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WO2019048794A1 - Procede de connexion d'un vehicule automobile a un dispositif de charge - Google Patents

Procede de connexion d'un vehicule automobile a un dispositif de charge Download PDF

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WO2019048794A1
WO2019048794A1 PCT/FR2018/052187 FR2018052187W WO2019048794A1 WO 2019048794 A1 WO2019048794 A1 WO 2019048794A1 FR 2018052187 W FR2018052187 W FR 2018052187W WO 2019048794 A1 WO2019048794 A1 WO 2019048794A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrical connectors
motor vehicle
charging device
ground
vehicle
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2018/052187
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English (en)
Inventor
Philippe Baudesson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes de Controle Moteur SAS filed Critical Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
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Ceased legal-status Critical Current

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    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to the electric charge of electric or hybrid motor vehicles.
  • Load processes are known in which a direct connection is used between the charging device and the stopped motor vehicle. In these methods, it is necessary to connect the charging device to the motor vehicle by wire means or by pantographs, i.e. articulated rods connecting the vehicle to a charging device.
  • a wireless charging method is also known, in particular by induction, when the vehicle is stationary.
  • the positioning of the motor vehicle relative to the charging device must be very precise, to allow a good efficiency of the load.
  • the invention aims to meet this need, and thus has, according to one of its aspects, a method of connecting a motor vehicle to a charging device, in particular for charging at least one battery of the motor vehicle, comprising the following steps:
  • the motor vehicle can be electrically charged without wire connection, pantograph or very precise positioning of the vehicle with respect to the charging device. Indeed, there is a contact that is established without the use of male and female connectors, but by contact between the electrical connectors of the charging device with the electrical connectors of the motor vehicle. Thus, it is not necessary to have a very precise positioning of the motor vehicle.
  • the motor vehicle can be any electric or hybrid.
  • the electrical connectors of the charging device and / or the electrical connectors of the motor vehicle are devoid of electrical protection to prevent direct contact between these connectors and a user of the motor vehicle or the device. charge.
  • the electrical connectors of the charging device are at least partially retracted into the ground.
  • the electrical connectors of the charging device may be arranged on a retraction system configured to allow them to exit or retract into the ground.
  • the triggering of the displacement of the electrical connectors of the charging device may take place by wired or wireless control, when the motor vehicle is positioned relative to the charging device.
  • the electrical connectors of the charging device are moved between a charging position and an off-load position.
  • the electrical connectors of the charging device in the charging position, may protrude from the ground by a height of between 1 cm and 70 cm, or even between 5 cm and 60 cm, better between 10 cm and 50 cm. They can for example exceed the ground from a height of about 30 to 50 cm.
  • the electrical connectors of the charging device outside the charging position, can be retracted into the soil, and do not exceed the soil, or exceed the soil by a height less than 10 cm, better less than 5 cm, or even less than 2 cm.
  • the retraction system of the electrical connectors of the charging device can be moved rapidly.
  • the electrical connectors of the charging device may comprise or consist of a conductive tip, for example a silver alloy.
  • the electrical connectors of the charging device can be arranged on a spring. They can be mounted on a mobile base in vertical translation.
  • the electrical connectors of the charging device may have a larger transverse dimension of between 5 and 40 cm, better still between 5 and 20 cm, and even between 5 and 10 cm.
  • the electrical connectors of the charging device have a relatively large size, which can help to promote good connection with the electrical connectors of the motor vehicle even in case of imprecise positioning of the motor vehicle relative to the charging device.
  • the electrical connectors of the motor vehicle are at least partially retracted into the vehicle.
  • the electrical connectors of the motor vehicle can be arranged on a retraction system configured to allow their exit or retraction in the vehicle.
  • the triggering of the displacement of the electrical connectors of the motor vehicle can take place by wired or wireless control, when the motor vehicle is positioned relative to the charging device.
  • the electrical connectors of the motor vehicle are moved between a load position and an off load position.
  • the electrical connectors of the motor vehicle, in the load position may protrude from the vehicle from a height of between 1 cm and 70 cm, even between 5 cm and 60 cm, better between 10 cm and 50 cm. They can for example exceed the vehicle from a height of about 30 to 50 cm.
  • the electrical connectors of the motor vehicle, out of load position can be retracted into the vehicle, and not to exceed the vehicle, or exceed the vehicle of a height of less than 10 cm. , better less than 5 cm, or even less than 2 cm.
  • the retraction system of the electrical connectors of the motor vehicle can be mobile quickly.
  • the electrical connectors of the motor vehicle may comprise or consist of a conductive tip, for example a silver alloy.
  • the electrical connectors of the motor vehicle can be arranged on a spring. They can be mounted on a mobile base in vertical translation.
  • the electrical connectors of the motor vehicle may have a larger transverse dimension of between 1 and 70 cm, better between 5 and 60 cm, or even between 10 and 50 cm.
  • the electrical connectors of the motor vehicle have a relatively large size, which can help promote good connection with the electrical connectors of the charging device even in case of imprecise positioning of the motor vehicle relative to the charging device.
  • the electrical connectors of the motor vehicle may have a plate shape. They may have a larger transverse dimension between 5 and 40 cm, better between 5 and 20 cm, or even between 5 and 10 cm.
  • the electrical connectors of the motor vehicle have a relatively large size, which can help promote good connection with the electrical connectors of the charging device even in case of imprecise positioning of the motor vehicle relative to the charging device.
  • the positioning of the motor vehicle may be effected by means of a positioning device attached to the ground.
  • the positioning device may for example comprise shims fixed to the ground allowing the relative positioning of the wheels of the motor vehicle relative to the load device, or alternatively automatic positioning means with respect to land-bound marks.
  • the electrical connectors of the charging device are configured to allow them to exit the ground when the motor vehicle is positioned relative to the charging device, especially when the motor vehicle is in position relative to the positioning device fixed to the ground.
  • the charging device for charging at least one battery of the motor vehicle may be external to the motor vehicle to be loaded.
  • the motor vehicle to be loaded may be devoid of any charging device, which can minimize its weight and / or bulk.
  • the charging voltage may be less than 60 V, better still less than or equal to 48 V.
  • a relatively low charging voltage makes it possible to avoid any security problem.
  • the electrical connectors of the charging device may be devoid of protection to prevent direct contact between these connectors and a user of the vehicle and / or the charging device.
  • the charging voltage is 48 V.
  • the electrical connectors may be configured to allow the passage of an electric current of intensity between 5 A and 100 A, better between 10 and 80 A, for example between 20 and 50 AT.
  • the invention further relates, independently or in combination with the foregoing, to an automobile battery charging device, in particular for implementing the method as described above, comprising electrical connectors of the charging device configured to be at least partially retracted into the ground when the charging device is not in use and to be brought into contact with the electrical connectors of a motor vehicle to be loaded.
  • the electrical connectors of the charging device may be configured to be raised from the ground to be brought into contact with the electrical connectors of a motor vehicle to be loaded.
  • the electrical connectors of the charging device may be arranged on a retraction system configured to allow them to exit or retract into the ground.
  • the retraction system allows their movement, especially upwards, in order to bring them in contact with electrical connectors of the motor vehicle.
  • the device may comprise a positioning device fixed to the ground to allow the positioning of the motor vehicle.
  • the invention further relates, independently or in combination with the foregoing, to a motor vehicle having electrical connectors configured to be brought into contact with electrical connectors of a charging device, in particular of a charging device such as described above.
  • FIG. 1 represents, in perspective and in a schematic and partial manner, an example of a motor vehicle and of a charging device for implementing the method according to the invention
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the structure of the charging device and of the vehicle of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the method in a first embodiment of the invention
  • FIG. 4 illustrates examples of electrical connectors for the charging device
  • FIGS. 1 and 2 illustrate an all-electric or hybrid motor vehicle 10 comprising one or more batteries.
  • the vehicle 10 comprises a battery 12V 12 and a battery 48 V 14, each with their respective control system (BMS) 12a and 14a.
  • BMS control system
  • the 12V 12 battery is powered via a DC / DC converter
  • the vehicle 10 comprises an on board charger (in English "On Board Charger” or OBC) 16, configured to be powered from the grid R to allow the charging of batteries 12 and 14 mentioned above.
  • OBC On Board Charger
  • the vehicle comprises electrical connectors 18 intended to be connected to electrical connectors 22 of a charging device 20 outside the motor vehicle 10, itself connected to the electrical network R.
  • the batteries are charged from the electrical connectors 18, rather than by the on-board charger 16, directly or only via the DC / DC converter 25.
  • the motor vehicle does not have a charger on board. .
  • the charging device 20 comprises electrical connectors 22 configured to be retracted into the ground when the charging device 20 is not in use and to be taken out of the ground to be put in contact with the ground. the electrical connectors 18 of the motor vehicle 10 to be loaded.
  • the electrical connectors of the charging device are in the example described arranged on a retraction system configured to allow their exit or retraction into the ground. The retraction system allows their upward displacement, in order to bring them into contact with the electrical connectors 18 of the motor vehicle 10.
  • the electrical connectors of the charging device are arranged on a spring, as illustrated in FIG. 4. In addition, they are mounted on a mobile base in vertical translation, to allow their retraction after the load. They have a striated surface.
  • the triggering of the displacement of the electrical connectors of the charging device can take place by wired or wireless control, when the motor vehicle 10 is correctly positioned relative to the charging device 20.
  • the electrical connectors of the charging device are then moved between an unloaded position and a charging position.
  • the electrical connectors of the charging device outside the charging position, are retracted into the ground, and do not protrude from the ground, or exceed the ground by a height of less than 10 cm, better less than 5 cm, even better less than 2 cm. cm.
  • the electrical connectors of the charging device protrude from the ground by a height of between 1 cm and 70 cm, or even between 5 cm and 60 cm, better still between 10 cm and 50 cm. They can for example exceed the ground from a height of about 30 to 50 cm.
  • the electrical connectors 18 and 22 are relatively large in size.
  • the electrical connectors 22 of the charging device may have a larger transverse dimension of between 5 and 40 cm, better still between 5 and 20 cm, and even between 5 and 10 cm.
  • the electrical connectors 18 of the motor vehicle may have a larger transverse dimension between 5 and 40 cm, better between 5 and 20 cm, or between 5 and 10 cm. They may have the shape of a plate disposed on the vehicle.
  • the electrical connectors 18 of the motor vehicle may be equipped with a protective device and / or cleaning, to allow their protection during the rolling of the vehicle, comprising for example one or more removable protective covers on the vehicle, which are retracted when charging.
  • the charging device comprises a positioning device 30 fixed to the ground to allow positioning of the motor vehicle in the load position.
  • the charging device may include an AC / DC converter.
  • the charging voltage is 48 V.
  • the charge of the batteries of the motor vehicle 10 proceeds in the following manner, as illustrated in FIG.
  • a first step 110 the motor vehicle 10 is positioned relative to the charging device 20, the charging device being at least partially retracted into the ground, or entirely.
  • the positioning of the motor vehicle can be performed by means of a positioning device 30 fixed to the ground.
  • the positioning device 30 can have shims 140 fixed to the ground allowing the relative positioning of the wheels of the motor vehicle relative to the load device, as shown in Figure 5a, or alternatively automatic positioning means with respect to land-marked pins 150, as illustrated in Figure 5b.
  • the electrical connectors of the charging device are configured to allow their exit from the ground when the motor vehicle is well positioned relative to the charging device 20, in particular when the motor vehicle is in position relative to the positioning device 30 fixed to the ground.
  • a second step 120 the electrical connectors 22 of the charging device 20 are moved upwards in order to bring them into contact with the electrical connectors 18 of the motor vehicle 10.
  • a third step 130 the connection is established between the electrical connectors 22 of the charging device and the electrical connectors 18 of the motor vehicle 10. This connection occurs at the end of the upward travel of the electrical connectors 22 of the charging device 20.
  • the 12V 12 battery is powered via the DC / DC converter 25, and the 48V 14 battery directly.
  • the electrical connectors 22 of the charging device 20 are retracted down to their retraction at least partial, or complete, in the ground.
  • the motor vehicle 10 comprises electrical connectors 18 configured to be retracted into the vehicle when the load device 20 is not used and to be taken out of the vehicle to be put in contact with the vehicles. electrical connectors 22 of the charging device 20 when it is used.
  • the electrical connectors of the motor vehicle 10 are in the example described arranged on a retraction system configured to allow their exit or retraction in the vehicle. The retraction system allows their movement downwards, in order to bring them into contact with the electrical connectors 22 of the charging device 20.
  • the electrical connectors of the motor vehicle 10 are arranged on a spring, as illustrated in FIG.
  • they are mounted on a mobile base in vertical translation, to allow their retraction after the load. They have a striated surface.
  • the triggering of the displacement of the electrical connectors of the motor vehicle 10 can take place by wired or wireless control, when the motor vehicle 10 is correctly positioned relative to the charging device 20.
  • the electrical connectors of the motor vehicle 10 are then moved between an unloaded position and a load position.
  • the motor vehicle electrical connectors 10, outside the load position, are retracted in the motor vehicle 10, and do not protrude from the motor vehicle 10, or exceed the motor vehicle 10 with a height of less than 10 cm, better than less than 5 cm, even better less than 2 cm.
  • the electrical connectors of the motor vehicle 10, in the load position, protrude from the motor vehicle 10 from a height of between 1 cm and 70 cm, or between 5 cm and 60 cm, better between 10 cm and 50 cm. They may for example protrude from the motor vehicle 10 from a height of about 30 to 50 cm.
  • the electrical connectors 18 and 22 are relatively large in size.
  • the electrical connectors 22 of the charging device may have a larger transverse dimension of between 5 and 40 cm, better still between 5 and 20 cm, and even between 5 and 10 cm. They can have the shape of a plate.
  • the electrical connectors 18 of the motor vehicle may have a larger transverse dimension between 5 and 40 cm, better between 5 and 20 cm, or between 5 and 10 cm.
  • the electrical connectors 18 of the motor vehicle may be equipped with a protective device and / or cleaning, to allow their protection during the rolling of the vehicle, comprising for example one or more removable protective covers on the vehicle, which are retracted when charging.
  • the charging device comprises a positioning device
  • the charging device may include an AC / DC converter.
  • the charging voltage is 48 V.
  • the charging of the batteries of the motor vehicle 10 proceeds in the following manner, as illustrated in FIG.
  • a first step 210 the motor vehicle 10 is positioned relative to the charging device 20.
  • the positioning of the motor vehicle can be performed by means of a positioning device 30 fixed to the ground.
  • the positioning device 30 may comprise shims 140 fixed to the ground allowing the relative positioning of the wheels of the motor vehicle with respect to the load device, as shown in FIG. 5a, or alternatively automatic positioning means with respect to marks 150 fixed to the ground, as shown in Figure 5b.
  • the electrical connectors of the motor vehicle are configured to allow their exit from the ground when the motor vehicle is well positioned relative to the load device 20, especially when the motor vehicle is in place relative to the positioning device 30 fixed to the ground.
  • a second step 220 the electrical connectors 22 of the motor vehicle 10 are moved downwards in order to bring them into contact with the electrical connectors 22 of the charging device 20.
  • a third step 230 the connection is established between the electrical connectors 22 of the charging device and the electrical connectors 18 of the motor vehicle 10. This connection occurs at the end of the downward travel of the electrical connectors 18 of the motor vehicle 10.
  • the 12V 12 battery is powered via the DC / DC converter 25, and the 48V 14 battery directly.
  • the electrical connectors 18 of the motor vehicle 10 are retracted upward until they are at least partially retracted, see in the motor vehicle 10, completely.

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Abstract

Procédé de connexion d'un véhicule automobile à un dispositif de charge Procédé de connexion d'un véhicule automobile à un dispositif de charge, comportant les étapes suivantes : a) positionner (110, 210) le véhicule automobile par rapport au dispositif de charge, b) déplacer (120), notamment vers le haut, des connecteurs électriques du dispositif de charge afin de les amener en contact avec des connecteurs électriques du véhicule automobile, et/ou déplacer (220), notamment vers le bas, des connecteurs électriques du véhicule automobile afin de les amener en contact avec des connecteurs électriques du dispositif de charge, c) établir (130, 230) la connexion entre les connecteurs électriques du dispositif de charge et les connecteurs électriques du véhicule automobile.

Description

Procédé de connexion d'un véhicule automobile à un dispositif de charge
La présente invention concerne la charge électrique de véhicules automobiles électriques ou hybrides.
On connaît des procédés de charge dans lesquels on utilise un branchement direct entre le dispositif de charge et le véhicule automobile à l'arrêt. Dans ces procédés, il est nécessaire de relier le dispositif de charge au véhicule automobile par des moyens filaires ou par des pantographes, i.e. des tiges articulées reliant le véhicule à un dispositif de charge.
Dans ces procédés, il est nécessaire de positionner relativement précisément le véhicule automobile par rapport au dispositif de charge, afin d'assurer le branchement qui s'effectue au moyen de connecteurs mâle et femelle.
On connaît également un procédé de charge sans fil, notamment par induction, lorsque le véhicule est à l'arrêt. Dans ce cas, le positionnement du véhicule automobile par rapport au dispositif de charge doit être très précis, afin de permettre une bonne efficacité de la charge.
Il existe un besoin pour bénéficier d'un procédé de charge autorisant un positionnement du véhicule automobile moins précis et ne nécessitant ni moyens filaires mis en place par une personne humaine, ni pantographe
L'invention vise à répondre à ce besoin, et a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un procédé de connexion d'un véhicule automobile à un dispositif de charge, notamment pour la charge d'au moins une batterie du véhicule automobile, comportant les étapes suivantes :
a) positionner le véhicule automobile par rapport au dispositif de charge, b) déplacer, notamment vers le haut, des connecteurs électriques du dispositif de charge afin de les amener en contact avec des connecteurs électriques du véhicule automobile, et/ou déplacer, notamment vers le bas, des connecteurs électriques du véhicule automobile afin de les amener en contact avec des connecteurs électriques du dispositif de charge,
c) établir la connexion entre les connecteurs électriques du dispositif de charge et les connecteurs électriques du véhicule automobile. En particulier, le véhicule automobile est positionné à l'arrêt par rapport au dispositif de charge.
Grâce à l'invention, on peut charger électriquement le véhicule automobile sans liaison filaire, ni pantographe, ni positionnement très précis du véhicule par rapport au dispositif de charge. En effet, on a un contact qui s'établit sans utilisation de connecteurs mâle et femelle, mais par contact entre les connecteurs électriques du dispositif de charge avec les connecteurs électriques du véhicule automobile. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'avoir un positionnement du véhicule automobile très précis.
Le véhicule automobile peut être tout électrique ou hybride.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge et/ou les connecteurs électriques du véhicule automobile sont dépourvus de protection électrique visant à empêcher un contact direct entre ces connecteurs et un utilisateur du véhicule automobile ou du dispositif de charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge sont au moins partiellement escamotés dans le sol.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge peuvent être disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le sol.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le déclenchement du déplacement des connecteurs électriques du dispositif de charge peut avoir lieu par commande filaire ou sans fil, lorsque le véhicule automobile est positionné par rapport au dispositif de charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge sont déplacés entre une position de charge et une position hors charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge, en position de charge, peuvent dépasser du sol d'une hauteur comprise entre 1 cm et 70 cm, voire entre 5 cm et 60 cm, mieux entre 10 cm et 50 cm. Ils peuvent par exemple dépasser du sol d'une hauteur d'environ 30 à 50 cm.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge, hors position de charge, peuvent être escamotés dans le sol, et ne pas dépasser pas du sol, ou dépasser du sol d'une hauteur inférieure à 10 cm, mieux inférieure à 5 cm, voire inférieure à 2 cm.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le système de rétractation des connecteurs électriques du dispositif de charge peut être mobile rapidement.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge peuvent comporter ou être constitué par une pointe conductrice, par exemple en un alliage d'argent.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge peuvent être disposés sur ressort. Ils peuvent être montés sur une base mobile en translation verticale.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge peuvent avoir une plus grande dimension transversale comprise entre 5 et 40 cm, mieux entre 5 et 20 cm, voire entre 5 et 10 cm. Ainsi, les connecteurs électriques du dispositif de charge ont une taille relativement grande, ce qui peut permettre de favoriser la bonne connexion avec les connecteurs électriques du véhicule automobile même en cas de positionnement imprécis du véhicule automobile par rapport au dispositif de charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile sont au moins partiellement escamotés dans le véhicule.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile peuvent être disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le véhicule.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le déclenchement du déplacement des connecteurs électriques du véhicule automobile peut avoir lieu par commande filaire ou sans fil, lorsque le véhicule automobile est positionné par rapport au dispositif de charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile sont déplacés entre une position de charge et une position hors charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile, en position de charge, peuvent dépasser du véhicule d'une hauteur comprise entre 1 cm et 70 cm, voire entre 5 cm et 60 cm, mieux entre 10 cm et 50 cm. Ils peuvent par exemple dépasser du véhicule d'une hauteur d'environ 30 à 50 cm.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile, hors position de charge, peuvent être escamotés dans le véhicule, et ne pas dépasser pas du véhicule, ou dépasser du véhicule d'une hauteur inférieure à 10 cm, mieux inférieure à 5 cm, voire inférieure à 2 cm.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le système de rétractation des connecteurs électriques du véhicule automobile peut être mobile rapidement.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile peuvent comporter ou être constitué par une pointe conductrice, par exemple en un alliage d'argent.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile peuvent être disposés sur ressort. Ils peuvent être montés sur une base mobile en translation verticale.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile peuvent avoir une plus grande dimension transversale comprise entre 1 et 70 cm, mieux entre 5 et 60 cm, voire entre 10 et 50 cm. Ainsi, les connecteurs électriques du véhicule automobile ont une taille relativement grande, ce qui peut permettre de favoriser la bonne connexion avec les connecteurs électriques du dispositif de charge même en cas de positionnement imprécis du véhicule automobile par rapport au dispositif de charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du véhicule automobile peuvent avoir une forme de plaque. Ils peuvent avoir une plus grande dimension transversale comprise entre 5 et 40 cm, mieux entre 5 et 20 cm, voire entre 5 et 10 cm. Ainsi, les connecteurs électriques du véhicule automobile ont une taille relativement grande, ce qui peut permettre de favoriser la bonne connexion avec les connecteurs électriques du dispositif de charge même en cas de positionnement imprécis du véhicule automobile par rapport au dispositif de charge.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le positionnement du véhicule automobile peut être effectué au moyen d'un dispositif de positionnement fixé au sol. Le dispositif de positionnement peut par exemple comporter des cales fixées au sol permettant le positionnement relatif des roues du véhicule automobile par rapport au dispositif de charge, ou en variante des moyens de positionnement automatique par rapport à des repères fixés au sol.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge sont configurés pour permettre leur sortie du sol lorsque le véhicule automobile est positionné par rapport au dispositif de charge, notamment lorsque le véhicule automobile est en place par rapport au dispositif de positionnement fixé au sol.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le dispositif de charge pour la charge d'au moins une batterie du véhicule automobile, peut être extérieur au véhicule automobile à charger.
Dans l'invention, le véhicule automobile à charger peut être dépourvu de tout dispositif de charge, ce qui peut permettre de minimiser son poids et/ou son encombrement.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la tension de charge peut être inférieure à 60 V, mieux inférieure ou égale à 48 V. Une tension de charge relativement basse permet d'éviter tout problème de sécurité. Ainsi, les connecteurs électriques du dispositif de charge peuvent être dépourvus de protection visant à empêcher un contact direct entre ces connecteurs et un utilisateur du véhicule et/ou du dispositif de charge. Dans un mode particulier de réalisation, la tension de charge est de 48 V.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques peuvent être configurés pour permettre le passage d'un courant électrique d'intensité comprise entre 5 A et 100 A, mieux entre 10 et 80 A, par exemple entre 20 et 50 A.
L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un dispositif de charge de batterie automobile, notamment pour la mise en œuvre du procédé tel que décrit plus haut, comportant des connecteurs électriques du dispositif de charge configurés pour être au moins partiellement escamotés dans le sol lorsque le dispositif de charge n'est pas utilisé et pour être mis en contact avec les connecteurs électriques d'un véhicule automobile à charger. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge peuvent être configurés être sortis du sol pour être mis en contact avec les connecteurs électriques d'un véhicule automobile à charger.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les connecteurs électriques du dispositif de charge peuvent être disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le sol. Le système de rétractation permet leur déplacement, notamment vers le haut, afin de les amener en contact avec des connecteurs électriques du véhicule automobile.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le dispositif peut comporter un dispositif de positionnement fixé au sol pour permettre le positionnement du véhicule automobile.
L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un véhicule automobile comportant des connecteurs électriques configurés pour être mis en contact avec des connecteurs électriques d'un dispositif de charge, notamment d'un dispositif de charge tel que décrit plus haut.
Description détaillée
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente, en perspective et de manière schématique et partielle, un exemple de véhicule automobile et de dispositif de charge pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma en blocs illustrant la structure du dispositif de charge et du véhicule de la figure 1,
- la figure 3 est un schéma en blocs illustrant le procédé dans un premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 4 illustre des exemples de connecteurs électriques pour le dispositif de charge,
- les figures 5a et 5b illustrent le positionnement du véhicule automobile, - la figure 6 est un schéma en blocs illustrant le procédé dans un deuxième mode de réalisation de l'invention. On a illustré aux figures 1 et 2 un véhicule automobile 10 tout électrique ou hybride, comportant une ou plusieurs batteries. Dans l'exemple décrit, le véhicule 10 comporte une batterie 12V 12 et une batterie 48 V 14, chacune assortie de leur système de contrôle (BMS) respectivement 12a et 14a.
La batterie 12 V 12 est alimenté par l'intermédiaire d'un convertisseur DC/DC
25, et la batterie 48 V 14 directement par un dispositif de charge 20 selon l'invention ou par un dispositif de charge 16 embarqué dans le véhicule automobile 10
Ainsi, le véhicule 10 comporte un chargeur de batterie à bord (en anglais « On Board Charger » ou OBC) 16, configuré pour être alimenté depuis le réseau électrique R afin de permettre la charge des batteries 12 et 14 susmentionnées.
En outre, et conformément à l'invention, le véhicule comporte des connecteurs électriques 18 destinés à être connectés à des connecteurs électriques 22 d'un dispositif de charge 20 extérieur au véhicule automobile 10, lui-même connecté au réseau électrique R.
Ainsi, les batteries sont chargées depuis les connecteurs électriques 18, plutôt que par le chargeur à bord 16, directement ou seulement par l'intermédiaire du convertisseur DC/DC 25. Dans une variante de réalisation, le véhicule automobile est dépourvu de chargeur à bord.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de charge 20 comporte des connecteurs électriques 22 configurés pour être escamotés dans le sol lorsque le dispositif de charge 20 n'est pas utilisé et être sortis du sol pour être mis en contact avec les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile 10 à charger. Les connecteurs électriques du dispositif de charge sont dans l'exemple décrit disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le sol. Le système de rétractation permet leur déplacement vers le haut, afin de les amener en contact avec les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile 10. Dans l'exemple décrit, les connecteurs électriques du dispositif de charge sont disposés sur ressort, comme illustré à la figure 4. En outre, ils sont montés sur une base mobile en translation verticale, afin de permettre leur rétractation après la charge. Ils ont une surface striée.
Le déclenchement du déplacement des connecteurs électriques du dispositif de charge peut avoir lieu par commande filaire ou sans fil, lorsque le véhicule automobile 10 est correctement positionné par rapport au dispositif de charge 20. Les connecteurs électriques du dispositif de charge sont alors déplacés entre une position hors charge et une position de charge.
Les connecteurs électriques du dispositif de charge, hors position de charge, sont escamotés dans le sol, et ne dépassent pas du sol, ou dépassent du sol d'une hauteur inférieure à 10 cm, mieux inférieure à 5 cm, encore mieux inférieure à 2 cm.
Les connecteurs électriques du dispositif de charge, en position de charge, dépassent du sol d'une hauteur comprise entre 1 cm et 70 cm, voire entre 5 cm et 60 cm, mieux entre 10 cm et 50 cm. Ils peuvent par exemple dépasser du sol d'une hauteur d'environ 30 à 50 cm.
Afin de permettre une connexion aisée, les connecteurs électriques 18 et 22 ont une taille relativement grande. Les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge peuvent avoir une plus grande dimension transversale comprise entre 5 et 40 cm, mieux entre 5 et 20 cm, voire entre 5 et 10 cm.
Les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile peuvent avoir une plus grande dimension transversale comprise entre 5 et 40 cm, mieux entre 5 et 20 cm, voire entre 5 et 10 cm. Ils peuvent avoir la forme d'une plaque disposée sur le véhicule.
Les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile peuvent être équipés d'un dispositif de protection et/ou de nettoyage, afin de permettre leur protection pendant le roulage du véhicule, comportant par exemple un ou plusieurs volets de protection amovible sur le véhicule, qui sont escamotés lors de la charge.
Par ailleurs, le dispositif de charge comporte un dispositif de positionnement 30 fixé au sol pour permettre le positionnement du véhicule automobile en position de charge.
Le dispositif de charge peut comporter un convertisseur AC/DC.
Dans l'exemple décrit, la tension de charge est de 48 V.
La charge des batteries du véhicule automobile 10 se déroule de la manière suivante, comme illustré à la figure 3.
Dans une première étape 110, on positionne le véhicule automobile 10 par rapport au dispositif de charge 20, le dispositif de charge étant au moins partiellement escamoté dans le sol, voire entièrement.
Le positionnement du véhicule automobile peut être effectué au moyen d'un dispositif de positionnement 30 fixé au sol. Le dispositif de positionnement 30 peut comporter des cales 140 fixées au sol permettant le positionnement relatif des roues du véhicule automobile par rapport au dispositif de charge, comme illustré à la figure 5a, ou en variante des moyens de positionnement automatique par rapport à des repères 150 fixés au sol, comme illustré à la figure 5b.
Les connecteurs électriques du dispositif de charge sont configurés pour permettre leur sortie du sol lorsque le véhicule automobile est bien positionné par rapport au dispositif de charge 20, notamment lorsque le véhicule automobile est en place par rapport au dispositif de positionnement 30 fixé au sol.
Dans une deuxième étape 120, on déplace vers le haut les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge 20 afin de les amener en contact avec les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile 10.
Enfin, dans une troisième étape 130, on établit la connexion entre les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge et les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile 10. Cette connexion intervient au terme de la course ascendante des connecteurs électriques 22 du dispositif de charge 20.
Durant la charge, la batterie 12 V 12 est alimenté par l'intermédiaire du convertisseur DC/DC 25, et la batterie 48 V 14 directement.
Une fois que la charge est terminée, les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge 20 sont rétractés vers le bas jusqu'à leur escamotage au moins partiel, voir complet, dans le sol.
Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, le véhicule automobile 10 comporte des connecteurs électriques 18 configurés pour être escamotés dans le véhicule lorsque le dispositif de charge 20 n'est pas utilisé et être sortis du véhicule pour être mis en contact avec les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge 20 lorsque celui-ci est utilisé. Les connecteurs électriques du véhicule automobile 10 sont dans l'exemple décrit disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le véhicule. Le système de rétractation permet leur déplacement vers le bas, afin de les amener en contact avec les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge 20. Dans l'exemple décrit, les connecteurs électriques du véhicule automobile 10 sont disposés sur ressort, comme illustré à la figure 4. En outre, ils sont montés sur une base mobile en translation verticale, afin de permettre leur rétractation après la charge. Ils ont une surface striée. Le déclenchement du déplacement des connecteurs électriques du véhicule automobile 10 peut avoir lieu par commande filaire ou sans fil, lorsque le véhicule automobile 10 est correctement positionné par rapport au dispositif de charge 20.
Les connecteurs électriques du véhicule automobile 10 sont alors déplacés entre une position hors charge et une position de charge.
Les connecteurs électriques véhicule automobile 10, hors position de charge, sont escamotés dans le véhicule automobile 10, et ne dépassent pas du véhicule automobile 10, ou dépassent du véhicule automobile 10 d'une hauteur inférieure à 10 cm, mieux inférieure à 5 cm, encore mieux inférieure à 2 cm.
Les connecteurs électriques du véhicule automobile 10, en position de charge, dépassent du véhicule automobile 10 d'une hauteur comprise entre 1 cm et 70 cm, voire entre 5 cm et 60 cm, mieux entre 10 cm et 50 cm. Ils peuvent par exemple dépasser du véhicule automobile 10 d'une hauteur d'environ 30 à 50 cm.
Afin de permettre une connexion aisée, les connecteurs électriques 18 et 22 ont une taille relativement grande. Les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge peuvent avoir une plus grande dimension transversale comprise entre 5 et 40 cm, mieux entre 5 et 20 cm, voire entre 5 et 10 cm. Ils peuvent avoir la forme d'une plaque.
Les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile peuvent avoir une plus grande dimension transversale comprise entre 5 et 40 cm, mieux entre 5 et 20 cm, voire entre 5 et 10 cm.
Les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile peuvent être équipés d'un dispositif de protection et/ou de nettoyage, afin de permettre leur protection pendant le roulage du véhicule, comportant par exemple un ou plusieurs volets de protection amovible sur le véhicule, qui sont escamotés lors de la charge.
Par ailleurs, le dispositif de charge comporte un dispositif de positionnement
30 fixé au sol pour permettre le positionnement du véhicule automobile en position de charge.
Le dispositif de charge peut comporter un convertisseur AC/DC.
Dans l'exemple décrit, la tension de charge est de 48 V.
La charge des batteries du véhicule automobile 10 se déroule de la manière suivante, comme illustré à la figure 6. Dans une première étape 210, on positionne le véhicule automobile 10 par rapport au dispositif de charge 20.
Le positionnement du véhicule automobile peut être effectué au moyen d'un dispositif de positionnement 30 fixé au sol. Le dispositif de positionnement 30 peut comporter des cales 140 fixées au sol permettant le positionnement relatif des roues du véhicule automobile par rapport au dispositif de charge, comme illustré à la figure 5a, ou en variante des moyens de positionnement automatique par rapport à des repères 150 fixés au sol, comme illustré à la figure 5b.
Les connecteurs électriques du véhicule automobile sont configurés pour permettre leur sortie du sol lorsque le véhicule automobile est bien positionné par rapport au dispositif de charge 20, notamment lorsque le véhicule automobile est en place par rapport au dispositif de positionnement 30 fixé au sol.
Dans une deuxième étape 220, on déplace vers le bas les connecteurs électriques 22 du véhicule automobile 10 afin de les amener en contact avec les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge 20.
Enfin, dans une troisième étape 230, on établit la connexion entre les connecteurs électriques 22 du dispositif de charge et les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile 10. Cette connexion intervient au terme de la course descendante des connecteurs électriques 18 du véhicule automobile 10.
Durant la charge, la batterie 12 V 12 est alimenté par l'intermédiaire du convertisseur DC/DC 25, et la batterie 48 V 14 directement.
Une fois que la charge est terminée, les connecteurs électriques 18 du véhicule automobile 10 sont rétractés vers le haut jusqu'à leur escamotage au moins partiel, voir complet, dans le véhicule automobile 10.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Au contraire, d'autres réalisations du procédé de connexion d'un véhicule automobile à un dispositif de charge conforme à l'invention sont également possibles sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de connexion d'un véhicule automobile à un dispositif de charge, comportant les étapes suivantes :
a) positionner (110, 210) le véhicule automobile (10) par rapport au dispositif de charge (20),
b) déplacer (120), notamment vers le haut, des connecteurs électriques (22) du dispositif de charge afin de les amener en contact avec des connecteurs électriques (18) du véhicule automobile, et/ou déplacer (220), notamment vers le bas, des connecteurs électriques (18) du véhicule automobile afin de les amener en contact avec des connecteurs électriques (22) du dispositif de charge,
c) établir (130,230) la connexion entre les connecteurs électriques (22) du dispositif de charge et les connecteurs électriques (18) du véhicule automobile.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les connecteurs électriques du dispositif de charge sont au moins partiellement escamotés dans le sol et dans lequel les connecteurs électriques (22) du dispositif de charge sont disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le sol, et optionnellement dans lequel les connecteurs électriques (22) du dispositif de charge, hors position de charge, sont escamotés dans le sol, et ne dépassent pas du sol, ou dépassent du sol d'une hauteur inférieure à 10 cm, mieux inférieure à 5 cm, voire inférieure à 2 cm.
3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les connecteurs électriques (22) du dispositif de charge, en position de charge, dépassent du sol d'une hauteur comprise entre 1 cm et 70 cm, voire entre 5 cm et 60 cm, mieux entre 10 cm et 50 cm.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les connecteurs électriques (18) du véhicule automobile sont au moins partiellement escamotés dans le véhicule et dans lequel les connecteurs électriques (18) du véhicule automobile sont disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le véhicule, et optionnellement dans lequel les connecteurs électriques (18) du véhicule automobile, hors position de charge, sont escamotés dans le véhicule, et ne dépassent pas du véhicule, ou dépassent du véhicule d'une hauteur inférieure à 10 cm, mieux inférieure à 5 cm, voire inférieure à 2 cm.
5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les connecteurs électriques (18) du véhicule automobile, en position de charge, dépassent du véhicule d'une hauteur comprise entre 1 cm et 70 cm, voire entre 5 cm et 60 cm, mieux entre 10 cm et 50 cm.
6. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel les connecteurs électriques (22) du dispositif de charge et/ou les connecteurs électriques (18) du véhicule automobile sont disposés sur ressort.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les connecteurs électriques (18) du dispositif de charge ont une plus grande dimension transversale comprise entre 5 et 40 cm, mieux entre 5 et 20 cm, voire entre 5 et 10 cm et/ou les connecteurs électriques (18) du véhicule automobile ont une plus grande dimension transversale comprise entre 1 et 70 cm, mieux entre 5 et 60 cm, voire entre 10 et 50 cm.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le positionnement du véhicule automobile est effectué au moyen d'un dispositif de positionnement (30) fixé au sol.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de charge (20) est extérieur au véhicule automobile (10) à charger.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tension de charge est inférieure à 60 V, mieux inférieure ou égale à 48 V.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant l'étape selon laquelle on utilise des connecteurs électriques du dispositif de charge et/ou les connecteurs électriques du véhicule automobile sont dépourvus de protection électrique visant à empêcher un contact direct entre ces connecteurs et un utilisateur du véhicule automobile ou du dispositif de charge.
12. Dispositif de charge (20) de batterie automobile pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant des connecteurs électriques (22) du dispositif de charge configurés pour être au moins partiellement escamotés dans le sol lorsque le dispositif de charge n'est pas utilisé et pour être mis en contact avec les connecteurs électriques (18) d'un véhicule automobile (10) à charger.
13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel les connecteurs électriques du dispositif de charge sont disposés sur un système de rétractation configuré pour permettre leur sortie ou leur escamotage dans le sol.
14. Dispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, comportant un dispositif de positionnement (30) fixé au sol pour permettre le positionnement du véhicule automobile.
15. Dispositif selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel les connecteurs électriques du dispositif de charge sont dépourvus de protection électrique visant à empêcher un contact direct entre ces connecteurs et un utilisateur du véhicule automobile ou du dispositif de charge.
16. Véhicule automobile comportant des connecteurs électriques (18) configurés pour être mis en contact avec des connecteurs électriques (22) d'un dispositif de charge selon l'une des revendications 13 à 15.
17. Véhicule automobile selon la revendication précédente dans lequel les connecteurs électriques du véhicule sont dépourvus de protection électrique visant à empêcher un contact direct entre ces connecteurs et un utilisateur du véhicule automobile ou du dispositif de charge.
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