Brevet FR2277694A1 — publié le 19760206

La présente invention due à la collaboration de Mrs Pierre BOUTHORS et Ancré MORAND concerne un dispositif d'alimentation en courant électrique de véhicules terrestres. L'alimentation en courant des véhicules å traction électrique non autonomes, nécessite au minimum deux liaisons avec les dispositifs porteurs de courant placés le long de la trajectoire et le véhicule lui-mssme. En effet, que l'alimentation du véhicule s'effectue en courant continu ou en courant alternatif, il faut au moins deux bornes au dipôle électrique pour l'alimenter. Les organes porteurs de courant utilisés actuellement sont formés de dispositifs linéaires métalliques disposés le long de la voie du véhicule tels que des fils, des câbles, des rails ou des plaques. Leur association par paire peut être de même nature notamment deux fils ou deux rails, ou bien de nature différente, par exemple un fil et un rail ou un cible et un rail. Dans le cas d'un véhicule sur rails, l'un des organes porteurs de courant est constitué par les rails, ce qui permet au deuxième organe porteur de courant d'être constitué trds simplement même au niveau des aiguillages ou des croisements car sa polarité est équivalente pour chacune des voies. Dans le cas d'un véhicule sur bandages pneumatiques, le rail porteur n'existant pas, il est donc nécessaire d'utiliser deux conducteurs distincts et il en résulte des difficultés aux aiguillages et aux croisements. La continuité de. ces organes porteurs de courant nécessite donc deux lignes d'alimentation distinctes le long de la voie du véhicule. Le dispositif suivant la présente invention permet de remédier à cet inconvénient en utilisant une seule ligne virtuelle pour alimenter le véhicule en courant électrique présentant deux polarités. Conformément å la présente invention l'organe porteur de courant comporte des segments conducteurs isolés entre eux et reliés à des polarités différentes. La présente invention s'applique aussi bien au cas d'un conducteur sectionné régulièrement et disposé au sol ou latéralement au véhicule qu'au cas dans lequel on utilise des cibles, du type caténaire par exemple, disposés en l'air au-dessus ou d coté du véhicule. Suivant une caractéristique de l'invention celle-ci s'applique notamment dans le cas de véhicules guidés dont la précision de trajectoire facilite la réalisation des organes capteurs de courant. Le moyen de guidage peut Qans certains cas d'application constituer en même temps le rail porteur de courant réalisé selon l'invention. Suivant une autre caractéristique de l'invention celleci s'applique également à des vehicules munis de perches de type trolleybus donnant ainsi un grand degrO de liberté au véhicule. Suivant une réalisation particulière de l'invention les deux organes capteurs sont disposés sur une seule perche ce qui constitue une amélioration sensible dans l'utilisation du trolleybus du point de vue esthétique et réalisation d'aiguillages. La présente invention est principalement destinée à l'alimentation de véhicules en courant continu, mais elle n'est pas limitée å cette utilisation et elle peut être utilisée avec un courant alternatif monophasé ou polyphasé Si on emploie un organe porteur de courant adéquat et le nombre d'organes capteurs correspondants. D'autres caractéristiques et avantages de irinvention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique du dispositif d'alimentation d'un véhicule suivant l'invention. La figure 2 est une vue en élévation d'un mode de réalise sation du dispositif d'alimentation du type caténaire. La figure 3 est une vue en plan d'un autre mode de réalisation pour l'alimentation par rail adjacent. ta figure 4 est une vue en élévation d'un mode de réalisation d'un moyen de captation du type perche de trolleybus. La figure 5 est une vue en élévation d'un moyen de captation sur une ligne caténaire torsadée. La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne Vl VI de la figure 5. La figure 7 est une vue en plan d'un mode de réalisation du dispositif d'alimentation d'un véhicule par rail latéral. Les figures Sa à Sc sont des vues schématiques montrant l'alimentation en courant d'un véhicule lorsque les capteurs sont reliés à un commutateur êlectronique. A la figure 1 on a représenté un organe porteur de courant 1 disposé le long de la trajectoire d'un véhicule 2 qui est relié audit organe porteur 1 par des capteurs de courant 3, 3a assurant l'alimentation en courant électrique de l'organe moteur du véhicule. Conformément à l'invention l'organe porteur de courant I comporte des segments conducteurs de courant 4, 4a et 5, 5a qui sont séparés entre eux par des zones isolantes 6, lesdits segments conducteurs 4, 4a étant reliés & une même polarité alors que lesdits segments 5, Sa sont reliés à une autre polarité dans le cas de l'alimentation d'un dipole en courant continu ou en courant alternatif monophasé. Dans le mode de réalisation de la figure i les segments conducteurs 4, 4a, 5, Sa sont égaux et sont reliés de façon paireimpaire. Les dimensions des moyens d'alimentation correspondant aux conditions de fonctionnement du véhicule doivent être prévues afin que la distance L entre les deux capteurs de courant 3, 3a soit supérieure à la longueur 1 d'un segment 4, 4a, 5, 5a et inférieure à la somme l'de la longueur du segment conducteur 4, 4a 5, Sa et de deux zones isolées contigues 6 audit segment. 1 ( L Par ailleurs la longueur e des capteurs 3, 3a doit autre inférieure a la longueur d d'une zone isolée 6 entre deux segments conducteurs. Pour l'alimentation correcte du véhicule et le passage des zones isolées 6 on utilise un moyen adéquat d'alimentation embarqué à bord du véhicule 2. A la figure 2 on a représenté un véhicule routier qui est alimenté par caténaire et qui comporte deux bras déformables 8, 8a portant des capteurs 9, 9a en contact avec une ligne porteuse de courant 10 constituée d'éléments conducteurs lOa, lOb séparés par des zones isolantes lOc. La ligne porteuse de courant 10 est utilisée en combinaison avec une ligne d'alimentation 11, lesdites lignes étant susupportée au moyen d'isolateurs 12, par des poteaux 13. La zone d'isolation entre deux segments conducteurs loua, lOb se situe au niveau des isolateurs 12. Par ailleurs un segment lOa de la ligne 10 est relié à un segment Ila de même polarité sur la ligne 11 au moyen d'organes de liaison 14 afin d'assurer la liaison entre les différents segments de même polarité. A la figure 3 on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif d'alimentation dans lequel un véhicule 15 est muni de capteurs 16, 16a qui sont en contact avec un rail 17 adjacent au sol et comportant des segments conducteurs 17a, 17b qui sont séparés par des zones isolantes 17c. Pour assurer l'alimentation respective des segments conducteurs 17a, 17k on utilise deux cibles d'alimentation 18, 19 sur lesquels lesdits segments sont branchés par des conducteurs de repiquage 20, 21. A la figure 4 on a représente un véhicule 22 du type trolleybus qui est munie de façon connue à sa partie supérieure d'une perche 23 sur laquelle est monté de façon articulée un bras 24 portant à ses deux extrémités des capteurs 25, 25a qui sont en contact avec une ligne porteuse de courant 26 comportant des segments conducteurs 26a, 26b séparés par des zones d'isolement 26c. Dans cette disposition on utilise des segments conducteurs 26a, 26b de faible longueur de manière à utiliser une seule perche 23 sur laquelle sont montés les capteurs 25, 25a de façon peu éloignée. Aux figures 5 et 6 on a représenté un autre mode de réalisation d'un organe porteur de courant pour deux capteurs 25, 25a dlun trolleybus. Dans ce cas l'organe porteur de courant est constitué d'un élément linéaire continu isolant 27 sur lequel sont disposés de façon torsadée des éléments linéaire continus conducteurs 28, 29 reliés de place en place à deux cibles 30, 31 par des conducteurs 32, lesdits câbles étant reliés à des polarités différentes. Ainsi qu'il est visible aux figures 5 et 6 le frotteur 33 des capteurs 25 et 25a est en contact avec les conducteurs 29 et 28 ce qui revient à l'utilisation de segments de polarités différentes, comme décrit ci-dessus. La figure 7 représente un mode de réalisation particulier dans lequel le véhicule 15 qui se déplace le long d'un rail 17 comportant des segments conducteurs 17a, 17b suivant l'invention, est muni de deux paires de capteurs 34, 34a et 35, 35a afin de supprimer l'inconvénient du passage sur les zones isolées 17c qui nécessite l'utilisation d'un générateur tampon embarqué sur le véhicule. En fait, il suffit qu'à tout instant il y ait deux capteurs en contact avec les deux polarités différentes notamment dans le cas du courant continu ou du courant alternatif monophasé. Les deux paires de capteurs 34, 34a et 35, 35a doivent etre positionnés correctement les uns par rapport aux autres, de telle sorte que lorsqu'une paire 34, 34a se trouve au niveau des zones isolées, c'est la seconde paire 35, 35a qui réalise la captation du courant et inversement. La distance d'entre deux capteurs adjacents doit autre supérieure ou au minimum égale à la longueur e de la zone isolée 1. La commutation d'une paire de capteurs 34, 34a à une autre paire de capteurs 35, 35a s'effectue au moyen d'un dispositif adéquat embarqué sur le véhicule. Aux figures 8a, 8e on a représenté un perfectionnement du dispositif précédent pour une alimentation en courant continu. En effet les quatre capteurs 34, 34a 35, 35a sont reliés dans ce cas à un commutateur électronique qui permet de modifier le branchement de la manière suivante. Lorsque les deux capteurs adjacents 34, 34a ou 35, 35a sont en contact respectivement avec le même segment porteur de courant 17a ou 17b (fig. 8a) (même polarité) ils sont reliés entre eux. Les conducteurs 36 et 37 auxquels sont reliés les capteurs 34, 34a et 35, 35a aboutissent à un dipôle électrique 38 monté sur le véhicule. Le véhicule se déplaçant dans le sens de la flêche F (fig. 8b) des que l'un des deux capteurs 34 ou 35 passe sur une zone isolée 17d, ou 17c le dispositif électronique détecte un saut de tension entre les deux capteurs 34, 34a ou 35, 35a et réalise la déconnexion des capteurs 34 ou 35. Dès que le capteur 34 ou 35 quitte la zone isolée 17d, 17c pour retrouver soit une polarité différente 17b, 17e (fig. 8c) si le véhicule continue dans le même sens de déplacement, soit la même polarité 17a, 17b qu'il vient de quitter si le véhicule change de sens de déplacement, ledit capteurs 34 ou 35 est relié alors respectivement avec le capteur 35a ou 34a semblable de l'autre couple adjacent ainsi qu'aux organes à alimenter et ce avec les polarités nécessaires. Lorsque les capteurs 34a et 35a se trouvent en regard d'une zone isolée 17d et 17c (fig. 8g) lesdits capteurs sont déconnectés alors que les capteurs 34 et 35 sont en contact respectivement avec les segments conducteurs 17e et 17b et qu'ils sont reliés de façon inversée au dipôle 38. Dès que les capteurs 34a et 35a abandonnent la zone isolée (fig. 8e) pour venir en contact avec les segments conducteurs 17e et 17b ils sont reliés respectivement à l'autre capteurs 34, 35. Ce dispositif de permutation-commutation réalisé par des moyens électroniques appropriés qui opèrent très rapidement assure à la fois l'élimination d'une source tampon au passage sur les zones isolées et le branchement sans rupture d'intensité sur les segments porteurs de courant de manière à ce que le dipôle électrique 38 à alimenter voit toujours les mêmes polarités affectées à ses bornes. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en courant électrique de véhicules terrestres au moyen d'un organe porteur de courant disposé le long de la trajectoire desdits véhicules caractérisé en ce que l'organe porteur de courant 1 comporte des segments conducteurs 4, 4a et 5, 5a isolés entre eux 6 et reliés à des polarités différentes. 2. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les segments conducteurs 4, 4a et 5, 5a de même polarité sont reliés entre eux de façon paireimpaire. 3. Dispositif d'alimentation suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce quelle véhicule 2 est muni d'au moins deux capteurs de courant 3, 3a en contact avec deux segments 5 et 4 conducteurs de polarité diffFrente. 4. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 3 caractérisé en ce-qu'au moins deux capteurs de courant 25, 25a sont montés sur un seul organe de liaison 24 avec le véhicule 2a lorsque les dimensions longitudinales des éléments conducteurs 26, 26a sont faibles. 5. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la distance entre les deux capteurs de courant 3, 3a est supérieure à la longueur d'un segment conducteur 4, 4a, 5, 5a et inférieur à la somme de la longueur d'un segment conducteur 4, 4a, 5, 5a et de deux zones isolées 6 continues audit segment. 6. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 5 caractérisé en ce que la longueur des capteurs 3, 3a est inférieure à la longueur d'une zone isolée 6 entre deux segments conducteurs. 7. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 1 caractérisé en ce que 1' organe porteur de courant est constitué par un élément linéaire continu isolant 27 sur lequel sont disposés de façon torsadée des éléments linéaires continus conducteurs 28, 29 reliés å des polarités différentes. 8. Dispositif d'alimentation suivant l'une quel conque des revendicatiow 1 d & 7 caractérisé en ce que le véhicu- le est muni d'une organe embarqué assurant l'alimentation du véhicule lors du passage sur les zones isolées. 9. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 8 caractérisé en ce que l'organe d'alimentation embarqué est un générateur tampon. 10. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le véhicule 15 est muni de plusieurs ensemble, de capteurs 34, 34a et 35, 35a. 11. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 10 caractérisé en ce que le véhicule est muni de plusieurs paires de capteurs de courant qui sont associés b un permutateur commutateur de courant.