FR2945894A1 - Dispositif de connexion d'une batterie - Google Patents

Abstract

Dispositif de connexion électrique présentant deux bornes 3 femelles destinées à recevoir chacune une borne 4 mâle de connexion présentée par la batterie ce dispositif étant caractérisé en ce que d'une part, la borne 3 femelle comprend une portée 3A conique femelle apte à recevoir par translation l'extrémité 4A conique d'une borne mâle de connexion et d'autre part, un moyen 5 élastique sollicite la borne femelle vers la borne mâle de connexion afin de maintenir un bon contact.

Description

DISPOSITIF DE CONNEXION D'UNE BATTERIE. L'invention se rapporte à un dispositif de connexion pour une batterie électrique. Elle se rapporte également au véhicule équipé du dispositif de connexion électrique. L'utilisation des moteurs électriques sur les véhicules pose le problème du chargement 5 électrique des batteries. A ce jour, la capacité des batteries ne permet pas de faire de longs trajets sans recharge des batteries. Il n'existe pas à ce jour de batteries permettant de les charger dans un laps de temps très court équivalent au temps de remplissage d'un réservoir de carburant liquide. 10 La solution à ce temps de charge consiste donc à échanger une batterie déchargée par une batterie chargée. Par batterie, on comprendra un ensemble d'éléments capacitifs formant un bloc unitaire. Chaque batterie comporte une borne au potentiel plus et une borne au potentiel moins 15 qui doivent être reliées électriquement au moins indirectement au moteur électrique. Sur les batteries qui équipent nos voitures à moteur à combustion, la liaison électrique se fait par des bagues qui viennent ceindre les bornes qui ont l'apparence de doigt. Ces bagues sont fixées à l'extrémité de câbles électriques. La mise en place des bagues sur les doigts se fait manuellement et elles sont ensuite 20 serrées. Cette opération manuelle n'est pas trop contraignante car le remplacement de la batterie se fait en général tous les 5 ans. Il y a donc peu de manipulation. Le serrage a pour but d'établir un bon contact résistant aux vibrations du véhicule. Pour des échanges fréquents sur un véhicule électrique, cette opération manuelle ne convient pas car l'opération est fastidieuse et toute intervention manuelle présente un 25 risque accidentel.

Outre la mise en place de la borne dans la bague, il est nécessaire avec ces bagues de les serrer pour établir le contact électrique cela est encore plus important sur un véhicule qui est soumis aux vibrations. L'invention se propose d'apporter une solution.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de connexion pour une batterie électrique lequel dispositif de connexion présente deux bornes femelles destinée à recevoir chacune une borne mâle de connexion présentée par la batterie ce dispositif étant caractérisé en ce que d'une part, la borne femelle comprend une portée conique femelle apte à recevoir par translation l'extrémité conique de la borne mâle de connexion et d'autre part, un moyen élastique sollicite la borne femelle vers la borne mâle de connexion. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente schématiquement : FIG 1 : Vue en perspective d'une batterie montée sur le dispositif de connexion 15 FIG 2 : Vue en perspective du dispositif de connexion avec coupe partielle FIG 3 : vue éclatée du dispositif de la figure 2 FIG 4 : un exemple de moyen de verrouillage de la batterie dans son logement. En se reportant au dessin on voit que pour alimenter le moteur électrique d'un véhicule à propulsion électrique on fait appel à une batterie 1 reliée au circuit électrique du 20 véhicule par un dispositif 2 de connexion. Le dispositif de connexion présente deux bornes 3 femelles destinées à recevoir chacune une borne 4 mâle de connexion présentée par la batterie. La batterie 1 peut se composer de plusieurs éléments capacitifs montés en série et/ou en parallèles formant un monobloc parallélépipédique et présente le plus souvent les 25 bornes mâles qui se présentent comme deux doigts de connexion correspondant aux potentiels électriques plus et moins.

Les éléments capacitifs peuvent être logés dans un boitier. Les doigts de connexion ou bornes mâles font saillis par rapport à une face du parallélépipède. Ici les bornes mâles sont sur un des cotés de la batterie perpendiculaire au fond. Les bornes mâles seront engagées par translation sur les bornes femelles suivant une direction parallèle aux axes longitudinaux des dites bornes mâles et donc parallèle au plan d'appui de la batterie. Une autre direction d'engagement est possible D'une part, la borne 3 femelle comprend une portée 3A conique femelle apte à recevoir par translation l'extrémité 4A conique d'une borne mâle de connexion et d'autre part, un moyen 5 élastique sollicite la borne femelle vers la borne mâle de connexion afin de maintenir un bon contact. L'amplitude de déplacement de la borne femelle sera limitée par des butées. Le contact électrique se fera donc principalement par les surfaces coniques 3A, 4A qui seront maintenues en appui l'une sur l'autre car sollicitées par le moyen 5 élastique qui par exemple sera un ressort 5 prenant appui sur une portée 6 fixe du véhicule et une portée 3B de la borne femelle laquelle borne femelle sera mobile et guidée en translation selon un axe colinéaire à l'axe de la borne mâle. La borne 3 femelle aura donc localement une forme d'entonnoir. La portée 3A conique sera de préférence de révolution.

Dans une forme de réalisation la borne 3 femelle se présente comme un fourreau dont le fond présente la portée 3A conique. La surface interne du fourreau précédant la portée conique participera au contact électrique. Avantageusement, le dispositif de connexion comprend un moyen 10 de détection de la mise en place de la borne mâle dans la borne femelle et donc de sa position afin de commander le verrouillage en translation de la batterie. Ce verrouillage ne sera fait que lorsque la borne mâle est suffisamment engagée dans la borne femelle.

On peut utiliser un capteur de position actionné par le mouvement de la batterie ou déclenché par la position de la dite batterie. Ainsi lorsqu'on introduit la batterie dans son logement, la paroi de la batterie peut venir pousser un déclencheur. Une solution intéressante consiste en un coulisseau 7 disposé devant l'entrée de la borne 3 femelle lequel coulisseau comporte à une extrémité une tête mâle 7A conformée pour s'engager dans la portée 3A conique femelle de la borne 3 femelle du dispositif de connexion et à l'autre extrémité une empreinte conique 7B pour recevoir la borne 4 mâle de connexion de la batterie, ce coulisseau 7 comportant en outre une face 9 active pour actionner un contacteur 10 qui commande le verrouillage en translation de la batterie dans un logement que comporte le véhicule. Cette face 9 active peut être présentée par un doigt. Ici, on a représenté une face 9 active inclinée par rapport à l'axe longitudinal du coulisseau afin d'exercer une force sur un poussoir 10 monté perpendiculaire à l'axe longitudinal du coulisseau. Cette solution permet de monter le poussoir selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit coulisseau 7. Ainsi lors de la mise en place de la batterie, lors de la translation de la batterie, les bornes 4 mâles vont venir prendre appui chacune sur un coulisseau 7 qui va venir lui-même, par translation, pénétrer dans la borne 3 femelle. Lors de son déplacement, la rampe 9 externe du coulisseau va venir pousser progressivement, par exemple, le bouton d'un contacteur dit de position qui va commander la mise en place de verrous déplacés par un actionneur 12 électrique. Ces verrous se placent derrière la batterie. Ce coulisseau 7 sera conducteur de courant électrique. Il est guidé en translation dans une chemise 110 isolante logeant la borne femelle 3 avec son ressort 5 ainsi que le 25 ressort 11 destiné à déplacer le coulisseau 7 lorsque la borne mâle 4 n'est pas engagée.

Il sera donc prévu, de préférence, un contacteur 10 par borne afin que la manoeuvre des verrous ne soit commandée que si les deux contacteurs signalent la bonne position des bornes mâles. Lorsqu'on retire la batterie, la manoeuvre des actionneurs pour le déverrouillage des verrous est commandée par une action volontaire du conducteur sur une commande par exemple au tableau de bord du véhicule. Un ressort 11 va venir pousser le coulisseau dans le sens d'éloignement de la borne femelle et ainsi permette au contacteur de position de revenir en position d'attente. Le verrouillage peut être manuel.

Afin de faciliter la mise en place de la batterie, la dite batterie ou la surface de support du véhicule réceptionnant la dite batterie est pourvue de moyen 15 de glissement à l'exemple de billes ou de rouleaux pour faciliter le déplacement de la batterie par translation selon un plan horizontal. Les parois latérales interne du logement pourront être pourvues de ces moyens de glissement.

L'entrée du logement du véhicule comporte des moyens de repérage permettant à un robot de positionner ( centrer) et d'introduire automatiquement la batterie dans le logement. Selon ce mode d'engagement parallèle au plan d'appui du véhicule, on trouvera une application intéressante pour les véhicules semi-remorques où le logement de la batterie sera placé sous le châssis à l'avant des roues avec une ouverture latérale pour l'introduction des batteries. Ces batteries alimenteront le moteur électrique du tracteur. En cet endroit de la semi-remorque on dispose de place suffisante pour loger un grand nombre de batteries nécessaire à la propulsion du camion.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion électrique présentant deux bornes 3 femelles destinées à recevoir chacune une borne 4 mâle de connexion présentée par la batterie ce dispositif étant caractérisé en ce que d'une part, la borne 3 femelle comprend une portée 3A conique femelle apte à recevoir par translation l'extrémité 4A conique d'une borne mâle de connexion et d'autre part, un moyen 5 élastique sollicite la borne femelle vers la borne mâle de connexion afin de maintenir un bon contact.
2. 2. Dispositif de connexion selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de connexion comprend un moyen 10 de détection de la mise en place de la borne 4 mâle dans la borne 3 femelle pour commander un verrouillage en translation de la batterie.
3. 3. Dispositif de connexion selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le dispositif comprend un coulisseau 7 disposé devant l'entrée de la borne 3 femelle lequel coulisseau comporte à une extrémité une tête mâle 7A conformée pour s'engager dans la portée 3A conique femelle de la borne 3 femelle du dispositif de connexion et à l'autre extrémité une empreinte conique 7B pour recevoir la borne 4 mâle de connexion de la batterie, ce coulisseau 7 comportant en outre une face 9 active pour actionner un contacteur 10 qui commande le verrouillage en translation de la batterie dans un logement que comporte le véhicule.
4. 4. Dispositif de connexion selon la revendication 3 caractérisé en ce que la face 9 active est inclinée par rapport à l'axe longitudinal du coulisseau afin d'exercer une force sur un poussoir 10 monté perpendiculaire à l'axe longitudinal du coulisseau.
5. 5. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un logement pour une batterie et la face de support de la batterie est pourvu de moyen de glissement.