Brevet FR2428537A1 — publié le 19800111

On sait que l'exploitation des véhicules électriques à alimentation autonome est à l'heure actuelle limitée par suite du poids des batteries d'accumulateurs eu égard à l'énergie contenue. La faible quantité d'énergie réduit le rayon d'action et la recharge des batteries épuisées exige un temps considérable, de telle sorte que si l'on désirait faire fonctionner un véhicule à traction électrique de façon continue, par exemple pour le transport régulier des voyageurs sur un parcours urbain, il serait nécessaire de prévoir la substitution des batteries déchargées par des batteries chargées. Or une telle substitution soulève des difficultés pratiquement insurmontables avec les batteries classiques. En effet cette opération implique des manipulations inacceptables puisqu'il faudrait procéder à la déconnexion de toutes les batteries du véhicule, à leur démontage, à la mise en place des nouvelles et au branchement de ces dernières ; le laps de temps nécessaire à un tel travail serait considérable. Certes on pourrait songer à regrouper toutes les batteries du véhicule a l'intérieur d'un support commun pourvu de moyens centralisés de connexion, mais on se heurterait alors a un problème de poids qui exigerait pour sa solution des engins de levage et de manutention très importants. En vue de remédier aux inconvénients précités, la présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation autonome qui après épuisement de l'énergie contenue est susceptible d'être remplacé, en un laps de temps très court et sans nécessiter aucun moyen mécanique complexe, par un nouveau à -l'état chargé propre à assurer l'alimentation correcte du véhicule. Le dispositif suivant l'invention est remarquable en ce qu'il comprend d'une part au moins une batterie d'accumulateurs dont les bornes de connexion sont reliées à deux organes de branchement orientés parallèlement l'un a l'autre, et d'autre part un berceausupport pourvu de deux glissières conductrices propres à coopérer a coulissement avec les organes précités. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 illustre schématiquement -l'agencement d'un dispositif suivant l'invention. Fig. 2 est une coupe transversale de détail de l'une des glissières du berceau-support. Fig. 3 est une vue en perspective correspondant à une va riante de mise en oeuvre. Fig. 4 représente le schéma des installations prévues aux stations pour l'échange des dispositifs d'alimentation. Le dispositif illustré en fig. 1 et 2 comprend en premier lieu un berceau-support 1 formé par deux glissières parallèles 2, chacune desdites glissières étant constituée dans l'exemple de réalisation considéré par un profilé en forme de C. Les deux profilés ou glissières 2 s'ouvrent en vis-à-vis et leur aile horizontale inférieure est équipée d'un élément de prise de courant 3 dont la face supérieure présente un profil transversal en forme de V ouvert en direction du bas. Au-dessus de cet élément 3 il est prévu une mâchoire 4 articulée en 5 à la partie verticale de chaque glissière 2 et attelée a l'organe mobile d'un vérin pneumatique 6. Le dispositif suivant l'invention comprend également des batteries d'accumulateurs du genre de celle représentée en -7. Comme montré la partie supérieure du corps isolant de chaque batterie 7 comporte deux ailes latérales 7a prévues débordantes et chacune des deux bornes de connexion est formée par une barre longitudinale 8 rapportée contre la face inférieure de l'une ou de l'autre desdites ailes 7a. Ces barres 8, réalisées en un métal a haute conductibilité, présentent en section transversale un profil en V ouvert en direction du bas, ledit profil étant complémentaire de celui des éléments de prise de courant 3. On comprend que lorsque les mâchoires 4 des glissières. 2 du berceau-support 1 sont à la position haute desserrée de fig. 1, les batteries 7 sont susceptibles d'entre mises en place entre lesdites glissières par simple coulissement. Les barres ou bornes 8 viennent ainsi porter contre les éléments 3 faisant office de collecteurs et il suffit de commander les deux vérins 6 a l'abaissement (fig. 2) pour assurer le blocage des batteries 7 qui ne peuvent dès lors ni se déplacer longitudinalement, ni se soulever intempestivement.En dehors meme de l'effort d'application exercée par ces mâchoires 4, on conçoit que le poids des batteries 7, suspendues entre les glissières 2, tend à assurer un contact parfait entre les pièces de branchement 8 et 3, de telle sorte que les éléments 3 peuvent opérer dans de très bonnes conditions l'alimentation d'un moteur électrique ; on notera par ailleurs que l'effet de friction qui intervient entre les pièces précitées lors du coulissement des batteries 7 réalise l'auto-nettoyage desdites pièces et évite en conséquence la formation de couches oxydées nuisibles au contact. Le dispositif qui vient d'être décrit suppose des batteries 7 de construction spéciale. Afin d'éliminer cet inconvénient on peut avoir recours à des cadres-supports du genre de celui représenté en 9 en fig. -3. Un tel cadre comporte un panier 10 conformé de façon à recevoir une batterie d'accumulateurs de type classique dont les bornes usuelles sont réunies par des câbles de connexion 11 à des barres inférieures 12 présentant un profil identique a celui des barres 8 de fig. 1 et 2, lesdites barres étant bien entendu convenablement isolées l'une de l'autre. Dans ces conditions chaque cadresupport 9 équipé de sa batterie classique est susceptible de coopérer avec les glissières du berceau, de la mssme manière que les batteries spéciales 7. Fig. 4 illustre schEmatiquement-l'agencement-d'une installation pour la mise en oeuvre d'un dispositif -d'alimentation autonome. Le berceau 1 est fixé transversalement sur le véhicule ; les éléments ou collecteurs 3 sont reliés au moteur de ce véhicule de manière à ce que celui-ci soit alimenté par les batteries 7 ou 9 suspendues audit berceau. On notera que la connexion de ces batteries est assurée quelle que soit leur position longitudinale sur les glissiè- res 2 du berceau précité. Lorsque le véhicule A, qu'on peut supposer être constitué par un autobus pour les transports en commun sur des parcours déterminés, arrive a une station d'échange telle que celle indiquée en 13, les ouvertures latérales du compartiment formant logement pour le dispositif suivant -l'invention se trouvent disposées en alignement avec un berceau-support 14 équipé de batteries 7 ou 9 chargées, de telle sorte qu'il suffit de pousser, par exemple a l'aide d'un vérin télescopique 15, les batteries de ce berceau-support pour qu'elles prennent la place de celles,- -ltétat déchargé, installées sur le véhicule A. Ces dernières sont expulsées en étant recueillies sur les glissières d'un berceau-support 16 aligné avec le berceau 14, et elles peuvent être rechargées alors que le véhicule A est libre de poursuivre son trajet. On notera a ce sujet que les éléments 3 des berceaux 14 et 16 peuvent etre utilisés pour la transmission du courant destiné a la recharge des batteries ou a leur maintien en charge. On conçoit finalement que l'échange des batteries nécessaires à la traction du véhicule A est susceptible d'être effectué en un laps de temps très court, ne nécessitant pas une immobilisation prolongée dudit véhicule. Le rayon d'action de ce dernier peut étre ainsi facilement étendu. Il va de soi que le profil transversal en forme de V des élé- ments collecteurs 3 et des barres 8 peut être inversé. De plus, bien qu'il semble particulièrement avantageux de prévoir les barres 8 au niveau d'ailes latérales 7a en saillie, cette disposition n'a toutefois rien d'obligatoire. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I i A A r o N S 1. Dispositif pour l'alimentation autonome des véhicules à traction électrique, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part au moins une batterie d'accumulateurs dont les bornes de connexion sont reliées à deux organes de branchement orientés parallèlement l'un à l'autre, et d'autre part un berceau-support pourvu de deux glissières conductrices propres à coopérer a coulissement avec les organes précités. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de branchement de chaque batterie sont constitués par des éléments collecteurs prévus contre la face inférieure d'ailes latérales en saillie solidaires du corps de la batterie considérée, de telle manière que celle-ci soit ainsi suspendue aux glissières du berceau-support. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les organes de branchement et les glissières conductrices présentent en section transversale un profil en forme de V. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caracterisé en ce que l'une au moins des glissières comporte une m choire articulée destinée, sous l'effet d'un vérin de commande, a venir prendre appui contre le corps de chaque batterie pour maintenir cette dernière à l'encontre de tout soulèvement intempestif. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque batterie est portée par un cadre qui est pourvu des deux organes de branchement reliés aux bornes.