Brevet FR2703851A1 — publié le 19941014

Station de recharge de batteries de véhicule. La présente invention concerne le chargement des batteries, et elle a trait, plus particulièrement, à une station-service o les sources d'énergie d'entraînement épuisées des véhicules électriques sont rechargées de façon continue et maintenues prêtes à être réutilisées. La source d'énergie d'entraînement pour véhicules électriques consiste en une pluralité d'éléments d'accumulation ou batterie et tandis qu'une batterie est fabriquée de manière à permettre sa manipulation manuelle, un bloc d'alimentation, dans lequel des batteries sont réunies, représente une partie notable du poids et du volume total du véhicule De plus, la capacité de la batterie détermine la distance de déplacement d'un véhicule électrique et, lors du rechargement des batteries épuisées, il est obligatoire que le véhicule soit branché à des prises fixes d'électricité, ce qui rend le véhicule inutile pendant la durée de l'opération de recharge qui, en moyenne, dure plusieurs heures Les systèmes de recharge rapide, qui représentent un effort pour réduire ce temps d'immobilisation, ramèneraient ce temps à un temps de l'ordre de plusieurs dizaines de minutes pour une recharge limitée à environ 60 % de la capacité totale de la batterie et cela au prix de l'application d'une tension et d'un courant extrêmement élevés avec pour conséquence des dangers et une réduction de la durée de vie de la batterie. Les systèmes de remplacement de batteries, faisant aussi l'objet d'études récentes, ont pour inconvénient un manque de pratique quant à leur utilisation, comme par exemple comment recycler efficacement les batteries échangées. La présente invention a donc pour objet de fournir un appareil pour recharger les batteries soit de façon individuelle, soit de façon multiple, dans un bloc d'alimentation ou, par ailleurs, en dehors ou à bord d'un véhicule. La présente invention a encore pour objet de fournir un système de stockage pouvant contenir une multiplicité de batteries chargées prêtes à être livrées sur demande. La présente invention a pour objet supplémentaire la réalisation d'une station-service compacte dans laquelle sont effectuées concurremment les opérations de recharge et les opérations de stockage. On atteint ces objets grâce à la présente invention qui fournit un nouvel appareil de recharge de batteries pendant qu'elles sont stockées, cet appareil comprenant un moyen vertical formant un transporteur à chaîne, des nacelles, un moyen de distribution d'électricité disposé le long du moyen transporteur, et une tour creuse qui supporte et loge tous ces éléments Les batteries sont placées sur les nacelles qui sont suspendues à une barre maintenue transversalement et sur une paire desdits transporteurs. Par l'intermédiaire des extrémités des barres maintenues en contact avec le distributeur, une électricité de charge est fournie de façon continue à un grand nombre de batteries. Dans son aspect le plus large la station de recharge de batteries de véhicules selon la présente invention comprend: une structure de tour fermée comportant des portes au niveau du sol; des rotors supérieur et inférieur placés à l'intérieur de ladite structure et disposés à distance l'un de l'autre aux extrémités opposées de la tour, lesdits rotors comportant des arbres horizontaux supportés en vue d'une rotation sur ladite structure; un moyen d'entraînement pour faire tourner au moins un desdits arbres; une paire de moyens transporteurs installés sur lesdits rotors supérieur et inférieur et décrivant un cercle autour de ces rotors; une pluralité de barres disposées transversalement sur et extérieurement à ladite paire de moyens transporteurs et maintenues de façon tournante par des supports fixés auxdits moyens transporteurs; des nacelles suspendues à chacune desdites barres et fixées à cette barre, chacune desdites nacelles ayant une capacité telle qu'elle peut recevoir des batteries d'une manière non limitée; un moyen assurant auxdites nacelles la possibilité de rester immobiles à une position appropriée pour recevoir ou livrer lesdites batteries à travers lesdites portes de la structure précitée; une source d'électricité pour charger des batteries; un moyen de distribution d'électricité à partir de ladite source auxdites nacelles; et un moyen présent sur chacune desdites nacelles pour être connecté électriquement aux bornes desdites batteries placées sur ces nacelles. La station de recharge des batteries de véhicules selon la présente invention est encore caractérisée par le fait que la structure de tour comprend un moyen prévu à son sommet pour recueillir et traiter les gaz et la chaleur; lesdits rotors inférieurs sont situés en dessous du niveau du sol; le moyen de distribution d'électricité comprend une paire de courroies continues disposées à l'extérieur et le long du trajet desdites barres et se maintenant en contact avec ces dernières; le moyen de distribution d'électricité comprend des rails rectilignes disposés à l'extérieur et le long de parties verticales du trajet desdites barres de nacelles et se maintenant en contact avec ces dernières; ledit moyen de distribution d'électricité comprend des surfaces ponctuelles disposées à l'extérieur et le long du trajet desdites nacelles et venant en contact avec ces dernières par l'intermédiaire de prolongements se trouvant sur lesdites nacelles au moment de la mise en place desdites batteries sur lesdites nacelles ou leur enlèvement de ces nacelles; et chacune desdites nacelles a une capacité lui permettant de recevoir un bloc d'alimentation formé d'un ensemble de batteries ou bien un véhicule dont les batteries se trouvent à bord. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description donnée ci-après pour laquelle on se référera aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un appareil de charge de batteries stockées, réalisé selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective d'une batterie sous charge conjointement avec les pièces concernant le circuit de recharge; la figure 3 représente une variante des contacts électriques référencée 12 a sur la figure 2; et la figure 4 est une variante des distributeurs référencée 9 a et 9 b sur la figure 2. Comme on peut le voir sur la figure 1 qui est une vue en coupe schématique, une paire de chaînes parallèles 5 disposées verticalement passe autour de paires appariées de roues 3 et 4 à chaînes Les chaînes opposées 5 sont reliées l'une à l'autre de place en place par des barres creuses 6 qui sont disposées transversalement et qui sont supportées par des supports 7 retenus fermement par des maillons A partir des barres 6 sont suspendues les unes au-dessus des autres des nacelles 8 en forme de châssis et un tel chariot en forme de nacelle est connu comme étant apte à maintenir sa charge ou batteries 15 à un niveau uniforme pendant son mouvement de rotation. Une paire de distributeurs 9 a et 9 b (non représentés) formés d'un matériau conducteur de l'électricité et réalisés sous forme de bagues qui ont la forme de la course décrite par la barre 6 sont placés à l'extérieur au voisinage de la paire de chaînes 5 Des lignes d'alimentation (non représentées) arrivant jusqu'à la tour 1 sont utilisées pour alimenter les distributeurs 9 a et 9 b qui se transforment en une anode et une cathode, respectivement, et autant de circuits de recharge qu'il y a de batteries connectées 15 sur les nacelles 8 se ferment sur les extrémités des barres 6 qui font saillie et sont maintenues en contact constant avec les distributeurs 9 a et 9 b, ce qui permet une opération de recharge continue quel que soit l'emplacement ou le mouvement des batteries 15. La tour 1 loge également un mécanisme d'entraînement classique (non représenté) pour les roues à chaînes 3 ou 4 La tour 1 est équipée de panneaux solaires 16 et, à son sommet, d'un collecteur 19 dans lequel les gaz et la chaleur émis du fait des opérations de recharge de batteries sont recueillis et recyclés Au niveau du sol se trouve une trappe 17 à travers laquelle les batteries 15 sont mises en place ou extraites La tour 1 peut être construite à partir d'un espace souterrain 18 par utilisation, par exemple, d'une cave laissée par les cuves d'essence enterrées des stations-service abandonnées pour des raisons d'environnement, jusqu'à une hauteur appropriée, en constituant ainsi un moyen de stockage pour un grand nombre de batteries à recharger prêtes à être livrées. En se référant à la figure 2 qui montre une vue détaillée des parties impliquées dans la fermeture d'un circuit de charge, on voit qu'une ligne d'alimentation extérieure est scindée et est connectée aux distributeurs 9 a et 9 b aux points lla et 11 b, respectivement. L'électricité amenée par un point de contact 12 a sous tension qui est maintenu en contact constant avec une surface de contact i Qa est dirigée par l'intermédiaire d'un conducteur 13 a s'étendant à l'intérieur de la barre 6 jusqu'à une borne 14 a de batterie A partir de la borne opposée et par l'intermédiaire du circuit inverse, l'électricité atteint le distributeur 9 b Les chaînes 5 sont du type double et les éléments de support 7 supportent de façon tournante la barre 6. On comprendra que bien que seules les batteries 15 aient été représentées pour des raisons de simplification, la nacelle 8 peut être conçue de manière à recevoir un bloc d'alimentation formé de batteries (comme décrit dans la Demande de Brevet Japonais 5-166909), un groupe d'alimentation d'électricité sur roues (comme décrit dans la Demande de Brevet Japonais 5-221929) ou même un véhicule électrique dont la batterie est épuisée. La figure 3 montre une variante du point de contact sous tension 12 a de la figure 2, ce point de contact constituant un pantographe 12 c. La figure 4 montre une variante de la paire de distributeurs annulaires 9 a et 9 b de la figure 2 disposés l'un en face de l'autre et constituant un rail rectiligne dans lequel les distributeurs 9 c et 9 d prennent en sandwich un isolant 21 L'électricité amenée par un galet de contact 12 e est appliquée par l'intermédiaire d'une prise mâle 14 c et revient jusqu'à un galet de contact 12 f. Cette variante interrompt la recharge continue pendant le déplacement latéral des nacelles 8 représentées sur la figure 1. Du fait que les batteries introduites sont plus ou moins déchargées, les opérations de recharge sont commandées individuellement, c'est-à-dire centralement, en ce qui concerne le temps ou la protection contre les surcharges par des dispositifs que l'on trouve dans le commerce Une autre variante de réalisation (non représentée) procure plusieurs points de distribution disposés de manière à venir en contact avec les points de contact correspondants 12 a de la figure 2 ou avec tout autre moyen, prévus sur lesdites nacelles 8, au moment o les chaînes 5 sont immobiles pendant les opérations de mise en place et d'extraction des batteries à travers la trappe 17. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Station de recharge de batteries de véhicules caractérisée par le fait qu'elle comprend: une structure de tour fermée ( 1) comportant une ou des portes ( 17) au niveau du sol; des rotors supérieur et inférieur ( 3, 4) placés à l'intérieur de ladite structure et disposés à distance l'un de l'autre aux extrémités opposées de la tour, lesdits rotors comportant des arbres horizontaux supportés en vue d'une rotation sur ladite structure; un moyen d'entraînement pour faire tourner au moins un desdits arbres; une paire de moyens transporteurs ( 5,5) installés sur lesdits rotors supérieur et inférieur et décrivant un cercle autour de ces rotors; une pluralité de barres ( 6) disposées transversalement sur et extérieurement à ladite paire de moyens transporteurs et maintenues de façon tournante par des supports ( 7) fixés auxdits moyens transporteurs; des nacelles ( 8) suspendues à chacune desdites barres et fixées à cette barre, chacune desdites nacelles ayant une capacité telle qu'elle peut recevoir des batteries d'une manière non limitée; un moyen assurant auxdites nacelles la possibilité de rester immobiles à une position appropriée pour recevoir ou livrer lesdites batteries ( 15) à travers lesdites portes de la structure précitée; une source d'électricité pour charger des batteries; un moyen ( 9 a, 9 b) de distribution d'électricité à partir de ladite source auxdites nacelles; et un moyen présent sur chacune desdites nacelles pour être connecté électriquement aux bornes desdites batteries placées sur ces nacelles. 2 Station de recharger des batteries de véhicules selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure de tour comprend un moyen prévu à son sommet pour recueillir et traiter les gaz et la chaleur. 3 Station de recharge de batteries de véhicules selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits rotors inférieurs sont situés en dessous du niveau du sol. 4 Station de recharge de batteries de véhicules selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de distribution d'électricité comprend une paire de courroies continues disposées à l'extérieur et le long du trajet desdites barres et se maintenant en contact avec ces dernières. Station de recharge de batteries de véhicules selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de distribution d'électricité comprend des rails rectilignes disposés à l'extérieur et le long de parties verticales du trajet desdites barres de nacelles et se maintenant en contact avec ces dernières. 6 Station de recharge de batteries de véhicules selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de distribution d'électricité comprend des surfaces ponctuelles disposées à l'extérieur et le long du trajet desdites nacelles et venant en contact avec ces dernières par l'intermédiaire de prolongements se trouvant sur lesdites nacelles au moment de la mise en place desdites batteries sur lesdites nacelles ou leur enlèvement de ces nacelles. 7 Station de recharge de batteries de véhicules selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune desdites nacelles a une capacité lui permettant de recevoir un bloc d'alimentation formé d'un ensemble de batteries ou bien un véhicule dont les batteries se trouvent à bord.