Brevet FR2801539A1 — publié le 20010601

La présente invention concerne un dispositif permettant à un véhicule électrique d'échanger instantanément et automatiquement ses batteries vides contre des pleines, par auto-préhension, afin de disposer en permanence de l'énergie nécessaire aux déplacements dudit véhicule. Tous les véhicules électriques ont des batteries qui peuvent être échangées lors de leur vacuité. Rien ne s'oppose à cette opération si ce n'est le temps assez long qu'elle requiert. Ces changements exigent une intervention manuelle, des manipulations, des manutentions, ce qui se traduit par une immobilisation du véhicule. De plus, ces opérations requièrent un appareillage sophistiqué indépendant du véhicule, ce qui les circonscrit à des stations spécialisées. C'est pour ces raisons que l'échange des batteries motrices n'a jamais été adopté industriellement. La présente invention, caractérisée par son mode d'échange ultra rapide par auto- préhension, remédie à ces inconvénients dès lors que ce système de motorisation électrique permet l'utilisation permanente d'un véhicule sans nécessiter la moindre immobilisation. Ce but est atteint au moyen de batteries linéaires rigides et coulissantes, en forme de barre, qui sont logées dans un fourreau, à la base du véhicule et dans l'axe longitudinal de celui-ci, sur toute sa longueur. Un dispositif a pour effet de permettre l'échange instantané des batteries vides contre pleines, le véhicule opérant lui-même par simple avancement sur une plate-forme appropriée, sans que le conducteur soit tenu de quitter son poste de conduite. Les batteries sont échangées principalement stations spécialisées qui disposent des moyens pour les recevoir vides, les charger, restituer pleines. En fait, ces stations pratiquent la location de batteries sous forme d'echange-standard temporaire. Elles ont pour tâche de positionner en attente, sur un support mobile adapté, une batterie pleine qui sera automatiquement introduite dans le fourreau, par simple avancement du véhicule à traiter. Dans son mouvement, la batterie pleine pousse la batterie vide qui glisse et se dépose sur un autre support mobile est en attente derrière le véhicule. Cette opération d'échange peut également etre pratiquée sur n'importe quelle plate- forme. Par exemple, en garage privatif, ii suffit disposer de deux batteries, la pleine sera en attente sur un simple support plat à roulettes, tandis que l'autre sera dans le fourreau du véhicule en activité. Dans les deux , la plate-forme comporte des rails creux pour aligner le fourreau en face de la batterie à introduire dans le véhicule. Le dispositif objet de l'invention, constitue le fondement du véhicule qui est conçu autour du dispositif. Celui-ci intègre alors des particularités qui étendent ipso facto l'innovation à la structure, à la carrosserie, à l'habitacle de ce véhicule modulable. L'invention est exposée ci-après plus en détail par les dessins représentant seulement un modèle d'exécution. La figure 1 représente le dispositif vu de côté, sur un véhicule sans portes ni montant de gauche, pour la clarté du dessin; La figure 2 représente, vu de l'avant, le positionnement du fourreau, la gaine, des batteries auxiliaires, des moteurs, sur un véhicule sans son pare-chocs avant. La figure 3 représente schématiquement, vu de dessus, le positionnement des batteries, des moteurs, des sièges. La figure 4 représente, vu de côté, un véhicule sur plate-forme à l'instant où il a fini de prélever la batterie pleine et fini de se délester de sa batterie vide. La figure 5 représente, en coupe transversale, les rails de guidage sur la plate- forme, ainsi qu'un exemple de support élévateur de batterie élevée du sous Dans les dessins (1) représente le fourreau axial de la batterie (2) coulissante. Ce fourreau, à la base du véhicule, comporte à sa partie supérieure, gaine (3) de protection des organes de commande et de transmission mécanique, électrique, thermique, de contrôle ou autres. Les longerons (4 et 4') logent des batteries auxiliaires (5 et 5'). D'autres batteries auxiliaires, également rechargeables à poste fixe, ont leur places ( P) aux extrémités du véhicule, derrière les pare-chocs. Les moteurs (6 et 6'), sont généralement placés à la base du plan transversal médian derrière les sièges avants (7 et T). En formule quatre portes, les sièges arrières et 8') sont opposés dos à dos à ceux de l'avant. Les moteurs, également positionnés de chaque côté du fourreau (1), sont accessibles par basculement de 180 des sieges autour des axes (9 et 9') et par basculement de 90 des dossiers vers le haut, autour des axes (10 et 10'). Ces moteurs transmettent par des moyens conventionnels le mouvement aux roues motrices avants et/ou arrières, Leur positionnement peut être permuté avec celui des batteries auxiliaires de l'une des extrémités du véhicule. Ces divers positionnements permettent, au besoin, de raccourcir le véhicule par suppression du capot du coffre traditionnels, et donc de supprimer aussi leurs fermetures. Celles-ci sont alors remplacées par la pièce (11) qui intègre la moitié avant du pavillon et le pare-brise, et par la pièce (11') qui intègre la moitié arrière du pavillon et la lunette arrière. Le fonctionnement de ces dispositifs est le suivant: Lorsque la batterie linéaire amovible est vide, le conducteur sollicite batteries auxiliaires et engage son véhicule sur la piste ou plate-forme de la premiere station- service apte à le recevoir. Guidé par des rails en creux, il avance lentement au contact d'une batterie pleine (12) en attente sur un support mobile approprié (13). Ensuite, il déverrouille et débranche la batterie vide au moyen d'un levier (14). véhicule continuant d'avancer, la batterie pleine pénètre alors dans le fourreau (1) et pousse la batterie vide (14) qui glisse et se dépose sur un support mobile (15) positionné à l'arrière du véhicule. Lorsque la batterie pleine occupe sa place dans toute la longueur du fourreau, des cliquets automatiques (16 et 16') à ressorts, la verrouillent et assurent le branchement électrique. En même temps, un volet pivotant 7) à ressorts, ferme l'entrée du fourreau à la base du pare-chocs avant. Dès que batterie vide quitte le fourreau, un volet pivotant (1T) à ressorts, se rabat pour fermer fourreau à la base du pare-chocs arrière. Le conducteur qui n'a pas quitté son véhicule, introduit alors une carte magnétique ou à puce dans une borne pour payer la prestation intervenue. Cela a pour effet d'ouvrir la barrière qui le retenait et de lui permettre de reprendre la route. Les batteries auxiliaires quant à elles, sont protégées par couvercle fermant les longerons (4 et 4'). Ces derniers font partie de la structure. Ils supportent notamment les montants latéraux (19 et 19') qui forment portique dans le plan transversal médian (A-B). Les quatre portes, toutes de forme identique, pivotent toutes ces montants. Leur ouverture permet un large accès aux moteurs et à tout l'habitacle. particularité qui découle de tous ces dispositifs réside dans le fait que la partie avant véhicule est identique à la partie arrière. Ces deux parties sont donc symétriques par rapport au plan transversal médian (A-B). présente description est limitée à tous les éléments innovants, étant entendu que autres composants non décrits sont conventionnels. Selon les situations, notamment l'importance des stations-service ou le recours à des moyens personnels, les supports qui présentent ou reçoivent les batteries, peuvent être automatisés ou simplement mis en oeuvre manuellement. Dans ce dernier cas, de simples supports plats à roulettes conviennent, en particulier dans garage personnel. station importante peut disposer en sous-sol des moyens pour descendre et monter batteries, les transporter horizontalement, les mettre en charge. A ces fins, la plate-forme comporte alors une ouverture longitudinale pour permettre à des supports alternatifs, dits va-et-vient, de présenter automatiquement une batterie pleine et de retirer en meme temps la batterie vide. Cette double opération simultanee sera alors activée électriquement par la fermeture de la barrière, ce qui permettra à voiture suivante en file, faire immédiatement 1a même opération que la précédente. va sans dire que les infrastructures peuvent être diverses sans nuire au principe, dès lors celui-ci permet de prélever automatiquement l'énergie électrique par auto- préhension le véhicule, sans qu'il soit besoin d'immobiliser celui-ci un seul instant. soi que ce principe de motorisation est adapté plus particulièrement aux véhicules urbains, la ville constituant pour ceux-ci, une niche technologique privilégiée dans optique écologique. II peut aussi être appliqué à d'autres types de véhicules. L'application industrielle de l'invention ne pose pas de problèmes particuliers dès lors elle concerne l'industrie automobile. REVENDICATI0tvS 1) Véhicule à motorisation électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un fourreau longitudinal (1) dans lequel s'engagent automatiquement des batteries (2) linéaires rigides pleines, lesquelles poussent, par glissement, les batteries vides sur un support extérieur; cette double action simultanée étant opérée par avancement du véhicule. Celui-ci comporte aussi des batteries auxiliaires, dans ses longerons et/ou extrémités, ainsi que deux moteurs de chaque côté du fourreau, derrière les fauteuils avant et arrière, à la base du plan vertical médian (A-B), qui sépare le véhicule en deux. moitiés symétriques, identiques dans leur structure, carrosserie et leur habitacle. 2) Véhicule à motorisation électrique selon la revendication