Brevet FR2916692A1 — publié le 20081205

Système de propulsion électrique et à alimentation hybride et véhicule comprenant un tel système La présente revendication concerne un système de propulsion électrique et à alimentation hybride et un véhicule comprenant un tel 5 système. Un but de la présente invention est de réaliser un véhicule et un système de propulsion électrique et à alimentation hybride de type perfectionné, qui présente une fiabilité et une sécurité améliorée pour un utilisateur, qui conduit à des émissions et à des consommations réduites, 10 tout en pouvant être fabriqué, en même temps, de manière simple et économique. Ce but ainsi que d'autres sont atteints selon la présente invention au moyen d'un système et d'un véhicule du type spécifié ciùdessus et définis respectivement par les caractéristiques de la revendication indépendante 1 15 et de la revendication dépendante 4. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante, proposée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins joints, dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un 20 véhicule qui comprend une forme possible de réalisation d'un système de propulsion électrique et à alimentation hybride selon la présente invention ; La figure 2 est une vue agrandie schématique en plan de dessus du véhicule présenté sur la figure 1, et La figure 3 est un schéma de principe qui illustre le fonctionnement du 25 système de propulsion monté sur le véhicule présenté sur les figures précédentes. En référence aux figures 1 à 3, on indique dans son ensemble avec le numéro de référence 10, un véhicule automobile doté du système de propulsion électrique et à alimentation hybride 11 (figure 3) selon la présente 30 invention. De préférence, la carrosserie 12 du véhicule automobile 10 est réalisée avec une matière plastique thermodurcissable et est montée sur un châssis (non illustré) fabriqué avec un alliage léger ou de l'aluminium qui transmet sa propre charge sur des essieux avant et arrière 26aùb, lesquels comprennent respectivement une première et une seconde paire de roues avant et arrière 28aùb. De préférence, le raccordement entre le châssis et les roues 28aùb est obtenu au moyen d'un système de suspension indépendante, en utilisant des barres de torsion avec des amortisseurs à ressort hydropneumatiques (dont les détails ne sont pas illustrés). De manière avantageuse, la carrosserie 12 est réalisée sous la forme d'un cyclecar compact. En référence en particulier à la figure 3, le système 11 comprend un groupe motogénérateur 14, un dispositif de chargeur de batterie 16, une pluralité de batteries rechargeables 18, un propulseur ou moteur électrique 20, un groupe de transmission 22 et une centrale de contrôle 24. Le groupe motogénérateur 14 comprend un moteur à combustion interne 14a et un générateur électrique 14b. Le moteur à combustion interne 14a est approprié pour distribuer la puissance mécanique directement au générateur électrique 14b. En dégageant le groupe motogénérateur 14a de la traction du véhicule, il est possible d'imposer de manière prédéterminée, le nombre de tours du moteur à combustion interne 14a, afin d'obtenir le rendement maximum, étant donné que celuiùci n'est pas directement soumis à des variations de vitesse et d'accélération en fonction des conditions de marche du véhicule. Le dispositif de chargeur de batterie 16 est raccordé au générateur électrique 14b et est destiné à être alimenté par ce dernier. En outre, le système de propulsion 11 est ultérieurement doté d'une prise de chargement, à travers laquelle le dispositif de chargeur de batterie peut recevoir l'énergie d'une source d'énergie électrique externe. Les quatre batteries rechargeables 18 sont appropriées pour être chargées par le dispositif de chargeur de batterie 16 et chacune présente de manière avantageuse une tension d'alimentation de 12 V. Le propulseur électrique 20 reçoit l'énergie électrique de la batterie et il s'agit de manière appropriée d'un moteur électrique à courant continu avec des aimants permanents, par exemple un moteur du modèle ETEKTM produit par la société Briggs & Stratton. De manière connue en soi, un dispositif de commande classique, tel qu'un accélérateur à pédale 34, est raccordé par le biais de la centrale de contrôle 24 pour réguler la vitesse du moteur électrique 20. Comme cela ressortira plus clairement pour l'homme du métier, au lieu de l'accélérateur à pédale 34, le dispositif de commande classique peut comprendre par exemple des leviers pouvant être actionnés, montés sur le volant du véhicule, des poignées et des dispositifs analogues selon la technique connue (variantes non illustrées). Le groupe de transmission 22 est prévu, d'une manière connue en soi, pour recevoir la puissance mécanique du propulseur électrique 20 et pour actionner en rotation les roues 28aùb. De manière avantageuse, le groupe de transmission 22 présente un réducteur 30 intercalé de manière cinétique entre le moteur électrique 20 et les roues 28aùb. La centrale de contrôle 24 est facultativement du modèle MILLIPAKTM distribué par la société SEVCON et est disposée pour contrôler le fonctionnement du véhicule comme illustré sur le schéma de principe reporté sur la figure 3 et d'une manière qui sera décrite ultérieurement. Pour des raisons de simplicité, sur les figures 1 et 2, on n'illustre pas les câbles ni les raccordements électriques entre les différents composants mentionnés ciùdessus. De manière avantageuse, comme cela ressortira plus clairement d'après la figure 2, le groupe motogénérateur 14, le chargeur de batterie 16 et une première paire 18a de batteries 18 sont situés dans la partie avant du véhicule automobile 10 à proximité du train avant. Les batteries de la première paire de batteries 18a sont disposées sur les parties opposées par rapport à l'axe longitudinal XùX du véhicule automobile 10. Ultérieurement, une seconde paire de batteries 18b, le moteur électrique 20, le groupe de transmission 22 sont disposés de manière avantageuse dans la partie arrière du véhicule automobile 10, à proximité du train arrière. De manière analogue à ce qui a été exposé ciùdessus, les batteries de la seconde paire de batteries 18b sont positionnées sur les parties opposées par rapport à l'axe longitudinal XùX du véhicule automobile 10. Comme on le voit sur la figure 3, le système de propulsion 11 comprend un groupe de sécurité indiqué dans son ensemble avec le numéro de référence 32 et raccordé d'une manière opérationnelle à la centrale de contrôle 24. De préférence, le groupe de sécurité 32 comprend un premier et un second interrupteur 32A et 32B. Comme on le décrit maintenant, la fonction du groupe de sécurité 32 est celle d'éviter un actionnement accidentel indésiré du véhicule automobile 10 de la part de l'utilisateur. La centrale de contrôle 24 est prévue pour permettre/empêcher la connexion entre les batteries rechargeables 18 et le propulseur électrique 20, lorsque le premier interrupteur 32A est commuté en activation/désactivation. En outre la centrale de contrôle 24 est prévue pour permettre/empêcher la connexion entre le dispositif de commande 34 et le propulseur électrique 20, lorsque le second interrupteur 32B est commuté en activation/désactivation. La présence d'un premier et d'un second interrupteur 32A, 32B est prévue aux fins de redondance. Toutefois, dans une variante d'actionnement moins préférée, on peut également réaliser un groupe de sécurité 32 comprenant uniquement le second interrupteur 32B. De manière avantageuse, les interrupteurs 32AùB peuvent être du type à levier. Le groupe de sécurité 32 peut être approprié pour être monté sur. une quelconque partie de l'habitacle du véhicule automobile 10 qui peut être atteinte par un utilisateur pendant la conduite, par exemple sur le tableau de bord, à proximité du frein de stationnement, etc. On décrit maintenant le fonctionnement du système de propulsion 11 selon l'invention. Pendant la marche du véhicule automobile 10, lorsque la centrale de contrôle 24 détecte que les batteries rechargeables 18 sont auùdessus d'un premier niveau de seuil (par exemple, 30 % de la charge complète), celleùci n'active pas le groupe motogénérateur 14. Pourtant, les batteries rechargeables 18 alimentent le propulseur électrique 20, qui fournit le couple moteur au groupe de transmission 22, lequel à son tour l'envoie aux roues 28. Dans le cas où la centrale de contrôle 24 détecte que le niveau de charge des batteries rechargeables 18 se trouve auùdessous du premier niveau de seuil, celleùci active le groupe motogénérateur 14 pour charger les batteries rechargeables 18 par le biais du dispositif de chargeur de batteries 16. En même temps, les batteries rechargeables 18 continuent à alimenter le propulseur électrique 20, sans que l'opération de charge réalisée par le dispositif de chargeur de batterie influence en aucune manière, les conditions de fonctionnement du véhicule automobile 10. De préférence, la centrale de contrôle 24 peut continuer à maintenir le groupe motogénérateur 14 actif jusqu'au moment où le niveau de charge des batteries rechargeables 18 atteint un second niveau de seuil, supérieur au premier niveau de seuil (par exemple 80 % de la charge complète). Dans les conditions de fonctionnement du véhicule automobile 10, on peut également vérifier que le niveau de charge de batterie n'est pas suffisant pour permettre au propulseur électrique 20 de fournir un couple moteur adéquat au groupe de transmission 22. Par exemple, une telle éventualité peut survenir pendant la circulation du véhicule automobile 10 sur une voie routière à forte pente. Dans ce cas, la centrale de contrôle 24 est avantageusement configurée pour commander l'activation du groupe motogénérateur 14, de sorte que les batteries rechargeables 18 accumulent l'énergie électrique en quantité suffisante jusqu'à ce que le moteur électrique 20 puisse distribuer la puissance mécanique requise. Comme cela ressortira clairement pour l'homme du métier, le système de propulsion 11 peut être utilisé même dans des typologies différentes de véhicule par rapport au véhicule illustré sur la figure 1. Naturellement, le principe de l'invention restant convenu, les formes 30 d'actionnement et les détails de réalisation peuvent être amplement modifiés par rapport à ce qui a été décrit et illustré simplement à titre d'exemple non limitatif, l'invention s'étendant à toutes les variantes de réalisation qui permettent une utilité identique grâce à ses propres concepts innovants. REVENDICATIONS 1. Système de propulsion électrique et à alimentation hybride (11) comprenant : - un groupe motogénérateur (14) comprenant : - un moteur à combustion interne (14a) destiné à distribuer l'énergie mécanique, et - un générateur électrique (14b) adapté pour recevoir, en entrée, l'énergie mécanique distribuée par le moteur à combustion interne (14a) et à convertir ladite énergie mécanique en énergie électrique fournie en sortie ; - un dispositif de chargeur de batterie (16) raccordé électriquement au générateur électrique (14b) et destiné à recevoir l'énergie électrique provenant du groupe motogénérateur (14) ; ledit dispositif de chargeur de batterie (16) pouvant être ultérieurement raccordé à une source d'énergie électrique externe ; - une pluralité de batteries rechargeables (18) raccordées électriquement au dispositif de chargeur de batterie (16) et appropriées pour emmagasiner l'énergie électrique reçue par ledit dispositif de chargeur de batterie (16) ; - un propulseur électrique (20) adapté pour recevoir, en entrée, l'énergie électrique provenant des batteries rechargeables (18) et pour fournir en sortie, un couple mécanique moteur ; - un groupe de transmission .(22) raccordé mécaniquement au propulseur mécanique (20), et destiné à transmettre, en sortie, le couple mécanique moteur provenant dudit propulseur électrique (20) ; - un dispositif de commande (34) pouvant être actionné par un utilisateur afin de réguler la vitesse du propulseur électrique (20) ; un groupe de sécurité (32) pouvant être commuté par un utilisateur et destiné à éviter un actionnement indésiré dudit système de propulsion (11);et - des moyens de commande (24) prévus pour :détecter les signaux de commande provenant du dispositif de commande (34) et contrôler le propulseur électrique (20) en fonction desdits signaux de commande, permettre/empêcher le raccordement entre le dispositif de commande (34) et le propulseur électrique (20) lorsque lesdits moyens de commande (24) détectent une commutation en activation/désactivation d'au moins un dispositif (32B) du groupe de sécurité (32), et détecter le niveau de charge des batteries rechargeables (18) et commander l'actionnement du groupe motogénérateur (14) lorsque le niveau de charge des batteries rechargeables (18) est auûdessous d'un premier niveau de seuil prédéterminé. 2. Système de propulsion selon la revendication 1, dans lequel le groupe de sécurité (32) comprend un premier et un second interrupteur (32A, 32B) pouvant être actionnés par un utilisateur ; les moyens de contrôle (24) étant en outre prévus pour : - permettre/empêcher le raccordement entre les batteries rechargeables (18) et le propulseur électrique (20), lorsque le premier interrupteur (32A) est commuté en activation/désactivation ; -permettre/empêcher le raccordement entre le dispositif de commande (34) et ledit propulseur électrique (20), lorsque le second interrupteur (32B) est commuté en activation/désactivation. 3. Système de propulsion selon la revendication 2, dans lequel le premier et le second interrupteur (32A, 32B) sont du type à levier. 4. Véhicule doté d'un système de propulsion selon l'une 25 quelconque des revendications 1 à 3.