Brevet FR3038869A1 — publié le 20170120

Titre : Véhicule automobile à traction électrique ou hybride à une recharge sans contact Domaine technique de l'invention L'invention concerne un véhicule automobile à traction électrique ou hybride équipé d'un moteur électrique et d'une batterie associée d'alimentation électrique destinée à être rechargée par un système de recharge. État de la technique Des solutions de recharge sans contact de véhicule électrique sont actuellement en cours de développement. La recharge électrique sans contact repose sur une charge à distance utilisant le même phénomène que celui opérant au sein d'un transformateur : un courant alternatif circulant dans une bobine primaire constituant une partie émettrice (ou antenne émettrice) génère un champ magnétique qui coopère avec une bobine secondaire constituant une partie réceptrice (ou antenne réceptrice). zo L'antenne émettrice est installée par exemple au sol, sur une place de stationnement, et reliée au réseau électrique par l'intermédiaire d'un dispositif de pilotage. L'antenne réceptrice est intégrée dans le véhicule automobile et reliée à la batterie d'alimentation électrique à recharger. Pour recharger celle-ci, le véhicule est positionné sur la place de stationnement équipée de l'antenne 25 émettrice de sorte à positionner les deux bobines, primaire et secondaire, au droit l'une de l'autre selon la direction verticale, un espace de hauteur « e » les séparant. La bobine primaire transmet, à travers cet espace e, une énergie sous forme de champ magnétique à la bobine secondaire, ce qui induit un courant électrique dans la bobine secondaire qui recharge la batterie électrique du 30 véhicule. 3038869 2 Le transfert de puissance électrique, sous forme de champ magnétique à travers la distance e séparant les deux bobines, s'accompagne inévitablement d'une perte d'énergie. Pour optimiser le transfert d'énergie entre les deux bobines, il convient de minimiser la distance e. L'antenne réceptrice est donc 5 avantageusement aménagée dans le bas de caisse du véhicule. L'architecture actuelle des véhicules électriques ou hybrides ne prévoit pas d'endroits spécifiques et adaptés pour accueillir l'antenne réceptrice. Or, il est souhaitable de trouver une solution d'implantation de cette antenne sans 10 modification importante de l'architecture des véhicules. Objet de l'invention A cet effet, l'invention concerne un véhicule automobile à traction 15 électrique ou hybride, comportant une batterie électrique et un dispositif de recharge de la batterie comportant une antenne réceptrice, apte à coopérer avec une antenne émettrice externe pour réaliser un transfert d'énergie sous forme de champ magnétique entre les antennes, caractérisé en ce que ladite antenne réceptrice est logée dans une cavité d'un berceau du véhicule. Grâce à l'invention, l'antenne réceptrice est implantée dans le véhicule sans qu'il soit nécessaire d'en modifier l'architecture. Elle consiste à utiliser un volume existant disponible, à l'intérieur du berceau qui constitue un corps creux, pour loger l'antenne. De surcroît, la distance de l'antenne par rapport au sol est ainsi adaptée pour permettre une recharge sans contact en limitant la distance entre l'antenne émettrice et l'antenne réceptrice. Dans une forme de réalisation particulière, ledit berceau logeant l'antenne réceptrice est un berceau avant du véhicule. Avantageusement, l'antenne réceptrice fait fonction d'élément de fermeture du berceau. 3038869 3 Grâce à cela, on réduit la masse du berceau. Avantageusement encore, l'antenne réceptrice est adaptée pour renforcer 5 la raideur du berceau. L'antenne contribue à la rigidité du berceau. Dans une forme de réalisation particulière, le berceau comportant deux longerons reliés par une traverse, l'antenne réceptrice est logée dans une cavité de ladite traverse. L'antenne réceptrice peut ainsi être positionnée le long d'une 10 ligne centrale longitudinale du véhicule. Cela facilite son positionnement relatif par rapport à l'antenne émettrice en phase de recharge. L'invention concerne aussi un berceau pour véhicule automobile à traction électrique ou hybride, caractérisé en ce qu'il comprend une antenne réceptrice, 15 apte à coopérer avec une antenne émettrice externe pour réaliser un transfert d'énergie sous forme de champ magnétique entre les antennes, logée dans une cavité dudit berceau. Le berceau peut avantageusement comprendre tout ou partie des 20 caractéristiques additionnelles suivantes : - il est destiné à être installé à l'avant du véhicule ; - l'antenne réceptrice fait fonction d'élément de fermeture du berceau ; - l'antenne réceptrice est adaptée pour renforcer la raideur du berceau ; - il comprend deux longerons reliés par une traverse et en ce que 25 l'antenne réceptrice est logée dans une cavité de ladite traverse. Description sommaire des dessins L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une 30 forme de réalisation particulière du véhicule automobile et du berceau de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : 3038869 4 - La figure 1 représente une vue en perspective d'un berceau de véhicule automobile, selon une forme de réalisation particulière de l'invention ; - La figure 2 représente de façon schématique un véhicule automobile 5 en phase de recharge électrique, selon une forme de réalisation particulière de l'invention ; - La figure 3 représente de façon schématique le principe de recharge du véhicule de la figure 2. 10 Description détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention Un véhicule automobile électrique ou hybride 1 comporte un moteur électrique et une batterie électrique d'alimentation du moteur électrique. Cette 15 batterie électrique, une fois déchargée partiellement ou totalement, est destinée à être rechargée par un système de charge électrique 2. La figure 2 représente le véhicule 1 en phase de recharge. 20 Le système de charge 2 comporte principalement deux composants : une antenne émettrice 3 et une antenne réceptrice 4. L'antenne émettrice 3 est ici positionnée au sol, de façon fixe, par exemple sur une place de stationnement 6 pour véhicule automobile. Elle est 25 reliée à une source d'alimentation électrique, en l'espèce au réseau électrique 5, par l'intermédiaire d'un dispositif 7 de pilotage de la charge. L'antenne émettrice 3 comprend une partie primaire 30, ici une bobine d'induction (ou enroulement), apte à produire un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée en courant électrique. 30 L'antenne réceptrice 4 est aménagée dans le véhicule automobile 1. Elle comprend une partie secondaire 40, ici une bobine (ou enroulement) d'induction, 303 886 9 5 apte à générer un courant électrique lorsqu'elle est soumise à un champ magnétique. Ce courant électrique est utilisé comme courant de charge pour recharger la batterie électrique du véhicule 1. 5 En phase de recharge de la batterie électrique, le véhicule automobile 1 est posé au sol et installé dans la place de stationnement 6 en position de recharge. Dans cette position de recharge, l'antenne réceptrice 4 aménagée dans le véhicule 1 est placée au-dessus de l'antenne émettrice 3. Les deux bobines, primaire 30 et secondaire 40, sont ainsi disposées au droit l'une de 10 l'autre dans la direction verticale. Un espace 8 de hauteur « e » sépare les deux bobines 30, 40, comme représenté sur la figure 3. Les deux antennes 3, 4 pourraient toutefois être légèrement décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction horizontale. La bobine primaire 30 de l'antenne émettrice 3 produit un champ magnétique, schématiquement représenté par les flèches 9 sur la figure 15 3. Ce champ magnétique 9 est adapté pour induire la production d'un courant électrique de charge par la bobine secondaire 40. Ainsi, la charge de la batterie électrique du véhicule 1 s'effectue « sans contact » par transfert d'énergie au travers de l'espace 8, au moyen d'un champ magnétique, entre l'antenne émettrice 3 et l'antenne réceptrice 4. 20 L'antenne réceptrice 4 est aménagée dans un berceau 10 du véhicule 1. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, le berceau 10 est un berceau avant. Il est apte à supporter notamment la suspension avant du véhicule. Le berceau 10 comprend deux pièces allongées 11a, 11b, encore appelées longerons, 25 s'étendant vers l'avant du véhicule et de direction générale sensiblement horizontale. Les extrémités avants des longerons 11a, 11 b peuvent être reliées à une poutre basse de pare-chocs transversale, et les extrémités arrières à la structure de caisse du véhicule 1. Ces longerons de berceau 11A, 11B sont reliés entre eux par une traverse 12. Cette traverse 12 relie les longerons 11a, 30 11b, ici sur environ un tiers de leur longueur à partir de leurs extrémités avants. 3038869 6 Les longerons 11a, 11b et la traverse 12 sont des corps creux, par exemple en acier ou en aluminium. La traverse 12 est réalisée par l'assemblage d'une coquille inférieure et 5 d'une coquille supérieure ménageant entre elle une cavité. L'une des coquilles, ici la coquille inférieure, présente des bords coudés, recourbés vers le haut. L'autre coquille, ici supérieure, constitue un élément de fermeture de la traverse. De même, chaque longeron 11a (11b) est réalisé par l'assemblage d'une 10 coquille inférieure et d'une coquille supérieure ménageant entre elle une cavité. La coquille inférieure présente ici des bords coudés. La coquille supérieure constitue ici un élément de fermeture du longeron 11 a (11b). En variante, la traverse 12 et les longerons 11a, 11 b peuvent être réalisés 15 à partir d'une coquille supérieure d'un seul tenant ou d'une coquille inférieure d'un seul tenant. De façon analogue, l'une des deux coquilles, par exemple la coquille supérieure, peut constituer un élément de fermeture. L'autre coquille, ici inférieure, peut comprendre des bords coudés. 20 Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, l'antenne réceptrice 4 du système de charge est logée dans la cavité de la traverse 12. L'antenne 4 présente une épaisseur de l'ordre de 20 mm qui permet son intégration dans la hauteur (selon la direction verticale ou sensiblement verticale) de la cavité de la traverse 12. 25 L'antenne 4 peut être montée sur la coquille inférieure et/ou sur la coquille supérieure de la traverse 12. En variante, l'antenne 4 peut être conformée pour faire fonction d'élément 30 de fermeture du berceau, par exemple au niveau de la traverse. 3038869 7 La configuration et la structure de l'antenne 4 peuvent être adaptées pour contribuer à la raideur du berceau, en la renforçant. En variante encore, l'antenne 4 pourrait être logée dans une cavité d'un 5 longeron 11a, 11 b du berceau 10. On pourrait également envisager d'intégrer l'antenne 4 dans un berceau arrière du véhicule. 10 REVENDICATIONS1. Véhicule automobile à traction électrique ou hybride, comportant une batterie électrique et un dispositif de recharge de la batterie comportant une antenne réceptrice (4), apte à coopérer avec une antenne émettrice externe (3) pour réaliser un transfert d'énergie sous forme de champ magnétique entre les antennes (3, 4), caractérisé en ce que ladite antenne réceptrice (4) est logée dans une cavité d'un berceau (10) du véhicule (1). 2. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit berceau (10) logeant l'antenne réceptrice (4) est un berceau avant du véhicule (1). 3. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'antenne réceptrice (4) fait fonction d'élément de fermeture du berceau (10). 4. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'antenne réceptrice (4) est adaptée pour renforcer la raideur du berceau (10). 5. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le berceau (10) comportant deux longerons (11a, 11b) reliés par une traverse (12), l'antenne réceptrice (4) est logée dans une cavité de ladite traverse (12). 6. Berceau (10) pour véhicule automobile à traction électrique ou hybride, caractérisé en ce qu'il comprend une antenne réceptrice (4), apte à coopérer avec une antenne émettrice externe (3) pour réaliser un transfert d'énergie sous forme de champ magnétique entre les antennes (3, 4), logée dans une cavité dudit berceau (10). 3038869 9 7. Berceau selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est destiné à être installé à l'avant du véhicule (1). 8. Berceau selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que 5 l'antenne réceptrice (4) fait fonction d'élément de fermeture du berceau (10). 9. Berceau selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'antenne réceptrice (4) est adaptée pour renforcer la raideur du berceau (10). 10. Berceau selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend deux longerons (11a, 11 b) reliés par une traverse (12) et en ce que l'antenne réceptrice (4) est logée dans une cavité de ladite traverse (12). 10