Brevet FR3052925A1 — publié le 20171222

Dispositif portatif de dévidage d'un câble électrique, notamment un câble de charge pour un véhicule électrique ou hybride La présente invention concerne un dispositif portatif de dévidage d'un câble électrique, notamment un câble de charge pour un véhicule électrique ou hybride. Dans le contexte actuel de consensus autour du réchauffement climatique, la diminution des émissions de dioxyde de carbone (CO2) est un défi majeur auquel sont confrontés les constructeurs automobiles, les 10 normes étant toujours plus exigeantes en la matière. Outre l'amélioration constante des rendements des moteurs thermiques classiques, qui s'accompagne d'une baisse des émissions de CO2, les véhicules électriques (« EV » d'après la terminologie anglo-saxonne « Electric Vehicle ») et les véhicules hybrides thermique-électrique (« HEV » 15 d'après la terminologie anglo-saxonne « Hybrid Electric Vehicle ») sont aujourd'hui considérés comme la solution la plus prometteuse pour diminuer les émissions de CO2. Différentes technologies de stockage de l'énergie électrique ont été testées dans les dernières années afin de répondre aux besoins des EV. 20 Il apparaît aujourd'hui que les batteries à cellules lithium-ion (Li-ion) sont celles susceptibles de fournir le meilleur compromis entre la densité de puissance, qui favorise les performances en termes d'accélération notamment, et la densité d'énergie, qui favorise l'autonomie. Cependant, l'utilisation de cette technologie Li-ion pour constituer des batteries de 25 traction pour EV n'est pas sans poser de nombreuses difficultés, notamment si l'on considère les niveaux de tension nécessaires aux bornes de la batterie, de l'ordre de 400 volts (V), ou encore les niveaux de puissance de recharge nécessaires, de l'ordre de 2 à 3 kilowatts-heure en charge lente pendant plusieurs heures, jusqu'à plusieurs dizaines de kilowatts-heure en 30 charge rapide pendant quelques dizaines de minutes. A de tels niveaux de puissance de charge, le câble de charge lui-même est soumis à de fortes contraintes. 3052925 2 La solution la plus connue, qui est également la plus simple, est de fournir un câble de charge « volant » de section large adaptée à la puissance de charge maximale envisagée, que l'on transporte dans le coffre 5 du véhicule. Le principal inconvénient de cette solution est que, durant les phases de charge, le câble traîne par terre et se salit. Donc, soit l'utilisateur le replie proprement (ce qui peut s'avérer compliqué compte-tenu de sa section importante) avant de le ranger dans son coffre et il se salit les mains, soit il le pose en vrac dans le coffre et il y a un risque non négligeable qu'il 10 doive le démêler lorsqu'il en aura à nouveau besoin. Se salir les mains semble donc inévitable, et il s'agit là d'un inconvénient que la présente invention se propose de résoudre. 15 Pour éviter cet inconvénient, il est connu de l'état de la technique, notamment de la demande de brevet US2015/0008878A1, un dispositif de stockage d'un câble de charge comportant un dévidoir muni d'une manivelle pour dérouler et enrouler le câble, ainsi que d'une poignée pour transporter le dispositif. Il comporte également un boîtier de contrôle de la charge, 20 intégré au centre du dévidoir, qui permet de piloter une charge lente sur prise standard. Un inconvénient majeur de cette solution est le risque d'échauffement. En effet, à des niveaux de puissance élevés pour charge rapide, les problèmes d'échauffement ne se limitent pas à la batterie : tous les éléments conducteurs impliqués dégagent une grande quantité de 25 chaleur par effet joule et il est nécessaire de prendre en compte ce phénomène lors de la conception de l'ensemble de l'architecture électrique du véhicule. Ainsi, non seulement le câble de charge reliant le véhicule à la borne de charge doit être choisi de section suffisamment importante, mais il doit également être agencé d'une manière permettant d'évacuer la chaleur 30 de manière contrôlée. Ce n'est manifestement pas le cas d'une solution par enroulement comme dans US2015/0008878A1, où le câble est non seulement enroulé de manière serrée, mais en plus il est enfermé, ce qui empêche tout phénomène de refroidissement par convexion. 35 3052925 3 L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités, notamment ceux liés aux salissures et au risque d'échauffement. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif portatif de dévidage d'un câble électrique comportant un élément de connexion à chacune de ses 5 extrémités. Le dispositif comporte un support dans lequel est creusé un sillon formant une spirale plate, le sillon étant apte à accueillir au moins partiellement le câble. Il comporte également un couvercle enfermant, en collaboration avec le support, la partie du câble accueillie dans le sillon. Le couvercle comporte une ouverture dans laquelle est apte à se déplacer un curseur selon une direction radiale à la spirale. Le curseur comporte des moyens de guidage du câble au travers de l'ouverture. Le support, le couvercle et le curseur sont agencés de telle sorte que la mise en rotation du couvercle et du curseur par rapport au support autour de l'axe de la spirale entraîne, dans un sens de rotation, le déplacement du curseur dans la direction opposée à l'axe de la spirale, ledit déplacement provoquant l'insertion, par les moyens de guidage au travers de l'ouverture, du câble dans le sillon sous le couvercle. Ils sont également agencés de telle sorte que la mise en rotation du couvercle et du curseur par rapport au support autour de l'axe de la spirale entraîne, dans l'autre sens de rotation, le déplacement du curseur dans la direction de l'axe de la spirale, ledit déplacement provoquant l'extraction, par les moyens de guidage au travers de l'ouverture, du câble hors du sillon et au-dessus du couvercle. Avantageusement, l'ouverture peut comporter deux bords parallèles à la direction radiale à la spirale et le curseur peut comporter deux 25 glissières aptes à coulisser le long des deux bords respectivement. Avantageusement, le dispositif peut comporter une poignée solidaire du support et le curseur peut comporter un téton de préhension, de sorte que le couvercle et le curseur soient aptes à être mis en rotation par l'intermédiaire du téton, en retenant simultanément le support par 30 l'intermédiaire de la poignée. Par exemple, les moyens de guidage du câble au travers de l'ouverture peuvent inclure un conduit de section sensiblement discale. Par exemple, le support pouvant avoir au moins deux faces dont l'une porte le sillon, un orifice peut être percé dans le support à proximité de 3052925 4 l'extrémité du sillon située au plus près du centre de la spirale, le câble pouvant passer au travers de l'orifice d'une face à l'autre du support. Par exemple, le support peut comporter, sur sa face ne portant pas le sillon, au moins un élément de clipsage pour y bloquer le câble (13). 5 Avantageusement, le support peut comporter un pivot cylindrique ayant pour axe l'axe de la spirale, et le couvercle peut comporter une ouverture discale ayant également pour axe l'axe de la spirale, le pivot pouvant être emboîté dans l'ouverture discale, de telle sorte que le couvercle et le curseur soient aptes à être mis en rotation par rapport au support autour 10 de l'axe de la spirale. Par exemple, le support et le couvercle peuvent avoir une forme sensiblement discale. Le support (12) et le couvercle (17) peuvent alors avoir sensiblement le même diamètre. 15 La présente invention a également pour objet un tel dispositif portatif de dévidage d'un câble électrique pour charger un véhicule électrique ou hybride. 20 Outre de limiter les salissures et de faciliter le refroidissement du câble, le dispositif selon l'invention a pour principal avantage son ergonomie en termes de poids et d'encombrement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés 1, 2, 3, et 5, qui illustrent des vues schématiques d'ensemble, et des dessins annexés 4a, 4b et 4c, qui illustrent des vues schématiques en coupe, d'un même mode de réalisation avantageux de l'invention. Les éléments identiques illustrés sur ces figures partagent les mêmes références. Toutefois, pour des raisons de clarté, toutes les références n'ont pas été reportées sur toutes les figures. 3052925 5 Les figures illustrent un même dispositif 1 selon l'invention pour recharger un véhicule électrique ou hybride. Les figures 1 et 2 illustrent, selon deux points de vue opposés, ce dispositif 1 dans une configuration de rangement. La figure 5 illustre de dispositif 1 dans une configuration 5 d'utilisation. Comme bien illustré par la figure 3, qui est une vue non-fonctionnelle en éclaté du dispositif 1, celui-ci comporte une poignée 11 fixée à un support 12 pour un câble 13. Dans le présent exemple de réalisation, le support 12 présente une forme plate sensiblement discale. Comme bien illustré à la figure 4a, le support 12 comporte sur l'une de ses faces (appelée 10 « face avant » par la suite), un sillon 121 en forme de spirale d'Archimède (appelée « spirale plate » par la suite), le sillon 121 pouvant accueillir le câble 13 dans une configuration de rangement. Un orifice 124 est percé au travers du support 12 à l'extrémité du sillon 121 située au plus près du centre de la spirale, le câble 13 traversant le support 12 par cet orifice 124. Comme 15 bien illustré à la figure 2, le support 12 comporte en outre sur son autre face (appelée « face arrière » par la suite) des doigts de clipsage 122 disposés à proximité de toute sa périphérie, les doigts de clipsage 122 accueillant le câble 13 de telle sorte qu'il ne puisse pas y coulisser. Le dispositif 1 comporte également un couvercle 17 de forme sensiblement discale 20 permettant de fermer le support discal 12 sur sa face avant portant le sillon 121, de sorte que le support 12 et son couvercle 17 partagent un même axe de symétrie A. Il faut noter que l'axe A est également l'axe de la spirale plate formée par le sillon 121. Dans le présent exemple de réalisation, le couvercle 17 est fait d'un matériau translucide laissant visible la partie du câble 13 25 insérée dans le sillon 121. Dans le présent exemple de réalisation, le couvercle 17 comporte en son centre une ouverture discale 172, qui est complémentaire d'un pivot cylindrique 123 disposé au centre du support 12, le pivot 123 étant emboîté dans l'ouverture 172 de telle sorte que le couvercle 17 est apte à pivoter autour du pivot 123. Le couvercle 17 30 comporte en outre une ouverture 171 de forme rectangulaire dont deux bords opposés 1711 et 1712 sont orientés sensiblement selon un même vecteur R radial au couvercle discal 17 et à la spirale plate formée par le sillon 121. Ces deux bords 1711 et 1712 sont aptes à guider des glissières 161 et 162 d'un curseur 16. Ce curseur 16 comporte par ailleurs un téton sphérique de préhension 164. Aux deux extrémités du câble 13 sont disposées une fiche 3052 92 5 6 mâle 14 (équipée d'un capot de protection dans le présent exemple) et une fiche mâle 15 pour connexion à un véhicule électrique et à une borne de charge respectivement. 5 La figure 4a montre, dans la configuration de rangement, le câble 13 accueilli sur sensiblement toute sa longueur dans le sillon 121 en forme de spirale creusé dans le support 12. Le sillon 121 présente une section de forme semi-discale de diamètre sensiblement identique au diamètre extérieur 10 du câble 13, de sorte que le câble 13 soit accueilli dans le sillon 121 sur la moitié de sa section. Comme mieux illustré par les vues en coupe des figures 4a, 4b et 4c, le câble 13 traverse le curseur 16 par un conduit 163 de section sensiblement discale aménagé spécialement à cet effet au travers du curseur 16. Le diamètre du conduit 163 doit permettre au câble 13 d'y 15 coulisser sans retenue. Ainsi, en prenant à pleine main la poignée 11, il suffit d'entraîner le téton 164 du curseur 16 dans un mouvement de rotation autour de l'axe A de la spirale, en pinçant le téton 164 entre le pouce et l'index de l'autre main. Dans un sens de rotation, en vue de raccorder le véhicule à une 20 borne de charge (configuration dite « de charge » illustrée par la figure 5), le curseur 16 force l'extraction du câble 13 hors du sillon 121 sur toute sa longueur, ceci sous l'action conjuguée du câble 13 qui coulisse dans le conduit 163 et des glissières 161 et 162 qui coulissent le long des bords 1711 et 1712 respectivement, en se rapprochant de l'axe A de la spirale. En 25 adaptant la longueur de câble 13 extraite du sillon 121, on peut aisément limiter voire empêcher le câble 13 de traîner par terre, et donc éviter de se salir les mains. En tous les cas, même s'il traîne par terre, il ne sera pas nécessaire de toucher le câble 13 au moment de le ranger après la charge, il suffira alors d'actionner le curseur 16 dans l'autre sens de rotation, comme 30 explicité ci-après. Dans l'autre sens de rotation, en vue de ranger le dispositif 1 dans le coffre du véhicule par exemple (configuration dite « de rangement » illustrée par la figure 1), le curseur 16 force l'insertion du câble 13 dans du sillon 121 sur toute sa longueur, ceci toujours sous l'action conjuguée du 35 câble 13 qui coulisse dans le conduit 163 et des glissières 161 et 162 qui 3052925 7 coulissent le long des bords 1711 et 1712 respectivement, mais cette fois en s'éloignant de l'axe A de la spirale. Dans cette configuration de rangement, le dispositif 1 selon l'invention peut très facilement être déposé dans le coffre d'un véhicule. 5 L'exemple de réalisation ci-dessus n'est donné qu'à titre d'illustration, l'invention étant applicable à tout appareil électrique nécessitant d'être branché périodiquement à une prise de courant. 10 Le dispositif selon l'invention a encore pour avantage d'être très léger et simple de conception, donc fiable et peu coûteux. En particulier, tous ses éléments peuvent être faits de matériaux plastiques (sauf les éléments 15 conducteurs du câble, bien-sûr). Avantageusement, le dispositif selon l'invention permet de dérouler le câble à la longueur voulue, et ainsi d'empêcher le câble de traîner par terre entre le véhicule et la prise de charge. Il est également ergonomique grâce à sa poignée, dans le sens où son utilisation ne nécessite pas de se salir les mains et où il offre un 20 encombrement limité : on peut le ranger facilement dans le coffre d'un véhicule sans pénaliser le volume utile pour les bagages. Enfin, le câble est relativement bien aéré sur toute sa longueur et peut ainsi refroidir par simple convexion naturelle. De plus, le support et le couvercle peuvent être aisément ajourés, afin d'optimiser le refroidissement par convexion naturelle 25 du câble. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) portatif de dévidage d'un câble électrique (13) comportant un élément de connexion (14, 15) à chacune de ses extrémités, caractérisé en ce qu'il comporte : un support (12) dans lequel est creusé un sillon (121) formant une spirale plate, le sillon étant apte à accueillir au moins partiellement le câble, et ; un couvercle (17) enfermant, en collaboration avec le support, la partie du câble accueillie dans le sillon, le couvercle comportant une ouverture (171) dans laquelle est apte à se déplacer un curseur (16) selon une direction (R) radiale à la spirale, le curseur comportant des moyens de guidage du câble au travers de l'ouverture ; le support, le couvercle et le curseur étant agencés de telle sorte que la mise en rotation du couvercle et du curseur par rapport au support autour de l'axe (A) de la spirale entraîne : dans un sens de rotation, le déplacement du curseur dans la direction opposée à l'axe de la spirale, ledit déplacement provoquant l'insertion, par les moyens de guidage au travers de l'ouverture, du câble dans le sillon sous le couvercle ; dans l'autre sens de rotation, le déplacement du curseur dans la direction de l'axe de la spirale, ledit déplacement provoquant l'extraction, par les moyens de guidage au travers de l'ouverture, du câble hors du sillon et au-dessus du couvercle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'ouverture (171) comporte deux bords (1711, 1712) parallèles à la direction (R) radiale à la spirale ; le curseur (16) comporte deux glissières (161, 162) aptes à coulisser le long desdits deux bords respectivement. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que : il comporte une poignée (11) solidaire du support (12) ; le curseur (16) comporte un téton de préhension (164) ; 3052 92 5 9 de sorte que le couvercle et le curseur sont aptes à être mis en rotation par l'intermédiaire du téton, en retenant simultanément le support par l'intermédiaire de la poignée. 5 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage du câble (13) au travers de l'ouverture (171) incluent un conduit (163) de section sensiblement discale. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le support (12) 10 ayant au moins deux faces dont l'une porte le sillon (121), un orifice (124) est percé dans le support à proximité de l'extrémité du sillon située au plus près du centre de la spirale, le câble (13) passant au travers de l'orifice d'une face à l'autre du support. 15 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support (12) comporte, sur sa face ne portant pas le sillon (121), au moins un élément de clipsage (122) pour y bloquer le câble (13). 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que : 20 le support (12) comporte un pivot cylindrique (123) ayant pour axe l'axe (A) de la spirale, et ; le couvercle (17) comporte une ouverture discale (172) ayant également pour axe l'axe de la spirale ; le pivot étant emboîté dans l'ouverture discale, de telle sorte que le 25 couvercle et le curseur (16) sont aptes à être mis en rotation par rapport au support autour de l'axe de la spirale. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (12) et le couvercle (17) ont une forme sensiblement discale. 30 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support (12) et le couvercle (17) ont sensiblement le même diamètre. 3052925 10 10. Dispositif (1) portatif de dévidage d'un câble électrique (13) de charge d'un véhicule électrique ou hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes.