Brevet FR3151988A1 — publié le 20250214

L'invention concerne un dispositif de déconnexion automatique d’une prise mâle (22) destinée à la charge des batteries d’un véhicule automobile à motorisation électrique en étant branchée à une prise femelle (21) logée dans un boîtier (2) monté sur la caisse du véhicule et raccordée à un contrôleur de charge, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de poussée (1) montés à l’intérieur du boîtier (2) et commandés par le contrôleur de charge de telle sorte que, lorsque les batteries sont chargées, les moyens de poussée (1) sont actionnés pour déplacer progressivement la prise mâle (22) et la déconnecter électriquement de la prise femelle. (21) Figure de l’abrégé (Fig. 2) DISPOSITIF DE DÉCONNEXION AUTOMATIQUE D’UNE PRISE DE CHARGE POUR VÉHICULE ÉLECTRIQUE L'invention concerne, de façon générale, le domaine de la recharge des batteries de véhicules automobiles à motorisation électrique et s’intéresse, plus particulièrement, à un dispositif destiné à la déconnexion automatique de la prise de charge. Sur les véhicules à motorisation électrique, il est prévu un boîtier rapporté et monté dans une trappe ménagée sur la caisse des véhicules et dans lequel est intégrée un embout femelle destiné au branchement d’une prise mâle montée sur un pistolet à l’extrémité du câble de recharge. Cet embout porte des broches qui font saillie vers l’extérieur et qui, par emboîtement, assurent le raccordement électrique avec des contacts de profil complémentaire portés par le pistolet du chargeur. A la fin du cycle de charge, la prise mâle reste mécaniquement solidaire de l’embout femelle et électriquement connectée au circuit électrique interne au véhicule. Or, il se trouve que sur les emplacements à bornes de recharge de la voie publique, en particulier en milieu urbain, le dépassement de la durée de stationnement au-delà du temps de recharge est facturé à un coût souvent prohibitif afin d’inciter le propriétaire du véhicule à libérer la borne et à déplacer son véhicule. L’utilisateur du véhicule doit donc surveiller attentivement, sur place ou à distance, le programme de charge afin de détacher la prise en temps utile avant de déplacer son véhicule, ce qui est évidemment astreignant. En outre, une fois les batteries chargées et dans l’attente d’une déconnexion manuelle par cet utilisateur, le circuit électrique interne du véhicule reste connecté au système extérieur de recharge ce qui peut entraîner des risques d’incendie. Le brevet CN214589486UU décrit un dispositif de charge comprenant un mécanisme intégrant une broche et un électroaimant. En cas de démarrage du véhicule et alors que la prise mâle du câble de recharge se trouve encore branchée, le mécanisme est activé et l’électroaimant pousse la broche qui éjecte rapidement la prise afin d’éviter des dommages. Le brevet US10399445B2 décrit un dispositif destiné aux véhicules automobiles pour assurer la déconnexion automatique et l’éjection de la prise de charge en cas de problème électrique lors de la recharge des batteries. Selon divers modes de réalisation, ce dispositif peut comprendre un solénoïde, un piston, un vérin pneumatique, un vérin hydraulique, un levier, un piston à ressort et/ou tout autre actionneur configuré pour assurer l’éjection de la prise de charge. Cependant, les dispositifs décrits dans ces deux documents utilisent des moyens assurant l’éjection brusque de la prise de charge essentiellement en situation d’urgence et qui ne permettent donc pas de préserver son intégrité physique. En outre, à l’issue de l’éjection, le câble prolongeant la prise est projeté à distance et vient nécessairement reposer sur le sol ce qui n’est pas satisfaisant tant pour des raisons de sécurité que d’hygiène. Dans ce contexte, l’invention a cherché une solution technique assurant la seule déconnexion électrique de la prise de charge sans provoquer son éjection complète en dehors du boîtier du véhicule renfermant l’embout femelle. Ce but est atteint selon l’invention au moyen d’un dispositif de déconnexion automatique d’une prise mâle destinée à la charge des batteries d’un véhicule automobile à motorisation électrique en étant branchée à une prise femelle logée dans un boîtier monté sur la caisse du véhicule et raccordée à un contrôleur de charge, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de poussée montés à l’intérieur du boîtier et commandés par le contrôleur de charge de telle sorte que, lorsque les batteries sont chargées, les moyens de poussée sont actionnés pour déplacer progressivement la prise mâle et la déconnecter électriquement de la prise femelle. Selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif de déconnexion de l’invention, les moyens de poussée comprennent un moteur électrique couplé à une vis sans fin intégrée à la prise femelle et qui vient en contact avec la prise mâle pour assurer son déplacement en translation vers l’extérieur du boîtier lors de la déconnexion. Selon une variante spécifique de réalisation, la longueur de la vis sans fin est telle qu’en fin de course de déconnexion, la prise mâle reste à l’intérieur du boîtier. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le dispositif de déconnexion comprend un indicateur de la fin du chargement des batteries. Selon une variante avantageuse de réalisation, cet indicateur comprend au moins une Led visible depuis l’extérieur du boîtier. Selon une autre caractéristique avantageuse du dispositif de déconnexion de l’invention, le boîtier comprend un organe de verrouillage de la prise mâle en position de connexion. Selon une autre variante de réalisation avantageuse, cet organe de verrouillage est associé à un terminal distant de gestion du paiement de la recharge qui ne commande le déverrouillage et l’actionnement des moyens de poussée qu’après validation du paiement. Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile à motorisation électrique équipé d’un dispositif tel que défini ci-dessus pour la déconnexion automatique de la prise mâle du câble destinée à la recharge de ses batteries. Les moyens de poussée du dispositif de l’invention assurent un mode de déconnexion automatique et souple de la prise mâle qui permet d’éviter son éjection brutale et des dégradations préjudiciables du pistolet et/ou du câble de recharge. Ainsi, l’utilisateur du véhicule peut saisir rapidement la prise mâle et sans effort. Le cas échéant, un indicateur de charge des batteries avisera l’utilisateur de la fin du cycle de recharge. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : est une vue schématique en coupe d’un mode de réalisation du dispositif de de l’invention en position de connexion. est une vue schématique en coupe du dispositif de la en phase de déconnexion. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur les figures. Naturellement, le mode de réalisation de l’invention illustré schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, n’est donné qu'à titre d’exemple non limitatif. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. De manière générale et comme illustré par les figures 1 et 2, la caisse des véhicules à motorisation électrique comprend un boîtier 2 rapporté et logé dans une trappe et dans lequel est intégrée une prise ou un embout femelle 21. Cette prise femelle est destinée au branchement d’une prise mâle extérieure 22 montée sur un pistolet 3 lui-même raccordé à l’extrémité d’un câble 4 de recharge des batteries (non représentées). De façon traditionnelle, les deux prises 21, 22 portent des broches 20a, 20b sensiblement parallèles et de profils complémentaires. Ces broches font saillie vers l’extérieur et présentent des surfaces électriquement conductrices. L’emboîtement mutuel des prises femelle 21 et mâle 22 assure, respectivement, le contact entre les broches 20a, 20b et donc la connexion électrique des prises et le raccordement du chargeur aux batteries, (non représentés) via le câble 4, comme illustré par la . Le boîtier 2, et indirectement la prise femelle 22, est raccordé à un circuit électrique interne au véhicule comprenant, notamment, un contrôleur de charge (non représenté) tel qu’un multimètre (voltmètre, …). Habituellement, à la fin du cycle de charge, la prise mâle 22 reste mécaniquement solidaire de la prise femelle 21 et se trouve ainsi électriquement connectée au circuit électrique interne du véhicule et, notamment, aux batteries, dans l’attente d’une déconnexion manuelle par l’utilisateur du véhicule. l’invention vise à proposer une solution technique permettant la déconnexion automatique des prises mâle 22 et femelle 21 à la fin du cycle de charge. A cet effet, l’invention consiste à doter le boîtier 2 de moyens internes de poussée 1 commandés par le contrôleur de charge de telle sorte que, lorsque les batteries sont chargées, les moyens de poussée sont actionnés pour déplacer la prise mâle 22 vers l’extérieur du boîtier 2. Le retrait de la prise mâle 22 entraîne ainsi la déconnexion de la prise femelle 21, comme illustré par la flèche sur la et, conjointement, l’ouverture du circuit électrique interne et l’interruption de la recharge. Dans un mode de réalisation préférentiel de l’invention, il est prévu que les moyens de poussée comprennent un moteur électrique 11 couplé à une vis sans fin 10 intégrée à la prise femelle 21. Cette vis sans fin 10 est, lors de la charge, au repos et en retrait par rapport à la prise mâle 22, comme illustré par la . Lors de la phase de déconnexion et sous l’action du moteur 11 commandé par le contrôleur de charge, la vis 10 vient par rotation en contact avec la prise mâle 22 pour assurer son déplacement progressif en translation vers l’extérieur du boîtier 2. Toutefois, l’invention prévoit que la longueur de la vis sans fin est telle qu’en fin de course de déconnexion, la prise mâle reste à l’intérieur du boîtier pour éviter son éjection et sa chute sur le sol avec le pistolet 3 et le câble 4. Selon une variante de réalisation spécifique (non représentée ici), l’invention prévoit que le dispositif de déconnexion comprend un indicateur de la fin du chargement des batteries. Cet indicateur comprend, par exemple, une ou plusieurs Led visibles depuis l’extérieur du boîtier 2 et qui peut passer de la couleur rouge pendant la phase de charge à la couleur verte en fin de charge pour signaler la libération de la prise mâle 22. Selon une autre variante de réalisation du dispositif de déconnexion de l’invention (non représentée), le boîtier 2 comprend un organe de verrouillage de la prise mâle 22 en position de connexion. Cet organe de verrouillage est, par exemple, associé à un terminal distant de gestion du paiement de la recharge qui ne commande le déverrouillage et l’actionnement des moyens de poussée 1 qu’après validation du paiement ou du pré-paiement. Dispositif de déconnexion automatique d’une prise mâle (22) destinée à la charge des batteries d’un véhicule automobile à motorisation électrique en étant branchée à une prise femelle (21) logée dans un boîtier (2) monté sur la caisse du véhicule et raccordée à un contrôleur de charge, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de poussée (1) montés à l’intérieur du boîtier (2) et commandés par le contrôleur de charge de telle sorte que, lorsque les batteries sont chargées, les moyens de poussée (1) sont actionnés pour déplacer progressivement la prise mâle (22) et la déconnecter électriquement de la prise femelle. (21) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de poussée (1) comprennent un moteur électrique (11) couplé à une vis sans fin (10) intégrée à la prise femelle (21) et qui vient en contact avec la prise mâle (22) pour assurer son déplacement en translation vers l’extérieur du boîtier (2) lors de la déconnexion. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la longueur de la vis sans fin (10) est telle qu’en fin de course de déconnexion, la prise mâle (22) reste à l’intérieur du boîtier (2). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un indicateur de la fin du chargement des batteries. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit indicateur comprend au moins une Led visible depuis l’extérieur du boîtier (2). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (2) comprend un organe de verrouillage de la prise mâle (22) en position de connexion. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit organe de verrouillage est associé à un terminal distant de gestion du paiement de la recharge qui ne commande le déverrouillage et l’actionnement des moyens de poussée (1) qu’après validation du paiement. Véhicule automobile à motorisation électrique équipé d’un dispositif de selon l’une des revendications précédentes pour la déconnexion automatique de la prise mâle (22) du câble (4) destinée à la recharge de ses batteries.