Brevet FR2696139A1 — publié le 19940401

La présente invention concerne un dispositif pour délivrer, recharger et interchanger automatiquement des ensembles d'accumulateurs pour des voitures électriques. Le développement du véhicule électrique et sa commercialisation se heurtent à des problèmes d'autonomie et de temps de rechargement des batteries. Le dispositif à pour objet de remédier à cette situation, par une solution d'échange standard automatisé, directement sur le véhicule dans des stations services de stockage et de rechargement en continue. Le dispositif représenté dans cette description peut être conçu sous de nombreuses formes, dans sa partie stockage, approvisionnement, modèles de convoyeurs, de synchronisation, de transport et de manutention, de transmissions, de standards ou de type de détections, et ne représente qu'une option sous un forme préférentielle non limitative. Le dispositif à pour fonction de fournir à un automobiliste de passage, dans un temps au moins équivalent à un plein des autres types d'énergie utilisés, un échange standard de sa réserve énergétique avec une tolérance large dans la précision de positionnement de son véhicule. Le dispositif à pour autre caractéristique, en incorporant à échange standard tout les mécanismes de connexions et de contacts électriques mobiles, de délivrer un ensemble controlé sans entretien pour l'utilisateur et de ne prévoir au niveau de la construction du véhicule que le positionnement des points fixes d'arrimage standard, dans l'axe médiant avant-arrière pour une logique d'équilibre de charge latérale. La figure 1 représente, le dispositif selon l'invention. La figure 2 représente, le dispositif dans sa partie affectée au stockage, à la manutention et aux équipements de connexions mécaniques et électriques des échanges standards#. La figure 3 représente, le dispositif dans sa partie affectée au cadrage du véhicule et de localisation de l'unité à interchanger. La figure 4 représente, le dispositif dans sa partie affectée à la distribution et à l'arrimage sous le véhicule. Le dispositif représenté sur la figure 1 est constitué par des réservoirs d'accumulateurs électriques standards (1), entreposés dans un batiment (2) sur des convoyeurs (6) verticaux, dont la rotation est synchronisée au passage de wagons (9) qui circulent sur un circuit fermé de rails (4). Les deux courbes de ce circuit débouchent à 11 extérieur du batiement (2) sous des plateformes (3) de centrage et de repérage de l'unité à remplacer (1). Par divers contacts électriques, hydrauliques ou électroniques, le train de wagon subit une rotation équivalente à un ensemble (1). le dispositif d'arrimage (5) refixe la nouvelle unité et se replie. Le wagon libre (9) attend le prochain ensemble (1) à remplacer. la même opération se produit au niveau du stockage.Des couloirs (7) d'asservissements pour entretenir le dispositif et remplacer les éléments défectueux sont amménagés entre les stockages (6). La recharge des batteries est permanente sur les wagons comme dans les stockage. Les batteries sont délivrées par ordre d'entrée et controle de niveau de charge. La figure 2 concerne le dispositif dans sa partie stockage et alimentation des échanges standards (i) arrimables sur les crochets (15), actionnés par le moteur réducteur (16), sur le récepteur (3) au niveau des convoyeurs à chaine (7) et sur le récepteur (2) à installer sur les véhicules utilisateurs du dispositif. Le réservoir (i) à accumulateurs (28) comporte une borne mâle (24) de couplage avec une borne femelle (27) pour l'alimentation du moteur de la voiture, sur le caisson récepteur (2), la borne sa aussi pour fonction par le réseau de cables (14) d'indiquer sur le tableau de bord du véhicule le niveau d'énergie des accumulateurs (28). Les contacteurs (21) indiquent au dispositif de levage via les boitiers de controles (19) la mise en place correcte et le début d'arrimage.Le contacteur (22) stoppe la procédure et indique par le boitier (19) au dispositif de levage sa redescente à travers le passage (25) du wagon (9). Le contacteur (21) indique via le raiseau de cables (14) sur un voyant de tableau de bord si l'arrimage et correct. Les wagons (9) reliés entre eux par les fixations (il) réglables sont déplacés par le verin (5) sur les rails (4) du circuit fermé. Un contact (10) ordonne à.la boite de controle (19) arrimage sur la plaque réceptrice (3) de stockage via les contacts(18), des éléments (1).Les roues (6) du convoyeur de stockage déposent simultanément à l'enlèvement une unité chargée qui au contact des bornes (18) stoppe le mouvement de la transmission (12) sur le verin (29) et indique le dévérouillage des ensembles (1) sur les supports (3) de stockage. Dans le même temps cette opération correspond à une mise en place sur un véhicule d'une unité chargée à l'extérieur du batiment . Les bornes (îo) qui assurent aussi la fonction de charge des accumulateurs (28) sur le train de wagon (9) n'ordonnent cette opération que dans le cas d'un élément déchargé (1) sur le wagon (9) et d'un élément (1) chargé au niveau du stockage.Dans le cas d'une distribution trés réduite ou les éléments (i) ont le temps de se recharger sur les wagons (9), dans l'autre cas un échange se fera au niveau d'un autre convoyeur de stockage (7) avec ses unités en charge totale. Les contacts (20) assurent la charge et le controle des accumulateurs (28). Les barres supports (8) des récepteurs (3) entraînent les chaines (7) par les alésages (23) des roues motrices du convoyeur (6). Les paliers (13) supportent cet ensemble ainsi que des roues folles identiques dans sa partie supérieure. Les barres (17) auto aligne les ensembles (1) sur le wagon (9) et les cônes de réception (30).Le code barre (26) permet l'identification de ensemble (1) au moment de sa distribution et au moment de sa réception, et peut avoir comme fonction de permettre d'interdire dans le cas d'un vol de véhicule, la fourniture d'un nouvel ensemble (i), ce qui aurai pour effet d'immobiliser le véhicule. La figure 3 représente sous une forme préférentielle la plateforme de réception (3) des véhicules désirant changer leurs accumulateurs électriques. il est constitué de quatre plateaux circulaires indépendants (1) sur un-palier support (7). Le conducteur positionne les roues de son véhicule sur les plateaux (1) de grandes dimenssions pour compenser un alignement approximatif, relatif à sa conduite ou aux entre-axes différents de construction. Des freins (13)synchronisés aux autres éléments du dispositif libèrent les plateaux (1) aprés engagement de la procédure d'échange. Les barres d'alignement (2), cadre le véhicule par un appui sur l'intérieur des roues (11). Le verin (5) désencastre les deux barres (2) de la plateforme(3) synchronisées par le cable (8) et le mouflage mobile (10) sur un ressort (9), jusqu'à un rupteur de contact (14). Un autre rupteur de fonctionnement (14) est installé sur le côté opposé en sécurité pour ne pas dépasser l'axe central des plateaux (1). Au contact du flanc de la première roue (11) rencontrée, le véhicule se déplace jusqu'à que ses quatres roues touchent les deux barres (2), il en résulte un centrage dans sa largeur par rapport à la trappe (22) dégagée par les fermetures (12) de repos. Au contact des quatres roues (11) les barres (2) produisent une surpression dans le circuit hydraulique, qui à pour effet de démarer le moteur réducteur (6) qui entraîne la roue motrice (19) mis en contact d'un plateau (1) support d'une des roues arrières du véhicule, par le verin (24). te deuxième plateau est entraîné dans le même sens de rotation par une roue libre (16) en contact des deux disques, par une pression du verin (18).Les soupapes de sécurité (17) et (23) régulent la pression d'appuie des deux roues (19) motrice et (16) libre. La rotation des deux plateaux arrières entraîne les roues du véhicule et son déplacement, dans le sens inverse de la rotation des plateaux, par le frottement de leurs flancs sur les barres de cadrage (2). Les fermetures (12) de la trappe (22) de passage des échanges standards suivent la progression du véhicule par le frottement à travers une lumière sur les plateaux (1) et la pression des barres (2) sur les flancs des pneus (11), avec des contacts de fin de course qui inversent la rotation des disques (1) arrières au niveau du moteur (6). Les cellules (20) électroniques repèrent les unités interchangeables.Plusieurs types de repérages électroniques étant disponibles, photosélectrique, infrarouge, laser, le choix des déflecteurs à installer sur les échanges standards dépendra de raisons techniques de standardisation et de coût de revient. Aprés le repérage des unités interchangeables, des freins (13) bloquent deux par deux les plateaux (1). Les lumières (4) dans les plateformes (3) permet- tent le mouvement des fixations des barres de cadrage (2) sur 'les pièces de glissement (15). Les plaques (12) sont rappelées automatiquement au centre de la plateforme (3) par des ressorts (25) quand la pression des barres (2) ne s'exerce' plus sur les flancs des roues (11).Le ressort (9) à aussi pour fonction le rappel d'une des barres (2) dans sa position d'attente, encastrée dans la plateforme (3). te choix de transmissions par frottements pour obtenir une potentialité de patinage et de mouvements des vérins (5) compensable par le déplacement de la poulie (10) sur le ressort (9), est délibéré pour des raisons de sécurité. La figure 4 représente le dispositif dans sa partie prélèvement des échanges standards déchargés, et remise en place d'une unité en charge totale. Un train d'échanges standards circule sur les rails (5) pour alimenter les plateformes (4) de cadrage, par un mouvement des barres (3), des disques (i) et des plaques (2) de fermeture des trappes de passage de l'unité interchangeable et de la platine d'arrimage (7) sur le vérin de levage (6) équipé d'un guide anti giratoire (9). Les cellules (8) localisent le positionnement de l'échange standard électroniquement et éffectuent la lecture du code informatique des unités. Un feux de sécurité ou des barrières automatiques peuvent être installées au niveau de la plateforme (4). Au niveau actuel de l'avancement technologique des accumulateurs électriques le dispositif est plus particulièrement destiné à une utilisation urbaine. REVENDICATIONS 1) Dispositif de station service automatique pour véhicules électriques, caractérisé en ce qu'il interchange des ensembles standards d'accumulateurs (1) électriques déchargés contre des unités rechargées, directement sur des véhicules de passage. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte sur ses ensembles (1) interchangeables tous les équipements et mécanismes de connexions et de contacts électriques mobiles. 3)Dispositif selon l'une ou quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est conçu de façon à accepter de délivrer des ensembles (1) à des véhicules avec des entreaxes de roue trés différents et de tolérer sur les plateformes (3) de cadrage et de repérage des échanges standards (1), un positionnement approximatif relatif au pilotage du conducteur. 4) Dispositif selon l'une ou quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les fonctions de stockage, de charge électrique, de mouvement des wagons (9) sont synchronisés à la distribution au niveau des plateformes (3). 5) Dispositif selon l'une ou quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les plateformes (3) comportent quatre platines (1) indépendantes pour l'alignement du véhicule.