexistant, un sol existant, des façades existantes ou/et l’installation de panneauxphotovoltaïques déployés latéralement à partir d’un conteneur maritime 1A pourconvertir l’énergie radiative du soleil en énergie électrique renouvelable, b. la pose éventuelle d’au moins une éolienne 2 démontable ou/et d’au moinsune éolienne transportable relevée verticalement à partir d’un conteneur maritime2A permettant de convertir l’énergie cinétique du vent en énergie électrique renouvelable, c. la pose d’au moins un groupe électrogène 3 et de son réservoir decarburant contenu dans un conteneur maritime. Le groupe électrogène estalimenté en carburants de type biocarburants de première génération, enbiocarburants de seconde génération ou en huiles recyclées. Ce groupetransforme l’énergie thermique issue de l’explosion du mélange air/biocarburantou air/huile recyclée au sein d’un moteur à combustion interne adaptée. Cetteénergie thermique est transformée en énergie mécanique puis en énergieélectrique renouvelable grâce une génératrice électrique reliée mécaniquement aumoteur à combustion interne, d. la pose éventuelle d’au moins une turbine micro hydraulique posée au seind’un cours d’eau proche 4. La turbine micro hydraulique transforme l’énergiecinétique de l’eau en énergie mécanique puis en énergie électrique renouvelablegrâce une génératrice électrique reliée mécaniquement à la turbine microhydraulique, e. connecter électriquement, les panneaux solaires photovoltaïques,l'éoliennes, le groupe électrogène, l'éventuelle turbines micro hydraulique à aumoins un accumulateur d’énergie, f. connecter électriquement les bornes de recharge 7, 8, 9, 10, 11, 120 à unmini-réseau électrique à courant alternatif AC, g. connecter électriquement via une liaison 60 le Tableau Général BasseTension électrique de la station-service ou d’une charge électrique proche 61 aumini-réseau électrique à courant alternatif AC, h. stationner les accumulateurs mobiles 70, 80, 90, 100, 110, 121 à proximitépour permettre le ou les chargements respectifs de ces accumulateurs mobiles.
Un procédé logiciel peut permettre l’optimisation de la charge de l’accumulateurd’énergie en fonction de la technologie de l’accumulateur d’énergie, en fonctiondes prévisions météorologiques d’ensoleillement du lieu d’installation, en fonctiondes prévisions météorologiques de vent du lieu d’installation et en fonction du fluxattendu d’accumulateurs mobiles, évalué par un algorithme à auto apprentissageinstallé au sein du conteneur contenant l’armoire électrique/informatique 6.
Le procédé prévoit en option une station mobile 120 de recharge en hydrogèneavec collecte et stockage de l’eau de pluie 13 provenant du toit, montré sur lafigure 2, où sont posés les panneaux photovoltaïques 1, 1 A.
Le procédé prévoit aussi en option que la station mobile 120 de recharge enhydrogène produit de l’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau de pluie, enséparant l’eau de pluie en hydrogène et oxygène selon la réaction électrochimique: 2H2O + e- -> 2H2 + 02
Le procédé prévoit aussi en option que la station de recharge en hydrogènecompresse, stocke et distribue l’hydrogène via une ou plusieurs bornes de recharge en hydrogène 121 pouvant être reliées à des accumulateurs mobilesd’hydrogène 122.
Le procédé prévoit enfin en option que la station de recharge en hydrogèneréinjecte dans le mini réseau AC l’électricité stockée sous forme d’hydrogèneselon la réaction inverse de la réaction électrochimique mentionnée ci-dessus :2H2 + 02 -> 2H2O + e
Un procédé logiciel peut permettre le paiement des charges en énergie électrique,énergie hydrogène en option, d’une pluralité d’accumulateurs mobiles parl’intermédiaire d’interfaces de paiement des bornes de recharge 7, 8, 9, 10, 11,120.

Claims (5)

  1. Revendications:
    1. Station de recharge électrique autonome, caractérisé en ce qu'ellecomprend des sous-éléments mobiles constitués par au moins trois conteneursmaritimes (1A, 2A, 3, 5, 6, 120) contenant respectivement des panneauxphotovoltaïques à déployer latéralement (1A), une éolienne à releververticalement (2A), un groupe électrogène alimenté en biocarburants ou en huilesrecyclées (3), un accumulateur d’énergie (5), une armoire électrique/informatique (6), et des bornes de recharge démontables (7, 8, 9, 10, 11, 120) pouvant êtrereliées à des accumulateurs mobiles (70, 80, 90, 100, 110, 121).
  2. 2. Station de recharge selon la revendication 1, formant également station derecharge en hydrogène et comprenant un système de pile à combustiblehydrogène (120), 3. Station de recharge selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant unlogiciel de gestion de l’énergie installé au sein du conteneur contenant l’armoireélectrique/informatique (6), et dans laquelle le logiciel de gestion de l’énergieélectrique gère le fonctionnement de l’ensemble d'au moins trois sourcesd’énergies renouvelables (1A, 2A, 3, 5, 6, 120) et optimise la charge del'accumulateur d’énergie (5) et le contrôle des paramètres électriques d'un miniréseau à courant alternatif AC. 4. Station de recharge selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant enoutre au moins trois convertisseurs électriques (10, 20, 30, 40, 50). 5. Procédé pour charger électriquement une pluralité d’accumulateurs mobiles(70, 80, 90, 100, 110, 121), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistantà : poser des panneaux solaires photovoltaïques (1) sur un toit existant, un solexistant, des façades existantes ou/et installer des panneaux photovoltaïquesdéployés latéralement à partir d’un conteneur maritime (1A) pour convertirl’énergie radiative du soleil en énergie électrique renouvelable, poser au moins une éolienne (2) démontable ou/et transportable relevéeverticalement à partir d’un conteneur maritime (2A), permettant de convertirl’énergie cinétique du vent en énergie électrique renouvelable, poser au moins un groupe électrogène (3) et son réservoir de carburant dansun conteneur maritime, le groupe électrogène étant alimenté en carburant de type biocarburant de première génération, en biocarburant de seconde génération ouen huile recyclée, et transformant l’énergie thermique issue de l’explosion dumélange air/biocarburant ou air/huile recyclée au sein d’un moteur à combustioninterne adaptée, l'énergie thermique étant transformée en énergie mécanique puisen énergie électrique renouvelable grâce une génératrice électrique reliéemécaniquement au moteur à combustion interne, connecter électriquement les panneaux solaires photovoltaïques, l'éolienne, legroupe électrogène, à au moins un accumulateur d’énergie (5), connecter électriquement des bornes de recharge (7, 8, 9, 10, 11) à un mini-réseau électrique à courant alternatif AC, et stationner les accumulateurs mobiles à proximité pour permettre leurchargements respectifs.
  3. 6. Procédé selon la revendication 5, comprenant les étapes consistant à : poser au moins une turbine micro hydraulique au sein d’un cours d’eau proche (4), la turbine micro hydraulique transformant l’énergie cinétique de l’eau enénergie mécanique puis en énergie électrique renouvelable grâce une génératriceélectrique reliée mécaniquement à la turbine micro hydraulique, et connecter électriquement la turbine micro hydraulique à l'accumulateurd’énergie.
  4. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, comprenant l'étape consistantà connecter électriquement (60) un Tableau Général Basse Tension électriqued'une station-service ou d’une charge électrique proche (61) au mini-réseauélectrique à courant alternatif AC. 8. Procédé selon la revendication 5, comprenant une étape d’optimisationlogicielle de la charge de l’accumulateur d’énergie en fonction de la technologie del’accumulateur d’énergie, des prévisions météorologiques d’ensoleillement du lieud’installation, des prévisions météorologiques de vent du lieu d’installation et enfonction du flux attendu d’accumulateurs mobiles évalué par un algorithme à autoapprentissage. 9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, comprenant la prévision d'unestation mobile (120) de recharge en hydrogène, une étape de collecte et destockage d’eau de pluie (13) provenant d'un toit ou sont posés les panneauxphotovoltaïques (1, 1A), et une étape de production d’hydrogène à partir del’électrolyse de l’eau de pluie en séparant l’eau de pluie en hydrogène et oxygène selon la réaction électrochimique
  5. 10. Procédé selon la revendication 9, comprenant une étape consistant àcompresser, stocker et distribuer l’hydrogène via au moins une borne de recharged'hydrogène (121) pouvant être reliée à des accumulateurs mobiles d’hydrogène(122).
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