UTILISATION LOCALE

La présente invention relève du domaine de la génération d'énergie. Elle vise plus particulièrement l'alimentation en énergie d'équipements urbains tels que l'éclairage public. Contexte de l'invention et problèmes posés

Les équipements urbains tels qu'éclairage ou panneaux de signalisation sont souvent synonymes d'une consommation électrique significative pour les collectivités. Le cas des éclairages publics, allumés en permanence la nuit est à cet égard particulièrement remarquable.

II est connu par ailleurs que le transport et le stockage d'énergie à grande distance de son lieu de production résulte en une déperdition d'une partie substantielle de l'énergie initialement produite. Il existe donc une tendance naturelle à considérer des sources d'énergie localisées au plus près du lieu de consommation d'énergie, pour résoudre le problème précité.

Un besoin de trouver des sources d'énergie situées au plus près des équipements urbains s'est donc fait jour au cours des années récentes, et on a vu fleurir des panneaux photovoltaïques associés à divers équipements. De tels systèmes restent onéreux, fragiles, sujets au vol, et d'une puissance limitée. Objectifs de l'invention

L'objectif de la présente invention est alors de proposer un dispositif autonome de génération d'énergie couplé à un organe de stockage minimal, adaptable à des chaussées qui soit robuste, d'une grande durée de vie et peu onéreux à installer et à maintenir.

Exposé de l'invention

L'invention vise en premier lieu un dispositif de production d'énergie comportant des moyens de récupérer une partie de l'énergie d'impact générée par l'appui d'un mobile pesant en déplacement sur une surface, ces moyens comportant au moins une dalle électro-active comprenant une partie inférieure encastrée dans une chaussée, et une partie supérieure, mobile par rapport à la partie inférieure selon un axe prédéterminé et avec une amplitude maximale prédéterminée, les parties supérieure et inférieure étant reliées notamment par au moins un barreau aimanté adapté à coulisser dans une bobine à champ magnétique constant lorsque la partie supérieure se déplace relativement à la partie inférieure.

Selon une mise en œuvre préférentielle, le dispositif comporte en outre un élément de stockage électrique adapté à accumuler l'électricité générée par les dalles électro-actives durant au moins une phase de forte densité de passage de mobiles, et des moyens de restitution d'énergie électrique stockée selon une logique prédéterminée.

Selon un préféré de réalisation, le dispositif comporte un ensemble de dalles électro-actives juxtaposées disposées de façon à ce que leur surface supérieure forme un pavage couvrant sensiblement une zone prédéterminée.

Selon un premier mode de réalisation, il est adapté à couvrir une partie d'un trottoir, la surface supérieure de chaque dalle électro-active présentant une forme permettant un pavage et des dimensions telles que le pied d'un passant ne chevauche pas généralement plus de deux dalles, c'est à dire que la dimension de la surface supérieure de chaque dalle, orientée selon le sens de marche d'un piéton, soit de longueur supérieure ou égale à la longueur moyenne d'un pied, soit environ 25 à 30 centimètres.

Alternativement, il est adapté à être disposé au niveau d'une zone de décélération ou d'accélération sur une route, les dalles ayant des dimensions et caractéristiques adaptées aux mobiles qui les franchissent.

Selon diverses dispositions éventuellement mises en œuvre conjointement,

- le dispositif comporte au moins une électronique de transformation destinée ici à récupérer, mesurer, contrôler le courant généré par au moins une dalle,

- il comporte un émetteur / récepteur, adapté à transmettre à un centre de commande, des informations relatives au fonctionnement de chaque dalle, à la quantité de courant généré et au niveau de charge des batteries,

- il comporte des moyens de transmettre des informations de nombre de mobiles activant les dalles pendant une période de temps prédéterminée.

L'invention vise sous un second aspect un dispositif d'éclairage public, comportant un lampadaire à diodes électroluminescentes et un dispositif tel qu'exposé, le groupe de dalles étant dimensionné de manière à ce qu'il soit en mesure de fournir un courant correspondant à la consommation du lampadaire.

L'invention vise également un procédé de gestion d'éclairage nocturne d'une rue dotée de dispositif tel qu'exposé, l'allumage du lampadaire étant lié, par détection de mouvement, au passage de chaque mobile sur la zone d'action des dalles électro- actives du dispositif, comportant des étapes suivantes :

- stockage d'énergie durant la journée, laquelle comporte un passage nettement plus fréquent de mobiles, générateur d'une quantité d'énergie significative,

- la nuit, détection du passage d'un mobile par l'activation d'une dalle, et alimentation pendant une durée prédéterminée du lampadaire associé et des lampadaires les plus proches de celui-ci, par l'énergie générée par le passage du mobile, et par prélèvement sur la charge de la batterie. L'invention vise en outre un dispositif de production d'énergie comportant des moyens de récupérer une partie de l'énergie d'impact générée par l'appui d'un mobile pesant en déplacement sur une surface, ces moyens comportant au moins une dalle électro-active comprenant une partie inférieure encastrée dans une chaussée, et une partie supérieure, mobile par rapport à la partie inférieure selon un axe prédéterminé et avec une amplitude maximale prédéterminée, les parties supérieure et inférieure étant reliées notamment par au moins un barreau aimanté adapté à coulisser, d'une longueur de l'ordre de quelques millimètres, dans une bobine à champ magnétique constant lorsque la partie supérieure se déplace relativement à la partie inférieure.

On considère en d'autres termes un système de récupération d'énergie, ici constitué d'un ensemble de dalles disposées au sol et assurant la conversion en électricité de l'énergie libérée par la marche des piétons (lieux publics) ou de l'énergie produite par le roulement de véhicules automobiles (entrée de péages d'autoroute par exemple). Le système dispose d'un ou plusieurs éléments de stockage de cette électricité, en vue d'une application d'éclairage public autonome (restitution de l'énergie en période nocturne).

L'architecture électromécanique du système de récupération d'énergie est schématisée sur la Figure 2. Le plateau de dalle est soutenu par un ensemble de ressorts dont la fonction consiste, d'une part, à limiter l'enfoncement de la dalle par un choix approprié de la raideur globale du système de suspension. D'autre part, ces derniers sont à même d'assurer une fonction d'accumulation d'énergie élastique durant la phase d'enfoncement, l'énergie ainsi stockée pouvant avantageusement être convertie par le générateur lorsque le plateau de dalle remonte. Le principe proposé de récupération « à double effet » permet d'optimiser la conception du générateur électromagnétique qui travaille dans les deux sens de déplacement. Le procédé de conversion électromécanique retenu repose quant à lui sur la mise en œuvre d'un générateur à aimants permanents. Ces derniers se déplacent devant une bobine fixe connectée aux étages de redressement et de charge de l'accumulateur. Le couplage de l'ensemble des dalles est effectué au travers un circuit d'interconnexion.

L'invention vise en outre un dispositif de production d'énergie comportant des moyens de récupérer une partie de l'énergie d'impact générée par l'appui d'un mobile pesant en déplacement sur une surface, ces moyens comportant au moins une dalle électro-active comprenant un caisson adapté à être encastré dans une chaussée, et une partie supérieure, mobile par rapport au caisson selon un axe prédéterminé Z et avec une amplitude maximale prédéterminée, au moins un générateur électrique étant disposé entre la partie supérieure et le caisson, ledit générateur électrique comportant

- une partie supérieure mobile verticalement par rapport à une partie inférieure, l'une de ces deux parties étant solidarisée au stator d'un moteur électrique,

- des moyens mécaniques de transformer le mouvement vertical relatif des deux parties en mouvement rotatif du rotor dudit moteur électrique.

Selon une mise en œuvre préférée, les moyens mécaniques de transformer le mouvement vertical relatif des deux parties du générateur, en mouvement rotatif du rotor dudit moteur électrique, comprennent une vis sans fin solidarisée au rotor du moteur électrique, ladite vis sans fin étant entraînée en rotation par le déplacement vertical d'un écrou. Selon une mise en œuvre particulière, le dispositif comporte également un ressort hélicoïdal disposé entre les parties supérieure et inférieure du générateur.

L'invention vise encore un dispositif de production d'énergie comportant des moyens de récupérer une partie de l'énergie d'impact générée par l'appui d'un mobile pesant en déplacement sur une surface, ces moyens comportant au moins une dalle électro-active comprenant un caisson adapté à être encastré dans une chaussée, et une partie supérieure, mobile par rapport au caisson selon une cinématique prédéterminée et avec une amplitude maximale prédéterminée, un générateur électrique étant disposé entre la partie supérieure et le caisson, ledit générateur électrique comportant - une partie supérieure mobile verticalement par rapport à une partie inférieure, l'une de ces deux parties étant solidarisée au stator d'un moteur électrique,

- des moyens mécaniques de transformer le mouvement vertical relatif des deux parties en mouvement rotatif du rotor dudit moteur électrique,

- des moyens de maintien de la partie supérieure parallèle relativement au caisson et de limitation de son mouvement à une courbe prédéterminée.

Brève description des figures

La description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple d'un mode de réalisation de l'invention, est faite en se référant aux figures annexées qui représentent :

Figure 1 : une vue schématique en coupe d'une dalle selon l'invention, Figure 2 : un schéma de principe du système de récupération d'énergie proposé,

Figure 3 : une loi d'évolution de la force d'appui résultante en fonction du temps,

Figure 4 : la structure du générateur à aimants permanents dans un mode de réalisation de l'invention.

Figure 5 : une vue en éclatée des divers éléments constituant une dalle électro-active dans un mode particulier de réalisation,

Figure 6 : une vue en perspective du générateur à bras de levier,

Figure 7 : une vue en coupe de la dalle montrant les générateurs électromagnétiques à vis,

Figures 8a et 8b : deux vues de côté d'un générateur électromagnétique à vis, complet, ou montrant les éléments internes,

Figures 9a à 9c : des vues de détails d'un modèle de générateur électromagnétique à vis, en vue en coupe (figure 9a), en vue en perspective d'un détail (figure 9b) et en vue en perspective complète (figure 9c),

Figure 10 : un schéma de principe d'un montage électrique utilisant le dispositif de l'invention.

Figure 1 1 : une vue en éclatée des divers éléments constituant une dalle électro-active dans un mode particulier de réalisation.

Figure 12 : une vue en perspective d'un dispositif de guidage de la partie supérieure vis-à-vis du caisson. Caractérisation mécanique de la force exercée par le piéton

D'un point de vue dynamique, l'impact de la marche d'un piéton sur un sol plan peut être caractérisé par une loi d'évolution de la force d'appui résultante en fonction du temps présentée sur la Figure 3.

En première approximation, cette loi d'évolution de la force, ramenée à un phénomène périodique de pulsation m, peut être représentée par une expression de la forme :

¾(£) = _ [«{ ^" ! - casùit) + h(l - coslttâ}]

Eq. 1

où M, g, a et fc> désignent respectivement la masse du piéton, l'accélération de la pesanteur (g = 9,81 m. s ^"2 ), et deux constantes positives. L'identification de ces constantes à partir de la courbe donnée sur la Figure 2 donne sensiblement a=0.35, b=0.45, valeurs correspondant au présent exemple mais nullement limitatives.

Détermination de l'enfoncement de la dalle

D'un point de vue mécanique, un générateur à aimants permanents peut être idéalisé au moyen d'un amortissement visqueux (effort de freinage proportionnel à la vitesse de l'élément mobile) de constante v. Dès lors, l'équation différentielle régissant l'enfoncement xp du plateau de dalle sous l'effet d'une force périodique FD(Î) donnée s'écrit de manière générale : * ^' ' * " Eq. 2

où m correspond à la masse équivalente de l'équipage mobile, p désignant le bras de levier de l'élément d'amplification mécanique et k la raideur résultante du système de suspension élastique.

Convenant en première approximation de négliger le terme d'inertie, compte tenu des faibles accélérations mises en jeu, la résolution de l'équation Eq. 3, sous une excitation harmonique défin ie par l'équation Eq. 1, conduit à une expression de la vitesse xD en régime permanent donnée par :

Μ ω 2MgIm

± _s i t} = ¾S ~jr x i — ψΛ

Eq. 3 avec

Eq. 4

Détermination de l'énergie potentiellement récupérable

La puissance mécanique moyenne Pp développée au niveau du plateau mobile correspond à la puissance maximale susceptible d'être convertie (ces deux puissances sont égales dans le cas d'un rendement de conversion unitaire). Cette puissance est définie ar :

En tenant des expressions et précédemment trouvées pour la force et la vitesse de déplacement, la puissance disponible s'exprime alors par :

Eq. 6

Optimisation des caractéristiques générales du système de récupération

La forme de l'expression Eq. 6 donnant la puissance susceptible d'être convertie laisse apparaître l'existence d'un optimum pour le produit p. En effet, pour une fréquence d'excitation du système donnée et une raideur globale fixée, la puissance PD développé t maximisée pourvu que

Eq. 7

Estimation de puissance disponible pour un système sur voie piétonnière

Considérant tout d'abord le cas d'un système de récupération sur voie piétonnière, la recherche d'un enfoncement donné en régime d'appui statique permet de déterminer la raideur globale du système de suspension élastique.

Cet enfoncement étant fixé à x _pm = 5mm, il vient ainsi en considérant un sujet de masse M=70 Kg

137340 ¾ t ^" La fréquence de répétition (fréquence de pas) étant fixée à f = 2 Hz, soit ω = Ιΐΐί = ra .s-^ | _a condition de maximisation de la puissance disponible donne, en considérant les constantes a et„ définies par l'équation Eq. 2 :

(pPvïopt— 64-52 iY.m ^_1 .5

Dans ces conditions, la puissance théorique développée est égale à P _p =5.5 W:

Estimation de puissance disponible pour un système sur voie routière

Dans le cas d'un système de récupération implanté sur voie routière, en considérant un enfoncement maximal fixé à x _pm = 10 mm, et une charge moyenne par roue équivalent à une masse de l'ordre de M = 350 Kg, la raideur du système de suspension du plateau de dalle vaut : k = .... = 343 BbÛ N~m ^

Eq. 9

Le système de référence étant constitué, à titre indicatif, d'un ensemble de dalles de 500 x 500 mm ^z , et considérant une vitesse de roulage moyenne de l'ordre de 10 km/h. (au niveau d'une entrée de voie de péage par exemple), la fréquence de répétition est de l'ordre de f = 5 Hz, soit :

u<- = 2îdf = iO îrad.s ^_1 .

Par ailleurs, on peut considérer en première approche que la loi d'évolution Eq. 1 donnant la force d'appui d'une roue en déplacement sur la dalle peut être conservée en adoptant un jeu de constantes tel que : a=0.5, b=0:

Dans ces conditions, l'équation Eq. 7 relative à la maximisation de la puissance disponible donne :

(p ⁷ v) = 10929 m- s

Dans le cadre des hypothèses retenues, la puissance théorique développée serait alors égale à P _p =67.4 W

Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention

Le dispositif selon l'invention trouve sa place au sein d'une chaussée de type piétonnier ou routier.

Dans le présent exemple de mise en œuvre, le dispositif réalisant une unité de production d'énergie comporte un ensemble de dalles électro-actives 10 juxtaposées disposées de façon à ce que leur surface supérieure 1 1 forme un pavage couvrant sensiblement une zone prédéterminée.

Dans l'exemple décrit ici, cette zone est typiquement de quelques dizaines à quelques centaines de mètres carrés. Elle prend ici la forme d'un trottoir d'une rue passante, dont elle couvre la partie centrale, la plus susceptible de recevoir le passage de piétons.

Dans une variante, des dalles 10 sont disposées au niveau d'une zone de décélération sur route, par exemple au niveau d'un péage autoroutier. Ces dalles ont alors naturellement des dimensions et caractéristiques adaptées aux véhicules qui les franchissent.

A titre d'ordre de grandeur nullement limitatif, la surface supérieure 1 1 de chaque dalle électro-active 10 ici considérée dans le cas de dalle adaptée au passage de piétons, présente une forme carrée et des dimensions de 33 centimètre de côté.

De fait, ces dimensions sont dictées par le besoin que le pied d'un passant ne chevauche pas généralement plus de deux dalles 10, c'est-à-dire, dans le cas de dalles carrées orientées selon le sens de passage des passants, que le côté de la surface supérieure de chaque dalle soit de longueur supérieure ou égale à la longueur moyenne d'un pied, soit environ 25 à 30 centimètres. Des dimensions de dalles de 25 à 60 centimètres de côté sont envisagées.

En variante, la zone d'installation des dalles peut également prendre la forme d'un segment de chaussée d'une route empruntée par des véhicules motorisés de type automobile. Dans ce cas, des dimensions de 50 centimètres de côté, un mètre de côté ou plus sont utilisées, sans que cette mesure ait un caractère limitatif.

Dans ces divers cas d'implantation, des dalles 10 présentant une surface supérieure de forme rectangulaire ou hexagonale sont également réalisables.

Les principales caractéristiques du système sont rassemblées ci-après :

• Nombre de dalles constituant une unité autonome de récupération : de 20 à 30 ;

• Dimensions extérieures des dalles (ici de forme carrée, cette disposition étant donnée à titre d'exemple non limitatif) : 330 x 330 x 150 mm3 (dalles piétonnières) ou 500 x 500 x 200 mm3 (dalles routières) ;

• Enfoncement maximum du plateau mobile : de l'ordre de 5 mm dans le cas des dalles pour voie piétonnière et de 10 mm dans le cas des dalles routières ; • Régulation (ou limitation) du courant de sortie ;

• Intensité du courant de sortie souhaité : 350 ou 700 mA (en fonction de l'appareil lumineux utilisé) ;

• Tension de sortie : de 18 à 20 V ;

· Durée de la phase de récupération (temps cumulé) : de l'ordre de 2 à 3 h par jour ;

• Durée maximale de la phase de stockage : 3 jours ;

Outre les caractéristiques du cahier des charges fonctionnel à satisfaire, un critère de conception important vise à la recherche d'une solution technologique à faible coût, en vue de la réalisation en grande série du système de récupération proposé

En faisant maintenant référence à la figure 1 , on constate que chaque dalle 10 comporte une partie inférieure 12 fixe, destinée à être installée à demeure dans le sol d'une chaussée et à y être solidarisée, et une partie supérieure 13, mobile selon une direction prédéterminée, avec un jeu maximal également prédéterminé. Le déplacement vertical maximum de la partie supérieure 13 mobile vis-à-vis de la partie inférieure fixe 12 est de l'ordre de cinq millimètres pour chaque dalle au passage d'une personne, de un centimètre sous le passage d'un véhicule.

Dans le présent exemple, la partie inférieure 12 est constituée d'une coque en polymère, de forme sensiblement parallélépipédique lorsque la partie supérieure est de forme carrée ou rectangulaire. Les dimensions typiques de cette coque 12 sont de 30 centimètres de côté et quelques dizaines de centimètres de profondeur dans le présent exemple de mise en œuvre. Cependant, ces dimensions sont données simplement à titre d'exemple de mise en œuvre. De façon générale, la hauteur de l'ensemble n'excède les 80 centimètres, de manière à permettre son installation simple au sien d'une chaussée existante, en tenant compte des contraintes de respect des profondeurs réglementaires des réseaux électriques et gaz sous la chaussée.

On comprend que cette coque 12 peut être réalisée en tout matériau apte à résister aux intempéries, par exemple acier galvanisé, ou béton. Cette coque est destinée à être encastrée dans la chaussée.

Elle comporte des orifices (non illustrés sur les figures) dans ses parois latérales, adaptés à permettre le passage de câbles électriques de puissance ou de commande. Cette coque 12 est chapeautée par un couvercle 13 (qui constitue la partie supérieure de la dalle 10), lequel comporte éventuellement des rebords latéraux 14, de manière à permettre le recouvrement de la dalle 10 par un revêtement 15 identique à celui de la chaussée dans lequel cette dalle doit être implantée. Dans le cas d'un couvercle 13 habillable la profondeur du couvercle est alors de l'ordre d'au moins 5 centimètres, pour permettre des revêtements de type dalle de granit, béton désactivé ou enrobé.

Ce couvercle 13 est encastré dans la coque 12 à laquelle il est relié par des ressorts 16 (représentés de façon schématique sur la figure 2). Le tarage des ressorts 16 permet de différencier les utilisations (chaussée piétonne ou lourde telle que rues et routes, arrivées aux péages autoroutiers).

Le couvercle 13 est naturellement amovible, de manière à permettre une maintenance du dispositif hébergé dans la coque 12. Chaque dalle 10 comporte au sein de la cavité formée par la coque 12 un barreau aimanté 17 coulissant dans une bobine à champ magnétique constant 18 (illustrés de façon très schématique sur la figure 2). Ce barreau aimanté 17 est relié par son extrémité supérieure 19 au couvercle de la dalle, et la bobine 18 est reliée par son extrémité inférieure à la coque 12, elle même encastré dans la chaussée. Le barreau aimanté 17 est réalisé dans un matériau ferreux, de qualité faible dans le présent exemple pour en diminuer le coût. La bobine 18 inductrice est de faible dimension (inférieure à 10 centimètres) pour en diminuer l'emprise.

Le barreau aimanté 17 coulissant est préférentiellement vertical, cependant, il est éventuellement orienté selon un angle correspondant à l'accélération subie de la part d'un piéton ou véhicule en déplacement horizontal sur la chaussée. De cette manière, il est adapté à collecter le maximum d'énergie lors du passage dudit piéton ou véhicule.

Dans le présent exemple de mise en œuvre, on considère un seul couple barreau aimanté 17 / bobine d'induction 18. Il reste cependant clair qu'une configuration comportant plusieurs vérins coulissant est également envisageable.

Le dispositif de génération d'énergie comporte également, dans le présent exemple, pour chaque groupe d'un nombre prédéterminé de dalles 10, un organe de stockage passif de type condensateur à forte densité (non illustré sur les figures) de capacité adaptée pour stocker l'énergie produite au cours d'une journée. Cet organe de stockage d'énergie est hébergé au sein de la coque d'une des dalles qui l'alimentent. L'organe de stockage type condensateur étant connu en soi, il est adapté pour résister aux conditions d'environnement régnant sous la chaussée (température, vibrations...), et d'une durée de vie compatible avec un usage lié au mobilier urbain, c'est-à-dire préférentiellement d'au moins quelques années.

Les dalles d'un groupe sont reliées ensembles pour constituer une unité de production, le regroupement de plusieurs dalles autonomes permettant une utilisation directe de l'énergie produite par l'ensemble de ces dalles. Dans la mise en œuvre envisagée préférentiellement, les dalles n'ont pas vocation à être utilisées seules, mais uniquement par unité de production. Chacune des dalles 10 du groupe est reliée par des câbles de type connu à la batterie. Dans une mise en œuvre préférée, les dalles 10 sont disposées électriquement en série, et la mise en série électrique est réalisée de manière pérenne (par exemple par jonction soudée sous gaine thermo-rétractable).

Le dispositif de génération d'énergie comporte également pour chaque dalle une électronique de transformation (non illustrée) destinée ici à récupérer, mesurer, contrôler (et transformer si nécessaire) le courant généré par la bobine d'induction.

Le dispositif peut éventuellement comporter un émetteur / récepteur, adapté à transmettre à un centre de commande, des informations relatives au fonctionnement de chaque dalle, à la quantité de courant généré et au niveau de charge des batteries.

De même, des informations de nombre de passants activant les dalles peuvent également être émises. Il est clair que de telles informations peuvent être utiles dans des zones peu fréquentées pour provoquer un éclairage ou une alimentation temporaire de certains équipements, cette alimentation temporaire étant propice à des économies d'énergie.

Mode de fonctionnement

On comprend que, lors de l'appui d'un piéton ou d'un véhicule en déplacement sur la surface supérieure de la dalle 10, celle-ci subit une accélération et appuie sur le barreau 17 coulissant, provoquant ainsi son déplacement dans la bobine de courant 18. Un courant d'induction est ainsi généré dans ladite bobine 18.

De même, lorsque le piéton ou le véhicule cesse son appui sur la surface supérieure de la dalle 10, celle-ci reprend sa place initiale, sous l'effet des ressorts 16. De ce fait, le barreau coulissant 17 se déplace à nouveau au sein de la bobine de courant 18, générant à nouveau un courant électrique. Ce courant alimente, à travers une électronique connue en soi de l'homme du métier (et éventuellement après transformation en courant alternatif) une batterie ou un équipement consommateur d'énergie tel que lampadaire d'éclairage public.

La production énergétique par chaque groupe de dalles formant une unité de production étant liée à la fréquentation humaine des lieux considérés, l'éclairage de ces mêmes lieux apparaît comme une utilisation immédiate possible. Dans le cas d'alimentation d'éclairage public, il est clair que celui-ci est favorablement choisi de type à LED, dont la restitution de lumière est forte par rapport à la consommation d'énergie.

On comprend que dans le cas d'alimentation de lampes d'éclairage public, il est souhaitable de dimensionner chaque groupe de dalles de manière à ce qu'il soit en mesure de fournir un courant correspondant à la consommation d'un lampadaire.

Il apparaît ainsi qu'une chaussée n'est pas nécessairement complètement équipée en dalles de génération d'énergie, si la surface de chaussée correspondant au nombre de dalles nécessaires à l'alimentation d'un lampadaire individuel est sensiblement inférieure à la surface de chaussée présente entre deux lampadaires.

Le concept d'unité de production implique une surface d'échange estimée, au vu de l'expérience et des puissances d'éclairage nécessaire, à 10m2 pour l'usage des piétons. Cette surface peut être constituée d'un assemblage de dalles à la surface réduite afin de limiter les pertes de transformation des forces de translations obliques du marcheur sur l'espace d'échange.

Avantages de l'invention

On comprend que le dispositif apporte des avantages majeurs.

L'utilisation de l'énergie produite peut être à effet immédiat, si l'on souhaite s'affranchir des contraintes de stockage d'énergie ou des pertes électriques dans les différentes transformations nécessaires à une autre utilisation distante de l'énergie produite (revente à un fournisseur par exemple).

Toutefois, la production peut être vendue aux différents réseaux de distribution électrique grâce à des onduleurs nécessaires à la production de courant alternatif. Des composants électroniques de régulation seront nécessaire pour garantir le contrôle de la charge et décharge afin d'éclairer les réverbères (supercondensateur)

Un essai a été réalisé avec une unité de production d'une surface de 5 m ² . Chaque piéton passant sur cette surface fournit une puissance électrique d'environ 50W pendant 10s soit 500Ws Une puissance unitaire par unité de production de 500Ws est ainsi envisageable.

Selon une hypothèse de fréquentation humaine de 2000 personnes / jour dans une zone commerçante de 200m équipée de 16 unités de production composées chacune de 2 aires de 12 m ² comportant un lampadaire central, et ces unités étant composées de 144 dalles de 0.1 1 m ² chacune, une production journalière de 1 1 kWh semble envisageable, soit 20 kWh/m ² /an.

L'éclairage d'une zone de 200m assuré par 8 appareils lumineux de 50W chacun espacés de 25m, soit 400W installés pour 4000 heures d'éclairage par an = 1600 kWh / an nécessaires pour la rue.

Sur la base d'appareil d'éclairage de puissance 50W LED implantés régulièrement chaque 25m, une puissance totale de 400W installés pour 4000 heures d'éclairage par an est nécessaire pour assurer l'éclairement d'une zone considérée de longueur 200m. Soit une dépense énergétique annuelle de 1 600kWh pouvant être compensée par la production autonome des unités de production installées dans la même zone considérée. Malgré les pertes électriques réelles et inévitables, on constate qu'il est possible d'alimenter l'éclairage de la zone par la fréquentation estimée.

En effet, cette production est largement suffisante pour le besoin de la rue. Considérant la fréquentation de l'espace piéton comme inégale et partiellement aléatoire, il est souhaitable de réfléchir à l'énergie nécessaire stockée pour palier à une fréquentation insuffisante. Ainsi, le stockage d'une énergie suffisante pour assurer le fonctionnement d'un ensemble de production (associant 1 unité de production de surface 10m2 couplée à un appareil de consommation 50W) sur 3 nuits peut être déterminé de la façon suivante : 50W ^* 12h ^* 3 jours = 1 ,8kWh étendu à 2kWh pour pallier aux différentes pertes en ligne L'expérience montrant qu'un marcheur peut faire fonctionner l'installation pendant 10s pour un temps de marche de 5s, on peut en déduire que l'action physique sur le système permet une production de 1000Ws.

On peut donc en déduire que l'action de quelques 7 000 marcheurs est suffisante pour obtenir une charge utile à un fonctionnement sur 3 jours.

Variantes de l'invention

La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art. Dans une variante de réalisation, destinée ici à alimenter un éclairage nocturne de rue, il peut être souhaité de limiter la période d'éclairage au moment du passage de piétons. Dans ce cas, l'éclairage d'un lampadaire est lié, par détection de mouvement, au passage de chaque piéton sur la zone d'action des dalles électro- actives décrites plus haut.

Cependant, une éventuelle période d'obscurité entre deux lampadaires étant à proscrire par raison évidente de sécurité des personnes, il est envisageable que dans un premier temps le dispositif stocke de l'énergie durant la journée, laquelle comporte un passage nettement plus fréquent de piétons, générateur d'une quantité d'énergie significative.

Dans un second temps, la nuit, le passage d'un piéton est naturellement détecté par l'activation de chaque dalle, et l'alimentation de l'éclairage associé est réalisée à la fois par le passage dudit piéton, et par prélèvement sur la charge de la batterie, ce qui permet d'alimenter par avance les lampadaires connexes, et de poursuivre un certains temps l'éclairage du lampadaire après le passage du piéton, même si cet éclairage consomme plus que la charge générée par son passage, grâce à l'apport des batteries chargées durant le jour.

Il est à noter par ailleurs que les détecteurs de mouvement des lampadaires permettent d'avoir un lampadaire qui éclaire avec une puissance de 30 à 50 % de sa puissance maximale lorsque personne ne passe, et bascule sur une puissance de 50 à 100 % lors de la détection d'un individu pendant une durée suffisante à son déplacement sur la zone d'éclairage.

Il a été mentionné dans la description les cas particuliers de trottoir ou de chaussée routière. Il reste clair que le dispositif tel qu'exposé peut également être adapté à des sols de halls de gare, d'aéroport ou de centres commerciaux, sans modification substantielle.

Dans une autre variante, conformément au schéma de principe présenté sur la Figure 2, le mécanisme de conversion d'énergie est constitué d'un ensemble de modules électromécaniques et électroniques disposés au sein de chaque boîtier de dalle. Le principe d'un stockage d'énergie distribué au sein de chaque dalle semble préférable, du fait de la simplification apportée au niveau de la connectique. En effet, les dalles étant sollicités de manière asynchrone, l'interconnexion directe des bobinages des différents générateurs est peu souhaitable. Aussi, on retiendra un schéma d'interconnexion visant à relier en série les différents modules, en sortie des éléments de stockage électrochimiques. De ce fait, un connecteur à deux points suffit à l'interconnexion des dalles.

L'appareil d'éclairage nécessitant un contrôle en courant, un régulateur de courant doit être inséré au niveau du dernier module mis en série. Afin de garantir un rendement optimisé, un circuit à découpage du type hacheur abaisseur pourra être retenu pour assurer cette fonction de régulation du courant de sortie.

D'un point de vue quantitatif, en supposant que chaque dalle délivre une puissance de l'ordre de 6 W pendant une durée cumulée de 2 h par jour, il s'agira donc de stocker une énergie récupérée de 12 Wh. Dans le cas où la technologie des accumulateurs de type NiMH (tension nominale par élément de 1 ,2 V) serait retenu au terme de l'étude de pré-industrialisation, il conviendra par conséquent d'utiliser des éléments de capacité unitaire de 10 Ah. A noter que cette configuration impose un dimensionnement du générateur « à basse tension », ce dernier devant être capable de fournir des courants dont l'intensité maximale est de l'ordre de 5 A.

Le concept de générateur préconisé repose sur une structure à aimants permanents, conformément au dessin de principe de la figure 4.

Afin de simplifier les conditions du guidage de sa partie mobile, optimiser son coût global et réduire les pertes par frottement inhérentes à une solution à déplacement linéaire, des aimants permanents 31 , 32 (au nombre de deux dans la configuration proposée) sont directement supportés par un levier d'amplification mécanique 33. Ce dernier pourra être constitué d'une pièce moulée en nylon par exemple. Les aimants permanents 31 , 32, ici dé forme cylindrique, sont du type NFeB.

Le dispositif comporte deux bobines 34, 35 alternativement soumises aux pôles nord et sud du levier à aimants. Les bobines 34, 35 préformées (ou insérées dans des carcasses en nylon) sont accolées à une culasse ferromagnétique 36 pouvant être constituée d'une tôle de fer pliée en forme de U.

D'un point de vue dimensionnel, la conception du générateur permet de tirer parti d'un rapport de bras de levier favorable, compris entre 5 et 10, valeur à optimiser en recherchant le meilleur compromis entre la maximisation de la vitesse de déplacement des aimants et la réduction de l'encombrement en hauteur du générateur.

Il est à souligner qu'une difficulté de conception spécifique au système de récupération recherché réside dans la nécessité de produire des courants relativement élevés (de l'ordre de 5 A) à partir d'une vitesse de déplacement des aimants relativement faible (inférieure à 0,5 m . s ^"1 ). Cette contrainte induit des dimensions relativement importantes pour le circuit magnétique du générateur, comparées à celles d'un convertisseur de même puissance travaillant à une vitesse plus élevée. Afin d'optimiser le rendement énergétique du circuit de récupération, le courant alternatif à basse fréquence délivré par le générateur électromagnétique doit être traité avant d'être appliqué sur l'élément de stockage électrochimique. Le montage préconisé est constitué d'un circuit redresseur à diodes, suivi d'un étage élévateur de tension classique à transistor et diode.

II est à noter que le redresseur peut être constitué de 4 diodes selon le montage en pont classique, ou plus avantageusement de deux diodes si l'on exploite le point milieu résultant de la mise en série des deux bobines du générateur électromagnétique. Dans une variante de réalisation, la dalle électro-active comporte par ailleurs sur sa face supérieure un panneau photovoltaïque, éventuellement protégé par un revêtement en matériau sensiblement transparent, adapté à supporter le passage fréquent de piétons. Grâce au panneau photovoltaïque, la puissance électrique générée par la dalle électro-active est accrue.

Dans une autre variante de réalisation, l'architecture mécanique d'une dalle électro-active 101 est schématisée sur la figure 5. On reconnaît sur cette figure un revêtement 102 sensiblement carré, une plaque supérieure 103 dotée, en sa face inférieure, de quatre orifices 104 disposés à proximité de ses angles, un plateau 106 et un caisson 105. En configuration assemblée, le revêtement 102 se place sur la plaque supérieure 103, assemblée sur le plateau 106, qui vient se placer juste au dessus du caisson 105.

Le caisson 105 héberge, en premier lieu, un générateur à bras de levier 107, disposé ici en partie centrale du caisson 105, sous la plaque supérieure 103.

Ce générateur à bras de levier 107 est mieux visible sur la figure 6.

Ce générateur à bras de levier 107 est conçu pour le cahier des charges suivants : déplacement maximum de la dalle selon l'axe vertical de cinq millimètres, fréquence des déplacements deux Hz, puissance d'entrée cinq watts.

Le principe de fonctionnement du générateur à bras de levier 107 est le suivant.

La plaque supérieure 103 est, au repos, en appui, par l'intermédiaire d'un doigt d'appui 1 10, orienté sensiblement selon l'axe vertical Z, et réglable en hauteur, sur un premier bras 1 1 1 d'une barre 1 12 formant levier, articulée autour d'un axe horizontal 1 13. Un second bras 1 14 de cette barre 1 12, nettement plus long que le premier bras 1 1 1 (typiquement dix fois plus long), comporte des aimants 1 15 en son extrémité son extrémité distante de l'axe de rotation 1 13.

Ces aimants comportent en leur extrémité des indentations ou griffes mobiles 120. Ces aimants 1 15 sont disposés en regard de pièces en matériau ferromagnétique 1 16, fixes relativement au caisson 105, par exemple par l'intermédiaire d'un socle 1 18. Ces pièces en matériau ferromagnétique 1 16 comportent, face à l'extrémité du second bras 1 14, un ensemble d'indentations ou griffes 1 19. Une bobine 1 17 est disposée au voisinage des pièces ferromagnétiques 1 16.

En fonctionnement, un déplacement de la plaque supérieure 103, généré par exemple par un pas d'un piéton sur ladite plaque supérieur 103, est amplifié par le système de bras de levier afin d'obtenir en bout du second bras 1 14 un déplacement exploitable pour la génération d'une tension.

Le champ magnétique, permettant de créer la tension dans la bobine 1 17, est généré par les aimants 1 15 positionnés en bout du second bras 1 14.

Un système de multiplication de la fréquence électrique de variation du champ d'induction magnétique est crée par l'utilisation des pièces ferromagnétiques 1 16 à griffes 1 19.

Au niveau de la bobine 1 17, le champ magnétique est canalisé par un noyau ferromagnétique sur lequel est positionnée la dite bobine 1 17.

Le mouvement du second bras 1 14 de la barre 1 14 formant levier devant les griffes fixes 1 19 génère alors une tension au sein de la bobine 1 17.

Les matériaux utilisés pour la fabrication du générateur à bras de levier 107 sont, dans le présent exemple de réalisation, les suivants :

- nylon pour le bâti 1 18 et la barre 1 14 formant levier, le support des griffes fixes

1 19,

- acier pour le doigt d'appui 1 10, l'axe pivot 1 13, le noyau de la bobine 1 17,

- acier galvanisé pour les griffes fixes 1 19 et mobiles 120,

- laiton pour une bague autolubrifiante disposée sur l'axe pivot 1 13

Le caisson 105 héberge, en second lieu, quatre générateurs électromagnétiques à vis 108. Ceux-ci sont ici disposés aux quatre coins du caisson 105, chacun d'entre eux étant disposé dans l'axe vertical d'un orifice 4 de la plaque supérieure 103. Les générateurs électromagnétiques à vis 108 sont illustrés sur les figures 7 à

9ç.

Chaque générateur électromagnétique à vis 108 est défini pour le même cahier des charges, cité plus haut, que le générateur à bras de levier 107.

Chaque générateur électromagnétique à vis comporte en partie haute un toucheau 122 comportant une partie plane et un embout arrondi 121. En partie basse, la base 123 du générateur électromagnétique à vis 108 est fixée sur le bâti du caisson 105. Le toucheau 122 est librement mobile selon l'axe vertical Z vis-à-vis de la base 123.

Un ressort hélicoïdal 124, comportant dans le présent exemple non limitatif deux à trois spires, est disposé entre le toucheau 122 et la base 123, ainsi qu'il est illustré sur les figures 8a, 8b, 9a, 9c. Ce ressort hélicoïdal 124 est dimensionné de telle sorte que la force d'appui d'un piéton pesant 100 kg sur une dalle comportant quatre générateurs électromagnétiques à vis 108 n'entraîne pas un déplacement vertical amenant le toucheau 122 en butée. Ce ressort hélicoïdal 124 ramène le toucheau 122 vers le haut en position de repos, après un écrasement du ressort hélicoïdal 108 lié à un appui sur la plaque supérieure 103 par un piéton. Dans une variante utilisant un nombre quelconque N de générateurs 108, c'est la force d'appui du piéton divisée par N qui est naturellement à prendre en compte pour le dimensionnement dudit ressort hélicoïdal 1 14.

A l'intérieur du toucheau 122 est disposé un écrou 125 dans lequel une vis sans fin 126 vient se mouvoir (voir figure 9a). L'écrou 125 et la vis sans fin 126 sont disposés selon l'axe vertical Z. La vis sans fin 126 ne peut se mouvoir verticalement vis-à-vis de la base 123. La vis sans fin 126 est par contre solidarisée à la partie mobile d'un roulement à bille, dont la partie fixe est solidarisée à la base 123 du générateur 108.

De ce fait, lors d'un mouvement vertical du toucheau 122, l'écrou 125, entraîné vers le bas selon l'axe vertical Z, provoque une rotation de la vis sans fin 126 autour de cet axe vertical Z. La vis sans fin 126 entraîne en rotation l'axe 129 du rotor 127 d'un moteur électrique. Cet entraînement est réalisé grâce à un roulement et un accouplement disposés entre la vis sans fin 126 et l'axe du moteur 129.

En variante, il est possible d'intégrer directement un dispositif de vis sans fin dans l'engrenage du moteur afin de réduire la hauteur du générateur et supprimer l'accouplement.

Le stator 128 de ce moteur électrique est solidarisé à la base du générateur électromagnétique à vis 108. Le principe de fonctionnement d'un générateur électromagnétique à vis 108 est le suivant. Avant appui d'un piéton, la plaque supérieure 103 de la dalle électro-active 101 est en contact avec le toucheau 122 de chaque générateur électromagnétique à vis 108.

Un déplacement linéaire vertical de la plaque supérieure 103 est transformé en mouvement rotatif par le dispositif de vis à billes 125, 126. La vis sans fin 126 est solidarisée avec l'arbre du moteur électrique, entraînant ainsi le rotor 127 en rotation. Le moteur électrique est utilisé en fonctionnement générateur. Il alimente dans le présent exemple une batterie 109.

La chaîne cinématique de ce générateur électromagnétique à vis 108 et les composants utilisés lui confèrent un très bon rendement énergétique. Le développement de ce générateur électromagnétique à vis 108 est basé sur l'utilisation de composants sur « étagère », en ce qui concerne les vis à billes 125, 126 et le moteur 127, 128.

La figure 10 illustre un schéma de principe d'une électronique de conversion associée à un ensemble de dalles électro-actives telles que décrites plus haut.

On considère le cahier des charges suivant, lié aux besoins d'utilisation

- Puissance en sortie du générateur en fonctionnement continu = 4.1 W

- Tension de sortie alternative maximum = 3V

- Courant de sortie maximum = 2.12A

- Résistance de sortie du générateur = .05 Ohm

- Fréquence des signaux = 2Hz Le principe de fonctionnement est le suivant :

La tension de sortie d'un générateur à bras de levier 107 ou d'un générateur électromagnétique à vis 108 est redressée par un pont double alternance 130. Une capacité de stockage C1 , visible sur la figure 10, est dimensionnée afin de favoriser le rendement du système, en garantissant une large plage de conduction du courant.

Un convertisseur de type DC/DC boost 131 connu en soi, d'une puissance de sortie moyenne de 3W et transitoire maximum de 5W, permet d'extraire l'énergie de la capacité de stockage C1 , à partir d'une tension de 0.9V (et jusqu'à 5V environ) vers un bus de stockage BUS DC 2 régulé à 5V.

Le chargeur de batterie 132 est un composant dédié aux batteries de type Lithium-ion et permet une bonne gestion de la charge de la batterie 109. Deux diodes D2 et D3 permettent d'améliorer le rendement du convertisseur DC/DC boost 131. En effet, si l'électronique est en charge, et que le BUS DC 1 est chargé par des activations liées à des passages de piétons, le courant de sortie est fourni directement par le BUS DC 2. Le courant de sortie du chargeur de batterie 132 est alors uniquement dédié à la charge de la batterie 109.

La batterie 109 ne fournit du courant que si la tension de la capacité de stockage C1 est inférieure à 0.9V, ce qui limite les cycles de charge et de décharge rapprochées de la batterie, et augmente sa durée de vie.

En cas de panne du système en circuit ouvert, ou de non charge de la batterie 9 (si aucune personne ne marche sur la dalle), une diode Dp permet un passage de courant.

Le nombre de dalles électro-actives 101 que comprend une unité de production est lié à la tension de la batterie Lithium-ion 109, qui varie de 4.2V à 3.7V. Suivant cette variation de tension batterie, cinq dalles électro-actives 101 sont ici installées en série pour créer une unité de production, afin d'alimenter un panneau à diodes électroluminescentes avec une tension comprise entre 18V et 24V.

Un contrôleur de diodes électroluminescentes peut être intégré dans la dernière électronique de sortie, mais il peut préférentiellement être intégré dans le panneau à diodes électroluminescentes.

Un modèle théorique a été établi pour déterminer les performances de cette nouvelle structure de générateur.

Ce modèle prend en compte :

- la raideur du ressort.

- le facteur de conversion de la vis à billes (lien translation/rotation).

- la constante de force électromotrice du moteur (lien rotation/tension).

- les masses mises en présence dans la chaîne (rotor, vis,...) Le modèle permet d'étudier différentes configurations :

Un piéton qui marche au centre de la dalle.

Un piéton qui marche sur un angle de la dalle.

Une dalle soumise au poids d'un véhicule.

Un piéton générant un enfoncement sec sur la dalle (équivalent à un bond). Les résultats de simulation effectués avec quatre actionneurs par dalle sont alors les suivants :

Un piéton de 70 Kg exécutant un pas au centre de la dalle produit une charge totale de la batterie de 0.88 J.

Le même piéton exécutant un pas sur le bord de la dalle produit une charge totale de la batterie de 1.35 J.

Le même piéton exécutant un enfoncement au centre de la dalle produit une charge totale de la batterie de 1.10 J.

Le même piéton exécutant un enfoncement sur le bord de la dalle produit une charge totale de la batterie de 1 .60 J.

De même, les résultats de simulation effectués avec un seul actionneur par dalle sont les suivants :

Un piéton de 70 Kg exécutant un pas au centre de la dalle produit une charge totale de la batterie de 1 ,20 J.

Le même piéton exécutant un pas sur le bord de la dalle produit une charge totale de la batterie de 1.45 J.

Ces résultats de simulation du modèle global sont en accord avec les spécifications définies pour la charge de la batterie lithium-ion et par conséquent l'alimentation d'un luminaire à diodes électroluminescentes.

Dans une variante de réalisation, la dalle électro-active comporte uniquement des générateurs électromagnétiques à vis 108, et pas de générateur à bras de levier 107.

Dans un mode de réalisation plus particulier, un seul générateur électromagnétique à vis 208 est installé dans chaque dalle électro-active, ce qui permet la réalisation de modules de faibles dimensions. Dans ce cas, les dalles sont réalisables sous forme de pavé de type 15 x 15 cm.

Dans cette variante de réalisation, une dalle électro-active 201 comporte, d'une part, un plateau supérieur 203, d'autre part un caisson 205, enfin un générateur électromagnétique 208 et un ensemble de bielles parallèles reliant le plateau supérieur au caisson.

En configuration assemblée, le plateau vient se placer au dessus du caisson 205. Le caisson 205 héberge un générateur électromagnétique à vis 208 tel qu'exposé précédemment sous la référence 108. Il comporte un ressort hélicoïdal 224, ici dimensionné de telle sorte que la force d'appui d'un piéton pesant 100 kg sur une dalle comportant un générateur électromagnétique à vis n'entraîne pas un déplacement vertical amenant le toucheau en butée.

Le générateur électromagnétique à vis 208 est ici disposé sensiblement au centre du caisson 205. Comme on le voit sur la figure 1 1 , le plateau 206 est assemblé sur le caisson 205 par l'intermédiaire d'un ensemble de guidage articulé 209. L'ensemble de guidage articulé 209 est solidarisé au fond du caisson 205 par l'intermédiaire d'une interface inférieure 210. Dans le présent exemple, celle-ci est formée de deux poutres inférieures 210g 21 Od parallèles, disposées perpendiculairement et sensiblement en butée contre un bord du caisson 205 (voir figure 1 1 ). Ces deux poutres sont disposées à égale distance à droite (poutre inférieure 21 Od) et à gauche (poutre inférieure 210g) d'un plan de symétrie vertical XZ du caisson.

Deux perçages parallèles d'axes Y1 , Y2, espacé d'une distance D sont réalisés perpendiculairement aux poutres inférieures 210g, 21 Od.

De même, l'ensemble de guidage articulé 209 est solidarisé au plateau supérieur 206 par l'intermédiaire d'une interface supérieure 21 1. Dans le présent exemple, celle-ci est formée de deux poutres supérieures 21 1 g, 21 1 d, parallèles. Ces poutres supérieures 21 1 g, 21 1 d sont disposées chacune dans le plan d'une poutre inférieure 210g, 21 Od leur correspondant. Deux perçages parallèles d'axes ΥΊ , Y'2, espacé de la même distance D, sont réalisés perpendiculairement aux poutres supérieures 21 1 g, 21 1 d.

Quatre bielles 212g, 212'g, 212d, 212'd, sensiblement parallèles entre elles, sont assemblées entre les poutres inférieures 210g, 210d et les poutres supérieures 21 1 d, 21 1 g.

Ces bielles 212g, 212'g, 212d, 212'd sont montées mobiles en rotation à leurs extrémités autour des axes Y1 , Y2 et ΥΊ , Y'2 des perçages déterminés respectivement dans les poutres inférieures 210g, 21 Od, et supérieures 21 1 g, 21 1 d.

On comprend que par exemple, une bielle 212g est montée du côté avant gauche entre l'interface supérieure gauche 21 1 g et l'interface inférieure gauche 210g, et est mobile en rotation autour de l'axe Y1 en sa partie basse et ΥΊ en sa partie haute. Deux entretoises avant supérieure 213s et inférieure 213i sont solidarisées entre les bielles avant 212g, 212d. De même, deux entretoises arrière supérieure 214s et inférieure 214i sont solidarisées entre les bielles arrière 212g, 212d.

Dans le présent exemple de mise en œuvre, les bielles sont inclinées à environ 30° par rapport au plan horizontal. La valeur exacte dépend naturellement des dimensions verticale et horizontale du caisson.

Par ce montage, le plateau supérieur 206 ne peut plus se mouvoir que selon un degré de liberté, et demeure parallèle au fond du caisson 205. Dans un petit mouvement, son déplacement est sensiblement rectiligne et orienté selon une direction inclinée à 60° par rapport au plan horizontal. Le plateau supérieur 206 se déplace donc à la fois verticalement (d'environ 5 mm) et horizontalement (d'environ 2.5 mm) vis-à-vis du caisson 205. Le plateau supérieur 206 est donc positionné initialement pour garder un jeu de déplacement horizontal supérieur à un seuil prédéterminé, qui dépend de l'enfoncement maximal que l'on souhaite appliquer à la partie mobile du générateur électromagnétique 208.

Les bielles 212g, 212'g, 212d, 212'd sont espacées de telle sorte que le générateur électromagnétique 208 peut prendre place entre elles.

Cette disposition permet de récupérer une large part de l'énergie générée par un appui sur le plateau supérieur 206, l'enfoncement de la dalle s'effectuant de manière linéaire, sans ballant.