Brevet FR3064453A1 — publié le 20181005

Vêtement avec système de stockage d'énergie intégré et borne de recharge [1] L'invention concerne le domaine des systèmes de stockage d'énergie, notamment de batteries et/ou supercondensateurs, de types utilisés pour des véhicules à assistance électrique. [2] Actuellement, le nombre de sociétés de livraison utilisant des coursiers à vélo augmente considérablement. De plus en plus de coursiers se déplacent sur des véhicules à assistance électrique, par exemple des vélos électriques. Les coursiers ont généralement un nombre plus ou moins important de courses à effectuer pendant leur tournée. Au point d'arrivée de la livraison en zone urbaine, le coursier gare souvent son véhicule électrique dans la rue habituellement au pied d'un immeuble afin d'avoir accès à son point final de livraison où il va livrer le produit au client, typiquement un appartement de cet immeuble. [3] Communément, le système de stockage d'énergie est solidarisé au véhicule électrique mais peut être amovible afin d'éviter d'en faire des cibles faciles pour des personnes mal intentionnées lorsque le véhicule électrique est stationné dans la rue. Dans ce cas, le coursier débranche le système de stockage d'énergie, le désolidarise du véhicule, par exemple au moyen d'un jeu de clés, et le prend à la main en laissant son véhicule électrique dans la rue. Les mêmes opérations sont à effectuer en sens inverse lorsque le coursier reprend sa tournée. Cela génère donc une perte de temps importante lorsque des clients sont dans l'attente de leur livraison, notamment de produits cuisinés chauds. [004] De plus, le système de stockage d'énergie est considéré comme un encombrement supplémentaire, et gênant pour le coursier qui porte déjà l'ensemble des produits à livrer durant sa tournée. [5] La présente invention vient améliorer la situation. [6] Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un vêtement comportant un système de stockage d'énergie intégré et destiné à alimenter un moteur de véhicule électrique de type vélo à assistance électrique, ledit système de stockage d'énergie comprenant : - une pluralité de modules de stockage d'énergie reliés entre eux par des charnières de pivotement mécanique des modules de stockage d'énergie entre eux pour conserver une souplesse du vêtement, et - une pluralité d'éléments de connexion comprenant des éléments de liaison électrique des modules de stockage d'énergie deux à deux et au moins un premier organe de connexion 3064453 2 apte à être couplé de façon opérationnelle au moins à un connecteur du moteur de véhicule électrique. 5 [007] Grâce à ces dispositions, le système de stockage d'énergie n'est plus exposé directement puisqu'il est compris dans un vêtement porté en permanence par le coursier utilisant le véhicule électrique. De plus, le coursier ne risque pas d'oublier le système de stockage d'énergie sur le véhicule électrique lorsqu'il le gare dans la rue entre deux livraisons. 10 [008] Les éléments de liaison électrique précités peuvent être simplement des câbles ou fils électriques. Alternativement, les charnières de pivotement peuvent être réalisées dans un métal ou autre matériau conducteur pour assurer la connexion électrique des modules. Dans ce cas, il peut être prévu deux paires de charnières sur chaque module, une paire 15 comportant une charnière reliée à une borne positive, et une autre charnière reliée à une borne négative pour assurer une liaison en série des modules. En outre, dans cette réalisation alternative, on prend soin de prévoir un matériau isolant entourant au moins les charnières. 20 [009] Selon une réalisation, le vêtement comporte une ceinture comprenant ladite pluralité de modules de stockage d'énergie reliés deux à deux par une charnière de pivotement mécanique. [010] On entend ici par le terme « comporte » le fait que le vêtement peut comprendre une 25 ceinture comprenant les modules de stockage d'énergie. Par exemple, les modules de stockage d'énergie peuvent être cousus dans le vêtement au niveau de la taille, de manière à former cette ceinture. On peut également comprendre que le vêtement est une ceinture en tant que telle. 30 [011] Ainsi, le port du système de stockage d'énergie par un utilisateur, ou coursier, ne contraint pas ses mouvements puisque la disposition et l'agencement des modules, notamment par des charnières de pivotement mécanique, assurent la souplesse du vêtement. 35 [012] Selon une réalisation, la pluralité d'éléments de connexion comprend un deuxième organe de connexion apte à être couplé de façon opérationnelle au moins à une interface de connexion de recharge du système de stockage d'énergie. 3064453 3 [013] Selon une réalisation, les premier et/ou deuxième organes de connexion sont reliés à des premier et/ou deuxième câbles respectifs de connexion, ledit vêtement comprenant une ouverture donnant accès auxdits premier et/ou deuxième câbles de connexion. 5 [14] Selon une réalisation, les modules de stockage d'énergie sont assemblés en série. [15] L'assemblage en série permet d'ajuster le voltage du système de stockage d'énergie en fonction de la puissance nécessaire au fonctionnement de l'assistance électrique du 10 véhicule. [16] Selon une réalisation, les modules de stockage d'énergie sont des batteries à base de lithium, de tension comprise entre 24V et 48V. 15 [017] Les batteries à base de lithium sont plus légères que la plupart des batteries usuellement utilisées, ce qui permet de ne pas encombrer le porteur du vêtement. [018] En outre, les modules de stockage, de type batteries, peuvent être bien agencés de façon équilibrée dans le vêtement, de sorte que l'utilisateur ne souffre pas d'un 20 poids mal distribué. [19] Selon une réalisation, le vêtement comporte une chasuble de sécurité. [20] De même, par « comporte » on peut entendre que le vêtement comprend une chasuble 25 de sécurité ou que le vêtement peut être une chasuble de sécurité en tant que telle. [21] Le port d'une chasuble de sécurité sur la route est obligatoire. La chasuble permet également de différencier les coursiers de différentes sociétés de livraison puisque chaque chasuble est à l'effigie de la société. Ainsi l'intégration d'un système de stockage d'énergie 30 sur un tel vêtement ne contraint pas l'utilisateur à porter un vêtement auquel il n'est pas habitué. [22] L'invention a également pour objet une borne de recharge pour la recharge de tel vêtement, comprenant un réceptacle apte à recevoir le vêtement et une interface de 35 connexion couplée de façon opérationnelle au réceptacle pour être connectée audit deuxième. [23] Généralement, lorsque le système de stockage d'énergie est solidarisé au véhicule électrique, le coursier doit penser, lorsqu'il range son véhicule électrique en fin de tournée, à 3064453 4 détacher le système de stockage d'énergie et le brancher sur une borne dédiée à sa recharge. La présente invention vient simplifier cette opération. 5 [024] En fin de tournée, le coursier dépose et branche simplement son vêtement sur la borne de recharge. Il ne risque donc pas d'oublier de mettre à charger le système de stockage d'énergie car, à ce moment, il retire forcément son vêtement. [25] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la 10 description détaillée d'exemples de réalisation ci-après et à l'examen des dessins annexés sur lesquels : [26] la figure 1 est une vue schématique d'un vêtement avec système de stockage d'énergie intégré alimentant un véhicule électrique, 15 [27] la figure 2 est une vue schématique de haut d'un vêtement avec système de stockage d'énergie intégré selon l'invention, [28] la figure 3 est une vue schématique de la recharge du vêtement avec système de 20 stockage d'énergie intégré sur une borne de recharge selon l'invention, [29] la figure 4 est un autre mode de réalisation de l'assemblage des modules de stockage d'énergie. 25 [030] Ci-après un exposé détaillé de plusieurs modes de réalisation de l'invention assorti d'exemples et de référence aux dessins. [31] La figure 1 illustre un véhicule électrique 4, comprenant un moteur 10 placé ici sur le moyeu 16 de la roue avant 15a du véhicule électrique 4 (ou plus simplement « véhicule 4 »). 30 Le véhicule 4 est par exemple un vélo à assistance électrique. Le moteur 10 n'est pas obligatoirement placé sur le moyeu 16 de la roue avant 15a. Il peut par exemple être placé sur le moyeu arrière du vélo. Il peut également être placé sur le pédalier 20 ou encore être déporté. Dans ce cas, la transmission se fait par exemple au moyen d'une courroie. Le véhicule 4 peut également comprendre plusieurs moteurs 10. Par exemple, un deuxième 35 moteur peut être placé sur le moyeu 16 de la roue arrière 15b. Le moteur 10 a pour objectif de fournir un complément de pédalage à l'utilisateur du véhicule 4. [32] Le véhicule 4 comprend en outre tous les éléments nécessaires à son bon fonctionnement. Par exemple, le véhicule 4 illustré figure 1 comprend en autre une roue 3064453 5 avant 15a, une roue arrière 15b, un cadre de véhicule 17, un guidon 18, un siège 19 et un pédalier 20. 5 [033] Le véhicule 4 peut également comprendre un écran de contrôle 9 indiquant notamment un état de charge de l'ensemble des modules procurant l'alimentation électrique du véhicule 4 (décrits plus loin en référence à la figure 2). Cet écran de contrôle 9 peut être placé sur le guidon 18 afin d'être visible par l'utilisateur lorsqu'il utilise le véhicule 4. Le véhicule 4 comprend en outre un connecteur 8 et des capteurs (non représentés). Les capteurs 10 peuvent servir à détecter des paramètres tels que la présence de pédalage, la cadence de pédalage ou encore l'effort exercé sur le pédalier 20. [34] Ces paramètres sont ensuite intégrés par un contrôleur (non représenté), relié par exemple au connecteur 8, qui est apte par exemple à déterminer si le moteur 10 doit être 15 démarré ou à piloter le moteur 10 durant les différentes phases du trajet en véhicule 4. Par exemple, si les capteurs détectent un effort important exercé sur les pédales 20, le contrôleur envoie une commande pour que le moteur 10 démarre ou pour que sa puissance augmente s'il a déjà été mis en route. Le connecteur 8 est également apte à arrêter le moteur 10. 20 [35] Dans l'exemple non limitatif illustré figure 1, le connecteur 8 est placé dans un compartiment, lui-même placé sur le tube de selle 21. Le compartiment peut également contenir des composantes électroniques du véhicule, notamment le contrôleur précité. 25 [036] Le connecteur 8 est relié au moteur 10 et à l'écran de contrôle 9 au moyen de câbles 22a, 22b. Plus précisément, un câble 22a peut relier le moteur 10 au connecteur 8 en longeant dans un premier temps la tige 23 du véhicule 4, puis le tube diagonal 24 afin de remonter le long du tube de selle 21 jusqu'au connecteur 8. Le câble 22b relie l'écran de contrôle 9 au connecteur 8 par exemple en longeant le guidon 18 jusqu'au tube diagonal 24 30 OÙ il rejoint le câble 22a jusqu'au connecteur 8. [37] Selon la position du moteur 10, de l'écran de contrôle 9 et du connecteur 8, les câbles 22a et 22b peuvent être disposés différemment sur le véhicule 4. Dans le cas où le véhicule 4 comprend plus d'un moteur 10, d'autres câbles sont utilisés pour relier les autres moteurs 35 au connecteur 8. [38] Dans l'exemple présenté, les câbles 22a, 22b sont plaqués à l'extérieur et contre le cadre du véhicule 4. Toutefois, les câbles 22a, 22b peuvent être cachés directement à l'intérieur du cadre du véhicule 4. 3064453 6 [39] Afin d'alimenter en énergie le moteur 10, l'écran de contrôle 9 et les composantes électroniques du véhicule (par exemple le contrôleur), un système de stockage d'énergie 2 5 est prévu par l'invention. Le système de stockage d'énergie 2 peut être placé dans un vêtement 1, porté par l'utilisateur du véhicule 4. Lorsque l'utilisateur utilise le véhicule 4, il branche le système de stockage d'énergie 2 sur le connecteur 8. [40] Le connecteur 8 sert d'interface d'alimentation en énergie du moteur 10, de l'écran de 10 contrôle 9 et par exemple du contrôleur. [41] On fait maintenant référence à la figure 2, laquelle illustre un vêtement 1 comprenant un système de stockage d'énergie 2 selon l'invention. Dans une réalisation particulière, le vêtement 1 peut être une chasuble de sécurité. Toutefois, le vêtement peut aussi être un 15 manteau, une ceinture (ou « banane » autour de la taille), une veste ou tout autre type de vêtement qu'un utilisateur est susceptible de porter en conduisant le véhicule. On peut par exemple privilégier un vêtement porté sur le haut du corps de l'utilisateur, afin de ne pas gêner ses membres inférieurs lorsqu'il pédale. 20 [042] Le système de stockage d'énergie 2 comprend par exemple une pluralité de modules de stockage d'énergie 3 (ou « modules 3 »). Les modules 3 peuvent avoir une forme généralement parallélépipédique et présentent donc plus d'une face. [043] Les modules 3 peuvent être des batteries de type à base de lithium, d'un voltage 25 compris entre 24V et 48V. La batterie à base de lithium présente l'avantage d'être assez légère pour que l'utilisateur puisse porter un système de stockage d'énergie 2 comprenant plusieurs modules 3 de type batterie lithium sans être encombré. Les modules 3 peuvent aussi être des supercondensateurs. 30 [044] Par souci de clarté, le système de stockage d'énergie 2 est représenté comme visible à l'intérieur du vêtement 1, cependant le système de stockage d'énergie 2 peut par exemple être caché dans la doublure du vêtement 1, comportant par exemple un revêtement intérieur isolant. D'ailleurs, plus généralement, le système de stockage d'énergie 2 peut également être placé dans une coque de sorte à assurer la sécurité de l'utilisateur. Par exemple, en cas 35 d'accident, la coque évite que les modules 3 soient percés suite à un choc trop violent. [045] Les modules 3 adjacents sont reliés entre eux par exemple au moyen de charnières de pivotement mécanique 14 (ou « charnières 14 »). Dans une variante de ce mode de réalisation, illustrée sur la figure 4, les charnières 14 relient par exemple plus de deux 3064453 7 modules 3 deux à deux. Plus précisément, une charnière 14 peut relier deux modules 3 entre eux par une de leurs faces adjacentes, et une autre charnière 1 peut relier un de ces deux modules 3 à un autre module 3 par une autre face. Les charnières 14 permettent de 5 faire pivoter deux modules 3 reliés entre eux relativement l'un à l'autre. Ainsi, cette configuration permet de conserver une certaine souplesse lorsque le système de stockage d'énergie 2 formé par l'assemblage des modules 3 et des charnières 14 est placé sur une grande surface du vêtement 1. 10 [046] Dans un autre mode de réalisation illustré figure 2, le système de stockage d'énergie 2 est formé par des modules 3 assemblés deux à deux par une unique charnière 14 de sorte à former une ceinture de modules 3. Plus précisément, les modules 3 sont assemblés deux à deux les uns à la suite des autres. Les charnières 14 autorisent un pivotement des modules 3 entre eux. Le système de stockage d'énergie 2 ainsi formé est, dans une réalisation 15 particulière, intégré au vêtement 1 au niveau de la taille, de sorte qu'il peut être ajusté à l'utilisateur. Alternativement, les modules peuvent être de plus grande taille et occuper par exemple une partie du dos du vêtement afin de protéger éventuellement l'utilisateur en cas de choc. Dans ce cas encore, il est conservé une charnière au moins entre deux modules pour assurer une souplesse au vêtement. 20 [47] Le système de stockage d'énergie 2 ainsi assemblé peut alternativement ne pas être intégré dans un vêtement mais par exemple être une ceinture en tant que telle. [48] Ainsi, les charnières permettent un déplacement des modules 3 les uns par rapport 25 aux autres, afin que le vêtement 1 reste assez souple pour que l'utilisateur portant le vêtement 1 ne soit pas contraint par le système de stockage d'énergie 2 dans ses mouvements. Un tel agencement des modules 3 permet en outre de répartir le poids du système de stockage 2 afin que l'utilisateur ne soit pas déséquilibré lorsqu'il porte le vêtement 1. 30 [49] Le système de stockage d'énergie 2 comprend une pluralité d'éléments de connexion, comprenant des éléments de liaison électrique 26 des modules 3 deux à deux, un câble de connexion 27 apte à être relié à au moins un premier organe de connexion 6 apte à être couplé de façon opérationnelle au moins au connecteur 8 du moteur 10 du véhicule 4. 35 [50] Les modules 3 peuvent être reliés en série, au moyen des éléments de liaison électrique 26, de sorte que le voltage total du système de stockage d'énergie 2 est augmenté proportionnellement au nombre de modules 3 le formant. Le voltage total est choisi en 3064453 8 fonction du voltage nécessaire au fonctionnement du moteur 10 du véhicule 4. Un exemple de liaison en série des modules 3 est illustré figure 4. 5 [051] Le vêtement 1 comprend en outre une ouverture 5, apte à autoriser un accès aux câbles de connexion 27, 28 qui permettent de brancher de façon opérationnelle respectivement le premier organe de connexion du système de stockage d'énergie 2 au connecteur 8 du véhicule 4, et un deuxième organe de connexion 7 à une interface de connexion 13 pour la recharge du système de stockage d'énergie 2. Les câbles de 10 connexion 27, 28 peuvent comprendre les éléments de liaison électrique 26. [52] Les premier et deuxième organes de connexion 6, 7 peuvent être indifféremment une interface femelle ou une interface mâle, le moyen de liaison au connecteur 8 et à l'interface de connexion 13 étant ajusté selon le type de l'organe de connexion. Par exemple, dans le 15 cas où le premier et/ou le deuxième organe de connexion 6, 7 sont des interfaces femelles, des interfaces mâles sont prévues respectivement sur le connecteur 8 ou sur l'interface de connexion 13 afin d'autoriser leur branchement. Dans le cas où le premier et/ou le deuxième organe de connexion 6, 7 sont des interfaces mâles, des interfaces femelles sont prévues respectivement sur le connecteur 8 ou sur l'interface de connexion 13 afin d'autoriser leur 20 branchement. [53] Le premier et le deuxième organe de connexion 6, 7 peuvent être un seul et même organe de connexion autorisant l'alimentation du moteur 10 et la recharge du système de stockage d'énergie 2. 25 [54] La figure 3 représente une borne de recharge 11 pour la recharge du système de stockage d'énergie 2. La borne de recharge 11 comprend un réceptacle 12 apte à recevoir le vêtement 1. La borne de recharge 11 comprend en outre une interface de connexion 13, couplée de façon opérationnelle au réceptacle 12 pour être connectée au deuxième organe 30 de connexion 7 en vue de la recharge du système de stockage d'énergie 2. [55] La borne de recharge 11 peut par exemple comprendre un socle 25, apte à être placé sur un support, par exemple par terre. Le réceptacle 12 peut s'étendre verticalement à partir du socle 25. Le réceptacle 12 est par un exemple un organe de préhension de type patère. 35 L'interface de connexion 13 peut être située au niveau du socle 25, mais il est entendu qu'elle peut se situer n'importe où ailleurs, moyennant que l'interface de connexion 13 et le deuxième organe de connexion 7 du système de stockage d'énergie 2 puissent être branchés l'un à l'autre. 3064453 9 [56] La borne est spécialement adaptée à recharger un vêtement 1 tel que décrit ci-avant. La borne de recharge permet de simplifier l'opération de recharge du système de stockage d'énergie, puisqu'il n'a pas besoin d'être retiré ou désolidarisé du vêtement lors de sa 5 recharge. [57] On décrit maintenant une manière possible d'utiliser un vêtement au sens de l'invention. 10 [058] Le vêtement 1 est par exemple destiné à être porté par un coursier d'une société de service de livraison. Dans un premier temps, l'utilisateur (ou « le coursier ») récupère un vêtement 1 sur une borne de recharge 11. Le système de stockage d'énergie 2 a par exemple pu être rechargé par la borne de recharge 11 durant la nuit. 15 [059] Après avoir pris un véhicule 4 et enfilé le vêtement 1, l'utilisateur branche le système de stockage d'énergie 2 sur le connecteur 8 au moyen du premier organe de connexion 6. Le connecteur 8 est alimenté durant toute la durée de la livraison par le système de stockage d'énergie 2, plus particulièrement par les modules 3 formant le système de stockage d'énergie 2. 20 [60] Le connecteur 8 est alors apte à réguler le moteur 10 afin d'alléger l'effort fourni par l'utilisateur en pédalant. Le connecteur 8 envoie également des informations à l'écran de contrôle 9. Les informations peuvent par exemple être le taux de charge du système de stockage d'énergie 2, afin que l'utilisateur sache s'il convient de changer de vêtement 1 au 25 cours de la journée de livraison. [61] En fin de journée, l'utilisateur débranche simplement le premier organe de connexion 6 du connecteur 8 du véhicule 4, pose le vêtement 1 sur une borne de recharge 11 et branche l'interface de connexion 13 et le deuxième organe de connexion 7 afin d'effectuer la 30 recharge du système de stockage d'énergie 2 jusqu'au lendemain par exemple. [62] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemple ; elle s'étend à d'autres variantes. 35 [063] Par exemple on a décrit ci-avant des charnières de liaison entre modules 3 de batterie sous la forme d'un gond telles que représentées sur la figure 2. En variante, il peut s'agir d'un autre moyen, tel que par exemple un tissu souple sur lequel sont collés les modules de batterie 3, ou encore une ceinture souple (en matériau élastomère par exemple) dans laquelle sont glissés les modules 3. De manière générale, on comprendra ainsi que les 3064453 10 termes « charnière de pivotement mécanique » englobent toute réalisation permettant à deux modules 3 de pivoter l'un par rapport à l'autre autour d'au moins un axe de rotation situé entre les deux modules comme illustré sur la figure 2. [064] En variante, on peut prévoir une borne de recharge 11 portative, composé de l'interface de connexion 13 et d'un transformateur. REVENDICATIONS1. Vêtement (1) comportant un système de stockage d'énergie (2) intégré et destiné à alimenter un moteur (10) de véhicule électrique (4) de type vélo à assistance électrique, ledit système de stockage d'énergie (2) comprenant : - une pluralité de modules de stockage d'énergie (3) reliés entre eux par des charnières de pivotement mécanique (14) des modules de stockage d'énergie (3) entre eux pour conserver une souplesse du vêtement (1), et - une pluralité d'éléments de connexion comprenant des éléments de liaison électrique (26) des modules de stockage d'énergie (3) deux à deux et au moins un premier organe de connexion (6) apte à être couplé de façon opérationnelle au moins à un connecteur (8) du moteur (10) de véhicule électrique (4). 2. Vêtement (1) selon la revendication 1, comportant une ceinture comprenant ladite pluralité de modules de stockage d'énergie (3), lesdits modules de stockage d'énergie (3) étant reliés deux à deux par une charnière de pivotement mécanique (14). 3. Vêtement (1) selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la pluralité d'éléments de connexion comprend un deuxième organe de connexion (7) apte à être couplé de façon opérationnelle au moins à une interface de connexion (13) de recharge du système de stockage d'énergie (1). 4. Vêtement (1) selon la revendication 3, dans lequel les premier et/ou deuxième organes de connexion sont reliés à des premier et/ou deuxième câbles respectifs de connexion (27, 28), ledit vêtement (1) comprenant une ouverture (5) donnant accès auxdits premier et/ou deuxième câbles de connexion (27, 28). 5. Vêtement (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les modules de stockage d'énergie (3) sont assemblés en série. 6. Vêtement (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les modules de stockage d'énergie (3) sont des batteries à base de lithium de tension comprise entre 24V et 48V. 7. Vêtement (1) selon l'une des revendications précédentes, comportant une chasuble de sécurité. 3064453 12 8. Borne de recharge (11) pour la recharge de vêtement (1) selon l'une des revendications 3 et 4, comprenant un réceptacle (12) apte à recevoir le vêtement (1) et une interface de connexion (13) couplée de façon opérationnelle au réceptacle (12) pour être connectée 5 audit deuxième organe de connexion (7) en vue de la recharge du système de stockage d'énergie (2).