EP3377365A1 - Prise et fiche electriques pour le rechargement d'un vehicule electrique - Google Patents

Prise et fiche electriques pour le rechargement d'un vehicule electrique

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Publication number
EP3377365A1
EP3377365A1 EP16804698.5A EP16804698A EP3377365A1 EP 3377365 A1 EP3377365 A1 EP 3377365A1 EP 16804698 A EP16804698 A EP 16804698A EP 3377365 A1 EP3377365 A1 EP 3377365A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical
socket
plug
connector
connectors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16804698.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Bardot
Philippe ATTARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bluebus SA
Original Assignee
Bluebus SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bluebus SA filed Critical Bluebus SA
Publication of EP3377365A1 publication Critical patent/EP3377365A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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    • H01R13/447—Shutter or cover plate
    • H01R13/453—Shutter or cover plate opened by engagement of counterpart
    • H01R13/4538—Covers sliding or withdrawing in the direction of engagement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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    • H01R13/7038—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part the switch being in series with coupling part, e.g. dead coupling, explosion proof coupling making use of a remote controlled switch, e.g. relais, solid state switch activated by the engagement of the coupling parts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an electrical outlet for recharging an electric vehicle, in particular a bus-type terrestrial public transport electric vehicle, comprising at least two independent electric energy storage assemblies. It also relates to an electrical plug designed to plug with such an electrical outlet.
  • the field of the invention is the field of electrical connectors for recharging electric vehicles, in particular for terrestrial public transport vehicles of the bus, coach or tram-bus type.
  • Electric vehicles include several modules for storing electricity, recharged by a high voltage signal delivered by a charging station external to the vehicle.
  • More and more electric vehicles comprise several independent electrical energy storage assemblies, each set comprising one or more storage elements of the battery or supercapacitor type. These vehicles comprise for each set an electrical socket for recharging said assembly, with an electrical supply signal which is a function of the characteristics of each set: capacity, load levels, power levels, temperature of the storage assembly, etc. . Each electrical outlet therefore receives a power signal adapted to the assembly associated with said socket. Therefore, these electric vehicles each include as many electrical outlets as storage sets.
  • An object of the present invention is to overcome these disadvantages.
  • Another object of the invention is to provide a more ergonomic socket and plug for recharging an electric vehicle comprising several independent electrical energy storage assemblies.
  • Another object of the invention is to provide a plug and a plug less expensive and / or less bulky, for recharging an electric vehicle comprising several independent electrical energy storage assemblies.
  • an electrical socket for the electric recharging of an electric vehicle comprising at least two rechargeable electrical energy storage assemblies, in particular arranged in parallel, said electrical socket comprising at least two groups of electrical connectors, said power supply, each group being provided for receiving and transporting an electrical supply signal independently of the other groups.
  • the socket according to the invention makes it possible to independently receive, and in parallel, at least two different or identical electrical supply signals for reloading independently, and in series, at least two sets of storage facilities. electric energy.
  • the invention makes it possible, with a single plug, to feed several electrical energy storage assemblies, in particular arranged in parallel, and avoids the use of multiple electrical outlets, which is less expensive and less cumbersome than the use of multiple electrical outlets.
  • a "tram-bus" designates a terrestrial public transport vehicle mounted on wheels and which recharges at each station, so as not to require heavy rail-type, catenary-type infrastructure on the road. Such an electric vehicle is recharged at each station by means of load elements of the station and a connector connecting said vehicle to said station.
  • the term "high voltage” designates a DC voltage greater than or equal to 60V. According to current standards, such a voltage is also called “dangerous voltage”.
  • the socket according to the invention may advantageously comprise at least one means for detecting the locking of said socket with an electrical plug plugged with said socket.
  • Such detection means makes it possible to emit a control signal authorizing the beginning, respectively the end, of the supply of an electrical signal, and in particular an electrical supply signal, as a function of the position of an electrical plug. plugging in with the electrical outlet.
  • Such detection means may be arranged to detect the position of the electrical plug relative to the electrical outlet.
  • such a detection means may comprise an electromagnetic sensor, arranged in / on / around said electrical socket, for detecting the presence and / or positioning of a magnet arranged in said plug.
  • the socket according to the invention may comprise at least one means of protection of at least one, in particular of each connector.
  • Such a protection means may be used to prevent access to the connector (s) when the socket is not used in view:
  • Such a protection means may comprise at least one wall, such as a disc, arranged in said socket, and which can be moved, and in particular in rotation, about an axis between:
  • the protection may be provided by contact of said wall, or said disc, with a surface of said socket or another wall.
  • the protection means may comprise a set of two walls, arranged one against the other, free in translation, one of the walls being arranged rotatably relative to the other of the walls, when of the translation of said set, between:
  • each of the two walls may comprise, for each connector, a through hole for accessing said connector:
  • the rotatable wall can be rotated by means of an electrical plug coming into contact with said socket, and causing the translation of all the two walls, and thus the rotation of one of the walls relative to on the other side of the walls.
  • the rotation can be performed manually independently of the electrical plug.
  • At least one, in particular each, group of connectors may comprise at least two, in particular exactly two, power connectors, each of which is intended to be set to a different electrical potential.
  • each power connector group may include a "+" power connector and a "-" power connector.
  • At least one, in particular each, group of connectors may comprise a connector, called a ground connector, intended to be connected to an electrical ground, in particular to earth.
  • At least two groups comprise a common ground connector.
  • the same ground connector is associated with two groups of connectors.
  • the socket according to the invention may comprise a single ground connector common to all of the connector groups of said socket.
  • the socket according to the invention may advantageously comprise at least one connector, said complementary, such as for example any combination of at least one of the following connectors:
  • At least one electrical connector designed to receive a signal carried by a pilot wire
  • At least one electrical connector designed to receive a low-voltage electrical supply signal from at least one auxiliary circuit
  • At least one electrical connector designed to receive a presence signal from an electrical plug on said electrical socket
  • At least one electrical connector designed to receive a signal for locking an electrical plug on said electrical outlet
  • At least one electrical connector designed to receive an inhibition signal from an electric recharging station supplying the electrical supply signals.
  • At least one connector of the socket according to the invention may be a male connector, intended to be plugged with a female connector of a plug.
  • At least one connector of the socket according to the invention may be a female connector, provided to plug with a male connector of a plug provided to plug with a female connector of said socket.
  • the socket according to the invention may comprise a form of coupling, male or female, coming to plug with a complementary shape, female or male, provided on the electrical plug.
  • the socket according to the invention may comprise a coupling housing provided to accommodate a male coupling part of an electrical plug.
  • the socket according to the invention may comprise a form of male coupling provided to plug with a coupling housing provided on an electrical plug.
  • At least one, in particular all connectors of the socket may be disposed within or at the said coupling form, and in particular inside the coupling housing.
  • the socket according to the invention may comprise at least one means for guiding and / or positioning a plug that comes into contact with said socket, when said plug is plugged with said socket.
  • the at least one guide means can be arranged in the coupling form, and in particular in the coupling housing.
  • Such a guiding and / or positioning means may comprise at least one recess or a rail or a notch, and more generally a male or female shape cooperating with a complementary shape provided on the plug.
  • the socket according to the invention may have a circular outer section.
  • the socket according to the invention may comprise a housing, and more generally a form, coupling of circular section.
  • said circular outer section of the socket and the circular housing, and more generally the circular coupling form may have the same center.
  • the power connectors may be arranged along a path defining a circle, in particular in an equiangular manner, that is to say in an identical angular pitch.
  • the center of said path may be coincident with the center of the outer circular section of the socket and / or with the center of said circular coupling housing.
  • the complementary connectors may be arranged in one or more circular paths, in particular concentric, and in particular in an equiangular manner, that is to say in an identical angular pitch.
  • the plug is of circular outer section, and / or
  • the coupling housing is circular, and / or
  • the power connectors, and possibly the ground connector, are arranged in a circular path, then the center of the path or paths in which / the complementary connectors are arranged may be coincident with the center of the circular outer section of the socket and / or the center of the circular housing and / or the center of the path on which the power connectors are arranged.
  • the power connectors and the complementary connectors are alternately arranged, ie at least one complementary connector is arranged between two power connectors.
  • an electrical plug for the electric recharging of an electric vehicle comprising at least two sets of electrical energy storage, provided to plug with an electrical socket according to the invention .
  • a charging station for the electric recharging of an electric vehicle provided with a plug and / or a plug according to the invention.
  • an electric vehicle with a plug and / or plug according to the invention.
  • the vehicle according to the invention may for example be a terrestrial electric public transport vehicle, of the bus, bus or tram-bus type.
  • each set of electrical energy storage can comprise one or more batteries.
  • Each battery can advantageously be or include at least one lithium-metal-polymer battery, also known as battery "LMP ®” or a supercapacitor.
  • FIGURES 1-5 are schematic representations of a non-limiting example of a plug according to the invention.
  • FIGURES 6-9 are schematic representations of a non-limiting example of a plug according to the invention.
  • FIGURES 1-5 are schematic representations of an exemplary non-limiting embodiment of an electrical socket according to the invention.
  • FIGURE 1 is a representation of the take in a front view
  • FIGURES 2 and 5 are representations of the take in a sectional view
  • FIGURE 3 is a schematic representation of the take in a side view
  • the FIGURE 4 is a representation of the tap in an isometric view.
  • the socket 100 shown in FIGURES 1-5 is provided for the electric charging of an electric vehicle comprising two sets of rechargeable electrical energy storage.
  • Plug 100 includes two groups of power supply connectors for independently receiving and transporting two power supply signals.
  • Each group of power connectors comprises two electrical power connectors, namely 102i and 102 2 for the first group and 104i and 104 2 for the second group.
  • One of the power connectors of each group for example the power connectors 102i and 104i, is provided to carry a higher electrical potential and the other one of the power connectors of each group, for example the power connectors.
  • power supply 102 2 and 104 2 is provided to carry a lower electric potential.
  • the electrical outlet 100 further comprises a ground connector
  • the electrical outlet 100 further comprises electrical connectors, called complementary connectors, namely: two connectors 108i and IO82, called communication, for carrying a communication signal with each storage unit, and / or
  • a connector 110 called a pilot, intended to receive a signal carried by a pilot wire
  • a low-voltage electrical connector 112 designed to receive a low-voltage electrical supply signal from at least one auxiliary circuit, and / or
  • At least one electrical connector 114 provided for receiving a presence signal from an electrical plug plugged into the electrical socket 100, and / or
  • At least one electrical connector 116 provided for receiving a locking signal of an electrical plug with the electrical socket 100, and / or
  • At least one electrical connector 118 provided for receiving an inhibition signal from an electric recharging station supplying the electrical supply signals.
  • the set of electrical connectors is in a housing 120 female, fixed in one, or integral with a, a bottom wall 122 of said housing 120 (FIGURE 2).
  • the housing 120 provides a form of female coupling with a male coupling form of an associated electrical plug comprising electrical connectors complementary to those described above.
  • the socket 100 also comprises guiding and positioning elements of a plug when it is plugged with the electrical outlet 100.
  • the electrical outlet 100 comprises:
  • a male guide element 124 intended to engage in a female guide shape provided on the electrical plug; and - In its periphery, and more particularly at the periphery of the coupling housing 120, the notches / grooves female 126- 1263 (FIGS RES 1 and 4) provided to receive the male g uidage forms provided on the electrical plug.
  • the notches 126i-12o3 are disposed in an identical angular pitch, particularly 120 °, on the side walls of the coupling housing 120.
  • the socket 100 further comprises a protection means 102-118 connectors for:
  • the protection means comprises a set of two walls 128 and 130, visible on FIG 2, mounted on a fixed spring 132 secured to the socket 100, particularly in the bottom of the coupling housing. 120.
  • the assembly formed by the two walls 128-130 is movable in translation in the coupling housing 120, exerting pressure along a direction perpendicular to the plane formed by the said walls.
  • the wall 128 is under the wall 130, that is, closer to the bottom wall 122 of the coupling housing 120.
  • the wall 130 is non-rotatable relative to the socket 100 and the wall 128 is rotatably mounted relative to the wall 130.
  • the wall 128 may be non-rotatably mounted and the wall 130 may be rotatably mounted relative to the wall 128.
  • the wall 128 is rotated relative to the wall 130, when the assembly, formed by the two walls 128 and 130, is translated into the socket, and in particular into the coupling housing 120, for example
  • the wall 128 can be rotated through a twisted groove (not shown) provided on the inner surface of the housing. coupling 120.
  • each of the walls 128 and 130 comprise, for each connector 102-118, a through hole allowing access to said connector 102-118.
  • the wall 128 In a so-called closed position, the wall 128 is positioned so that the through holes of said wall 128, associated with the connectors 102-118, are offset relative to the through holes of the wall 130 associated with the connectors 102-118. In this closed position, no access is allowed to connectors 102-118, which are sealed.
  • This closed position is obtained when all the walls 128 and 130 are in the rest position, that is to say not subject to a translation, and are remote from the bottom wall 122.
  • each connector 102-118 traverses the aligned holes of the walls 128-130 associated therewith, and can engage with a corresponding connector of an associated electrical plug.
  • the rotation of the wall 128 with respect to the wall 130 is provided by means of an electrical plug which is plugged into the socket 100.
  • FIGURE 2 is a representation of the socket in which the walls 128 and 130 are in a position, called the first position, corresponding to their rest positions preventing access to connectors 102-118.
  • FIGURE 5 is a representation of the socket in which the walls 128 and 130 are in a position, said second position, in which access to the connectors 102-118 is permitted. Indeed, in the second position the through holes, provided on the walls 128 and 130, and allowing access to connectors 102-118 are aligned.
  • the plug 100 comprises a finger 134 integral with the wall 128 and protruding from the wall 130 (FIGURE 4), in a through opening 136 provided in the wall 130.
  • the finger 134 is provided to be housed in a recess provided on a electric plug. When the electric plug is inserted in the socket 100, and in particular in the coupling housing 120, the finger 134, integral with the wall 128, is rotated by the rotary wall 128.
  • the finger 134 constitutes a rotation drive means for rotating a protective wall of an electrical plug associated with said socket, as described below.
  • FIGURES 1 and 4 the connectors and the through holes associated with these connectors are merged.
  • the socket 100 furthermore comprises a means 138 for detecting the locking of the socket 100 with an electrical plug, when the latter is plugged into said electrical socket.
  • the detection means provides an electrical signal enabling the prohibition of the supply of an electrical supply signal by a charging station, when the socket 100 is locked with a plug, respectively is not locked. with a card.
  • the detection means 138 comprises an electromagnetic sensor (not shown) detecting the presence and positioning of an electrical plug plugged into said socket, by cooperation with a magnet arranged in said plug .
  • an electromagnetic sensor not shown
  • a signal is emitted by the electric vehicle and / or to a charging station, to allow or prohibit the start or stop of the supply of the electrical signal.
  • each of the connectors 102-118 is a male connector provided for insertion into a female connector provided on an electrical plug.
  • the electrical outlet 100 has a circular outer section.
  • the coupling housing 120 has a circular section, of the same center as the outer section.
  • the power connectors 102-104 and ground / ground connector 106 are arranged at a constant 72 ° angular pitch in a circular path of the same center as the center of the circular coupling housing section 120. and the outer section of the socket 100.
  • the complementary connectors 108-118 are arranged, in pairs, at a constant angular pitch of 72 °, on a circular path of the same center as the center of the section of the circular coupling housing 120, the center of the section. outside the socket 100 and the center of the path on which are arranged the power connectors 102-104 and the ground connector 106.
  • the power connectors 102-104 and the ground connector 106, on the one hand, and the complementary connectors 108-118, on the other hand, are arranged alternately, so that a connector of power supply (or ground) has on each side a pair of complementary connectors.
  • the electrical outlet 100 can be arranged fixed on a vehicle or an electric charging station.
  • the electrical outlet 100 may be disposed at the end of a charging cable on an electric vehicle or on an electric charging station.
  • FIGURES 6-9 are schematic representations of an exemplary non-limiting embodiment of an electrical plug according to the invention.
  • the FIGU RE 6 is a representation of the plug according to a front view
  • the FIGU RE 7 a representation of the plug in a neck view pe
  • FIGU RE 8 is a schematic representation of the plug in a side view
  • FIGU RE 9 is a representation of the plug in an isometric view.
  • the plug 200 shown in FIGS RES 6-9, is intended to be plugged with the electrical plug 100 of FIGS RES 1-5, to achieve an electric recharging of an electric vehicle comprising two storage assemblies. Rechargeable electrical energy.
  • the electrical plug 200 has connectors adapted and properly positioned to cooperate with the connectors of the socket 100.
  • the electrical plug 200 comprises:
  • the electrical connectors of the plug 200 are in a part 220, called plug head, male, of suitable shape and dimensions to plug into the coupling housing 120 of the socket 100.
  • the plug 200 also includes elements for guiding and positioning said plug 200 when it is plugged into the electrical outlet 100.
  • the electrical plug 200 comprises:
  • the tabs 226i-223 are disposed in an identical angular pitch, particularly 120 °, on the periphery of the plug head 220.
  • plug 200 further includes a means for protecting connectors 202-218.
  • the protection means comprises a set of two walls 228 and 230, visible on FIGU RE 7.
  • the assembly formed by the two walls 228-230 is fixed.
  • the wall 228 is under the wall 230, that is, closer to the connectors.
  • the wall 230 is non-rotatably mounted and the wall 228 is rotatably mounted relative to the wall 230.
  • the wall 228 may be non-rotatably mounted and the wall 230 may be rotatably mounted relative to the wall 228.
  • Each of the walls 228 and 230 comprises, for each connector 202-218, a through hole allowing access to the connector 202-218.
  • the wall 228 In a closed position, the wall 228 is positioned such that the through holes of the wall 228, associated with the connectors 202-218, are offset from the through holes of the wall 230 associated with the connectors 202. 218. In this closed position, no access is allowed to connectors 202-218, which are protected in a leakproof manner.
  • each 202-218 connector can be engaged with a connector of an electrical outlet.
  • the rotation of the wall 228 with respect to the wall 230 is provided by means of an electrical plug that plugs into the plug 200, such as the socket 100 of the FIGU RES 1-5 .
  • the plug 200 comprises a recess 234 (FIGURE 6), arranged in the wall 228 and accessible from the wall 230 through a through opening 236 provided in this wall 230.
  • the recess 234 is provided to accommodate a means of male drive of an electrical outlet, such as the finger 134 of the socket 100 described above, housed in said recess 234.
  • the finger 134 is housed in the housing. 234.
  • the depression of the plug 200 in the socket 100 causes the rotation of the wall 128 of the socket 100, and therefore the rotation of the finger 134 secured to said wall 128.
  • the finger 134 being engaged in the recess 234 of the wall 228, it rotates the recess 234 in the opening 136, which rotates the wall 228 of the plug 200 relative to the wall 230 to bring it into the open position in which the respective through holes walls 228 and 238 are aligned s and allow access to connectors 202-218.
  • FIGURES 5 and 7 the connectors and the through holes associated with these connectors are merged.
  • the plug 200 may comprise means for controlling the beginning and / or end of the supply of at least one electrical signal, and in particular of at least one electrical supply signal.
  • control means comprises a magnet, coming to control an electromagnetic sensor disposed in the electrical outlet 100, when the plug 200 is engaged and positioned correctly in the electrical outlet 100.
  • the electrical plug 200 further includes a handle 240.
  • each of the connectors 202-218 is a female connector adapted to receive a male connector provided on an electrical outlet, such as the male connectors 102-118 of the socket 100 of FIGURES 1-5.
  • Each connector 202-218 of the plug 200 is connected to one or more cable (s) passing in the electrical plug 200.
  • each connector 102-118 of the socket 100 is connected to one or more cable (s) pass in the electrical outlet 100.
  • the electrical plug 200 has a circular outer section, in particular at the plug head 220.
  • the power supply connectors 202-204 and ground / ground connector 206 are arranged at a constant 72 ° angular pitch in a circular path of the same center as the center of the circular section 220 of the plug 200.
  • the complementary connectors 208-218 are arranged, in pairs, at a constant angular pitch of 72 °, on a circular path of the same center as the center of the circular section of the plug head 220, and the center of the path on which are arranged the supply connectors 202-204 and the ground connector 206.
  • the power supply connectors 202-204 and the ground connector 206, on the one hand, and the complementary connectors 208-218, on the other hand, are arranged alternately, so that a connector of power supply (or ground) has on each side a pair of complementary connectors.
  • the electrical plug 200 is disposed at the end of a charging cable on an electric vehicle or on an electric charging station.
  • the electrical plug 200 can be arranged fixed on a vehicle or an electric charging station.
  • the invention is not limited to the examples detailed above.
  • the coupling housing can be provided on the plug and not on the socket, the latter then having a male coupling part.
  • At least one connector of the plug, respectively of the plug can be a female connector, respectively male.
  • the plug or the plug may comprise more than two groups of power connectors, each group being associated with an independent power signal.
  • the position of at least one connector may be different from that described in the examples.
  • the number of storage modules is not limited to that given in the examples, and corresponds to the maximum of energy storage modules depending in particular on the weight of the vehicle and the autonomy considered sufficient for the operation of the vehicle .

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Abstract

L'invention concerne une prise électrique (100) pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique,en particulier disposés en parallèle, ladite prise électrique (100) comprenant au moins deux groupes de connecteurs électriques (102,104), dits d'alimentation, chaque groupe (102,104) étant prévu pour recevoir et transporter un signal électrique d'alimentation indépendamment des autres groupes (102,104). Elle concerne également une fiche électrique prévue pour s'enficher avec une telle prise électrique. Elle concerne en outre un véhicule électrique et une station de rechargement équipés, respectivement, d'une telle prise électrique ou d'une telle fiche électrique.

Description

« Prise et fiche électriques pour le rechargement d'un véhicule électrique »
La présente invention concerne une prise électrique pour le rechargement d'un véhicule électrique, en particulier un véhicule électrique de transport en commun terrestre de type bus, comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants les uns des autres. Elle concerne également une fiche électrique prévue pour s'enficher avec une telle prise électrique. Le domaine de l'invention est le domaine des connecteurs électriques pour le rechargement des véhicules électriques, en particulier pour les véhicules électriques de transport en commun terrestre de type bus, car ou tram-bus.
Etat de la technique
Les véhicules électriques, dits rechargeables, comprennent plusieurs modules de stockages d'électricité, rechargés par un signal haute tension délivré par une station de charge externe au véhicule.
De plus en plus de véhicules électriques comprennent plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique, indépendants les uns des autres, chaque ensemble comprenant un ou plusieurs éléments de stockage de type batterie ou supercapacité. Ces véhicules comportent pour chaque ensemble une prise électrique permettant de recharger ledit ensemble, avec un signal électrique d'alimentation qui est fonction des caractéristiques de chaque ensemble : capacité, niveaux de charge, niveaux de puissance, température de l'ensemble de stockage, etc. Chaque prise électrique reçoit donc un signal d'alimentation adapté à l'ensemble associé à ladite prise. Par conséquent, ces véhicules électriques comprennent chacun autant de prises électriques que d'ensembles de stockage.
Cependant, une telle architecture à plusieurs prises électriques est encombrante et coûteuse. De plus, elle est peu ergonomique car elle nécessite une manipulation indépendante pour chaque prise lors de chaque opération de connexion et de déconnexion du véhicule à une source électrique extérieure au véhicule. Par ailleurs, chacune de ces manipulations présente un danger d'électrocution pour l'opérateur du fait des signaux haute tension véhiculés.
Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.
Un autre but de l'invention est de proposer une prise et une fiche électriques plus ergonomiques pour le rechargement d'un véhicule électrique comprenant plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants.
Il est aussi un but de l'invention de proposer une prise et une fiche électriques, présentant moins de risques pour l'opérateur, lors du rechargement d'un véhicule électrique comprenant plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants.
Encore un but de l'invention est de proposer une prise et une fiche électriques moins coûteuses et/ou moins encombrantes, pour le rechargement d'un véhicule électrique comprenant plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants.
Exposé de l'invention
L'invention permet d'atteindre au moins l'un de ces buts par une prise électrique pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique rechargeables, en particulier disposés en parallèle, ladite prise électrique comprenant au moins deux groupes de connecteurs électriques, dits d'alimentation, chaque groupe étant prévu pour recevoir et transporter un signal électrique d'alimentation indépendamment des autres groupes.
Ainsi, la prise selon l'invention permet de recevoir de manière indépendante, et en parallèle, au moins deux signaux d'alimentation électriques, différents ou identiques, pour recharger de manière indépendante, et en série, au moins deux ensembles de stockages d'énergie électrique.
Par conséquent, l'invention permet, avec une seule prise, d'alimenter plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique, en particulier disposés en parallèle, et permet d'éviter l'utilisation de plusieurs prises électriques, ce qui est moins coûteux et moins encombrant que l'utilisation de plusieurs prises électriques.
En outre, grâce à la prise selon l'invention, l'opérateur peut connecter et déconnecter plusieurs ensembles de stockage d'énergie électrique en une manipulation, là où les architectures de l'état de la technique nécessitent plusieurs manipulations, ce qui est plus ergonomique et plus sûr pour l'opérateur. Dans la présente demande, un « tram-bus » désigne un véhicule électrique terrestre de transport en commun monté sur roues et qui se recharge à chaque station, afin de ne pas nécessiter des infrastructures lourdes de type rails, caténaires, sur la voirie. Un tel véhicule électrique se recharge à chaque station au moyen d'éléments de charge de la station et d'un connecteur reliant ledit véhicule à ladite station.
Dans la présente demande, l'expression « haute tension », désigne une tension continue supérieure ou égale à 60V. Selon les normes actuelles, une telle tension est également appelée « tension dangereuse ». La prise selon l'invention peut avantageusement comprendre au moins un moyen de détection du verrouillage de ladite prise avec une fiche électrique enfichée avec ladite prise.
Un tel moyen de détection permet d'émettre un signal de commande autorisant le début, respectivement la fin, de la fourniture d'un signal électrique, et en particulier un signal électrique d'alimentation, en fonction de la position d'une fiche électrique s'enfichant avec la prise électrique.
Un tel moyen de détection peut être agencé pour détecter la position de la fiche électrique par rapport à la prise électrique.
Suivant un exemple de réalisation non limitatif, un tel moyen de détection peut comprendre un capteur électromagnétique, agencé dans/sur/autour de ladite prise électrique, pour détecter la présence et/ou le positionnement d'un aimant agencé dans ladite fiche. En outre, suivant une caractéristique avantageuse, la prise selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de protection d'au moins un, en particulier de chaque, connecteur.
Un tel moyen de protection peut être utilisé pour interdire l'accès au(x) connecteur(s) lorsque la prise n'est pas utilisée en vue :
- d'éviter une électrocution d'un opérateur, et/ou
- de protéger les connecteurs contre les agressions externes, par exemple contre la corrosion. Un tel moyen de protection peut comprendre au moins une paroi, telle qu'un disque, agencé(e) dans ladite prise, et pouvant être mis(e) en déplacement, et en particulier en rotation, autour d'un axe entre :
- une première position, dans laquelle elle interdit l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise, et
- une deuxième position, dans laquelle elle laisse l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise.
Dans la première position, la protection peut être assurée par contact de ladite paroi, ou dudit disque, avec une surface de ladite prise ou une autre paroi.
Suivant un exemple de réalisation particulier, le moyen de protection peut comprendre un ensemble de deux parois, disposées l'une contre l'autre, libre en translation, l'une des parois étant agencée rotative par rapport à l'autre des parois, lors de la translation dudit ensemble, entre :
- une première position, dans laquelle elle interdit l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise, et
- une deuxième position, dans laquelle elle laisse l'accès au(x) connecteur(s) de ladite prise.
En particulier, chacune des deux parois peut comporter, pour chaque connecteur, un trou traversant permettant d'accéder audit connecteur :
- dans la première position, le trou de l'une des parois associé à chaque connecteur est décalé par rapport au trou de l'autre paroi associé audit connecteur : dans cette position chaque connecteur de ladite prise est protégé, car non accessible ; et
- dans la deuxième position, le trou de l'une des parois associé à chaque connecteur est aligné avec le trou de l'autre paroi associé audit connecteur : dans cette position chaque connecteur de ladite prise est accessible.
La paroi rotative peut être mise en rotation par l'intermédiaire d'une, fiche électrique venant s'enficher avec ladite prise, et provoquant la translation de l'ensemble des deux parois, et donc la rotation de l'une des parois par rapport à l'autre des parois.
Alternativement, la rotation peut être réalisé(e) manuellement indépendamment de la fiche électrique.
Selon l'invention, au moins un, en particulier chaque, groupe de connecteurs peut comprendre aux moins deux, en particulier exactement deux, connecteurs d'alimentation, chacun prévu pour être mis à un potentiel électrique différent.
Ainsi, par exemple, chaque groupe de connecteurs d'alimentation peut comprendre un connecteur d'alimentation « + » et un connecteur d'alimentation « - ».
En outre, au moins un, en particulier chaque, groupe de connecteurs peut comprendre un connecteur, dit de masse, prévu pour être relié à une masse électrique, en particulier à la terre.
Dans une version avantageuse de la prise selon l'invention, au moins deux groupes comprennent un connecteur de masse commun. Autrement dit, un même connecteur de masse est associé à deux groupes de connecteurs.
Dans une version encore plus avantageuse, la prise selon l'invention peut comprendre un unique connecteur de masse commun à l'ensemble des groupes de connecteurs de ladite prise. Une telle architecture permet de diminuer le nombre de connecteurs de la prise selon l'invention, et donc de diminuer son coût et ses dimensions.
En outre la prise selon l'invention peut avantageusement comprendre au moins un connecteur, dit complémentaire, tel que par exemple une combinaison quelconque d'au moins un des connecteurs suivants :
- au moins un, en particulier deux, connecteur(s) électrique(s) pour transporter un signal de communication avec au moins un, en particulier chaque, ensemble de stockage,
- au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal véhiculé par un fil pilote,
- au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal électrique d'alimentation basse tension d'au moins un circuit auxiliaire,
- au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal de présence d'une fiche électrique sur ladite prise électrique,
- au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal de verrouillage d'une fiche électrique sur ladite prise électrique, et
- au moins un connecteur électrique prévu pour recevoir un signal d'inhibition d'une station de recharge électrique fournissant les signaux électriques d'alimentation.
Dans une version préférée de la prise selon l'invention, au moins un connecteur de la prise selon l'invention peut être un connecteur mâle, prévue pour s'enficher avec un connecteur femelle d'une fiche.
Alternativement, au moins un connecteur de la prise selon l'invention peut être un connecteur femelle, prévu pour s'enficher avec un connecteur mâle d'une fiche électrique prévue pour s'enficher avec un connecteur femelle de ladite prise. La prise selon l'invention peut comprendre une forme d'accouplage, mâle ou femelle, venant s'enficher avec une forme complémentaire, femelle ou mâle, prévue sur la fiche électrique.
Par exemple, la prise selon l'invention peut comporter un logement d'accouplage prévu pour accueillir une partie d'accouplage mâle d'une fiche électrique. Alternativement, la prise selon l'invention peut comporter une forme d'accouplage mâle prévue pour s'enficher avec un logement d'accouplage prévu sur une fiche électrique.
Avantageusement, au moins un, en particulier tous les connecteurs de la prise peuvent être disposés à l'intérieur ou au niveau de la dite forme d'accouplage, et en particulier à l'intérieur du logement d'accouplage.
La prise selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de guidage et/ou de positionnement d'une fiche venant s'enficher avec ladite prise, lorsque ladite fiche est enfichée avec ladite prise.
L'au moins un moyen de guidage peut être agencé dans la forme d'accouplage, et en particulier dans le logement d'accouplage.
Un tel moyen de guidage et/ou de positionnement peut comprendre au moins un évidement ou un rail ou encore une encoche, et plus généralement une forme mâle ou femelle coopérant avec une forme complémentaire prévue sur la fiche.
Suivant un exemple de réalisation, la prise selon l'invention peut présenter une section extérieure circulaire.
Alternativement ou en plus, la prise selon l'invention peut comprendre un logement, et plus généralement une forme, d'accouplage de section circulaire. Lorsque la prise est de section extérieure circulaire, ladite section extérieure circulaire de la prise et le logement circulaire, et plus généralement la forme d'accouplage circulaire, peuvent présenter un même centre.
Alternativement ou en plus, les connecteurs d'alimentation, et éventuellement le connecteur de masse, peuvent être disposés suivant une trajectoire définissant un cercle, en particulier de manière équiangle, c'est- à-dire suivant un pas angulaire identique. Lorsque la prise est de section extérieure circulaire et/ou le logement d'accouplage est de forme circulaire, alors le centre de ladite trajectoire peut être confondu avec le centre de la section extérieure circulaire de la prise et/ou avec le centre dudit logement d'accouplage circulaire.
Alternativement ou en plus, les connecteurs complémentaires peuvent être disposés suivant une ou plusieurs trajectoires circulaires, en particulier concentriques, et en particulier de manière équiangle, c'est-à-dire suivant un pas angulaire identique.
Lorsque :
- la prise est de section extérieure circulaire, et/ou
- le logement d'accouplage est circulaire, et/ou
- les connecteurs d'alimentation, et éventuellement le connecteur de masse, sont disposés suivant une trajectoire circulaire, alors le centre de la ou des trajectoires suivant laquelle/lesquelles les connecteurs complémentaires sont disposés peut être confondu avec le centre de la section extérieure circulaire de la prise et/ou le centre du logement circulaire et/ou le centre de la trajectoire sur laquelle sont disposés les connecteurs d'alimentation.
Alternativement ou en plus, les connecteurs d'alimentation et les connecteurs complémentaires sont disposés de manière alternée, à savoir qu'au moins un connecteur complémentaire est disposé entre deux connecteurs d'alimentation.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé une fiche électrique, pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique, prévue pour s'enficher avec une prise électrique selon l'invention.
Une telle fiche électrique présente seule ou en combinaison :
- les mêmes caractéristiques que la prise électrique concernant le nombre, la fonction et la disposition des connecteurs ;
- des caractéristiques complémentaires en ce qui concerne les formes des connecteurs et la forme de la prise, la forme du logement d'accouplage, le moyen de verrouillage, le moyen de protection, tels que décrites plus haut.
Suivant encore un autre aspect de la même invention, il est proposé une station de charge pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique munie d'une prise et/ou d'une fiche selon l'invention.
Suivant encore un autre aspect de la même invention, il est proposé un véhicule électrique muni d'une prise et/ou d'une fiche selon l'invention.
Le véhicule selon l'invention peut par exemple être un véhicule électrique terrestre de transport en commun, du type bus, car ou tram-bus.
Selon l'invention, chaque ensemble de stockage d'énergie électrique peut comprendre une ou plusieurs batteries. Chacune des batteries peut avantageusement être ou comprendre au moins une batterie Lithium-métal- polymère, également appelée batterie « LMP® », ou une supercapacité.
Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels
- les FIGURES 1-5 sont des représentations schématiques d'un exemple non limitatif d'une prise selon l'invention ; et
- les FIGURES 6-9 sont des représentations schématiques d'un exemple non limitatif d'une fiche selon l'invention.
II est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite, isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à de l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. Les FIGURES 1-5 sont des représentations schématiques d'un exemple de réalisation non limitatif d'une prise électrique selon l'invention.
La FIGURE 1 est une représentation de la prise selon une vue de devant, les FIGURES 2 et 5 sont des représentations de la prise selon une vue de coupe, la FIGURE 3 est une représentation schématique de la prise selon une vue de côté et la FIGURE 4 est une représentation de la prise selon une vue isométrique.
La prise 100, représentée sur les FIGURES 1-5 est prévue pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant deux ensembles de stockage d'énergie électrique rechargeables.
La prise 100 comprend deux groupes de connecteurs d'alimentation électrique prévus pour recevoir et transporter, de manière indépendante deux signaux d'alimentation électriques. Chaque groupe de connecteurs d'alimentation comprend deux connecteurs électriques d'alimentation, à savoir 102i et 1022 pour le premier groupe et 104i et 1042 pour le deuxième groupe. L'un des connecteurs d'alimentation de chaque groupe, par exemple les connecteurs d'alimentation 102i et 104i, est prévu pour transporter un plus fort potentiel électrique et l'autre des connecteurs d'alimentation de chaque groupe, par exemple les connecteurs d'alimentation 1022 et 1042, est prévu pour transporter un plus faible potentiel électrique.
La prise électrique 100 comprend en outre un connecteur de masse
106, commun aux deux groupes de connecteurs d'alimentation.
La prise électrique 100 comprend en outre des connecteurs électriques, appelés connecteurs complémentaires, à savoir : - deux connecteurs 108i et IO82, dit de communication, pour transporter un signal de communication avec chaque ensemble de stockage, et/ou
- un connecteur 110, dit pilote, prévu pour recevoir un signal véhiculé par un fil pilote,
- un connecteur électrique basse tension 112 prévu pour recevoir un signal électrique d'alimentation basse tension d'au moins un circuit auxiliaire, et/ou
- au moins un connecteur électrique 114 prévu pour recevoir un signal de présence d'une fiche électrique enfichée avec la prise électrique 100, et/ou
- au moins un connecteur électrique 116 prévu pour recevoir un signal de verrouillage d'une fiche électrique avec la prise électrique 100, et/ou
- au moins un connecteur électrique 118 prévu pour recevoir un signal d'inhibition d'une station de recharge électrique fournissant les signaux électriques d'alimentation.
L'ensemble des connecteurs électriques se trouve dans un logement 120 femelle, fixés dans une, ou solidaires d'une, une paroi de fond 122 dudit logement 120 (FIGURE 2). Le logement 120 réalise une forme d'accouplage femelle avec une forme d'accouplage mâle d'une fiche électrique associée comprenant des connecteurs électriques complémentaires à ceux décrits ci- dessus. La prise 100 comprend également des éléments de guidage et de positionnement d'une fiche électrique lorsqu'elle est enfichée avec la prise électrique 100.
En particulier, la prise électrique 100 comprend :
- en partie centrale, et plus particulièrement en partie centrale du logement d'accouplage 120, un élément de guidage mâle 124 prévu pour venir s'engager dans une forme de guidage femelle prévue sur la fiche électrique ; et - en sa périphérie, et plus particulièrement en périphérie du logement d 'accouplage 120, des encoches/rainures femel les 126i- 1263 ( FIGU RES 1 et 4) prévues pour accueill ir des formes de g uidage mâles prévues sur la fiche électriq ue.
En particulier, les encoches 126i-12Ô3 sont d isposées suivant un pas angulaire identique, en particul ier de 120°, sur les parois latérales du logement d'accouplage 120.
La prise 100 comprend en outre un moyen de protection des connecteurs 102-118 en vue :
- d 'éviter une électrocution d'u n opérateur, et/ou
- de protéger les connecteu rs contre les ag ressions externes, par exemple contre la corrosion . Dans l'exemple représenté, le moyen de protection comprend un ensemble de deux parois 128 et 130, visibles sur la FIGU RE 2, montées sur un ressort 132 fixé solidaire de la prise 100, en particul ier dans le fond du logement d 'accouplage 120. L'ensemble formé par les deux parois 128-130 est mobile en translation dans le logement d 'accouplage 120, en exerçant une pression suivant une d irection perpend iculaire au plan formé par lesd ites parois. La paroi 128 se trouve sous la paroi 130, c'est-à-d ire pl us proche de la paroi de fond 122 d u logement d 'accouplage 120. La paroi 130 est montée non rotative par rapport à la prise 100 et la paroi 128 est montée rotative par rapport à la paroi 130.
Alternativement, la paroi 128 peut être montée non rotative et la paroi 130 peut être montée rotative par rapport à la paroi 128.
La paroi 128 est mise en rotation par rapport à la paroi 130, lorsq ue l'ensemble, formé par les deux parois 128 et 130, est mis en translation dans la prise, et en particulier dans le logement d 'accouplage 120, par exemple par une fiche électriq ue poussée dans led it logement 120. Su ivant un exemple de réal isation, la paroi 128 peut être mise en rotation par l 'interméd iaire d 'une rainure vrillée (non représentée) prévue sur la surface intérieure d u logement d 'accouplage 120. Dans l'exemple représenté, chacune des parois 128 et 130 comportent, pour chaque connecteur 102-118, un trou traversant autorisant l'accès audit connecteur 102-118.
Dans une position, dite fermée, la paroi 128 est positionnée de sorte que les trous traversants de ladite paroi 128, associés aux connecteurs 102- 118, sont décalés par rapport aux trous traversants de la paroi 130, associés aux connecteurs 102-118. Dans cette position fermée, aucun accès n'est autorisé aux connecteurs 102-118, qui sont protégés de manière étanche. Cette position fermée est obtenue lorsque l'ensemble des parois 128 et 130 est en position de repos, c'est-à-dire non soumis à une translation, et se trouvent éloignées de la paroi de fond 122.
Dans une deuxième position, dite ouverte, obtenue par rotation de la paroi 128 par rapport à la paroi 130, les trous traversant de ladite paroi, associés aux connecteurs 102-118, sont en regard des trous traversants de la paroi 130, associés aux connecteurs 102-118, autorisant ainsi l'accès à chacun des connecteurs 102-118. Cette position ouverte est obtenue lorsque l'ensemble des parois 128 et 130 a subit une translation et se trouve à proximité de la paroi de fond 122 suite à ladite translation.
Ainsi, lorsque la paroi 128 est tournée en position ouverte par rapport à la paroi 130, et que l'ensemble des parois 128-130 est poussé vers le fond du logement d'accouplage 120 en compressant le ressort 132, chaque connecteur 102-118 traverse les trous alignés des parois 128-130 qui lui sont associés, et peut venir s'engager avec un connecteur correspondant d'une fiche électrique associée.
Dans l'exemple représenté, la rotation de la paroi 128 par rapport à la paroi 130 est assurée par l'intermédiaire d'une fiche électrique venant s'enficher avec la prise 100.
La FIGURE 2 est une représentation de la prise dans laquelle les parois 128 et 130 sont dans une position, dite première position, correspondant à leur positions de repos interdisant l'accès aux connecteurs 102-118. La FIGURE 5 est une représentation de la prise dans laquelle les parois 128 et 130 sont dans une position, dite deuxième position, dans laquelle l'accès aux connecteurs 102-118 est autorisé. En effet, dans la deuxième position les trous traversant, prévus sur les parois 128 et 130, et autorisant l'accès aux connecteurs 102-118 sont alignés.
La prise 100 comprend un doigt 134 solidaire de la paroi 128 et faisant saillie de la paroi 130 (FIGURE 4), dans une ouverture traversante 136 prévue dans la paroi 130. Le doigt 134 est prévu pour venir se loger dans un évidement prévu sur une fiche électrique. Lorsque la fiche électrique est enfoncée dans la prise 100, et en particulier dans le logement d'accouplage 120, le doigt 134, solidaire de la paroi 128, est déplacé en rotation par la paroi rotative 128.
Dans l'exemple représenté, le doigt 134 constitue un moyen d'entraînement en rotation permettant de mettre en rotation une paroi de protection d'une fiche électrique associée avec ladite prise, tel que décrit plus bas.
Pour plus de simplicité de représentation et de référencement, sur les
FIGURES 1 et 4, les connecteurs et les trous traversants associés à ces connecteurs sont confondus.
La prise 100, représentée sur les FIGURES 1-5, comporte par ailleurs un moyen 138 de détection du verrouillage de la prise 100 avec une fiche électrique, lorsque cette dernière est enfichée avec ladite prise électrique. Le moyen de détection fournit un signal électrique permettant d'autoriser, respectivement d'interdire, la fourniture d'un signal électrique d'alimentation par une station de charge, lorsque la prise 100 est verrouillée avec une fiche, respectivement n'est pas verrouillée avec une fiche.
Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 1-5, le moyen de détection 138 comprend un capteur électromagnétique (non représenté) détectant la présence et le positionnement d'une fiche électrique enfichée dans ladite prise, par coopération avec un aimant agencé dans ladite fiche. Ainsi, en fonction de la position de la fiche un signal est émis par le véhicule électrique et/ou vers une station de charge, pour autoriser ou interdire le début ou l'arrêt de la fourniture du signal électrique.
Le capteur électromagnétique est alimenté via des connecteurs électriques 140. Dans l'exemple des FIGURES 1-5, chacun des connecteurs 102-118 est un connecteur mâle prévu pour s'insérer dans un connecteur femelle prévu sur une fiche électrique.
Dans l'exemple des FIGURES 1-5, la prise électrique 100 présente une section extérieure circulaire.
De plus, le logement d'accouplage 120 présente une section circulaire, de même centre que la section extérieure.
En outre, les connecteurs d'alimentation 102-104 et le connecteur de masse/terre 106 sont disposés suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section du logement d'accouplage circulaire 120 et de la section extérieure de la prise 100.
Par ailleurs, les connecteurs complémentaires 108-118 sont disposés, par paires, suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section du logement d'accouplage circulaire 120, le centre de la section extérieure de la prise 100 et le centre de la trajectoire sur laquelle sont disposés les connecteurs d'alimentation 102-104 et le connecteur de masse 106.
De plus, les connecteurs d'alimentation 102-104 et le connecteur de masse 106, d'une part, et les connecteurs complémentaires 108-118, d'autre part, sont disposés de manière alternée, de sorte qu'un connecteur d'alimentation (ou de masse) comporte de chaque côté une paire de connecteurs complémentaires.
La prise électrique 100 peut être disposée fixe sur un véhicule ou une station de recharge électrique.
Alternativement, la prise électrique 100 peut être disposée à l'extrémité d'un câble de rechargement se trouvant sur un véhicule électrique ou sur une station de recharge électrique.
Les FIGURES 6-9 sont des représentations schématiques d'un exemple de réalisation non limitatif d'une fiche électrique selon l'invention. La FIGU RE 6 est une représentation de la fiche selon une vue de devant, la FIGU RE 7 une représentation de la fiche selon une vue de cou pe, la FIGU RE 8 est une représentation schématiq ue de la fiche selon une vue de côté et la FIGU RE 9 est une représentation de la fiche selon une vue isométriq ue.
La fiche 200, représentée sur les FIGU RES 6-9, est prévue pour s'enficher avec la prise électriq ue 100 des FIGU RES 1-5, pour réal iser un rechargement électriq ue d 'un véhicule électriq ue comprenant deux ensembles de stockage d 'énerg ie électrique rechargeables.
La fiche électriq ue 200 comporte des connecteurs adaptés et positionnés adéquatement pour venir coopérer avec les connecteurs de la prise 100.
Chaque connecteu r de la fiche 200, associé à un connecteur de la prise 100, conserve une référence identiq ue commençant par un « 2 » à la place d 'un « 1 » . Ainsi, la fiche électriq ue 200 comporte :
- des connecteurs d 'al imentation 202i et 2022 associés aux connecteurs 102i et 1022 de la prise 100, et des connecteurs d 'al imentation 204i et 2042 associés aux connecteurs 104i et 1042 de la prise 100 ;
- un connecteur de masse commun 206 associé au connecteur de masse 106 de la prise 100 ;
- des connecteurs complémentaires 208i, 2082 et 210-218 associés respectivement aux connecteurs complémentaires 108i, 1082 et 110-118 de la prise 100 pour réal iser les fonctions q ui leurs sont associées au niveau de la fiche 200.
Les connecteurs électriq ues de la fiche 200 se trouvent dans une partie 220, dite tête de fiche, mâle, de forme et de d imensions adéq uates pour s'enficher dans le logement d 'accouplage 120 de la prise 100.
La fiche 200 comprend également des éléments de g uidage et de positionnement de ladite fiche 200 lorsqu'elle est enfichée avec la prise électriq ue 100. En particul ier, la fiche électriq ue 200 comprend :
- en partie centrale, un évidement 224 dans leq uel vient s'engager l'élément de g uidage mâle 124 de la prise 100 ; et - en sa périphérie, des pattes 226i-22Ô3 venant s'engager dans les encoches/rainu res femel les 126i-12Ô3 prévues sur la prise 100.
En particul ier, les pattes 226i-22Ô3 sont d isposées suivant un pas angulaire identique, en particul ier de 120°, sur la périphérie de la tête de fiche 220.
À l 'instar de la prise 100, la fiche 200 comprend en outre un moyen de protection des connecteurs 202-218.
Dans l'exemple représenté sur les FIGU RES 6-9, le moyen de protection comprend un ensemble de deux parois 228 et 230, visibles su r la FIGU RE 7. L'ensemble formé par les deux parois 228-230 est fixe.
La paroi 228 se trouve sous la paroi 230, c'est-à-d ire pl us proche des connecteu rs. La paroi 230 est montée non rotative et la paroi 228 est montée rotative par rapport à la paroi 230. Alternativement, la paroi 228 peut être montée non rotative et la paroi 230 peut être montée rotative par rapport à la paroi 228.
Chacune des parois 228 et 230 comporte, pour chaque connecteur 202-218, un trou traversant autorisant l'accès aud it connecteur 202-218.
Dans une position, d ite fermée, la paroi 228 est positionnée de sorte q ue les trous traversants de lad ite paroi 228, associés aux connecteurs 202- 218, sont décalés par rapport aux trous traversants de la paroi 230, associés aux connecteurs 202-218. Dans cette position fermée, aucun accès n'est autorisé aux connecteurs 202-218, q ui sont protégés de man ière étanche.
Dans une deuxième position, dite ouverte, obtenue par rotation de la paroi 228 par rapport à la paroi 230, les trous traversant ladite paroi 228, associés aux connecteurs 202-218, sont en regard des trous traversants de la paroi 230, associés aux connecteurs 202-218, autorisant ainsi l'accès à chacun des connecteurs 202-218. Dans cette position, chaque connecteu r 202-218 peut être engagé avec un connecteur d'une prise électrique .
Dans l 'exemple représenté, la rotation de la paroi 228 par rapport à la paroi 230 est assurée par l'intermédiaire d 'une prise électriq ue s'enfichant avec la fiche 200, tel le que la prise 100 des FIGU RES 1-5. En particulier, la fiche 200 comprend un évidement 234 (FIGURE 6), aménagé dans la paroi 228 et accessible depuis la paroi 230 grâce à une ouverture traversante 236 prévue dans cette paroi 230. L'évidement 234 est prévu pour accueillir un moyen d'entraînement mâle d'une prise électrique, tel que le doigt 134 de la prise 100 décrit plus haut, venant se loger dans ledit évidement 234. Ainsi, lorsque la fiche 200 est engagée dans la prise 100, le doigt 134 vient se loger dans l'évidement 234. L'enfoncement de la fiche 200 dans la prise 100 provoque la rotation de la paroi 128 de la prise 100, et donc la rotation du doigt 134 solidaire de ladite paroi 128. Le doigt 134 étant engagé dans l'évidement 234 de la paroi 228, il entraine en rotation l'évidement 234 dans l'ouverture 136, ce qui met en rotation la paroi 228 de la fiche 200 par rapport à la paroi 230 pour l'amener en position ouverte dans laquelle les trous traversants respectifs des parois 228 et 238 sont alignés et laissent accès aux connecteurs 202-218.
Pour plus de simplicité de représentation et de référencement, sur les
FIGURES 5 et 7, les connecteurs et les trous traversants associés à ces connecteurs sont confondus.
En outre, la fiche 200 selon l'invention peut comporter un moyen de commande de début et/ou de fin de la fourniture d'au moins un signal électrique, et en particulier d'au moins un signal électrique d'alimentation.
Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 6-9, le moyen de commande comprend un aimant, venant commander un capteur électromagnétique disposé dans la prise électrique 100, lorsque la fiche 200 est engagée et positionnée correctement dans la prise électrique 100.
La fiche électrique 200 comporte en outre une poignée 240.
Dans l'exemple des FIGURES 6-9, chacun des connecteurs 202-218 est un connecteur femelle prévu pour recevoir un connecteur mâle prévu sur une prise électrique, tel que les connecteurs mâles 102-118 de la prise 100 des FIGURES 1-5.
Chaque connecteur 202-218 de la fiche 200 est relié à un ou plusieurs câble(s) passants dans la fiche électrique 200. De même, chaque connecteur 102-118 de la prise 100 est relié à un ou plusieurs câble(s) passants dans la prise électrique 100.
Dans l'exemple des FIGURES 6-9, la fiche électrique 200 présente une section extérieure circulaire, en particulier au niveau de la tête de fiche 220.
En outre, les connecteurs d'alimentation 202-204 et le connecteur de masse/terre 206 sont disposés suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section circulaire 220 de la fiche 200.
Par ailleurs, les connecteurs complémentaires 208-218 sont disposés, par paires, suivant un pas angulaire constant de 72°, sur une trajectoire circulaire de même centre que le centre de la section circulaire de la tête de fiche 220, et le centre de la trajectoire sur laquelle sont disposés les connecteurs d'alimentation 202-204 et le connecteur de masse 206.
De plus, les connecteurs d'alimentation 202-204 et le connecteur de masse 206, d'une part, et les connecteurs complémentaires 208-218, d'autre part, sont disposés de manière alternée, de sorte qu'un connecteur d'alimentation (ou de masse) comporte de chaque côté une paire de connecteurs complémentaires.
La fiche électrique 200 est disposée à l'extrémité d'un câble de rechargement se trouvant sur un véhicule électrique ou sur une station de recharge électrique.
Alternativement, la fiche électrique 200 peut être disposée fixe sur un véhicule ou une station de recharge électrique.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples détaillés ci- dessus. Par exemple, de manière alternative, le logement d'accouplage peut être prévu sur la fiche et non pas sur la prise, cette dernière présentant alors une partie d'accouplage mâle.
De plus, alternativement à ce qui est décrit, au moins un connecteur de la prise, respectivement de la fiche, peut être un connecteur femelle, respectivement mâle. De plus, la prise, respectivement la fiche, peut comprendre plus de deux groupes de connecteurs d'alimentation, chaque groupe étant associé à un signal d'alimentation indépendant.
Le nombre de connecteurs complémentaires, respectivement leur fonction, peut être différent(e) de ce qui est décrit.
La position d'au moins un connecteur peut être différente de ce qui est décrit dans les exemples.
En particulier, le nombre de modules de stockage n'est pas limité à celui donné dans les exemples, et correspond au maximum de modules de stockage d'énergie dépendant notamment du poids du véhicule et de l'autonomie jugée suffisante pour le fonctionnement du véhicule.

Claims

REVENDICATIONS
1. Prise électrique ( 100) pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique, en particulier disposés en parallèle, ladite prise électrique ( 100) comprenant au moins deux groupes de connecteurs électriques ( 102, 104), dits d'alimentation, chaque groupe ( 102, 104) étant prévu pour recevoir et transporter un signal électrique d'alimentation indépendamment des autres groupes ( 104, 102) ;
caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen de détection du verrouillage de ladite prise ( 100) avec une fiche électrique (200) enfichée avec ladite prise ( 100) .
2. Prise ( 100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le moyen de détection du verrouillage comprend un capteur électromagnétique, agencé dans/sur/autour de ladite prise électrique, pour détecter la présence et/ou le positionnement d'un aimant agencé dans ladite fiche.
3. Prise ( 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen de protection ( 128, 130) d'au moins un connecteur ( 102- 118) de ladite prise ( 100) .
4. Prise ( 100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'au moins un moyen de protection comprend un ensemble de deux parois ( 128, 130), disposées l'une contre l'autre, libre en translation, l'une ( 128) des parois ( 128, 130) étant agencée rotative par rapport à l'autre ( 130) des parois, lors de la translation dudit ensemble, entre :
- une première position, dans laquelle elle interdit l'accès au(x) connecteur(s) ( 102- 118) de ladite prise ( 100), et
- une deuxième position, dans laquelle elle laisse l'accès au(x) connecteur(s) ( 102- 118) de ladite prise ( 100) .
5. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un, en particulier chaque, groupe de connecteurs (102, 104) comprend aux moins deux, en particulier exactement deux, connecteurs électriques (102i, 1022 ; 104i, 1042), chacun prévu pour être mis à un potentiel électrique différent.
6. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un, en particulier chaque, groupe (102, 104) comprend un connecteur (106), dit de masse, prévu pour être relié à une masse électrique, en particulier à la terre.
7. Prise (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'au moins deux groupes (102, 104) comprennent un connecteur de masse (106) commun.
8. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un, en particulier deux, connecteur(s) électrique(s) (108i, 1082) pour transporter un signal de communication avec au moins un, en particulier chaque, ensemble de stockage.
9. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (110) prévu pour recevoir un signal véhiculé par un fil pilote.
10. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (112) prévu pour recevoir un signal électrique d'alimentation basse tension d'au moins un circuit auxiliaire.
11. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (114) prévu pour recevoir un signal de présence d'une fiche électrique sur ladite prise électrique.
12. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (116) prévu pour recevoir un signal de verrouillage d'une fiche électrique sur ladite prise électrique.
13. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un connecteur électrique (118) prévu pour recevoir un signal d'inhibition d'une station de recharge électrique fournissant les signaux électriques d'alimentation .
14. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un connecteur (102-118) est un connecteur mâle, respectivement femelle, prévu pour s'enficher avec un connecteur femelle (202-218), respectivement mâle, d'une fiche électrique (200) prévue pour s'enficher avec ladite prise (100).
15. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un logement d'accouplage (120) prévu pour accueillir une partie d'accouplage mâle (220) d'une fiche électrique (200).
16. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen de guidage et/ou de positionnement d'une fiche venant s'enficher avec ladite prise, lorsque ladite fiche est enfichée avec ladite prise.
17. Prise (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les connecteurs de ladite prise sont disposés suivant une trajectoire définissant un cercle suivant un pas angulaire identique.
18. Fiche électrique (200), pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique, prévue pour s'enficher avec une prise électrique (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour le rechargement électrique des éléments de stockage d'énergie électrique d'un véhicule électrique comprenant au moins deux ensembles de stockage d'énergie électrique indépendants ;
caractérisée en ce que ladite fiche électrique (200) comprend un moyen détecté par le moyen de détection de verrouillage (138) de ladite prise électrique (100) lorsque ladite prise électrique (100) est verrouillée avec ladite fiche électrique (200).
19. Véhicule électrique muni :
- d'une prise (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, ou
- d'une fiche (200) selon la revendication précédente.
20. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est un véhicule de transport en commun du type bus, car ou tram-bus.
21. Station de charge pour le rechargement électrique d'un véhicule électrique munie :
- d'une prise (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à
17, ou
- d'une fiche (200) selon la revendication 18.
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