FR3142130A1 - Vehicule automobile comprenant un systeme d’enroulage de câble de recharge embarque - Google Patents

Vehicule automobile comprenant un systeme d’enroulage de câble de recharge embarque Download PDF

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Daniel Fouillen
Frederic Gelin
Christophe Chabrolle
Remi Lepetit
Pascal Dos Santos
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Abstract

L’invention concerne un véhicule automobile comprenant :- une batterie de traction (B) ; - au moins un câble de recharge (C) embarqué équipé d’un connecteur de charge (F), connecté à la batterie de traction (B) ;- au moins une pièce de renfort latérale du véhicule logeant un enrouleur longitudinal (E) comprenant :- deux rails (RL) ;- un galet fixe (GF) ; et- des galets mobiles (G1, G2) montés sur les rails (RL), s’éloignant ou se rapprochant du galet fixe (GF), avec des ressorts (R1, R2) correspondants éloignant les galets mobiles (G1, G2),le câble de recharge (C) étant enroulé autour desdits galets (G1, G2, GF) de sorte à être déroulé quand lesdits galets (G1, G2, GF) sont rapprochés ; ou éloignés dans le cas inverse. L’invention concerne également un procédé sur la base d’un tel véhicule. Figure 3.

Description

VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN SYSTEME D’ENROULAGE DE CÂBLE DE RECHARGE EMBARQUE
L’invention se rapporte au domaine de l’alimentation des véhicules électriques, et plus précisément les systèmes de recharge à câble de ces véhicules.
Dans ce domaine, pour le branchement d’un véhicule électrique à une borne de recharge, un câble de rallonge est retiré du coffre et connecté à une interface sur le véhicule, et sur la borne de recharge. Après utilisation, le câble est rangé dans le coffre du véhicule.
Malheureusement, le câble peut être oublié, ou inaccessible lorsque le coffre est chargé.
L’objectif de l’invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de proposer une solution de câble de recharge accessible en cas de coffre chargé, limitant le risque d’oubli du câble.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile dans un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral perpendiculaire à l’axe avant-arrière, et un axe vertical perpendiculaire à l’axe avant-arrière et à l’axe latéral, le véhicule automobile comprenant :
- une batterie de traction ;
- au moins un câble de recharge embarqué comprenant une extrémité connectée électriquement la batterie de traction, et une extrémité comprenant un connecteur de charge configuré pour être connecté à une station de recharge ;
- au moins une pièce de renfort longitudinale disposée latéralement au véhicule automobile en référence à l’axe latéral,
caractérisé en ce qu’il comprend en outre un enrouleur longitudinal disposé dans ladite pièce de renfort, comprenant :
- au moins un rail longitudinal ;
- au moins un galet fixe ; et
- au moins un galet mobile monté sur le rail, mobile entre une position éloignée où ledit galet mobile est à une première distance dudit galet fixe, et une position rapprochée où ledit galet mobile est à une deuxième distance dudit galet fixe inférieure à la première distance ;
- au moins un moyen de rappel pour entraîner ledit galet mobile vers la position éloignée ;
le câble de recharge étant enroulé autour dudit galet fixe et dudit galet mobile, de sorte à prendre une configuration rétractée avec le connecteur rétracté à une première longueur de l’enrouleur lorsque ledit galet mobile est dans la position éloignée, et une configuration déroulée avec le connecteur éloigné à une deuxième longueur de l’enrouleur supérieure à la première longueur lorsque ledit galet mobile est dans la position rapprochée.
Avantageusement, l’invention permet d’intégrer sur le véhicule un branchement électrique en 220V à la place du câble de recharge en rallonge fourni en accessoire dans le coffre. En particulier, le connecteur est accessible via une trappe de visite, et permet de relier directement le véhicule à une borne électrique avec un confort d’utilisation. Cela permet en outre une utilisation facilitée pour l’utilisateur.
Selon une variante, l’enrouleur comprend au moins deux galets mobiles.
Cela permet de rallonger le parcours du câble dans l’enrouleur, et donc de rallonger le câble.
Selon une variante, le véhicule automobile comprend en outre un actionneur d’enroulage recevant le câble de recharge, l’actionneur d’enroulage étant disposé entre l’enrouleur et le connecteur, et équipé d’un moyen de commande,
et en ce que l’actionneur d’enroulage est configuré pour, suivant ledit moyen de commande, maintenir le câble de recharge en position, ou relâcher le câble de recharge.
Cela permet de faciliter l’utilisation en configuration déroulée, et de faciliter l’enroulage du câble.
Selon une variante, le connecteur est équipé d’un adaptateur de prise, et d’au moins une fiche de configurations spécifique, configurée pour connecter l’adaptateur de prise à une prise de station de recharge de configurations spécifique correspondante.
Cela permet d’adapter le véhicule à différentes configurations de bornes de recharge.
Selon une variante, moyen de rappel comprend un ressort de tension ayant une extrémité fixe dans l’enrouleur, et l’autre extrémité fixée audit galet mobile.
Cela permet d’enrouler facilement le câble dans l’enrouleur.
Selon une variante, le véhicule automobile comprend une carrosserie, et une trappe de connecteur dans la carrosserie, configurée pour donner accès au connecteur.
Cela permet de donner accès au connecteur dans la trappe.
Selon une variante, le véhicule automobile comprend deux pièces de renfort longitudinales, et deux enrouleurs longitudinaux.
L’invention porte en outre sur un procédé de charge de véhicule pour un véhicule automobile selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- accéder au connecteur ;
- dérouler le câble de recharge en contrecarrant ledit moyen de rappel ;
- brancher le connecteur à une station de recharge ;
- débrancher le connecteur de la station de recharge ;
- enrouler le câble de recharge au moyen de l’enrouleur.
L'invention sera davantage détaillée par la description non limitative de variantes, et sur la base des figures annexées, dans lesquelles :
- illustre schématiquement une vue dans l’espace d’une partie d’un véhicule selon un mode de réalisation préféré de l’invention, équipé d’un enrouleur fermé par un couvercle démontable ;
- illustre schématiquement une vue en coupe selon II-II de l’enrouleur de la , sans ledit couvercle, dans une configuration éloignée où les galets mobiles sont dans une première position dite de repos ;
- illustre schématiquement l’enrouleur de la , dans une configuration rapprochée où les galets mobiles sont dans une deuxième position dite de repos ;
- illustre schématiquement une vue rapprochée d’une partie gauche de l’enrouleur de la ;
- illustre schématiquement une vue en coupe selon V-V de l’enrouleur de la ; et
- illustre schématiquement une vue en élévation d’une goulotte, d’une trappe et d’un connecteur pour le véhicule automobile selon le mode de réalisation préféré de l’invention.
L’invention concerne un véhicule automobile électrique qui comprend une batterie de traction B, et un câble de recharge C embarqué connecté à la batterie de traction B. Par simplification, la n’illustre qu’une partie du véhicule.
Le câble C embarqué comprend un connecteur F, tel qu’une fiche électrique, à connecter à une station de recharge pour recharger le véhicule.
Le véhicule automobile est décrit dans un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière X suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral Y perpendiculaire à l’axe avant-arrière X, et un axe vertical Z perpendiculaire à l’axe avant-arrière X et à l’axe latéral Y.
L’invention propose d’intégrer un enrouleur électrique E avec un câble C de 220v par exemple, dans un élément de la structure sur les véhicules BEV et PHEV. Le système est cloisonné dans un renfort de bac batterie latéralement à la batterie B et au véhicule, et fermé par un couvercle CE démontable. Le système ultracompact est de préférence sous forme modulaire.
Le branchement à la borne est accessible via une trappe de visite (illustrée en ). Elle permet de relier directement le véhicule à la borne électrique avec un confort d’utilisation et plus de facilité pour l’utilisateur.
Ainsi, l’invention propose d’intégrer un système compact dans un élément de structure existant, le renfort de bac batterie, qui sera adapté pour accueillir un enrouleur E de câble de recharge C, ici parallélépipédique. Ce renfort de longueur importante est situé latéralement de la batterie, par exemple des deux côtés droit et gauche.
Le système de l’enrouleur comprend des galets mobiles G1, G2 avec des axes coulissants sur des rails intégrés RL ; et un galet fixe GF. Les galets mobiles G1, G2 sont retenus par des ressorts de tensions R1, R2, en particulier vers une extrémité avant de l’enrouleur E (à gauche des figures 2 et 3). Les ressorts R1, R 2comprennent des cordons pour faciliter l’enroulage. Le galet fixe GF, est ici fixé à l’autre extrémité de l’enrouleur E (vers une extrémité arrière, à droite des figures 2 et 3).
Lorsque l'utilisateur déroule le câble C, il agit sur la détente des ressorts R1, R2, et les galets mobiles G1, G2 se déplacent donc vers le galet de liaison fixe GF. Le gain minimum de la surcourse du câble C est de quatre fois la longueur du renfort de bac de batterie. Pour un besoin plus important de longueur de câble C, il est possible de rajouter d'autres galets (la configuration est adaptable suivant le profil du longeron du véhicule automobile).
Le câble C est de préférence verrouillé en position déroulée par un système d'enrouleur de câble (sous forme d’actionneur de pièces de maintien SM) situé dans la zone de la trappe (illustré en détails en ). Ce type de système peut être celui monté sur les aspirateurs. L'enroulement se fait mécaniquement ou électriquement via un interrupteur I situé par exemple dans la trappe.
Dans la variante préférée, l’enroulement du câble C est effectué par une commande électrique via une commande interrupteur I située dans la trappe. Un moteur MC intégré dans zone de la trappe permet de rembobiner le câble C. Le mouvement est ainsi plus souple, et évite les risques de contacts ou chocs de la fiche F, F1 sur la carrosserie H.
Le faisceau du câble C chemine le long d'une goulotte T tubulaire dans la zone de remplissage de carburant de l’art antérieur. Cette goulotte T aura une certaine souplesse pour accepter les différentes positions de la trappe suivant la plateforme du véhicule.
Grace à un adaptateur universel F0, intégré au fil électrique du câble C au niveau du connecteur F, plusieurs types de prises de courants (par exemple toutes ceux proposés dans le monde : de type A, B, C, …, O : soit quinze configurations au total), peuvent se brancher sur l'adaptateur F0. Une prise spécifique F1 est utilisée à cet effet. Les véhicules sont fournis avec la prise F1 correspondant à la norme du pays d’importation.
En particulier, l’enrouleur E constitue un module facilement intégré sur le véhicule, et représentant un gain de temps au montage. Cette modularité du système permet de l’uniformiser sur toutes les plateformes de véhicules du demandeur.
D’autres avantages dans le mode de réalisation préféré sont les suivants :
- une facilité d'utilisation, car il n’y a pas de rallonge livrée dans le coffre ;
- l'enrouleur permet de gérer une longueur importante de câble C, pour plus de confort pour l'utilisateur : intégré dans un renfort de bac batterie de 170cm, il est possible de quadrupler (au minimum) la longueur du câble C, soit 680 cm ;
- une compacité : le logement étant dans un élément de structure, il y a un gain de place significatif dans le véhicule, l’enrouleur E étant peu encombrant par rapport à un système d'enroulement cylindrique classique ;
- le système de l’enrouleur étant modulaire, il peut être appliqué sur toutes les plateformes électriques du demandeur, ce qui implique une facilité de de l'intégration ;
- l’adaptateur F0 intégré au câble électrique C, permet de connecter tous types de prises utilisées dans le monde, soit 15 au total (le véhicule sera fourni avec la prise correspondant au pays d’utilisation ou d’importation) ;
- une fiabilité de l'enroulement contrairement aux systèmes cylindriques qui peuvent nouer le câble électrique C ;
- la goulotte T intégrée facilite le guidage et limite l'effort de traction ; par sa souplesse, elle accepte les différentes positions de la trappe d'accès suivant la plateforme du véhicule ;
- l’option avec l'enroulement électrique permet une souplesse d'utilisation et protège des risques de contact de la prise F1 avec la carrosserie H.
En utilisation, la représente la position de repos. L’utilisateur accède à la trappe, par exemple en ouvrant un couvercle (non représenté). Il peut ensuite saisir le connecteur F et le tirer comme illustré en , pour brancher la fiche F sur une prise de la borne de recharge.
En déroulant le câble C, les ressorts R1, R2 sont étirés vers la droite des figures 2 et 3, de manière opposée à leur effort de rappel. Le câble C est maintenu en position par le système de maintien SM.
En fin de recharge, l’utilisateur débranche la fiche F de la prise, et appui l’interrupteur I pour déclencher l’enroulage du câble C sous l’effet de l’effort de rappel des ressorts R1, R2 pour revenir à la position de repos.

Claims (8)

  1. Véhicule automobile dans un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière (X) suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral (Y) perpendiculaire à l’axe avant-arrière (X), et un axe vertical (Z) perpendiculaire à l’axe avant-arrière (X) et à l’axe latéral (Y), le véhicule automobile comprenant :
    - une batterie de traction (B) ;
    - au moins un câble de recharge (C) embarqué comprenant une extrémité connectée électriquement la batterie de traction (B), et une extrémité comprenant un connecteur de charge (F) configuré pour être connecté à une station de recharge ;
    - au moins une pièce de renfort longitudinale disposée latéralement au véhicule automobile en référence à l’axe latéral (Y),
    caractérisé en ce qu’il comprend en outre un enrouleur longitudinal (E) disposé dans ladite pièce de renfort, comprenant :
    - au moins un rail longitudinal (RL) ;
    - au moins un galet fixe (GF) ; et
    - au moins un galet mobile (G1, G2) monté sur le rail (RL), mobile entre une position éloignée où ledit galet mobile (G1, G2) est à une première distance dudit galet fixe (GF), et une position rapprochée où ledit galet mobile (G1, G2) est à une deuxième distance dudit galet fixe (GF) inférieure à la première distance ;
    - au moins un moyen de rappel (R1, R2) pour entraîner ledit galet mobile (G1, G2) vers la position éloignée ;
    le câble de recharge (C) étant enroulé autour dudit galet fixe (GF) et dudit galet mobile (G1, G2), de sorte à prendre une configuration rétractée avec le connecteur (F) rétracté à une première longueur de l’enrouleur (E) lorsque ledit galet mobile (G1, G2) est dans la position éloignée, et une configuration déroulée avec le connecteur (F) éloigné à une deuxième longueur de l’enrouleur (E) supérieure à la première longueur lorsque ledit galet mobile (G1, G2) est dans la position rapprochée.
  2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’enrouleur (E) comprend au moins deux galets mobiles (G1, G2).
  3. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un actionneur d’enroulage (MC) recevant le câble de recharge (C), l’actionneur d’enroulage (MC) étant disposé entre l’enrouleur (E) et le connecteur (F), et équipé d’un moyen de commande (I),
    et en ce que l’actionneur d’enroulage (MC) est configuré pour, suivant ledit moyen de commande (I), maintenir le câble de recharge (C) en position, ou relâcher le câble de recharge (C).
  4. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le connecteur (F) est équipé d’un adaptateur de prise (F0), et d’au moins une fiche (F1) de configurations spécifique, configurée pour connecter l’adaptateur de prise (F0) à une prise de station de recharge de configurations spécifique correspondante.
  5. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de rappel (R1, R2) comprend un ressort de tension ayant une extrémité fixe dans l’enrouleur (E), et l’autre extrémité fixée audit galet mobile (G1, G2).
  6. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant une carrosserie (H), caractérisé en ce qu’il comprend en outre une trappe de connecteur dans la carrosserie (H), configurée pour donner accès au connecteur (F).
  7. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant deux pièces de renfort longitudinales, et deux enrouleurs longitudinaux (E).
  8. Procédé de charge de véhicule pour un véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
    - accéder au connecteur (F),
    - dérouler le câble de recharge (C) en contrecarrant ledit moyen de rappel (R1, R2) ;
    - brancher le connecteur (F) à une station de recharge ;
    - débrancher le connecteur (F) de la station de recharge ;
    - enrouler le câble de recharge (C) au moyen de l’enrouleur (E).
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