Brevet FR2336272A1 — publié le 19770722

La présente invention concerne un dispositif de transport de surface par véhicules à moteur électrique de traction alimenté par une batterie d' accumu- lateurs, avec stations darrêt relativement rapprochées. On sait que l'on n a pu jusqu'ici développer les réseaux de transport en commun de surface à véhicules électriques alimentés en énergie par une batterie d'accumulateurs, en raison de la faible autonomie, inférieure à 100 Km, de la lenteur de ia recharge et du petit nombre de cycles charge-décharge supporté par les batteries classiques d'accumulateurs du plonb (de l'ordre de 500 à 1000, correspondant à un kilométrage d'au plus 100.000 Nom). L'emploi de batteries d'un autre type était considéré comme trop coûteux, et ne permettant d'ameliorer l'autonomie du véhicule et le nombre de cycles charge-decharge de la batterie que dans une faible mesure. L'invention a pour but de procurer un dispositif de transport de surface de ce genre, dans lequel les véhicules possèdent une autonomie beaucoup plus imoor- tante, ne nécessitent plus de déchargement des batteries pour leur recharge, et les batteries ont une longévité bien plus élevée, correspondant à un kilométrage de l'ordre du million de kilomètres. Elle a également pour but à'obtenir ces résultats avec des véhicules munis de batteries beaucoup moins lourdes, permettant d'augmenter notablement leur charge utile. Le dispositif de transport selon l'invention est caracterisé par la conbinaison des caractéristiques suivantes - Les accumulateurs sont du type à recharge très rapide, et susceptibles de supporter un très grand nombre de cycles de décharge et de recharge > par exemple des accumulateurs cadmium-nickel. - la capacité totale d'une batterie est telle que la consommation d'énergie nécessitée par le trajet du vehicule d'une station à une autre ne constitue qu'une faible fraction de l'énergie emmagasinée dans ladite batterie. - il est disposé aux stations d'arrêt des bornes de recharge des batteries - les véhicules sont munis de moyens de connection avec les bornes de recharge dès qu'ils arrivent à proximité de celles-ci. Le dispositif selon l'invention comporte en outre de préférence au moins l'une des particularités suivantes - les bornes de recharge sont alimentées par une ligne en courant continu reliée au réseau par un transformateur et un redresseur uniques disposés en un point du trajet des véhicules. - la puissance de la ligne d'alimentation ne constitue qu'une fraction de celle nécessaire pour permettre la recharge simultanée de tous les véhicules, et il est adjoint à la ligne d'alimentation une ligne de signalisation permettant d'avertir un poste central de contrôle de l'arrivée d'un vehicule déterminée/des bornes de recharge déterminées, et permettant au poste central de contrôle d'autoriser ou d'interdire la recharge des batteries du véhicule suivant le nombre d'autres véhicules en cours de recharge au même moment. - les véhicules sont également munis de moyens d'alimentation directe de leurs moteurs de traction à partir des bornes de recharge pendant le démarrage au départ de la station correspondante. - les véhicules sont également munis de moyens d'alimentation ou de recharge directes de leurs circuits auxiliaires à partir des bornes de recharge pendant leur liaison avec ceux-ci. - chaque paire de bornes de recharge est reliée à une courte ligne électrique sur caténaire s'étendant de part et d'autre de la station, et les véhicules sont munis d'au moins un pantographe. - chaque véhicule est muni d'au moins un pantographe à son avant et au moins un autre pantographe à son arrière. Lorsque les véhicules sont munis de moyens d'alimentation directe de leurs moteurs de traction à partir des bornes de recharge au départ de la station correspondante, la longévité des batteries est encore accrue, du fait que l'énergie d'accélération au départ constitue une fraction importante de la consommation totale d'énergie, et il est inutile de limiter l'accélération au démarrage, puisqu'elle est sans effet sur le degré de charge de la batterie. Par ailleurs, lorsqu'il est adjoint à la ligne d'alimentation des bornes de recharge des stations une ligne de signalisation, on peut réduire la puissance de la ligne d'alimentation, en n'autorisant la recharge de la batterie d'un véhicule que lorsque le ligne n'alimente pas déjà un nombre déterminé d'autres véhicules. Si par exemple il circule 10 véhicules sur une ligne, on peut diviser par 2 la puissance de la ligne d'alimentation, en donnant comme consigne au poste central de contrôle de n' autoriser la recharge d'un véhicule que lorsqu'il ne se trouve pas déjà 5 autres véhicules en cours de recharge. Ceci est sans importance pour le véhicule en cause, étant donné le très faible degré de décharge de sa batterie et la grande probabilité qu'elle pourra se recharger aux bornes de recharge de la station suivante. On peut aussi régulariser le trafic, en accordant une priorité de recharge à un véhicule en retard par rapport à son horaire. I1 est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, une station d'arrêt d'une ligne de transports en commun selon l'invention, avec bornes de recharge alimentées par un câble suivant l'itinéraire de la ligne. La figure I représente très schématiquement une telle station en plan, avec un véhicule en cours d'arrivée à la station. La figure 2 représente la station en coupe par l'axe A A' de la figure 1. Dans la figure 1, le véhicule 1 est muni à son avant de pantographes 2 et 3, et à son arrière de pantographes 4 et 5. La station comporte deux câbles 6 et 7 relativement courts, de l'ordre de 7 à 8 mètres, supports par des caténaires non représentés, et reliés le premier au cable général d'alimentation 8, l'autre à la terre 9. L'ensemble de la station est représenté en 10, et la batterie de traction du véhicule, composée d'accumulateurs cadmium-nickel, en trait interrompu en 11. Le câble d'alimentation 8 est de préférence un câble à courant continu, alimenté en un point de la ligne, par exemple en tête de ligne, par le réseau général par l'intermédiaire d'un transformateur et d'un redresseur.Ce peut être aussi un câble à courant alternatif, mais dans ce cas il doit être prévu un transformateur et un redresseur, soit sur vehicule, soit à chaque station, ou bien encore un transformateur à chaque station et un redresseur sur chaque véhicule, La longueur de la station est d'environ 7 à 8 mètres, le véhicule s'arrêtant environ un mètre après le début de celle-ci, de façon à permettre son démarrage par alimentation directe du moteur de traction par l'énergie électrique amenée par le câble. Afin de réduire la puissance de la ligne d'alimentation électrique, il est adjoint au câble d'alimentation 8 un câble de signalisation reliant les différents vehicules à un poste central de contrôle de trafic, n'autorisant la recharge de la batterie d'un véhicule que si le nombre de véhicules en cours de recharge et de démarrage ne dépasse pas une limite donnée. Par exemple, pour une ligne comportant 10 véhicules en service simultané, la puissance peut etre réduite au niveau nécessaire pour la recharge et le démarrage de 5 véhicules au maximum, soit réduite de moitié, en prévoyant qu'il n'y aura jamais plus de 5 véhicules à la fois en charge et en démarrage. En arrivant Sous le caténaire, chaque véhicule envoie au poste central de contrôle un signal indiquant son identification et la station à laquelle il arrive.Si à ce moment-là moins de 5 autres véhicules sont en charge, comme indiqué par la mesure en tête de ligne de la puissance utilisée, le poste central envoie un signal en retour autorisant automatiquement la mise en charge puis le démarrage. S'il y a déjà 5 autres vehicule en charge, le signal n'est envoyé que lorsque la puissance utilisée a diminuée de 20 Z, les véhicules étant servis dans leur ordre d'arrivée en station. Le véhicule peut cependant en tout état de cause gagner par ses propres moyens la station suivante, l'énergie consommée par le trajet d'une station à l'autre étant faible, par exemple 3 Z en moyenne de l'énergie emmagasinée dans la batterie. Le système de liaison en station d'un véhicule avec le poste central de contrôle permet par ailleurs à ce poste de donner des ordres facilitant le trafic, par exemple la recharge en priorité d'un véhicule en retard sur son horaire ou au contraire l'arrêt d'un véhicule en fonction d'un incident en aval sur la ligne, l'interdiction d'accès des voyageurs au véhicule à une station donnée, etc... La figure 2 représente en coupe par l'axe A-A' de la figure 1 le véhicule et la station. On voit la batterie il reliée par ses bornes 12 et 13 aux pantographes d'alimentation 2, 3, à l'avant du véhicule, et le câble d'alimentation enterré 8 relié aux câbles aériens 6 et 7. Bien que le dispositif de transport qui a été décrit ci-dessus en détail paraisse préférable, on comprendra que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses éléments pouvant être remplacées par d'autres qui joueraient le mame rôle technique. En particulier, les câbles aeriens 6, 7 peuvent être plus courts s'ils servent seulement à recharger la batterie du véhicule à l'arrêt. Le cale d'alimentation 8 peut ne pas être enterré, mais aérien. L'alimentation du véhicule peut se faire par l'intermédiaire d'un sabot frottant contre un rail d'alimentation électrique, au lieu de pantographes. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de transport de surface à stations d'arrêt relativement rapprochées, par véhicules à moteur électrique de traction alimenté par une batterie d'accumulateurs du type à recharge très rapide, et susceptibles de supporter un très grand nombre de cycles de décharge et de recharge, ladite batterie ayant une capacité telle que la consommation d'énergie nécessitée par le trajet d'un véhicule d'une station à une autre ne constitue qu'une faible fraction de l'énergie enmmagasinée > et comportant aux stations d'arrêt des bornes de recharge des batteries, reliées à au moins une ligne d'alimentation, lesdits véhicules étant munis de moyens de connexion avec les bornes de recharge dès qutil arrivent à proximite de celles-ci, caractérisé en ce que la puissance d'une ligne d'alimentation ne constitue qu'une fraction de celle nécessaire pour la recharge simultanée de véhicules se trouvant aux bornes de recharge desservies par ladite ligne d'alimentation et en ce qu'il est adjoint à cette dernière une ligne de signalisation permettant d'avertir un poste de contrôle des stations desservies par ladite ligne d'alimentation de l'arrivée d'un véhicule déterminé à des bornes de recharge déterminées, et permettant au poste de contrôle d'autoriser ou d'interdire la recharge des batteries du véhicule suivant le nombre d'autres véhicules en cours de recharge au meme moment aux bornes des stations desservies par ladite ligne d'alimentation. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes de recharge sont alimentées par une ligne (8) à courant continu reliée au réseau par un transformateur et un redresseur uniques disposés en un point du trajet des véhicules. 3/ Dispositif selon les revendications i ou 2, caractérisé en ce que les véhicules sont également munis de moyens d'alimentation directe de leurs moteurs de traction à partir des bornes de recharge pendant le démarrage au départ de la station correspondante. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les véhicules sont également munis de moyens d'alimentation ou de recharge directes de leurs circuits auxiliaires à partir des bornes de recharge pendant leur liaison électrique avec ceux-ci. 5/ Dispositif selon l'une des revendications i à 4, caractérisé en ce que chaque paire de bornes de recharge est reliée à une courte ligne électrique (6, 7) sur caténaire s'étendant de part et d'autre de la station, et en ce que les véhicules sont munis d'au moins un pantographe (2, 3, 4, 5). 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque véhicule est muni d'au moins un pantographe (2, 3) à son avant et d'au moins un autre pantographe (4, 5) à son arrière.