FR3120167A1

FR3120167A1 - Dispositif de charge de véhicules électriques

Info

Publication number: FR3120167A1
Application number: FR2101655A
Authority: FR
Inventors: Laurent Coldre
Original assignee: Lug Tech; Lug Technologies
Current assignee: Lug Tech; Lug Technologies
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2022-08-26
Also published as: WO2022175165A1

Abstract

TITRE : Dispositif de charge de véhicules électriques La présente invention concerne un dispositif de charge de véhicules électriques, pour un parc de stationnement, comprenant au moins une station d’alimentation électrique (2), au moins un équipement mobile de connexion (3) alimenté électriquement par un câble d’alimentation électrique (29) et apte à coopérer avec une interface de charge par induction d’un véhicule (5), et un robot de manipulation (4) capable de transporter l’équipement mobile de connexion (3) et de le mettre en regard d’une interface de charge par induction d’un véhicule. Selon l’invention, le dispositif de charge comprend des moyens de maintien aptes à maintenir l’équipement mobile de connexion en regard de l'interface de charge par induction du véhicule, et les moyens de manipulation sont configurés pour saisir de façon autonome l’équipement mobile de connexion (3) afin de le transporter, et pour le lâcher quand il est maintenu par les moyens de maintien. Figure d’abrégé : Figure 1

Description

Dispositif de charge de véhicules électriques

Domaine de l'invention

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de charge des véhicules électriques, permettant d'alimenter électriquement des véhicules électriques, quand ceux-ci sont stationnés, pour charger leurs accumulateurs ou faire fonctionner leurs équipements électriques.

Art antérieur

Les véhicules, et notamment les véhicules roulants, sont de plus en plus souvent équipés d'une motorisation électrique. Ces véhicules peuvent être des véhicules dont la motorisation est exclusivement électrique, ou des véhicules hybrides rechargeables pour lesquels un autre type d’énergie est associé à la motorisation électrique. Pour alimenter électriquement ces motorisations, ces véhicules sont le plus souvent équipés d'accumulateurs, qui peuvent par exemple être des batteries et/ou des condensateurs. Ces accumulateurs doivent être chargés électriquement quand les véhicules sont stationnés. Pour cela, il est généralement prévu de stationner les véhicules sur des emplacements spécialement équipés pour permettre leur charge, où ils peuvent être reliés par un câble à un réseau d'alimentation électrique.

On connaît également d’autres véhicules qui, bien que dépourvus de motorisation électrique, nécessitent, quand ils sont stationnés, d’être connectés à une source d’alimentation électrique pour faire fonctionner des équipements ou pour charger des accumulateurs. C’est le cas par exemple des véhicules réfrigérants, dont les modules de refroidissement doivent souvent être alimentés électriquement par une alimentation extérieure quand le moteur thermique du véhicule est éteint.

Tous ces véhicules qui doivent, quand ils sont stationnés, être connectés à une source d’alimentation électrique extérieure, sont considérés ci-après comme des « véhicules électriques »

La très forte augmentation, en proportion, des véhicules électriques rend nécessaire l'équipement d'un nombre croissant d’emplacements de stationnement pour permettre leur charge. Ce besoin est encore accentué par l'apparition de véhicules autonomes non pilotés, pouvant notamment être utilisés pour le transport de personnes ou de marchandises. Il est donc nécessaire de fournir des solutions permettant d'équiper de grands nombres d’emplacements de stationnement, afin que les véhicules électriques y stationnant puissent être chargés électriquement.

Pour équiper de tels emplacements de stationnement, la solution la plus courante consiste à placer une borne de recharge, connectée au réseau électrique, à côté de l’emplacement de stationnement. L'utilisateur peut déployer un câble entre cette borne et une prise, prévue sur le véhicule, dans laquelle ce câble peut être branché.

Le branchement de tels câbles impose cependant à l'utilisateur des manipulations contraignantes, à chaque fois qu'il stationne son véhicule. Par ailleurs, de telles manipulations ne sont pas possibles pour un véhicule autonome n'ayant pas de conducteur humain.

On connaît, par exemple du document US 6,157,162, des solutions de bras robotisés, portés par une borne de recharge électrique, capables d'identifier un véhicule stationné face à cette borne, de localiser sa prise de branchement, d'ouvrir le capot la recouvrant, le cas échéant, et d'y brancher l'extrémité d'un câble afin d'alimenter électriquement le véhicule.

De telles solutions permettent de simplifier considérablement la recharge du véhicule. Cependant, elles imposent d'associer à chaque borne de recharge un bras robotisé extrêmement coûteux et nécessitant une maintenance importante. Une telle solution ne peut donc que difficilement être déployée sur un grand nombre d’emplacements de stationnement. Par ailleurs, dans certains cas, la mise en place d’une telle solution impose de modifier considérablement la configuration de l’emplacement de stationnement. En conséquence, cette mise en place s’avère parfois impossible sur certains emplacements, voire dans certains parcs de stationnement, notamment quand ces parcs de stationnement sont trop exigus.

Certains véhicules automobiles sont également équipés d'interfaces de charge par induction, comprenant des bobinages, placées sur la face inférieure du véhicule. Une telle interface de charge par induction est destinée à être placée en regard d'une borne de charge par induction. Cette borne comprend un bobinage qui, parcouru par un courant électrique alternatif, génère un champ magnétique. Ce champ magnétique, passant dans les bobinages de l'interface de charge par induction du véhicule, y génère un courant électrique induit, qui peut être utilisé pour la charge électrique des accumulateurs du véhicule.

Pour effectuer une telle charge, il est nécessaire que la borne de charge par induction soit parfaitement placée face à l'interface de charge par induction du véhicule. Quand un emplacement de stationnement est équipé d'une telle borne de charge par induction, il est donc le plus souvent également équipé de sabots et de rails, visant à guider les roues du véhicule pour assurer son positionnement précis sur l’emplacement de stationnement. Le stationnement du véhicule sur un tel emplacement est en conséquence délicat et contraignant pour le conducteur. Il peut notamment imposer à l’utilisateur de garer son véhicule dans un sens de stationnement prédéterminé. Par ailleurs, la position des interfaces de charge par induction sur la face inférieure des véhicules, par rapport aux roues du véhicule, n'est aujourd'hui pas standardisée sur les différents modèles de véhicules. Un emplacement de stationnement présentant un tel équipement adapté pour un véhicule peut donc difficilement être utilisé pour la charge d'un véhicule électrique d'un autre modèle.

Enfin, l'efficacité de la charge par induction baisse quand la borne de charge est distante de l'interface de charge par induction du véhicule. Pour diminuer cette distance, les bornes de charge par induction peuvent être placées en saillie sur le sol des emplacements de stationnement. Cependant, les hauteurs des véhicules étant variables, de telles bornes peuvent difficilement être à la fois efficaces pour l'alimentation d'un véhicule dont la hauteur de caisse est élevée, et ne pas risquer d'entrer en contact avec un véhicule dont la hauteur de caisse est faible.

Pour éviter cette difficulté, il existe des bornes de charge dont la hauteur est variable, pour rentrer en contact avec l’interface de charge par induction du véhicule placé au-dessus. Le document US 5,821,731 montre de telles bornes. De telles solutions sont coûteuses à mettre en place, pour chaque emplacement de stationnement, et nécessitent une maintenance importante.

Pour permettre un positionnement plus facile de la borne de charge par induction, par rapport à l'interface de charge par induction du véhicule, il a été imaginé de rendre cette borne mobile. La borne se comporte alors comme un robot pouvant se déplacer, par exemple à l’aide de roues, sur le sol de l’emplacement de stationnement pour se positionner, sous le véhicule, en regard de l'interface de charge par induction du véhicule. Cette borne robotisée peut par ailleurs présenter une hauteur variable, afin de minimiser la distance entre la borne et l’interface de charge par induction.

Une telle solution, qui est par exemple connue du document US 5,821,731, permet la charge efficace des véhicules électriques tout en minimisant les contraintes pour l'utilisateur. En revanche, elle nécessite d'équiper chaque emplacement de stationnement d'une borne robotisée mobile. Le coût élevé et le besoin de maintenance de telles bornes rendent difficile le déploiement de telles solutions sur un grand nombre d’emplacements de stationnement.

Objectifs de l’invention

La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l’art antérieur.

En particulier, l'invention a pour objectif de proposer une solution efficace de charge de véhicules électriques, pouvant être déployée sur de nombreux emplacements d'un parc de stationnement pour un coût d'installation et d'exploitation raisonnable.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un tel dispositif qui limite au maximum les opérations à réaliser par l'utilisateur souhaitant charger son véhicule.

Un objectif particulier de l'invention est de fournir un tel dispositif permettant la charge d'un véhicule électrique autonome, sans intervention d'un utilisateur humain.

Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l’aide d’un dispositif de charge de véhicules électriques pour un parc de stationnement qui comprend :
- au moins une station d’alimentation électrique ;
- au moins un équipement mobile de connexion, comprenant une bobine inductive, cet équipement mobile de connexion étant apte à être alimenté électriquement par un câble d’alimentation électrique branché à cette station d’alimentation électrique et apte à coopérer avec une interface de charge par induction d’un véhicule pour lui transmettre un champ magnétique produit par la bobine inductive ;
- un robot de manipulation, apte à se déplacer de façon autonome sur le parc de stationnement ;
- ce robot de manipulation comprenant des moyens de manipulation capables de transporter l’équipement mobile de connexion, et de le mettre en regard d’une interface de charge par induction d’un véhicule, le dispositif de charge comprenant, selon l’invention, des moyens de maintien aptes à maintenir cet équipement mobile de connexion en regard de l'interface de charge par induction du véhicule, les moyens de manipulation étant configurés pour saisir de façon autonome l’équipement mobile de connexion afin de le transporter, et pour lâcher cet équipement mobile de connexion quand il est maintenu par les moyens de maintien en regard de l’interface de charge par induction.

Un tel dispositif de charge de véhicules électriques permet d’équiper un grand nombre d’emplacements de stationnement tout en limitant les coûts de l’installation globale, puisqu’un même robot de manipulation peut être utilisé pour manipuler successivement plusieurs équipements mobiles de connexion, sur plusieurs emplacements de stationnement. Un seul de ces robots, souvent coûteux, permet donc l’équipement de plusieurs emplacements de stationnement.

Ce dispositif de charge de véhicules électriques est d’autre part adapté pour permettre l’alimentation de véhicules non standardisés ou de véhicules pouvant présenter des hauteurs sous caisse variables.

Par ailleurs, l’utilisation du parc de stationnement se trouve facilitée pour les utilisateurs. Ainsi, ils n’ont aucune manipulation à effectuer pour permettre l’alimentation de leur véhicule. De plus, le sens et la position exacte de stationnement de leur véhicule sont indifférents du fait de l’aptitude du robot de manipulation à se déplacer sur le parc de stationnement. L’emploi d’un tel robot de manipulation permet également la charge de véhicules électriques autonomes.

De façon avantageuse, les moyens de manipulation comprennent au moins une pince apte à saisir l’équipement mobile de connexion.

Ainsi, l’équipement mobile de connexion peut être manipulé, soulevé, déplacé ou encore positionné en regard des interfaces de charge par induction d’un véhicule électrique ou du support de la station d’alimentation électrique par exemple.

Selon un mode de réalisation préférentiel, l’équipement mobile de connexion est connecté au câble d’alimentation électrique de manière amovible, le dispositif de charge étant configuré pour permettre la connexion de cet équipement mobile de connexion au câble d’alimentation électrique ou la déconnexion de l’équipement mobile de connexion du câble d’alimentation électrique, quand l’équipement mobile de connexion est transporté par le robot de manipulation.

Ce mode de réalisation permet de déplacer facilement l’équipement mobile de connexion. Il permet également qu’un même équipement mobile de connexion puisse être utilisé successivement sur plusieurs emplacements de stationnement distincts. Le nombre d’équipements mobiles de connexion utilisés sur le parc de stationnement peut ainsi être inférieur au nombre d’emplacements permettant une charge électrique, ce qui permet de réduire encore le coût d’équipement du parc de stationnement.

Dans ce cas, avantageusement, le dispositif de charge de véhicules électriques comprend des moyens de verrouillage réversibles du câble d’alimentation sur l’équipement mobile connexion.

De tels moyens de verrouillage réversibles, c’est-à-dire pouvant passer alternativement d’une position verrouillée à une position déverrouillée, permettent d’empêcher une déconnexion de l’équipement mobile de connexion du câble d’alimentation électrique, quand cette déconnexion n’est pas souhaitée, et de faciliter cette déconnexion quand elle est souhaitée. Ces moyens de verrouillage peuvent avantageusement être pilotés par des moyens motorisés qui peuvent être commandables à distance.

De façon avantageuse, le câble d’alimentation électrique est au moins partiellement escamotable dans un caisson de la station d’alimentation électrique.

Ainsi, le câble peut prendre une position escamotée, dans laquelle le câble est au moins partiellement escamoté dans le caisson et limite donc les risques d’accident, et une position déployée, permettant à la prise d’alimentation électrique d’atteindre une grande partie de la surface l’emplacement de stationnement.

De préférence, la station d’alimentation électrique et le robot de manipulation présentent des formes complémentaires assurant un positionnement précis du robot de manipulation par rapport à la station d’alimentation électrique, quand le robot de manipulation s’approche de la station d’alimentation électrique.

Cette complémentarité de formes peut notamment faciliter le branchement d’un équipement mobile de connexion porté par le robot de manipulation avec un câble escamoté dans la station d’alimentation électrique.

Préférentiellement, les moyens de maintien de l’équipement mobile de connexion en regard de l’interface de charge par induction du véhicule comprennent au moins un électro-aimant inclus dans cet équipement mobile connexion, permettant de générer une force maintenant cet équipement mobile connexion contre une masse ferromagnétique du véhicule.

Ces moyens de maintien permettent ainsi à l’équipement mobile de connexion de se fixer facilement en regard de l’interface de charge par induction du véhicule, sans qu’il soit nécessaire de mettre en œuvre des moyens mécaniques complexes et potentiellement fragiles. De tels moyens de maintien sont par ailleurs commandables très facilement, l’interruption de l’alimentation des électro-aimants entraînant l’interruption instantanée du maintien. Ce maintien facilité de l’équipement mobile de connexion en regard de l’interface de charge par induction du véhicule permet au robot de manipulation ayant amené l’équipement mobile de connexion de le laisser en position, et de partir vers un autre emplacement.

Dans un tel cas, selon un mode de réalisation particulier, cet électro-aimant est constitué par la bobine inductive.

Il est ainsi possible de simplifier l’équipement mobile de connexion, qui peut ne contenir qu’une seule bobine assurant en même temps la fonction de génération d’un flux magnétique alternatif permettant la transmission d’énergie par induction et la fonction de maintien de l’équipement mobile de connexion en regard de l’interface de charge par induction du véhicule.

Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de charge de véhicules électriques comprend également au moins un équipement mobile de branchement, apte à être alimenté électriquement par un câble d’alimentation électrique branché à la station d’alimentation électrique, et comprenant au moins une prise de branchement apte à être branchée sur une prise de branchement d’un véhicule, cet équipement mobile de branchement présentant une forme le rendant apte à être saisi par les moyens de manipulation.

Le dispositif de charge selon l’invention permet ainsi d’assurer la charge de véhicule non équipés l’interface de charge par induction, en proposant à l’utilisateur de brancher à son véhicule l’ équipement mobile de branchement. Cet équipement mobile de branchement peut avantageusement être manipulé par le robot de la même façon qu’un équipement mobile de connexion.

Liste des figures

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnée à titre de simple exemple figuratif et non limitatif, et accompagnée des figures parmi lesquelles :

[Fig. 1] la figure 1 représente schématiquement un parc de stationnement équipé d’un dispositif de charge de véhicule électrique selon un mode de réalisation de l’invention.
[Fig. 2] la figure 2 est une vue de perspective d’un équipement mobile de connexion mis en œuvre dans le dispositif de charge de véhicule électrique de la figure 1.
[Fig. 3] la figure 3 est une représentation schématique des composants de l’équipement mobile de connexion de la figure 2.
[Fig. 4] la figure 4 est une vue de perspective d’une station d’alimentation électrique mise en œuvre dans le dispositif de charge de véhicule électrique de la figure 1, comprenant un câble d’alimentation en position escamotée.
[Fig. 5] la figure 5 est une représentation schématique des composants de la station d’alimentation électrique de la figure 4.
[Fig. 6] la figure 6 est une vue de perspective d’un robot de manipulation mis en œuvre dans le dispositif de charge de véhicule électrique de la figure 1, quand il ne transporte aucun équipement mobile de connexion.
[Fig. 7] la figure 7 est une vue de perspective du robot de manipulation de la figure 6, quand il transporte un équipement mobile de connexion.
[Fig. 8] la figure 8 est une vue en perspective du robot de manipulation de la figure 6, quand il soulève un équipement mobile de connexion qu’il transporte.
[Fig. 9] la figure 9 est une vue de perspective d’un robot de manipulation mis en œuvre dans le dispositif de charge de véhicule électrique de la figure 1, quand il approche un équipement mobile de connexion d’une station d’alimentation électrique.
[Fig. 10] la figure 10 est une vue de perspective du robot de manipulation de la figure 9, quand il branche l’équipement mobile de connexion à la prise de la station d’alimentation électrique.
[Fig. 11] la figure 11 est une vue de perspective du robot de manipulation de la figure 9, quand il s’éloigne de la station d’alimentation électrique avec l’équipement mobile de connexion, relié à la station d’alimentation électrique par son câble d’alimentation électrique.
[Fig. 12] la figure 12 est une représentation schématique d’un véhicule équipé d’une interface de charge par induction, quand le robot de manipulation place un équipement mobile de connexion contre son interface de charge par induction.
[Fig. 13] la figure 13 est une représentation schématique du véhicule de la figure 12, avec l’équipement mobile de connexion placé contre son interface de charge par induction.
[Fig. 14] la figure 14 est une vue de perspective de l’équipement mobile de connexion posé sur le sol et relié à la station d’alimentation électrique par son câble d’alimentation électrique.
[Fig. 15] la figure 15 est une vue de perspective de l’équipement mobile de connexion placé sur la station d’alimentation électrique.
[Fig. 16] la figure 16 est une vue de perspective d’un robot de manipulation plaçant un équipement mobile de connexion sur un support de stockage des équipements mobiles de connexion, pouvant être mis en œuvre dans le dispositif de charge de véhicule électrique de la figure 1.
[Fig. 17] la figure 17 est une vue de face du robot de manipulation de la figure 7.
[Fig. 18] la figure 18 est une vue de coupe du robot de manipulation transportant un équipement mobile de connexion de la figure 7.
[Fig. 19] la figure 19 est une autre vue de coupe du robot de manipulation de la figure 7.
[Fig. 20] la figure 20 est une autre vue de coupe du robot de manipulation de la figure 7.
[Fig. 21] la figure 21 est une vue de perspective d’un équipement mobile de branchement, pouvant être mis en œuvre dans le dispositif de charge de véhicule électrique de la figure 1.
[Fig. 22] la figure 22 est une vue de perspective de l’équipement mobile de branchement de la figure 21, porté par le robot de manipulation de la figure 6.

Description détaillée de modes de réalisation de l’invention

La représente schématiquement un parc de stationnement équipé d'un dispositif de charge de véhicule électrique selon un mode de réalisation de l'invention.

Ce parc de stationnement comporte plusieurs emplacements de stationnement 101, 102 et 103. Le dispositif de charge de véhicule électrique est configuré de telle sorte que chacun de ces emplacements de stationnement 101 à 103 permette la charge d'un véhicule électrique qui est stationné. Pour cela, chacun des emplacements de stationnement 101 à 103 est associé à une station d'alimentation électrique, placée en bordure de l'emplacement de stationnement. Ainsi, sur la , les emplacements de stationnement respectivement 101, 102 et 103 sont chacun associés à une station d'alimentation électrique, respectivement 201, 202 et 203, qui est fixée au mur 109, en bordure de chacun des emplacements de stationnement 101 à 103.

Le parc de stationnement représenté par la est également équipé de plusieurs équipements mobiles de connexion, destinés à être connectés à l'une des stations d'alimentation électrique 201 à 203 par l'intermédiaire d'un câble d'alimentation électrique et à être mis en contact avec une interface de charge par induction d'un véhicule pour permettre sa charge. Sur la , deux équipements mobiles de connexion 301 et 302 sont représentés. L'équipement mobile de connexion 301, posé sur l'emplacement de stationnement 101, est relié par un câble d'alimentation électrique 29 à la station d'alimentation électrique 201. L'équipement mobile de connexion 302, en revanche, n’est relié à aucune station d'alimentation électrique dans la configuration représentée sur la .

Le dispositif de charge représenté par la comprend enfin un robot de manipulation 4 des équipements mobiles de connexion. Ce robot de manipulation 4 est capable de porter un équipement mobile de connexion et de le déplacer à un autre endroit du parc de stationnement. De préférence, ce robot de manipulation 4 fonctionne avec au moins un moteur électrique et dispose d’accumulateurs afin de stocker l’énergie lui permettant de fonctionner de façon autonome. Sur la , ce robot de manipulation 4 porte l'équipement mobile de connexion 302, qu'il peut ainsi déplacer.

La représente, en perspective, un équipement mobile de connexion 3 semblable aux équipements mobiles de connexion 301 et 302 représentés sur la .

Cet équipement mobile de connexion 3 présente un boîtier 31 sensiblement plat, qui comporte notamment une face 32, sensiblement plane dans le mode de réalisation représenté, qui est la face supérieure dans la configuration représentée par la . Le boîtier 31 présente également une autre face 36, sensiblement plane dans le mode de réalisation représenté, opposée à la face 32 et qui forme dans la configuration représentée par la la face inférieure du boîtier. La face 32 est destinée à être placée contre une interface de charge par induction d'un véhicule électrique. Par ailleurs, cet équipement mobile de connexion 3 présente, sur l'une des faces latérales du boîtier 31, une prise 33 dans laquelle peut être branchée la prise complémentaire d'un câble d'alimentation électrique.

La représente, de façon schématique, une vue de coupe de l'équipement mobile de connexion 3 selon un plan parallèle à sa face 32, quand une prise 291 d'un câble d'alimentation électrique 29 est branchée sur la prise 33 de l'équipement mobile de connexion 3.

La prise 291 et la prise 33 sont avantageusement équipées de moyens de verrouillage, permettant d’empêcher leur séparation, quand elles sont branchées. La représente un exemple de tels moyens de verrouillage pouvant être mis en œuvre. Dans cet exemple, ces moyens de verrouillage sont constitués par des crochets mobiles 311, portés par le boîtier 31, pouvant coopérer avec des ergots 2910 prévus sur la prise 291 pour la maintenir en position, quand elle est branchée dans la prise 33. Avantageusement, ces moyens de verrouillage peuvent être commandés. Ainsi, par exemple, des actionneurs 312 prévus dans le boîtier 31 peuvent déplacer les crochets mobiles 311 pour les retirer des ergots 2910 de la prise 291, quand on souhaite débrancher la prise 291 de la prise 33. Bien entendu, cette solution représentée schématiquement par la n’est qu’un exemple, et l’homme du métier pourra sans difficulté mettre en œuvre d’autres moyens de verrouillage équivalents.

Dans le boîtier 31 de l’équipement mobile de connexion 3, la prise 33, qui est alimentée électriquement par le câble d'alimentation électrique 29, est connectée par des fils à un module de gestion de l'alimentation électrique 34. Ce module de gestion de l’alimentation électrique 34 peut comprendre, par exemple, un transformateur électrique, des interrupteurs commandés, des fusibles etc. Ce module de gestion de l’alimentation électrique 34 alimente électriquement une bobine inductive 35 s'étendant dans le boîtier 31, sensiblement parallèlement à la face 32. Quand elle est parcourue par un courant électrique, cette bobine 35 génère par induction un champ magnétique orienté dans une direction normale à la face 32.

Ainsi, quand la face 32 de l'équipement mobile de connexion 3 est placée contre une interface de charge par induction d'un véhicule, ou à proximité de cette interface, et que la bobine 35 est parcourue par un courant électrique alternatif, cette bobine 35 génère un champ magnétique alternatif qui, passant à travers une bobine de l'interface de charge par induction du véhicule, y génère un courant alternatif induit, qui peut être avantageusement utilisé pour charger les accumulateurs du véhicule. Le principe d'une telle charge par induction, qui est bien connu de l'homme du métier, ne sera pas décrit plus en détail dans le présent document.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l’invention, l'équipement mobile de connexion 3 présente une face 36 opposée à sa face 32, qui est parallèle à la face 32 et présente une forme identique. Par ailleurs, les faces 32 et 36 sont positionnées à la même distance de la bobine 35. Ainsi, chacune des faces 32 et 36 peut être, indifféremment, placée contre l'interface de charge par induction d'un véhicule pour l'alimenter électriquement. Le positionnement et la manipulation de cet équipement mobile de connexion 3 peuvent donc être faits sans tenir compte de son sens d'orientation, tant que l'une de ses faces 32 ou 36 est placée en regard de l'interface de charge par induction du véhicule. La manipulation de cet équipement mobile de connexion 3 en est donc facilitée.

Par ailleurs, de façon avantageuse, le boîtier 31, de forme plate, présente une épaisseur relativement faible, de préférence inférieure à 5 cm, entre ses faces 32 et 36. Ainsi, ce boîtier, quand il est posé sur le sol, ne représente qu'un obstacle de faible épaisseur. Si un véhicule venait par accident à rouler sur un tel boîtier 31, cela ne perturberait pas fortement la conduite du véhicule. Le boîtier 31 est par ailleurs conçu et dimensionné pour être capable de supporter d'être écrasé par une roue de véhicule sans être endommagé.

Enfin, de façon avantageuse, les faces 32 et 36 de l'équipement mobile de connexion 3 sont conçues de façon à permettre à cet équipement de glisser facilement sur le sol. Pour cela, les faces 32 et 36 sont avantageusement dépourvues d'aspérités susceptibles d'accrocher le sol, et sont de préférence constituées de matériaux à faible coefficient de frottement. Elles peuvent également, dans une variante, être équipées de patins ayant un faible coefficient de frottement.

Ainsi, selon un aspect particulier de l'invention, celle-ci concerne un équipement mobile de connexion pour un dispositif de charge de véhicule électrique, ce dispositif mobile de connexion étant apte à être alimenté électriquement par un câble d'alimentation, cet équipement mobile de connexion comprenant une bobine capable, quand elle est alimentée électriquement, de générer un champ magnétique apte à effectuer une charge par induction, cet équipement mobile de connexion présentant une première face externe, sensiblement perpendiculaire à la direction du champ magnétique générée par la bobine, cette première face externe présentant une forme la rendant apte à être placée en regard d'une interface de charge par induction d'un véhicule, cet équipement mobile de connexion étant caractérisé en ce qu'il présente une seconde face externe, sensiblement perpendiculaire à la direction du champ magnétique généré par la bobine, du côté opposé à la première face externe, cette seconde face externe présentant une forme la rendant apte à être placée en regard d'une interface de charge par induction d'un véhicule.

Selon un mode de réalisation avantageux de cet aspect de l’invention, la première face et la seconde face sont placées à la même distance de la bobine.

Selon un mode de réalisation avantageux, la première face et la seconde face présentent des formes identiques.

Dans un tel cas, l’équipement mobile de connexion est réversible et peut être utilisé indifféremment dans un sens et dans l’autre.

Selon une variante avantageuse, la première face et la seconde face présentent des formes différentes, chacune des deux faces étant apte à être mise en contact avec un type particulier d'interface de charge par induction de véhicule.

De façon avantageuse, la première face et la seconde face sont éloignées l'une de l'autre d’une distance inférieure à 5 cm.

La représente une station d'alimentation électrique 2 qui est fixée au mur 109, en bordure d'un emplacement de stationnement 1. La station d'alimentation électrique 2 est contenue, au moins en partie, dans un caisson 21 oblong, c’est-à-dire une forme allongée, dont la longueur est orientée selon une direction appelée direction longitudinale du caisson 21, correspondant à sa longueur. Dans le mode de réalisation représenté, cette direction longitudinale du caisson 21 est avantageusement horizontale, et le caisson 21 s'étend le long du mur 109 sur toute la largeur de l'emplacement de stationnement 1. Quand plusieurs emplacements de stationnement 101, 102 et 103 sont voisins, comme le représente la , les caissons de chacune des stations d'alimentation électrique 201, 202 et 203 peuvent ainsi être placés en contact les uns avec les autres, de façon à former une plinthe permettant la circulation des câbles d’un réseau d'alimentation électrique le long du mur 109. Quand les caissons des différentes stations d’alimentation électrique ne sont pas en contact les uns avec les autres, ils peuvent avantageusement être reliés par des plinthes permettant la circulation des câbles d’un réseau d'alimentation électrique.

Dans le mode de réalisation représenté par les figures 1 et 4, les stations d'alimentation électrique 2 sont fixées à un mur 109. Il est cependant possible que de telles stations d'alimentation électrique 2 soient placées en périphérie d'un emplacement de stationnement 1 sans être fixées à un mur, par exemple quand aucun mur ne délimite cet emplacement. Dans un tel cas, le caisson 21 peut être porté par un support adapté fixé au sol, en périphérie de l’emplacement de stationnement.

De préférence, le caisson 21 est fixé au mur 109, ou sur un support adapté, à une distance du sol de plusieurs centimètres, préférentiellement de l'ordre de 10 cm. Une telle distance permet d'éviter que de l'eau rentre en contact avec les composants de la station d'alimentation électrique 2, au cas où une inondation accidentelle se produirait dans le parc de stationnement.

La représente schématiquement les composants placés dans le caisson 21 de la station d'alimentation électrique 2. Ce caisson 21 comprend au moins un câble d’un réseau d'alimentation électrique 22, apte à alimenter électriquement la station d’alimentation électrique 2. Ce câble d’un réseau d'alimentation électrique 22 circule avantageusement sur toute la longueur du caisson 21, de façon à permettre l'alimentation électrique de la station d'alimentation électrique 2, ainsi que des stations d'alimentation électrique qui lui sont voisines.

Ce réseau d’alimentation électrique 22 alimente un serveur d'alimentation électrique 23, qui contrôle l'alimentation électrique à fournir au véhicule à charger. Selon une solution possible, ce serveur d'alimentation électrique 23 peut délivrer directement au véhicule la puissance électrique provenant du réseau.

Selon un autre mode de réalisation, préféré, ce serveur d'alimentation électrique 23 comprend des composants permettant de contrôler l'alimentation électrique à fournir au véhicule automobile. Ainsi, il peut contenir des transformateurs, des fusibles et des dispositifs de commande, permettant de délivrer à un véhicule un courant électrique configuré en fonction de différents paramètres. La durée pendant laquelle du courant électrique est fourni, la puissance fournie, l'énergie fournie, peuvent être commandées par un logiciel, par exemple en fonction du paiement effectué par l'utilisateur du véhicule. Par ailleurs, le serveur d'alimentation électrique 23 peut également comprendre des composants effectuant une détection d'anomalies, une détection du branchement d'un véhicule à charger, voire le traitement d'informations provenant du véhicule ou une communication avec ce véhicule.

Il est également possible, dans une variante, qu’un serveur d’alimentation commun à plusieurs stations d'alimentation électrique assure le contrôle de l’alimentation électrique délivré par chacune de ces stations d’alimentation électriques. Dans un tel cas, ce serveur d’alimentation commun peut par exemple être situé dans une armoire électrique située à proximité des emplacements de stationnement. Il peut alors être communicant, de façon à échanger des informations ou des instructions avec différents composants du dispositif, par exemple avec le ou les robots de manipulation, avec chacune des stations d’alimentation électrique, voire avec chacun des équipements mobiles de connexion. Une telle communication peut se faire par radio, par exemple selon un standard connu de l’homme du métier, ou par l’intermédiaire des connexions filaires reliant ces composants.

La station d'alimentation électrique 2 comprend également un câble d’alimentation électrique 29 escamotable, dont une première extrémité 292 est connectée au serveur d'alimentation électrique 23. La seconde extrémité de ce câble d’alimentation électrique 29 escamotable dépasse hors du caisson 21 par une ouverture de sortie 24, et est équipée d'une prise de connexion 291. La station d'alimentation électrique 2 comprend avantageusement un mécanisme permettant que ce câble d’alimentation électrique 29 puisse prendre deux positions : une première position escamotée (représentée par la ), dans laquelle le câble d’alimentation électrique 29 est essentiellement placé à l'intérieur du caisson 21 de la station d'alimentation électrique 2, et une position déployée dans laquelle le câble d’alimentation électrique 29 escamotable est, au moins en partie, déployé en dehors du caisson 21. De façon avantageuse, le câble d’alimentation électrique 29 peut présenter une longueur d’environ 6 m, permettant de déployer la prise 291 sur au moins une grande partie de l’emplacement de stationnement.

Selon une solution possible, ce mécanisme peut être constitué par un enrouleur autour duquel est enroulé le câble d’alimentation électrique 29. De telles solutions d'enrouleurs sont bien connues de l'homme du métier. Cependant, dans un tel cas, il est nécessaire que le câble d’alimentation électrique 29 soit entièrement déployé avant de l'utiliser pour transmettre de la puissance, afin d'éviter un échauffement trop important de spires de câble d’alimentation électrique 29 en contact les unes avec les autres.

Selon un autre mode de réalisation, représenté par la , le câble d’alimentation électrique 29 peut être contenu dans le caisson 21 en aller-retour sur un trajet sensiblement linéaire, sur la longueur du caisson 21. Pour cela, le câble d’alimentation électrique 29 provenant du serveur d'alimentation électrique 23 peut passer par une première poulie 261, liée à un chariot 260, coulissant dans le caisson 21 et lié à une première extrémité de ce boîtier par un ressort 262. Ce câble d’alimentation électrique 29 passe ensuite dans une seconde poulie 271, liée à un chariot 270 coulissant dans le caisson 21 et lié à une autre extrémité de ce caisson 21 par un ressort 272.

Ainsi, quand une traction est exercée sur la prise 291, le câble d’alimentation électrique 29 peut se déployer hors du caisson 21, en exerçant une traction sur les poulies 261 et 271 ayant pour effet de rapprocher l’un de l’autre les chariots 260 et 270. Au contraire, quand aucune traction n’est exercée sur la prise 291, le câble d’alimentation électrique 29 est rappelé dans le caisson 21, les ressorts 260 et 270 tendant à écarter les chariots 260 et 270 l’un de l’autre.

Au niveau de l’ouverture de sortie 24 du caisson 21, qui permet au câble d’alimentation électrique 29 de sortir de ce caisson, le caisson 21 peut être équipé d’une pince 241 apte à pincer le câble d’alimentation électrique 29. Cette pince 241 constitue ainsi un moyen de blocage du câble d’alimentation électrique 29, apte à bloquer le câble d’alimentation électrique 29 au niveau de l’ouverture de sortie 24. Cette pince 241 est avantageusement ouverte pour permettre le déploiement du câble d’alimentation électrique 29 hors du boîtier 21 ou pour permettre l’escamotage de ce câble d’alimentation électrique 29 dans le boîtier 21. En revanche elle peut être fermée pour empêcher le déploiement du câble d’alimentation électrique 29, quand ce déploiement n’est pas souhaité. De même, la pince 241 peut être fermée pour maintenir le câble d’alimentation électrique 29 en configuration déployée, et empêcher son rappel dans le caisson 21. Cette pince 241 est de préférence une pince motorisée, par exemple actionnée par un vérin, qui peut être commandée par un logiciel de gestion du dispositif de charge de véhicule électrique.

L'homme du métier pourra bien sûr mettre en œuvre différentes variantes d'un tel mécanisme destiné à rendre le câble d’alimentation électrique 29 escamotable dans le caisson 21. Il pourra également, sans difficulté, mettre en œuvre des mécanismes permettant de commander l’escamotage du câble d’alimentation électrique 29 dans le caisson 21. Il est par exemple possible, dans un mode de réalisation particulier, de remplacer les ressorts 262 et 272 par des moyens de motorisation commandant le coulissement des chariots 260 et 270 dans le caisson 21.

Selon un aspect particulier, l'invention concerne donc une station d'alimentation électrique, comprenant un caisson oblong dont la longueur est orientée selon un axe longitudinal, ce caisson comprenant un serveur d'alimentation électrique et un câble d'alimentation électrique dont une première extrémité est connectée au serveur d'alimentation électrique et une seconde extrémité, équipée d'une prise de connexion, dépasse hors du caisson par une ouverture de sortie, cette station d’alimentation électrique étant caractérisée en ce que, entre sa première et sa seconde extrémité, le câble d'alimentation électrique circule autour d'au moins une poulie portée par un chariot monté coulissant dans le caisson, dans une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du caisson, le déplacement du chariot dans le caisson modifiant la longueur du trajet du câble d'alimentation électrique dans le caisson.

De préférence, le chariot est lié à des moyens de rappel l'entraînant vers une position dans laquelle le trajet du câble d'alimentation électrique dans le caisson est allongé.

Selon un autre mode de réalisation possible, le chariot est lié à des moyens de motorisation capables de l'entraîner vers une position dans laquelle le trajet du câble d'alimentation électrique dans le caisson est allongé.

De façon avantageuse, le câble d'alimentation électrique circule successivement, dans ledit caisson, autour de deux poulies portées chacune par un chariot monté coulissant dans le caisson, dans une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du caisson, le déplacement de chacun des chariots dans le caisson modifiant la longueur du trajet du câble d'alimentation électrique dans le caisson.

Dans ce cas, avantageusement, chacun des deux chariots est lié à des moyens de rappel l'entraînant vers une position dans laquelle le trajet du câble d'alimentation électrique dans le caisson est allongé.

Selon une solution avantageuse, la station est équipée de moyens de blocage aptes à bloquer le câble d’alimentation électrique au niveau de l’ouverture de sortie.

Ces moyens de blocage permettent ainsi de bloquer la position du câble d’alimentation électrique dans le caisson, par exemple en s’opposant à la force des moyens de rappel.

Avantageusement, l’axe longitudinal du caisson est horizontal.

Dans le mode de réalisation représenté par les figures 1 et 4, la station d'alimentation électrique 2 est équipée d'un support 28, placé devant l’ouverture de sortie 24 du caisson 21. Ce support 28 est apte à recevoir l'équipement mobile de connexion 3, comme le représente la , dans une position dans laquelle la prise 33 de cet équipement mobile de connexion 3 est branchée à la prise 291 du câble d'alimentation électrique 29, ce câble d'alimentation électrique 29 étant dans une position escamotée dans le caisson 21.

Par ailleurs, ce support 28 se prolonge par des plans inclinés 281 s'étendant jusqu'au sol. Ainsi, si l'équipement mobile de connexion 3, accroché au câble d’alimentation électrique 29 par la prise 291, est posé sur le sol de l'emplacement de stationnement, comme le représente la , et est tiré vers la station d’alimentation électrique 2 par le câble d’alimentation électrique 29 qui s'escamote dans cette station d’alimentation électrique 2, cet équipement mobile de connexion 3 peut, en glissant sur les plans inclinés 281, venir se placer sur le support 28, comme le représente la .

Le dispositif de charge selon l'invention comprend avantageusement un robot de manipulation 4, capable de saisir et de manipuler un équipement mobile de connexion 3.

Ce robot de manipulation 4 est avantageusement un équipement robotisé capable de se déplacer sur le sol du parc de stationnement. Pour cela, il est avantageusement équipé de roues. Dans le mode de réalisation représenté, le robot de manipulation 4, qui est représenté notamment par les figures 6 à 8 et 18 à 20, comporte ainsi deux roues motrices motorisées 411 et 412. Il comporte également deux roues non motrices 413 et 414, montées folles pour permettre au robot de manipulation 4 une grande liberté de manœuvre. Les caractéristiques de la motorisation de roues telles que les roues motrices motorisées 411 et 412 sont bien connues de l'homme du métier, et déjà mises en œuvre dans différentes configurations pour permettre le déplacement de robots motorisés. Elles ne sont donc pas plus décrites dans la présente demande.

Pour permettre le déplacement autonome du robot de manipulation 4, les moteurs actionnant ces roues motrices motorisées 411 et 412 sont commandés par une carte électronique mettant en œuvre un logiciel qui choisit les déplacements à effectuer par le robot de manipulation 4 en fonction de consignes de déplacement et d'informations de géolocalisation du robot de manipulation 4, pouvant être données par exemple par des équipements de géolocalisation, des plateformes inertielles, des accéléromètres, ou d’autres équipements équivalents. Par ailleurs ce logiciel peut prendre en compte d’autres informations données par différents capteurs portés par le robot de manipulation 4, comme par exemple des caméras, des radars, des lidars, ou des détecteurs de contact ou de proximité situés au niveau des bords du robot. De tels logiciels, mettant en œuvre des algorithmes permettant le guidage du déplacement autonome d'un robot, sont déjà connus de l'homme du métier et ne seront pas plus décrits.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le robot de manipulation 4 est prévu pour supporter un écrasement, y compris un écrasement par une roue d'un véhicule automobile.

Pour cela, le robot de manipulation 4 comprend un boîtier 40 présentant une forme globalement plate. Ainsi, ce boîtier 40 présente, dans le mode de réalisation préférée, une hauteur inférieure ou égale à 10 cm. Du fait de cette faible hauteur, si un véhicule venait à rouler accidentellement sur le robot de manipulation 4, il tendrait à l'écraser contre le sol plutôt qu'à le projeter. Par ailleurs, le fait de rouler sur le robot de manipulation 4 ne générerait pour le véhicule qu'un faible obstacle n'affectant pas la conduite du véhicule de façon préjudiciable ou dangereuse.

Le boîtier 40 comprenant les différents composants du robot de manipulation 4 est, de préférence, dimensionné de façon très robuste, avec des renforts internes, afin qu'il soit capable de supporter un écrasement contre le sol par un poids de plusieurs centaines de kilos.

Dans l'hypothèse d'un écrasement du robot de manipulation 4 par un poids important, en particulier par une roue d'un véhicule automobile, le montage des roues du robot de manipulation 4 présente une difficulté particulière. Ainsi, le montage de roues permettant de supporter un poids de plusieurs centaines de kilos est très difficile à obtenir, et nécessite l'usage de pièces, et notamment d'axes de rotation, dont les dimensionnements entraînent des encombrements importants.

Pour résoudre ce problème, les inventeurs ont imaginé de monter les roues du robot de manipulation 4 sur des dispositifs de suspension permettant, quand un poids est appliqué sur le robot de manipulation 4, que les roues s'escamotent à l'intérieur du boîtier 40 du robot de manipulation 4. De façon préférentielle, quand le poids appliqué sur le robot de manipulation 4 dépasse un poids limite prédéterminé, les roues peuvent s'escamoter complètement, de telle sorte que le boîtier 40 du robot de manipulation 4 soit directement en appui sur le sol. De cette façon, le poids appliqué sur le robot de manipulation 4 est directement supporté par le boîtier 40, et n'entraîne aucune contrainte mécanique sur les roues du robot de manipulation 4, leurs axes ou le système d'entraînement.

Ainsi, la représente le montage de la roue motrice 411 dans le boîtier 40. Cette roue motrice 411 est montée sur un support pivotant 4111 qui, quand aucun poids anormal n’est exercé sur le robot de manipulation 4, fait dépasser la roue 411 sous le robot de manipulation 4. En revanche, quand un poids anormal est exercé sur le robot de manipulation 4, ce poids entraîne la déformation d’un système de suspension lié au support pivotant 4111, de telle sorte que ce support pivotant 4111 déplace la roue 411 en l’escamotant intégralement dans une chambre 4110 qui contient la roue 411. La roue 411 ne dépasse alors plus sous le robot de manipulation 4, qui est alors au contact du sol. Le poids anormal ne s’exerce alors que sur le robot de manipulation 4, et ne risque pas de détériorer la roue 411. L’autre roue motrice 412 est avantageusement montée de la même façon.

De même, la représente le montage de la roue folle 413 dans le boîtier 40. Cette roue folle 413 est montée sur un support pivotant 4131 qui, quand aucun poids anormal n’est exercé sur le robot de manipulation 4, fait dépasser la roue 413 sous le robot de manipulation 4. En revanche, quand un poids anormal est exercé sur le robot de manipulation 4, ce poids entraîne la déformation d’un système de suspension lié au support pivotant 4131, de telle sorte que ce support pivotant 4131 déplace la roue 413 en l’escamotant intégralement dans une chambre 4130 qui contient la roue 413. La roue 413 ne dépasse alors plus sous le robot de manipulation 4, qui est alors au contact du sol. Le poids anormal ne s’exerce alors que sur le robot de manipulation 4, et ne risque pas de détériorer la roue 413. L’autre roue folle 414 est avantageusement montée de la même façon.

Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté, le robot de manipulation 4 présente une tourelle 42 dépassant de quelques centimètres de la surface supérieure du robot de manipulation 4. Cette tourelle 42 peut avantageusement comprendre des moyens de détection de l'environnement, tel qu'un lidar, un radar ou une caméra. De tels équipements sont fragiles, et il convient d’éviter que, en cas d'écrasement du robot de manipulation 4 par un poids important, notamment par une roue d'un véhicule automobile, cette tourelle 42 ne subisse des contraintes mécaniques trop importantes. Pour cela, comme le représente la , cette tourelle 42 est montée mobile dans une chambre 420, dans laquelle elle peut s’escamoter. Quand aucun poids anormal n’est exercé sur cette tourelle 42, des moyens de rappel situés dans la chambre 420 la maintiennent dans sa position représentée par la , dans laquelle la tourelle 42 dépasse au-dessus du boîtier 40 du robot de manipulation 4. En revanche, quand un poids anormal s’exerce sur cette tourelle, celle-ci s’escamote entièrement dans la chambre 420, en comprimant les moyens de rappel.

Ainsi, selon un aspect particulier de l'invention, celle-ci concerne également un robot mobile autonome comprenant un boîtier équipé de roues permettant son déplacement, les roues étant montées, dans des chambres du boîtier, sur des systèmes de suspension maintenant les roues au moins partiellement en dehors desdites chambres, quand le robot ne subit pas un écrasement par un poids supérieur à une valeur prédéterminée, ce robot étant caractérisé en ce que les suspensions sont dimensionnées de telle sorte que, quand le robot subit un écrasement par un poids supérieur à une valeur prédéterminée, les roues s'escamotent dans les chambres de telle sorte que le boîtier entre en contact avec le sol.

De façon avantageuse, le boîtier présente une forme globalement plate, et une épaisseur inférieure à 10 cm.

Selon un mode de réalisation avantageux, au moins certaines des roues sont des roues motrices motorisées.

Selon un mode de réalisation avantageux, au moins certaines des roues sont des roues directionnelles.

Selon un mode de réalisation avantageux, au moins certaines des roues sont des roues folles.

Avantageusement, le boîtier est dimensionné de telle sorte qu'il puisse supporter un écrasement d’un poids de plusieurs centaines de kilos.

Selon un autre aspect particulier de l'invention, celle-ci concerne également un robot mobile autonome comprenant un boîtier équipé d’une tourelle, cette tourelle étant montée dans une chambre du boîtier, et maintenue au moins partiellement en dehors de ladite chambre par des moyens de rappel, quand la tourelle ne subit pas un écrasement par un poids supérieur à une valeur prédéterminée, ce robot étant caractérisé en ce que les moyens de rappel sont dimensionnés de telle sorte que, quand la tourelle subit un écrasement par un poids supérieur à une valeur prédéterminée, la tourelle s'escamote dans ladite chambre.

Le robot de manipulation 4 est conçu pour saisir, manipuler, déplacer un équipement mobile de connexion semblable à l'équipement mobile de connexion 3. Pour cela, comme le montre la , le boîtier 40 de ce robot de manipulation 4 présente avantageusement une forme en U, délimitant un emplacement de stockage 43 dont les dimensions correspondent à celles de l'équipement mobile de connexion 3.

Pour manipuler l'équipement mobile de connexion 3, le robot de manipulation 4 comporte deux bras télescopiques 431 et 432, placés en périphérie de l'emplacement de stockage 43. Ces bras télescopiques 431 et 432 sont équipés de pinces, respectivement 4310 et 4320, aptes à saisir un équipement mobile de connexion 3 et le maintenir dans l'emplacement de stockage, ou le soulever, comme le représente par exemple la afin de le positionner, par exemple, sur le support 28 de la station d'alimentation électrique 2 ou en contact avec une interface de charge par induction d'un véhicule automobile.

Ces bras télescopiques 431 et 432 sont avantageusement formés de biellettes mobiles les unes par rapport aux autres, permettant un mouvement des pinces 4310 et 4320, et le cas échéant de l’équipement mobile de connexion 3 tenu par ces pinces, dans une direction sensiblement verticale.

Ces bras télescopiques sont ainsi mobiles entre une configuration repliée, représentée par exemple par les figures 6 et 7, dans laquelle les pinces 4310 et 4320, susceptibles de maintenir un équipement mobile de connexion 3, sont maintenues dans l'emplacement de stockage 43, et une configuration déployée, représentée notamment par les figures 8 et 16, dans lesquelles les pinces 4310 et 4320 sont maintenues par les bras télescopiques 431 et 432 à distance au-dessus de l'emplacement de stockage 43. Dans la configuration repliée des bras télescopiques 431 et 432, le robot de manipulation 4 présente une forme compacte et une faible hauteur. Au contraire, dans la configuration déployée de ces bras télescopiques 431 et 432, le robot peut soulever un équipement mobile de stockage 3 à une hauteur bien supérieure à la hauteur de son boîtier 40. Le robot de manipulation 4 est alors beaucoup plus facilement visible pour les utilisateurs environnants.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le robot de manipulation 4 est configuré pour se déplacer en maintenant les bras télescopiques 431 et 432 en configuration déployée, même lorsqu’il ne manipule ou ne déplace pas un équipement mobile de connexion 3, quand il circule dans certaines zones du parc de stationnement où les utilisateurs sont susceptibles de se déplacer. Le robot de manipulation 4 profite ainsi d’une meilleure visibilité aux yeux des utilisateurs du parc de stationnement et peut donc se déplacer de façon sécurisée.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, le robot de manipulation 4 comprend une interface de charge par induction, lui permettant d’alimenter électriquement ses accumulateurs. Avantageusement, cette interface de charge par induction est située dans la partie du boîtier 40 qui forme la paroi inférieure de l’emplacement de stockage 43. Ainsi, quand un équipement mobile de connexion tel que l'équipement mobile de connexion 3 est porté par un robot de manipulation 4 dans son emplacement de stockage 43, alors qu'il est alimenté électriquement par un câble d’alimentation électrique 29, cet équipement mobile de connexion 3 est capable de générer un champ magnétique transmettant de l'énergie à l'interface de charge par induction du robot de manipulation 4, et permettant à celui-ci, par exemple, d'alimenter ses moteurs ou de charger ses batteries.

Ainsi, le robot de manipulation 4 peut être alimenté électriquement au cours de ses opérations de manipulation et de déplacement d'un équipement mobile de connexion 3. Une telle caractéristique peut permettre d'augmenter la durée d'autonomie des batteries du robot de manipulation 4. Il peut même être prévu, dans certains modes de réalisation, que ce mode d'alimentation du robot de manipulation 4 soit un mode exclusif, et que le robot de manipulation 4, quand il a besoin d'être alimenté électriquement, le fasse en chargeant un équipement mobile de connexion 3 alimenté électriquement par un câble d’alimentation électrique 29.

Il est également possible, dans un mode de réalisation alternatif, que le robot de manipulation 4 ne comprenne pas d'interface de charge par induction mais présente une prise d'alimentation lui permettant d’aller se connecter, de façon autonome, à une prise d’alimentation électrique dédiée.

Ainsi, selon un aspect particulier de l'invention, celle-ci concerne également un robot mobile autonome présentant un emplacement de stockage apte à contenir un l'équipement mobile de connexion comprenant une bobine inductive alimentée électriquement, ce robot étant caractérisé en ce qu’il comprend une interface de charge par induction comprenant une bobine apte à générer un courant induit quand elle subit un champ magnétique, cette interface de charge par induction étant située à proximité dudit emplacement de stockage, de façon à pouvoir recevoir un champ magnétique produit par une bobine inductive d’un équipement mobile de connexion placé dans ledit emplacement de stockage.

De préférence, ce robot mobile autonome est apte à transporter ledit l'équipement mobile de connexion dans ledit emplacement de stockage.

Avantageusement, ce robot mobile autonome présente des bras aptes à soulever ledit équipement mobile de connexion au-dessus dudit emplacement de stockage.

Les figures 12 et 13 représentent de façon schématique un véhicule automobile 5 équipé d’une interface de charge par induction 50 compatible avec l'équipement mobile de connexion 3.

Cette interface de charge par induction 50 est, de façon connue, une platine comprenant un bobinage électrique, qui est placée sur la face inférieure du véhicule. Ce bobinage électrique, quand il est traversé par un champ magnétique généré par l'équipement mobile de connexion 3, génère un courant induit qui peut être utilisé pour la charge des batteries du véhicule automobile 5.

L'interface de charge par induction 50 du véhicule automobile 5 est avantageusement équipée de moyens de maintien aptes à maintenir l’équipement mobile de connexion 3, quand ce dernier est placé en regard de l'interface de charge par induction du véhicule.

Selon un mode de réalisation possible, ces moyens de maintien peuvent être constitués par des crochets mécaniques portés par le véhicule automobile 5. Le déverrouillage de ces crochets peut avantageusement être commandé par le véhicule, afin de laisser retomber au sol, sous l'effet de la gravité, l'équipement mobile de connexion 3.

Selon un autre mode de réalisation possible, le maintien de l'équipement mobile de connexion 3 sur l'interface de charge par induction du véhicule peut être effectué par des moyens magnétiques, comme par exemple par des électro-aimants, compris dans l'équipement mobile de connexion 3, qui, quand ils sont alimentés électriquement, génèrent un champ magnétique continu apte à maintenir l'équipement mobile de connexion 3 en contact avec une masse ferromagnétique de l'interface de charge par induction 50 ou du châssis du véhicule automobile 5.

Selon un mode de réalisation particulier, la bobine inductive 35 de l'équipement mobile de connexion 3 peut être alimentée par un courant électrique ayant à la fois une composante continue, permettant à la bobine inductive 35 de générer une composante continue d’un champ magnétique, permettant de générer une force maintenant l'équipement mobile de connexion 3 contre une masse ferromagnétique de l'interface de charge par induction 50 ou du châssis du véhicule automobile 5, et une composante alternative, permettant que le champ magnétique généré par la bobine inductive 35 ait une composante alternative générant des courant induits dans la bobine de l'interface de charge par induction du véhicule. Cette bobine inductive 35 de l'équipement mobile de connexion 3 constitue alors elle-même l’électro-aimant permettant d’assurer le maintien de l'équipement mobile de connexion 3 contre l'interface de charge par induction 50.

Là encore, les moyens de maintien magnétique de l'équipement mobile de connexion 3 contre l'interface de charge par induction du véhicule peuvent être désactivés, en coupant l'alimentation des bobines générant ce maintien, ou au moins la composante continue de cette alimentation, afin de laisser retomber au sol l'équipement mobile de connexion 3.

Il est à noter que l'interface de charge par induction 50 du véhicule automobile 5 peut-être installée sous la face inférieure du véhicule lors de la fabrication de celui-ci ou, dans d'autres cas, être installée sur un véhicule ultérieurement, et connectée à son système de charge électrique.

Ainsi, selon un aspect particulier de l'invention, celle-ci concerne également un équipement mobile de connexion pour un dispositif de charge de véhicule électrique, ce dispositif mobile de connexion étant apte à être alimenté électriquement par un câble d'alimentation, cet équipement mobile de connexion comprenant une bobine capable, quand elle est alimentée électriquement, de générer un champ magnétique alternatif apte à effectuer une charge par induction, ce dispositif mobile de connexion étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins un électro-aimant apte à solidariser le dispositif mobile de connexion à une masse ferromagnétique.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, cet électro-aimant est constitué par ladite bobine, qui est alimentée électriquement par un courant ayant à la fois une composante continue et une composante alternative, de façon à générer un champ magnétique ayant à la fois une composante continue et une composante alternative.

Dans certaines configurations, il peut être utile de ranger plusieurs équipements mobiles de connexion 3 d’un parc de stationnement. La montre ainsi à un support de rangement 6 capable de supporter plusieurs équipements mobiles de connexion 3. Ce support de rangement 6 présente plusieurs emplacements de rangement 61, alignés les uns au-dessus des autres à des hauteurs permettant au robot de manipulation 4 de placer un équipement mobile de connexion 3 dans chacun de ces emplacements, ou de l'en retirer.

Dans le mode de réalisation représenté, ces emplacements de rangement se présentent comme des prises de forme complémentaires de la prise 33 de l’équipement mobile de connexion 3.

Il est à noter que l’emplacement de rangement 61 situé le plus bas peut être constitué par une prise alimentée électriquement. De cette façon, le robot de manipulation 4 peut brancher un équipement mobile de connexion 3 sur cet emplacement tout en le conservant dans son emplacement de stockage 43. Si le robot de manipulation 4 comprend une interface de charge par induction, il peut ainsi s’alimenter en énergie grâce à l’équipement mobile de connexion 3 branché électriquement.

Un dispositif de charge de véhicule électrique selon un mode de réalisation de l'invention est particulièrement avantageux quand il est déployé sur une pluralité d'emplacements de stationnement d'un même parc de stationnement. La représente ainsi, de façon schématique, un parc de stationnement dans lequel trois emplacements de stationnement 101, 102 et 103 sont déployés.

Dans un parc de stationnement, tous les emplacements de stationnement destinés à permettre la recharge de véhicules automobiles sont équipés de stations d'alimentation électrique 2. Les stations d'alimentation électrique 2 placées en bordure d'emplacements de stationnement voisins sont de préférence alignées les unes à côté des autres de façon à former une plinthe continue, le long de plusieurs emplacements de stationnement. Cette plinthe permet avantageusement la circulation du réseau d'alimentation électrique alimentant les différentes stations d'alimentation électrique 2.

Le parc de stationnement est équipé d'un nombre d'équipements mobiles de connexion 3 inférieur au nombre de stations d'alimentation électrique 2. En effet, dans un parc de stationnement, il n'est normalement pas nécessaire que tous les véhicules stationnés soient chargés en même temps. Un même équipement mobile de connexion 3 peut alors être associé à une station d'alimentation électrique 2, pendant un temps donné, pour charger un véhicule placé sur l'emplacement de stationnement qui lui est associé, et ensuite être déplacé pour être associé à une autre station d’alimentation électrique 2, afin de charger un véhicule placé sur un autre emplacement de stationnement.

Un même robot de manipulation 4 peut assurer les déplacements d'une pluralité d'équipements mobiles de connexion 3. Ainsi, à titre d'exemple, un parc de stationnement comprenant trente emplacements de stationnement équipés de stations d'alimentation électrique 2, peut être équipé de huit équipements mobiles de connexion 3 et d'un unique robot de manipulation 4. Ces équipements peuvent permettre la charge de véhicules électriques sur chacun des trente emplacements de stationnement.

L'équipement du parc de stationnement, pour permettre la charge de véhicules électriques, est ainsi restreint. En effet, les stations d'alimentation électrique 2 sont des équipements relativement peu chers, et le fait d'en équiper chacun des emplacements de stationnement ne génère pas de coût excessif. Les équipements mobiles de connexion 3, comprenant des bobinages, sont des équipements plus onéreux. Cependant, du fait de leur nombre plus restreint que le nombre d'emplacements de stationnement équipés, le coût d'équipement de l'ensemble du parc reste modéré. Enfin, le robot de manipulation 4 est un équipement onéreux. Cependant, un seul robot de manipulation 4 étant nécessaire pour équiper l'ensemble du parc, le coût global d'installation reste mesuré.

La solution selon l'invention permet ainsi d'équiper un parc de stationnement pour y permettre la charge de véhicules électriques, moyennant un investissement mesuré. Bien entendu, dans d'autres configurations, un même parc de stationnement peut être équipé de plusieurs robots de manipulation 4, notamment s'il y a un plus grand nombre de d'emplacements de stationnement équipés de stations d'alimentation électrique 2.

On décrit ci-après la séquence d'utilisation d'un dispositif de charge de véhicules selon un mode de réalisation de l'invention, pour recharger un véhicule venant se garer sur un emplacement de stationnement équipé.

Quand un véhicule 5 équipé d’une interface de charge par induction 50 vient stationner sur un emplacement de stationnement équipé, un système de reconnaissance optique, associé au parc de stationnement, identifie le véhicule, notamment en lisant sa plaque d'immatriculation. Suite à cette identification, le système du parc de stationnement prend contact avec un terminal mobile du véhicule ou de son utilisateur, tel que le téléphone de l'utilisateur, afin de lui proposer de commander une charge du véhicule. Si l'utilisateur commande une charge électrique de son véhicule, le système de gestion du parc de stationnement commande la mise en œuvre du dispositif de charge.

Quand la mise en œuvre du dispositif de charge est commandée, un robot de manipulation 4 présent sur le parc de stationnement va aller chercher un équipement mobile de connexion 3. Il peut ainsi prendre un équipement mobile de connexion 3 qui est placé sur le support 28 d'une station d'alimentation 2 et qui n’est pas utilisé, ou un équipement mobile de connexion 3 qui est rangé sur un support de rangement 6. Cet équipement mobile de connexion 3 est alors placé dans l'emplacement de stockage 43 du robot de manipulation 4 afin d'être déplacé.

Après avoir chargé un équipement mobile de connexion 3, le robot se déplace en transportant cet équipement mobile de connexion 3 jusqu'au support 28 de la station d'alimentation 2 associée à l'emplacement sur lequel se situe le véhicule à charger, comme le représente la . Il approche alors suffisamment du support 28 pour poser l’équipement mobile de connexion 3 sur ce support 28, et pour brancher la prise 33 de l’équipement mobile de connexion 3 sur la prise 291 de la station d'alimentation 2, comme le représente la .

Il est à noter que le robot 10 présente avantageusement une forme complémentaire de celle du support 28 qui lui permet, quand il s’approche de ce support 28, de ce centrer parfaitement sur ce support. Ce centrage permet d’assurer un branchement correct de la prise 33 de l’équipement mobile de connexion 3 sur la prise 291 de la station d'alimentation 2. Lors de ce branchement, la prise 33 de l’équipement mobile de connexion 3 et la prise 291 de la station d'alimentation 2 peuvent avantageusement être verrouillées l’une à l’autre.

Une fois ce branchement effectué, le robot de manipulation 4 s'éloigne de la station d’alimentation électrique 2, comme le représente la , en entraînant l'équipement mobile de connexion 3 et la prise 33 qui y est branchée. Cet éloignement entraîne le déploiement du câble d’alimentation électrique 29 hors de la station d'alimentation électrique 2.

En se déplaçant, le robot de manipulation 4 passe sous le châssis du véhicule automobile 5 à charger, comme le représente la . Il se positionne alors en dessous de l'interface de charge par induction 50 de ce véhicule automobile 5, et soulève l'équipement mobile de connexion 3 afin de le placer en regard de cette interface de charge par induction 50 du véhicule. Un mécanisme de maintien est alors actionné, maintenant l'équipement mobile de connexion 3 contre l'interface de charge par induction 50.

Le robot de manipulation 4 lâche alors l'équipement mobile de connexion 3, et peut s’éloigner pour quitter l'emplacement de stationnement, comme le représente la . L'équipement mobile de connexion 3 étant en place contre l'interface de charge par induction 50, le serveur d'alimentation de la station d'alimentation électrique 2 peut l'alimenter électriquement afin de charger le véhicule automobile 5.

Quand la charge du véhicule automobile 5 est effectuée, le mécanisme de maintien de l'équipement mobile de connexion 3 sur l'interface de charge par induction 50 du véhicule automobile 5 peut se désactiver et relâcher l’équipement mobile de connexion 3 qui tombe alors sur le sol, comme le représente la .

A ce moment, les moyens de rappel commandant l’escamotage du câble 29 dans la station de charge électrique 2 peuvent s’actionner. En escamotant le câble d’alimentation électrique 29, ils attirent l’équipement mobile de connexion 3 jusqu’à le placer sur le support 28 de la station d’alimentation électrique 2, comme le représente la . L’équipement mobile de connexion 3 peut alors rester verrouillé sur ce support 28 jusqu’à une nouvelle utilisation.

Selon une autre solution possible, le robot de manipulation 4 peut venir saisir l’équipement mobile de connexion 3 placé sur le support 28. Dans ce cas, la prise 33 de l’équipement mobile de connexion 3 et la prise 291 de la station d'alimentation 2 sont déverrouillées l’une de l’autre, et le robot peut emmener l’équipement mobile de connexion 3. Il peut par exemple aller le placer sur le support de rangement 6, comme le représente la , pour attendre une nouvelle utilisation.

Les figures 21 et 22 montrent un équipement mobile de branchement 7, pouvant être mis en œuvre dans le dispositif de charge de véhicule électrique de la . Cet équipement mobile de branchement 7 présente avantageusement des dimensions et une forme lui permettant d’être transporté par le robot de manipulation 4 de la même façon que l’équipement mobile de connexion 3. Il comporte par ailleurs une prise complémentaire de la prise la prise 291 de la station d'alimentation 2, lui permettant d’être branché au câble d’alimentation électrique 29. Cet équipement mobile de branchement 7 présente également une prise de branchement 71, apte à être branchée sur une prise de branchement d’un véhicule qui ne comporterait pas d’interface de charge par induction.
Comme le montre la , le robot de manipulation 4 peut manipuler l’équipement mobile de branchement 7, de la même façon que l’équipement mobile de connexion 3, afin de le brancher à un câble d’alimentation électrique 29 et de le tendre à un utilisateur, pour qu’il puisse brancher son véhicule.

Claims

Dispositif de charge de véhicules électriques, pour un parc de stationnement, le dispositif de charge comprenant :
- au moins une station d’alimentation électrique (2),
- au moins un équipement mobile de connexion (3), comprenant une bobine inductive (35), ledit équipement mobile de connexion étant apte à être alimenté électriquement par un câble d’alimentation électrique (29) branché à ladite station d’alimentation électrique (2) et apte à coopérer avec une interface de charge par induction (50) d’un véhicule (5) pour lui transmettre un champ magnétique produit par ladite bobine inductive,
- un robot de manipulation, apte à se déplacer de façon autonome sur ledit parc de stationnement,
ledit robot de manipulation (4) comprenant des moyens de manipulation capables de transporter ledit équipement mobile de connexion (3), et de le mettre en regard d’une interface de charge par induction (50) d’un véhicule (5),
caractérisé en ce quele dispositif de charge comprend des moyens de maintien aptes à maintenir ledit équipement mobile de connexion (3), en regard de l'interface de charge par induction dudit véhicule,
et en ce quelesdits moyens de manipulation sont configurés pour saisir de façon autonome ledit équipement mobile de connexion (3) afin de le transporter, et pour lâcher ledit équipement mobile de connexion (3) quand il est maintenu par lesdits moyens de maintien en regard de ladite interface de charge par induction.
Dispositif de charge de véhicules électriques selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de manipulation comprennent au moins une pince (4310, 4320) apte à saisir ledit équipement mobile de connexion (3).
Dispositif de charge de véhicules électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit équipement mobile de connexion (3) est connecté audit câble d’alimentation électrique (29) de manière amovible, ledit dispositif de charge étant configuré pour permettre la connexion dudit équipement mobile de connexion (3) audit câble d’alimentation électrique (29) ou la déconnexion dudit équipement mobile de connexion (3) dudit câble d’alimentation électrique (29) quand ledit équipement mobile de connexion (3) est transporté par ledit robot de manipulation (4).
Dispositif de charge de véhicules électriques selon la revendication précédente, caractérisé en ce que qu’il comprend des moyens de verrouillage réversibles dudit câble d’alimentation (92) sur ledit équipement mobile connexion.
Dispositif de charge de véhicules électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit câble d’alimentation électrique (29) est au moins partiellement escamotable dans un caisson (21) de ladite station d’alimentation électrique (2).
Dispositif de charge de véhicules électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite station d’alimentation électrique (2) et ledit robot de manipulation (4) présentent des formes complémentaires assurant un positionnement précis dudit robot de manipulation (4) par rapport à ladite station d’alimentation électrique (2), quand ledit robot de manipulation (4) s’approche de ladite station d’alimentation électrique (2).
Dispositif de charge de véhicules électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien dudit équipement mobile de connexion (3) en regard de l’interface de charge par induction (50) dudit véhicule (5) comprennent au moins un électro-aimant inclus dans ledit équipement mobile connexion (3), permettant de générer une force maintenant ledit équipement mobile connexion (3) contre une masse ferromagnétique du véhicule.
Dispositif de charge de véhicules électriques selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit électro-aimant est constitué par ladite bobine inductive (35).
Dispositif de charge de véhicules électriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un équipement mobile de branchement (7), apte à être alimenté électriquement par un câble d’alimentation électrique (29) branché à ladite station d’alimentation électrique (2), et comprenant au moins une prise de branchement (71) apte à être branchée sur une prise de branchement d’un véhicule, ledit équipement mobile de branchement (7) présentant une forme le rendant apte à être saisi par lesdits moyens de manipulation.