FR3142131A1 - Dispositif comprenant une structure protectrice et porteuse d’un moyen de charge electrique pour vehicule electrique - Google Patents

Dispositif comprenant une structure protectrice et porteuse d’un moyen de charge electrique pour vehicule electrique Download PDF

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Abstract

L’invention est relative à un dispositif de charge électrique (10) sans fil pour véhicule, tel un chargeur par induction, le dispositif (10) placé au sol pouvant être sous un véhicule électrique de sorte à recharger électriquement les batteries du véhicule, le dispositif comprenant une structure porteuse à laquelle sont fixés un circuit d’induction et une batterie, la structure porteuse pouvant résister à un potentiel dommage engendré par ledit véhicule. Le dispositif (10) comprend de plus un moyen de locomotion permettant de déplacer le dispositif. Figure 1

Description

DISPOSITIF COMPRENANT UNE STRUCTURE PROTECTRICE ET PORTEUSE D’UN MOYEN DE CHARGE ELECTRIQUE POUR VEHICULE ELECTRIQUE
L’invention porte sur un dispositif de recharge électrique sans fil des batteries de véhicules électriques.
La recharge par induction d’un véhicule électrique se fait par transfert d’énergie depuis le chargeur d’un dispositif jusqu’au véhicule électrique qui possède un circuit inductif secondaire, un convertisseur AC/DC et une connexion à la batterie du véhicule.
Il est connu de l’art antérieur des dispositifs par induction fixés au sol au-dessus desquels un véhicule électrique vient se placer. Ces dispositifs placés dans des parkings collectifs ont l’inconvénient de conférer à une place spécifique de parking le rôle de place de recharge et donc de mobiliser cette place. Le conducteur d’un véhicule électrique doit donc attendre que ladite place se libère, puis positionner son véhicule électrique à l’endroit exact prévu à cet effet et enfin reprendre son véhicule électrique dès que la recharge est terminée de sorte à libérer ladite place pour d’autres usagers qui attendent.
L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de recharge mobile se déplaçant sous les véhicules électriques nécessitant une recharge, le dispositif étant conçu pour résister à ce qu’un véhicule roule dessus.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un dispositif de charge électrique sans fil pour véhicule, tel un chargeur par induction, le dispositif pouvant se placer sous un véhicule électrique de sorte à recharger électriquement via un circuit inductif secondaire au moins une batterie du véhicule électrique.
Le dispositif comprend une structure porteuse à laquelle est fixée un chargeur par induction, la structure porteuse pouvant résister à un potentiel dommage engendré par ledit véhicule électrique ou tout autre véhicule.
Avantageusement, le dispositif comprend un moyen de locomotion à roues ou à chenilles permettant de déplacer au sol l’ensemble du dispositif sous le véhicule électrique à charger, la structure porteuse formant une carapace protectrice du moyen de locomotion.
De plus, le moyen de locomotion est solidaire de la structure porteuse de sorte à pouvoir déplacer l’ensemble du dispositif.
Grâce au moyen de locomotion, le dispositif peut être déplacé, ou se déplacer de manière autonome, d’un véhicule électrique à l’autre sans mobiliser de place de parking et sans perte de temps entre les utilisateurs.
Le dispositif est de plus pourvu d’un moyen de levage de la structure porteuse, ledit moyen de levage pouvant élever la structure porteuse selon un axe sensiblement vertical perpendiculaire au sol sensiblement horizontal. La structure peut être déplacée entre une position levée dans laquelle le dispositif peut se déplacer grâce au moyen de locomotion et une position baissée dans laquelle le dispositif ne peut pas se déplacer.
Plus particulièrement, en position baissée de la structure porteuse le moyen de locomotion est immobilisé, la structure porteuse reposant sur le sol empêchant le déplacement du dispositif et en position levée la structure porteuse est distante du sol le moyen de locomotion étant libéré.
Dans une autre configuration, en position baissée, la structure est proche du sol, sans le toucher, mais, en revanche, elle repose sur le moyen de locomotion et ainsi l’empêche de bouger.
Le dispositif est de plus pourvu d’un élévateur permettant de déplacer selon l’axe vertical perpendiculaire au sol, le chargeur par induction, entre une position rangée et une position haute de sorte que, lorsque le dispositif est sous le véhicule électrique, le chargeur puisse être élevé et approché du circuit inductif secondaire connecté à la batterie à charger.
De préférence, le dispositif est de plus pourvu d’un capteur de position agencé de sorte que le chargeur en position haute se place à proximité du circuit inductif secondaire du véhicule sans pour autant entrer en contact avec celui-ci.
De préférence, lorsque le chargeur est en position rangée, celui-ci se loge dans un logement de la structure de sorte qu’il est protégé de chocs éventuels.
L’invention est également relative à un procédé de charge d’un véhicule électrique à l’aide du dispositif, le procédé comprenant les étapes suivantes :
  • une étape de mise en un état mobile du dispositif dans lequel la structure porteuse est en position levée et le chargeur en position rangée ;
  • une étape de déplacement du dispositif sous le véhicule électrique à charger,
  • une étape d’immobilisation du dispositif une fois en position sous le véhicule électrique à charger en abaissant la structure porteuse en position baissée ;
  • une étape de préparation du dispositif à un état opérationnel en élevant le chargeur en position haute de sorte à l’approcher de la batterie du véhicule électrique ;
  • une étape d’activation de la charge de la batterie du véhicule électrique.
Le procédé comprend de plus les étapes suivantes lorsque la charge de la batterie du véhicule électrique est terminée :
  • une étape de déplacement du dispositif à distance du véhicule électrique chargé.
L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles :
  • illustre schématiquement en vue de dessus le dispositif de charge de l’invention pouvant se déplacer d’un véhicule électrique à l’autre ;
  • illustre schématiquement en vue de profil le dispositif objet de l’invention en état mobile ;
  • illustre schématiquement en vue de profil le dispositif objet de l’invention en état repos ;
  • illustre schématiquement en vue de profil le dispositif objet de l’invention en état opérationnel ;
  • illustre schématiquement en vue de profil le dispositif objet de l’invention sous un véhicule électrique avant qu’il ne commence la charge ;
  • illustre schématiquement en vue de profil le dispositif objet de l’invention en état opérationnel de charge.
  • illustre schématiquement en vue de dessus le dispositif objet de l’invention.
  • illustre le procédé d’utilisation du dispositif de charge.
Il est illustré schématiquement sur la deux véhicules électriques V1 et V2 côte à côte. L’objet de l’invention est un dispositif 10 de charge électrique par induction, donc sans fil de connexion avec le véhicule électrique. Le dispositif 10 peut se placer sous un premier véhicule électrique, V1 dans la , pour le recharger, puis une fois la charge terminée, le dispositif se déplace suivant les flèches, ou selon un autre parcours, sous un second véhicule électrique, V2 sur la . Ainsi il n’est pas nécessaire de réserver une place spécifique pour la recharge des véhicules électriques et il n’est pas non plus nécessaire d’attendre que le conducteur du véhicule électrique chargé revienne et déplace son véhicule électrique.
A l’instar d’une tortue qui peut se reposer dans sa carapace puis sortir la tête et les pattes pour se déplacer, le dispositif 10 possède une structure porteuse 20 et protectrice protégeant les composants des chocs, dommages et écrasements pouvant être causés, par exemple, par un véhicule roulant sur le dispositif 10.
Le dispositif 10 comprend, outre la structure porteuse 20, un chargeur à induction 30, une batterie d’alimentation 40 dudit chargeur, un moyen de locomotion 50, un moyen de levage 60 de la structure (non schématisé), un élévateur 70 du chargeur 30, et un capteur de position 80.
Pour une utilisation dans un parking plus petit, on pourrait également réaliser un dispositif téléguidé sans batterie d’alimentation du chargeur 30, le chargeur étant en permanence relié au secteur par un long câble électrique connecté au réseau électrique. Un enrouleur automatique agirait pour correctement ranger le câble. Ce dispositif téléguidé peut affranchir l’installation d’une base de recharge pour le robot.
Dans l’ensemble des figures, le moyen de locomotion 50 est schématisé par quatre roues. Un système à chenilles, voire à coussin d’air ou tout autre moyen connu tels que des pattes robotisées, pourrait également être utilisé pour le même usage. Par ailleurs, le moyen de locomotion 50 est directionnel de sorte que le dispositif puisse manœuvrer, changer de direction et passer d’un véhicule électrique à l’autre. Le moyen de locomotion peut également être motorisé de sorte que le dispositif 10 puisse se déplacer de manière autonome entre les véhicules.
De même, l’élévateur 70 du chargeur est représenté comme étant un élévateur à pantographe. Il pourrait tout autant s’agir d’un ou de plusieurs pistons verticaux, d’un système bielle manivelle ou d’un coussin d’air. De manière similaire, le moyen de levage 60 de la structure, qui n’est pas schématisé sur les figures, peut également être de n’importe quelle technologie connue, pistons verticaux, coussins d’air, pantographe, leviers, bielle-manivelle, etc.
Le dispositif 10 est de faible hauteur, capable de s’engager sous une voiture sans la toucher. Lorsque le moyen de levage 60 de la structure est actionné le dispositif est en état mobile EM. La structure 20 n’est alors levée, en une position levée SL, au-dessus du sol S que de quelques centimètres pour que le moyen de locomotion 50 puisse opérer et déplacer le dispositif 10.
Lorsque le dispositif 10 est au repos, , la structure 20 est descendue au contact du sol S. Le dispositif est alors immobile. Dans le but de protéger les composants du dispositif 10, à l’instar d’un « coussin berlinois », la structure 20 a des bords arrondis, ou biseautés, de sorte qu’un véhicule puisse rouler dessus à relativement faible vitesse (inférieure à 30 km/h) sans pour autant subir de choc comme si le véhicule heurtait un trottoir ou une marche droite de même hauteur que le dispositif. Dans cette position immobile, la structure repose sur le sol. On peut également penser que la structure, avant de toucher le sol S, se pose sur les roues et les freine de sorte à empêcher tout déplacement du dispositif 10.
Lorsque le dispositif 10 doit se déplacer, la structure 20 monte de quelques centimètres en position levée SL, libérant le moyen de locomotion 50. La illustre cet état mobile EM dans lequel le dispositif se déplace selon la direction d’un axe X sur un sol sensiblement horizontal.
La schématise un état opérationnel EO du dispositif 10, état dans lequel le dispositif est immobile, la structure 20 reposant au sol en position baissée SB, ou sur les roues, et dans lequel, grâce à l’élévateur 70, le chargeur à induction 30 est levé en position haute CH selon la direction d’un axe Z, sensiblement vertical, pour être approché du circuit inductif secondaire pour charger la batterie. Un capteur 80 informe de la position relative du chargeur 30 et du circuit inductif secondaire du véhicule électrique de sorte à arrêter l’ascension du chargeur à une position optimale. Le capteur 80 peut être de n’importe quelle technologie connue de capteur : capteur à contact, sans contact, capteur de proximité, etc.
Les figures 5 et 6 illustrent le dispositif 10 sous un véhicule, d’abord ( ) en état mobile EM, le dispositif vient d’arriver sous le véhicule, la structure 20 est levée en position levée SL et le chargeur est baissé en une position rangée CR. Ensuite ( ), le dispositif 10 est en état opérationnel EO, le dispositif est immobile, la structure 20 est abaissée en une position baissée SB et le chargeur 30 est levé en une position haute CH approché de la batterie du véhicule.
La illustre, en vue de dessus, le dispositif 10 d’une forme générale sensiblement carrée, à coins et bords arrondis. Comme présenté précédemment, tous les bords de la structure sont biseautés ou arrondis de sorte à éviter, ou du moins minimiser, les dommages engendrés à un véhicule qui viendrait à rouler sur le dispositif 10. La structure 20 est par ailleurs étudiée pour résister à un tel choc, et donc protéger le chargeur, le moyen de locomotion et autres moyens de levage.
Le dispositif peut présenter d’autres formes générales telles qu’un carré. Le dispositif peut, par exemple être rond, ovale, rectangulaire.
Un procédé 100 d’utilisation du dispositif 10 est maintenant décrit et schématiquement représenté en . Le dispositif est prêt à l’usage, sa batterie d’alimentation 40 est chargée. Le dispositif 10 est au repos, la structure 20 est en position baissée SB et le chargeur est également baissé en position rangée CR.
Le procédé 100 comprend les étapes suivantes :
  • une étape 110 de mise en un état mobile EM du dispositif 10. Dans cet état mobile EM la structure porteuse 20 est en position levée SL et le chargeur 30 en position rangée CR. Cette étape initiale a lieu lorsque le dispositif 10 est informé qu’un véhicule électrique V1 qui a besoin d’être rechargé s’est présenté ;
  • une étape de déplacement 120 du dispositif 10 sous le véhicule électrique V1 à charger,
  • une étape d’immobilisation 130 du dispositif 10 une fois en position sous le véhicule électrique à charger. Cette immobilisation est réalisée en abaissant la structure porteuse 20 en position baissée SB ;
  • une étape de préparation 140 du dispositif 10 à un état opérationnel EO. Cet état opérationnel EO est atteint en élevant le chargeur 30 en position haute CH de sorte à l’approcher du circuit inductif secondaire de la batterie du véhicule électrique V1 ;
  • une étape d’activation de la charge 150 de la batterie du véhicule électrique.
Le procédé comprend de plus l’étape suivante exécutée une fois la recharge électrique du véhicule V1 terminée :
  • une étape de déplacement 160 du dispositif 10 à distance du véhicule électrique V1 chargé.
Références utilisées
10 dispositif de charge
20 structure porteuse
30 chargeur à induction
40 batterie d'alimentation
50 moyen de locomotion
60 moyen de levage de la structure
70 élévateur
80 capteur de position
100 procédé
110 étape de mise en un état mobile
120 étape de déplacement
130 étape d’immobilisation
140 étape de préparation
150 étape d’activation de la charge
160 étape de déplacement
X Axe horizontal de déplacement du dispositif
Z Axe vertical
SL Position levée de la structure
SB Position baissée de la structure
CR Position rangée du chargeur
CH Position haute du chargeur
EO Etat opérationnel
EM Etat mobile
V1 véhicule électrique 1
V2 véhicule électrique 2

Claims (9)

  1. Dispositif de charge électrique (10) sans fil pour véhicule, tel un chargeur par induction, le dispositif (10) pouvant se placer sous un véhicule électrique de sorte à recharger électriquement via un circuit inductif secondaire au moins une batterie du véhicule électrique, le dispositif (10) comprenant une structure porteuse (20) à laquelle est fixée un chargeur par induction (30), la structure porteuse (20) pouvant résister à un potentiel dommage engendré par ledit véhicule électrique ou tout autre véhicule, caractérise en ce que le dispositif (10) comprend un moyen de locomotion (50) à roues ou à chenilles permettant de déplacer au sol l’ensemble du dispositif (10) sous le véhicule électrique à charger, la structure porteuse (20) formant une carapace protectrice du moyen de locomotion (50).
  2. Dispositif (10) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de locomotion (50) est solidaire de la structure porteuse (20) de sorte à pouvoir déplacer l’ensemble du dispositif (10).
  3. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le dispositif est de plus pourvu d’un moyen de levage (60) de la structure porteuse (20), ledit moyen de levage (60) pouvant élever la structure porteuse (20), selon un axe sensiblement vertical (Z) perpendiculaire au sol sensiblement horizontal, entre une position levée (SL) dans laquelle le dispositif (10) peut se déplacer grâce au moyen de locomotion et une position baissée (SB) dans laquelle le dispositif (10) ne peut pas se déplacer.
  4. Dispositif (10) selon la revendication 3 caractérisé en ce qu’en position baissée (SB) de la structure porteuse (20) le moyen de locomotion est immobilisé et qu’en position levée (SL) la structure porteuse (20) est distante du sol et le moyen de locomotion étant libéré.
  5. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le dispositif (10) est de plus pourvu d’un élévateur (70) permettant de déplacer selon l’axe vertical (Z) perpendiculaire au sol, le chargeur par induction (30), entre une position rangée (CR) et une position haute (CH) de sorte que, lorsque le dispositif (10) est sous le véhicule électrique, le chargeur (30) puisse être élevé et approché du circuit inductif secondaire connecté à la batterie à charger.
  6. Dispositif (10) selon la revendication 5 caractérisé en ce que le dispositif est de plus pourvu d’un capteur de position (80) agencé de sorte que le chargeur (30) en position haute (HC) se place à proximité du circuit inductif secondaire du véhicule sans pour autant entrer en contact avec celui-ci.
  7. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que lorsque le chargeur (30) est en position rangée (CR), celui-ci se loge dans un logement de la structure de sorte qu’il est protégé de chocs éventuels.
  8. Procédé (100) de charge d’un véhicule électrique à l’aide d’un dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - une étape (110) de mise en un état mobile (EM) du dispositif (10) ;
    - une étape de déplacement (120) du dispositif (10) sous le véhicule électrique à charger ;
    - une étape d’immobilisation (130) du dispositif (10) une fois en position sous le véhicule électrique à charger ;
    - une étape de préparation (140) du dispositif (10) à un état opérationnel (EO) ;
    - une étape d’activation de la charge (150) de la batterie du véhicule électrique.
  9. Procédé (100) selon la revendication 8, le procédé comprenant de plus l’étape suivante lorsque la charge de la batterie du véhicule électrique est terminée :
    - une étape de déplacement (160) du dispositif (10) à distance du véhicule électrique chargé.
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