Brevet FR3086592A1 — publié le 20200403

SYSTÈME DE RECHARGE PAR INDUCTION, VIA UN BOÎTIER MOBILE CONTRÔLÉ PAR VOIE D'ONDES, D'UNE BATTERIE DE VÉHICULE Domaine technique de l'invention L'invention concerne les systèmes qui sont chargés de recharger par induction les batteries de véhicules garés sur une surface de roulage. Etat de la technique Comme le sait l'homme de l'art, certains systèmes de recharge de véhicules garés comprennent une base de contrôle et d'alimentation en courant et un boîtier mobile dit « autonome ». Le boîtier mobile est dit autonome du fait qu'il comprend des moyens de déplacement chargés de le déplacer de façon autonome sur une surface de roulage, et un circuit primaire comportant une bobine primaire alimentée en courant, par un câble _5 d'alimentation connecté à la base, pour transférer par induction de l'énergie électrique à une bobine secondaire faisant partie d'un circuit secondaire équipant un véhicule garé et chargée de transformer de l'énergie électrique transférée en courant de recharge pour la batterie de ce véhicule. On entend ici par « déplacement autonome » un déplacement qui est contrôlé en interne par un calculateur du boîtier mobile afin que ce dernier puisse se rendre d'un point de départ (comme par exemple un lieu de stockage du boîtier mobile situé à côté de la base) à un point d'arrivée situé sous la bobine secondaire d'un véhicule. Ce déplacement autonome peut, par exemple, se faire grâce à une analyse d'images de l'environnement acquises 25 par au moins une caméra numérique équipant le boîtier mobile. Actuellement, lorsque l'usager d'un véhicule à recharger veut lancer une recharge, il doit se déplacer jusqu'à la base afin de lui communiquer manuellement via une interface homme/machine qu'elle comprend la quasi-totalité des informations de recharge, à savoir : la durée de la recharge, le type du véhicule, l'emplacement où est garé le véhicule, et le type de la 2 bobine secondaire qui fait partie du circuit secondaire équipant le véhicule. Le niveau de charge en cours de la batterie du véhicule est fourni directement au boîtier mobile par le circuit secondaire de ce dernier. On comprendra qu'un tel lancement de recharge est chronophage et fastidieux pour l'usager. En outre, si l'usager n'est pas le conducteur habituel du véhicule, il peut ne pas être en possession de l'une au moins des informations de recharge devant être fournies à la base, comme par exemple le type du véhicule et/ou le type de la bobine secondaire, ce qui l'empêche de lancer la recharge. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Présentation de l'invention Elle propose notamment à cet effet un système de recharge, destiné à recharger par induction une batterie d'un véhicule garé, et comprenant : 15 - un boîtier mobile pouvant se déplacer jusqu'à un endroit choisi du véhicule pour transférer par induction de l'énergie électrique produite à partir d'un courant fourni par un câble d'alimentation, et comportant un premier module de communication échangeant des informations relatives à la recharge, et zo - une base fournissant le courant au câble d'alimentation et comportant un deuxième module de communication échangeant des informations relatives à la recharge. Ce système de recharge se caractérise par le fait : - que ses premier et deuxième modules de communication échangent par 25 voie d'ondes, qu'il comprend aussi une application logicielle, destinée à être installée dans un équipement électronique associé à un troisième module de communication échangeant des messages par voie d'ondes et utilisé par un usager du véhicule, et initiant la recharge en déclenchant la fourniture so par voie d'ondes à la base d'une partie au moins des informations de recharge, et - que sa base contrôle la recharge initiée par l'application logicielle en fonction des informations de recharge fournies par cette dernière et par le boîtier mobile. Grâce à l'invention, l'usager du véhicule peut déclencher à distance une recharge au moyen d'un équipement électronique faisant partie du 5 véhicule ou qu'il transporte sans avoir besoin de se déplacer jusqu'à la base, si bien qu'il n'a plus qu'à fournir manuellement à cet équipement électronique la durée de la recharge qu'il souhaite et l'emplacement du véhicule car les autres informations de recharge sont connues par l'équipement électronique et le véhicule. Le système de recharge selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans un premier mode de réalisation, son application logicielle peut être destinée à être installée dans un équipement électronique mobile et 15 comportant le troisième module de communication, et peut initier la recharge en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à la base d'informations de recharge représentatives au moins d'une durée de la recharge, d'un type du véhicule, d'un emplacement où est garé le véhicule, et d'un type d'une bobine secondaire faisant partie d'un circuit secondaire 20 qui équipe le véhicule et transformant en courant de recharge pour la batterie de l'énergie électrique transférée par induction par une bobine primaire faisant partie d'un circuit primaire qui équipe le boîtier mobile et est alimenté en courant par le câble d'alimentation ; Y sa base peut recevoir par voie d'ondes du véhicule, via un quatrième 25 module de communication qu'il comprend, d'autres informations de recharge qui sont représentatives d'un niveau de charge en cours de la batterie, puis peut transmettre ces autres informations de recharge par voie d'ondes au boîtier mobile ; y son boîtier mobile peut recevoir par le circuit secondaire du véhicule so d'autres informations de recharge qui sont représentatives d'un niveau de charge en cours de la batterie ; - dans un deuxième mode de réalisation, son application logicielle peut être destinée à être installée dans un équipement électronique équipant le 4 véhicule, ce dernier comprenant le troisième module de communication, et peut initier la recharge en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à la base d'informations de recharge qui sont représentatives d'une durée de la recharge, d'un niveau de charge en cours de la batterie, d'un type du 5 véhicule, d'un emplacement où est garé le véhicule, et d'un type d'une bobine secondaire faisant partie d'un circuit secondaire qui équipe le véhicule et transformant en courant de recharge pour la batterie de l'énergie électrique transférée par induction par une bobine primaire faisant partie d'un circuit primaire qui équipe le boîtier mobile et est alimenté en courant par le câble d'alimentation. Dans ce cas, sa base peut transmettre par voie d'ondes au boîtier mobile les informations de recharge qui sont représentatives au moins du niveau de charge en cours de la batterie ; dans un troisième mode de réalisation, son application logicielle peut être destinée à être installée dans un équipement électronique qui équipe le _5 véhicule, ce dernier comprenant le troisième module de communication, peut initier la recharge en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à la base d'informations de recharge qui sont représentatives d'une durée de la recharge, d'un type du véhicule, d'un emplacement où est garé le véhicule, et d'un type d'une bobine secondaire faisant partie d'un circuit secondaire 20 qui équipe le véhicule et transformant en courant de recharge pour la batterie de l'énergie électrique transférée par induction par une bobine primaire faisant partie d'un circuit primaire qui équipe le boîtier mobile et alimenté en courant par le câble d'alimentation, et peut déclencher la fourniture par voie d'ondes au boîtier mobile des informations de recharge 25 qui sont représentatives d'un niveau de charge en cours de la batterie ; - son boîtier mobile peut comprendre au moins une caméra acquérant des images dans son environnement, des circuits d'analyse déterminant à partir des images acquises des mouvements d'objets par rapport à lui, un premier contrôleur contrôlant les communications via le premier module de 30 communication et les circuits d'analyse, et un second contrôleur contrôlant ses déplacements en fonction d'informations de position ; ',- les premier et second contrôleurs peuvent communiquer entre eux selon un protocole appelé Inter-Integrated Circuit (ou 12C) ; - les échanges par voie d'ondes entre les premier, deuxième et troisième modules de communication peuvent se faire en WiFi selon un protocole appelé Message Queue Telemetry Transport (ou MQTT). s Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue du dessus, une installation de parking comprenant une surface de roulage comportant trois zones de stationnement, sur l'une desquelles vient de se garer un véhicule dont la batterie doit être rechargée par induction au moyen d'un exemple de réalisation d'un système de recharge selon l'invention, la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement un premier exemple d'architecture d'un système de recharge selon l'invention, la figure 3 illustre schématiquement et fonctionnellement un deuxième exemple d'architecture d'un système de recharge selon l'invention, et la figure 4 illustre schématiquement et fonctionnellement un troisième 20 exemple d'architecture d'un système de recharge selon l'invention. Description détaillée de l'invention L'invention a notamment pour but de proposer un système de recharge SR destiné à permettre la recharge par induction d'au moins une 25 batterie BR d'un véhicule V qui vient de se garer. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule V, dont la batterie BR doit être rechargée par induction, est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de 30 véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant au moins une batterie rechargeable par induction. Par conséquent, elle concerne également les véhicules utilitaires, les cars (ou bus), les camions, les 6 tramways, les engins de chantier, les véhicules agricoles, les engins de voirie, et les aéronefs (et notamment les ULMs ( Dans une première architecture dite parallèle et illustrée sur la figure 2, la base BF peut recevoir par voie d'ondes du véhicule V, via un quatrième module de communication MC4 qu'il comprend, d'autres informations de recharge qui sont représentatives du niveau de charge en cours de la batterie BR. Puis, la base BF peut transmettre ces autres informations de recharge zo par voie d'ondes au boîtier mobile BM. Dans une seconde architecture dite série et illustrée sur la figure 3, le boîtier mobile BM peut recevoir par le circuit secondaire CS du véhicule V d'autres informations de recharge qui sont représentatives du niveau de charge en cours de la batterie BR. 25 L'équipement électronique EE mobile peut, par exemple, être un téléphone mobile intelligent (ou « smartphone ») ou une tablette électronique comportant un écran d'affichage. Lorsque l'application logicielle AL est destinée à être installée dans un équipement électronique EE équipant le véhicule V, ce dernier (V) doit so comprendre le troisième module de communication MC3, comme illustré sur la figure 4. L'application logicielle AL peut alors être chargée d'initier la recharge du véhicule V en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à la base BF (via le troisième module de communication MC3) d'informations de 12 recharge qui sont représentatives de la durée de la recharge, du niveau de charge en cours de la batterie BR, du type du véhicule V, de l'emplacement où est garé le véhicule V (ici Z1), et du type de la bobine secondaire faisant partie du circuit secondaire CS équipant le véhicule V. De son côté la base BF s est chargée de transmettre par voie d'ondes au boîtier mobile BM (via son deuxième module de communication MC2) les informations de recharge qui sont représentatives au moins du niveau de charge en cours de la batterie BR. On est donc ici dans une architecture série puisqu'il y a échange entre le véhicule V et la base BF, et entre cette dernière (BF) et le boîtier mobile BM. Dans une variante de réalisation, l'application logicielle AL peut être chargée d'initier la recharge du véhicule V en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à la base BF (via le troisième module de communication MC3) d'informations de recharge qui sont représentatives de la durée de la recharge, du type du véhicule V, de l'emplacement où est garé le véhicule V 15 (ici Z1), et du type de la bobine secondaire faisant partie du circuit secondaire CS équipant le véhicule V. De plus, l'application logicielle AL est chargée de déclencher la fourniture par voie d'ondes au boîtier mobile BM (via le troisième module de communication MC3) des informations de recharge qui sont représentatives du niveau de charge en cours de la batterie BR. On est donc ici dans une architecture parallèle puisqu'il y a échange entre, d'une part, le véhicule V, et, d'autre part, la base BF et le boîtier mobile BM. Lorsque l'application logicielle AL est installée dans un équipement électronique EE faisant partie du véhicule V de façon permanente, cet équipement électronique EE peut, par exemple être l'afficheur central (ou combiné central) qui peut être installé dans ou sur la planche de bord ou la console centrale du véhicule V. Par exemple, les échanges par voie d'ondes entre les premier MC1, deuxième MC2 et troisième MC3 modules de communication peuvent se faire en WiFi selon un protocole appelé Message Queue Telemetry Transport (ou so MOTT). Mais tout autre protocole connu de l'homme de l'art, et permettant des communications à courte distance, peut être utilisé. Ainsi, on pourra, par exemple, communiquer par Bluetooth®. On notera que pour les échanges par voie d'ondes entre les premier 13 MC1, deuxième MC2 et troisième MC3 modules de communication on peut aussi utiliser un protocole cryptographique destiné à assurer la sécurité des transferts de données. Par exemple, ce protocole cryptographique peut être celui qui est appelé TLS (« Transport Layer Security »). 5 On notera également que le boîtier mobile BM peut aussi comprendre en complément de son calculateur (comportant les circuits d'analyse), un premier contrôleur agencé de manière à contrôler les communications via son premier module de communication MC1 et les circuits d'analyse, et un second contrôleur agencé de manière à contrôler ses déplacements en fonction d'informations de position. Ces informations de position peuvent, par exemple, être fournies par un capteur de position (de type radar ou lidar ou ultrasonique) ou des circuits d'analyse couplés à une caméra, qui équipe(nt) le boîtier mobile BM, et permettent à ce dernier (BM) de se repérer par rapport à sa base BF et aux roues du véhicule V. Par exemple, le second s contrôleur contrôle les moyens de déplacement MD du boîtier mobile BM en fonction d'informations de position qui sont représentatives de la distance séparant les bobines primaire et secondaire et qui sont fournies par les capteurs de positions (lidars, caméras, ou capteurs à ultrasons). A titre d'exemple purement illustratif le premier contrôleur peut, par 20 exemple, être de type Raspberry Pi. De même, à titre d'exemple purement illustratif le second contrôleur peut, par exemple, être de type Arduino. Par exemple, les premier et second contrôleurs peuvent être agencés de manière à communiquer entre eux selon un protocole appelé InterIntegrated Circuit (ou 12C). Mais tout autre protocole connu de l'homme de 25 l'art, et permettant des communications entre contrôleurs, peut être utilisé. Le premier contrôleur communique de préférence dans un mode « maître-esclave » avec le second contrôleur (qui est alors l'esclave). Il est rappelé que le protocole 12C utilise deux cc lignes » principales pour effectuer ses communications : l'une appelée SDA (cc Serial Data ») et l'autre appelée SCL (« Serial Clock »). La ligne SDA est responsable de l'envoi des données et la ligne SCL fournit l'horloge qui est utilisée pour la synchronisation. Par ailleurs, la ligne SDA est bidirectionnelle et envoie un octet (ou c REVENDICATIONS1. Système de recharge (SR) pour recharger par induction une batterie (BR) d'un véhicule (V) garé, ledit système (SR) comprenant i) un boîtier mobile (BM) pouvant se déplacer jusqu'à un endroit choisi dudit véhicule (V) pour transférer par induction de l'énergie électrique produite à partir d'un courant fourni par un câble d'alimentation (CA), et comportant un premier module de communication (MC1) échangeant des informations relatives à la -il) recharge, et ii) une base (BF) fournissant ledit courant audit câble d'alimentation (CA) et comportant un deuxième module de communication (MC2) échangeant des informations relatives à la recharge, caractérisé en ce que lesdits premier (MC1) et deuxième (MC2) modules de communication échangent par voie d'ondes, en ce qu'il comprend en outre une application s logicielle (AL), destinée à être installée dans un équipement électronique (EE) associé à un troisième module de communication (MC3) échangeant des messages par voie d'ondes et utilisé par un usager dudit véhicule (V), et initiant ladite recharge en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à ladite base (BF) d'une partie au moins desdites informations de recharge, et en ce za que ladite base (BF) contrôle ladite recharge initiée par ladite application logicielle (AL) en fonction desdites informations de recharge fournies par cette dernière (AL) et par ledit boîtier mobile (BM). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite application logicielle (AL) est destinée à être installée dans un équipement 25 électronique (EE) mobile et comportant ledit troisième module de communication (MC3), et initie ladite recharge en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à ladite base (BF) d'informations de recharge représentatives au moins d'une durée de ladite recharge, d'un type dudit véhicule, d'un emplacement où est garé ledit véhicule (V), et d'un type d'une so bobine secondaire faisant partie d'un circuit secondaire (CS) équipant ledit véhicule (V) et transformant en courant de recharge pour ladite batterie (BR) de l'énergie électrique transférée par induction par une bobine primaire faisant partie d'un circuit primaire (CP) équipant ledit boîtier mobile (BM) et alimenté 19 en courant par ledit câble d'alimentation (CA). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite base (BF) reçoit par voie d'ondes dudit véhicule (V), via un quatrième module de communication (MC4) qu'il comprend, d'autres informations de recharge représentatives d'un niveau de charge en cours de ladite batterie (BR), puis transmet ces autres informations de recharge par voie d'ondes audit boîtier mobile (BM). 4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit boîtier mobile (BM) reçoit par ledit circuit secondaire (CS) du véhicule (V) d'autres informations de recharge représentatives d'un niveau de charge en cours de ladite batterie (BR). 5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite application logicielle (AL) i) est destinée à être installée dans un équipement électronique (EE) équipant ledit véhicule (V), ce dernier (V) comprenant ledit 15 troisième module de communication (MC3), et ii) initie ladite recharge en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à ladite base (BF) d'informations de recharge représentatives d'une durée de ladite recharge, d'un niveau de charge en cours de ladite batterie (BR), d'un type dudit véhicule, d'un emplacement où est garé ledit véhicule (V), et d'un type d'une bobine za secondaire faisant partie d'un circuit secondaire (CS) équipant ledit véhicule (V) et transformant en courant de recharge pour ladite batterie (BR) de l'énergie électrique transférée par induction par une bobine primaire faisant partie d'un circuit primaire (CP) équipant ledit boîtier mobile (BM) et alimenté en courant par ledit câble d'alimentation (CA), et en ce que ladite base (BF) zs transmet par voie d'ondes audit boîtier mobile (BM) lesdites informations de recharge représentatives au moins dudit niveau de charge en cours de la batterie (BR). 6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite application logicielle (AL) i) est destinée à être installée dans un équipement so électronique (EE) équipant ledit véhicule (V), ce dernier (V) comprenant ledit troisième module de communication (MC3), ii) initie ladite recharge en déclenchant la fourniture par voie d'ondes à ladite base (BF) d'informations de recharge représentatives d'une durée de ladite recharge, d'un type dudit 20 véhicule, d'un emplacement où est garé ledit véhicule (V), et d'un type d'une bobine secondaire faisant partie d'un circuit secondaire (CS) équipant ledit véhicule (V) et transformant en courant de recharge pour ladite batterie (BR) de l'énergie électrique transférée par induction par une bobine primaire faisant partie d'un circuit primaire (CP) équipant ledit boîtier mobile (BM) et alimenté en courant par ledit câble d'alimentation (CA), et iii) déclenche la fourniture par voie d'ondes audit boîtier mobile (BM) desdites informations de recharge représentatives d'un niveau de charge en cours de la batterie (BR). 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que o ledit boîtier mobile (BM) comprend i) au moins une caméra acquérant des images dans son environnement, ii) des circuits d'analyse déterminant à partir desdites images acquises des mouvements d'objets par rapport à lui (BM), iii) un premier contrôleur contrôlant les communications via ledit premier module de communication (MC1) et lesdits circuits d'analyse, et iv) un second is contrôleur contrôlant ses déplacements en fonction d'informations de position. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits premier et second contrôleurs communiquent entre eux selon un protocole appelé Inter-Integrated Circuit. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que za les échanges par voie d'ondes entre lesdits premier (MC1), deuxième (MC2) et troisième (MC3) modules de communication se font en WiFi selon un protocole appelé Message Queue Telemetry Transport.