Brevet FR3124651A1 — publié le 20221230

Système d’alimentation d’un véhicule électrique (1), comprenant au moins deux bobines primaires disposées dans une route (2) alimentées par au moins deux onduleurs, au moins une bobine secondaire disposée dans le véhicule électrique (1), les bobines primaires pouvant transmettre de l’énergie électrique à la au moins une bobine secondaire par couplage magnétique, dans lequel une bobine est une bobine en boucle simple ou une bobine en forme de huit, et des bobines primaires adjacentes sont alternativement une bobine en boucle simple et une bobine en forme de huit, le véhicule étant alors muni d’au moins une paire de bobines comprenant une bobine secondaire en forme de boucle simple et une bobine secondaire en forme de huit superposées. Figure pour l’abrégé : Fig 8 Système d’alimentation d’un véhicule électrique comprenant des bobines dans une route et dans le véhicule, et procédé de commande correspondant. L’invention a pour domaine technique la charge de batterie de véhicule électrique, et plus particulièrement une telle charge alors que le véhicule roule. Techniques antérieures De la technique antérieure, on connait les documents suivants. Le document FR2998427 divulgue l’alimentation d’un véhicule électrique avec plus d’une bobine primaire Le document FR3045231 divulgue un système de charge en roulant, dans lequel la bobine primaire suivante est mise en court-circuit juste avant la transition entre la bobine primaire courante et la bobine primaire suivante. Le document WO2011076436 divulgue un procédé d’alimentation électrique de véhicules électriques, notamment de type ferroviaire. Le procédé repose sur l’alimentation simultanée de trois bobines entrelacées alimentées par deux onduleurs qui servent également au pilotage des tronçons précédents et suivants. Cette solution n’est applicable que pour du transport sur rails, du fait de la forme, l’alignement et la taille des bobines en serpentin employées. De plus, les tronçons obtenus présentent une longueur de plusieurs mètres, bien plus longs que la longueur des tronçons nécessaires à des véhicules routiers. Le document WO2015101986 divulgue un système et une méthode d’alimentation d’un véhicule électrique par une route électrifiée, constituée de bobines circulaires juxtaposées. Avec une géométrie circulaire, la continuité temporelle de la puissance transmise à un véhicule en mouvement n’est pas possible (la tolérance de décentrage latéral et longitudinal est très limitée). Les systèmes de charge par induction en roulant décrits actuellement ont l’inconvénient de ne pas être utilisables avec l’ensemble des véhicules routiers (véhicules légers, SUV, poids lourds). La modularité en termes de puissance et de garde au sol est limitée du fait des dimensions des bobines émettrices et réceptrices. En d’autres termes, un poids lourd requiert une puissance d’alimentation de son moteur supérieure à celle requise par le moteur d’un véhicule léger et dispose d’une surface sous caisse également supérieure pour accueillir un coupleur plus puissant et de surface plus importante. Si l’augmentation de la puissance transférée est possible en augmentant la surface des bobines émettrices et réceptrices, cela crée une diversité qui rend incompatible la recharge de tous types de véhicules avec une seule et même configuration de route. Il existe donc un besoin pour un système d’alimentation en roulant et une méthode de commande d’un système d’alimentation en roulant compatible avec différents véhicules routiers. L’invention a pour objet un système d’alimentation d’un véhicule électrique, comprenant au moins deux bobines primaires disposées dans une route, alimentées par au moins deux onduleurs, au moins une bobine secondaire disposée dans le véhicule électrique, les bobines primaires pouvant transmettre de l’énergie électrique à la au moins une bobine secondaire par couplage magnétique. Une bobine est une bobine en boucle simple ou une bobine en forme de huit. Des bobines primaires adjacentes sont être alternativement une bobine en boucle simple et une bobine en forme de huit, le véhicule étant alors muni d’au moins une paire de bobines comprenant une bobine secondaire en forme de boucle simple et une bobine secondaire en forme de huit superposées. Le véhicule électrique peut être en mouvement alors qu’il est alimenté. Le véhicule électrique peut être à l’arrêt alors qu’il est alimenté. L’invention a également pour objet un procédé de commande d’un système d’alimentation tel que décrit ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : - on commande tous les onduleurs alimentant une bobine primaire de sorte que les bobines primaires connectées chacune à un onduleur soient en circuit ouvert, - on mesure la tension aux bornes des bobines primaires connectées à chaque onduleur, - on détermine si au moins une tension mesurée est supérieure à un seuil de tension prédéterminé, - on commande le au moins un onduleur connecté à une bobine primaire aux bornes de laquelle la tension mesurée est supérieure au seuil de tension prédéterminé de sorte qu’une tension d’alimentation soit appliquée audit au moins un onduleur, et on commande les autres onduleurs de sorte que les bobines primaires connectées auxdits autres onduleurs soient en circuit ouvert, et - Le procédé reprend ensuite à l’étape de mesure de la tension aux bornes des bobines primaires connectées à chaque onduleur. Le système d’alimentation et le procédé de commande selon l’invention présentent l’avantage d’être modulaires pour rendre la charge en roulant compatible avec tous types de véhicules. Cette modularité, c’est-à-dire l’aptitude à recharger tous types de véhicules du véhicule léger au poids lourd avec des puissances adaptées, est du premier ordre pour la rentabilité d’une route électrique D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - La illustre un mode de réalisation d’un système d’alimentation en roulant, - La illustre une variante du mode de réalisation d’un système d’alimentation en roulant, - Les figures 3 à 5 illustrent un mode de commande de l’alimentation des bobines primaires d’une route alors qu’un véhicule automobile électrique est en mouvement, - La illustre un premier mode de réalisation d’un système d’alimentation selon l’invention, - La illustre un deuxième mode de réalisation d’un système d’alimentation selon l’invention, - La illustre un troisième mode de réalisation d’un système d’alimentation selon l’invention, - La illustre une variante du troisième mode de réalisation d’un système d’alimentation selon l’invention, - Les figures 10 à 12 illustrent un mode de commande de l’alimentation des bobines primaires d’une route selon l’invention alors qu’un véhicule automobile électrique est en mouvement, - La illustre les principales étapes d’un procédé de commande selon l’invention. Système d’alimentation d’un véhicule électrique (1), comprenant au moins deux bobines primaires disposées dans une route (2) alimentées par au moins deux onduleurs, au moins une bobine secondaire disposée dans le véhicule électrique (1), les bobines primaires pouvant transmettre de l’énergie électrique à la au moins une bobine secondaire par couplage magnétique, caractérisé par le fait qu’une bobine est une bobine en boucle simple ou une bobine en forme de huit, et que des bobines primaires adjacentes sont alternativement une bobine en boucle simple et une bobine en forme de huit, le véhicule étant alors muni d’au moins une paire de bobines comprenant une bobine secondaire en forme de boucle simple et une bobine secondaire en forme de huit superposées. Système d’alimentation selon la revendication 1, dans lequel le véhicule électrique (1) est en mouvement alors qu’il est alimenté. Système d’alimentation selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le véhicule électrique (1) est à l’arrêt alors qu’il est alimenté. Procédé de commande d’un système d’alimentation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant les étapes suivantes : on commande tous les onduleurs alimentant une bobine primaire de sorte que les bobines primaires connectées chacune à un onduleur soient en circuit ouvert, on mesure la tension aux bornes des bobines primaires connectées à chaque onduleur, on détermine si au moins une tension mesurée est supérieure à un seuil de tension prédéterminé, on commande le au moins un onduleur connecté à une bobine primaire aux bornes de laquelle la tension mesurée est supérieure au seuil de tension prédéterminé de sorte qu’une tension d’alimentation soit appliquée audit au moins un onduleur, et on commande les autres onduleurs de sorte que les bobines primaires connectées auxdits autres onduleurs soient en circuit ouvert. Le procédé reprend ensuite à l’étape de mesure de la tension aux bornes des bobines primaires connectées à chaque onduleur.