Brevet FR3162679A1 — publié le 20251205

L’invention concerne un véhicule automobile (100) électrique ou hybride, comportant un pack batterie (1) et un récepteur de recharge (2) agencé pour coopérer avec une station de recharge (300) externe au véhicule (100) pour recharger ce pack batterie (1) en énergie électrique, ce récepteur de recharge (2) est intégré à un pack batterie (1) dans une position géométrique compatible avec la garde au sol du véhicule (100) en l’absence de ce récepteur de recharge (2), le véhicule (100) est agencé pour libérer, entre les points de contact avec le sol (S) d’un train de roulement avant (3) et d’un train de roulement arrière (4), un volume géométrique de sécurité limité par une enveloppe géométrique cylindrique virtuelle (C) de rayon cylindrique (R) prédéterminé dont l’axe de révolution géométrique (A) est situé sous le sol (S), le récepteur de recharge (2) étant disposé au-dessus de cette enveloppe géométrique cylindrique virtuelle (C). Figure 4 VEHICULE AUTOMOBILE ELECTRIQUE OU HYBRIDE COMPORTANT UN RECEPTEUR DE RECHARGE L’invention porte sur un véhicule automobile électrique ou hybride, comportant au moins un pack batterie pour l’alimentation d’un groupe motopropulseur, et au moins un récepteur de recharge agencé pour coopérer avec une station de recharge externe audit véhicule pour recharger ledit au moins un pack batterie en énergie électrique. L’invention concerne encore un ensemble routier comportant au moins un dit véhicule automobile électrique ou hybride et au moins une dite station de recharge externe audit véhicule La batterie haute tension d’un véhicule électrique ou hybride peut être rechargée lors du branchement du véhicule à une source d’énergie (prise secteur, borne de recharge). La batterie stocke uniquement du courant continu (DC, de l’anglais « direct current »). Les véhicules électriques ou hybrides sont donc équipés de chargeurs embarqués aptes à redresser le courant alternatif (AC, de l’anglais « alternating current ») en courant continu (DC) car la plupart des installations propose du courant alternatif. Les stations de recharge à haute puissance (jusqu’à 350 kW) rechargent rapidement car elles transforment eux-mêmes le courant afin de l’envoyer dans la batterie du véhicule sans passer par le chargeur embarqué. Généralement les batteries disposent donc de deux connecteurs haute tension : un pour la charge DC lorsque le véhicule est branché sur une borne de charge rapide, et un autre connecteur AC qui relie la batterie à l’électronique de puissance du véhicule. Dans un futur proche, la charge AC du véhicule électrique va évoluer vers des systèmes dits de recharge facile, permettant d’améliorer l’expérience client. De plus en plus de systèmes de recharge «hands free», sans nécessité de manipulation par l’utilisateur, existent comme la recharge conductive ou inductive (par des systèmes dédiés, notamment en station de recharge publique ou à domicile, ou par la route). En particulier, les systèmes par induction permettent de transmettre l’énergie en utilisant le principe de l'induction électromagnétique. Un tel système par induction comporte généralement deux parties: une base de recharge statique, et un récepteur embarqué sur le véhicule. Pour la recharge d’un véhicule électrique ou hybride, par exemple, la base de recharge contenant une bobine de fil électrique est positionnée au sol, et est connectée à une source d'alimentation électrique (borne de recharge), et le récepteur est quant à lui placé sur le véhicule (en dessous) et comporte également une bobine de fil électrique. Lors du placement d’un véhicule muni de son récepteur sur la base de recharge, ou au-dessus de la base de recharge, un courant électrique est envoyé dans la bobine de la base de recharge, créant un champ magnétique. Ce champ magnétique génère à son tour un courant électrique dans la bobine du récepteur, lequel courant électrique est utilisé pour recharger la batterie de la voiture. Ce processus de transfert d'énergie ne nécessite pas de connexion physique ou de câble de recharge filaire. La distance entre la base de recharge et le récepteur (dite « entrefer ») doit être la plus courte possible pour que le transfert d'énergie soit efficace et sécurisé. La principale difficulté de ce genre de système réside dans la capacité à définir un récepteur de dimension suffisante et à pouvoir l’intégrer dans le soubassement du véhicule électrique ou hybride où l’espace est compté (l’espace disponible est souvent très limité voire inexistant selon les plateformes). L’inconvénient majeur de ce type de système réside dans le fait que le récepteur à induction côté véhicule est situé sous le véhicule, et diminue la garde au sol nécessaire pour le franchissement d’obstacles (dos d’âne, descentes de trottoir et similaires). L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un véhicule équipé d’un dispositif récepteur de recharge, notamment sans fil, ci-après dénommé simplement « récepteur de recharge », intégré au pack batterie du véhicule électrique ou hybride, sans impact sur la garde au sol. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile électrique ou hybride, comportant au moins un pack batterie pour l’alimentation d’un groupe motopropulseur, et au moins un récepteur de recharge agencé pour coopérer avec une station de recharge externe audit véhicule pour recharger ledit au moins un pack batterie en énergie électrique. Selon l’invention, ledit au moins un récepteur de recharge est intégré à un dit pack batterie dans une position géométrique compatible avec la garde au sol dudit véhicule en l’absence dudit au moins un récepteur de recharge . Grâce à l’invention, le choix d’une telle position, qui n’impacte pas la garde au sol du véhicule, permet d’éviter de rehausser le véhicule. Avantageusement, au moins un dit récepteur de recharge est solidaire d’un dit pack batterie auquel il est intégré. Ainsi, en rendant le récepteur de recharge solidaire du pack batterie, comme faisant partie intégrante du pack batterie au même titre que d’autres composants électroniques, non seulement il est possible de résoudre le problème d’intégration dans le véhicule vis-à-vis de la garde au sol, mais aussi de traiter d’autres problèmes d’intégration, et notamment de limiter le nombre de boîtiers et de faisceaux d’interconnexion et de simplifier l’agencement général. Avantageusement, ledit véhicule est agencé pour libérer, entre les points de contact avec le sol d’un train de roulement avant et d’un train de roulement arrière que comporte ledit véhicule, un volume géométrique de sécurité limité par une enveloppe géométrique cylindrique virtuelle de rayon cylindrique prédéterminé et dont l’axe de révolution géométrique est transversal par rapport audit véhicule et situé sous le sol, et ledit récepteur de recharge est disposé au-dessus de ladite enveloppe géométrique cylindrique virtuelle. Ainsi le récepteur de recharge ne pénalise aucunement la garde au sol du véhicule. Avantageusement, ledit rayon cylindrique prédéterminé est supérieur ou égal à 8 mètres. Ainsi le véhicule peut supporter les accidents de voirie les plus courants. Avantageusement, ledit récepteur de recharge est disposé dans la partie avant d’un dit pack batterie, au plus près dudit train de roulement avant ou au-dessus dudit train de roulement avant. Cette configuration permet d’assurer la sécurité lors des manœuvres du véhicule en marche arrière, notamment des montées et descentes de trottoir, qui nécessitent des précautions pour les organes situés sous la caisse du véhicule. Avantageusement, ledit récepteur de recharge est légèrement saillant sous le pack batterie auquel il est intégré, et forme une bosse compatible avec ladite enveloppe géométrique cylindrique virtuelle. Le récepteur de recharge peut ainsi être plaqué sur un pack batterie, ou dans un emplacement de réception et d’enfichage que comporte ce pack batterie. Avantageusement, ledit récepteur de recharge est un récepteur de recharge par induction. Ainsi la recharge peut être effectuée sans contact entre la station de recharge et le véhicule. Avantageusement, ledit récepteur de recharge est enfichable dans un dit pack batterie. Ce type de liaison permet de s’affranchir de la présence de câbles et permet un montage très rapide. Avantageusement, le récepteur de recharge comporte une surface d’interface agencée pour être parallèle au sol. Ainsi l’interaction est maximale avec une base de recharge positionnée au sol et s’étendant parallèle au sol, que comporte une station de recharge externe au véhicule. L’invention concerne encore un ensemble routier comportant au moins un dit véhicule automobile électrique ou hybride et au moins une dite station de recharge externe audit véhicule, ladite station de recharge étant statique fixée au sol, et ledit récepteur de recharge est agencé pour coopérer avec une base de recharge que comporte une dite station de recharge. Un tel ensemble routier garantit la compatibilité entre les équipements des véhicules des utilisateurs et les équipements destinés à les approvisionner. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : FIG. 1 illustre schématiquement, en élévation, un véhicule électrique ou hybride, à pleine charge, en appui sur le sol par l’intermédiaire d’un train de roulement avant et d’un train de roulement arrière, avec un bas de caisse agencé pour assurer un volume géométrique de sécurité au-dessus d’une enveloppe géométrique cylindrique virtuelle, définissant la garde au sol, tangente au bas de casse et aux trains de roulement avant et arrière, de rayon cylindrique prédéterminé, et dont l’axe de révolution géométrique est transversal par rapport au véhicule et situé sous le sol; FIG. 2 illustre schématiquement, de haut en bas de l’image, la partie inférieure du véhicule électrique ou hybride de FIG. 1 , un pack batterie dans lequel est intégré à sa partie avant un récepteur de recharge sans fil, ce pack batterie étant disposé immédiatement sous l’habitacle et ayant une forme déterminée par le volume disponible sous l’habitacle, et en partie basse de la figure, en perspective éclatée, ce récepteur de recharge et ce pack batterie avant leur assemblage l’un à l’autre ; FIG. 3 illustre schématiquement, de façon similaire à FIG. 1 , le même véhicule équipé du pack batterie et du récepteur de recharge de FIG. 2 , tous deux disposés au-dessus de l’enveloppe géométrique cylindrique virtuelle, et le récepteur de recharge de FIG. 2 étant disposé le plus en avant possible, notamment à proximité immédiate du train de roulement avant ; un détail montre le pack batterie comportant deux éléments juxtaposés longitudinalement, et le récepteur de recharge sous l’élément situé le plus en avant, et débordant légèrement vers l’avant du véhicule pour ne pas empiéter sur l’enveloppe géométrique cylindrique virtuelle ; FIG. 4 illustre schématiquement, de façon similaire à FIG. 1 , le même véhicule équipé du pack batterie et du récepteur de recharge de FIG. 2 , dans la position illustrée en FIG. 3 ; FIG. 5 illustre schématiquement un ensemble routier comportant un tel véhicule, et une station de recharge statique fixée au sol, où un récepteur de recharge du véhicule est agencé pour coopérer avec une base de recharge que comporte une telle station de recharge statique. Il est illustré schématiquement sur les figures un véhicule automobile 100 électrique ou hybride, comportant au moins un pack batterie 1 pour l’alimentation d’un groupe motopropulseur (non représenté sur les figures), et au moins un récepteur de recharge 2, qui est agencé pour coopérer avec une station de recharge 300 externe au véhicule 100 pour recharger cet au moins un pack batterie 1 en énergie électrique. Selon l’invention, cet au moins un récepteur de recharge 2 est intégré à un pack batterie 1 dans une position géométrique compatible avec la garde au sol du véhicule 100 en l’absence du au moins un récepteur de recharge 2, c’est-à-dire la garde au sol du véhicule 100 muni seulement du pack batterie 1, ou des packs batterie 1 si le véhicule 100 en comporte plusieurs. Plus particulièrement, au moins un récepteur de recharge 2 est solidaire d’un pack batterie 1 auquel il est intégré. Plus particulièrement, tel que visible en FIG. 1 , le véhicule 100 est agencé pour libérer, entre les points de contact avec le sol S d’un train de roulement avant 3 et d’un train de roulement arrière 4 que comporte le véhicule 100, un volume géométrique de sécurité. Ce volume de sécurité est limité par une enveloppe géométrique cylindrique virtuelle C, de rayon cylindrique R prédéterminé, et dont l’axe de révolution géométrique A est transversal par rapport au véhicule 100 et situé sous le sol S. Et le récepteur de recharge 2 est disposé au-dessus de l’enveloppe géométrique cylindrique virtuelle C, c’est-à-dire à l’opposé de l’axe de révolution géométrique A par rapport au sol S. Plus particulièrement, le rayon cylindrique R prédéterminé est supérieur ou égal à 8 mètres. Plus particulièrement, tel que visible en FIG. 3 , le récepteur de recharge 2 est disposé dans la partie avant d’un pack batterie 1, au plus près du train de roulement avant 3 ou au-dessus du train de roulement avant 3. Plus particulièrement, tel que visible en FIG. 2 et en FIG. 3 , le récepteur de recharge 2 est légèrement saillant sous le pack batterie 1 auquel il est intégré, et forme une bosse compatible avec l’enveloppe géométrique cylindrique virtuelle C, c’est-à-dire toujours au-dessus de cette enveloppe géométrique cylindrique virtuelle C. Plus particulièrement, le récepteur de recharge 2 est un récepteur de recharge par induction. Plus particulièrement, le récepteur de recharge 2 est enfichable dans un pack batterie 1. Dans une autre variante, le récepteur de recharge 2 est un récepteur de recharge par contact conductif électrique. Plus particulièrement, le récepteur de recharge 2 comporte une surface d’interface 20 agencée pour être parallèle au sol. Ainsi l’interaction est maximale avec une base de recharge 500 positionnée au sol S et s’étendant parallèle au sol S, et que comporte une station de recharge 300 externe au véhicule. L’invention concerne encore, tel que visible en FIG. 5 , un ensemble routier 200 comportant au moins un tel véhicule automobile 100 électrique ou hybride et au moins une station de recharge 300 externe au véhicule 100. Cette station de recharge 300 est statique, fixée au sol. Et le récepteur de recharge 2 est agencé pour coopérer avec une base de recharge 500 que comporte une telle station de recharge 300. L’intérêt technique et économique est de limiter le nombre de composants électroniques liés à la recharge du véhicule par système inductif, et en particulier de limiter le nombre de boîtiers électroniques nécessaires au système de recharge, notamment de recharge par induction. En intégrant le récepteur de recharge au pack batterie, il n’est pas nécessaire de concevoir un boîtier électronique spécifique et de le connecter au montage au système haute tension du véhicule (par des faisceaux de puissance). Le montage industriel est fortement facilité : au lieu de réaliser le montage et le raccordement électrique et refroidissement de deux composants séparés (batterie, récepteur de recharge, notamment par induction), il suffit de connecter et monter au véhicule un composant assemblé unique. Il est aussi possible de commercialiser directement un pack batterie « all in one » complètement intégré avec son propre système de recharge, notamment par induction. L’invention permet également de limiter la quantité de faisceaux de câbles haute tension, et d’ajouter une boucle de refroidissement spécifique pour le récepteur de recharge, en utilisant un circuit de refroidissement déjà existant dans le pack batterie. La localisation du récepteur de recharge reste compatible avec la garde au sol, et avec un rayon cylindrique de 8 mètres sous caisse garantissant le passage de différents obstacles usuels. Cette invention est facilement adaptable à tous les véhicules automobiles électriques ou hybrides. Véhicule automobile (100) électrique ou hybride, comportant au moins un pack batterie (1) pour l’alimentation d’un groupe motopropulseur, et au moins un récepteur de recharge (2) agencé pour coopérer avec une station de recharge (300) externe audit véhicule (100) pour recharger ledit au moins un pack batterie (1) en énergie électrique, caractérisé en ce que ledit au moins un récepteur de recharge (2) est intégré à un dit pack batterie (1) dans une position géométrique compatible avec la garde au sol dudit véhicule (100) en l’absence dudit au moins un récepteur de recharge (2). Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 caractérisé en ce que au moins un dit récepteur de recharge (2) est solidaire d’un dit pack batterie (1) auquel il est intégré. Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit véhicule (100) est agencé pour libérer, entre les points de contact avec le sol (S) d’un train de roulement avant (3) et d’un train de roulement arrière (4) que comporte ledit véhicule (100), un volume géométrique de sécurité limité par une enveloppe géométrique cylindrique virtuelle (C) de rayon cylindrique (R) prédéterminé et dont l’axe de révolution géométrique (A) est transversal par rapport audit véhicule (100) et situé sous le sol (S), et ledit récepteur de recharge (2) est disposé au-dessus de ladite enveloppe géométrique cylindrique virtuelle (C). Véhicule automobile (100) selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit rayon cylindrique (R) prédéterminé est supérieur ou égal à 8 mètres. Véhicule automobile (100) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit récepteur de recharge (2) est disposé dans la partie avant d’un dit pack batterie (1), au plus près dudit train de roulement avant (3) ou au-dessus dudit train de roulement avant (3). Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit récepteur de recharge (2) est légèrement saillant sous ledit pack batterie (1) auquel il est intégré, et forme une bosse compatible avec ladite enveloppe géométrique cylindrique virtuelle (C). Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit récepteur de recharge (2) est un récepteur de recharge par induction. Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit récepteur de recharge (2) est enfichable dans un dit pack batterie (1). Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit récepteur de recharge (2) comporte une surface d’interface (20) agencée pour être parallèle au sol. Ensemble routier (200) comportant au moins un dit véhicule automobile (100) électrique ou hybride selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, et au moins une dite station de recharge (300) externe audit véhicule (100), ladite station de recharge (300) étant statique fixée au sol (S), caractérisé en ce que ledit récepteur de recharge (2) est agencé pour coopérer avec une base de recharge (500) que comporte une dite station de recharge (300).