Brevet FR3049538A1 — publié le 20171006

La présente invention concerne un dispositif d'approvisionnement en carburant gazeux liquéfié pour véhicules automobiles. La distribution de carburants gazeux liquéfiés est traditionnellement confiée à des infrastructures fixes du réseau routier, au même titre que les carburants liquides Essence/Diesel. Comme ces carburants, les gaz liquéfiés sont stockés dans des réservoirs aériens ou enterrés de gros volume, alimentant une (ou plusieurs) pompe(s) de distribution munie(s) de volucompteur(s) par un réseau de tuyauteries. L'adjonction d'une installation de distribution de carburants gazeux liquéfiés à une station-service existante est souvent malaisée et parfois impossible faute de place, du fait des contraintes d'installation particulières d'un réservoir sous pression de grand volume. En tout état de cause, et même lorsque les stations-services sont automatisées sans personnel d'exploitation, les infrastructures nécessaires à une installation de distribution de carburant gazeux liquéfié sont conséquentes, leur coût et celui de leur exploitation limite la desserte de zones rurales ou périurbaines peu fréquentées. Ce handicap a contribué au faible développement du réseau de distribution de carburants gazeux en France, avec pour conséquence une taille du parc de véhicules fonctionnant avec ces carburants relativement réduit, malgré un avantage très net sur le plan de leurs émissions polluantes. Le dispositif objet de l'invention permet de s'affranchir de coûts d'infrastructures prohibitifs tout en limitant ceux d'exploitation, et autorise une adaptation facilitée de l'offre d'approvisionnement à la demande en permettant le déplacement libre et à court terme des points de livraison selon les contraintes du moment : Trafic saisonnier, Evolution du réseau routier, Augmentation locale du parc de véhicules etc.. Il constitue à cet effet une micro-station-service légère et entièrement autonome à basse consommation d'énergie, intégrée dans un cadre transportable roulant ou équipé d'anneaux de levage, et dotée d'un système de contrôle-commande connecté par le réseau téléphonique mobile à une centrale d'exploitation distante. Le dispositif est représenté sur la FIG.1, montrant ses organes mécaniques, et la FIG.2 schématisant l'architecture de son système de contrôle-commande, et le Grafcet de 30 programmation du Microcontrôleur en FIG.3 jointes en annexe ; Un réservoir de gaz liquéfié de faible volume (TK01) est muni d'une tuyauterie de soutirage en phase liquide (P01) ; Le soutirage est équipée d'un volucompteur (FQ), d'une électrovanne (EV01) et d'un flexible (P02) terminé par un pistolet de remplissage (PR).La Pression du ciel du réservoir (TK01) et la Pression de soutirage sont mesurées par deux 35 transmetteurs (PT01 et PT02). Le transfert s'effectue dans le réservoir client (TK02) sans l'usage de pompe, par gravité du fait des différences de hauteur des surfaces libres de gaz liquéfié dans les deux réservoirs. Un coffret électrique regroupe les matériels de contrôle-commande centrés autour d'un Microcontrôleur auquel sont raccordées les interfaces Homme-Machine [Clavier, écran, 40 Terminal de paiement, Bouton Poussoir (BP)] , les capteurs [Débitmètre(FQ), Transmetteurs de 3049538 2 Pression (PT01) et (PT02), Transmetteur de niveau(LT), Détecteur de fumées(XSAH), Thermostat (TSAH), relais à seuil de tension (XSAL), caméra], et les actionneurs [Transmetteur téléphonique (GPRS), électrovanne de soutirage (EV01)] qui assurent un fonctionnement totalement autonome de la distribution de carburant : Le clavier numérique, 5 l'écran, le terminal de paiement (utilisant une liaison à distance dédiée avec l'organisme bancaire par le réseau téléphonique mobile) et le bouton-poussoir de soutirage (BP) sont intégrés sur la face avant du coffret de contrôle-commande, permettant de valider la transaction et de contrôler le remplissage dont le volume en cours et le montant dû correspondant sont affichés sur l'écran. 10 Le microcontrôleur pilote la distribution de la façon suivante: Le raccordement du pistolet de distribution sur le véhicule provoque la pressurisation de la section (P02) de la ligne de soutirage par la pression interne du réservoir client (TK02). Cette pressurisation est mesurée par le transmetteur (PT02), qui procure un signal de « Raccordement ». 15 L'introduction d'une carte bancaire valide dans le terminal de paiement et la saisie correcte de son code procure un signal de « Validation Bancaire ». Le signal de « Raccordement », et la « Validation bancaire », sont les conditions nécessaires au début de la Transaction et à la commande de l'électrovanne de soutirage (EV01). Si la « Validation bancaire » est obtenue mais que le « Raccordement » n'est pas 20 détecté au terme de 1 minute, la Transaction n'est pas initiée. Lorsque la Transaction est initiée, l'électrovanne de soutirage (EV01) peut alors être commandée en ouverture lors de l'appui sur le bouton-poussoir de soutirage (BP) par le client et celle-ci reste ouverte tant que ce dernier reste appuyé. Le client peut relâcher le bouton-poussoir et débrancher le pistolet (PR) du véhicule à 25 tout moment: la pression de soutirage (PT02) retombe, le signal de « Raccordement » est annulé, l'ouverture de l'électrovanne (EV01) n'est plus possible. Un débit nul indiqué par le débitmètre (FQ) lors de l'appui sur le bouton-poussoir de soutirage (BP), indique que le réservoir client (TK02) est plein. Si à la perte du signal « Raccordement », le volume totalisé (FQ) n'est pas nul, la fin de la Transaction et son montant sont alors déclarés à l'organisme bancaire et le totalisateur est remis à zéro. La Transaction est annulée si ce volume est resté nul. Une seconde liaison utilisant le réseau de téléphonie mobile avec le système de contrôle de la société exploitante est gérée par le microcontrôleur à travers un module transmetteur (GPRS) permet la transmission à tout moment d'informations sous forme de 35 télégrammes pour un traitement en temps réel : a) Transmission de [Identité station - horodatage - Volumétrie - Montant payé] à chaque Transaction. b) Transmission des alarmes de dysfonctionnement lorsqu'elles se produisent : Niveau bas (LT) du réservoir nourrice (TK01), Détection de fumée (XSAH) dans le 40 capotage, Température trop élevée/incendie (TSAH), Détection de fuite par 3049538 3 indication de débit (FQ) non nul hors Transaction, Tension batterie trop faible (XSAL). c) Les Coordonnées géographiques GPS de la station sont transmises à chaque minute, en cas de détection anormale de son déplacement. 5 d) Une micro-caméra, implantée en façade du coffret de commande fournit un cliché du client intégré au télégramme de données de la Transaction. Cette caractéristique est signalée par une affichette sur le terminal de paiement. Une assistance téléphonique est possible par la liaison de téléphonie mobile en cas de nécessité depuis le centre d'exploitation à l'aide d'un microphone et d'un haut-parleur. 10 La sécurité contre l'éclatement du réservoir est assurée par une soupape (PSV) sur le réservoir nourrice (TK01) en cas d'échauffement anormal (incendie). L'ensemble du dispositif est capoté afin de prévenir des actes de vandalisme et des tentatives d'effraction. L'alimentation électrique du système de contrôle-commande est assurée par une 15 batterie en basse tension continue. L'énergie consommée est réduite du fait de l'absence de système de pompage pour le transfert du carburant. Un chargeur par panneau solaire permet de prolonger la charge de la batterie, le système se mettant hors service lors d'un niveau de charge insuffisant détecté par le relais à seuil de tension (XSAL). La capacité de la batterie permet d'obtenir une autonomie électrique de plusieurs jours, 20 supérieure à la durée entre chaque remplissage du réservoir nourrice. Le réservoir nourrice peut être rechargé localement et la batterie échangée, par des camions-citerne organisés en tournées, ou la station vide peut être échangée par une autre, pour être transportée au dépôt de l'exploitant pour son rechargement en gaz et en énergie électrique. Le dispositif tel que décrit peut ainsi constituer les maillons d'une chaine de 25 distribution de carburant gazeux liquéfié flexible et rapide à mettre en oeuvre, à coûts d'exploitation réduits, ne nécessitant que la mise à disposition de surfaces immobilières très réduites et sans coûts d'infrastructures locales. REVENDICATIONS1) Station-service automatique de gaz liquéfié à usage automobile, légère, autonome, mobile et déplaçable caractérisée en ce qu'elle comporte un réservoir (TK01) de gaz liquéfié de dimensions réduites, une tuyauterie de soutirage liquide gravitaire (P01 et P02) permettant le raccordement et le remplissage du réservoir du véhicule client, assurant le comptage(FQ) du carburant distribué et son règlement par un système de paiement, le transfert de carburant s'effectuant par gravité du fait des différences des hauteurs des surfaces libres de gaz liquéfié entre les deux réservoirs. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble est monté dans un châssis cadre non fixé au sol, déplaçable par roulage ou levage. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tuyauterie de soutirage est équipée d'un volucompteur (FQ), d'une électrovanne (EVO1) et d'un flexible (P02) terminé par un pistolet de remplissage (PR) 4) Dispositif selon l'une quelconque revendication précédente, caractérisée en ce que l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'ensemble est très réduite du fait de l'écoulement du carburant par gravité, et qu'une alimentation autonome de ses dispositifs auxiliaires par batterie est suffisante, incluse dans un coffret regroupant les matériels de contrôle-commande auxquels sont raccordés une interface homme-machine, des capteurs et une électrovanne de soutirage. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'autonomie de la batterie amovible peut être prolongée par un chargeur à panneau solaire. 6) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la distribution en carburant est amorcée par l'ouverture de l'électrovanne de soutirage (EV01) après raccordement du pistolet de remplissage et lorsque la transaction commerciale est acceptée par le terminal de paiement après l'introduction d'une carte bancaire valide. 7) Dispositif selon l'une quelconque revendication précédente, caractérisé en ce que le coffret électrique comporte un système de contrôle-commande connecté par le réseau téléphonique mobile à une centrale d'exploitation distante. 8) Dispositif selon l'une quelconque revendication précédente, caractérisé en ce que l'ensemble du dispositif est capoté afin de prévenir des actes de vandalisme et d'effraction.