Brevet FR2578076A1 — publié le 19860829

La présente invention concerne un dispositif de distribution d'énergie électrique à paiement automatique et de haute sécurité. La facturation de l'énergie électrique consommée par l'utilisateur nécessite l'installation d'un compteur chez l'abonné, puis généralement le relevé des consommations affichées par le compteur, enfin toute une organisation de facturation et d'encaissement. Ces contraintes ne permettent pas la mise à disposition en "libre-service" de l'énergie électrique payable directement et instantanément par le consommateur. Par ailleurs, le transfert des hautes tensions et/ou des fortes intensités présentent toujours des problèmes de sécurité aux niveaux des conducteurs électriques et de leurs connexions. Le dispositif se présente sous forme d'une borne compacte monobloc, sans partie mobile. Elle présente une surface ou zone de transfert, horizontale ou verticale où le récepteur du mobile vient se placer. Le dispositif suivant l'invention se comporte tel que présenté figure 1. - Les organes nécessaires au raccordement au réseau EDF (1), les organes de sécurité : fusibles disjoncteur, mise à la terre, etc, suivant les normes en vigueur, les organes nécessaires à l'alimentation des différents bloc sous-ensembles fonctionnels décrits ci-après. - Un sous-ensemble oscillateur (2) générant un signal à fréquence stable multiple de fréquence du réseau de distribution auquel est raccordée la borne, et synchronisé en fréquence par celui-ci. Le sous-ensemble oscillateur génère un signal sinusoïdal de fréquence fixe comprise entre 20 et 40 kHz. - Un sous-ensemble préamplificateur (3) à coéfficient d'amplification (gain) variable est intercalé entre l'oscillateur (2) et l'amplificateur de puissance (4). Ce préamplificateur a pour fonction de règler le niveau de puissance, délivré par l'amplificateur de puissance,au circuit de transfert (5). - A cet effet, le gain du préamplificateur est commandé par une tension élaborée par le sous-ensemble centrale de surveillance (6). L'amplificateur de puissance (4) est un amplificateur périodique, son circuit de charge est un circuit résonnant parallèle accordé sur la fréquence de l'oscillateur dont l'inductance, une bobine plate de 2 spires de cuivre d'un diamètre d'environ 50 centimètres, constitue le primaire d'un transformateur HF, le secondaire de celui-ci faisant partie du mobile, la mise en colncidence des deux parties de ce transformateur se faisant au niveau de la surface de transfert (5) de la borne. Le transfert d'énergie : le circuit de charge de l'amplificateur de puissance sera disposé contre la zone de transfert, de telle façon que la section de l'inductance le constituant soit immobilisée le long d'un plan fixe horizontal ou vertical prévu sur la borne pour recevoir en coincidence le plan de la section du circuit récepteur du mobile, de telle façon que les axes de ces deux inductances soient confondus et que la distance séparant ces inductances soit minimum. Le circuit récepteur du mobile (inductance accordée sur la fréquence de l'oscillateur de la borne) sera inclus dans un élément de la carrosserie du mobile (auto ou bateau) pouvant par articulation venir en coincidence satisfaisante avec la surface de transfert de la borne. La délivrance d'énergie est autorisée par l'application au sous-ensemble préamplificateur (3) d'une tension convenable. Cette tension est générée par l'ensemble centrale de surveillance (6). Cette tension appliquée au préamplificateur (3) permet également de moduler le niveau de puissance délivrée par l'amplificateur de puissance, l'absence de cette tension d'autorisation empêche la délivrance d'énergie ou l'arrente si celle-ci est en cours. Pour générer ce signal d'autorisation, le sous-ensemble centrale du surveillance (6) émet en permanence un signal récurent. Si le circuit récepteur du mobile est correctement positionné par rapport à la surface du transfert de la borne, si la coincidence des plans et des axes des deux inductances borne/mobile est satisfaisante, le train d'impulsion émis par le sous-ensemble centrale de surveillance lui est renvoyé avec le déphasage convenable. Ce déphasage est apporté par la centrale de contrôle du mobile (9), il traduit l'état de charge des batteries et par là permet ou interrompt la charge de celles-ci. Si pour une raison quelconque le positionnement relatif borne/mobile venait à se modifier, le cheminement du signal serait interrompu, interdisant la délivrance d'énergie par la borne. L'ensemble centrale de surveillance (6) reçoit d'autre part un signal de validation de fourniture d'énergie depuis l'ensemble de facturation. Ces deux signaux sont appliqués au préamplificateur (3) qui alimente l'amplificateur de puissance (4). L'ensemble de facturation reçoit et garde en permanence pendant la durée d'utilisation de la borne le titre de paiement de l'abonné (carte de crédit ou ticket informatisé). La valeur créditée initialement sur le titre de paiement est graduellement diminué de la valeur de l'énergie distribuée par la borne, au moyen d'un compteur d'énergie (8) associé à l'amplificateur de puissance et mesurant l'énergie effectivement délivrée par celui-ci. Lorsque le crédit devient nul, la centrale de facturation n'envoie plus de signal de validation à la centrale de surveillance, la borne ne délivre plus d'énergie et restitue le titre de paiement. REVENDICATIONS - 1. Borne compacte de distribution d'énergie électrique à facturation automatique, pour le renouvellement de la charge des accumulateurs électriques montés sur mobiles, caractérisée en ce qu'elle comporte Une zone de transfert d'énergie (5) constituée par la charge d'un amplificateur de puissance (4) lui-même alimenté au travers d'un préamplificateur à gain variable (3) par un oscillateur à fréquence fixe (2), un bloc de surveillance (6) modulant la puissance délivrée par l'amplificateur de puissance (4) par action sur le gain du préamplificateur (3). Un bloc de facturation automatique (7) associé à un compteur d'énergie (8). Ces deux ensembles sont raccordés au réseau EDF par le sous-ensemble (1) constitué des organes de raccordement et de sécurité habituels. - 2. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce que le transfert énergie de la borne au mobile se fait au travers d'une zone de transfert (5) par induction électro-magnétique. - 3. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce qu'elle comporte un sous-ensemble bloc de surveillance (6) qui commande et module l'énergie délivrée. - 4. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce que le bloc de surveillance (6) n'autorise la délivrance de l'énergie qu'à des récepteurs reconnus et correctement positionnés. - 5. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce que le bloc de surveillance (6) interrompt la délivrance de l'énergie lorsque le récepteur n'est plus correctement positionné. - 6. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce que le bloc sous-ensemble préamplificateur (3) module la puissance de l'énergie délivrée par la borne à partir des signaux élaborés par le sous-ensemble bloc de surveillance (6). - 7. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce que le compteur d'énergie (8) permet au sous-ensemble bloc de facturation (7) de défalquer du titre de paiement de l'utilisateur l'énergie délivrée au fur et à mesure de la mise à disposition de celle-ci. - 8. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce que le bloc sous-ensemble de surveillance (6) interrompt la délivrance de l'énergie lorsque le crédit du titre de paiement de l'utilisateur est épuisé. - 9. Borne compacte suivant la revendication (1) caractérisée en ce que le bloc sous-ensemble de surveillance (6) interrompt la délivrance d'énergie lorsque les batteries du mobile sont suffisamment rechargées.