La présente invention est relative aux systèmes de génération d'énergie à partir de plusieurs sources d' énergie .

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système de génération d'énergie à partir du soleil et du vent .

L'invention se place notamment dans le domaine du générateur d'énergie placé en milieu urbain. Un tel générateur d'énergie doit être compatible avec les exigences du milieu urbain, en termes d'encombrement et de pollution sonore et visuelle.

De rares tentatives ont été faites pour proposer en mobilier urbain des systèmes de génération d'énergie à partir de ces deux formes d'énergie. Le document brevet US2012/0133149 de Ioana décrit un système de plusieurs mètres de hauteur, qui combine au moins une éolienne à trois pâles, permettant de générer un courant électrique, avec un panneau photovoltaïque placé sur le rotor. Dans le dispositif décrit, le panneau photovoltaïque relais 1' éolienne pour générer un courant en l'absence de vent. Un système d'engrenage est nécessaire pour amplifier le mouvement du rotor pour générer un courant.

De tels systèmes sont volumineux et leur apparence peut dénaturer le paysage. Ils sont de plus peu pratiques à mettre en place. La présence d'une partie mécanique engendre des problèmes d'usure prématurée du système.

La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients.

A cet effet, selon l'invention, un système de génération d'énergie du genre en question est caractérisé en ce qu'il comprend un aérogénérateur s' étendant selon un axe, un support photovoltaïque, un panneau photovoltaïque, le support photovoltaïque portant le panneau photovoltaïque, ledit support photovoltaïque étant assemblé à l ' aérogénérateur, le support photovoltaïque et l ' aérogénérateur étant agencés de sorte que, lorsque l'axe de l ' aérogénérateur est parallèle à l'axe vertical, le panneau photovoltaïque s'étend dans un plan d'extension incliné en s' éloignant de l ' aérogénérateur, d'un angle compris entre -30° et 0° par rapport au plan horizontal, l ' aérogénérateur comprenant un bâti et une turbine, la turbine comprenant une partie pâle ayant une extension selon l'axe entre une extrémité inférieure et une extrémité supérieure, la turbine pouvant être soumise à une rotation par rapport au bâti par entraînement par le vent de la partie pâle, l ' aérogénérateur comprenant également une génératrice, ladite génératrice étant adaptée pour générer un courant électrique individuel fonction de la rotation de la turbine par rapport au bâti, le support photovoltaïque étant situé, selon l'axe vertical, en dessous de la partie pâle de l ' aérogénérateur dans le sens vertical ascendant, une distance entre l'extrémité inférieure de la partie pâle et le support photovoltaïque étant inférieure à la moitié de l'extension de la partie pâle, le support photovoltaïque comprenant une première face orientée vers le haut et une deuxième face orientée dans le sens opposé, l'au moins un panneau photovoltaïque, adapté pour fournir un courant électrique individuel, étant porté par la première face.

Grâce à ces dispositions, on obtient un système de faible encombrement dont les performances énergétiques sont largement augmentées par la combinaison du photovoltaïque et de l'éolien. Dans ce type de systèmes, les performances de l ' aérogénérateur sont notamment améliorées par la présence des supports et son agencement par rapport à l ' aérogénérateur adapté pour accélérer le flux d'air vers l ' aérogénérateur . Les énergies éoliennes et photovoltaïques sont ainsi combinées avantageusement. Ce dispositif est particulièrement adapté pour capter des vents turbulents, même de faible amplitude. Un autre avantage de l'invention est de pouvoir être mise en œuvre sous une forme biomimétique, le système présentant la forme d'une fleur dont la partie génératrice de l ' aérogénérateur est le bulbe, dont la partie pâle de l ' aérogénérateur est la feuille, et dont le support forme un pétale, comme pour certaines fleurs d'orchidée. Le caractère biomimétique permet une bonne intégration d'un tel système de génération d'énergie dans l'environnement.

L'absence de partie mécanique dans le système à entraînement direct permet de limiter l'usure prématurée du système, et permet également de générer de l'électricité avec des vents faibles.

Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :

- le système a une envergure comprise entre 1 mètre et 1.5 mètre ;

- le système comprend, pour chaque aérogénérateur, plusieurs supports photovoltaïques, et plusieurs panneaux photovoltaïques, au moins deux desdits supports photovoltaïques portant chacun au moins un panneau photovoltaïque, chaque panneau photovoltaïque s' étendant dans un plan d'extension incliné en s' éloignant de l ' aérogénérateur, d'un angle compris entre -30° et 0° par rapport au plan horizontal, les supports photovoltaïques étant situés selon l'axe vertical en dessous de la partie pâle dans le sens ascendant, lesdits supports photovoltaïques s' étendant radialement depuis l ' aérogénérateur chacun selon une direction différente d'un plan horizontal ;

- le système comprend également, pour ledit au moins un aérogénérateur, au moins un support simple dépourvu de panneau photovoltaïque, l'au moins un support simple étant assemblé à l ' aérogénérateur, l'au moins un support simple étant agencé par rapport à l ' aérogénérateur de sorte que lorsque l'axe de l ' aérogénérateur est parallèle à l'axe vertical, le support simple s'étend dans un plan d'extension incliné en s' éloignant de l ' aérogénérateur, d'un angle compris entre -30° et 0° par rapport au plan horizontal, l'au moins un support simple comprenant une première face orientée vers le haut et une deuxième face orientée dans la direction opposée, le support simple étant situé selon l'axe vertical en dessous de de la partie pâle dans le sens ascendant, lesdits supports simple et photovoltaïques s' étendant radialement depuis l ' aérogénérateur, chacun dans une direction différente d'un plan horizontal ;

- chaque support est sensiblement plan, la première face et la deuxième face dudit support étant chacune sensiblement parallèle au plan d'extension dudit support ;

le système comprend également un élément de liaison adapté pour solidariser chaque support à l ' aérogénérateur, l'élément de liaison comprenant une portion verticale s' étendant sensiblement verticalement entre une première extrémité de l'élément de liaison, ladite première extrémité étant solidarisée au bâti de l ' aérogénérateur et une deuxième extrémité de l'élément de liaison, et comprenant également au moins une portion horizontale s' étendant radialement depuis une paroi latérale de la portion verticale proche de sa deuxième extrémité, le nombre de portions horizontales étant le même que le nombre de supports, chaque portion horizontale étant reliée, par une extrémité opposée à la portion verticale, à la face orientée dans la direction opposée d'un support respectif ; - le système comprend deux supports photovoltaïques, chaque support photovoltaïque étant plan, chaque support photovoltaïque portant deux panneaux photovoltaïques placés adjacents sur le support photovoltaïque, les deux supports photovoltaïques occupant un angle dans le plan horizontal compris entre 60 ° et 180° et préfèrentiellement compris entre 80° et 120° autour du premier aérogénérateur ;

le système comprend trois supports photovoltaïques, chaque support photovoltaïque étant plan, chaque support photovoltaïque comportant deux panneaux photovoltaïques placés adjacents sur ledit support photovoltaïque, les supports photovoltaïques angulairement les plus éloignés dans le plan horizontal autour du premier aérogénérateur sont séparés par un angle compris entre 180° et 270° et préfèrentiellement compris entre 230° et 250 ;

- l ' aérogénérateur est un premier aérogénérateur, la turbine est une première turbine, la génératrice est une première génératrice, le bâti est un premier bâti, la partie pâle est une première partie pâle, le système comprenant en outre un deuxième aérogénérateur s' étendant selon un deuxième axe, le deuxième aérogénérateur comprenant un deuxième bâti et une deuxième turbine, la deuxième turbine étant mobile en rotation par rapport au deuxième bâti, le deuxième aérogénérateur comprenant également une deuxième génératrice, ladite deuxième génératrice étant adaptée pour générer un courant électrique individuel fonction de la rotation de la deuxième turbine par rapport au deuxième bâti, la deuxième turbine comprenant une deuxième partie pâle ; - le deuxième axe est parallèle et dans le sens opposé au premier axe ;

- le deuxième aérogénérateur est assemblé au premier aérogénérateur par fixation du deuxième bâti à l'élément de liaison ;

- l'ensemble des courants électriques individuels, crées par chaque aérogénérateur et par chaque panneau photovoltaïque, est collecté en parallèle ;

- le système comprend également un régulateur commun adapté pour réguler au moins à la fois le courant électrique individuel issu du premier aérogénérateur et un courant électrique individuel issu de l'un des panneaux photovoltaïques ;

- le régulateur est un régulateur de puissance adapté pour réguler chaque courant individuel de manière à délivrer chaque courant électrique individuel avec une certaine puissance prédéterminée.

L' invention a également comme objet un assemblage de systèmes comprenant une pluralité de systèmes dans lequel les courants électriques issus de chaque système sont assemblés en parallèle, le courant électrique collecté pour chaque système étant extrait du système par au moins un câble électrique.

Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :

l'assemblage comprend en outre un moyen de stockage desdits courants électriques ainsi collectés, le moyen de stockage étant relié à chaque système par l'au moins un câble électrique, ledit moyen de stockage étant adapté pour décharger lesdits courants collectés ;

- l'assemblage comprend en outre un contrôleur de décharge, le contrôleur de décharge contrôlant la décharge du moyen de stockage de courant électrique.

L' invention a également comme o jet un ensemble comprenant une pluralité de systèmes ou un assemblage de systèmes, et comprenant, en outre, une armature formant support pour les systèmes.

Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :

- l'armature comprend une pluralité de structures creuses assemblées entre elles, et dans lequel des câbles électriques s'étendent à l'intérieur des structures creuses ;

- l'armature comporte une pluralité de tubes creux centraux s' étendant chacun selon une direction principale depuis une base, l'ensemble comprenant le même nombre de systèmes que le nombre de tubes creux centraux, chaque tube creux central ayant une extrémité supérieure opposée à la base, un système étant positionné à ladite extrémité supérieure de chaque tube creux central, l'axe R d'extension étant sensiblement parallèle audit tube creux ;

l'ensemble comprend également, pour chaque tube creux central, une pluralité de tubes creux transversaux répartis sur une périphérie dudit tube creux central, les tubes creux transversaux ayant différentes positions le long du tube creux central, et s' étendant à partir dudit tube creux central radialement vers l'extérieur, l'ensemble comprenant également une pluralité d' aérogénérateurs dépourvus de support plan, chaque aérogénérateur dépourvu de support plan étant fixé sur un tube creux transversal de sorte que chaque tube creux transversal porte au plus un aérogénérateur dépourvu de support plan qui s'étend selon la direction du tube creux central qui le porte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints.

Sur les dessins :

la figure 1 illustre un système de génération d'énergie à un panneau photovoltaïque ;

- la figure 2 illustre un système de génération d'énergie à deux panneaux photovoltaïques ;

- la figure 3 est une représentation en vue de dessus d'un système de génération d'énergie ;

- la figure 4 est une vue d'une turbine;

- la figure 5 est une vue partiellement en coupe d'un système de génération d'énergie ;

- les figures 6a et 6b sont des vues de dessus de systèmes à génération d'énergie ;

- la figure 7 est une vue partiellement en coupe de la génératrice;

- la figure 8 est un schéma fonctionnel de côté de la génératrice d'une turbine ;

la figure 9 est un schéma illustratif de l'association de la génératrice à un boitier de régulation ;

la figure 10a est un schéma illustratif de l'association de la génératrice à un circuit de régulation ;

la figure 10b est un schéma du circuit de régulation ;

la figure 10c représente schématiquement un procédé de régulation d'un aérogénérateur ;

- la figure lia est un graphique de la puissance et de la tension aux bornes de la génératrice d'une turbine témoin en fonction de la vitesse du vent ; - la figure 11b est un graphique de la puissance de la turbine témoin en fonction de la tension aux bornes de la génératrice de celle-ci ;

- la figure 12 illustre un panneau photovoltaïque ; - la figure 13 représente une cellule photovoltaïque ;

- la figure 14 est une représentation schématique de la collection de courant d'un système de génération d'énergie ;

- la figure 15 illustre une configuration à deux aérogénérateurs ;

la figure 16 est un schéma électrique de l'association des courants issus des différents aérogénérateurs de l'assemblage ;

- la figure 17 illustre un ensemble « buisson » ; les figures 18a et b schématisent l'intensité lumineuse perçue par différents panneaux photovoltaïques d'un assemblage en fonction de l'heure de la journée ;

Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.

Dans tout ce qui suit, on définira un plan horizontal X, Y, et un axe vertical Z, transverse au plan horizontal. On décrit un système de génération d'énergie installé pour produire de l'énergie. En milieu urbain, l'écoulement d'air au niveau du système de génération d'énergie peut présenter des caractéristiques très variables au cours du temps. Les aérogénérateurs présentés ici sont des aérogénérateurs à axe vertical, c'est-à-dire, en opération, d'axe d'extension R parallèle à l'axe vertical Z, et comprenant un bâti et une partie rotative par rapport à ce bâti autour de l'axe vertical Z. L' aérogénérateur peut par exemple comprendre une turbine Savonius d'axe vertical, présentant l'avantage d'un couple de démarrage très faible. On comprendra que, toutefois, selon certains exemples, l'axe R de la turbine n'est pas toujours à prendre dans un sens strictement correspondant à la ligne d'action de la gravité, mais pourrait dévier angulairement de celle-ci. Une telle déviation angulaire peut être envisagée pour les cas où l'écoulement d'air moyen au niveau de l ' aérogénérateur n'est pas non plus strictement horizontal (c'est-à-dire n'est pas strictement orthogonal à la ligne d'action de la gravité) . Le plan horizontal est strictement transverse à l'axe vertical Z.

Un système de génération d'énergie, appelé « fleur » pour la suite, est illustré à la figure 1. Un tel système de génération d'énergie comporte une forme biomimétique assimilable à celle d'une fleur, permettant sa bonne intégration dans l'environnement. L' aérogénérateur présente la forme d'un bulbe avec une partie feuille, et le (s) support (s) photovoltaïques sous-jacents celle d'un pétale. Un tel système comprend un aérogénérateur 20 qui s'étend selon un axe R et qui est assemblé à au moins un support photovoltaïque 10 portant au moins un panneau photovoltaïque 11. Le support photovoltaïque 10 et l ' aérogénérateur 20 sont agencés de sorte que, lorsque l'axe de l ' aérogénérateur 20 est parallèle à l'axe vertical Z, le support photovoltaïque 10 s'étend dans un plan d'extension incliné en s' éloignant de l ' aérogénérateur, d'un angle compris entre -30° et 0° par rapport au plan horizontal (X, Y). Le support photovoltaïque s'étendra avantageusement vers le bas en s' éloignant de l ' aérogénérateur . Le support photovoltaïque 10 comprend une première face orientée vers le haut et une deuxième face orientée dans la direction opposée. Le panneau photovoltaïque 11 est porté par la face orientée vers le premier aérogénérateur 20. La fleur est donc assimilable à un bulbe surmonté de sa feuille (la partie génératrice 3' étant le bulbe et la partie pâle de l ' aérogénérateur étant la feuille) et avec son pétale (le support photovoltaïque) , dans un esprit biomimétique.

Le support photovoltaïque sera par exemple sensiblement plan, c'est-à-dire que la première face et la deuxième face dudit support 10, 12 seront chacune sensiblement parallèles au plan d'extension dudit support, séparées typiquement de 10cm à 15cm, en particulier 13cm par exemple, formant ainsi un support mince. En variante, la première face pourra être très légèrement incurvée par rapport au plan d'extension du support. Dans ce cas, le panneau photovoltaïque porté par le support pourra également être légèrement incurvé pour suivre la courbure du panneau qui le porte.

Dans un mode de réalisation illustré à la figure 2, le support photovoltaïque 10 pourra typiquement comprendre deux panneaux photovoltaïques 11 permettant notamment d'augmenter les performances. Chaque panneau peut avoir une forme rectangulaire et les deux panneaux peuvent être agencés parallèlement l'un à l'autre, les panneaux pouvant être distants de quelques millimètres. Les dimensions d'un panneau rectangulaire pourront être typiquement d'une largeur comprise entre 30cm et 40cm et d'une longueur comprise entre 70cm et 80cm de longueur. Un panneau rectangulaire pourra avoir typiquement comme dimensions une largeur de 33cm et une longueur de 72.8cm.

Les panneaux seront par exemple des panneaux comprenant des cellules en CIGS (Cuivre, Indium, Gallium, Sélénium) , qui pourront être notamment des panneaux semi- flexibles, adaptés pour le cas où les supports photovoltaïques 10 seront légèrement courbés. En configuration d'exploitation, le support photovoltaïque 10 présentera une position et une orientation donnée. Dans l'hémisphère nord, il pourra par exemple être orienté plein sud, afin de maximiser son exposition au soleil pendant la journée. Dans ce cas, il est peu probable qu'il soit ombragé par l ' aérogénérateur associé. Toutefois, le support photovoltaïque 10 pourrait ne pas être orienté ainsi. Ce serait le cas par exemple si cette disposition le mettait, au moins partiellement, à l'ombre d'une autre structure pendant une partie du temps d'opération, par exemple à l'ombre d'un autre composant d'un ensemble de génération d'énergie dont il fait partie, ou d'une structure (par exemple un bâtiment) environnante. Ce serait également le cas si le panneau était placé non pas en fonction exclusivement de l'ensoleillement, mais également en fonction des écoulements de vent pendant l'opération. Par exemple, dans une région de vent dominant en provenance de l'ouest, le panneau pourrait être orienté vers l'ouest, pour les raisons expliquées ci-après, ce qui risquerait de le placer à l'ombre de l ' aérogénérateur le matin. Par conséquent, il existe un risque certain qu'une partie au moins du panneau se trouve à l'ombre pendant une partie de son temps d'opération.

Ainsi, puisque en cas d'ombrage partiel d'un panneau 11 par un aérogénérateur 20 pour une orientation du soleil donnée, les performances de tout le panneau seront réduites, la multiplication des panneaux permettra de maintenir de bonnes performances photovoltaïques pour ce support photovoltaïque malgré tout.

La fleur pourra également comprendre des supports simples 12, c'est à dire dépourvus de panneau photovoltaïque. Un support simple 12 est également agencé par rapport à l ' aérogénérateur de sorte que lorsque l'axe R de l ' aérogénérateur 20 est parallèle à l'axe vertical Z, le support simple 12 s'étend dans un plan d'extension incliné en s' éloignant de l ' aérogénérateur, d'un angle compris entre -30° (inclinaison vers le bas) et 30° (inclinaison vers le haut) par rapport au plan horizontal (X, Y) . Le support simple s'étendra avantageusement vers le bas. Le support simple 12 comprend une première face orientée vers le haut et une deuxième face orientée dans la direction opposée .

Préfèrentiellement , comme illustré à la figure 3, la fleur 101 aura plusieurs supports photovoltaïques , c'est-à-dire que l ' aérogénérateur 20 occupera une position centrale et sera entouré de plusieurs supports plans photovoltaïques 10 portant chacun au moins un panneau photovoltaïque 11. La fleur comprendra avantageusement au moins un support simple 12, c'est-à-dire que l ' aérogénérateur 20 occupera une position centrale et sera entouré de plusieurs supports plans photovoltaïques 10 portant chacun au moins un panneau photovoltaïque 11 et d'au moins un support simple 12, tels des pétales autour d'un bulbe, dans une perspective biomimétique.

Chaque support 10, 12 est relié à l ' aérogénérateur 20 et agencé par rapport à l ' aérogénérateur de sorte que, lorsque l ' aérogénérateur 20 est orienté selon l'axe vertical Z, les supports 10, 12 sont sensiblement dans un même plan horizontal et s'étendent radialement autour de l ' aérogénérateur 20 dans des directions Ui différentes du plan horizontal, comme illustré à la figure 3 par les directions U ₁ , U ₂ , U ₃ et U ₄ .

On comprend ainsi que, dans un tel cas, tous les supports photovoltaïques d'une même fleur ne pourront pas être orientés selon une direction d'ensoleillement privilégiée, et qu'un ombrage d'au moins un panneau photovoltaïque est très probable en cours d'opération.

La multiplication des supports va notamment permettre une bonne concentration des flux d'air, éventuellement turbulents, vers l ' aérogénérateur, et une bonne exposition à la lumière à toute heure de la journée.

Par exemple, au moins un des supports pourra être orienté selon une direction moyenne de vent dominant. En cas de variation de flux aérien par rapport à cette direction moyenne de vent dominant, un autre support pourra être orienté sensiblement selon cette direction.

Dans un souci de biomimétisme, les supports pourront avoir typiquement chacun une forme de pétale. Cette forme réduit aussi le nombre d'arêtes contondantes, ce qui est important, en terme de sécurité, pour un mobilier urbain. Dans ce mode de réalisation un support photovoltaïque 10 aura typiquement une forme ovale de plus grande dimension comprise entre 130 centimètres (cm) et 140 cm, et typiquement de 135 cm, et de plus petite dimension comprise entre 100 cm et 110 cm et typiquement de l'ordre de 104 cm. Un support simple 12 sera avantageusement plus petit. L' aérogénérateur aura typiquement un diamètre (c'est à dire le diamètre de la partie génératrice 3' ) dans le plan horizontal compris entre 20 cm et 50 cm. Le système présentera typiquement un encombrement dans le plan horizontal compris entre 2 mètres (m) et 3 m. Un système 101 s'étendra verticalement sur une hauteur comprise entre 1 m et 1,5 m, et typiquement de l'ordre de 1,2 m. Dans ce mode de réalisation l'envergure d'un système 101, c'est-à- dire typiquement le diamètre d'une sphère pouvant contenir le système 101, sera comprise entre 1 m et 1.5 m typiquement .

Chaque support 10, 12 est donc soit strictement contenu dans le plan horizontal (définition d'un angle de 0°), soit légèrement incliné d'un angle inférieur ou égal à +/-30° par rapport au plan horizontal. Une inclinaison négative, jusqu'à -30°, d'au moins certains des supports plans orientés vers la direction d'ensoleillement préférée (par exemple le sud) leur donne une meilleure exposition à l'illumination solaire. Avantageusement, l'angle est compris entre 0° et -5°.

L'inclinaison de certains supports plans aidera également à la concentration des vents notamment turbulents autour de l ' aérogénérateur . Ceci sera notamment le cas lorsqu'un sens d'écoulement du vent est parallèle et orienté dans le même sens que l'axe panneau -> aérogénérateur .

Certains supports pourront être inclinés avec une inclinaison positive. Ce pourra être le cas pour un support disposés en aval de l ' aérogénérateur selon la direction d'écoulement du vent, notamment si celui-ci est orienté au nord, ou partiellement au nord, dans l'hémisphère nord.

Comme illustré à la figure 4, chaque aérogénérateur 20 comprend un bâti 21 et une turbine 1, la turbine 1 étant montée rotative sur le bâti 21 autour d'un axe de rotation. Chaque aérogénérateur comprend également une génératrice 3 adaptée pour générer un courant électrique individuel fonction de la rotation de la turbine 1 par rapport au bâti 21.

L' aérogénérateur 20 génère un courant électrique individuel en fonction du vent perçu par celui-ci.

La turbine 1 qui s'étend le long de l'axe vertical Z, comprend de façon générale une partie pâle 2, présentant par exemple une forme de feuille d'arbre, qui présente une forme adaptée pour être entraînée par le vent, et une partie génératrice 3' , la partie génératrice 3' abritant la génératrice 3. La partie pâle 2 et la partie génératrice 3' sont liées l'une à l'autre. La partie pâle 2 comprend une extrémité inférieure qui est liée à la partie génératrice 3' et une extrémité supérieure opposée. L'extension de la partie pâle entre ses deux extrémités est notée « a ». Dans le principe général de fonctionnement de la turbine 1, la partie pâle 2 entraînée par le vent met en rotation la turbine 1 autour d'une broche de rotation A qui est fixe, faisant partie du bâti 21, ladite broche A étant parallèle à l'axe vertical Z, le long de l'axe R.

Chaque support 10, 12 est situé verticalement en dessous de l ' aérogénérateur 20. Plus précisément, la partie pâle 2 est verticalement au-dessus des supports 10, 12. Les supports 10, 12, sont proches de la partie pâle 2, de manière à ce que, pour le support 10, 12 exposé au vent, le flux aérien soit concentré en direction de l ' aérogénérateur 20. Pour une extension « a » de la partie pâle selon l'axe R, la distance séparant l'extrémité inférieure de la partie pâle et un quelconque support est inférieure à la distance « a/2 ». En particulier, la distance entre l'extrémité du support 10, 12 la plus proche de l'axe R dans le plan d'extension du support et l'extrémité inférieure de la partie pâle est inférieure à a/2. Pour s'adapter à différentes possibles orientations du vent, l'ensemble des supports peut présenter cette caractéristique.

Les supports 10, 12 sont tous sensiblement dans le même plan horizontal, avec de légères inclinaisons possibles par rapport au plan horizontal, comme expliqué ci-dessus .

Comme illustré à la figure 5, chaque support 10, 12 est notamment relié par un élément de liaison 13 à l ' aérogénérateur 20. Cet élément de liaison 13, adapté pour solidariser les supports 10, 12 à l ' aérogénérateur 20, comprend : - une portion verticale 13' s' étendant sensiblement verticalement entre une première extrémité 130 de la portion verticale, ladite première extrémité 130 étant solidarisée à l ' aérogénérateur 20 (notamment au bâti de celui-ci) et une deuxième extrémité 131 de la portion verticale,

une pluralité de portions horizontales 13' ' s' étendant radialement depuis une paroi latérale de la portion verticale 13' proche de sa deuxième extrémité 131, le nombre de portions horizontales 13' ' étant le même que le nombre de supports 10, 12.

Chaque portion horizontale 13' ' comprend deux extrémités, une extrémité reliée au support 10, 12 correspondant et une extrémité reliée à la portion verticale 13' . La portion horizontale 13' ' est reliée au support par la face orientée dans la direction opposée au premier aérogénérateur du support. L'extrémité reliée au support est par exemple vissée sur la face orientée dans la direction opposée au premier aérogénérateur du support.

L'extrémité 130 de la portion verticale 13' est par exemple solidarisée à l'extrémité inférieure de la broche de rotation A, c'est-à-dire au fond de la partie génératrice 3' de l ' aérogénérateur 20.

La partie pâle 2 est donc entraînée en rotation par rapport au bâti qui est solidaire des supports, qui sont donc également statiques.

La portion verticale 13' pourra avoir typiquement comme dimension une longueur de 10 cm et la portion horizontale 13'' pourra avoir typiquement comme longueur 40 cm.

La portion 13' pourra notamment avoir une longueur telle que la partie génératrice 3' sera verticalement en dessous des supports 10, 12. C'est-à-dire que le plan géométrique de la surface supérieure du support 10, 12 passera par l'extrémité inférieure de la partie pâle 2.

Un élément de jonction 15 pourra être monté à la jonction entre la portion verticale 13' et la portion horizontale 13' ' . Un tel élément de jonction 15 a par exemple une forme cylindrique avec une paroi latérale dans laquelle viendrait s'insérer chaque portion horizontale 13'' et une face supérieure dans laquelle vient s'insérer la portion verticale 13' et une face inférieure ouverte dite base de l'élément de jonction 15.

On pourra également envisager une surélévation de l ' aérogénérateur, c'est-à-dire que la portion horizontale 13' aurait une longueur typiquement inférieure à 50cm et d'au moins 30cm, une telle dimension pour cette portion 13' étant adaptée pour éloigner l ' aérogénérateur du bord radialement central des supports. Une telle surélévation de la turbine combinée à une inclinaison de l'ordre de 15° (environ 10° à 20°) des panneaux par rapport au plan horizontal permettrait d'optimiser les conditions du système (pour la captation du flux d'air notamment) .

Dans un mode privilégié de réalisation illustré à la figure 6a, la fleur 101 comprend deux supports photovoltaïques 10 comprenant chacun deux panneaux photovoltaïques . Les deux supports photovoltaïques 10 occupent un angle dans le plan horizontal compris entre 60° et 180° et préfèrentiellement compris entre 80° et 120° autour de l ' aérogénérateur 20.

Un tel mode de réalisation sera particulièrement avantageux dans le cas où la fleur est proche d'un mur, étant placée devant celui-ci, l ' aérogénérateur 20 étant placé entre les supports et le mur.

Dans un autre mode privilégié de réalisation illustré à la figure 6b, la fleur 101 comprend trois supports photovoltaïques 10 comportant chacun deux panneaux photovoltaïques placés adjacents sur ledit support photovoltaïque, les trois supports photovoltaïques occupant un angle dans le plan horizontal compris entre 180 ° et 270° et préfèrentiellement compris entre 230° et 250° autour de l ' aérogénérateur, c'est-à-dire que les supports photovoltaïques 10 angulairement les plus éloignés dans le plan horizontal autour du premier aérogénérateur 20 sont séparés par un angle compris entre 180° et 270° et préfèrentiellement compris entre 230° et 250°.

Dans un autre mode privilégié de réalisation, la fleur 101 comprend également un support simple 12, les trois supports photovoltaïques et le support simple 10, 12 étant régulièrement répartis autour de l ' aérogénérateur sur 360°. Le support simple 12 est avantageusement orienté vers le Nord, c'est-à-dire dans la zone qui sera la plus longuement ombragée sur une journée.

Comme illustré à la figure 7, la partie génératrice 3' abrite la génératrice 3. La partie génératrice 3' comprend une portion de boîtier 26 fixée à la partie pâle 2. La génératrice 3 est disposée dans la portion de boîtier 26. La génératrice 3 est reliée directement à la partie pâle 2 de sorte que l'énergie mécanique fournie par le vent sur la partie pâle 2 peut être directement transformée en courant électrique au niveau de la génératrice 3.

La puissance générée par le vent est donnée par la relation :

Avec ρ la densité de l'air, S la surface de la partie pâle 2, H la hauteur de la partie pâle 2, D le diamètre moyen de la partie pâle 2, V la vitesse de vent.

Le couple exercé sur la turbine 1 est alors donné par la relation :

Avec Ω la vitesse de rotation de la turbine 1 et Cp le rendement mécanique.

Selon certains calculs, la puissance théorique maximale récupérable pour la turbine 1 sera par exemple de l'ordre de 20-30% de la puissance du vent incident c'est-à- dire perçu par la partie pâle 2.

Structurellement , la partie pâle 2 de la turbine 1 peut avoir une forme globalement circonscrite par un cylindre CC s' étendant selon l'axe R. Notamment, la partie pâle 2 de la turbine 1 peut avoir une forme définissant, en tournant autour de l'axe R, une enveloppe ayant la forme d'une ogive, comme illustré à la figure 4. La portion inférieure de cette enveloppe est proche du bâti 21, et la portion supérieure opposée est libre. La portion supérieure de l'enveloppe est tronquée jusqu'en une extrémité supérieure. Dans un mode de réalisation, la partie génératrice 3' est située à la base (portion inférieure) de la turbine 1 et est surmontée de la partie pâle 2. La largeur de la partie feuille 2 se réduit à mesure qu'on s'approche du bâti 21. Une telle forme approxime la forme d'une feuille d'arbre. La partie génératrice 3' présente une forme de tronc de cône inversé par rapport à la forme en ogive sus-décrite.

Comme illustré à la figure 7, la partie génératrice 3' peut comprendre la portion boîtier 26 hébergeant dans une cavité 25 des composants. La portion boîtier 26 peut alors être moulée avec la partie pâle 2. En particulier, on peut prévoir que la partie pâle 2 comprend deux pâles, et que la portion boîtier 26 comprend deux demi-boîtiers inférieurs 56. On peut mouler un composant unitaire 51 comprenant un demi-boîtier inférieur et une pâle. La figure

7 représente notamment la partie demi-boîtier d'un composant unitaire 51. Deux composants unitaires symétriques par rotation de 180° autour de l'axe R peuvent alors être assemblés ensemble, par exemple par vissage à travers des alésages 27 du demi-boîtier. On notera, dans l'exemple de la figure 4, que la partie pâle 2 comprend également un boîtier supérieur 53 pour rigidifier la turbine. Le composant unitaire 51 peut alors comporter un demi-boîtier supérieur 54, les deux demi-boîtiers supérieurs 54 des deux composants unitaires pouvant également être assemblés par vissage dans un alésage 55. Par exemple, les demi-boîtiers supérieur 54 et inférieur 56 ont la même disposition angulaire par rapport à l'axe R, de manière à faciliter le moulage. Ils sont fixés par des vissages selon des alésages parallèles.

On peut prévoir une découpe 89 dans la pâle pour permettre au vent d'accéder directement à la pâle opposée. Cette découpe 89 est faite par exemple dans la portion inférieure de la partie pâle, de manière à accentuer la forme bio-mimétique de feuille.

A la figure 7 est illustrée une génératrice 3 synchrone à aimants permanents et à flux axial. En terme de composants, elle comprend deux parties principales : un rotor 4 et un stator 5. Le rotor 4 comprend des plaques de retour supérieure 24 et inférieure 14. La broche centrale A s'étend dans la cavité 25 à travers une ouverture 30 ménagée dans la base du boîtier 26. Le rotor 4 est monté rotatif par rapport à la broche A centrale autour de la direction de l'axe R. Le stator 5 est fixe par rapport à l'axe de rotation R. Le rotor 4 est en rotation autour de l'axe de la turbine R, et défile face au stator 5. Les plaques de retour supérieure 24 et inférieure 14 sont solidaires l'une de l'autre. Les plaques 24, 14 du rotor 4 sont solidarisées les unes aux autres. Le rotor 4 peut être également fixé sur la paroi périphérique du boîtier. Le stator est retenu sur la broche A entre ces deux plaques.

Comme illustré à la figure 8, le rotor 4 comprend une plaque inférieure 14 présentant une ouverture centrale 32 à travers laquelle passe la broche A. La plaque inférieure 14 loge un jeu d'aimants permanents 12 associés à un circuit magnétique. Le rotor 4 est par exemple de forme annulaire autour de la broche A de la turbine. Les aimants permanents 12 peuvent être disposés sur le contour dudit rotor 4. La plaque supérieure 24 peut être annulaire, pour fixer à travers elle le stator 5 à la broche A. Le champ magnétique est créé par l'association de pôles nord sud. Pour chaque association, les lignes de champ magnétique bouclent alors entre le pôle nord et le pôle sud, i.e. entre la plaque inférieure 14 et la plaque supérieure 24. Le stator 5 qui peut comprendre un bobinage réalisé sur un circuit imprimé 8, dont la couche supérieure est illustrée à la figure 9 est par exemple de forme annulaire autour de la broche A monté sur la broche A de la turbine 1, et comportant des bobines 33, ces bobines 33 étant destinées à interagir avec les aimants permanents 12 du rotor 4. Les bornes des bobines 33 sont reliées à un fil électrique 34 qui passe à travers la paroi de la broche A par un trou local présent à cet effet, de sorte que le fil électrique peut s'étendre depuis le stator 5 en sortie de l ' aérogénérateur 20 à l'intérieur de la broche A.

Structurellement , les parties mobiles par rapport à la broche A de la partie génératrice 3' décrite précédemment sont par exemple rigidement liées à la partie pâle 2 de la turbine 1. Ainsi, en fonctionnement, l' entraînement par le vent de la partie pâle 2 va donc entraîner ces parties mobiles par rapport à la broche A de la partie génératrice 3' .

Le rotor 4 qui est rigidement et directement lié à la partie pâle 2 est mis en mouvement par le mouvement mécanique de la partie pâle 2. Le rotor 4 crée ainsi un champ magnétique tournant face au stator 5 portant les bobines électriques 33. Le stator 5 est donc soumis à un champ magnétique variable, ce qui est à l'origine de courants électriques dans les bobines du stator 5. Le courant dans les bobines du stator 5 est proportionnel au couple sur le rotor 4. Une tension triphasée est ainsi générée. Les trois phases de la tension entrent par exemple sur un pont de diodes 46 (pont de Graetz) directement monté en surface du circuit imprimé 8. La tension redressée (en continu) obtenue en sortie du pont de diode est donnée par les lois de Faraday:

le facteur correspondant au redressement du triphasé, et avec ω = 2π x fréquence de rotation en tr/s , B l'intensité du champ magnétique dans l'entrefer en Tesla,

S la surface de la spire balayée par le champ magnétique en m ² , P le nombre de paires de pôles (une paire correspondant à un pôle nord et un pôle sud) , Nb le nombre de bobines par phase et Ns le nombre de spires par bobine.

La puissance électrique générée par un aérogénérateur 20 peut être déterminée par un modèle électrique de la génératrice synchrone.

En proposant un modèle en circuit électrique équivalent de la génératrice 3, on obtient les relations suivantes:

Avec Rs la résistance statorique, L _d et L _q les inductances actives et réactives, L _ch l'inductance de charge, Ψ _f le flux des aimants permanents 12 par pôle, la vitesse électrique telle que le nombre de

paires de pôles, les courants direct et en

quadrature (partie active et réactive) du stator, et U _sd , U _sq les tensions directe et en quadrature (partie active et réactive) du stator.

La somme des courants et des tensions en quadrature donnent respectivement les courant de sortie i _s et tension de sortie u _s .

Par simplification des équations électriques modélisant la génératrice 3, en utilisant notamment que L _q en l'absence de noyaux de fer sur le circuit, on

obtient :

Avec Lch et Rch l'inductance et la résistance de la partie pâle 2.

La puissance électrique est donnée par la relation :

Le couple électromagnétique généré est donné par la relation :

Dans le cas d'une génératrice à pôles lisses (Ld = Lq) , nous aurons l'expression de couple suivante:

La dynamique du rotor 4 est caractérisée par une équation différentielle du premier ordre :

Avec J l'inertie de la génératrice 3 et de l'éolienne et F les frottements secs.

Le comportement de la turbine 1 est donc régi par les relations :

L'extraction de puissance pour ladite turbine 1 est régulée par un régulateur 16 qui régule le courant électrique individuel généré. Le régulateur 16 est placé en sortie du circuit, c'est-à-dire connecté aux bornes de sortie (u _s , i _s ) de la génératrice 3. Le régulateur 16 pourra par exemple se présenter sous forme d'un circuit électrique connecté en sortie de la génératrice 3 et porté par le support du circuit imprimé 8, illustré à la figure 9.

Plus précisément les informations de tension et courant (u _s , i _s ) extraites de la génératrice 3 sont injectés dans le régulateur 16, le régulateur 16 étant en charge d'optimiser l'extraction de puissance pour ladite turbine 1. Le régulateur 16 joue notamment un rôle pour la régulation du courant électrique individuel de chaque aérogénérateur 20 dans le cas de vents variables dans le temps .

Dans un mode préféré de réalisation, le régulateur 16 sera physiquement séparé du circuit de puissance. Le régulateur 16 est par exemple fourni comme un composant électronique externe à la turbine 1. Dans ce cas, une ligne filaire 34 relie la sortie des bobines 33 avec l'entrée du régulateur 16. La ligne filaire 34 est par exemple passée à travers la broche A et connectée en sortie de la turbine 1 à un boitier contenant le régulateur 16, comme illustré à la figure 9. La régulation est par exemple assurée par une carte électronique qui sera à l'extérieur du circuit de puissance .

La régulation individuelle de l ' aérogénérateur 20 pourra se faire selon différents modes, dont deux exemples sont décrits de manière détaillée ci-après.

Un premier mode utilise une régulation par recherche de point de fonctionnement optimal. Ce mode de régulation est illustré aux figures 10a et 10b. Le circuit de régulation 16 sera connecté en sortie des bobines 33. Dans ce mode de régulation, le régulateur 16 illustré à la figure 9b utilise par exemple un microcontrôleur intégré. Le gain du régulateur 16 est ajusté en fonction d'une référence et en fonction des tension de sortie Us et courant de sortie Is mesurés. Le microcontrôleur 48 du régulateur 16 peut utiliser un programme de logique floue, pour se placer continûment au maximum de puissance extraite. Par continûment, on comprend que le procédé est répété à une fréquence élevée à l'échelle de la fréquence de variation des conditions d'écoulement d'air autour de l ' aérogénérateur . Le microcontrôleur du régulateur 16 utilise un programme en logique flou organisé suivant un algorithme illustré à la figure 10c utilisant en données d'entrée la puissance de sortie de l ' aérogénérateur, et le courant dans la bobine. Le procédé comprend quatre étapes qui sont le prépositionnement du point de fonctionnement 200, le pilotage du circuit de contrôle 300, le test de validation 400 et le temps d'échantillonnage écoulé 500. Notamment, en opération, par rapport à un point de fonctionnement prépositionné (correspondant par exemple à un point de fonctionnement antérieur), à l'étape 300, on pilote le circuit de contrôle pour une variation dans un certain sens d'un paramètre électrique représentatif. Au niveau de l'étape 400, on valide si la variation en question a conduit à une amélioration du paramètre à réguler ou au contraire à une dépréciation. En cas de dépréciation, on renvoie à l'étape 300 avec pour consigne de faire varier le paramètre électrique représentatif dans le sens opposé. En cas d'amélioration, on poursuit par une boucle de temporisation (étape 500) . Ainsi, au bout d'un certain temps défini à l'étape 500, on recommence le procédé ci-dessus. La définition des fonctions d'appartenance permet de créer le pilotage du circuit ainsi que le test de validation. La rapidité de calcul du microcontrôleur 48, associé à une définition fine des fonctions d'appartenance, permet d'assurer en permanence une extraction maximale de la puissance compatible avec la fréquence propre des vents turbulents. La temporisation permet de ne pas consommer trop de puissance de calcul, et définit un temps dont la durée compatible avec l'échelle de temps typique des phénomènes en jeu. L'avantage de ce second mode de régulation est de s'affranchir des éventuelles variations des composants d'une turbine par rapport à une turbine témoin ou moyenne, des conditions atmosphériques ou des effets d'écrantage qui peuvent influer sur la courbe de la puissance en fonction de la tension de la génératrice. Comme illustré à la figure 8b, le circuit de régulation 16 comprend notamment un microcontrôleur 48 recevant en entrée les informations relatives à la tension en sortie de la turbine 1 U _s et à l'intensité du courant en sortie I _s de la turbine 1. Le microcontrôleur 48 peut également recevoir en entrée une information relative à la génératrice. Sont également connectés au microcontrôleur 48 un redresseur ajusteur de tension 46 ainsi qu'un régulateur de puissance 42. Le régulateur de puissance comprend un amplificateur 44. Le régulateur de puissance 42 délivre en sortie le courant de sortie I _s et la tension de sortie U _s . Le courant de sortie pourra notamment être transporté par un fil électrique en sortie de l ' aérogénérateur .

Un deuxième mode utilise une régulation par table prédéfinie. Le régulateur 16 sera avantageusement physiquement séparé du circuit de puissance. La régulation se fait en pilotant le gain de l'amplificateur de sortie 44 compris dans le régulateur 16 en fonction d'une table prédéfinie. La table prédéfinie a été obtenue préalablement via des essais, notamment en soufflerie. Par exemple, elle est obtenue en soufflerie par plusieurs séries de mesure en boucle ouverte. Chaque série de mesure se fait à vitesse de vent fixe, la vitesse de vent variant d'une série à l'autre. On utilise un aérogénérateur témoin. En faisant varier la charge de la génératrice de celui-ci (c'est à dire la résistance électrique équivalente que l'on applique à la génératrice pour faire varier la quantité de courant extrait) , on détermine le point de puissance maximale pour cette valeur de vitesse de vent, comme illustré à la figure lia. Pour chaque valeur de la vitesse du vent, et pour cette charge, on mesure l'intensité et la tension de sortie, et on peut donc déterminer la puissance de sortie. On peut donc déterminer la puissance maximale extractible, ainsi que la tension correspondante aux bornes de la génératrice U _géné · A partir de toutes les séries, on peut donc établir la courbe reliant la puissance maximale extractible à la tension correspondante U _géné , comme illustré à la figure 11b, pour un aérogénérateur témoin. Cette dernière courbe montre que l'on peut connaître de façon bijective la puissance maximale extractible en fonction de la tension aux bornes de la génératrice. Au cours du fonctionnement, on pourra piloter le régulateur 16 à l'aide de ces informations. En particulier, le régulateur pourra, pour une tension donnée, faire délivrer par la génératrice l'intensité requise correspondant au maximum de puissance défini par cette courbe. Le courant de sortie I _s (et donc la puissance extraite) est ainsi optimisé en fonction de la tension présente aux bornes de la génératrice 3. Ce mode présente l'avantage de la simplicité, mais repose sur une courbe pré-établie sur un aérogénérateur témoin, ou une moyenne de plusieurs aérogénérateurs témoins, dans certaines conditions. Il ne prend donc pas en compte une éventuelle distribution des aérogénérateurs sur site par rapport à l ' aérogénérateur témoin/moyen, et/ou des écoulements réels par rapport aux écoulements réalisés en soufflerie.

Chaque panneau photovoltaïque 11 comprend une multitude de cellules photovoltaïques 110 représentées à la figure 12, montées en série les unes par rapport aux autres. Un panneau pourra typiquement avoir comme une dimension de l'ordre de 0,5 m ² . Chaque cellule photovoltaïque 110 est principalement en matériau semi- conducteur, par exemple en silicium cristallin. La cellule pourra avoir typiquement une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 0,2 mm, et être formée par exemple par une plaque de silicium comprise entre une couche anti-reflet recevant la lumière (face supérieure) pour assurer une bonne transmission de la lumière, et une couche de métal conducteur (face inférieure) . Elle pourra avoir typiquement la forme d'un carré de 15 cm de côté.

Chaque cellule exposée à la lumière recevra un flux de photons qui, par absorption par le matériau semi ^¬ conducteur, transmettront leur énergie aux électrons en générant des paires électrons-trous, par excitation des électrons de la bande de valence vers la bande de conduction. Ceci générera une tension électrique aux bornes de la cellule.

La cellule comprendra sur sa face supérieure une grille conductrice 1100 comme illustré à la figure 13 qui pourra être déposée par exemple par lithographie par exemple.

Le courant électrique de la cellule sera par exemple extrait entre la grille conductrice et la face inférieure de la cellule. Les cellules seront connectées en série. Le courant sera extrait du panneau entre les contacts des faces supérieure et inférieure du panneau.

Le rendement du panneau photovoltaique (en kilowatt-heure par puissance à la crête kWh/Wc) sera typiquement donné par le produit de l'irradiation annuelle effective incidente sur le panneau (normalisée par l'irradiance aux conditions standards de mesure STC) par la puissance nominale produite aux conditions standards de mesure par le facteur de perte par ombrage :

Puissance nominale produite en conditions STC

(W) . Irradiation annuelle effective incidente sur

le module (kWh/m2) . Irradiance STC (1 000 W/m2) . Facteur prenant en compte les pertes liées à l'ombrage de certaines cellules du panneau.

Les cellules photovoltaïques étant montées en série les unes avec les autres, l'ombrage d'un petit nombre de cellules affectera largement le rendement de tout le panneau photovoltaïque . Un panneau photovoltaïque ombragé aura donc un rendement largement diminué. D'autres effets d'ombrage seront notamment décrits plus précisément dans la suite pour le cas de plusieurs fleurs 101 assemblées sur une structure support.

Le courant i _ph extrait d'un panneau photovoltaïque sera régulé individuellement en sortie du panneau. Le régulateur 160 pourra par exemple se présenter sous forme d'un circuit électrique connecté en sortie du panneau 11 comme illustré à la figure 12, c'est-à-dire connecté aux bornes de sortie (u _ph , i _Ph ) du panneau 11. Le régulateur 160 pourra par exemple se présenter sous forme d'un circuit électrique connecté en sortie du panneau. Les informations de tension et courant (u _Ph , i _Ph ) extraites du panneau sont injectées dans le régulateur 160, le régulateur 160 étant en charge d'optimiser l'extraction de puissance pour le panneau 11. Le régulateur 160 joue donc un rôle pour la régulation individuelle du courant électrique individuel de chaque panneau par rapport à la luminosité reçue par le panneau 11, qui peut être très variable en fonction de la position du soleil.

Une ligne filaire relie par exemple la sortie du panneau avec l'entrée du régulateur 160.

Comme pour le cas d'un aérogénérateur 20, la régulation individuelle de chaque panneau 11 pourra se faire selon différents modes, dont la régulation par table prédéfinie en pilotant le gain d'un amplificateur de sortie compris dans le régulateur 160 en fonction d'une table prédéfinie, ou par recherche de point de fonctionnement optimal permettant de s'affranchir des éventuelles variations des composants d'un panneau photovoltaïque par rapport à un panneau témoin, des conditions atmosphériques ou des effets d'ombrage qui peuvent influer sur la courbe de la puissance en fonction de la tension de la génératrice .

Un circuit pourra notamment être utilisé pour placer le panneau photovoltaïque 11 et l ' aérogénérateur à la même tension de sortie. En particulier chaque panneau 11 pourra notamment être connecté en parallèle à un convertisseur du 12V en 48V de manière à adapter la sortie en tension à la sortie en tension en 48V de l ' aérogénérateur .

Dans le cas d'une fleur qui combine un aérogénérateur 20 et plusieurs panneaux photovoltaïques 11, les courants générés individuellement par chacun des panneaux 11 i _Ph et par l ' aérogénérateur 20 i _s seront assemblées en parallèle.

Les courants générés individuellement par chacun des panneaux 11 i _Ph et par l ' aérogénérateur 20 i _s seront par exemple individuellement régulés puis seront sommés en parallèle en un courant I _F en sortie de la fleur.

On pourra également envisager comme illustré à la figure 14, de réguler l ' aérogénérateur 20 et certains des panneaux photovoltaïques 11 avec un régulateur commun 1600, ce qui permettra de minimiser les coûts notamment. Avantageusement on pourra également envisager de réguler 1' aérogénérateur 20 et tous les panneaux photovoltaïques 11 avec un régulateur commun 1600.

En effet, la régulation de chacun des panneaux photovoltaïques (au rythme du soleil) ayant lieu sur une échelle de temps beaucoup plus longue que la régulation de l ' aérogénérateur (vent turbulent, besoin de recalculer fréquemment, temps d'échantillonnage court), la combinaison de ces systèmes de régulation sera avantageuse.

En pratique, comme illustré à la figure 12, les courants en sortie de chacun des panneaux photovoltaiques i _ph et en sortie de l ' aérogénérateur i _s pourront être transportés par des fils ou câbles contenus dans l'élément de liaison 13 reliant le support plan photovoltaïque à 1' aérogénérateur . Les fils transportant le courant généré par un panneau photovoltaïque pourront être guidés dans la portion horizontale 13' ' correspondante et les fils transportant le courant généré par l ' aérogénérateur 20 pourront être transportés par la portion verticale 13' .

Les différents fils pourront être connectés en parallèle sur le régulateur 1600. Les fils électriques pourront notamment être extraits de l'élément de liaison 13 par la base ouverte de l'élément de jonction 15. Les courants régulés seront ensuite transportés vers un boitier électrique 71 puis sommés dans le boitier électrique 71 en un courant fleur I _F .

En variante non illustrée, les courants seront individuellement régulés puis sommés dans le boitier électrique 71 en un courant fleur I _F .

En variante, les courants de l ' aérogénérateur et du panneau photovoltaïque ne seront pas préalablement sommés entre eux avant d'être associés à d'autres courants (comme cela pourra être le cas pour l'assemblage de plusieurs fleurs) .

En variante, le système pourra comprendre un deuxième aérogénérateur comme illustré à la figure 15. Le cas échéant, le deuxième aérogénérateur est identique au premier. Le deuxième aérogénérateur 90 comprend un deuxième bâti 21' et une deuxième turbine 91, la deuxième turbine 91 pouvant être soumise à une rotation par rapport au deuxième bâti 21', le deuxième aérogénérateur 90 comprenant également une deuxième génératrice 93, ladite deuxième génératrice 93 étant adaptée pour générer un courant électrique individuel fonction de la rotation de la deuxième turbine 91 par rapport au deuxième bâti 21' . La deuxième turbine 91 comprend une deuxième partie pâle 92 et une deuxième partie génératrice 93', la deuxième partie pâle 92 étant au-dessus de la deuxième partie génératrice 93' dans le sens vertical ascendant.

L'agencement des deux aérogénérateurs 20, 90 est donc tel que le deuxième aérogénérateur 90 est orienté dans le sens vertical descendant, opposé au sens vertical ascendant. L'agencement du premier aérogénérateur 20 par rapport au deuxième aérogénérateur 90 est tel que selon la direction verticale ascendante la première partie pâle 2 surmonte la première partie génératrice 3' qui surmonte la deuxième partie génératrice 93' qui surmonte la deuxième partie pâle 92.

Le deuxième aérogénérateur 90 est assemblé au premier aérogénérateur 20 par fixation du deuxième bâti 21' à l'élément de liaison 13. Le deuxième bâti 21' est par exemple fixé à la base de l'élément de jonction 15.

De telles fleurs 101 pourront notamment être assemblées sur des structures supports. La structure support comprend par exemple un bras horizontal au niveau de l'élément de liaison 13.

Les deux aérogénérateurs pourront être régulés par un seul régulateur commun. En variante ils pourront être régulés par deux régulateurs.

Plusieurs fleurs 101 pourront être assemblées en un assemblage 102 schématisé électriquement à la figure 16. On pourra notamment envisager l'utilisation d'un même régulateur pour plusieurs fleurs. Un régulateur dédié à chaque aérogénérateur permet cependant de prendre en compte des différences de vent en différents emplacements de l'ensemble. Ces différences de vent sont dues à l'écoulement local du vent du point de vue macroscopique, mais aussi à l'influence pour chaque aérogénérateur de la proximité de nombreux autres aérogénérateurs régulés chacun individuellement .

Dans un mode avantageux de réalisation, non limitatif, les courants de sortie de chacune des fleurs 101 seront sommés dans le but d'un stockage ou d'une réutilisation immédiate, comme illustré à la figure 16.

On pourra, en variante non illustrée, également envisager que la régulation soit commune à plusieurs fleurs 101, auquel cas ce seront les courants en sortie du régulateur pour plusieurs fleurs 101 qui seront sommés aux courants des autres fleurs 101. On pourra, en variante non illustrée, également envisager que la régulation soit commune à plusieurs aérogénérateurs.

Chaque fleur délivrant un courant régulé peut être schématisée électriquement par un générateur de courant I _F . Les masses de chacune des fleurs sont reliées à une masse commune. Les générateurs de courant équivalents aux fleurs sont ainsi interconnectés comme illustré à la figure 13.

Un moyen de stockage de courant électrique 19 adapté pour récolter le courant électrique sommé, et pour le distribuer sous forme de puissance lors d'un besoin en consommation d'énergie, est connecté en sortie comme illustré à la figure 16. La somme des courants électriques fleurs I _F obtenus est utilisée pour charger le moyen de stockage de courant électrique 19, tel qu'une batterie par exemple, qui assure la stabilisation en tension de l'assemblage de fleurs. La somme de tous les courants électriques fleurs I _F multipliée par la tension aux bornes de la batterie 19 donne la puissance extractible de l'assemblage de fleurs. Chaque régulateur 16 est pourvu d'un limiteur de tension de sortie pour éviter une surcharge de la batterie 19. Il est par exemple prévu pour accepter une tension comprise entre 38 et 55 VDC.

L'assemblage 102 comprend en outre un contrôleur de décharge 17 assurant le contrôle de la décharge de la batterie 19 pour éviter une trop grande décharge de celle- ci, ainsi qu'un convertisseur continu/alternatif DC/AC 18. Ce contrôleur 17 alimente un convertisseur continu/alternatif DC/AC 18 pour obtenir une tension alternative directement compatible avec le secteur de l'utilisation. En variante, la batterie 19 pourrait être remplacée par un condensateur.

Une pluralité de fleurs 101 pourra notamment être montée sur une structure support. L'association d'une pluralité de fleurs et du support forme ainsi un ensemble 100. Les fleurs pourront notamment être connectées électriquement selon les différentes dispositions précédentes. Le mode d'association des courants (régulation commune ou pas, somme des courants au niveau de la fleur ou au niveau de plusieurs fleurs etc..) pourra en effet être l'un de ceux décrits précédemment, selon l'application souhaitée .

Un ensemble 100 comprendra une armature 110 comme support mécanique. Le support mécanique est notamment un support statique, pour supporter le poids des fleurs. L'armature 110 est également désignée pour supporter les efforts vibratoires liés aux contraintes vibratoires imparties par un ensemble de fleurs présentant des pièces tournantes à des fréquences de rotation différentes et variables dans le temps.

Les fils de sortie du courant issus de chacune des fleurs 20 pourront être portés par l'armature 110, à l'intérieur par exemple des tubes qui la constituent, comme illustré à la figure 17.

Nous allons ici décliner un exemple d'ensemble 100, de façon non limitative, d'autres types d'armature pouvant notamment être envisagées. La configuration de positionnement des fleurs de l'ensemble sera notamment optimisée selon l'application envisagée pour l'ensemble 100, pour limiter les effets d'écrantage entre les turbines 1 et les effets d'ombrage des panneaux photovoltaïques 11 et pour optimiser la captation du vent et la captation lumineuse .

Comme on l'aura compris de la description qui précède, l'ombrage évolue de manière continue au cours de la journée, selon la position du soleil, et varie également au cours de l'année, du fait du rythme saisonnier. L'écrantage évolue de manière imprévisible en fonction de l'écoulement d'air. On cherche de préférence à avoir un produit unique susceptible d'être efficace dans des conditions d' éclairement et de vent très différentes selon son emplacement. Un facteur facilement pris en compte à l'installation est une orientation de l'ensemble 100. L'ensemble sera donc conçu pour présenter de bonnes performances énergétiques, quelles que soient les conditions d'ensoleillement et d'écoulement de vent, et orienté de manière à optimiser ce niveau de performance.

Comme illustré à la figure 17, l'armature 110 pourra par exemple être constituée d'une pluralité de tubes creux centraux 111 s' étendant sensiblement verticalement, et supportés par une même base formant un « buisson ». L'armature 110 comprend également plusieurs tubes creux transversaux 112 s' étendant radialement sur une périphérie du tube creux central 111 et adaptés pour communiquer avec le tube creux central 111. Dans un mode de réalisation, chaque tube creux central 111 est surmonté d'une fleur, c'est-à-dire que la base de l'élément de jonction 15 sert de support à une fleur 101 qui est fixée à un tube creux de manière à faire communiquer ensemble leurs creux. La fleur 101 est positionnée à l'extrémité du tube creux central 111 qui est opposée à la base. L'élément de jonction 15 est en communication avec le tube creux central, les fils électriques issus de la fleur 101 étant guidés dans le tube creux central.

L'ensemble 100 peut de plus comprendre des aérogénérateurs dépourvus de support plan 201, c'est-à-dire n'étant pas associés à des supports, et qui ont des caractéristiques analogues ou différentes des aérogénérateurs compris dans les fleurs 101 et qui peuvent également être montés sur les tubes creux transversaux 112, de sorte que les fils électriques transportant le courant électrique généré par les aérogénérateurs dépourvus de support plan 201 sont transportés en sortie de l ' aérogénérateur dépourvus de support plan 201 par le tube creux latéral qui le porte. On prévoit par exemple, dans le cas où les aérogénérateurs dépourvus de support plan 201 sont identiques aux aérogénérateurs compris dans les fleurs 101, que la broche 21 centrale creuse, servant de support à un aérogénérateur dépourvus de support plan 201, puisse être solidarisée au tube creux transverse 112 en se fixant au tube creux de manière à faire communiquer ensemble leurs creux. Par exemple, des aérogénérateurs disposés sous des supports plans, et par conséquent à l'ombre, sont des aérogénérateurs dépourvus de support plan.

Les courants générés par les fleurs 101 et par les aérogénérateurs dépourvus de support plan 201 sont sommés en parallèle. Les fils électriques transportant le courant issus de la fleur 101 et de chacun des aérogénérateurs dépourvus de support plan 201 sont par exemple connectés à un boitier électrique qui contient des éléments de stockage (17, 18, 19) . Le boitier électrique pourra notamment être porté par la base de l'arbuste comme illustré à la figure 17.

Les fleurs de l'arbuste seront donc avantageusement placées à différentes positions verticales au-dessus de la base. En fonction des heures de la journée, chacun des supports photovoltaïques sera donc susceptible d'être ombragé par les autres pétales et par les aérogénérateurs aux centres des fleurs. Un tel effet d'ombrage sera notamment illustré par les figures 18a et 18b illustrant l'intensité lumineuse perçue par les panneaux photovoltaïques d'un ensemble 100, en fonction de leur position par rapport au soleil et aux autres éléments de l'ensemble 100 pour différentes heures de la journée. Ces figures illustrent notamment les effets d'écrantage par les aérogénérateurs et les supports à 8h du matin (figure 18a) et à 16h (figure 18b) .