FR3142951A1 - Vehicule automobile electrique comportant une prise de charge ergonomique et de faible encombrement - Google Patents

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Julien Tixier
Gael Gohier
Stephan Galidie
David Bouriaud
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PSA Automobiles SA
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles

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  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

L’invention concerne un véhicule automobile (100) comportant des moyens de stockage d’énergie électrique (110) et une prise de charge (1) agencée pour la réception d’un connecteur externe (2) d’une borne de recharge externe au véhicule automobile (100), cette prise de charge (1) étant extractible d’un logement de prise (3) que comporte la carrosserie (120) du véhicule automobile (100) depuis une position fermée vers une position ouverte, où cette prise de charge (1) est solidaire d’un boîtier (4) guidé dans le logement de prise (3) selon une direction axiale (D) sensiblement normale à la carrosserie (120), et où ce boîtier (4) est, en position ouverte, mobile en rotation autour de la direction axiale (D) par rapport au logement de prise (3) pour faciliter le raccordement d’un connecteur externe (2) à la prise de charge (1) mobile en révolution, au moins dans un secteur angulaire prédéfini, autour de la direction axiale (D). Figure 1.

Description

VEHICULE AUTOMOBILE ELECTRIQUE COMPORTANT UNE PRISE DE CHARGE ERGONOMIQUE ET DE FAIBLE ENCOMBREMENT
L’invention porte sur un véhicule automobile comportant des moyens de stockage d’énergie électrique et au moins une prise de charge agencée pour la réception d’un connecteur externe d’une borne de recharge externe audit véhicule automobile, ladite au moins une prise de charge étant extractible d’un logement de prise que comporte la carrosserie dudit véhicule automobile depuis une position fermée vers une position ouverte.
L’invention concerne le domaine des dispositifs d’alimentation en énergie des véhicules automobiles, et plus particulièrement le domaine des dispositifs de charge de véhicules électriques ou hybrides.
Pour le rechargement en énergie de véhicules électriques ou hybrides électriques, de nombreux véhicules comportent une trappe obturant un logement qui comporte, ou bien une prise de charge agencée pour la réception d’un connecteur externe de recharge alimenté par une borne de recharge externe, ou bien un câble muni d’une fiche pour son raccordement à une telle borne de recharge. La présence d’une trappe de recharge altère l’esthétique d’une carrosserie de véhicule. Par ailleurs, la concavité de la carrosserie du véhicule ne permet pas de placer n’importe où ces trappes souvent volumineuses et sensiblement planes.
Le problème est connu en ce qui concerne l’obturation des réservoirs de carburant liquide. On connaît ainsi le document DE103 60 096A1, qui divulgue un bouchon de réservoir pour obturer une ouverture d'accès au réservoir, et qui comporte un couvercle mobile avec une ouverture de remplissage. En position fermée, l'ouverture de remplissage est escamotée dans l'ouverture d'accès au réservoir, et, pour occuper une position ouverte elle est prolongée hors de celle-ci. Le couvercle de réservoir a une section à laquelle est reliée une paroi circonférentielle qui fait au moins partiellement saillie dans l'ouverture d'accès au réservoir, l'ouverture de remplissage étant construite dans la paroi circonférentielle. L’escamotage de l’entrée de réservoir est plane, avec un accès du remplissage parallèle à la carrosserie du véhicule; la position angulaire de l’ouverture de remplissage est imposée par la géométrie du mécanisme, qui se révèle assez volumineux.
Un tel dispositif de trappe à carburant est certes transposable à une alimentation électrique, mais n’est pas optimisé en termes de surface occupée sur la carrosserie, et ne s’accommode pas d’un emplacement avec un faible rayon de courbure.
L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un logement recevant un boîtier extractible d’un côté de la caisse pour permettre le rechargement en énergie. L’invention se propose, encore, de fournir à l’utilisateur des informations sur la recharge en énergie de son véhicule, au niveau de ce boîtier.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile comportant des moyens de stockage d’énergie électrique et au moins une prise de charge agencée pour la réception d’un connecteur externe d’une borne de recharge externe audit véhicule automobile, ladite au moins une prise de charge étant extractible d’un logement de prise que comporte la carrosserie dudit véhicule automobile depuis une position fermée vers une position ouverte.
Selon l’invention ladite au moins une prise de charge est solidaire d’un boîtier guidé dans ledit logement de prise selon une direction axiale sensiblement normale à ladite carrosserie, et ledit boîtier étant, en position ouverte, mobile en rotation autour de ladite direction axiale par rapport audit logement de prise pour faciliter le raccordement d’un dit connecteur externe à ladite au moins une prise de charge mobile en révolution, au moins dans un secteur angulaire prédéfini, autour de ladite direction axiale.
Grâce à l’invention, il est possible d’implanter une prise de charge en toute zone de la carrosserie d’un véhicule automobile, et de raccorder facilement un connecteur de charge externe dans plusieurs positions différentes dans l’espace. Cet agencement permet de minimiser la surface de carrosserie consacrée à la fonction de rechargement en énergie.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, ledit boîtier porte au moins une interface homme-machine, qui est angulairement décalée par rapport à ladite au moins une prise de charge, autour de ladite direction axiale, et que l’utilisateur peut positionner à son gré en faisant pivoter ledit boîtier.
Ainsi l’utilisateur jouit d’une véritable ergonomie lors de la recharge en énergie: choix de la position angulaire de branchement du connecteur, et choix de la position d’affichage des paramètres de charge en cours, ou/et de programmation de charge s’il y a lieu.
Selon une caractéristique particulière, ce secteur angulaire prédéfini est limité par des butées, de façon à limiter la torsion du ou des câbles d’alimentation de la batterie.
Selon une caractéristique particulière, ledit boîtier est guidé dans ledit logement de prise par un guidage cylindrique. Cet agencement assure l’encombrement minimal en même temps qu’un guidage optimal.
Selon une caractéristique plus particulière, ledit guidage cylindrique comporte des moyens d’étanchéité inférieurs pour protéger l’intérieur dudit véhicule automobile. Ainsi le circuit électrique est maintenu à l’abri des infiltrations d’eau et des intempéries.
Selon une caractéristique particulière, ladite au moins une prise de charge est agencée de façon à guider un dit connecteur externe sensiblement parallèlement à ladite carrosserie. Ceci permet la charge lors d’un stationnement dans un local collectif, où l’espace est compté.
Selon une caractéristique avantageuse, ledit boîtier comporte un couvercle d’obturation étanche dudit logement de prise en position fermée, et, en position ouverte, ladite au moins une prise de charge est disposée entre ladite carrosserie et ledit couvercle. La protection est ainsi assurée, aussi bien en position fermée qu’en position ouverte.
Selon une caractéristique plus particulière, ledit couvercle et ledit logement de prise sont cylindriques et complémentaires, et en ce que au moins ledit couvercle ou ledit logement de prise comporte un joint d’étanchéité supérieur agencé pour, en position fermée, assurer un maintien étanche dans ledit logement de prise ou respectivement sur ledit couvercle. On juxtapose ainsi une étanchéité en partie haute et en partie basse du dispositif de charge, pour mieux protéger le véhicule et ses composants.
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 et en perspective, un véhicule automobile électrique ou hybride selon l’invention, équipé de deux trappes de recharge, l’une en position fermée à l’avant du véhicule, l’autre en position ouverte à l’arrière du véhicule, lors d’une recharge en énergie, par un connecteur externe, inséré dans un boîtier porteur de la prise de charge, et pivoté parallèlement à la carrosserie et dirigé vers le sol, et surmonté d’une interface homme-machine également fixée sur ce même boîtier, et qui est orienté dans une position choisie par l’utilisateur, l’ensemble est protégé par un couvercle formant l’extrémité distale du boîtier, lequel est guidé dans un corps de logement interne au véhicule;
  • illustre schématiquement, en perspective, un élément de carrosserie, en trait interrompu, dans lequel est implanté ce boîtier selon une direction normale au plan tangent local, dans la position ouverte après un mouvement d’extraction effectué dans le sens de la flèche; on voit au premier plan la prise de charge, et au-delà une interface homme-machine comportant des segments destinés à afficher la charge par des affichages de couleurs différentes ; l’implantation dans la carrosserie est délimitée par un cercle, ou voit en trait mixte l’encombrement supérieur qu’aurait une trappe classique ;
  • illustre schématiquement et de façon similaire à , le même mécanisme auquel est raccordé un connecteur externe dans le sens de la flèche ;
  • illustre schématiquement et de façon similaire à , une autre position angulaire du boîtier, choisie par un utilisateur ayant imprimé un pivotement dans le sens de la flèche, pour mieux visualiser l’interface homme-machine;
  • illustre schématiquement et en section partielle passant par l’axe de pivotement du boîtier (dont seule la partie centrale portant la prise de charge et l’interface homme-machine n’est pas coupée), l’ensemble dans la position ouverte dans laquelle une recharge est possible;
  • illustre schématiquement, de façon similaire à , le même mécanisme en position fermée.
Tel que visible en , l’invention concerne un véhicule automobile 100 comportant des moyens de stockage d’énergie électrique 110 et au moins une prise de charge 1 agencée pour la réception d’un connecteur externe 2 d’une borne de recharge externe au véhicule automobile 100.
Cette au moins une prise de charge 1 est extractible d’un logement de prise 3 que comporte la carrosserie 120 du véhicule automobile 100, depuis une position fermée vers une position ouverte.
Selon l’invention, la au moins une prise de charge 1 est solidaire d’un boîtier 4, lequel est guidé dans le logement de prise 3 selon une direction axiale D sensiblement normale à la carrosserie 120. Et ce boîtier 4 est, en position ouverte, mobile en rotation autour de la direction axiale D par rapport au logement de prise 3, pour faciliter le raccordement d’un connecteur externe 2 à la au moins une prise de charge 1, laquelle est ainsi mobile en révolution, au moins dans un secteur angulaire prédéfini, autour de la direction axiale D.
Plus particulièrement, le boîtier 4 porte au moins une interface homme-machine 6, qui est angulairement décalée par rapport à la au moins une prise de charge 1, autour de la direction axiale D, et que l’utilisateur peut positionner à son gré en faisant pivoter le boîtier 4.
Plus particulièrement, le secteur angulaire prédéfini est limité par des butées, non représentées sur les figures.
Plus particulièrement, le boîtier 4 est guidé dans le logement de prise 3 par un guidage cylindrique.
Plus particulièrement, ce guidage cylindrique comporte des moyens d’étanchéité inférieurs 32, 41, pour protéger l’intérieur du véhicule automobile 100.
Plus particulièrement, la au moins une prise de charge 1 est agencée de façon à guider un connecteur externe 2 sensiblement parallèlement à la carrosserie 120.
Plus particulièrement, le boîtier 4 comporte un couvercle 5 d’obturation étanche du logement de prise 3 en position fermée, et, en position ouverte, la au moins une prise de charge 1 est disposée entre la carrosserie 120 et le couvercle 5.
Plus particulièrement, tel que visible en et , le couvercle 5 et le logement de prise 3 sont cylindriques et complémentaires, et au moins le couvercle 5 ou le logement de prise 3 comporte un joint d’étanchéité supérieur 51, respectivement 35, qui est agencé pour, en position fermée, assurer un maintien étanche dans le logement de prise 3 ou respectivement sur le couvercle 5.
Dans une réalisation non limitative, tel que visible en et , le logement de prise 3 est délimité par un corps de logement 30, qui comporte un alésage 39, dans lequel coulisse une partie annulaire 48 du boîtier 4, laissant passage à au moins un câble 7 reliant la prise de charge 1 aux moyens de stockage d’énergie électrique 110. Cet alésage 39 et cette partie annulaire 48 comportent respectivement des moyens d’étanchéité inférieurs 32 et 41.
En somme, l’invention permet de sortir un boîtier de rechargement cylindrique d’un côté de caisse. Ce boîtier est équipé de la prise de charge et d’au moins une interface homme-machine, ou encore de différentes interfaces homme-machine. Le fait du guidage cylindrique permet d’avoir un boîtier sensiblement cylindrique, ce qui permet d’avoir une empreinte plus petite sur les côtés de caisse. Ce boîtier peut pivoter lorsque le connecteur externe de charge est branché, afin de laisser apparaitre chaque interface homme-machine que souhaite consulter l’utilisateur. La rotation du boîtier supportant la prise de charge améliore ainsi l’ergonomie, en laissant apparaître très distinctement les paramètres de charge pour l’utilisateur.
L’intégration de la prise de charge dans un boîtier orientable installé sur le côté de caisse du véhicule, notamment sur le côté d’habitacle, permet alternativement une recharge classique quand le positionnement du logement est tel que la prise de charge est insérée perpendiculairement au véhicule, ou encore une recharge dans un environnement exigu, la prise de charge étant alors insérée dans l’axe longitudinal du véhicule.
L’invention offre l’avantage d’un gain de place sur les côtés de caisse, et autorise une mutualisation des fonctions sur une empreinte réduite. Ainsi on obtient une réduction de la découpe dans la carrosserie.

Claims (8)

  1. Véhicule automobile (100) comportant des moyens de stockage d’énergie électrique (110) et au moins une prise de charge (1) agencée pour la réception d’un connecteur externe (2) d’une borne de recharge externe audit véhicule automobile (100), ladite au moins une prise de charge (1) étant extractible d’un logement de prise (3) que comporte la carrosserie (120) dudit véhicule automobile (100) depuis une position fermée vers une position ouverte, caractérisé en ce que ladite au moins une prise de charge (1) est solidaire d’un boîtier (4) guidé dans ledit logement de prise (3) selon une direction axiale (D) sensiblement normale à ladite carrosserie (120), et ledit boîtier (4) étant, en position ouverte, mobile en rotation autour de ladite direction axiale (D) par rapport audit logement de prise (3) pour faciliter le raccordement d’un dit connecteur externe (2) à ladite au moins une prise de charge (1) mobile en révolution, au moins dans un secteur angulaire prédéfini, autour de ladite direction axiale (D).
  2. Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit boîtier (4) porte au moins une interface homme-machine (6), qui est angulairement décalée par rapport à ladite au moins une prise de charge (1), autour de ladite direction axiale (D), et que l’utilisateur peut positionner à son gré en faisant pivoter ledit boîtier (4).
  3. Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit secteur angulaire prédéfini est limité par des butées.
  4. Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit boîtier (4) est guidé dans ledit logement de prise (3) par un guidage cylindrique.
  5. Véhicule automobile (100) selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit guidage cylindrique comporte des moyens d’étanchéité inférieurs (32 ; 41) pour protéger l’intérieur dudit véhicule automobile (100).
  6. Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ladite au moins une prise de charge (1) est agencée de façon à guider un dit connecteur externe (2) sensiblement parallèlement à ladite carrosserie (120).
  7. Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ledit boîtier (4) comporte un couvercle (5) d’obturation étanche dudit logement de prise (3) en position fermée, et en ce que, en position ouverte, ladite au moins une prise de charge (1) est disposée entre ladite carrosserie (120) et ledit couvercle (5).
  8. Véhicule automobile (100) selon la revendication 7 caractérisé en ce que ledit couvercle (5) et ledit logement de prise (3) sont cylindriques et complémentaires, et en ce que au moins ledit couvercle (5) ou ledit logement de prise (3) comporte un joint d’étanchéité supérieur (51 ; 35) agencé pour, en position fermée, assurer un maintien étanche dans ledit logement de prise (3) ou respectivement sur ledit couvercle (5).
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