Brevet FR3029862A1 — publié le 20160617

Détermination d'une position de charge d'un dispositif de charge d'une borne de recharge La présente invention concerne l'autodidaxie de la position d'un dispositif de charge (en particulier une bobine primaire) d'une borne de recharge ou infrastructure de charge pour des véhicules équipés d'un moteur électrique. Le document US 2014/0092236 Al divulgue un système de positionnement pour un véhicule, ledit véhicule étant 10 positionné par rapport à une borne de recharge au moyen d'une caméra disposée à l'extérieur du véhicule. Le document DE 10 2011 006 504 Al décrit un procédé permettant de positionner un véhicule automobile par rapport à une borne de recharge ou station d'échange de 15 batterie. Le document WO 2010/060720 A2 divulgue un procédé permettant la recharge automatique des véhicules. Pour ce faire, le véhicule est amené de manière auto-commandée depuis une zone de transfert vers un lieu de recharge 20 choisi et à partir de là vers une zone de réception. Un positionnement (automatique) d'un véhicule électrique au-dessus d'un plateau de recharge à induction est connu à partir de l'état de la technique. Le rendement au moment de la charge inductive d'un accumulateur 25 d'énergie du véhicule via une borne de recharge dépend, dans ce cas, de manière déterminante de l'orientation correcte de la bobine primaire de la borne de recharge par rapport à la bobine secondaire du véhicule. En conséquence, le but de la présente invention est de 30 perfectionner par rapport à l'état de la technique la recharge (en particulier inductive) sans fil de l'accumulateur d'énergie du véhicule au moyen d'une borne de recharge. Cet objectif est résolu selon l'invention par un 35 procédé permettant de déterminer une position de charge pour un véhicule par rapport à un dispositif de charge 3029862 2 d'une borne de recharge, le procédé comportant les étapes suivantes : détection d'un marquage de la borne de recharge ; déplacement du véhicule vers une première position en 5 fonction du marquage et d'une position relative, qui indique une position du dispositif de charge de la borne de recharge par rapport au marquage, afin de positionner ainsi un dispositif de charge du véhicule près du dispositif de charge de la borne de recharge ; et détermination, à partir de la première position, d'une deuxième position du véhicule en tant que position de charge par l'optimisation d'un couplage entre le dispositif de charge du véhicule et le dispositif de charge de la borne de recharge. Suivant des dispositions spécifiques de ce procédé, pouvant être combinées : - l'optimisation est effectuée en fonction d'un rendement qui est obtenu pendant un processus de recharge, pendant lequel la borne de recharge recharge le véhicule à l'aide du dispositif de charge de la borne de recharge et du dispositif de charge du véhicule ; - le procédé comporte un déplacement du véhicule vers la deuxième position ; - le dispositif de charge de la borne de recharge et 25 le dispositif de charge du véhicule sont réalisés pour une recharge inductive d'un accumulateur d'énergie du véhicule ; - le procédé comporte une correction de la position relative mémorisée sur la base de la deuxième position, de 30 telle sorte que, lors d'un prochain processus de recharge, le déplacement du véhicule en fonction du marquage et de la position relative corrigée amène le véhicule dans la position qui correspond à la position de charge, sans que le véhicule roule préalablement dans la position qui est 35 fonction du marquage et de la position relative non corrigée ; 3029862 3 - le procédé comporte une détection de la position relative au moyen d'une liaison de communication sans fil ; - la correction de la position relative est signalée par le véhicule à la borne de recharge via la liaison de 5 communication sans fil, et la position relative est modifiée lorsque différents véhicules signalent à la borne de recharge que la position relative est corrigée de la même manière ; - le déplacement du véhicule en fonction du marquage 10 et de la position relative s'effectue, en plus, en fonction d'une autre position relative, qui indique la position du dispositif de charge du véhicule par rapport au véhicule, et l'autre position relative est modifiée lorsque, pour le même véhicule dans différentes bornes de recharge, la 15 position relative est corrigée de la même manière. La présente invention propose également un dispositif d'un véhicule, lequel est configuré pour déterminer une position de charge d'un dispositif de charge d'une borne de recharge ; 20 le dispositif comportant des moyens de détection permettant de détecter un marquage de la borne de recharge, et des moyens de commande ; le dispositif étant configuré pour favoriser un déplacement du véhicule en fonction du marquage et d'une position relative qui indique une position du dispositif de charge de la borne de recharge par rapport au marquage, vers une première position, dans laquelle un dispositif de charge du véhicule est disposé près du dispositif de charge de la borne de recharge, et pour déterminer à l'aide des moyens de commande, à partir de la première position, une deuxième position du véhicule en tant que position de charge, par l'optimisation d'un couplage entre le dispositif de charge du véhicule et le dispositif de charge de la borne de recharge. 3029862 4 Ce dispositif peut être configure pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus. Dans le cadre de la présente invention est proposé un procédé permettant de déterminer une position de charge 5 pour un véhicule par rapport à un dispositif de charge d'une borne de recharge. Le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes : - détection d'un marquage de la borne de recharge. Le terme marquage désigne dans ce cas, en règle 10 générale, un marquage ou un marqueur à l'appui duquel il est possible de déterminer la position exacte du dispositif de charge de la borne de recharge. Le marquage est détecté en particulier par des moyens de détection optiques. 15 - déplacement du véhicule vers une première position en fonction du marquage et d'une position relative, qui définit la position du dispositif de charge de la borne de recharge par rapport au marquage, afin de positionner ainsi un dispositif de charge du 20 véhicule le plus près possible du dispositif de charge de la borne de recharge. Le déplacement peut être effectué uniquement manuellement, de manière assistée (c'est-à-dire assistée par le véhicule) ou tout automatiquement. Par conséquent, dans cette 25 étape, le véhicule est amené dans la première position à partir d'une position, dans laquelle le marquage peut être détecté. 0 détermination d'une deuxième position du véhicule à partir de la première position en optimisant un 30 couplage entre le dispositif de charge du véhicule et le dispositif de charge de la borne de recharge. La deuxième position correspond à la position de charge à déterminer. Dans un processus de recharge inductive, la deuxième position en particulier et, 35 par conséquent, la position de charge est déterminée de manière à optimiser le couplage inductif entre le dispositif de charge du véhicule et le dispositif de charge de la borne de recharge. 3029862 L'optimisation du couplage entre le dispositif de charge du véhicule et le dispositif de charge de la borne de recharge permet de perfectionner un processus de recharge inductif par rapport à l'état de la technique, 5 étant donné que le couplage optimisé permet, dans un intervalle de temps prédéterminé, de charger dans l'accumulateur d'énergie du véhicule, à partir de la borne de recharge, une charge plus élevée que dans l'état de la technique dans lequel le couplage n'est pas optimisé. 10 L'optimisation du couplage est effectuée avantageusement en fonction d'un rendement qui est obtenu pendant un processus de recharge. Pendant le processus de recharge, la borne de recharge, à l'aide du dispositif de charge de la borne de recharge et du dispositif de charge du véhicule, 15 recharge l'accumulateur d'énergie du véhicule. Le couplage inductif s'applique, dans ce cas en particulier, d'autant mieux que le rendement obtenu pendant le processus de recharge est élevé. Pour optimiser le couplage en fonction du rendement, 20 le véhicule est déplacé avantageusement dans une position déterminée en commençant par la première position. Dans la position déterminée, le rendement est calculé lors d'un court processus de recharge inductif (par exemple avec un rendement de charge de 10 %). Ensuite, le véhicule est 25 déplacé dans une nouvelle position déterminée, dans laquelle le rendement pour la nouvelle position déterminée est à nouveau calculé à l'appui d'une mesure test (c'est-à-dire à l'appui du court processus de recharge inductif). Dans cette procédure, la deuxième position, plus 30 précisément la position de charge, correspond à la position déterminée, dans laquelle est obtenu le rendement le plus élevé dans toutes les positions déterminées. Dans ce cas, le rendement indique en particulier un rapport entre une charge délivrée au véhicule par la borne de recharge lors 35 d'un processus de recharge et une charge reçue par le 3029862 6 véhicule dans son accumulateur d'énergie pendant le processus de recharge. De manière avantageuse, le véhicule est alors déplacé dans la deuxième position ou position de charge, en vue de 5 la recharge proprement dite. Comme il a déjà été évoqué précédemment, le dispositif de charge (par exemple, un plateau de recharge à induction) de la borne de recharge et le dispositif de charge du véhicule sont configurés selon un mode de réalisation 10 préféré de l'invention pour la recharge inductive d'un accumulateur d'énergie du véhicule. Il convient néanmoins de souligner que la présente invention peut être utilisée généralement pour une transmission d'énergie sans fil ou sans contact, telle qu'un processus de recharge capacitif 15 ou un processus de recharge électromagnétique (dans ce cas, la transmission d'énergie s'effectue par l'intermédiaire d'antennes). Selon l'invention, la position relative, qui définit la position du dispositif de charge de la borne de recharge 20 par rapport au marquage, peut être corrigée en fonction de la deuxième position ou position de charge, définie au préalable. De ce fait, lors du prochain processus de recharge à la même borne de recharge, le véhicule peut être amené, en fonction du marquage et de la position relative 25 corrigée, immédiatement dans la première position qui correspond, dans ce cas, à la position de charge, sans que le véhicule soit amené d'abord dans une position qui a été déterminée à l'appui du marquage et de la position relative non corrigée. 30 En d'autres termes, après la détermination de la deuxième position ou position de charge, il est contrôlé si la deuxième position est différente de la première position. Si c'est le cas, la position relative est corrigée de telle sorte que la position relative corrigée 35 définit la position du dispositif de charge de la borne de 3029862 7 recharge par rapport au marquage conformément à la deuxième position ou position de charge. La position relative d'une borne de recharge peut, d'une part, être mémorisée dans le véhicule en fonction de 5 la borne de recharge respective. D'autre part, la position relative de la borne de recharge respective peut être détectée au moyen d'une liaison de communication sans fil entre la borne de recharge et le véhicule ou entre le véhicule et une source quelconque (par exemple, dans 10 Internet), laquelle comporte des informations sur la position relative. La détection de la position relative via une liaison de communication sans fil présente, dans ce cas, l'avantage qu'il est aussi possible de déterminer la position relative 15 d'une borne de recharge nouvellement établie ou inconnue jusqu'à présent du véhicule. En revanche, le fait que la position relative de la borne de recharge respective peut être mémorisée à l'intérieur du véhicule présente l'avantage que la position relative mémorisée peut être 20 corrigée par le véhicule lui-même. Il est évident que les deux variantes peuvent aussi être combinées, du fait que les positions relatives pour des bornes de recharge inconnues du véhicule sont détectées via une liaison de communication sans fil, tandis que les positions relatives 25 des bornes de recharge connues par le véhicule sont mémorisées dans le véhicule. Selon un mode de réalisation préféré selon l'invention, le véhicule signale à la borne de recharge, au moyen d'une liaison de communication sans fil, une position 30 relative corrigée. Lorsqu'un pourcentage suffisamment grand de véhicules, qui sont rechargés par la borne de recharge, signale une correction similaire de la position relative, la borne de recharge modifie sa position relative de manière correspondante. 35 Ce mode de réalisation selon l'invention offre la possibilité de corriger la position relative de la borne de 3029862 8 recharge respective, laquelle est transmise aux véhicules via la liaison de communication sans fil. Lorsque la même nécessité de correction est transmise par différents véhicules au système de recharge ou à la borne de recharge, 5 cela indique une erreur systématique qui peut être corrigée avantageusement par ce mode de réalisation. Si la divergence erronée détectée de la position relative est trop grande, une erreur correspondante peut s'inscrire dans la borne de recharge et la borne de 10 recharge peut être signalée comme n'étant pas prête à l'emploi par exemple à un opérateur système d'un exploitant d'infrastructure de la borne de recharge. Dans ce cas, il convient de faire appel à un technicien pour remédier à l'erreur. 15 En règle générale, l'étape du déplacement du véhicule dans la première position ne dépend pas seulement du marquage et de la position relative, mais dépend aussi d'une position relative supplémentaire qui définit la position du dispositif de charge du véhicule par rapport au 20 véhicule (ou plus précisément par rapport à un point marquant du véhicule, tel que le milieu de l'axe longitudinal médian du véhicule). Lorsque, pour le même véhicule, la position relative a été corrigée de la même manière dans différentes bornes de recharge, cela signale 25 une autre position relative erronée, de telle sorte que l'autre position relative est modifiée de manière correspondante. En d'autres termes, lorsque dans différentes bornes de recharge la deuxième position ou position de charge est 30 décalée de la même manière par rapport à la première position, cela signale que la position d'installation du dispositif de charge (par exemple, la bobine secondaire) du véhicule s'écarte de l'autre position relative. Par conséquent, l'autre position relative est modifiée de, 35 manière correspondante, de telle sorte que lors du prochain déplacement vers l'une de ces bornes de recharge, la 3029862 9 première position correspond à la deuxième position, la position de charge ou position optimale correspond donc déjà à la première position. Dans le cadre de la présente invention, il est 5 également proposé un dispositif pour un véhicule, lequel est configuré pour déterminer une position de charge d'un dispositif de charge d'une borne de recharge. Le dispositif selon l'invention comporte des moyens de détection (par exemple, une caméra) permettant de détecter un marquage de 10 la borne de recharge, et des moyens de commande. Le dispositif est configure pour favoriser un déplacement du véhicule en fonction du marquage et d'une position relative qui indique une position du dispositif de charge de la borne de recharge par rapport au marquage, vers une 15 première position, dans laquelle un dispositif de charge du véhicule est disposé aussi près que possible du dispositif de charge de la borne de recharge. À l'aide des moyens de commande est alors déterminée, à partir de la première position, une deuxième position du véhicule en tant que 20 position de charge, du fait qu'un couplage entre le dispositif de charge du véhicule et le dispositif de charge de la borne de recharge est optimisé. Les avantages du dispositif selon l'invention correspondent sensiblement aux avantages du procédé selon 25 l'invention, lesquels ont été exposés en détail ci-dessus, de telle sorte que ceux-ci ne seront pas répétés ici. Enfin, dans le cadre de la présente invention est aussi proposé un véhicule qui comporte un dispositif selon l'invention. 30 La présente invention permet de perfectionner la recharge sans contact d'un accumulateur d'énergie du véhicule au moyen d'une borne de recharge. Grâce à l'utilisation de la présente invention, la bobine primaire de la borne de recharge peut être installée de manière fixe 35 (et non mobile) à coûts avantageux. Avec la présente invention, il est possible, par l'utilisation de capteurs 3029862 10 (par exemple, une caméra) du véhicule, déjà présents pour d'autres raisons, de procéder à un calibrage du système de charge sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des dispositifs de mesure supplémentaires. 5 La présente invention convient en particulier à des véhicules automobiles. Il est évident que la présente invention n'est pas limitée à ce domaine d'application préféré, étant donné que la présente invention peut aussi être utilisée pour des bateaux, des avions, ainsi que des 10 véhicules sur rails ou guidés sur une voie. La présente invention est expliquée ci-après de manière détaillée par référence à l'unique figure, à l'appui de modes de réalisation selon l'invention. L'unique figure représente schématiquement un véhicule 15 selon l'invention équipé d'un dispositif selon l'invention. L'unique figure représente schématiquement un véhicule 10 selon l'invention équipé d'un dispositif 20 selon l'invention et une borne de recharge 30. Outre le dispositif 20 selon l'invention, le véhicule 10 comporte 20 une bobine secondaire 11 faisant fonction de dispositif de charge. La borne de recharge 30 représentée schématiquement comporte, outre une bobine primaire 31, un dispositif de communication 32 pour la communication sans fil avec le véhicule 10, et une mémoire 33. Le dispositif 20 selon 25 l'invention comporte des moyens de commande 1, une caméra 2, un dispositif de communication 3 destiné à la communication sans fil avec le dispositif de communication 32 de la borne de recharge 30, et une mémoire 4. L'invention est expliquée ci-après à l'appui d'un 30 exemple de processus de recharge. Le véhicule 10 selon l'invention s'approche de la borne de recharge 30 inductive pour recharger de manière inductive un accumulateur d'énergie non représenté du véhicule 10. À l'aide de la caméra 2 est détecté un 35 marqueur visible de la borne de recharge 30, lequel se situe sur la borne de recharge, idéalement dans le 3029862 11 voisinage visible de la caméra 2. En fonction de ce marqueur et en fonction d'une position relative, la position de la bobine primaire 31 de la borne de recharge 30 peut être déterminée. Si le véhicule 10 se situe pour la 5 première fois près de la borne de recharge 30, la position relative est encore inconnue. Dans ce cas, le dispositif 20 du véhicule 10 prend contact, via le dispositif de communication 3, avec le dispositif de communication 32 de la borne de recharge 30 pour détecter la position relative 10 qui est stockée dans la mémoire 33 de la borne de recharge 30 et pour la stocker dans la mémoire 4 du dispositif 20. Ensuite, le véhicule 10 roule vers une première position, dans laquelle la bobine secondaire 11 du véhicule 10 se situe à proximité de la bobine primaire 31 de la borne de 15 recharge 30. Au moyen d'une recharge test inductive (avec, par exemple, de courtes impulsions de charge de 10 % de la puissance de charge), il est possible de déterminer le rendement pour la première position. Ensuite, le véhicule 20 est déplacé dans le sens transversal, par exemple par des mouvements appropriés du volant de direction, une autre recharge test inductive étant effectuée dans diverses positions pour déterminer le rendement de chaque position. La position optimale ou position de charge est la position 25 dans laquelle est obtenu le rendement le plus élevé. Si la position de charge ne correspond pas à la première position, la position relative est corrigée en conséquence et est stockée sous la forme corrigée dans la mémoire 4 du dispositif 20. Le véhicule 10 selon l'invention possède 30 maintenant pour la borne de recharge 30 correspondante la position relative exacte de la bobine primaire 31 et peut, lors du prochain processus de recharge sur cette borne de recharge 30, être déplacé en fonction du marqueur immédiatement dans la position optimale. 35 REVENDICATIONS1. Procédé permettant de déterminer une position de charge pour un véhicule (10) par rapport à un dispositif de charge (31) d'une borne de recharge (30), le procédé 5 comportant les étapes suivantes : détection d'un marquage de la borne de recharge (30) ; déplacement du véhicule (10) vers une première position en fonction du marquage et d'une position relative, qui indique une position du dispositif de charge 10 (31) de la borne de recharge (30) par rapport au marquage, afin de positionner ainsi un dispositif de charge (11) du véhicule (10) près du dispositif de charge (31) de la borne de recharge (30) ; et détermination, à partir de la première position, d'une 15 deuxième position du véhicule (10) en tant que position de charge par l'optimisation d'un couplage entre le dispositif de charge (11) du véhicule (10) et le dispositif de charge (31) de la borne de recharge (30). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en 20 ce que l'optimisation est effectuée en fonction d'un rendement qui est obtenu pendant un processus de recharge, pendant lequel la borne de recharge (30) recharge le véhicule (10) à l'aide du dispositif de charge (31) de la borne de recharge (30) et du dispositif de charge (11) du 25 véhicule (10). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte un déplacement du véhicule (10) vers la deuxième position. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de charge (31) de la borne de recharge (30) et le dispositif de charge (11) du véhicule (10) sont réalisés pour une recharge inductive d'un accumulateur d'énergie du véhicule (10). 35 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte une correction de la position relative mémorisée 3029862 14 sur la base de la deuxième position, de telle sorte que, lors d'un prochain processus de recharge, le déplacement du véhicule (10) en fonction du marquage et de la position relative corrigée amène le véhicule (10) dans la position qui correspond à la position de charge, sans que le véhicule (10) roule préalablement dans la position qui est fonction du marquage et de la position relative non corrigée. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte une détection de la position relative au moyen d'une liaison de communication sans fil. 7. Procédé selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la correction de la position relative 15 est signalée par le véhicule (10) à la borne de recharge (30) via la liaison de communication sans fil, et en ce que la position relative est modifiée lorsque différents véhicules signalent à la borne de recharge (30) que la position relative est corrigée de la même manière. 20 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes et selon la revendication 5, caractérisé en ce que le déplacement du véhicule (10) en fonction du marquage et de la position relative s'effectue, en plus, en fonction d'une autre position relative, qui indique la position du 25 dispositif de charge (11) du véhicule (10) par rapport au véhicule (10), et en ce que l'autre position relative est modifiée lorsque, pour le même véhicule (10) dans différentes bornes de recharge, la position relative est corrigée de la même manière. 30 9. Dispositif d'un véhicule (10), lequel est configuré pour déterminer une position de charge d'un dispositif de charge (31) d'une borne de recharge (30), le dispositif (20) comportant des moyens de détection (2) permettant de détecter un marquage de la borne de 35 recharge (30), et des moyens de commande (1), 3029862 15 le dispositif (20) étant configuré pour favoriser un déplacement du véhicule (10) en fonction du marquage et d'une position relative qui indique une position du dispositif de charge (31) de la borne de recharge (30') par 5 rapport au marquage, vers une première position, dans laquelle un dispositif de charge (11) du véhicule est disposé près du dispositif de charge (31) de la borne de recharge (30), et pour déterminer à l'aide des moyens de commande (1), à partir de la première position, une 10 deuxième position du véhicule (10) en tant que position de charge, par l'optimisation d'un couplage entre le dispositif de charge (11) du véhicule et le dispositif de charge (31) de la borne de recharge (30). 10. Dispositif selon la revendication 9, le dispositif 15 (20) étant caractérisé en ce que les moyens de commande (1) sont configurés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8.