Brevet FR3152439A1 — publié le 20250307

L'invention concerne une trappe de recharge pour véhicule automobile à motorisation électrique comprenant une cavité (K) ménagée dans la carrosserie du véhicule et un volet extérieur (3) pivotant destiné à obturer ladite cavité en étant relié à la carrosserie par une charnière (C), ladite cavité renfermant un boîtier de contrôle de la recharge destiné à être raccordé électriquement à un câble intégré dans la carrosserie du véhicule, caractérisée en ce que ladite trappe comprend, d’une part, un connecteur (1) de charge branché et fixé au boîtier de contrôle à l’intérieur de ladite cavité (K) et, d’autre part, un adaptateur (1) pourvu, d’un côté, d’une prise mâle (22) domestique portée de façon amovible par la face interne du volet (3) et, du côté opposé, d’une interface (21) venant s’emboîter sur le connecteur (1) lors de l’obturation de la cavité en verrouillant ladite trappe. Figure de l’abrégé (Fig. 1) PERFECTIONNEMENT D’UNE TRAPPE DE RECHARGE POUR VÉHICULES À MOTORISATION ÉLECTRIQUE L'invention concerne, de façon générale, le domaine de la recharge des batteries des véhicules automobiles à motorisation électrique ou hybride et s’intéresse, plus particulièrement, à un perfectionnement de la trappe renfermant les moyens de connexion du câble de recharge à une source de courant électrique. Certains véhicules électriques sont équipés de batteries dont la recharge peut être effectuée, de façon simple et pratique, selon différentes méthodes. La méthode de charge dite de « mode 2 » consiste à brancher directement un câble extensible, qui est préalablement monté de série et embarqué dans le véhicule, sur une prise électrique domestique mise à la terre. La méthode dite de « mode 3 » consiste, quant à elle, à brancher le câble sur une borne publique extérieure. Ce câble est généralement accessible depuis une trappe ménagée sur la carrosserie du véhicule et qui est dotée d’organes assurant son verrouillage en position de fermeture. Pour une recharge domestique de « mode 2 », le câble peut être extrait de la trappe et raccordé à une fiche mâle de type conventionnel via un boîtier électronique implanté dans la trappe du véhicule qui assure le contrôle de la charge et, notamment, une limitation de l’intensité du courant. Pour une recharge de « mode 3 », à partir d’une borne électrique extérieure, permettant de raccourcir avantageusement le temps de charge du véhicule, le boîtier électronique doit être impérativement muni d’un connecteur de charge amovible dont l’embout correspond à la prise femelle de la borne. Ce connecteur est généralement branché et fixé de façon réversible sur la partie d’extrémité du boîtier électronique qui fait saillie à l’intérieur de la trappe. Il existe des connecteurs de charge qui sont compatibles avec ces deux modes de recharge. Dans le cas du « mode 2 », le connecteur de charge peut être raccordé à la prise conventionnelle et le boîtier de contrôle traite l’information relative à la recharge. En revanche, dans le cas d’un « mode 3 », la prise conventionnelle devient inutile et le boîtier de contrôle, qui est toujours raccordé au câble, est électroniquement désactivé par un by-pass. L’information de recharge est alors uniquement traitée par la borne qui assure généralement à elle seule les fonctionnalités de contrôle, de sécurité, de régulation et de programmation de la charge. Par ailleurs, pour des raisons de sécurité, la règlementation impose de disposer, de façon permanente dans le véhicule, du câble extensible et de son connecteur de charge de « mode 3 » amovible afin de pouvoir assurer une recharge rapide à partir d’une borne, en cas de besoin. Dans ces conditions, il s’avère problématique de prévoir dans le véhicule un emplacement qui soit adapté au stockage de ce connecteur et qui soit susceptible d’être verrouillé pour éviter sa perte ou sa disparition tout en lui assurant une accessibilité aisée par l’utilisateur du véhicule. La demande de brevet WO201415957A2 décrit des moyens de verrouillage électrique d’une trappe ménagée dans la carrosserie d'un véhicule automobile à motorisation électrique et destinée à la recharge des batteries en renfermant un connecteur de charge. Le brevet FR2941407B1 décrit un véhicule équipé d’une motorisation électrique ou hybride et comprenant une batterie, une prise de charge de la batterie logée dans un boîtier obturé par une trappe et des moyens de verrouillage/déverrouillage de cette trappe susceptibles d’être activés au moyen d’une télécommande. Cependant, ces documents proposent des moyens de verrouillage dédiés et directement intégrés dans le mécanisme d’ouverture de la trappe ce qui complexifie sa structure. En outre, les trappes décrites ne sont pas adaptées pour y ranger à la fois un connecteur de charge de « mode 3 » et un adaptateur domestique à fiche mâle de « mode 2 ». Dans ce contexte, l'invention vise à résoudre les problèmes techniques posés par les trappes antérieures et, principalement, à s’affranchir des moyens de verrouillage existants tout en permettant le branchement fonctionnel du connecteur de charge sur le câble via le boîtier de contrôle et le stockage conjoint de l’adaptateur domestique. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’une trappe de recharge pour véhicule automobile à motorisation électrique comprenant une cavité ménagée dans la carrosserie du véhicule et un volet extérieur pivotant destiné à obturer ladite cavité en étant relié à la carrosserie par une charnière, ladite cavité renfermant un boîtier de contrôle de la recharge destiné à être raccordé électriquement à un câble intégré dans la carrosserie du véhicule, caractérisée en ce que ladite trappe comprend, d’une part, un connecteur de charge branché et fixé au boîtier de contrôle à l’intérieur de ladite cavité et, d’autre part, un adaptateur pourvu, d’un côté, d’une prise mâle domestique portée de façon amovible par la face interne du volet et, du côté opposé, d’une interface venant s’emboîter sur le connecteur lors de l’obturation de la cavité en verrouillant ladite trappe. Selon une caractéristique avantageuse de la trappe de recharge selon l’invention, la face interne du volet comprend un socle pourvu d’un embout femelle dans lequel est engagée la prise mâle de l’adaptateur. Selon une autre caractéristique de la trappe de l’invention, le connecteur de charge est fixé au boîtier de façon permanente au moyen d’un verrou. Selon une variante spécifique de réalisation de la trappe de l’invention, la charnière du volet est pourvue d’un système push-pull assurant l’ouverture et la fermeture de la cavité. Selon encore une autre caractéristique de la trappe de l’invention, l’interface de l’adaptateur destinée à s’emboîter sur le connecteur est formée d’un embout à broches assurant une connexion électrique avec les contacts dudit connecteur. Un autre objet de l’invention est un procédé de recharge des batteries d’un véhicule à motorisation électrique au moyen d’une trappe tel que définie ci-dessus, caractérisé en ce qu’on appui sur le volet pour ouvrir la cavité puis, pour réaliser la recharge en mode 3, on branche le connecteur et le câble sur une borne, et pour réaliser la recharge en « mode 2 », on détache l’adaptateur du volet, on le raccorde, d’une part, au connecteur et on le branche, d’autre part, avec le câble à une prise domestique. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’une motorisation électrique et comprenant une trappe de recharge telle que définie ci-dessus intégrée dans sa carrosserie. Dans son principe, l’invention propose une solution technique perfectionnée permettant de regrouper et de sécuriser, dans une même trappe de recharge, un connecteur de charge de « mode 3 » et un adaptateur de charge de « mode 2 » tout en s’affranchissant de l’utilisation de moyens mécaniques extérieurs complexes pour assurer le verrouillage de cette trappe. Ainsi, l’invention permet, à la fois, de simplifier la structure de la trappe et, par conséquent, d’en réduire les coûts de fabrication et de faciliter les opérations de recharge du véhicule. 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 : FIG. 1 est une vue extérieure en perspective d’un mode de réalisation préférentiel d’une trappe selon l’invention destinée à être intégrée dans un véhicule automobile à motorisation électrique avec le volet en position ouverte. FIG. 2 est une vue partielle en perspective de la trappe de la FIG. 1 en position d’ouverture du volet, avec le connecteur pour la recharge en « mode 2/3 » mais sans l’adaptateur domestique pour la recharge en « mode 2 ». FIG. 3 est une vue en perspective d’éléments constitutifs de l’invention et, notamment, le boitier de contrôle, le connecteur de « mode 2/3 » et l’adaptateur de « mode 2 » qui sont destinés à être intégrés dans la trappe de la FIG. 1 avec, en traits pointillés, l’adaptateur de « mode 2 » en position connectée et, en traits pleins, l’adaptateur de « mode 2 » en position séparée. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Naturellement, le mode de réalisation de la trappe de recharge de l’invention illustré schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, n’est donné qu'à titre d’exemples non limitatifs. 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. L’invention concerne le domaine général de la recharge des véhicules à motorisation électrique ou hybride et s’intéresse, plus particulièrement, à un perfectionnement de la trappe de recharge aménagée et intégrée dans la carrosserie du véhicule. De manière traditionnelle et comme illustré par les figures 1 et 2, une telle trappe comprend une cavité K ménagée dans la carrosserie du véhicule et un volet extérieur 3 pivotant destiné à obturer la cavité en l’absence de recharge. De manière traditionnelle, ce volet 3 est relié, à la carrosserie du véhicule par une charnière C qui est couplée à un mécanisme de verrouillage de la trappe (non représenté). Par ailleurs, la cavité C renferme un boîtier 4 assurant le contrôle de la recharge et qui est raccordé électriquement à un câble (non représenté sur les figures), éventuellement extensible ou enroulé, qui est embarqué et intégré dans la carrosserie du véhicule. Les opérations de recharge des véhicules électriques nécessitent l’utilisation de connecteurs et/ou d’adaptateurs en fonction du mode de charge envisagé. Ainsi, dans le cas d’un « mode 2 » de recharge à partir du réseau électrique domestique, le connecteur 1 de charge peut être raccordé à un adaptateur 2 muni d’une prise conventionnelle à deux broches et une mise à la terre et le boîtier 4 de contrôle assure le traitement de l’information relative à la recharge. Dans le cas d’une recharge à partir d’une borne extérieure en « mode 3 », le connecteur 1 devient indispensable tandis que l’adaptateur 2 et sa prise conventionnelle deviennent inutiles. Dans ce cas, le boîtier 4 de contrôle, qui est toujours raccordé au câble, est électroniquement désactivé par un by-pass. L’information de recharge est alors uniquement gérée par la borne qui assure alors à elle seule les fonctionnalités de contrôle, de sécurité, de régulation et de programmation de la charge. L’invention a pour but de supprimer le mécanisme de verrouillage du volet tout en proposant une solution permettant le rangement ergonomique conjoint du connecteur et de l’adaptateur dans la trappe à toutes fins utiles. Dans cet objectif, la trappe perfectionnée selon l’invention comprend, comme illustré par les figures 1 et 2, d’une part, un connecteur 1 de charge branché et fixé de façon permanente au boîtier 4 de contrôle à l’intérieur de la cavité K et, d’autre part, un adaptateur 2. L’adaptateur 2 est pourvu, d’un côté, d’une prise mâle domestique 22 ( FIG. 3 ) portée de façon amovible par la face interne ou doublure du volet 3 et, du côté opposé, d’une interface 21 ( FIG. 1 ) venant s’emboîter sur le connecteur 1. Comme illustré par la FIG. 3 , la face interne du volet 3 comprend un socle 31 pourvu d’un embout femelle 32 dans lequel est engagée de façon amovible la prise mâle 22 de l’adaptateur 2 (figures 2 et 3). Du fait que le connecteur 1 de charge est fixé au boîtier 4 de façon permanente au moyen d’un verrou 5 ( FIG. 1 ), le pivotement du volet 3 (selon la flèche de la FIG. 1 ) assure le positionnement de l’adaptateur 2 en vis-à-vis du connecteur 1 et, par suite, la fermeture de la cavité K et le verrouillage de la trappe. Selon une variante spécifique de réalisation de la trappe de l’invention, la charnière C du volet 3 est pourvue d’un système push-pull (non représenté) connu en lui-même et assurant, par appui manuel, l’ouverture et la fermeture de la cavité K de la trappe. Comme illustré par la FIG. 1 , l’interface 21 de l’adaptateur 2 destinée à s’emboîter sur le connecteur 1 est formée d’un embout mâle à broches assurant une connexion électrique avec les contacts à profil femelle du connecteur 1. Le procédé de recharge des batteries d’un véhicule à motorisation électrique peut ainsi être aisément mis en œuvre de la manière suivante au moyen d’une trappe tel que décrite ci-dessus et illustré par les figures. L’utilisateur du véhicule appui tout d’abord sur le volet 3 pour ouvrir la cavité K et accéder au système de recharge. S’il souhaite effectuer la recharge en « mode 3 » à partir d’une borne extérieure, il branche le connecteur 1, et donc le câble connecté, directement sur la borne. S’il souhaite effectuer la recharge du véhicule en « mode 2 » à partir du réseau électrique de son domicile, il détache alors l’adaptateur 2 du volet 3 ( FIG. 3 ) et le raccorde, d’une part, au connecteur 1 et le branche, d’autre part, avec le câble à une prise domestique. Trappe de recharge pour véhicule automobile à motorisation électrique comprenant une cavité (K) ménagée dans la carrosserie du véhicule et un volet extérieur (3) pivotant destiné à obturer ladite cavité en étant relié à la carrosserie par une charnière (C), ladite cavité renfermant un boîtier (4) de contrôle de la recharge destiné à être raccordé électriquement à un câble intégré dans la carrosserie du véhicule, caractérisée en ce que ladite trappe comprend, d’une part, un connecteur (1) de charge branché et fixé au boîtier (4) de contrôle à l’intérieur de ladite cavité (K) et, d’autre part, un adaptateur (1) pourvu, d’un côté, d’une prise mâle (22) domestique portée de façon amovible par la face interne du volet (3) et, du côté opposé, d’une interface (21) venant s’emboîter sur le connecteur (1) lors de l’obturation de la cavité en verrouillant ladite trappe. Trappe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face interne du volet (3) comprend un socle (31) pourvu d’un embout femelle (32) dans lequel est engagée la prise mâle (22) dudit adaptateur (2). Trappe selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le connecteur (1) de charge est fixé au boîtier (4) de façon permanente au moyen d’un verrou (5). Trappe selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la charnière (C) dudit volet (3) est pourvue d’un système push-pull assurant l’ouverture et la fermeture de la cavité (K). Trappe selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite interface (21) de l’adaptateur (2) destinée à s’emboîter sur le connecteur (1) est formée d’un embout à broches assurant une connexion électrique avec les contacts dudit connecteur. Procédé de recharge des batteries d’un véhicule à motorisation électrique au moyen d’une trappe selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on appui sur le volet (3) pour ouvrir la cavité (K) puis, pour réaliser la recharge en mode 3, on branche le connecteur (1) et le câble sur une borne, et pour réaliser la recharge en mode 2, on détache l’adaptateur (2) du volet (3), on le raccorde, d’une part, au connecteur (1) et on le branche, d’autre part, avec le câble à une prise domestique. Véhicule automobile équipé d’une motorisation électrique et comprenant une trappe de recharge selon l’une des revendications 1 à 5 intégrée dans sa carrosserie.