Brevet FR2696984A1 — publié le 19940422

La présente invention a pour un procédé et un dispositif d'alimentation en courant électrique de véhicules au moyen d'un réseau de points individuels de contact au sol isolés les uns des autres, et qui pour pouvoir être chargés en courant doivent être activés par la présence du véhicule. Nous verrons au cours de la description qui va suivre, que ceci permet d'implanter en tel réseau en milieu urbain. Face à la conjugaison de difficultés sans cesse croissantes que connaissent les grandes métropoles, aussi bien en matière de pollution que de fluidité du trafic, l'électricité représente la solution en matière de circulation intra-urbaine la plus universellement reconnue... pour autant que les deux problèmes majeurs que pose l'alimentation de ces véhicules en électricité soient résolus : le poids aussi bien que l'encombrement des batteries, et leur autonomie aussi bien que le temps d'immobilisation du véhicule pendant leur chargement. Car en effet, malgré les très réels progrès qui ont été réalisés sur les batteries à Cadmium-Nickel ou sur les Piles à Combustible, de tels véhicules sont encore tributaires d'une faible autonomie, des poids et volumes des batteries encore très importants, et de temps de recharge de celles-ci trop longs pour ne pas constituer un ensemble de contraintes extrêmement limitatif. L'alimentation directe du véhicule par le sol et ce tout aussi bien en roulant qu'à l'arrêt, tant du moteur que de le ou des batteries relais, telle que prévoit la présente invention par une succession de plaques constituant autant de plots "activés" et alimentés individuellement au passage d'un véhicule par le réseau électrique encastré dans la chaussée comme en sont dotées la plupart des grandes métropoles remédie avantageusement à tous ces inconvénients, en apportant une réelle solution à ces contraintes c'est à dire en permettant une alimentation par le sol exempte de tout risque d'électrocution pour quelque usager que ce soit de la voie publique. En effet la présente invention permet que cette alimentation par le sol soit réalisée an l'absence totale de risque d'électrocution pour quiconque, et en particulier pour tous les usagers de le voie publique ; fusent-ils quadrupèdes. Et ce tout en conservant au véhicule ainsi alimenté, grâce à l'emploi de batteries utilisées en relais, beaucoup plus légères et beaucoup moins encombrantes que des batteries utilisées en continu, une liberté de mouvement dans le périmètre "ainsi étendu" de cette alimentation tout à fait analogue à celle des véhicules électriques à batterie ou à essence. Laquelle autonomie aura d'autant moins besoin d'être importante que l'ampleur de l'installation du présent dispositif sera généralisée. A la limite, si toute une ville était équipée du présent dispositif, une toute petite batterie suffirait pour permettre aux véhicules électriques de cette cité de se déplacer à l'intérieur de celle-ci avec infiniment moins de servitude d'autonomie que les actuels véhicules à essence! A titre d'exemple de fonctionnement du présent dispositif selon le procédé avec lequel il constitue la présente invention, et à titre d'exemple de réalisation non limitatif nous trouverons au cours de la description qui va suivre un véhicule qui s'alimente en courant au moyen de deux trains de trois cylindres remplissant les mêmes offices qu'un caténaire pour les locomotives électriques.Ceux-ci seront avantageusement placés le plus près possible du centre de la surface du véhicule recevront le courant par les plaques idividuelles dont nous avons parlé plus haut, une fois que le micro-courant envoyé par la voiture par le biais du dit rouleau eut activé, au besoin avec des moyens d'identification permettant une grande précision d'information, comme des ondes ultracourtes la charge de celle-ci, le "neutre" à l'avant et en premier, déclenchant "l'autorisation du "plus" en second et par le porte rouleau arrière du véhicule alimenté par le présent procédé.Il va de soi qu'un des intérêts de la présente invention réside dans la grande souplesse d'utilisation qu'il offre, liée à la grande fréquence des occasions de recharge de la batterie qu'il offre (donc consécutives à des décharges de courtes durées), et à limitation de l'utilisation de ces batteries à un temps partiel.. Une fois que le véhicule a parcouru la distance de la longueur du plot "plus", la batterie prend le relais conjointement dans la majorité de cas avec l'inertie du véhicule pour l'emmener jusqu'au plot suivant, sur lequel de nouveau elle va pouvoir se recharger, et ainsi de suite, tant que le véhicule roule sur le réseau d'alimentation électrique selon le présent procédé et dispositif. Mais à l'arrêt, la batterie seule est alimentée, que ce soit en stationnement à des endroits réservés en bordure de trottoir par exemple, ou aux arrêts obligatoires comme feux rouges, stops etc. Selon l'invention on fractionne l'élément distributeur d'électricité (les plaques sur lesquelles le véhicule viendra prendre le courant), et ce aussi bien pour ce qui est de la phase "moins" ou "neutre" que de la phase "plus", en petites surfaces séparées entre elles au moins par un isolant, (en ce qui concerne les plaques de même phase, parce que nous verrons plus loin que les plaques de signe opposé seront avantageusement distantes de la longueur du pas d'un homme, voire plus.) Chacune d'elles sera en tout cas équipée chacune d'au moins un dispositif interrupteur, actionné préférentiellement pour au moins l'un d'entre aux en sens unique, (branchement à caractère transitoire, par le passage du véhicule, de telle manière qu'en l'absence de véhicule en son aplomb, le circuit électrique d'alimentation de chaque plot ne puisse être inéluctablement qu'ouvert, c'est à dire privé de courant). Selon 1 invention, chaque plaque de contact "plus", que nous appellerons plot "plus", tout comme la plaque "moins" ou "neutre", le plot "moins" ou "neutre" qui lui correspond ou les anneaux de sécurité dont la description et le fonctionnement seront explicités plus loin, ne pourra être alimentée que par l'effet du champs magnétique occasionné par le passage du véhicule en son aplomb et en l'absence duquel aucun courant ne peut parvenir au dit plot, et donc au dit véhicule (sécurité physique des personnes et, comme nous allons le voir plus loin, financière des organismes fournisseurs de courant). Ce qui exclut - et ce d'autant plus que le présent dispositif prévoit de doubler cet élément de sécurité par deux autres et à caractère interactif, sur lesquels nous reviendrons au cours de la description - tout risque d'électrocution pour quiconque. De plus le plot d'alimentation de la phase "plus" ne peut être alimenté que si l'électronique de paiement du courant a été activée sur la plaque "moins" ; le plot "moins", que si le relais électro-magnétique de commande de son alimentation 49 a plaqué la bille 21 contre le porte plots de transmission d'information 17, et que si les anneaux de sécurité n'ont pas coupé l'alimentation en ouvrant le circuit entre 39 et 42 en activant le relais aménagé à cet effet dans le boitier 24. Ce qui ne pourra manquer de se produire, si le niveau d'eau sur la chaussée établit un contact électrique entre le plot 8 et un quelconque point de l'éllipse de sécurité périphérique représentée en 7 et 9 de la figure 2., Ce qui rendrait dangereuse pour les usagers la pratique de cette chaussée à proximité du véhicule. Selon 1 invention, chaque fraction de la piste "plus", chaque plot "plus" de l'élément distributeur ne fonctionne qu'avec le plot moins qui lui correspond spécifiquement, parce-que seul capable d'en permettre l'activation, et se trouvera séparé de celui-ci d'une distance au moins supérieure à la longueur maximum du pas d'un homme de manière à réduire le risque initial que les autres dispositifs de sécurité selon l'invention réduiront à la plus simple expression théorique. Selon l'invention aussi bien le point "neutre" que le point "plus" devront être activés séparément et l'activation du "plus" dépendra de celle du "moins" pour que le courant passe ainsi que cela a été expliqué plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours la description qui va suivre, d'un mode particulier de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins qui représentent La Figure 1 représente l'implantation générale de l'ensemble du dispositif mettant en oeuvre le procédé qui fait avec lui l'objet de la présente invention. La figure 2 représente en coupe transversale un schéma du dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. La figure 3 représente une vue en coupe du profil de l'ensemble du dispositif La figure 4 représente une coupe de la structure du dispositif vu d'en haut. La figure 5 montre le dispositif multi-cylindres orientables d'alimentation électrique d'un véhicule selon le procédé qui fait l'pbjet de la présente invention donné à titre d'exemple non limitatif. la figure 6 représente le dispositif à boule de transmission de l'initialisation et des sécurités La Figure 1 nous trouvons une vue de l'implantation spatiale du dispositif qui met en oeuvre le procédé selon la présente invention dans une portion de rue en ligne droite, au bord de laquelle nous trouvons comme repère une vue aérienne schématique et à la permendiculaire d'une villa. - 3 a : roue arrière gauche d'un véhicule - 3 b : roue arrière droite de ce véhicule - 4 : représentation symbolique d'un véhicule permettant de situer les divers éléments du présent procédé et dispositif en situattion les uns par rapport aux autres. - 7,8 et 9 : représentation symbolique des deux côtés du plot elliptique de sécurité périphérique et du plot de contact de la phase neutre ou moins. - 10, 11 et 12 : les deux côtés du plot elliptique de sécurité périphérique et plot d'alimentation du véhicule en phase "plus". - 25 : câble de liaison entre le plot "neutre" ou phase "moins" et le câble "neutre" ou phase "moins" du réseau primaire - 26 : câble d'alimentation du plot "plus" par le réseau primaire Figure 2 - 1 batterie 2 moteur 3 roue arrière droite 4 roue arrière gauche 5 demi essieu arrière droite 6 demi essieu arrière gauche 7 Côté droit du plot elliptique de sécurité périphérique de la phase "moins" ou neutre vu en coupe depuis l'arrière du véhicule 8 plot de contact avec la phase "neutre" ou moins". 9 Côté gauche du plot elliptique de sécurité périphérique de la phase plus 10 côté droit du plot elliptique de sécurioté périphérique de la phase "plus". 11 plot d'alimentation du véhicule en phase "plus". 12 Coté gauche du plot elliptique de sécurité périphérique de la phase plus. 13 câble de conduite du courant collecté sur le plot périphérique de sécurite de phase moins ou neutre vers le relais de coupure contenu dans le boitier de commande 24 de la phase moins, en cas de couverture des plots par une flaque d'eau. 14 cable de conduite du courant collecté sur le plot périphérique de sécurité de la phase "plus" vers le boitier de commande 23 de la phase "plus" en cas de couverture des plots par une flaque d'eau. 15 botier en béton de logement du dispositif phase "neutre" ou "moins" dans le sol de la chaussée. 16 Idem phase "plus". 17 porte plots de transmission d'informations de la phase neutre 18 porte-plots d'information de la phase plus 19 Témoin de sécurité d'attestation de bon fonctionnement du dispositifde sécurité en ohase "plus". 20 Idem en phase "neutre" ou "moins". 21 Bille de contact permettant l'établissement de la liaison phase moins, initialisatrice de celle qui permet l'alimentation du plot de la phase "plus". 22 Bille de contact permettant l'établissement du contact d'alimentation du plot disributeur de la phase "plus". 23 boitier de commande de la mise sous tension du plot distributeur de la phase "plus". 24 boitier de commande de la mise sous tension du plot distributeur de la phase "plus". 25 câble du réseau prtmiaire de la pahse "moins" ou "neutre" 26 câble du réseau primaire de la phase "plus". 27 : revêtement de chaussée dans lequel sont enchâssés tous les plots; 28 a : rouleau de contact arrière gauche d'limentation du véhicule en électricité. 29 a : rouleau de contact arrière droit non représenté sur cette figure de même que 28 b, (avant gauche, 30 b avant centre. 30 a : rouleau arrière centre en position escamotée. 31 : canal d'installation du présent dispositif avantageusement constitué de parallélipipèdes en béton préfabriqué. 32 : pôle "plus" du moteur. 33 : pôle "moins" du moteur 34 : pôle "plus" de la batterie 35 : pôle "moins" de la batterie. 36 : Section du câble du réseau primaire d'alimentation du présent dispositif en phase "plus". 37 : section du câble de liaison à la phase "moins" ou "neutre" du réseau primaire au présent dispositif - 38a : porte rouleaux arrière de l'alimentation (phase "plus") du véhicule en courant électrique. - 38b : (non représenté sur cette figure puisque masqué par 38 a) porte rouleaux avant de liaison à la phase moins ou neutre. - 39 : départ de la liaison entre boitier de commande de la phase neutre et 24 le plot d'alimentation de cette phase 8. - 40 : arrivée du câble de laison entre plot elliptique de sécurité périphérique de la phase "neutre" et boitier de commande de cette même phase. - 41 : fiche d'entrée des moins de l'électronique de paiement. - 42 : câble d'alimentation du boitier de commande en phase neutre. - 43 : arrivée du câble d' alimentation en phase "plus" du boitier de commande de la phase "moins". - 44 :départ du boitier de commande de la phase "plus" du câble d'alimentation du plot "plus" . - 45 : arrivée du câble - 46 : fiche d'entrée "plus" de l'électronique de paiement - 47 : arrivée sur boitier de commandes 23 du plot phase "plus" 11 de la phase "moins" du réseau primaire du câble 36 - 48 : arrivée sur boitier de commandes 23 du plot phase "plus" 11 de la phase "moins" du réseau primaire du câble 37 - 49 : électro-aimant de commande du contacteur sur porte plots "moins" 17 constitué par la boule 21 - 50 : électro-aimant de commande du contacteur sur porte plots "plus" 18 constitué par la boule 22 - 51 : cuve d'implantation de l'ensemble de l'interrupteur à boule 22 porte-plot 18 et electro-aimant 50 en phase "moins" - 52 : cuve d'implantation de l'ensemble de l'interrupteur à boule en phase "plus" Fonctionnement: Après avoir exposé que les présents procédé aussi bien que dispositif peuvent être appliqués aussi bien en courant continu qu'alternatif, nous allons suivre sur la figure 2 le schéma de leur fonctionnement Le présent procédé est caractérisé en ce qu'il utilise un réseau de plaques enchassées dans le sol de la chaussée, que nous appellerons plots , conductrices d'électricité, et alimentées individuellement une par une et uniquement au passage et seulement pendant la durée du passage d'un véhicule en leur aplomb par "l'activation" des dites plaques au moyen d'au moins un signal, mais avantageusement au moyen de trois signaux "interactifs", signal en micro-courant émis par le véhicule et commandant les pulsions de débit comptable, sur une carte à puces pour le paiement de l'énergie utilisée, qui entraîne à son tour l'intervention du relais électromagnétique 45 en phase plus et 46 en phase moins et enfin la mesure ohmmétrique à laquelle revient le déclenchement de l'ouverture électromagnétique respective des circuits 39 et 42 pour la phase moins et 44/48 pour la phase plus. Les câbles 36 et 37 sont sous tension en permanence et alimentent constamment les boitiers 23 et 24 de chacune des cellules d'alimentation fragmentée, qui caractérise le présent dispositif selon le procédé qui constitue avec lui la présente invention. Figure 3 1 - batterie relais 2 - moteur 21 - boule de contact qui permet l'établissement du contact d'alimentation du plot 8 de la phase "moins". 22 - boule de contact permettant l'établissement du contact d'alimentation du plot 11 de la phase "plus". 49 - electro-aimant de commande d'initialisation de la phase moins. 50 electro-aimant de commande de l'initialisation de la phase plus 51 cuve d'implantation du dispositif de sécurité d'alimentation du plot d'alimentation moins 8. 52 cuvee d'implantation du dispositif de sécurité d'alimentation du plot d'alimentation de la phase "plus" 11. 53 représentation symbolique d'un véhicule électrique Figure 4. 3 et 4 roues telles que référencées sur figure 2. 7, 8 et 9 : ensemble plot d'alimentation et plot de sécurité périphérique de la phase "moins", tels que décrits sous les mêmes réferences sur la figure 2. 10, 11 et 12 idem pour la phase "plus". 28a, 29a et 30a rouleaux de contact d'alimentation du véhicule en phase plus. 28b, 29b, et 30b idem pour la phase moins. Figure 5 28 29 et 30 rouleaux orientables par rotule passive 38 porte-rouleaux fixé sous la carosserie. Figure 6: 11: Plot d'alimentation du véhicule en phase plus 18 : Porte-plot d'initialisation et de contact de la phase "plus". 22 : boule de contact telle que référencée en 22 sur figure 2. 50 : electro-aimant tel que référencé sur figure 22 en 50 54 : piste de transmission sur la boule des données financières d'initialisation.: 55 : piste de transmission sur la boule de la phase ou du neutre 56 et 57 alimentation du solénoïde relais tel que représenteé en 49 et 50 sur la figure 2. REVENDICATIONS 1. Procédé d'alimentation en courant d'un véhicule électrique, le véhicule étant roulant ou à l'arrêt, caractérisé par le fait qu'on utilise un réseau de points de contacts individuels isolés les uns des autres avec lesquels sont amenés à coopérer des contacts (29b, 28a) portés par le véhicule. 2. Procédé d'alimentation selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les points d'alimentation (8, 11) ne sont activés individuellement que pendant le passage du véhicule (4) en leur aplomb. 3. Procédé selon rune des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que les points (8, 11) d'alimentation sont de polarité différentes, une polarité "plus" (11) et une polarité "moins" ou neutre (8) le passage du véhicule (4) provoquant l'initialisation du point de contact "moins ou neutre", lequel initialise à son tour à un deuxième niveau le point de contact "plus" (11) 4. procédé d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'activation des points de contacts (8,11) est subordonnée à une électronique de paiement(41, 46). 5 Procédé d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'activation des points de contact (8, 11) est subordonnée à la non coupure de leur alimentation par un dispositif de sécurité 6. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que qu'il comprend des plots d'alimentation (8, 11) enchâssés dans la chaussée (27) constituant le réseau de points de contact avec lesquels sont amenés à coopérer des rouleaux (28a, 29a, 30a, 29b) portés par le véhicule (4). 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que deux plots (8, 11) successifs et de polarité différente sont à une distance supérieure à la longueur maximum d'un pas d'homme et inférieure à la longueur du véhicule (4) et situés de préférence au plus près du centre de celui-ci (4) 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que chacun des plots (8, 11) est entouré d'un anneau de sécurité (7- 9, 10-12) avantageusement elliptique dont la mise en contact avec le plot (8 ou 11) par un élément extérieur entraxe la coupure de l'alimentation du dit plot. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que les rouleaux de contact (28a, 29a, 30a 29b) sont électriquement reliés au moteur (2) et à la batterie du véhicule (4).