Brevet FR3092282A1 — publié le 20200807

Description Titre de l'invention : Système de recharge en énergie d'appareils électriques, notamment de véhicules à traction électrique, et câble de connexion utilisable pour un tel système [000 La présente invention concerne un système de rechargement en énergie électrique d'appareils électriques, notamment de véhicules à traction électrique, système comportant au moins une borne de connexion munie : - d'au moins un connecteur de borne pour un câble de connexion formé, entre autres, de fils conducteurs destinés à être reliés auxdits véhicules en vue d'effectuer leur charge à partir d'une source d'énergie, - d'un ensemble de gestion pour gérer le fonctionnement dudit système. [0002] Les véhicules mus par des moteurs électriques se répandent de plus en plus. Ces véhicules nécessitent des accumulateurs qu'il convient de recharger. Pour cela, on a prévu d'installer des systèmes de rechargement qu'on souhaite présents en grand nombre. Survient alors le problème de gestion lorsque ces systèmes sont accessibles à plusieurs véhicules et d'imputer les frais à chaque utilisateur les utilisant. [0003] Un tel système est écrit dans le brevet des États-Unis d'Amérique n° US 8 890 475. Ce système est formé d'une borne qui fait la liaison entre la source de courant et la batterie du véhicule susceptible d'être chargée. Cette borne comporté un bras télescopique qui vient en contact avec un autre bras rattaché au véhicule en question. Les échanges d'informations se font par l'intermédiaire de fils couplés audit bras. [0004] Un inconvénient majeur de ce système connu est qu'il implique une installation plutôt compliquée, due entre autres à ses deux bras, et donc dispendieuse. [0005] Le but de l'invention est de proposer un système qui ne nécessite pas une telle ins- tallation et qui amène une grande simplification du côté utilisateur. [0006] Pour cela un système de recharge tel que décrit dans le préambule est remarquable en ce qu'un code d'identification est rattaché audit câble de connexion et en ce qu'il est prévu des moyens de transmission pour transmettre ce code audit ensemble de gestion en vue (l'autoriser notamment la charge du véhicule rattaché audit câble de connexion. [0007] L'invention concerne aussi un câble de connexion utilisable pour un tel système. 11 convient de noter que les modes de réalisation de câbles conformes à l'invention apportent des avantages (l'utilisation notamment ils ne sont pas encombrants et. se positionnent facilement sur le sol sans gêner, entre autres, le passage des piétons. [0008] La description suivante accompagnée des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, sur les dessins : 2 [0009] [fig.1] montre un système de recharge conforme à l'invention, [0010] [fig.2] représente un connecteur de borne conforme à l'invention, [0011] [fig.3] représente une vue de face d'une partie de connexion d'un connecteur de home, [0012] [fig.4] illustre le fonctionnement du système de l'invention lors du branchement d'un câble de connexion, [0013] [fig.5] montre un premier mode de réalisation d'un câble de connexion, [0014] [fig.6] explicite un premier avantage relatif aux piétons obtenu par ce premier mode de réa- lisation du câble de connexion, [0015] [fig.7] explicite un autre avantage obtenu parce premier mode de réalisation relatif aux objets roulants circulant au travers dudit câble de connexion, [0016] [fig.8] montre un deuxième mode de réalisation d'un câble de connexion, [0017] [fig.9] montre un troisième mode de réalisation. [0018] A la figure 1, la référence 1 indique un véhicule mû par un moteur électrique alimenté par des accumulateurs non montrés. Ces accumulateurs sont chargés à partir d'une source d'énergie 17. Cette source d'énergie peut être constituée par le réseau électrique. Une borne de connexion 10 assure l'interface entre le véhicule 1 et la source d'énergie 17. Cette borne de connexion 10 est supportée par un bâti 11 sur lequel est fixé un connecteur de borne 12 qui permet, entre autres, de brancher un câble de connexion 15 comprenant des fils conducteurs en vue de transmettre l'énergie au véhicule 1. Un ensemble de gestion 20 gère le fonctionnement du système. [0019] Le problème de ce genre de système est de gérer la charge des véhicules, notamment, et de vérifier que le propriétaire du véhicule ou un bénéficiaire est bien autorisé à effectuer cette charge de sorte que les frais qui en découlent soient imputés correctement et que le détenteur du système soit rétribué. [0020] Pour résoudre ce problème, le système de l'invention propose qu'un code d'identification (CID) soit rattaché audit câble de connexion 15 et que des moyens de transmission 22 soient prévus pour transmettre (via Internet, par exemple) ce code audit ensemble de gestion 20 en vue d'autoriser la charge du véhicule rattaché audit câble et de facturer l'ayant droit du véhicule. Cette facturation est faite pour une durée 3 limitée, selon un mode de réalisation de sorte qu'un tiers peut avoir accès au connecteur de home 12 en débranchant, après la charge, le câble d'un premier client déjà connecté. En outre, un arrachement du câble du premier client pendant la charge est détectée par le circuit interrupteur 40, alors la charge est interrompue et la facturation du premier client s'arrête. On obtient ainsi une certaine protection contre des branchements intempestifs, voire délictueux. [0021] La figue 2 montre une structure d'un connecteur de home 12. Il se compose d'une première partie de connexion 30 raccordée au câble de connexion 15 et d'une deuxième partie de connexion 31 rattachée à la borne de connexion 10. Le connecteur 12 permet le transfert d'énergie électrique au moyen de broches 35 et 36 de la partie 30 qui coopèrent avec les douilles 37 et 38 de la partie 31. On notera que les broches 35 et 36 ont des longueurs différentes et que les douilles 37 et 38 ont des profondeurs correspondantes à la longueur des broches 35 et 36. Un circuit interrupteur 40 permet de détecter la bonne connexion du câble 15 avec la borne de connexion 10. A la partie de connexion 30 rattachée au câble 15, on a prévu un circuit de code d'identification CID. Selon un mode de réalisation, ce code est transmis en utilisant le protocole de radio identification, connu sous le signe REID (radio identification frequency) qui s'établit entre des circuits REID 41 et 42 incorporés respectivement aux parties 30 et 31. Le code d'identification CID ainsi transmis est transféré par les moyens de transmission 22 à l'ensemble de gestion 20. [0022] La figure 3 montre une vue de face de la partie de connexion 31. Sur cette face est disposé un ensemble de trois voyants lumineux de type LED de trois couleurs différentes ; par exemple, un voyant vert 60 indique que la borne 10 est disponible, un voyant rouge 61 indique que la borne 10 est utilisée et le voyant bleu 62 peut signaler un dérangement de ladite borne 10. La répartition des douilles 37 et 38 est spécifique afin d'éviter l'utilisation de câbles non adaptés au système de l'invention et autres malversations. [0023] Le fonctionnement du système de l'invention est illustré par la figure 4 explicitant en A, B, C, D et E, les différentes phases de fonctionnement. [0024] La phase A concerne l'étape de raccordement. Le circuit 40 est en attente c'est-à-dire qu'aucune broche n'est enfoncée, donc aucune fourniture de courant pour le véhicule n'est possible. [0025] La phase B est l'étape de raccordement. Les broches 35 et 36 s'enfoncent respec- tivement dans les douilles 37 et 38 ce qui met à l'état actif le circuit interrupteur 40 détectant ainsi le raccordement. Le protocole de validation peut alors démarrer, le code d'identification est alors en phase de validation. [0026] La phase C est la phase selon laquelle la jonction de la prise 31 avec l'ensemble de gestion 20 est effectuée. La demande de charge de l'accumulateur du véhicule peut être transmise si l'ensemble de gestion en donne l'autorisation. [0027] La phase D est la phase de vérification effectuée par l'ensemble de gestion 20 pour obtenir ou non l'autorisation d'effectuer la charge du véhicule pendant un temps maximal prédéfini. [0028] La phase E concerne l'étape de déconnexion de sorte que l'on se retrouve à la phase A. [0029] La figure 5 montre un premier mode de réalisation du câble connexion 15. [0030] Ce câble se compose de deux gaines 87 et 88 dans lesquelles les fils conducteurs portant la référence 90 sont logés. Ces gaines 87 et 88 s'emboîtent l'une dans l'autre comme l'indique la flèche 91. La longueur de ces gaines est telle qu'en position repliée elles permettent de loger aisément le câble 15 dans le coffre d'un véhicule. En position déployée, il est possible alors de pouvoir se connecter avec une borne 10 plus ou moins éloignée. [0031] Selon un mode de réalisation, il est prévu un enrouleur de fils 92 au niveau d'une extrémité du câble. Cet enrouleur peut être d'un type bien connu que l'on trouve notamment dans les aspirateurs. [0032] Le profil de ces gaines, en forme d'arc de cercle, est tel qu'elles n'amènent pas de transition brutale au niveau du sol 94 sur lequel elles sont posées, comme le montre la figure 6. Elles ne constituent pas un obstacle pour un piéton. Il n'y a pas lieu d'enjamber ces gaines et il peut poser ses chaussures 95 sur le dessus sans encombre et sans trébucher. [0033] Ce profil permet facilement le franchissement d'objets roulants accompagnant les piétions tels que caddy et poussettes, par exemple. Ceci est illustré à la figure 7. Cette figure montre les positions successives PI, P2, P3, P4 d'une roue 98 lors du franchissement du câble 15. [0034] La figure 8 montre un autre mode de réalisation du câble 15. Selon ce mode le câble est inséré dans un dispositif de coulissement 100. Les fils conducteurs 90 s'enroulent sur deux poulies 101 et 102 dont une, la poulie 101, peut se déplacer le long d'une glissière 105 d'une position montrée en A sur la figure 8 et, sous l'effet d'une traction exercée par l'utilisateur, cette poulie prend, sur cette même glissière, une position montrée en B et revient, sous l'effet d'un ressort non montré, à sa position initiale lorsque ladite traction ne s'exerce plus. [0035] La figure 9 montre un troisième mode de réalisation du câble de connexion 15. Il se compose essentiellement de deux guides rigides rectilignes 201 et 202 reliés à une de leurs extrémités par une partie souple 205. Ces guides soutiennent les fils 90. En A on a représenté ces deux parties 201 et 202 en position repliée, c'est-à-dire qu'elles sont en contact l'une avec l'autre. En B, on montre le déploiement de ces parties comme le suggère la double flèche 210. En C, on représente le câble en position complètement déployée. La longueur desdits guides est compatible pour un rangement dans un coffre de voiture 1. [0036] L'invention n'est bien entendu nullement limitée à l'exemple décrit donné à titre purement indicatif et de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. [0037] Notamment, au lieu d'utiliser le protocole RFID, il est possible d'utiliser les codes QR, celui-ci étant placé, au niveau de la partie de connexion 30 et le lecteur au niveau de la partie de connexion 31 de la borne 10. [0038] Il est possible aussi de prévoir un dispositif satellite de gestion 55 constitué à partir d'un programme implémenté dans un téléphone dit intelligent du type « smartphonc » qui permet à l'utilisateur de trouver une borne de connexion 10 libre à proximité de son véhicule 1. D'autres informations peuvent être rendues accessibles telles que sa consommation et les frais qu'il encourt. Ce dispositif communique avec l'ensemble de gestion 20 via Internet. 6