FR3093124A1

FR3093124A1 - ARRANGEMENT OF ELECTRICAL ENERGY STORAGE MEANS IN A ROLLER SHUTTER MOTORIZATION AND THE ROLLER SHUTTER INCLUDING IT

Info

Publication number: FR3093124A1
Application number: FR1901962A
Authority: FR
Inventors: Xavier CHANTELOUBE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-08-28

Abstract

Agencement de moyens de stockage d'énergie électrique (18) dans une motorisation de volet roulant comprenant un moteur (10) tubulaire de volet roulant comprenant une tête (12), un corps (14) et un entraînement motorisé (16) comprenant lui-même un motoréducteur (28), ladite motorisation de volet étant destinée à être intégrée dans un coffre C de volet roulant, comportant deux joues C1 et C2, caractérisé en ce que les moyens de stockage d'énergie électrique (18) comprennent au moins un accu (32), rapporté sur une plaque (34) support d'accus, associée au moteur (10), à proximité immédiate. L'invention vise aussi le volet roulant muni de cet agencement de moyens de stockage d'énergie électrique. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motor comprising a tubular roller shutter motor (10) comprising a head (12), a body (14) and a motorized drive (16) comprising itself even a geared motor (28), said shutter motorization being intended to be integrated into a roller shutter box C, comprising two cheeks C1 and C2, characterized in that the electrical energy storage means (18) comprise at least one battery (32), attached to a battery support plate (34), associated with the motor (10), in the immediate vicinity. The invention also relates to the rolling shutter provided with this arrangement of means for storing electrical energy. Figure to be published with the abstract: Fig. 1

Description

ARRANGEMENT OF ELECTRIC ENERGY STORAGE MEANS IN A ROLLER SHUTTER MOTORIZATION AND THE ROLLER SHUTTER INCLUDING IT

L’invention concerne un agencement de moyens de stockage d'énergie électrique dans une motorisation de volet roulant. L'invention couvre le volet roulant incluant un tel agencement de moyens de stockage d'énergie.The invention relates to an arrangement of electrical energy storage means in a roller shutter motorization. The invention covers the roller shutter including such an arrangement of energy storage means.

On connaît les volets roulants motorisés qui comprennent un coffre avec des joues entre lesquelles peut tourner un arbre d'enroulement recevant un tablier à lamelles articulées, en enroulement. Le tablier est généralement prévu pour obturer une ouverture dans une maçonnerie. Le tablier coulisse dans des glissières latérales solidarisées aux tableaux de ladite ouverture dans la maçonnerie. L'arbre d'enroulement peut être entraîné en rotation soit par des moyens manuels comprenant une manivelle et une pignonnerie de renvoi soit par des moyens motorisés et alimentés électriquement. Les moyens motorisés comprennent, de façon connue, un moteur intégré dans l'arbre d'enroulement qui est conçu creux de façon à loger ledit moteur.Motorized rolling shutters are known which comprise a box with flanges between which a winding shaft can rotate receiving an apron with articulated slats, in winding. The apron is generally intended to close an opening in masonry. The apron slides in side rails secured to the panels of said opening in the masonry. The winding shaft can be driven in rotation either by manual means comprising a crank and a transmission gear or by motorized and electrically powered means. The motorized means comprise, in known manner, a motor integrated in the winding shaft which is designed hollow so as to house said motor.

Les moteurs de volet roulant sont alimentés, de façon connue, par un câble électrique connecté au réseau. Ce câble vient en extrémité du moteur logé dans l'arbre creux. L'extrémité du moteur est montée fixe par rapport au coffre dans lequel est logé le volet roulant tandis que la partie rotative est emboîtée dans le tube creux de façon à permettre la mise en rotation dudit tube creux. Ainsi, lorsque le moteur est commandé avec un premier sens de rotation, le tablier s'enroule sur ledit arbre creux et lorsque le moteur est alimenté avec une polarité inversée, suivant le second sens de rotation, le tablier se déroule dudit arbre creux. Un réducteur peut être prévu en combinaison avec le moteur de façon à bénéficier d'une vitesse adaptée et surtout d'un couple suffisant pour assurer la manœuvre d'enroulement lorsque les volets ont de grandes dimensions. De la même façon l'électronique de commande, les émetteurs/récepteurs de pilotage sans fil sont intégrés dans le tube creux. Le tube creux comporte deux bagues aux extrémités de façon à permettre une mise en rotation dudit tube creux par rapport à un support fixe d'un côté et au tube du moteur de l'autre. Un tel agencement est extrêmement compact et généralisé dans les montages de volets roulants à manœuvre électrique.The roller shutter motors are powered, in known manner, by an electric cable connected to the network. This cable comes at the end of the motor housed in the hollow shaft. The end of the motor is mounted fixed relative to the box in which the roller shutter is housed, while the rotating part is fitted into the hollow tube so as to allow said hollow tube to be rotated. Thus, when the motor is controlled with a first direction of rotation, the apron rolls up on said hollow shaft and when the motor is powered with reversed polarity, according to the second direction of rotation, the apron unwinds from said hollow shaft. A reduction gear can be provided in combination with the motor so as to benefit from a suitable speed and especially from a sufficient torque to ensure the winding maneuver when the shutters have large dimensions. In the same way, the control electronics, the wireless control transmitters/receivers are integrated into the hollow tube. The hollow tube has two rings at the ends so as to allow said hollow tube to rotate relative to a fixed support on one side and to the motor tube on the other. Such an arrangement is extremely compact and widespread in assemblies of electrically operated roller shutters.

Si un tel agencement donne totale satisfaction, il n'en demeure pas moins que plusieurs facteurs sont entrés en jeu. Le premier est l'écologie et les économies d'énergie qui visent à limiter les consommations d'énergie électrique d'origine fossile ou nucléaire. Les énergies renouvelables incluent notamment l'énergie photovoltaïque. L'énergie photovoltaïque est produite par des panneaux qui doivent être exposés aux photons donc rapportés en extérieur et de préférence orientés vers la zone de plus forte et/ou de plus longue période de lumière. Comme pour beaucoup d'énergies renouvelables, le problème est la rupture de fourniture. L'énergie photovoltaïque ne produit pas la nuit, plus faiblement l'hiver et il faut néanmoins pouvoir assurer les mouvements de translation du tablier.If such an arrangement gives total satisfaction, the fact remains that several factors have come into play. The first is ecology and energy savings which aim to limit the consumption of electrical energy of fossil origin or nuclear. Renewable energies include in particular photovoltaic energy. The photovoltaic energy is produced by panels which must be exposed to the photons therefore reported outside and preferably oriented towards the zone of strongest and/or longest period of light. As with many renewable energies, the problem is supply disruption. Photovoltaic energy does not produce at night, more weakly in winter and it is nevertheless necessary to be able to ensure the translation movements of the deck.

La domotique intervient également pour piloter les appareillages électriques de la maison comme les volets en programmant des ouvertures en fonction des choix des propriétaires/locataires, en fonction des absences des propriétaires pour simuler des présences, en fonction des paramètres météo, et il faut pouvoir assurer une manœuvrabilité du volet donc une alimentation de la motorisation. Une solution consiste à raccorder en sécurité au réseau de façon que ledit réseau puisse prendre la relève, lorsque cela est possible. Néanmoins ce n'est pas la solution recherchée. Une autre solution consiste à disposer d'une installation de stockage de l'énergie produite par des énergies renouvelables à partir de panneaux photovoltaïques mais aussi d'énergie éolienne pour alimenter un réseau interne mais de telles installations sont rares et d'un coût élevé à l'heure actuelle.Home automation also intervenes to control the electrical equipment of the house such as the shutters by programming openings according to the choices of the owners/tenants, according to the absences of the owners to simulate presences, according to the weather parameters, and it is necessary to be able to ensure a maneuverability of the shutter therefore a power supply of the motorization. One solution is to connect securely to the network so that said network can take over, when possible. However, this is not the desired solution. Another solution is to have an installation for storing the energy produced by renewable energies from photovoltaic panels but also wind energy to supply an internal network, but such installations are rare and expensive to the current time.

La cible particulièrement visée par la présente invention est une autonomie propre à chaque motorisation de volet roulant afin d'alimenter indépendamment chaque moteur, à la demande ou suivant une programmation. Le but poursuivi est également de pouvoir remplacer un volet roulant motorisé alimenté sur secteur par un volet roulant autonome en énergie selon la présente invention, sans aucun aménagement supplémentaire, sans besoin de volume supplémentaire, sans autre coffre et sans élément en saillie, visible ou disgracieux. Un autre but de l'invention est de permettre une installation en première monte qui ne requiert aucune étape supplémentaire pour l'installateur de façon à ce que la pose du dispositif selon la présente invention ne soit pas entravée. Le dispositif selon la présente invention peut être attractif lorsque l'habitation est isolée ou située en un lieu de fort ensoleillement qui nécessite de nombreuses manœuvres pour éviter une température trop élevée dans la maison : de fait les économies d'électricité sont sensibles. Le dispositif selon la présente invention dispose également d'une autonomie suffisante en nombre de montées et de descentes du tablier pour assurer un confort total à l'utilisateur, y compris en période de faible luminosité, sachant que le temps couvert diffuse néanmoins des photons et que la production est plus limitée mais non nulle.The target particularly targeted by the present invention is an autonomy specific to each roller shutter motorization in order to supply each motor independently, on demand or according to a program. The aim pursued is also to be able to replace a motorized roller shutter supplied on the mains with an energy-autonomous roller shutter according to the present invention, without any additional fittings, without the need for additional volume, without any other box and without any protruding, visible or unsightly element. . Another object of the invention is to allow installation as original equipment which does not require any additional step for the installer so that the installation of the device according to the present invention is not hindered. The device according to the present invention can be attractive when the dwelling is isolated or located in a place of strong sunlight which requires many maneuvers to avoid too high a temperature in the house: in fact the electricity savings are significant. The device according to the present invention also has sufficient autonomy in terms of the number of ascents and descents of the apron to ensure total comfort for the user, including in periods of low light, knowing that cloudy weather nevertheless diffuses photons and that production is more limited but not zero.

La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des illustrations jointes, dans lesquelles :The present invention is now described using only illustrative examples and in no way limiting the scope of the invention, and from the accompanying illustrations, in which:

représente une vue schématique en perspective de l'agencement de moyens de stockage d'énergie électrique selon l'invention, dans une motorisation de volet roulant. shows a schematic perspective view of the arrangement of electrical energy storage means according to the invention, in a motorized roller shutter.

représente une vue en élévation latérale et coupe partielle de l'agencement de moyens de stockage d'énergie électrique selon l'invention de la figure 1. shows a side elevational view and partial section of the arrangement of electrical energy storage means according to the invention of Figure 1.

représente une vue en perspective de la motorisation avec les moyens de stockage de l'énergie selon la présente invention. shows a perspective view of the motorization with the energy storage means according to the present invention.

Sur la figure 1, on a représenté un moteur 10 tubulaire de volet roulant selon la présente invention, qui comprend une tête 12, un corps 14 et un entraînement motorisé 16. Selon la présente invention, on a également représenté des moyens de stockage d'énergie électrique 18. L'ensemble est reçu dans un coffreCadapté, dit coffre de volet roulant, rapporté ou intégré suivant qu'il s'agit d'une construction neuve ou d'une rénovation. Ce coffreCcomporte de chaque côté une joueC1etC2, support de la motorisation du volet roulant, destinées à recevoir les extrémités d'un tube d'enroulement 20, tube d'enroulement qui reçoit lui-même un tablier 22 de volet roulant, par enroulement, cet agencement étant parfaitement connu.In Figure 1, there is shown a tubular roller shutter motor 10 according to the present invention, which comprises a head 12, a body 14 and a motorized drive 16. According to the present invention, there is also shown storage means of electrical energy 18. The assembly is received in a suitable box C , called roller shutter box, added or integrated depending on whether it is a new construction or a renovation. This box C has on each side a cheek C1 and C2 , support for the motorization of the roller shutter, intended to receive the ends of a winding tube 20, winding tube which itself receives an apron 22 of roller shutter , by winding, this arrangement being well known.

Le moteur 10 se présente sous la forme d'un corps 14, destiné à pénétrer dans le tube d'enroulement 20 d'un tablier 22 de volet roulant. Ce tube d'enroulement 20 est à facettes, généralement à section creuse, hexagonale. Ce tube d'enroulement 20 est emboîté sur une bague 21, montée libre en rotation sur ledit corps 14 à une extrémité et sur un embout libre en rotation, solidaire d'un support adapté à l'autre extrémité, non représenté, monté sur la joue C2 correspondante. La section creuse intérieure du tube d'enroulement reçoit des moyens de liaison avec une bague motrice 24, mobile autour du corps 14, et de profil conjugué de celui de l'intérieur dudit tube d'enroulement 20. Cette bague motrice 24 transmet les mouvements de rotation des moyens d'entraînement motorisé 16, en l'occurrence les mouvements d'un arbre moteur de sortie 26 desdits moyens d'entraînement motorisés 16. Cet arbre moteur de sortie 26 fait saillie dudit corps 14 et il est issu d'un ensemble motoréducteur 28, logé et immobilisé en rotation dans le corps 14, ceci de façon connue.The motor 10 is in the form of a body 14, intended to penetrate into the winding tube 20 of an apron 22 of a rolling shutter. This winding tube 20 is faceted, generally with a hollow, hexagonal section. This winding tube 20 is fitted on a ring 21, mounted free in rotation on said body 14 at one end and on a free in rotation end piece, integral with a suitable support at the other end, not shown, mounted on the plays corresponding C2. The inner hollow section of the winding tube receives connection means with a drive ring 24, movable around the body 14, and of profile matching that of the inside of said winding tube 20. This drive ring 24 transmits the movements of rotation of the motorized drive means 16, in this case the movements of an output motor shaft 26 of said motorized drive means 16. This output motor shaft 26 protrudes from said body 14 and it comes from a geared motor assembly 28, housed and immobilized in rotation in the body 14, this in a known manner.

La tête 12 est solidarisée au corps 14 par tout moyen, notamment des vis afin d'assurer une solidarisation en rotation de la tête et du corps mais aussi une démontabilité pour accéder en particulier au groupe motoréducteur 28 et à un condensateur généralement associé. Cette tête 12 comprend des moyens anti-rotation 30, par rapport à la joue C1 du coffreCde volet roulant, de façon à reprendre le couple exercé par le motoréducteur 28 sur le tube d'enroulement 20 lors de son fonctionnement et lorsque l'arbre moteur 26 entraîne la bague motrice 24.The head 12 is secured to the body 14 by any means, in particular screws in order to ensure rotational solidarity of the head and the body but also disassembly to access in particular the geared motor unit 28 and a generally associated capacitor. This head 12 comprises anti-rotation means 30, relative to the flange C1 of the roller shutter box C , so as to take up the torque exerted by the geared motor 28 on the winding tube 20 during its operation and when the motor shaft 26 drives the motor ring 24.

L'ensemble motoréducteur 28 est alimenté en énergie électrique à partir des moyens de stockage d'énergie électrique 18. Avantageusement, les moyens de stockage d'énergie électrique 18, selon la présente invention, comportent au moins un accu 32, en l'occurrence plusieurs accus, destinés à être rapportés sur une plaque 34 support d'accus, plaque elle-même destinée à être associée au moteur 10 et à venir se monter sur ou à proximité immédiate dudit moteur 10. On considère comme montage sur ou à proximité immédiate soit un montage sur une joue,C1, à laquelle peut être associé le moteur 10, soit un montage sur la périphérie du moteur 10 soit plus particulièrement un montage au droit de la tête 12 dudit moteur 10. On note que, selon l'invention, les accus 32 sont disposés pour venir dans un encombrement inférieur à la section du volume du coffreCdu volet roulant, avantageusement à la forme de la joueC1de maintien du moteur 10 dudit volet roulant. La plaque 34 support peut recevoir également des moyens de gestion électronique propres, pour la gestion des accus 32, pour la détection des charges/décharges, généralement sous forme d'un contrôleur de batteries dit BMS (Batterie Monitoring System). La plaque 34 support présente avantageusement un trou de passage central 36, qui peut être ouvert latéralement pour une introduction transversale, destiné à venir autour de la tête 12, et de profil conjugué pour en assurer son emboîtement. Un cordon électrique 38, issu des moyens de stockage électrique 18 et des moyens de gestion électronique, passe à travers la tête 12 et alimente le motoréducteur 28 disposé dans le corps 14 du moteur 10. Le BMS est associé à des moyens de pilotage à fil ou sans fil du motoréducteur 28, manœuvrés par l'utilisateur et ne faisant pas partie de la présente invention. Le BMS gère les accus et prévient la surchauffe et tous les incidents relatifs auxdits accus, gère les défauts isolés d'un ou plusieurs accus notamment, informe l'utilisateur de l'état de charge, bascule sur le réseau si nécessaire et si un tel double raccordement est réalisé.The geared motor assembly 28 is supplied with electrical energy from the electrical energy storage means 18. Advantageously, the electrical energy storage means 18, according to the present invention, comprise at least one battery 32, in this case several batteries, intended to be attached to a battery support plate 34, plate itself intended to be associated with the motor 10 and to be mounted on or in the immediate vicinity of said motor 10. It is considered as mounting on or in the immediate vicinity either a mounting on a cheek, C1 , to which the motor 10 can be associated, or a mounting on the periphery of the motor 10 or more particularly a mounting in line with the head 12 of said motor 10. It is noted that, according to the invention , the batteries 32 are arranged to come in a space smaller than the section of the volume of the trunk C of the roller shutter, advantageously to the shape of the cheek C1 for maintaining the motor 10 of said roller shutter. The support plate 34 can also receive its own electronic management means, for the management of the batteries 32, for the detection of the charges/discharges, generally in the form of a battery controller called BMS (Battery Monitoring System). The support plate 34 advantageously has a central passage hole 36, which can be opened laterally for transverse insertion, intended to come around the head 12, and of matching profile to ensure its interlocking. An electric cord 38, coming from the electric storage means 18 and the electronic management means, passes through the head 12 and supplies the geared motor 28 disposed in the body 14 of the motor 10. The BMS is associated with wired control means or wireless of the gear motor 28, operated by the user and not forming part of the present invention. The BMS manages the batteries and prevents overheating and all incidents relating to said batteries, manages isolated faults of one or more batteries in particular, informs the user of the state of charge, switches to the network if necessary and if such double connection is made.

Les moyens de stockage de l'énergie électrique 18 sont reliés au motoréducteur 28 d'un côté et de l'autre côté à des moyens de production d'énergie électrique d'origine renouvelable 40, en l'occurrence un panneau photovoltaïque. Le panneau photovoltaïque est disposé de façon connue et nécessairement à l'extérieur, et dans une zone fortement soumise aux photons, le panneau et le montage dudit panneau ne faisant pas partie de la présente invention, en tant que telle. La puissance du panneau solaire est étudiée et adaptée à la capacité des moyens de stockage de l'énergie électrique 18. Les accus 32 peuvent être reçus dans un boîtier de forme adaptée et muni de bornes également adaptées pour assurer la connectique nécessaire. Le fond du boîtier peut aussi constituer la plaque 34 support.The electrical energy storage means 18 are connected to the geared motor 28 on one side and on the other side to means for producing electrical energy of renewable origin 40, in this case a photovoltaic panel. The photovoltaic panel is arranged in a known way and necessarily outside, and in a zone strongly subjected to photons, the panel and the assembly of said panel not forming part of the present invention, as such. The power of the solar panel is studied and adapted to the capacity of the electrical energy storage means 18. The batteries 32 can be received in a box of suitable shape and provided with terminals also suitable for providing the necessary connections. The bottom of the case can also constitute the support plate 34 .

Claims

Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motor comprising a tubular roller shutter motor (10) comprising a head (12), a body (14) and a motorized drive (16) comprising itself even a geared motor (28), said shutter motorization being intended to be integrated into a roller shutter box C , comprising two cheeks C1 and C2, characterized in that the electrical energy storage means (18) comprise at least one battery (32), attached to a battery support plate (34), associated with the motor (10), in the immediate vicinity.

Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motorization according to Claim 1, characterized in that the battery support plate (34) (32) is mounted on the periphery of the motor (10).

Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motorization according to claim 1 or 2, characterized in that the battery support plate (34) (32) is mounted in line with the head (12 ) of the motor (10).

Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motorization according to any one of the preceding claims, characterized in that the support plate (34) receives its own electronic management means, for managing the batteries. (36), in the form of a battery monitor called BMS (Battery Monitoring System).

Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motorization according to any one of the preceding claims, characterized in that the support plate (34) comprises a central passage hole (36) intended to come around of the head (12), and of conjugate profile to ensure its interlocking.

Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motorization according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy storage means (18) are connected to the geared motor (28) on one side and to means of producing electrical energy of renewable origin (40), on the other side.

Arrangement of electrical energy storage means (18) in a roller shutter motorization according to Claim 6, characterized in that the means for producing electrical energy of renewable origin (40) comprise a photovoltaic panel.

Roller shutter comprising means for storing electrical energy according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one battery (32) is arranged on a cheek, C1 of the box C , with which the motor is associated ( 10).

Roller shutter comprising means for storing electrical energy according to Claim 8, characterized in that the at least one battery (32) and the support plate (34) are arranged to come in a space smaller than the section of the volume of the trunk C of said roller shutter.

Roller shutter comprising electrical energy storage means according to claim 8 or 9, characterized in that the at least one battery (32) and the support plate (34) are in the form of the cheek, C1 , for holding the motor (10) of said roller shutter.