EP3427359A1 - Dévidoir pour recharge de véhicule électrique - Google Patents

Dévidoir pour recharge de véhicule électrique

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EP3427359A1
EP3427359A1 EP17713355.0A EP17713355A EP3427359A1 EP 3427359 A1 EP3427359 A1 EP 3427359A1 EP 17713355 A EP17713355 A EP 17713355A EP 3427359 A1 EP3427359 A1 EP 3427359A1
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EP
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housing
plug
cable
vehicle
reel
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Withdrawn
Application number
EP17713355.0A
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German (de)
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Inventor
Frédéric GAILLARD
Daniel Chatroux
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
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    • H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • H02G11/02—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using take-up reel or drum
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    • B60L53/00—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
    • 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
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present description generally relates to electric charging systems for motor vehicles and, more particularly to the production of a wire reel device intended to be connected to an electrical installation for recharging a vehicle.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the reel of Figure 2;
  • a rechargeable electric or hybrid vehicle 1 comprises one or more batteries (not shown) intended to supply all or part of the energy necessary for its propulsion. These batteries are connected to one or more charge and control devices (charger) for controlling the charging of the batteries when connected to an electricity supply installation.
  • the installation 5 may be a public charging station of the service station type, a domestic installation (for example at the vehicle user's residence), etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dévidoir de câble électrique pour recharge d'un véhicule automobile, comportant : un boîtier (72); un câble (3) dont une première extrémité est reliée à une première fiche de raccordement électrique, liée au boîtier et présente dans une paroi de celui-ci, et dont une deuxième extrémité porte une deuxième fiche de raccordement électrique (34), la première fiche étant, au moins dans une position d'utilisation, saillante de ladite paroi du boîtier pour être branchée à une prise.

Description

DEVIDOIR POUR RECHARGE DE VEHICULE ELECTRIQUE
La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR16/51946 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.
Domaine
La présente description concerne de façon générale des systèmes de recharge électrique pour véhicules automobiles et, plus particulièrement la réalisation d'un dispositif dévidoir d'un câble destiné à être raccordé à une installation électrique pour la recharge d'un véhicule.
Exposé de 1 ' art antérieur
La recharge de la ou des batteries d'un véhicule automobile s'effectue généralement en raccordant un chargeur de batterie contenu dans le véhicule à une source d'énergie électrique, par exemple un réseau de distribution d'électricité ou une installation photovoltaïque . Pour cela, un câble relie le chargeur à une station de recharge alimentée en électricité.
Le câble est équipé d'une fiche de raccordement à une prise côté installation de fourniture de l'énergie électrique et/ou côté véhicule.
II existe un besoin d'amélioration des dispositifs de raccordement électrique, notamment pour des dispositifs appliqués à la recharge de véhicules électriques. Le document EP 2 811 602 décrit un dévidoir de câble électrique comportant un tambour rotatif, le boîtier du dévidoir comportant une prise destinée à être connectée dans un garage ou une place de parking.
Les documents DE 10 2013 221 652 et JP 2010 052861 décrivent des dévidoirs de câble dans lesquels le câble sort dans une face du boîtier afin d'être relié à une prise.
Résumé
Un mode de réalisation vise à pallier tout ou partie des inconvénients des dispositifs actuels de raccordement électrique.
Un mode de réalisation propose un dévidoir de câble électrique particulièrement adapté à la recharge électrique de véhicules automobiles.
Ainsi, un mode de réalisation prévoit un dévidoir de câble électrique pour recharge d'un véhicule automobile, comportant :
un boîtier ;
un câble dont une première extrémité est reliée à une première fiche de raccordement électrique, liée au boîtier et présente dans une paroi de celui-ci, et dont une deuxième extrémité porte une deuxième fiche de raccordement électrique, le dévidoir étant destiné à être placé côté véhicule et la première fiche étant, au moins dans une position d'utilisation, saillante de ladite paroi du boîtier pour être branchée à une prise.
Selon un mode de réalisation, ladite première fiche en saillie du boîtier est destinée à se connecter à une prise correspondante côté véhicule.
Selon un mode de réalisation, ladite première fiche est escamotable dans le boîtier.
Selon un mode de réalisation, ledit câble est enroulé autour d'un tambour monté à rotation dans une couronne du boîtier.
Selon un mode de réalisation, ladite première fiche est solidaire du tambour. Selon un mode de réalisation, un équipement de sécurité et de commande est inséré sur le câble à proximité de la deuxième fiche .
Selon un mode de réalisation, la périphérie externe du boîtier comporte une gorge de réception d'un tronçon du câble entre l'équipement et la deuxième fiche.
Selon un mode de réalisation, ladite paroi comporte au moins un orifice de ventilation de l'intérieur du boîtier.
Un mode de réalisation prévoit un système de raccordement électrique de recharge d'un véhicule automobile, comportant :
côté véhicule, une prise ;
un dévidoir tel que ci-dessus ; et
une installation de fourniture d'électricité.
Selon un mode de réalisation, le véhicule comporte un logement de réception du boîtier.
Selon un mode de réalisation, le système comporte un embout raccordé à un système de ventilation du véhicule et destiné à coopérer avec ledit orifice de ventilation.
Brève description des dessins
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la figure 1 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un raccordement électrique usuel pour la charge d'une batterie d'un véhicule automobile et, partiellement, un tel véhicule ;
la figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un dévidoir de câble pour la charge d'un véhicule automobile ;
la figure 3 est une vue en perspective éclatée du dévidoir de la figure 2 ;
la figure 4 est une vue en perspective du dévidoir de la figure 2, câble déroulé ; la figure 5 représente, de façon schématique, le dévidoir de la figure 2 raccordé à un véhicule ;
la figure 6 est une vue en perspective d'une région de carrosserie d'un véhicule comportant un logement de réception d'un dévidoir ; et
les figures 7A et 7B sont des vues en perspective illustrant une variante de réalisation d'un dévidoir.
Description détaillée
De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. Par souci de clarté, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et seront détaillés. En particulier, la gestion de la recharge d'une batterie de véhicule n'a pas été détaillée, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec les solutions usuelles. De plus, la réalisation du câble électrique lui-même n'a pas non plus été détaillée, les modes de réalisation décrits étant là encore compatibles avec les câbles usuels.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence à l'orientation des figures ou à un système de raccordement dans une position normale d'utilisation. Sauf précision contraire, les expressions "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près ou 10° près, de préférence à 5 % ou 5° près.
La présente description fait référence à un exemple d'application à un dévidoir de câble électrique destiné à la charge d'un véhicule électrique. Toutefois, les modes de réalisation qui vont être décrits s'appliquent plus généralement à tous dévidoirs pour lesquels des problèmes similaires se posent. La figure 1 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un raccordement électrique usuel pour la charge d'une batterie d'un véhicule automobile et un tel véhicule.
Un véhicule électrique ou hybride rechargeable 1 comporte une ou plusieurs batteries (non représentées) destinées à fournir tout ou partie de l'énergie nécessaire à sa propulsion. Ces batteries sont reliées à un ou plusieurs dispositifs de gestion de charge et de commande (chargeur) destinés à contrôler la charge des batteries lorsqu'elles sont branchées à une installation 5 de fourniture d'électricité. L'installation 5 peut être une borne de recharge publique de type station-service, une installation domestique (par exemple au domicile de l'utilisateur du véhicule) , etc.
Le raccordement entre l'installation et le véhicule s'effectue à l'aide d'un câble électrique 3' raccordé d'une part à l'installation 5 et d'autre part à une prise 12 (dont le réceptacle est symbolisé en pointillés en figure 1) du véhicule, reliée au chargeur (non représenté) . La prise 12 est destinée à recevoir, à forme contraire, une fiche 32' reliée à une extrémité du câble 3'. Côté installation électrique 5, le raccordement s'effectue par une fiche 34' reliée à l'autre extrémité du câble 3'. Pour des raisons de sécurité, un équipement 36' de sécurité et de commande est inséré sur le câble à proximité de l'extrémité côté fiche 34 ' .
Pour ranger le câble entre deux utilisations, on a déjà proposé des enrouleurs du câble. L'enrouleur est alors généralement disposé côté installation de fourniture et l'utilisateur déroule le câble pour le raccorder au véhicule.
La figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un dispositif 7 dévidoir de câble pour la charge d'un véhicule automobile.
La figure 3 est une vue en perspective éclatée du dévidoir 7 de la figure 2.
La figure 4 est une vue en perspective du dévidoir 7 de la figure 2, câble déroulé. Le dispositif 7 comporte : un boîtier 72 et un câble 3 dont une première extrémité est reliée à une fiche 74 liée au boîtier 72 (portée par le boîtier) et présente dans une paroi 76 de celui-ci, et dont une deuxième extrémité libre est reliée à une fiche 34 de branchement à une installation de fourniture d'électricité (par exemple 5, figure 1) . La fiche 74 est, au moins dans une position d'utilisation, saillante de la paroi 76 vers l'extérieur du boîtier pour être branchée à une prise, côté véhicule .
Dans le mode de réalisation de la figure 3, la face 76 fait partie d'un tambour 722 monté à rotation dans un couronne 724, le tambour 722 et la couronne 724 formant le boîtier 72.
Le câble 3 est enroulé autour du tambour 722 en étant contenu latéralement par la paroi 76, définissant une face externe du boîtier 72, et par une paroi 726 interne au boîtier. Le tambour 722 est, par exemple, monté à rotation autour d'un moyeu 728 porté par la paroi du boîtier 72, opposée à la paroi 76 et solidaire de la couronne 724.
De préférence, un équipement 36 de sécurité et de commande contenant les éléments habituels est intercalé sur le trajet du câble à proximité de la fiche 34. Typiquement, l'équipement de sécurité 36 contient des circuits de protection électrique (coupe-circuits, etc.) et de contrôle de charge. Dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, cet équipement 36 s'adapte à la forme de la couronne 724 et constitue un tronçon de celle-ci quand le câble 3 est enroulé. Selon ce mode de réalisation, une partie du câble (son tronçon 38 d'extrémité côté fiche 34) ne peut pas être enroulé à l'intérieur à cause de équipement 36. On prévoit alors, de préférence, une gorge périphérique 725 dans la couronne 724 pour recevoir ce tronçon 38 de câble 3 compris entre l'équipement 36 et la fiche 34. La longueur du tronçon 38 entre la fiche 34 et l'équipement de sécurité est généralement normalisée. Par exemple, cette longueur est de quelques dizaines de centimètres, par exemple de l'ordre de 30 centimètres, voire moins, ce qui est parfaitement adapté à un dévidoir s ' inscrivant dans un diamètre de quelques dizaines de centimètres (par exemple, entre 20 et 50 centimètres) .
Dans l'exemple représenté aux figures 2 à 4, la paroi 76 du tambour comporte en outre :
un ergot 762 servant d'organe de préhension pour l'utilisateur afin de rembobiner le câble 3 ;
un patin 764 d'appui dans un réceptacle du dévidoir, côté véhicule, comme cela sera exposé en relation avec le figure 6 ; et
un orifice 766 facilitant la circulation d'air à l'intérieur du boîtier, comme cela sera décrit par la suite.
La figure 5 représente, de façon schématique, le dévidoir 7 de la figure 2 raccordé à un véhicule.
La figure 6 est une vue en perspective de la région de carrosserie du véhicule 1 comportant un logement 14 de réception du boîtier 72 du dévidoir 7.
A la différence des systèmes usuels, on ne raccorde pas une fiche portée par une extrémité du câble mais on raccorde le dévidoir 7, ou plus précisément son boîtier 72, par l'intermédiaire de la fiche 74 portée par la paroi 76. Ainsi, le fond du logement 14, côté véhicule, comporte une prise 16 de réception de la fiche 74 tandis que le boîtier 72 s'insère partiellement dans le logement 14.
Dans l'exemple de la figure 6, on suppose la présence d'un embout 18 d'une prise d'air, raccordé par exemple au système de ventilation du véhicule, coopérant avec l'orifice 766 (figure 2) afin de ventiler l'intérieur du boîtier et ainsi éviter une surchauffe du câble si ce dernier n'est déroulé que partiellement.
Selon une variante de réalisation, seule la fiche 74 s'engage dans la carrosserie du véhicule, la paroi 76 étant plaquée contre la carrosserie. Toutefois, un avantage d'une réalisation dans laquelle le boîtier 72 s'engage partiellement dans le logement 14 est que cela améliore l'étanchéité et protège la liaison fiche 74, prise 16. La prise 16 étant fixe côté véhicule, sa forme sert de détrompeur pour que l'utilisateur effectue le branchement.
Dans le mode de réalisation où un patin 764 (figure 2) est présent en saillie de la paroi 76, celui-ci est dans la partie inférieure lorsque le dévidoir est branché. Ainsi, ce patin prend appui à l'intérieur du logement 14 dans sa partie basse. Cela réduit les contrainte mécaniques sur l'assemblage fiche 74 - prise 16.
Les figures 7A et 7B sont des vues en perspective illustrant une variante de réalisation selon laquelle la fiche 74 est escamotable à l'intérieur du boîtier 2. Par exemple, la fiche 74 est mobile en translation selon une direction axiale de la couronne 724. Ainsi, la fiche 74 est sortie (figure 7B) quand le dévidoir 7 doit être branché au véhicule 1 et est rentrée dans le boîtier autrement. Cela réduit l'encombrement global tout en protégeant la fiche 74.
Un avantage des modes de réalisation décrits est que le fait que le boîtier 72 soit plaqué contre la carrosserie du véhicule 1, voire engagé dans le logement 14, réduit le porte-à- faux ou bras de levier qui existe dans un système usuel (figure 1) où le câble débouchant de l'extrémité de la fiche 32', engendre un moment de force sur la liaison à la prise 12 qui risque de l'endommager. Or, endommager la prise est particulièrement gênant car il s'agit de l'élément fixe de la liaison, côté véhicule, dont le remplacement engendre des coûts importants.
Un autre avantage des modes de réalisation décrits est que le dévidoir 7 est particulièrement commode à utiliser. Par exemple, lors d'une mise en charge, la fiche 34 est branchée côté installation (5, figure 1) et le câble est déroulé en entraînant le boîtier 72 vers le véhicule. Puis le boîtier est "branché" au véhicule 1. Une fois la charge terminée, l'utilisateur débranche la fiche 74, donc le boîtier, et rembobine le câble 3 en faisant tourner le tambour 722 dans la couronne 724, par exemple en utilisant l'ergot 762. Un autre avantage des modes de réalisation décrit est que le dévidoir ou enrouleur étant porté par le véhicule, on élimine les risques de salissure se produisant quand un dévidoir est posé au sol.
En pratique, la fiche 74 en saillie du dévidoir 7 et la prise 16 correspondante côté véhicule sont des fiches et prises spéciales pour le domaine automobile répondant aux normes dans le domaine pour une utilisation à l'extérieur.
Le dévidoir 7 peut être facilement rangé dans le coffre du véhicule sans perdre de place. Par exemple, on pourra prévoir une prise 16 sèche, c'est-à-dire non raccordée électriquement pour recevoir la fiche 74.
Divers modes de réalisation ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art.
Par exemple, la paroi 76 peut être fixe par rapport au boîtier, la fiche 74 étant reliée au câble par des contacts tournants pour qu'une rotation du tambour à l'intérieur de la couronne ne torde pas le câble .
Selon une autre variante, le forme générale du dévidoir (la forme de la couronne) n'est pas circulaire (par exemple polygonale, carrée, triangulaire, etc.). On notera que certains véhicules sont déjà équipés d'un logement 14 pour prise 16 de raccordement d'un câble de recharge électrique. Ces logements sont généralement de dimensions nettement supérieures à la taille de la prise 16 pour permettre à un utilisateur d'introduire la main dans le logement en manipulant une fiche classique (32', figure 1) . On peut alors prévoir de dimensionner le dévidoir 7 en fonction de la taille du logement 14 existant.
Selon un autre exemple, la fiche 74 n'est pas centrée par rapport au boîtier.
Par ailleurs, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation qui ont été décrits est à la portée de l'homme de métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. La constitution de la fiche 74 est du type des fiches couramment utilisées afin d'être compatible avec les raccordements connus.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dévidoir de câble électrique pour recharge d'un véhicule automobile, comportant :
un boîtier (72) ;
un câble (3) dont une première extrémité est reliée à une première fiche (74) de raccordement électrique, liée au boîtier et présente dans une paroi (76) de celui-ci, et dont une deuxième extrémité porte une deuxième fiche de raccordement électrique (34) ,
le dévidoir étant destiné à être placé côté véhicule et la première fiche étant, au moins dans une position d'utilisation, saillante de ladite paroi du boîtier pour être branchée à une prise (16) .
2. Dévidoir selon la revendication 1, dans lequel ladite première fiche (74) en saillie du boîtier est destinée à se connecter à une prise correspondante (16) côté véhicule.
3. Dévidoir selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite première fiche (74) est escamotable dans le boîtier (72) .
4. Dévidoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit câble (3) est enroulé autour d'un tambour (722) monté à rotation dans une couronne (724) du boîtier (72) .
5. Dévidoir selon la revendication 4, dans lequel ladite première fiche (74) est solidaire du tambour (722) .
6. Dévidoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel un équipement de sécurité et de commande (36) est inséré sur le câble (3) à proximité de la deuxième fiche (34) .
7. Dévidoir selon la revendication 6, dans lequel la périphérie externe du boîtier (72) comporte une gorge (725) de réception d'un tronçon (38) du câble (3) entre l'équipement (36) et la deuxième fiche (34) .
8. Dévidoir selon l'une quelconque des revendications
1 à 7, dans lequel ladite paroi (76) comporte au moins un orifice (766) de ventilation de l'intérieur du boîtier (72).
9. Système de raccordement électrique de recharge d'un véhicule automobile, comportant : côté véhicule, une prise (16) ;
un dévidoir conforme à l'une quelconque des revendi¬ cations précédentes ; et
une installation de fourniture d'électricité (5).
10. Système selon la revendications 9, dans lequel le véhicule comporte un logement (14) de réception du boîtier (72) .
11. Système selon la revendication 9 ou 10, dans leur rattachement à la revendication 8, comportant un embout (18) raccordé à un système de ventilation du véhicule et destiné à coopérer avec ledit orifice de ventilation (766) .
EP17713355.0A 2016-03-09 2017-03-08 Dévidoir pour recharge de véhicule électrique Withdrawn EP3427359A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

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