Brevet FR2815583A1 — publié le 20020426

La présente invention concerne un dispositif permettant à un véhicule électrique de convertir l'énergie cinétique produite par le mouvement d'une batterie flottante, en énergie électrique utilisable par le véhicule qui la porte. Il existe déjà des systèmes qui utilisent l'énergie cinétique générée par la variation de la distance entre les roues du véhicule et son châssis. Ils ont l'inconvénient d'avoir un faible rendement, notamment sur route modernes au revêtement plat. D'autres systèmes imposent un encombrement important et ne permettent pas l'échange rapide des batteries lorsqu'elles sont vides. La présente invention remédie à ces inconvénients dès lors qu'elle concerne un dispositif simple atteignant plusieurs objectifs, savoir : encombrement minimum, efficacité, échange rapide des batteries. L'invention objet du présent brevet, est caractérisée par une batterie flottante et interchangeable, située à l'intérieur d'une poutre creuse qui constitue le socle de châssis du véhicule. Sur la longueur de cette poutre, reposent ou s'articulent tous les éléments mécaniques, de structure et de carrosserie. La batterie flottante, de forme allongée, est ceinturée par une armature portant crémaillère. Elle fait tourner, par ses mouvements alternatifs, des pignons extérieurs dont l'arbre solidaire actionne des volants d'inertie et générateurs électriques. Les volants, sur roulements, peuvent tourner librement dans un seul sens par l'effet d'une roue à cliquets solidaire de l'arbre. Ils transmettent leur énergie par tous moyens d'accouplement appropriés, pignons, poulies ou autres. La batterie comporte, à l'une et/ou l'autre de ses extrémités, des tourillons rétractiles pouvant émerger de la poutre par des lumières horizontales. Des leviers à lunette allongée, comportant chacun deux bras en appui sur des amortisseurs à ressort, sont clavetés sur un arbre. Celui-ci peut pivoter dans des paliers fixés à la poutre. La batterie est rechargée par les générateurs électriques qui sont mis en rotation par ses mouvements de va-et-vient. Cette batterie est interchangeable quasi instantanément. La poutre comporte à ses extrémités des volets de fermeture, ainsi que des ouïes réglables pour l'admission de l'air de refroidissement. L'invention est exposée plus en détail par les dessins qui représentent seulement un modèle d'exécution. La figure 1 représente l'ensemble du dispositif sur un véhicule ; La figure 2 représente le dispositif d'entraînement vu de côté ; La figure 3 représente la dispositif d'entraînement vu de dessus ; La figure 4 représente le dispositif amortisseur vu de côté La figure 5 représente le dispositif amortisseur vu de dessus. Dans les dessins (1) représente la poutre creuse dont la base, à l'intérieur, est pourvue d'une glissière (2) à rails et/ou galets de roulement. Elle comporte à sa partie supérieure interne, des règles (3) sur lesquelles viendront glisser les contacteurs élastiques fixés aux bornes de la batterie. La poutre comporte sur ses côtés et près de ses extrémités, des lumières (4) permettant le passage des tourillons (10) rétractiles. D'autres lumières (5) permettent aux pignons (11 et 11') de s'engrener avec la crémaillère interne (8) fixée sur l'armature de la batterie Par l'intermédiaire de paliers (9) les tourillons sont positionnés aux extrémités de la batterie, également sur l'armature qui la rigidifie. Les arbres (12 et 12') peuvent tourner dans les paliers (13 et 14) (13'et 14') fixés à la poutre. lis comportent chacun un volant (15 et 15') qui, par l'intermédiaire de flasques (16 et 16') à cliquets, peut tourner dans un seul sens et transmettre le mouvement à un générateur électrique ou alternateur (17 et 17') qui rechargera la batterie connectée par cordons souples. De chaque côté d'une et/ou l'autre des extrémités de la poutre, des leviers (18) à lunette allongée (19) comportent des bras solidaires (20 et 21) (22 et 23) clavetés sur l'arbre (24) et en appui sur des amortisseurs à ressorts (25 et 26) (27 et 28), lesquels ont leur base sur des consoles (29 et 30) (31 et 32), de chaque côté de la poutre. Celle-ci comporte des volets (33) de fermeture à chacune de ses extrémités ; des lumières d'accès aux bornes à sa partie supérieure ; des ouïes de ventilation des batteries dont la chaleur peut être récupérée par conduits et moyens conventionnels. Le fonctionnement est le suivant : Elevée du sous-sol par un ascenseur réglable en hauteur et inclinaison, la batterie pleine est présentée longitudinalement devant la poutre (1), dans laquelle elle est introduite par poussée manuelle ou par avancée du véhicule, ce qui a pour effet d'éjecter la batterie vide sur l'ascenseur qui la descendra au sous-sol pour rechargement. Dès que la batterie pleine est en position qui lui est assignée dans la poutre, les tourillons (10) sont introduits dans les lunettes (19), ce qui a pour effet de la verrouiller. Lorsque la voiture démarre ou accélère, la batterie glisse vers l'arrière, ce qui a pour effet de faire tourner les pignons (11 et 11') qui entraînent leurs arbres (12 et 12') ainsi que les flasques (16 et 16') à cliquets engrenées par ressort contre les volants d'entraînement (15 et 15'). L'une de ces flasques a ses cliquets orientés te telle sorte qu'elle a une action motrice sur l'un des volants, tandis que l'autre a ses cliquets orientés dans le sens opposé de telle sorte que son volant reste en roue libre. Lorsque la voiture ralentit ou s'arrête, la batterie glisse vers l'avant, ce qui a pour effet de mettre en rotation le volant qui était en roue libre et de mettre en roue libre celui qui avait une action motrice. Ainsi, toutes les variations de vitesse, qu'elles soient positives ou négatives, permettent de récupérer l'énergie générée par la masse des batteries en mouvements alternatifs rectilignes. Les volants mis en rotation par leur arbre, flasque clavetée et cliquets, font alors tourner des générateurs électriques qui rechargeront la batterie. Les mouvements de la batterie sont amortis par le système installé sur l'une et/ou l'autre des extrémités de la poutre. Le glissement de la batterie vers l'arrière fait pivoter les bras (20 et 22) vers l'avant, lesquels compriment les amortisseurs à ressort (25 et 27). Le glissement de la batterie vers l'avant fait pivoter les bras (21 et 23) vers l'arrière, lesquels compriment les amortisseurs à ressort (26 et 28). Ainsi, les à coups sont amortis. Selon une variante de ce système amortisseur, un volant (35) libre sur l'arbre (24) peut être solidarisé avec celui-ci au moyen de la flasque à cliquets (36) clavetée coulissante sur cet arbre et maintenue en appui souple au moyen du ressort (37). Ce volant pouvant tourner dans un seul sens, est actionné par le mouvement des bras pivotants. Sa rotation peut alors, par des liaisons appropriées : pignons, poulies ou autres, faire tourner un générateur électrique ou alternateur qui rechargera la batterie principale ou des batteries auxiliaires. On peut disposer un volant à chacune des extrémités de l'arbre (24) ce qui permet, par la disposition appropriée des cliquets, de les faire tourner en sens opposé. Il va de soi que l'ensemble du dispositif peut fonctionner sans cet ajout sur l'arbre du système amortisseur. Celui-ci ainsi complété, peut à lui seul assurer la recharge des générateurs électriques ou alternateurs, Il va de soi également que la jonction des deux moyens de recharge, bien que non indispensable, augmente le potentiel du dispositif. La récupération d'une partie de l'énergie, qui autrement serait perdue, permet d'augmenter l'autonomie primaire d'un véhicule, c'est à dire celle qui est possible entre deux"pleins"d'énergie. Afin de pouvoir disposer du véhicule en permanence, c'est à dire sans avoir recours à son immobilisation pour recharge, la batterie flottante peut être échangée quand elle est vide, quasi instantanément, contre une pleine. Dès lors que le dispositif implique le flottement au moyen de glissières appropriées, tels que galets à roulements ou autres, il suffit de déverrouiller la batterie pour pouvoir l'éjecter par l'arrière. L'éjection peut être provoquée par divers moyens disponibles en station-service, tels que : gravité par légère pente du sol, ou poussée par la batterie pleine introduite par l'avant. Dans tous les cas, des vecteurs sont disposés à hauteur de la poutre pour présenter à l'avant la batterie pleine et recevoir à l'arrière la batterie vide. Ces vecteurs seront préférablement des ascenseurs fonctionnant à partir du sous-sol. Les dessins ont seulement pour objet d'exposer le principe de l'invention. Pour des motifs d'encombrement ou de véhicules de divers types, les dispositions des éléments décrits peuvent varier sans nuire au principe. Les objets non décrits, tels que moteurs, connections électriques, servomécanismes ou autres, sont conventionnels. Il va de soi que de nouveaux types de batteries peuvent augmenter l'autonomie primaire du véhicule, sans pour autant dévaloriser le dispositif objet du présent brevet. La ville constitue une niche technologique privilégiée pour un tel véhicule. L'application industrielle ne pose pas de problème particulier à l'industrie automobile. Celle-ci peut produire ce véhicule a grande autonomie, économique et non polluant. REVENDICATIONS 1) Véhicule à motorisation électrique, caractérisé en ce que le socle de son châssis est constitué par une poutre (1) axiale creuse, dans laquelle peut se mouvoir une batterie flottante portant crémaillère qui, sous l'effet des variations de vitesse du véhicule, actionne alternativement, des générateurs électriques ou alternateurs, par l'intermédiaire de pignons, volants d'inertie et cliquets, les à coups étant adoucis par des amortisseurs actionnés par les bras de leviers pivotants (20 et 21) (22 et 23), clavetés sur l'arbre (24) et reliés à l'armature de la batterie par les bras (18) à lumière (19) dans laquelle s'engagent des tourillons rétractiles fixés à la poutre, lesquels émergent par des lumières horizontales. 2) Véhicule à motorisation électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la batterie est rigidifiée par une armature sur laquelle est fixée une crémaillère horizontale. 3) Véhicule à motorisation électrique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les pignons engrenés sur la crémaillère à travers des lumières de la poutre, font tourner leurs arbres (12 et 12') qui, par la disposition appropriée de flasques à cliquets (16 et 16') mettent en rotation le volant d'inertie (15) dans un sens et le volant d'inertie (15') dans le sens opposé. 4) Véhicule à motorisation électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (24) sur lequel sont clavetés les leviers pivotants, peut mettre en rotation libre des volants d'inertie (35 et 35') l'un tournant dans le sens opposé à l'autre par la disposition appropriée de flasques à cliquets. 5) Véhicule à motorisation électrique selon les revendications 1et 4, caractérisé en ce que tous les les volants, par moyens d'accouplement, mettent en rotation des générateurs électriques ou alternateurs qui rechargent la batterie. 6) Véhicule à motorisation électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction par l'avant d'une batterie pleine sur glissière à roulements, éjecte par l'arrière la batterie vide, par simple gravité due à l'inclinaison prévue du sol en stationservice. 7) Véhicule à motorisation électrique selon revendications 1 et 6, caractérisé en ce que la présentation de la batterie pleine et la réception de la batterie vide s'opèrent au moyen de vecteurs ou ascenseurs, à hauteur et inclinaisons réglables, émergeant du sous-sol. 8) Véhicule à motorisation électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poutre comporte des volets de fermeture à ses extrémités et des ouïes de ventilation des batteries.