Brevet FR2962695A1 — publié le 20120120

Ensemble combiné d'un véhicule à propulsion au moins partiellement électrique et d'une station de charge L'invention concerne un ensemble combiné d'un véhicule à propulsion au moins partiellement électrique et d'une station de charge. Les véhicules automobiles électriques nécessitent un approvisionnement régulier en énergie électrique. En attendant le développement et la diffusion d'un réseau d'approvisionnement à l'image des stations essence, un véhicule électrique peut se voir associé, dans la cadre d'un usage régulier, une borne de charge fixe. Dans le cas des usages citadins, auxquels se limitent pour l'instant la plupart des véhicules électriques, la borne associée au véhicule est souvent implantée à une place de parking attribuée audit véhicule, par exemple sur le parking d'une entreprise pour une voiture de fonction ou bien dans un parking d'immeuble pour un particulier. De la sorte la charge s'effectue lors des phases de stationnement du véhicule. Une telle station de charge se présente généralement sous forme d'une borne, placée au sol ou bien attachée à un mur. Elle est reliée au réseau électrique, et abrite le plus souvent un câble électrique et un connecteur, permettant une connexion à un connecteur complémentaire, disposé sur le véhicule, afin de procéder à la charge du véhicule. L'utilisateur ne pouvant surveiller le processus de charge sur toute sa durée, il y a le risque qu'un tiers interrompe la connexion, par exemple pour recharger frauduleusement son propre véhicule. Ainsi, la charge du véhicule attitré ne sera pas terminée lorsque son utilisateur désirera s'en servir, et ledit utilisateur subit éventuellement un vol si les stations de charge sont nominatives, et/ou l'énergie délivrée payante. Afin de pallier à ce manque de sécurité, l'invention propose un ensemble combiné d'un véhicule à propulsion au moins partiellement électrique et d'une station de 30 charge, comprenant : BRT0581 - AFR0657 - deux connecteurs complémentaires établissant la connexion entre ledit véhicule à propulsion au moins partiellement électrique et la station de charge, - au moins un dispositif de verrouillage pour assurer le verrouillage de ladite connexion, - un organe d'identification, configuré pour contrôler l'accès et le démarrage dudit véhicule, apte à émettre des données d'identification, - un premier dispositif de réception des données d'identification dudit organe d'identification pour commander le démarrage dudit véhicule, et qui comporte un second dispositif de réception de données d'identification du même organe d'identification pour commander le déverrouillage de ladite connexion. De la sorte le processus de charge est exclusivement contrôlé par l'utilisateur attitré, porteur de l'organe d'identification. L'ensemble combiné peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent, prises seules ou en combinaison. Le dispositif de verrouillage et le second dispositif de réception sont disposés sur le véhicule. Le dispositif de verrouillage est disposé sur la station de charge et le second dispositif de réception est disposé sur le véhicule. Le dispositif de verrouillage et le second dispositif de réception sont disposés sur 20 la station de charge. Le dispositif de verrouillage comporte deux connecteurs complémentaires supplémentaires en plus desdits deux premiers connecteurs complémentaires, les premiers connecteurs étant disposés sur le véhicule et les connecteurs supplémentaires étant disposés sur la station de charge, et il comporte en outre un second dispositif de 25 verrouillage disposé sur la station de charge. L'organe d'identification comportant un émetteur/récepteur actif et un transpondeur passif, le second dispositif de réception des données étant apte à échanger des données d'identification avec l'émetteur/récepteur actif et/ou avec le transpondeur passif. BRT0581 -AFR0657 Le transpondeur de l'organe d'identification portatif est apte à échanger des données d'identification avec le second dispositif de réception et avec le premier dispositif de réception des données d'identification du véhicule. Le dispositif de verrouillage et le second dispositif de réception des données 5 possèdent des moyens d'échange d'un message crypté. Le dispositif de verrouillage comprend un détecteur d'état de charge, apte à détecter l'état de la charge du véhicule pour déclencher un déverrouillage de la connexion en fin de charge. La station de charge comprend un module d'accès verrouillable, dont le 10 verrouillage est contrôlé par l'organe d'identification portatif L'organe d'identification portatif comporte un indicateur de l'état de charge du véhicule. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description 15 des figures ci-après, parmi lesquelles : la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule électrique connecté à une station de charge, la figure 2 est une vue schématique des connecteurs complémentaires et de leur dispositif de verrouillage, 20 les figures 3 à 6 sont des vues schématiques de modes de réalisation alternatifs d'ensembles selon l'invention, la figure 7 est une représentation synoptique d'un organe d'identification et d'un dispositif de réception associé, la figure 8 est une vue schématique d'une station de charge selon l'invention, 25 les figures 9 à 11 sont des représentations schématiques d'un organe d'identification portatif muni d'un indicateur visuel d'état de charge. L'invention a pour objet un ensemble combiné d'un véhicule à propulsion au moins partiellement électrique et d'une station de charge BRT0581 - AFR0657 Sur la figure 1 est représenté de façon schématique un véhicule électrique 1, relié à une station de charge 3, via un câble 5, équipé d'un connecteur 7, qui coopère avec un connecteur complémentaire formé d'une prise 9, disposée sur le côté du véhicule 1. Un organe d'identification portatif 11 permet à l'utilisateur de contrôler l'accès à l'habitacle du véhicule et le démarrage. L'organe d'identification portatif comporte des moyens d'émission 13, aptes à émettre un message comportant des données d'identification, pouvant être reçu par au moins un dispositif de réception des données d'identification 15A, 15B, disposé sur le véhicule, comportant notamment une première antenne 15A. La première antenne 15A est reliée à un dispositif de verrouillage, contrôlant notamment le verrouillage des ouvrants 17 du véhicule. Le dispositif de verrouillage des ouvrants comprend notamment un contrôleur 19, qui contrôle l'état verrouillé ou non de serrures 21 des ouvrants 17. Une seconde antenne 15B est disposée sur le véhicule 1 au niveau de la prise 9. Cette antenne 15B est elle aussi apte à recevoir les données d'identification émanant de l'organe d'identification portatif 11, et sert à contrôler un dispositif de verrouillage 23 de la connexion entre le véhicule 1 et la station de charge 3, au moyen de l'organe d'identification portatif 11. Ce contrôle peut se faire via un éventuel second contrôleur non représenté ou bien par le contrôleur du véhicule 19. La figure 2 montre plus en détails le connecteur 7 en bout de câble 5, engagé dans la prise 9 du véhicule 1, avec un mode de réalisation du dispositif de verrouillage 23 de la connexion. Le connecteur 7 présente une portion d'engagement 25, qui coopère avec une portion d'engagement correspondante 27 de la prise 9 afin d'assurer le contact électrique. Pour établir le contact électrique, le connecteur est inséré dans une ouverture 29, de section et de profondeur adaptée pour accueillir une longueur déterminée du connecteur, la longueur permettant la coopération des portions d'engagement 25, 27. BRT0581 - AFRO657 Le connecteur 7 présente des renfoncements 31, qui, lorsqu'il est inséré dans l'ouverture 29, font face à des plongeurs 33, par exemple à commande électromagnétique, correspondant en forme aux renfoncements 31, de manière à former des moyens de blocage en translation amovibles. Les plongeurs 33 sont mobiles radialement entre deux positions, ce que matérialisent les flèches 35, une position de verrouillage, où ils bloquent en translation le connecteur 7 dans la prise 9 en étant engagées dans les renfoncements 31, une position de déverrouillage, où ils ne coopèrent pas avec les renfoncements 31, et où le connecteur 7 est libre en translation par rapport à la prise 9 et peut donc être retiré. Le déplacement des plongeurs 33 entre les deux positions est contrôlé électriquement par le contrôleur 19. Lorsque le connecteur 5 est engagé dans la prise 9, les plongeurs 33 sont automatiquement amenés en position de verrouillage. Un mode de réalisation alternatif prévoit que le connecteur 7 porte les plongeurs 33, et la prise 9 porte les renfoncements 31. Les figures 3 à 6 représentent de façon synoptique plusieurs dispositions des éléments précédemment décrits, en particulier le dispositif de verrouillage 23 de la connexion et le second dispositif de réception 15B, par rapport au véhicule 1 et à la station de charge 3. La figure 3 reprend la disposition desdits éléments 23, 15B telle que décrite précédemment. Sur certains types de véhicules, le câble est solidaire du corps du véhicule 1, les connecteurs complémentaires 7, 9 étant disposés sur l'extrémité du câble 5 qui est amenée vers la station de charge 3, ce qui est représenté sur les figures 4 et 5. Dans une première configuration, en figure 4, il est prévu que le second dispositif de réception 15B, ainsi que le dispositif de verrouillage de connexion 23, soient disposés sur la station de charge 3 eux-aussi. Il est aussi envisagé de réaliser dans ladite première configuration, en figure 5, un ensemble où le second dispositif de réception 15B est disposé sur le véhicule 1, 30 tandis que le dispositif de verrouillage 23 est disposé sur la station de charge 3. BRT0581 - AFR0657 Dans ce cas, le dispositif de verrouillage 23 et le second dispositif de réception 15B sont équipés de moyens d'échange d'un message, de préférence crypté pour éviter une interception, comprenant au moins un émetteur 37 relié au second dispositif de réception 15B, et un récepteur 39 associé, relié au dispositif de verrouillage 23 disposé sur la station de charge 3 de manière à permettre le contrôle du verrouillage via l'organe d'identification portatif 11. Sur d'autres véhicules, le câble 5 est entièrement désolidarisable à la fois du véhicule 1 et de la station 3, ce qui est représenté sur la figure 6. Pour ce faire, le câble 5 comporte un deuxième jeu de connecteurs complémentaires 7B, 9B, en plus des premiers connecteurs complémentaires 7, 9 précédemment décrits. Un connecteur 7, 7B est disposé à chacune des extrémités du câble 5, le véhicule 1 et la station de charge 3 étant chacun pourvus d'une prise respective 9, 9B associée. Il est donc prévu un second dispositif de verrouillage 23B de la connexion, analogue au premier 23, et associé audit deuxième jeu de connecteurs complémentaires 7B, 9B. Le dispositif de verrouillage 23 disposé sur le véhicule et le second dispositif de réception 15B sont alors équipés de moyens d'échange d'un message, de préférence crypté pour éviter une interception, comprenant au moins un émetteur 37 relié au second dispositif de réception 15B, et un récepteur 39 associé, relié au dispositif de verrouillage 23 disposé sur la station de charge 3. La figure 7 détaille le dispositif d'interaction entre l'organe d'identification portatif 11 et les moyens de réception 15A, 15B. Les moyens d'émission 13 de l'organe d'identification 11 comportent un émetteur/ récepteur 41 actif, représenté relié à un dispositif d'alimentation 43, tel qu'une pile, et communiquant avec un émetteur/récepteur associé 45 des dispositifs de réception 15A, 15B. Les moyens d'émission 13 comportent aussi un transpondeur 47, passif, utilisé en particulier en remplacement de l'émetteur/récepteur 41 actif lorsque le dispositif d'alimentation 43 est épuisé. Le transpondeur 47 réagit lorsqu'il est approché d'une BRT0581 - AFR0657 antenne associée 49 par induction, et émet alors un signal courte portée capté par l'antenne 49. Une telle configuration est déjà répandue pour le cas des systèmes de contrôle d'accès et de démarrage de véhicules, appelés immobiliseurs ou unités d'immobilisation. De la sorte, les premier et second dispositifs peuvent être rigoureusement identiques, et l'organe d'identification 11 peut ne comporter qu'un seul transpondeur 47 et un seul émetteur/récepteur 41 émettant un seul signal sur une seule fréquence. L'organe d'identification 11 contrôle donc à la fois l'accès à l'habitacle et le démarrage du véhicule 1, ainsi que le verrouillage de la connexion dudit véhicule à la station de charge 3. Il est aussi prévu que l'organe d'identification 11 contrôle l'accès au éléments de la station de charge 3. Une station de charge 3 dont l'accès est contrôlé via l'organe d'identification 11 est représentée de façon schématique en figure 8. La station de charge 3 comporte un module d'accès verrouillable, comprenant un dispositif de réception 51 qui lui est propre, pouvant éventuellement être le second élément récepteur 15B, relié à un contrôleur de station 53, qui contrôle l'état verrouillé d'un clapet 55, via une serrure 57 verrouillable électriquement ainsi que le débit de courant ou la tension d'un dispositif d'alimentation 59 qui fournit l'énergie électrique nécessaire à la charge du véhicule 1. Le clapet 55 interdit, à l'état verrouillé, l'accès au câble 5 et/ou à l'un des connecteurs 7, 9, 7B, 9B. Cependant, le contrôleur 53 contrôlant aussi le dispositif d'alimentation 59, même une personne ayant forcé ledit clapet 55 ne peut procéder à une charge frauduleuse. Le ou les systèmes de verrouillage de connexion 23, 23B de l'ensemble sont reliés à un détecteur d'état de charge du véhicule, non représenté, détectant en particulier l'état complet de la charge, lorsque les accumulateurs ont atteint leur charge maximale. Il peut détecter par exemple une chute du débit de courant et/ou en attendre la fin d'un BRT0581 -AFR0657 délai prédéterminé, et déverrouille alors la connexion, en déplaçant les plongeurs 33 en position de déverrouillage. Les figures 9 à 11 montrent un mode de réalisation de l'organe d'identification portatif 11 où celui-ci comporte en outre un indicateur visuel 61, par exemple un voyant lumineux, pouvant prendre trois états de signalisation, matérialisés sur chacune des figures 9 à 11, qui correspondent aux trois états de charge possible. Ces trois états de connexion sont respectivement véhicule 1 non connecté à la station de charge 3, véhicule 1 connecté à la station de charge 3 et processus de charge en cours, et enfin véhicule 1 connecté à la station de charge 3 et processus de charge terminé. Les trois états de signalisation respectifs correspondant peuvent être, par exemple, voyant allumé en vert, figure 9, voyant allumé en rouge, figure 10, et voyant éteint, figure 11. En contrôlant le dispositif verrouillage 23 de la connexion du véhicule 1 à la station de charge, l'utilisateur muni de l'organe d'identification 11 sécurise le processus de charge du véhicule 1 qu'il est seul à pouvoir interrompre. Afin d'éviter que le connecteur 7 soit bloqué si l'utilisateur n'a plus l'organe d'identification portatif 17, la connexion entre la prise 9 et le connecteur 7 est automatiquement déverrouillée une fois la charge complétée. Enfin, l'indicateur 61 informe à tout moment l'utilisateur de l'état du processus de charge de son véhicule 1. La procédure de charge du véhicule 1 s'en trouve sécurisée et simplifiée. N'ayant qu'un organe d'identification portatif 11 à gérer, l'utilisateur supervise mieux l'accès aux différents éléments servant au processus de charge et de démarrage du véhicule 1. BRT0581 - AFR0657 REVENDICATIONS1. Ensemble combiné d'un véhicule (1) à propulsion au moins partiellement électrique et d'une station de charge (3), comprenant : - deux connecteurs complémentaires (7, 9) établissant la connexion entre ledit véhicule (1) à propulsion au moins partiellement électrique et la station de charge (3), - au moins un dispositif de verrouillage (23) pour assurer le verrouillage de ladite connexion, - un organe d'identification (11), configuré pour contrôler l'accès et le démarrage dudit véhicule (1), apte à émettre des données d'identification, - un premier dispositif de réception (15A) des données d'identification dudit organe d'identification (11) pour commander le démarrage dudit véhicule (1), caractérisé en ce qu'il comporte un second dispositif de réception (15B) de données d'identification du même organe d'identification (11) pour commander le déverrouillage de ladite connexion. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (23) et le second dispositif de réception (15B) sont disposés sur le véhicule (1). 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (23) est disposé sur la station de charge (3) et le second dispositif de réception (15B) est disposé sur le véhicule (1). 4. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (23) et le second dispositif de réception (15B) sont disposés sur la station de charge (3)- 5. Ensemble selon la revendication 2, le dispositif de verrouillage (23) comportant deux connecteurs complémentaires (7B, 9B) supplémentaires en plus desdits deux BRT0581 - AFR0657premiers connecteurs complémentaires (7, 9), les premiers connecteurs (7, 9) étant disposés sur le véhicule (1) et les connecteurs supplémentaires (7B, 9B) étant disposés sur la station de charge (3), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un second dispositif de verrouillage (23B) disposé sur la station de charge (3). 6. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, l'organe d'identification (11) comportant un émetteur/récepteur actif (41) et un transpondeur passif (47), caractérisé en ce que le second dispositif de réception (15B) des données est apte à échanger des données d'identification avec l'émetteur/récepteur actif (41) et/ou avec le transpondeur passif (47). 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que le transpondeur (47) de l'organe d'identification (11) portatif est apte à échanger des données d'identification avec le second dispositif de réception (15B) et avec le premier dispositif de réception (15A) des données d'identification du véhicule (1). 8. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (23) et le second dispositif de réception (15B) des données possèdent des moyens d'échange d'un message crypté (37, 39).9. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (23) comprend un détecteur d'état de charge, apte à détecter l'état de la charge du véhicule (1) pour déclencher un déverrouillage de la connexion en fin de charge. 10. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la station de charge (3) comprend un module d'accès verrouillable, dont le verrouillage est contrôlé par l'organe d'identification portatif BRT0581 - AFR065711. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'identification portatif (11) comporte un indicateur de l'état de charge du véhicule (1). BRT0581 -AFR0657