Brevet FR2196960A1 — publié le 19740322

La présente invention concerne une installation d'échange de batteries pour véhicule électrique alimenté par des batteries comme par exemple des remorques transportant des batteries de grandes dimensions, instalo lation comportant un espace de chargement et de stockage avec des surfaces de chargement mobiles, chaque surface pouvant entre amenée en position d'échange pour recevoir ou fournir une batterie au véhicule, On- connaît des installations de ce type dans lesquelles les batteries ainsi que les chariots à batterie se trouvent dans les véhicules alimentés par les batteries et ces ensembles sont embarqués, Ces ensembles peuvent être déplacés sur des rails entre le véhicule et l'emplacement de stockage et de chargement0 A cet effet cette installation comporte un ensemble de rails parallèles, et le véhicule vient au niveau correspondant de l'extrémité de ces rails de façon à permettre ltextraction ou l'introm duction des chariots à batterie et des batteries, sur les rails0 A 19autre extrémité de ces rails on a prévu des raccords électriques pour le chargement des batteries (brevet US 1 335 243)o Les éléments de rail parallèles sont reliés par des rails transversaux et, au point d'intersection, il est prévu des pièces courbes permettant le passage d'un rail à l'autre au niveau de l'intersection0 Ltencombrement d'une telle installation est très grand et l'échange d'une batterie est difficile et longe En outre, chaque batterie nécessite un chariot particulier0 I1 est en outre connu, pour accçlérer l'échange, d'avoir deux rampes de chargement distantes l'une de l'autre de façon que le véhicule alimenté par batterie vienne entre ces deux rampes0 Dans ce cas, on a des rails prévus à la fois sur le véhicule et sur les rampes0 Ces rails sont alignés lorsque le véhicule est amené entre les rampes et permettent ainsi la sortie de la batterie vide équipée de galets, hors du véhicule pour venir sur une rampe ainsi que l'introduction simultanée de la batterie chargée, dans le véhiculeS à l'aide de la rampe opposée Le mouvement horizontal des batteries entre le véhicule et les rampes se fait à l'aide d'un dispositif de déplacement comportant une crémaillère qui coopère avec m pignon commandé par une manivelle, ce pignon étant prévu s-lr un chariot mobile sur la rampe (brevet US 1 764 355)0 L'échange proprement dit à l'aide de cette invention se fait de façon relativement rapides Toutefois cela suppose que le véhicule soit accessible des deux cotés, c'est-à-dire qu'il y ait des rampes des deux côtés du véhicule, Cela n'est pas avantageux dans le cas d'installations de grande dimension destinées à de multiples véhicules et de plus l'installation est onéreuses En outreS une telle installation d'échange n'est pas utilisable pendant toute la période d'échange d'une batterie, si bien qu'elle n'est accessible qu"à un seul véhicule à la fois, La présente invention a pour but de créer une installation d'échange de batterie du type indiqué ci-dessus > présentant une capacite de stockage aussi grande que possible pour un encombrement aussi faible que possible tout en permettant un remplacement rapide des batteries0 A cet effet l'invention concerne une installation du type indiqué clzdessus9 caractérisée en ce que chaque surface de chargement est équipée dsun dispositifpreneur commande par l'intermédiaire d'une crémaillère et assurant le déplacement horizontal de la batterie par rapport au véhicule et lorsque la surface de chargement se trouve en position échange, la crémaillère est alignée avec une crémaillère analogue9 prévue sur le côté opposé de la surface de chargement et fixe en positions cette crémaillère fixe ayant une longueur suffisante pour recevoir le dispositif preneur en position de repos, permettant le déplacement des surfaces de chargement0 Gracie à l'inventionD on peut ainsi remplacer rapidement la ou les batteries d'un véhicule soit en accédant au véhicule par un cSté ou en accedant au véhicule des deux cotés Lorsqu'on effectue l'échange en accédant au véhicule par un cté, le véhicule est amené à l'installation où on le fixe solidairement, puis le dispositifpreneur saisit la batterie vide se trouvant dans le véhicule et l'extrait sur la surface de chargement vide alignée avec la surface-réceptrice de la batterie dans le véhicule Lorsque la batterie se trouve complètement sur la surface de chargement, le dispositifspreneur est déclenché,il se déplace sur la crémaillère de repos, directement alignée avec la crémailière de la surface de chargement, puis libère la surface de chargement avec la batterie vide, en la déplaçant9 par exemple dans la direction horizontaleS transversalement à la direction de translation0 Simultanement à cela, une autre surface de chargement portant une batterie chargée est amenée en position d'échangez pl à la fin de cette opérationS le dispositif preneur sort de sa position de repos et déplace vers l'avant la batterie chargée en se déplaçant sur la crémaillère de la surface de chargement alignée avec la crémaillère de repos, La batterie chargée est ainsi introduite dans le véhicule Une installation telle que décrite ci-dessus peut comporter plus de deux surfaces de chargement mais avec un seul dispositif-preneur ou dispositif d'échangez Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention5 les surfaces de chargement sont réparties suivant au moins deux étages variables en position9 verticalement et simultanément Dans une telle superposition de surfaces de chargement, on réduit ltencombrement de l'installation à un minimum Déjà dans le cas de trois surfaces de chargement superposées, séparées dtune hauteur légèrement supérieure à la hauteur des batteries, on peut stocker deux batteries chargée alors que la troisième surface de chargement sert à recevoir une batterie vide Dans le cas d'une durée de charge d'environ 2 heures, on peut alimenter régulièrement un véhicule chaque heure Le déplacement vertical présente l'avantage par rapport au déplacement horizontal, d'une part de necessiter moins de place et d'autre part, ce qui est un grand avantageS que les courses de déplacement sont plus faibles car les batteries de grande capacité ont en général une hauteur plus faible que ieur longueur ou leur largeur Un faible chemin à parcourir signifie également un temps de parcours plus réduit et ainsi un echange plus raphide0 La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d*un exemple de réalisation non limitatif représenté schématiquement dans les dessins annexes, dans lesquels - La figure 1 est une vue en élévation de côté d'une installation de changement de batterie, comportant trois surfaces de chargement superposées, - La figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1, - La figure 3 est une coupe à échelle agrandie selon la ligne III-III de la figure 1 En dessous d'une surface de roulement 5, on a prévu quatre montants 7 au niveau des surfaces latérales 6 d'une fosse et chaque montant 7 reçoit en rotation une broche verticale 8 songée dans un boîtier 9o Les broches 8 peuvent etre entraînées en rotation par un moteur électrique li égaiement logé dans la fosse sur une console 10 Le moteur 11 est relié aux broches 8 par des arbres-moteurs 12 et des renvois d'angle 13 ainsi que par des entraînements à vis non représentéss Logés dans les boîtiers 9.Chaque broche porte un écrou libre 15 qui se déplace verticalement L'extrémité supérieure des broches est logée dans des paliers 14 qui sont fixés au côté d'un boîtier non décrit en détail et qui entourent le poste Un chassies de soulèvement 16 à trois étagez est fixé sur les. écrous 15. Ce cassis 16 présente des surfaces de chargement 17 18 et 19, chaque surface recevant une batterie 20. Chacune de ces surfaces de chargement est formée par le côté supérieur d'un châssis 21 extérieur, composé de profilés en U et dont le centre est occupé par des rails de guidage 22 également en forme de U.Entre les rails 22, il est prévu une cré maillère 23 représentée par une ligne en tiretés à la figure 1 Les chassis 21 sont relié entre eux par des entretoises verticales 244 Sur le côté gauche des figures 1 et 2 > on a représente une remorque 27, verrouillée à l'aide d'un verrou 26 sur le poste de chargement au niveau d'une surface de chargement 28 pour une batterie0 En déplaçant les broches Sj on peut amener chacune des surfaces de chargement 17 > 18, 19 au niveau voulu Sur le côté oppose des surfaces de chargement. par rapport à la remorque 279 et à hauteur de la surface de chargement 28, il est prévu un rail de guidage 29 prolongeant les rails de guidage 22 se trouvant à ce niveau Ces rails de guidage 29 comportent entre eux un élément de crer.ilère 30 et servent de rails de repos, Les rails de guidage 22, 29 servent à guider le dispositif-preneur 31 réalisé en forme de chariot et qui est porté et guidé par des galets 32 dans la chambre intérieure en forme de U des rails de guidage 229 29. Pour déplacer le dispositif-preneur, on utilise un moteur électrique 33 fixé sur ce dispositif, Le moteur coopère avec un renvoi 34 sur le pignon 35 qui engrène avec les crémaillères 23, 30. A la figure 1 > le dispositifpreneur 31 est au repos alors qu'a la figure 2, ce dispositif n'a pas été représenté pour rendre ia figure plus claire Le dispositif-preneur 31 porte à son extrémité avant un organe-preneur 36, en saillie qui vient s'-accroeher dans une cavité correspondante non représentéej prévue dans chaque batterie0 On peut ainsi tirer la batterie de a remorque 27 et l'amener sur la surface de chargement libre qui est en position de déplacement ou encore-pousser une batterie chargées dans le véhicule pour l'enlever de la surface de chargement Le déplacement de l'organe-preneur en position de verrouillage et inversement-ne sera pas décrit ici. Il se fait auto matiquement. Les diverses surfaces de chargement sont également munies de contacts non représentés et qui servent à charger les batteries L'installation d'échange est logée dans un carter non représenté en détail, la figure 1 représentant uniquement le contour extérieur 37 de ce carter. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et reprsenté, à partir duquel on pourra prevoir d'autres formes et d'autres modes de réalisations sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Installation échange de batteries pour véhicule électrique alimenté par des batteries comme par exemple des remorques d'autobus transportant des batteries de grandes dimensions, installation comportant un espace de chargement et de stockage avec des surfaces de chargement mobiles chaque surface pouvant Btre amenée en position d'échange pour recevoir ou fournir une batterie au véhicule installation caractérisée en ce que chaque surface de chargement est équipée d'un dispositif-preneur commandé par jl'intermédiaire d'une crémaillère et assurant le dépla- cement horizontal de la batterie par rapport au véhicule et lorsque la surface de chargement se trouve en position d'échange, la crémaillère est alignée avec une crémaillère analogue, prévue sur le cEté opposé de la surface de chargement et fixe en position cette crémaillère fixe ayant une longueur suffisante pour recevoir le dispositif-preneur en position de repos permettant le déplacement des surfaces de chargement0 20) Installation d'échange de batterie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces de chargement sont réparties suivant au moins deux étages réglables verticalement et simultanément0 30) Installatlon d'échange de batterie selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif-preneur est guidé et est supporté par des galets sur des rails0