FR3043602A1 - Prise et fiche electriques pour le rechargement d'un vehicule electrique. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une prise électrique (100) pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique, en particulier disposés en parallèle, ladite prise électrique (100) comprenant au moins deux groupes de connecteurs électriques (102, 104), dits d'alimentation, chaque groupe (102, 104) étant prévu pour recevoir et transporter un signal électrique d'alimentation indépendamment des autres groupes (102, 104). Elle concerne également une fiche électrique prévue pour s'enficher avec une telle prise électrique. Elle concerne en outre un véhicule électrique et une station de rechargement équipés, respectivement, d'une telle prise électrique ou d'une telle fiche électrique.

Description

« Prise et fiche électriques pour le rechargement d'un véhicule électrique »
La présente invention concerne une prise électrique pour le rechargement d'un véhicule électrique, en particulier un véhicule électrique de transport en commun terrestre de type bus, comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants les uns des autres. Elle concerne également une fiche électrique prévue pour s'enficher avec une telle prise électrique.
Le domaine de l'invention est le domaine des connecteurs électriques pour le rechargement des véhicules électriques, en particulier pour les véhicules électriques de transport en commun terrestre de type bus, car ou tram-bus.
Etat de la technique
Les véhicules électriques, dits rechargeables, comprennent plusieurs modules de stockages d'électricité, rechargés par un signal haute tension délivré par une station de charge externe au véhicule.
De plus en plus de véhicules électriques comprennent plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique, indépendants les uns des autres, chaque ensemble comprenant un ou plusieurs éléments de stockage de type batterie ou supercapacité. Ces véhicules comportent pour chaque ensemble une prise électrique permettant de recharger ledit ensemble, avec un signal électrique d'alimentation qui est fonction des caractéristiques de chaque ensemble : capacité, niveaux de charge, niveaux de puissance, température de l'ensemble de stockage, etc. Chaque prise électrique reçoit donc un signal d'alimentation adapté à l'ensemble associé à ladite prise. Par conséquent, ces véhicules électriques comprennent chacun autant de prises électriques que d'ensembles de stockage.
Cependant, une telle architecture à plusieurs prises électriques est encombrante et coûteuse. De plus, elle est peu ergonomique car elle nécessite une manipulation indépendante pour chaque prise lors de chaque opération de connexion et de déconnexion du véhicule à une source électrique extérieure au véhicule. Par ailleurs, chacune de ces manipulations présente un danger d'électrocution pour l'opérateur du fait des signaux haute tension véhiculés.
Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.
Un autre but de l'invention est de proposer une prise et une fiche électriques plus ergonomiques pour le rechargement d'un véhicule électrique comprenant plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants.
Il est aussi un but de l'invention de proposer une prise et une fiche électriques, présentant moins de risques pour l'opérateur, lors du rechargement d'un véhicule électrique comprenant plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants.
Encore un but de l'invention est de proposer une prise et une fiche électriques moins coûteuses et/ou moins encombrantes, pour le rechargement d'un véhicule électrique comprenant plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants.
Exposé de l'invention L'invention permet d'atteindre au moins l'un de ces buts par une prise électrique pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique rechargeables, en particulier disposés en parallèle, ladite prise électrique comprenant au moins deux groupes de connecteurs électriques, dits d'alimentation, chaque groupe étant prévu pour recevoir et transporter un signal électrique d'alimentation indépendamment des autres groupes.
Ainsi, la prise selon l'invention permet de recevoir de manière indépendante, et en parallèle, au moins deux signaux d'alimentation électriques, différents ou identiques, pour recharger de manière indépendante, et en série, au moins deux ensembles de stockages d'énergie électrique.
Par conséquent, l'invention permet, avec une seule prise, d'alimenter plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique, en particulier disposés en parallèle, et permet d'éviter l'utilisation de plusieurs prises électriques, ce qui est moins coûteux et moins encombrant que l'utilisation de plusieurs prises électriques.
En outre, grâce à la prise selon l'invention, l'opérateur peut connecter et déconnecter plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique en une manipulation, là où les architectures de l'état de la technique nécessitent plusieurs manipulations, ce qui est plus ergonomique et plus sûr pour l'opérateur.
Dans la présente demande, un « tram-bus » désigne un véhicule électrique terrestre de transport en commun monté sur roues et qui se recharge à chaque station, afin de ne pas nécessiter des infrastructures lourdes de type rails, caténaires, sur la voirie. Un tel véhicule électrique se recharge à chaque station au moyen d'éléments de charge de la station et d'un connecteur reliant ledit véhicule à ladite station.
Dans la présente demande, l'expression « haute tension », désigne une tension continue supérieure ou égale à 60V. Selon les normes actuelles, une telle tension est également appelée « tension dangereuse ».
La prise selon l'invention peut avantageusement comprendre au moins un moyen de détection du verrouillage de ladite prise avec une fiche électrique enfichée avec ladite prise.
Un tel moyen de détection permet d'émettre un signal de commande autorisant le début, respectivement la fin, de la fourniture d'un signal électrique, et en particulier un signal électrique d'alimentation, en fonction de la position d'une fiche électrique s'enfichant avec la prise électrique.
Un tel moyen de détection peut être agencé pour détecter la position de la fiche électrique par rapport à la prise électrique.
Suivant un exemple de réalisation non limitatif, un tel moyen de détection peut comprendre un capteur électromagnétique, agencé dans/sur/autour de ladite prise électrique, pour détecter la présence et/ou le positionnement d'un aimant agencé dans ladite fiche.
En outre, suivant une caractéristique avantageuse, la prise selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de protection d'au moins un, en particulier de chaque, connecteur.
Un tel moyen de protection peut être utilisé pour interdire l'accès au(x) connecteur(s) lorsque la prise n'est pas utilisée en vue : - d'éviter une électrocution d'un opérateur, et/ou - de protéger les connecteurs contre les agressions externes, par exemple contre la corrosion.
Un tel moyen de protection peut comprendre au moins une paroi, telle qu'un disque, agencé(e) dans ladite prise, et pouvant être mis(e) en déplacement, et en particulier en rotation, autour d'un axe entre : - une première position, dans laquelle elle interdit l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise, et - une deuxième position, dans laquelle elle laisse l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise.
Dans la première position, la protection peut être assurée par contact de ladite paroi, ou dudit disque, avec une surface de ladite prise ou une autre paroi.
Suivant un exemple de réalisation particulier, le moyen de protection peut comprendre un ensemble de deux parois, disposées l'une contre l'autre, libre en translation, l'une des parois étant agencée rotative par rapport à l'autre des parois, lors de la translation dudit ensemble, entre : - une première position, dans laquelle elle interdit l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise, et - une deuxième position, dans laquelle elle laisse l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise.
En particulier, chacune des deux parois peut comporter, pour chaque connecteur, un trou traversant permettant d'accéder audit connecteur : - dans la première position, le trou de l'une des parois associé à chaque connecteur est décalé par rapport au trou de l'autre paroi associé audit connecteur : dans cette position chaque connecteur de ladite prise est protégé, car non accessible ; et - dans la deuxième position, le trou de l'une des parois associé à chaque connecteur est aligné avec le trou de l'autre paroi associé audit connecteur : dans cette position chaque connecteur de ladite prise est accessible.
La paroi rotative peut être mise en rotation par l'intermédiaire d'une, fiche électrique venant s'enficher avec ladite prise, et provoquant la translation de l'ensemble des deux parois, et donc la rotation de l'une des parois par rapport à l'autre des parois.
Alternativement, la rotation peut être réalisé(e) manuellement indépendamment de la fiche électrique.
Selon l'invention, au moins un, en particulier chaque, groupe de connecteurs peut comprendre aux moins deux, en particulier exactement deux, connecteurs d'alimentation, chacun prévu pour être mis à un potentiel électrique différent.
Ainsi, par exemple, chaque groupe de connecteurs d'alimentation peut comprendre un connecteur d'alimentation « + » et un connecteur d'alimentation « - ».
En outre, au moins un, en particulier chaque, groupe de connecteurs peut comprendre un connecteur, dit de masse, prévu pour être relié à une masse électrique, en particulier à la terre.
Dans une version avantageuse de la prise selon l'invention, au moins deux groupes comprennent un connecteur de masse commun. Autrement dit, un même connecteur de masse est associé à deux groupes de connecteurs.
Dans une version encore plus avantageuse, la prise selon l'invention peut comprendre un unique connecteur de masse commun à l'ensemble des groupes de connecteurs de ladite prise.
Une telle architecture permet de diminuer le nombre de connecteurs de la prise selon l'invention, et donc de diminuer son coût et ses dimensions.
En outre la prise selon l'invention peut avantageusement comprendre au moins un connecteur, dit complémentaire, tel que par exemple une combinaison quelconque d'au moins un des connecteurs suivants : - au moins un, en particulier deux, connecteur(s) électrique(s) pour transporter un signal de communication avec au moins un, en particulier chaque, ensemble de stockage, - au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal véhiculé par un fil pilote, - au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal électrique d'alimentation basse tension d'au moins un circuit auxiliaire, - au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal de présence d'une fiche électrique sur ladite prise électrique, - au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal de verrouillage d'une fiche électrique sur ladite prise électrique, et - au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal d'inhibition d'une station de recharge électrique fournissant les signaux électriques d'alimentation.
Dans une version préférée de la prise selon l'invention, au moins un connecteur de la prise selon l'invention peut être un connecteur mâle, prévue pour s'enficher avec un connecteur femelle d'une fiche.
Alternativement, au moins un connecteur de la prise selon l'invention peut être un connecteur femelle, prévu pour s'enficher avec un connecteur mâle d'une fiche électrique prévue pour s'enficher avec un connecteur femelle de ladite prise.
La prise selon l'invention peut comprendre une forme d'accouplage, mâle ou femelle, venant s'enficher avec une forme complémentaire, femelle ou mâle, prévue sur la fiche électrique.
Par exemple, la prise selon l'invention peut comporter un logement d'accouplage prévu pour accueillir une partie d'accouplage mâle d'une fiche électrique. Alternativement, la prise selon l'invention peut comporter une forme d'accouplage mâle prévue pour s'enficher avec un logement d'accouplage prévu sur une fiche électrique.
Avantageusement, au moins un, en particulier tous les connecteurs de la prise peuvent être disposés à l'intérieur ou au niveau de la dite forme d'accouplage, et en particulier à l'intérieur du logement d'accouplage.
La prise selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de guidage et/ou de positionnement d'une fiche venant s'enficher avec ladite prise, lorsque ladite fiche est enfichée avec ladite prise. L'au moins un moyen de guidage peut être agencé dans la forme d'accouplage, et en particulier dans le logement d'accouplage.
Un tel moyen de guidage et/ou de positionnement peut comprendre au moins un évidement ou un rail ou encore une encoche, et plus généralement une forme mâle ou femelle coopérant avec une forme complémentaire prévue sur la fiche.
Suivant un exemple de réalisation, la prise selon l'invention peut présenter une section extérieure circulaire.
Alternativement ou en plus, la prise selon l'invention peut comprendre un logement, et plus généralement une forme, d'accouplage de section circulaire. Lorsque la prise est de section extérieure circulaire, ladite section extérieure circulaire de la prise et le logement circulaire, et plus généralement la forme d'accouplage circulaire, peuvent présenter un même centre.
Alternativement ou en plus, les connecteurs d'alimentation, et éventuellement le connecteur de masse, peuvent être disposés suivant une trajectoire définissant un cercle, en particulier de manière équiangle, c'est-à-dire suivant un pas angulaire identique. Lorsque la prise est de section extérieure circulaire et/ou le logement d'accouplage est de forme circulaire, alors le centre de ladite trajectoire peut être confondu avec le centre de la section extérieure circulaire de la prise et/ou avec le centre dudit logement d'accouplage circulaire.
Alternativement ou en plus, les connecteurs complémentaires peuvent être disposés suivant une ou plusieurs trajectoires circulaires, en particulier concentriques, et en particulier de manière équiangle, c'est-à-dire suivant un pas angulaire identique.
Lorsque : - la prise est de section extérieure circulaire, et/ou - le logement d'accouplage est circulaire, et/ou - les connecteurs d'alimentation, et éventuellement le connecteur de masse, sont disposés suivant une trajectoire circulaire, alors le centre de la ou des trajectoires suivant laquelle/lesquelles les connecteurs complémentaires sont disposés peut être confondu avec le centre de la section extérieure circulaire de la prise et/ou le centre du logement circulaire et/ou le centre de la trajectoire sur laquelle sont disposés les connecteurs d'alimentation.
Alternativement ou en plus, les connecteurs d'alimentation et les connecteurs complémentaires sont disposés de manière alternée, à savoir qu'au moins un connecteur complémentaire est disposé entre deux connecteurs d'alimentation.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé une fiche électrique, pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique, prévue pour s'enficher avec une prise électrique selon l'invention.
Une telle fiche électrique présente seule ou en combinaison : - les mêmes caractéristiques que la prise électrique concernant le nombre, la fonction et la disposition des connecteurs ; - des caractéristiques complémentaires en ce qui concerne les formes des connecteurs et la forme de la prise, la forme du logement d'accouplage, le moyen de verrouillage, le moyen de protection, tels que décrites plus haut.
Suivant encore un autre aspect de la même invention, il est proposé une station de charge pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique munie d'une prise et/ou d'une fiche selon l'invention.
Suivant encore un autre aspect de la même invention, il est proposé un véhicule électrique muni d'une prise et/ou d'une fiche selon l'invention.
Le véhicule selon l'invention peut par exemple être un véhicule électrique terrestre de transport en commun, du type bus, car ou tram-bus.
Selon l'invention, chaque ensemble de stockage d'énergie électrique peut comprendre une ou plusieurs batteries. Chacune des batteries peut avantageusement être ou comprendre au moins une batterie Lithium-métal-polymère, également appelée batterie « LMP® », ou une supercapacité.
Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels - les FIGURES 1-5 sont des représentations schématiques d'un exemple non limitatif d'une prise selon l'invention ; et - les FIGURES 6-9 sont des représentations schématiques d'un exemple non limitatif d'une fiche selon l'invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite, isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à de l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Les FIGURES 1-5 sont des représentations schématiques d'un exemple de réalisation non limitatif d'une prise électrique selon l'invention.
La FIGURE 1 est une représentation de la prise selon une vue de devant, les FIGURES 2 et 5 sont des représentations de la prise selon une vue de coupe, la FIGURE 3 est une représentation schématique de la prise selon une vue de côté et la FIGURE 4 est une représentation de la prise selon une vue isométrique.
La prise 100, représentée sur les FIGURES 1-5 est prévue pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant deux ensembles de stockage d'énergie électrique rechargeables.
La prise 100 comprend deux groupes de connecteurs d'alimentation électrique prévus pour recevoir et transporter, de manière indépendante deux signaux d'alimentation électriques. Chaque groupe de connecteurs d'alimentation comprend deux connecteurs électriques d'alimentation, à savoir 102i et 1022 pour le premier groupe et 104i et 1042 pour le deuxième groupe. L'un des connecteurs d'alimentation de chaque groupe, par exemple les connecteurs d'alimentation 102i et 104i, est prévu pour transporter un plus fort potentiel électrique et l'autre des connecteurs d'alimentation de chaque groupe, par exemple les connecteurs d'alimentation 1022 et 1042, est prévu pour transporter un plus faible potentiel électrique.
La prise électrique 100 comprend en outre un connecteur de masse 106, commun aux deux groupes de connecteurs d'alimentation.
La prise électrique 100 comprend en outre des connecteurs électriques, appelés connecteurs complémentaires, à savoir : - deux connecteurs 108i et 1082, dit de communication, pour transporter un signal de communication avec chaque ensemble de stockage, et/ou - un connecteur 110, dit pilote, prévu pour recevoir un signal véhiculé par un fil pilote, - un connecteur électrique basse tension 112 prévu pour recevoir un signal électrique d'alimentation basse tension d'au moins un circuit auxiliaire, et/ou - au moins un connecteur électrique 114 prévu pour recevoir un signal de présence d'une fiche électrique enfichée avec la prise électrique 100, et/ou - au moins un connecteur électrique 116 prévu pour recevoir un signal de verrouillage d'une fiche électrique avec la prise électrique 100, et/ou - au moins un connecteur électrique 118 prévu pour recevoir un signal d'inhibition d'une station de recharge électrique fournissant les signaux électriques d'alimentation. L'ensemble des connecteurs électriques se trouve dans un logement 120 femelle, fixés dans une, ou solidaires d'une, une paroi de fond 122 dudit logement 120 (FIGURE 2). Le logement 120 réalise une forme d'accouplage femelle avec une forme d'accouplage mâle d'une fiche électrique associée comprenant des connecteurs électriques complémentaires à ceux décrits ci-dessus.
La prise 100 comprend également des éléments de guidage et de positionnement d'une fiche électrique lorsqu'elle est enfichée avec la prise électrique 100.
En particulier, la prise électrique 100 comprend : - en partie centrale, et plus particulièrement en partie centrale du logement d'accouplage 120, un élément de guidage mâle 124 prévu pour venir s'engager dans une forme de guidage femelle prévue sur la fiche électrique ; et - en sa périphérie, et plus particulièrement en périphérie du logement d'accouplage 120, des encoches/rainures femelles 126i-1263 (FIGURES 1 et 4) prévues pour accueillir des formes de guidage mâles prévues sur la fiche électrique.
En particulier, les encoches 126i-1263 sont disposées suivant un pas angulaire identique, en particulier de 120°, sur les parois latérales du logement d'accouplage 120.
La prise 100 comprend en outre un moyen de protection des connecteurs 102-118 en vue : - d'éviter une électrocution d'un opérateur, et/ou - de protéger les connecteurs contre les agressions externes, par exemple contre la corrosion.
Dans l'exemple représenté, le moyen de protection comprend un ensemble de deux parois 128 et 130, visibles sur la FIGURE 2, montées sur un ressort 132 fixé solidaire de la prise 100, en particulier dans le fond du logement d'accouplage 120. L'ensemble formé par les deux parois 128-130 est mobile en translation dans le logement d'accouplage 120, en exerçant une pression suivant une direction perpendiculaire au plan formé par lesdites parois. La paroi 128 se trouve sous la paroi 130, c'est-à-dire plus proche de la paroi de fond 122 du logement d'accouplage 120. La paroi 130 est montée non rotative par rapport à la prise 100 et la paroi 128 est montée rotative par rapport à la paroi 130.
Alternativement, la paroi 128 peut être montée non rotative et la paroi 130 peut être montée rotative par rapport à la paroi 128.
La paroi 128 est mise en rotation par rapport à la paroi 130, lorsque l'ensemble, formé par les deux parois 128 et 130, est mis en translation dans la prise, et en particulier dans le logement d'accouplage 120, par exemple par une fiche électrique poussée dans ledit logement 120. Suivant un exemple de réalisation, la paroi 128 peut être mise en rotation par l'intermédiaire d'une rainure vrillée (non représentée) prévue sur la surface intérieure du logement d'accouplage 120.
Dans l'exemple représenté, chacune des parois 128 et 130 comportent, pour chaque connecteur 102-118, un trou traversant autorisant l'accès audit connecteur 102-118.
Dans une position, dite fermée, la paroi 128 est positionnée de sorte que les trous traversants de ladite paroi 128, associés aux connecteurs 102-118, sont décalés par rapport aux trous traversants de la paroi 130, associés aux connecteurs 102-118. Dans cette position fermée, aucun accès n'est autorisé aux connecteurs 102-118, qui sont protégés de manière étanche. Cette position fermée est obtenue lorsque l'ensemble des parois 128 et 130 est en position de repos, c'est-à-dire non soumis à une translation, et se trouvent éloignées de la paroi de fond 122.
Dans une deuxième position, dite ouverte, obtenue par rotation de la paroi 128 par rapport à la paroi 130, les trous traversant de ladite paroi, associés aux connecteurs 102-118, sont en regard des trous traversants de la paroi 130, associés aux connecteurs 102-118, autorisant ainsi l'accès à chacun des connecteurs 102-118. Cette position ouverte est obtenue lorsque l'ensemble des parois 128 et 130 a subit une translation et se trouve à proximité de la paroi de fond 122 suite à ladite translation.
Ainsi, lorsque la paroi 128 est tournée en position ouverte par rapport à la paroi 130, et que l'ensemble des parois 128-130 est poussé vers le fond du logement d'accouplage 120 en compressant le ressort 132, chaque connecteur 102-118 traverse les trous alignés des parois 128-130 qui lui sont associés, et peut venir s'engager avec un connecteur correspondant d'une fiche électrique associée.
Dans l'exemple représenté, la rotation de la paroi 128 par rapport à la paroi 130 est assurée par l'intermédiaire d'une fiche électrique venant s'enficher avec la prise 100.
La FIGURE 2 est une représentation de la prise dans laquelle les parois 128 et 130 sont dans une position, dite première position, correspondant à leur positions de repos interdisant l'accès aux connecteurs 102-118. La FIGURE 5 est une représentation de la prise dans laquelle les parois 128 et 130 sont dans une position, dite deuxième position, dans laquelle l'accès aux connecteurs 102-118 est autorisé. En effet, dans la deuxième position les trous traversant, prévus sur les parois 128 et 130, et autorisant l'accès aux connecteurs 102-118 sont alignés.
La prise 100 comprend un doigt 134 solidaire de la paroi 128 et faisant saillie de la paroi 130 (FIGURE 4), dans une ouverture traversante 136 prévue dans la paroi 130. Le doigt 134 est prévu pour venir se loger dans un évidement prévu sur une fiche électrique. Lorsque la fiche électrique est enfoncée dans la prise 100, et en particulier dans le logement d'accouplage 120, le doigt 134, solidaire de la paroi 128, est déplacé en rotation par la paroi rotative 128.
Dans l'exemple représenté, le doigt 134 constitue un moyen d'entrainement en rotation permettant de mettre en rotation une paroi de protection d'une fiche électrique associée avec ladite prise, tel que décrit plus bas.
Pour plus de simplicité de représentation et de référencement, sur les FIGURES 1 et 4, les connecteurs et les trous traversants associés à ces connecteurs sont confondus.
La prise 100, représentée sur les FIGURES 1-5, comporte par ailleurs un moyen 138 de détection du verrouillage de la prise 100 avec une fiche électrique, lorsque cette dernière est enfichée avec ladite prise électrique. Le moyen de détection fournit un signal électrique permettant d'autoriser, respectivement d'interdire, la fourniture d'un signal électrique d'alimentation par une station de charge, lorsque la prise 100 est verrouillée avec une fiche, respectivement n'est pas verrouillée avec une fiche.
Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 1-5, le moyen de détection 138 comprend un capteur électromagnétique (non représenté) détectant la présence et le positionnement d'une fiche électrique enfichée dans ladite prise, par coopération avec un aimant agencé dans ladite fiche. Ainsi, en fonction de la position de la fiche un signal est émis par le véhicule électrique et/ou vers une station de charge, pour autoriser ou interdire le début ou l'arrêt de la fourniture du signal électrique.
Le capteur électromagnétique est alimenté via des connecteurs électriques 140.
Dans l'exemple des FIGURES 1-5, chacun des connecteurs 102-118 est un connecteur mâle prévu pour s'insérer dans un connecteur femelle prévu sur une fiche électrique.
Dans l'exemple des FIGURES 1-5, la prise électrique 100 présente une section extérieure circulaire.
De plus, le logement d'accouplage 120 présente une section circulaire, de même centre que la section extérieure.
En outre, les connecteurs d'alimentation 102-104 et le connecteur de masse/terre 106 sont disposés suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section du logement d'accouplage circulaire 120 et de la section extérieure de la prise 100.
Par ailleurs, les connecteurs complémentaires 108-118 sont disposés, par paires, suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section du logement d'accouplage circulaire 120, le centre de la section extérieure de la prise 100 et le centre de la trajectoire sur laquelle sont disposés les connecteurs d'alimentation 102-104 et le connecteur de masse 106.
De plus, les connecteurs d'alimentation 102-104 et le connecteur de masse 106, d'une part, et les connecteurs complémentaires 108-118, d'autre part, sont disposés de manière alternée, de sorte qu'un connecteur d'alimentation (ou de masse) comporte de chaque côté une paire de connecteurs complémentaires.
La prise électrique 100 peut être disposée fixe sur un véhicule ou une station de recharge électrique.
Alternativement, la prise électrique 100 peut être disposée à l'extrémité d'un câble de rechargement se trouvant sur un véhicule électrique ou sur une station de recharge électrique.
Les FIGURES 6-9 sont des représentations schématiques d'un exemple de réalisation non limitatif d'une fiche électrique selon l'invention.
La FIGURE 6 est une représentation de la fiche selon une vue de devant, la FIGURE 7 une représentation de la fiche selon une vue de coupe, la FIGURE 8 est une représentation schématique de la fiche selon une vue de côté et la FIGURE 9 est une représentation de la fiche selon une vue isométrique.
La fiche 200, représentée sur les FIGURES 6-9, est prévue pour s'enficher avec la prise électrique 100 des FIGURES 1-5, pour réaliser un rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant deux ensembles de stockage d'énergie électrique rechargeables.
La fiche électrique 200 comporte des connecteurs adaptés et positionnés adéquatement pour venir coopérer avec les connecteurs de la prise 100.
Chaque connecteur de la fiche 200, associé à un connecteur de la prise 100, conserve une référence identique commençant par un « 2 » à la place d'un « 1 ». Ainsi, la fiche électrique 200 comporte : - des connecteurs d'alimentation 202i et 2022 associés aux connecteurs 102i et 1022 de la prise 100, et des connecteurs d'alimentation 204i et 2042 associés aux connecteurs 104i et 1042 de la prise 100 ; - un connecteur de masse commun 206 associé au connecteur de masse 106 de la prise 100 ; - des connecteurs complémentaires 208i, 2082 et 210-218 associés respectivement aux connecteurs complémentaires 108i, 1082 et 110-118 de la prise 100 pour réaliser les fonctions qui leurs sont associées au niveau de la fiche 200.
Les connecteurs électriques de la fiche 200 se trouvent dans une partie 220, dite tête de fiche, mâle, de forme et de dimensions adéquates pour s'enficher dans le logement d'accouplage 120 de la prise 100.
La fiche 200 comprend également des éléments de guidage et de positionnement de ladite fiche 200 lorsqu'elle est enfichée avec la prise électrique 100. En particulier, la fiche électrique 200 comprend : - en partie centrale, un évidement 224 dans lequel vient s'engager l'élément de guidage mâle 124 de la prise 100 ; et - en sa périphérie, des pattes 226i-2263 venant s'engager dans les encoches/rainures femelles 1261-1263 prévues sur la prise 100.
En particulier, les pattes 226i-2263 sont disposées suivant un pas angulaire identique, en particulier de 120°, sur la périphérie de la tête de fiche 220. À l'instar de la prise 100, la fiche 200 comprend en outre un moyen de protection des connecteurs 202-218.
Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 6-9, le moyen de protection comprend un ensemble de deux parois 228 et 230, visibles sur la FIGURE 7. L'ensemble formé par les deux parois 228-230 est fixe.
La paroi 228 se trouve sous la paroi 230, c'est-à-dire plus proche des connecteurs. La paroi 230 est montée non rotative et la paroi 228 est montée rotative par rapport à la paroi 230. Alternativement, la paroi 228 peut être montée non rotative et la paroi 230 peut être montée rotative par rapport à la paroi 228.
Chacune des parois 228 et 230 comporte, pour chaque connecteur 202-218, un trou traversant autorisant l'accès audit connecteur 202-218.
Dans une position, dite fermée, la paroi 228 est positionnée de sorte que les trous traversants de ladite paroi 228, associés aux connecteurs 202-218, sont décalés par rapport aux trous traversants de la paroi 230, associés aux connecteurs 202-218. Dans cette position fermée, aucun accès n'est autorisé aux connecteurs 202-218, qui sont protégés de manière étanche.
Dans une deuxième position, dite ouverte, obtenue par rotation de la paroi 228 par rapport à la paroi 230, les trous traversant ladite paroi 228, associés aux connecteurs 202-218, sont en regard des trous traversants de la paroi 230, associés aux connecteurs 202-218, autorisant ainsi l'accès à chacun des connecteurs 202-218. Dans cette position, chaque connecteur 202-218 peut être engagé avec un connecteur d'une prise électrique.
Dans l'exemple représenté, la rotation de la paroi 228 par rapport à la paroi 230 est assurée par l'intermédiaire d'une prise électrique s'enfichant avec la fiche 200, telle que la prise 100 des FIGURES 1-5.
En particulier, la fiche 200 comprend un évidement 234 (FIGURE 6), aménagé dans la paroi 228 et accessible depuis la paroi 230 grâce à une ouverture traversante 236 prévue dans cette paroi 230. L'évidement 234 est prévu pour accueillir un moyen d'entrainement mâle d'une prise électrique, tel que le doigt 134 de la prise 100 décrit plus haut, venant se loger dans ledit évidement 234. Ainsi, lorsque la fiche 200 est engagée dans la prise 100, le doigt 134 vient se loger dans l'évidement 234. L'enfoncement de la fiche 200 dans la prise 100 provoque la rotation de la paroi 128 de la prise 100, et donc la rotation du doigt 134 solidaire de ladite paroi 128. Le doigt 134 étant engagé dans l'évidement 234 de la paroi 228, il entraîne en rotation l'évidement 234 dans l'ouverture 136, ce qui met en rotation la paroi 228 de la fiche 200 par rapport à la paroi 230 pour l'amener en position ouverte dans laquelle les trous traversants respectifs des parois 228 et 238 sont alignés et laissent accès aux connecteurs 202-218.
Pour plus de simplicité de représentation et de référencement, sur les FIGURES 5 et 7, les connecteurs et les trous traversants associés à ces connecteurs sont confondus.
En outre, la fiche 200 selon l'invention peut comporter un moyen de commande de début et/ou de fin de la fourniture d'au moins un signal électrique, et en particulier d'au moins un signal électrique d'alimentation.
Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 6-9, le moyen de commande comprend un aimant, venant commander un capteur électromagnétique disposé dans la prise électrique 100, lorsque la fiche 200 est engagée et positionnée correctement dans la prise électrique 100.
La fiche électrique 200 comporte en outre une poignée 240.
Dans l'exemple des FIGURES 6-9, chacun des connecteurs 202-218 est un connecteur femelle prévu pour recevoir un connecteur mâle prévu sur une prise électrique, tel que les connecteurs mâles 102-118 de la prise 100 des FIGURES 1-5.
Chaque connecteur 202-218 de la fiche 200 est relié à un ou plusieurs câble(s) passants dans la fiche électrique 200.
De même, chaque connecteur 102-118 de la prise 100 est relié à un ou plusieurs câble(s) passants dans la prise électrique 100.
Dans l'exemple des FIGURES 6-9, la fiche électrique 200 présente une section extérieure circulaire, en particulier au niveau de la tête de fiche 220.
En outre, les connecteurs d'alimentation 202-204 et le connecteur de masse/terre 206 sont disposés suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section circulaire 220 de la fiche 200.
Par ailleurs, les connecteurs complémentaires 208-218 sont disposés, par paires, suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section circulaire de la tête de fiche 220, et le centre de la trajectoire sur laquelle sont disposés les connecteurs d'alimentation 202-204 et le connecteur de masse 206.
De plus, les connecteurs d'alimentation 202-204 et le connecteur de masse 206, d'une part, et les connecteurs complémentaires 208-218, d'autre part, sont disposés de manière alternée, de sorte qu'un connecteur d'alimentation (ou de masse) comporte de chaque côté une paire de connecteurs complémentaires.
La fiche électrique 200 est disposée à l'extrémité d'un câble de rechargement se trouvant sur un véhicule électrique ou sur une station de recharge électrique.
Alternativement, la fiche électrique 200 peut être disposée fixe sur un véhicule ou une station de recharge électrique.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples détaillés ci-dessus. Par exemple, de manière alternative, le logement d'accouplage peut être prévu sur la fiche et non pas sur la prise, cette dernière présentant alors une partie d'accouplage mâle.
De plus, alternativement à ce qui est décrit, au moins un connecteur de la prise, respectivement de la fiche, peut être un connecteur femelle, respectivement mâle.
De plus, la prise, respectivement la fiche, peut comprendre plus de deux groupes de connecteurs d'alimentation, chaque groupe étant associé à un signal d'alimentation indépendant.
Le nombre de connecteurs complémentaires, respectivement leur fonction, peut être différent(e) de ce qui est décrit.
La position d'au moins un connecteur peut être différente de ce qui est décrit dans les exemples.
En particulier, le nombre de modules de stockage n'est pas limité à celui donné dans les exemples, et correspond au maximum de modules de stockage d'énergie dépendant notamment du poids du véhicule et de l'autonomie jugée suffisante pour le fonctionnement du véhicule.

Claims (22)

  1. REVENDICATIONS
    1. Prise électrique (100) pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique, en particulier disposés en parallèle, ladite prise électrique (100) comprenant au moins deux groupes de connecteurs électriques (102, 104), dits d'alimentation, chaque groupe (102, 104) étant prévu pour recevoir et transporter un signal électrique d'alimentation indépendamment des autres groupes (104, 102).
  2. 2. Prise (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen de détection du verrouillage de ladite prise (100) avec une fiche électrique (200) enfichée avec ladite prise (100).
  3. 3. Prise (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le moyen de détection du verrouillage comprend un capteur électromagnétique, agencé dans/sur/autour de ladite prise électrique, pour détecter la présence et/ou le positionnement d'un aimant agencé dans ladite fiche.
  4. 4. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen de protection (128, 130) d'au moins un connecteur (102-118) de ladite prise (100).
  5. 5. Prise (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'au moins un moyen de protection comprend un ensemble de deux parois (128, 130), disposées l'une contre l'autre, libre en translation, l'une (128) des parois (128, 130) étant agencée rotative par rapport à l'autre (130) des parois, lors de la translation dudit ensemble, entre : - une première position, dans laquelle elle interdit l'accès au(x) connecteur(s) (102-118) de ladite prise (100), et - une deuxième position, dans laquelle elle laisse l'accès au(x) connecteur(s) (102-118) de ladite prise (100).
  6. 6. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un, en particulier chaque, groupe de connecteurs (102, 104) comprend aux moins deux, en particulier exactement deux, connecteurs électriques (102i, 1022 ; 104i, 1042), chacun prévu pour être mis à un potentiel électrique différent.
  7. 7. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un, en particulier chaque, groupe (102, 104) comprend un connecteur (106), dit de masse, prévu pour être relié à une masse électrique, en particulier à la terre.
  8. 8. Prise (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'au moins deux groupes (102, 104) comprennent un connecteur de masse (106) commun.
  9. 9. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un, en particulier deux, connecteur(s) électrique(s) (108i, 1082) pour transporter un signal de communication avec au moins un, en particulier chaque, ensemble de stockage.
  10. 10. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (110) prévu pour recevoir un signal véhiculé par un fil pilote.
  11. 11. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (112) prévu pour recevoir un signal électrique d'alimentation basse tension d'au moins un circuit auxiliaire.
  12. 12. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (114) prévu pour recevoir un signal de présence d'une fiche électrique sur ladite prise électrique.
  13. 13. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (116) prévu pour recevoir un signal de verrouillage d'une fiche électrique sur ladite prise électrique.
  14. 14. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (118) prévu pour recevoir un signal d'inhibition d'une station de recharge électrique fournissant les signaux électriques d'alimentation.
  15. 15. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un connecteur (102-118) est un connecteur mâle, respectivement femelle, prévu pour s'enficher avec un connecteur femelle (202-218), respectivement mâle, d'une fiche électrique (200) prévue pour s'enficher avec ladite prise (100).
  16. 16. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un logement d'accouplage (120) prévu pour accueillir une partie d'accouplage mâle (220) d'une fiche électrique (200).
  17. 17. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen de guidage et/ou de positionnement d'une fiche venant s'enficher avec ladite prise, lorsque ladite fiche est enfichée avec ladite prise.
  18. 18. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les connecteurs de ladite prise sont disposés suivant une trajectoire définissant un cercle suivant un pas angulaire identique.
  19. 19. Fiche électrique (200), pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique, prévue pour s'enficher avec une prise électrique (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour le rechargement électrique des éléments de stockage d'énergie électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants.
  20. 20. Véhicule électrique muni : - d'une prise (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, ou - d'une fiche (200) selon la revendication précédente.
  21. 21. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est un véhicule de transport en commun du type bus, car ou tram-bus.
  22. 22. Station de charge pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique munie : - d'une prise (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, ou - d'une fiche (200) selon la revendication 19.
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