FR2954740A1 - Station d'echange de batterie pour vehicules a propulsion electrique, et procede d'echange de batterie - Google Patents

Abstract

La station d'échange de batterie comprend au moins une plate-forme (1) adaptée pour positionner un véhicule (100); une ouverture formée dans un plancher de ladite plate-forme; un dispositif transporteur de batterie (7), adapté pour enlever une batterie usagée par le dessous du véhicule et la remplacer par une nouvelle batterie en faisant passer lesdites batteries à travers ladite ouverture du plancher. La station comprend en outre un organe de protection (3) déplaçable entre une position escamotée sous ledit plancher et au moins une position relevée dans laquelle ledit organe de protection (3) fait saillie sur ledit plancher, ledit organe de protection (3) formant dans ladite position relevée au moins une paroi empêchant un accès à un espace entre ladite ouverture et ledit véhicule. L'invention a aussi pour objet un procédé d'échange de batterie d'un véhicule à propulsion électrique .

Description

Station d'échange de batterie pour véhicules à propulsion électrique, et procédé d'échange de batterie. La présente invention se rapporte à une station d'échange de batterie pour véhicules à propulsion électrique. Une telle station permet de changer la batterie servant à propulser le véhicule électrique, soit parce qu'elle est déchargée, soit parce qu'elle est défectueuse. On connait déjà une station d'échange de batterie, comprenant . au moins une plate-forme adaptée pour positionner un véhicule ; - une ouverture formée dans un plancher de ladite plate-forme ; - un dispositif transporteur de batterie, adapté pour enlever une batterie usagée par le dessous du véhicule et la remplacer par une nouvelle batterie en faisant passer lesdites batteries à travers ladite ouverture. Par batterie usagée, on entend en particulier une batterie plus ou moins déchargée devant être remplacée par une batterie chargée pour permettre au véhicule de repartir avec une autonomie suffisante. Une station d'échange de ce type est connue de la publication du brevet français FR2721559A1. Ce document décrit des réalisations de véhicules électriques à quatre roues depuis des cabriolets jusqu'à des camions, et des stations d'échange de batterie standardisées pouvant accepter différents types de véhicules. Les ouvertures des planchers des plates-formes sont fermées par des trappes amovibles au moins pour des raisons de sécurité. Toutefois, les stations décrites peuvent ne pas présenter toutes les garanties de sécurité pour le conducteur ou les passagers d'un véhicule, en particulier dans le cas de véhicules étroits de type à deux, trois ou quatre roues et dont la largeur est à peine supérieure à la plus grande largeur de la batterie. L'ouverture du plancher a dans ce cas une largeur comparable à celle du soubassement du véhicule afin de permettre le passage de la batterie. Il existe pour ces véhicules étroits le risque qu'une personne utilisatrice du véhicule vienne se coincer par exemple un pied entre une batterie (ou un élément de support de la batterie) et le plancher ou encore le soubassement du véhicule, lors de la descente ou du levage de la batterie par le dispositif transporteur. Ce risque est en principe faible pour un véhicule à quatre roues, puisque une personne disciplinée n'est pas sensée descendre du véhicule. Mais, on ne peut pas exclure le cas de personnes indisciplinées ou pour le moins très imprudentes, qui par exemple souhaiteraient regarder le changement de la batterie depuis l'extérieur du véhicule ou encore laissant tomber à terre un objet chercheraient à le récupérer sans attendre. Par ailleurs, le risque susmentionné devient important pour un véhicule à trois roues pour lequel rien n'empêche le conducteur ou le passager de poser un pied au sol, et a fortiori encore plus important pour un véhicule à deux roues puisque le conducteur doit généralement poser les pieds au sol pour empêcher le véhicule de basculer. La présente invention vise à résoudre ces inconvénients et à procurer un dispositif qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet une station d'échange de batterie du type susmentionné comprenant en outre un organe de protection déplaçable entre une position escamotée sous ledit plancher et au moins une position relevée dans laquelle ledit organe de protection fait saillie sur ledit plancher, ledit organe de protection formant dans ladite position relevée au moins une paroi empêchant un accès à un espace entre ladite ouverture et ledit véhicule.

Grâce à ces dispositions, on évite le risque qu'une personne du véhicule se blesse, en protégeant l'accès à un espace qui peut être dangereux notamment lors du passage d'une batterie.

Dans d'autres modes de réalisation d'une station d'échange de batterie selon l'invention, on a recours notamment à l'une ou l'autre des dispositions suivantes prises individuellement ou en combinaison : la station d'échange de batterie comprend en outre une trappe amovible fermant ladite ouverture dans une position d'obturation, un interstice apte à être traversé par ledit organe de protection étant ménagé entre un pourtour de ladite trappe et un bord de ladite ouverture, ce qui permet d'amener l'organe de protection dans ladite position relevée tout en laissant la trappe dans sa position d'obturation ; ledit interstice est occupé par un bord d'extrémité supérieure de ladite au moins une paroi lorsque ladite trappe est en position d'obturation et que l'organe de protection est en position escamotée, ce qui permet à la paroi de protection de ne laisser qu'un faible interstice entre elle et le plancher dans toutes les positions de la paroi et d'éviter ainsi le passage d'objets ; ladite trappe amovible est supportée par un dispositif de levage comprenant des organes de levage venant au contact de la trappe et adaptés pour déplacer la trappe entre ladite position d'obturation et une position de dépose sous ledit plancher où la trappe vient reposer sur un dispositif d'escamotage adapté pour déplacer la trappe à l'écart de ladite ouverture, lesdits organes de levage étant séparés de la trappe dans ladite position de dépose ; lesdits organes de levage sont déplaçables au dessus dudit plancher pour venir en prise avec des réceptacles de positionnement prévus sur un soubassement du véhicule. lesdits organes de levage comprennent des tiges s'étendant selon des axes respectifs sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires audit plancher en étant chacune déplaçable en translation selon son axe, au moins une desdites tiges étant déplaçable en rotation autour de son axe et présentant une extrémité supérieure munie de moyens de verrouillage, lesdits moyens de verrouillage étant actionnés par une rotation de la tige et adaptés pour coopérer avec des moyens de verrouillage complémentaires de ladite trappe de façon à fixer la trappe dans ladite position d'obturation et à libérer la trappe avant que celle-ci atteigne ladite position de dépose ; ledit dispositif d'escamotage comprend deux barres de portage parallèles entre elles formant un plan sensiblement parallèle audit plancher sous ce dernier, lesdites barres de portage étant déplaçables en translation entre ladite position de dépose de la trappe dans laquelle lesdites barres sont disposées au regard de ladite ouverture et une position d'escamotage de la trappe à l'écart de ladite ouverture ; des moyens de guidage de roues comprennent au moins un relief longitudinal de guidage adapté pour guider au moins une roue d'un véhicule, ledit relief longitudinal de guidage comportant deux portions extrêmes alignées ménagées sur ledit plancher et une portion intermédiaire ménagée sur ladite trappe reliant lesdites portions extrêmes et disposée dans l'alignement de celles-ci, lorsque la trappe est en position d'obturation ; la station d'échange de batterie comprend en outre un mécanisme pour déplacer ledit organe de protection, ledit mécanisme étant en outre prévu pour arrêter le mouvement dudit organe de protection si la force à fournir par ledit mécanisme pour un déplacement vers ladite position relevée dépasse une valeur de force prédéterminée, et une information est transmise au conducteur du véhicule en cas de dépassement de ladite valeur de force pour l'avertir qu'un obstacle gêne le déplacement dudit organe de protection ; ledit dispositif transporteur de batterie comprend un support apte à supporter la batterie usagée et à passer à travers ladite ouverture du plancher, ledit support pouvant être déplacé sensiblement verticalement afin de déplacer la batterie usagée entre une position de fixation au véhicule et une position de dépose sous ladite ouverture, la batterie usagée étant désengagée dudit support pour reposer sur un plateau récepteur dans ladite position de dépose, ledit plateau récepteur faisant partie d'un dispositif navette adapté pour déplacer la batterie usagée entre ladite position de dépose et un emplacement d'échange de batterie. ledit plateau récepteur présente des surfaces de portage qui s'étendent sensiblement dans un plan horizontal, une ouverture ou une cavité étant ménagée dans ledit plateau récepteur et adaptée pour être traversée par ledit support, ledit support étant logé sous le niveau desdites surfaces de portage dans ladite position de dépose de la batterie usagée ; ledit support de batterie est monté sur un premier dispositif ascenseur qui comprend des premiers éléments de guidage s'étendant sensiblement selon des axes verticaux et des premiers moyens de levage adaptés pour déplacer ledit support le long desdits premiers éléments de guidage, ledit premier dispositif ascenseur étant monté sur un second dispositif ascenseur qui comprend des second éléments de guidage fixes s'étendant sensiblement verticalement sans traverser ladite ouverture du plancher, ledit second dispositif ascenseur comprenant en outre un support intermédiaire sur lequel sont montés lesdits premiers éléments de guidage et des second moyens de levage adaptés pour déplacer ledit support intermédiaire le long desdits seconds éléments de guidage ; dans un ensemble comprenant une station d'échange de batterie et une batterie, la station d'échange de batterie comprend au moins une paire d'organes d'actionnement montés sur ledit support et au moins une paire correspondante de mécanismes de verrouillage solidaires de la batterie, un mécanisme d'écartement pour déplacer les deux organes d'actionnement et au moins une paire correspondante de mécanismes de verrouillage, lesdits organes d'actionnement étant adaptées pour coopérer avec lesdits mécanismes de verrouillage, chacun desdits mécanismes de verrouillage comprenant une tirette d'actionnement de verrouillage déplaçable en translation par rapport à la batterie, adaptée pour s'accoupler avec un desdits organes d'actionnement de façon à ce qu'un déplacement dudit organe d'actionnement entraîne un déplacement de ladite tirette, un doigt de serrage monté mobile en rotation et en translation par rapport à la batterie selon un axe d'entraînement, et un système d'entraînement adapté pour entraîner ledit doigt de serrage uniquement en rotation autour dudit axe d'entraînement au cours du déplacement de ladite tirette selon une première course de translation et uniquement en translation selon ledit axe d'entraînement entre une position axiale avancée et une position axiale reculée du doigt au cours du déplacement de ladite tirette selon une deuxième course de translation. L'invention a aussi pour objet un procédé d'échange 30 d'une batterie d'un véhicule à propulsion électrique, dans lequel on réalise les étapes suivantes : a) on positionne le véhicule sur une station d'échange comprenant une plate-forme qui comporte un plancher dans lequel est formée une ouverture ; b) on lève un organe de protection déplaçable depuis une position escamotée sous ledit plancher jusqu'à une position relevée dans laquelle ledit organe de protection fait saillie sur ledit plancher et forme au moins une paroi empêchant un accès à un espace entre ladite ouverture et ledit véhicule ; c) on enlève une batterie usagée par le dessous du véhicule et on la remplace par une nouvelle batterie, en faisant passer lesdites batteries à travers ladite ouverture. Dans un autre mode de réalisation du procédé d'échange d'une batterie selon l'invention, on a recours aux dispositions suivantes . avant l'étape a), on ferme l'ouverture du 15 plancher avec une trappe ; - entre les étapes b) et c), on abaisse ladite trappe sous ledit plancher grâce à des moyens de levage ; - puis, on déplace ladite trappe à l'écart de ladite ouverture ; 20 - et on réutilise lesdits moyens de levage pour positionner un soubassement du véhicule selon une hauteur prédéterminée par rapport audit plancher. D'autres caractéristiques et avantages ressortent de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs 25 de modes de réalisation, en référence aux figures dans lesquelles : - les figures 1 à 6 représentent schématiquement une vue en perspective un mode de réalisation d'une station d'échange de batterie selon l'invention, à 6 étapes 30 successives de changement de batterie d'un scooter à propulsion électrique ; - les figures 7 et 8 représentent schématiquement deux vues en perspective du dispositif transporteur de batterie et du dispositif de levage de trappe de la station d'échange de batterie des figures 1 à 6 ; - La figure 9 représente schématiquement une vue en perspective de la plaque support de batterie du dispositif 5 transporteur de batterie des figures 7 et 8 ; - la figure 10 représente schématiquement en perspective un mécanisme de verrouillage monté sur la batterie du scooter électrique de la figure 1 ; - les figures 11 à 13 sont des vues partielles en 10 perspective du mécanisme de verrouillage de batterie de la figure 10 ; - la figure 14 représente schématiquement en perspective de dessous le scooter électrique de la figure 1 ; 15 ù la figure 15 représente schématiquement en perspective la plate-forme nue de la station d'échange de batterie des figures 1 à 6. La station d'échange de batterie selon le mode de réalisation représenté sur la FIG.1 comprend une plate- 20 forme 1, représentée par ailleurs sur la FIG.15, adaptée pour positionner un véhicule électrique sur un plancher surélevé 10 de la plate-forme et permettre un échange de la batterie par-dessous le véhicule grâce à une ouverture 2 du plancher 10. Le véhicule électrique est typiquement un 25 scooter 100 à deux ou trois roues mais la plate-forme peut aussi convenir pour un véhicule étroit à quatre roues. Des rambardes de sécurité sont montées sur la plate-forme pour empêcher un scooter de basculer si le conducteur en perd le contrôle, ou encore pour empêcher un conducteur de quitter 30 son véhicule. Le scooter 100, représenté sur la FIG.14 vu de dessous sans la batterie, comprend un châssis dans lequel est formé un logement ouvert vers le bas pour accueillir la batterie visible sur la FIG.6. Ce logement a une section sensiblement en T correspondant à la section de la batterie. Le châssis comprend un soubassement 101 à fond sensiblement plat, et la batterie présente aussi un fond plat et est montée dans le châssis de telle façon que les deux fonds plats susmentionnés soient sensiblement au même niveau. Une trappe amovible 4 ferme l'ouverture 2 du plancher 10 dans une position d'obturation. La trappe 4 est escamotable pour dégager l'ouverture 2 afin de permettre le passage des batteries. Les moyens d'escamotage de la trappe sont détaillés plus loin à partir de la FIG.2. Le remplacement de la batterie usagée du véhicule est effectué par un dispositif transporteur de batterie 7 adapté pour amener un support de batterie 71 (Cf. FIG.4) contre le dessous de la batterie, déverrouiller la batterie par rapport au véhicule pour la faire reposer sur ledit support, descendre le support sous le plancher pour déposer la batterie sur un dispositif navette, et déplacer le dispositif navette pour emmener la batterie usagée jusqu'à un emplacement d'échange où une nouvelle batterie est mise en place sur le dispositif navette en remplacement de la batterie usagée. La plate-forme 1 comprend une partie basse 11 disposée sous le plancher 10 et sur laquelle sont prévus des moyens de guidage tels que des rails pour guider le déplacement du dispositif navette susmentionné. Dans la position d'obturation de la trappe 4 représentée sur la FIG.1, la trappe est supportée par un dispositif de levage qui comprend des tiges de vérins 51 à 54 (Cf. FIG.4) s'étendant selon des axes sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires audit plancher en étant chacune déplaçable en translation selon son axe. Chacune desdites tiges de vérins peut traverser l'espace intérieur d'une jupe 3 déplaçable verticalement, lesdites tiges étant ici masquées par la jupe 3. La jupe 3 est déplaçable entre une position escamotée sous le plancher telle que représentée sur la FIG.1 et au moins une position relevée dans laquelle la jupe constitue un organe de protection en faisant saillie sur le plancher comme représenté sur les FIGS.2-6, pour empêcher un accès à un espace entre l'ouverture 2 et le véhicule. Elle comprend quatre parois continues sensiblement rectangulaires formant un cadre fermé qui définit un volume intérieur sensiblement parallélépipédique rectangle. D'autres réalisations de jupes sont néanmoins envisageables, par exemple une jupe à deux ou trois parois dont deux parois latérales de protection. Afin de permettre le déplacement de la jupe 3 alors que la trappe 4 est sans sa position d'obturation, un interstice pouvant être traversé par la jupe est ménagé entre un pourtour 41 de la trappe 4 et un bord 21 de l'ouverture 2, le bord 21 étant visible sur la FIG.15. Dans la position d'obturation de la trappe 4, et quand la jupe 3 se trouve dans sa position escamotée, ledit interstice est occupé par un bord d'extrémité supérieure de la jupe 3. De cette façon, ledit interstice sert de fente de guidage pour la jupe lors du déplacement vertical de celle-ci. Ce déplacement est actionné par au moins un système élévateur, par exemple par deux systèmes élévateurs 33 constitués chacun par un système de chaîne déroulable à empilement de maillons qui a l'avantage d'un faible encombrement pour une relativement grande amplitude d'élévation. Pour venir se positionner sur le plancher surélevé 10 de la plate-forme 1, le véhicule doit emprunter une rampe d'accès 12 au sommet de laquelle est prévue une première butée rétractable 45 pour le calage de l'arrière du véhicule, cette butée 45 étant rétractée jusqu'à ce que le véhicule soit en place sur la plate-forme. La plate- forme comprend une rampe de sortie 13 au sommet de laquelle est prévue une deuxième butée rétractable 46 pour le calage de l'avant du véhicule, cette butée 46 étant sortie quand le véhicule vient se placer sur la plate-forme et prévue pour se rétracter afin de libérer l'accès à la rampe de sortie 13 quand le véhicule repart. Chacune desdites première et deuxième butées rétractables peut en outre être prévue déplaçable selon la direction longitudinale du plancher 10, permettant que la batterie montée sur le véhicule occupe longitudinalement une position de référence prédéterminée par rapport au plancher 10, afin que la station puisse s'adapter à différentes longueurs de véhicules. Comme représenté sur la FIG.1 et la FIG.15, il est prévu un relief longitudinal de guidage de roues sensiblement au milieu de la largeur du plancher 10, afin de guider les deux roues du scooter 100. Ce relief longitudinal comprend deux portions extrêmes 15, 16 alignées ménagées sur le plancher 10. Une portion intermédiaire 43 dudit relief longitudinal est ménagée sur la trappe 4 et relie lesdites portions extrêmes en étant disposée dans l'alignement de celles-ci. Les moyens de guidage de roues prévus sur le plancher peuvent comprendre plus d'un dit relief longitudinal. On pourra en particulier prévoir trois reliefs longitudinaux parallèles entre eux pour un véhicule à trois roues.

Afin de s'adapter à différentes largeurs de roues de véhicules et permettre un positionnement précis de chaque roue selon la direction transversale par rapport au plancher 10, chaque relief longitudinal peut avantageusement consister en une gorge de section transversale en V formée par deux parois inclinées, chaque paroi comportant des rouleaux dont les axes de rotation s'étendent longitudinalement. Les rouleaux sont disposés au moins sur des portions longitudinales de parois de façon à ce qu'un véhicule positionné sur la plate-forme ait ses pneus qui viennent en contact avec les rouleaux. Ainsi, un pneu ne peut pas rester en contact avec une seule des deux parois inclinées d'une gorge de guidage, puisque grâce aux rouleaux le pneu descend le plus bas possible dans la gorge et se centre selon la direction transversale.

Grâce aux première et seconde butées et aux reliefs longitudinaux de guidage des roulements, un véhicule peut être positionné sur la plate-forme de façon à ce que sa batterie occupe une position de référence prédéterminée par rapport au plancher, comme représenté sur la FIG.2. Cette position de référence est prévue pour que la batterie soit positionnée précisément par rapport au support du dispositif transporteur de batterie avant de procéder au déverrouillage de la batterie. Un positionnement précis de la batterie est en effet particulièrement souhaitable si les moyens d'actionnement d'un mécanisme de verrouillage de la batterie sont montés sur ledit support de batterie, ce qui est le cas dans le mode de réalisation représenté. Comme représenté sur la FIG.2, une fois le scooter positionné sur la plate-forme selon les directions longitudinale et transversale, l'organe de protection constitué par la jupe est amené dans une position relevée dans laquelle il fait saillie sur le plancher. En particulier, les parois latérales 31 de la jupe 3 empêchent un accès à l'espace entre l'ouverture du plancher et le soubassement du scooter. On notera qu'à ce stade le scooter n'est pas encore positionné précisément selon la direction perpendiculaire au plancher, puisque le châssis du véhicule repose uniquement sur les suspensions. La hauteur du soubassement par rapport au plancher peut donc varier si le véhicule bouge. Dans le cas où la jupe est amenée au contact du soubassement, on pourra autoriser la jupe à redescendre sous le poids du véhicule afin d'éviter qu'un mouvement du châssis vers le bas n'entraîne une rupture de la jupe. On pourra en alternative prévoir qu'à ce stade de positionnement du scooter, un certain espace soit ménagé entre le bord supérieur de la jupe et le soubassement de façon à empêcher une mise en contact même en cas de petits mouvements du châssis selon la direction verticale. Le bord inférieur de la jupe peut par conséquent rester en dessous d'une surface inférieure du plancher, de façon à permettre une élévation ultérieure de la jupe pour arriver au positionnement final expliqué dans ce qui suit en référence à la FIG.4.

Au stade de positionnement représenté sur la FIG.2, la jupe 3 se trouve dans une position plus ou moins intermédiaire qui permet de dégager sous le plancher un espace pour le déplacement en translation de deux barres de portage 61 et 62 d'un dispositif d'escamotage 6 adapté pour déplacer la trappe 4 à l'écart de l'ouverture du plancher. Les deux barres de portage 61 et 62 sont parallèles dans un plan sensiblement horizontal, et chacune d'entre elles est montée sur un guide support fixe par exemple fixé au plancher. Des moyens de déplacement desdites barres, non représentés, sont prévus pour déplacer les barres entre la position représentée sur la FIG.2 et une position de réception de la trappe, non représentée. Dans ladite position de réception de la trappe, les barres de portage 61 et 62 sont disposées au regard de l'ouverture du plancher, et le dispositif de levage 5 peut être actionné en déplaçant en translation les tiges de vérins 51 à 54 pour descendre la trappe 4 afin de la déposer sur lesdites barres. Les extrémités supérieures des tiges de vérins du dispositif de levage 5, qui sont en contact avec la trappe, sont prévues désengageables pour la dépose de la trappe. Une fois la trappe 4 déposée sur les deux barres de portage 61 et 62, ces dernières sont déplacées jusqu'à une position d'escamotage de la trappe à l'écart de l'ouverture 2 du plancher. Dans la position d'escamotage de la trappe comme représenté sur la FIG.3, l'ouverture 2 est dégagée, ce qui permet de remonter les tiges de vérins 51 à 54 du dispositif de levage 5 au dessus du plancher 10 pour les faire venir en prise avec des réceptacles de positionnement 110 prévus dans le soubassement 101 du scooter 100 (Cf. FIG.14). Le dispositif de levage 5 présente ainsi l'avantage de pouvoir être utilisé aussi bien pour transporter la trappe que pour positionner le véhicule. Selon un mode de réalisation avantageux, au moins une des tiges 51 à 54 est déplaçable en rotation autour de son axe et présente une extrémité supérieure munie de moyens de verrouillage, lesdits moyens de verrouillage étant actionnés par une rotation de la tige et adaptés pour coopérer avec des moyens de verrouillage complémentaires de la trappe 4 de façon à fixer la trappe dans la position d'obturation et à libérer la trappe avant que celle-ci atteigne la position de dépose. Cette disposition permet notamment d'éviter que la trappe puisse volée en étant retirée par le dessus.

Le châssis du scooter peut alors être rehaussé comme représenté sur la FIG.4, de façon à ajuster la hauteur de la batterie par rapport au plancher et à obtenir que la batterie soit positionnée sensiblement à l'horizontal. La jupe 3 peut aussi être relevée depuis sa position intermédiaire pour suivre le rehaussement du châssis et éviter un espacement trop sensible entre le bord supérieur de la jupe et le soubassement 101. Mais il n'est pas indispensable que la jupe vienne au contact du soubassement, un petit espacement étant acceptable dans la mesure où une personne ne risque pas d'y glisser un pied. Pour le pas alourdir la FIG.4 où le plancher est représenté en arraché et les tiges de vérins 51 à 54 sont visibles en transparence à travers la jupe 3 et le châssis du scooter, le dispositif d'escamotage 6 et la trappe 4 ne sont pas représentés mais sont toujours dans la position d'escamotage de la trappe. Le dispositif transporteur de batterie 7 est prêt pour relever le support de batterie 71 jusqu'à l'amener au contact de la batterie usagée du scooter.

Comme représenté sur la FIG.5, la batterie usagée 9 est descendue sous l'ouverture du plancher pour être désengagée du support 71 afin de reposer sur un plateau récepteur 81 dans une position de dépose. Ledit plateau récepteur 81 présente des surfaces de portage 81S (Cf.

FIG.7) qui s'étendent sensiblement dans un plan horizontal, une ouverture ou une cavité étant ménagée dans le plateau 81 et adaptée pour être traversée par le support 71, le support 71 étant logé sous le niveau desdites surfaces de portage. Le plateau récepteur 81 fait partie d'un dispositif navette 80 (Cf. FIG.6) adapté pour déplacer la batterie usagée 9 entre ladite position de dépose et un emplacement d'échange de batterie. Comme représenté sur la FIG.6, des moyens de guidage comprenant des rails 121 et 122 sont prévus sur la partie basse 11 de la plate-forme pour guider le déplacement du dispositif navette 80 jusqu'à l'emplacement d'échange de batterie où un système de magasin robotisé non représenté procède à l'enlèvement de la batterie usagée 9 pour remettre une nouvelle batterie sur le plateau récepteur 81. L'installation de la nouvelle batterie par le dispositif transporteur 7 s'effectue selon le trajet et les étapes inverses. Sur les FIGS.7-8, le dispositif transporteur de batterie 7 et le dispositif de levage 5 de la trappe sont représentés schématiquement vus en perspective. Le dispositif de levage 5 comprend deux blocs logeant les vérins qui actionnent les tiges 51 à 54. Ces blocs servent de moyens de guidage de la jupe 3 en étant en contact glissant avec des surfaces intérieures 31I des parois de la jupe 3. Des surfaces extérieures 31E des parois de la jupe 3 peuvent quant à elles être en contact glissant avec le bord 21 de l'ouverture 2 du plancher. Le mécanisme à deux systèmes élévateurs 33 prévu pour déplacer la jupe 3 est en outre prévu pour arrêter le mouvement de la jupe si la force à fournir par le mécanisme pour un déplacement vers la position relevée de la jupe dépasse une valeur de force prédéterminée. Avantageusement, une information est transmise au conducteur du véhicule en cas de dépassement de ladite valeur de force pour l'avertir qu'un obstacle gêne le déplacement de la jupe. Cette information est utile en particulier dans le cas où le conducteur aurait placé un pied sur l'interstice entre l'ouverture du plancher et la trappe. Le support 71 est monté sur un premier dispositif ascenseur qui comprend des premiers éléments de guidage comprenant des premières tiges 73 et 74 s'étendant sensiblement selon des axes verticaux. Le premier dispositif ascenseur comprend en outre des premiers moyens de levage non représentés, adaptés pour déplacer le support 71 le long des premières tiges de guidage 73 et 74, et est monté sur un second dispositif ascenseur 70 qui comprend des second éléments de guidage comprenant des secondes tiges de guidage 75 et 76 fixes par rapport à la plate-forme. Les secondes tiges 75 et 76 s'étendent sensiblement verticalement sans traverser l'ouverture 2 du plancher. Le second dispositif ascenseur 70 comprend en outre un support intermédiaire 72 sur lequel sont montées les premières tiges de guidage 73 et 74, et des second moyens de levage non représentés adaptés pour déplacer le support intermédiaire 72 le long des secondes tiges de guidage 75 et 76. En considérant l'ensemble comprenant la station d'échange de batterie et la batterie, la station d'échange de batterie comprend au moins une paire d'organes d'actionnement tels que des ergots d'actionnement 25 et 26 montés sur le support 71, comme représenté sur la FIG.9, et au moins une paire correspondante de mécanismes de verrouillage 91 solidaires de la batterie, comme représenté sur la FIG.10. Un mécanisme d'écartement non représenté, monté par exemple dans le support 71, est prévu pour déplacer la paire d'ergots d'actionnement 25 et 26 et la paire correspondante de mécanismes de verrouillage 91. Le mécanisme d'écartement peut par exemple comprendre une vis actionnée en rotation par un moteur électrique et ayant des filetages à pas inversés. En fonction de la rotation de la vis, des coulisseaux supportant les tiges, taraudés l'un avec un pas à droite et l'autre avec un pas à gauche, peuvent s'écarter ou se rapprocher. On peut en alternative prévoir un disque actionné en rotation par un moteur, par exemple grâce à des cannelures sur une portion de circonférence du disque qu'un pignon du moteur engrène. Sur deux points situés sur la circonférence du disque à 180° l'un de l'autre sont fixés des axes sur lesquels sont articulées des tringles reliées aux ergots d'actionnement.

Lorsque le disque est entraîné en rotation par le moteur, une tringle est tirée et l'autre est poussée, permettant ainsi d'écarter ou de rapprocher les ergots d'actionnement 25 et 26 l'un par rapport à l'autre. Les ergots d'actionnement sont adaptés pour coopérer avec des tirettes 92 d'actionnement de verrouillage prévues sur les mécanismes de verrouillage 91. Chaque tirette 92 est déplaçable en translation par rapport à la batterie, et est adaptée pour s'accoupler avec un des ergots d'actionnement 25 et 26 de façon à ce qu'un déplacement de l'ergot entraîne un déplacement de la tirette. Chaque mécanisme de verrouillage 91 comprend un doigt de serrage 93 monté mobile en rotation et en translation par rapport à la batterie selon un axe d'entraînement. Le mécanisme de verrouillage 91 comprend en outre un système d'entraînement 95 adapté pour entraîner le doigt de serrage 93 uniquement en rotation autour dudit axe d'entraînement au cours du déplacement de la tirette 92 selon une première course de translation et uniquement en translation selon ledit axe d'entraînement entre une position axiale avancée et une position axiale reculée du doigt 93 au cours du déplacement de la tirette 92 selon une deuxième course de translation. Comme représenté sur les FIGS.11-13, un mécanisme de verrouillage de batterie 91 utilise un levier 910 monté pivotant autour d'un axe pivot A2 en ayant une extrémité en appui contre un barreau fixe 911. Une surface supérieure du levier 910 est adaptée pour rouler en appui contre un ensemble 912 de galets roulants solidaires en déplacement de la tirette 92, et est infléchie de façon à ce qu'un déplacement de la tirette 92 sur une course prédéterminée entraîne un pivotement du levier 910. Le levier 910 présente une ouverture traversée par le doigt de serrage 93, des épaulements étant prévus sur les parois de cette ouverture afin qu'un fourreau 913 de guidage du doigt 93 prenne appui contre le levier, un pivotement du levier 910 entraînant alors le déplacement en translation du doigt 93 selon l'axe d'entraînement Z entre la position axiale avancée et la position axiale reculée. Sur les FIGS.11-13, le doigt 93 est dans la position axiale reculée, et est pivoté de façon à ce qu'un crochet 930 du doigt prenne appui contre les bords d'un trou de gâche 111 prévu sur le scooter (Cf. FIG.14). Le doigt 93 est donc dans une position de rapprochement maximum par rapport au mécanisme de verrouillage, de façon à serrer la batterie contre le véhicule dans la direction de l'axe d'entraînement Z. Un dispositif d'entraînement en rotation du doigt est formé par les bords d'une ouverture latérale 921 dans un parmi deux flancs latéraux de la tirette 92, et est apte à venir en prise avec une partie d'engagement 931 du doigt 93 formée par une aiguille solidaire du doigt qui s'étend radialement par rapport à l'axe d'entraînement Z. Lorsqu'un des ergots d'actionnement 25 et 26 est engagé dans un trou 920 de la tirette 92 et déplace la tirette, l'aiguille 931 vient s'engager dans l'ouverture latérale 921 après un déplacement de la tirette sur une course prédéterminée, déplacement qui entraîne le doigt de serrage 93 uniquement en translation selon ledit axe d'entraînement. Un déplacement de la tirette sur une course consécutive prédéterminée entraîne la rotation du doigt 93 grâce au déplacement de l'aiguille 931 causé par le déplacement de l'ouverture latérale 921 de la tirette. On peut prévoir au moins un ressort de précontrainte entre la batterie et le véhicule de façon à éviter que la batterie vibre dans son logement. On peut en outre prévoir des moyens tels qu'un capteur de pression de contact pour détecter qu'un doigt de serrage 93 est correctement tourné dans la position où le doigt maintient la batterie en place et aussi détecter une éventuelle casse du doigt par exemple au niveau du crochet d'appui, et pour empêcher le véhicule de repartir si quelque chose d'anormal est détecté. La station d'échange de batterie peut avantageusement utiliser à demeure des batteries hors d'usage pour un véhicule, c'est-à-dire ne pouvant plus être rechargées suffisamment, par exemple dont la capacité de charge est de l'ordre de 20% à 4o% de la capacité d'une batterie neuve. Les batteries hors d'usage peuvent être installées dans le fond de la station et être mises en charge la nuit, quand l'électricité est largement disponible sur le réseau et aussi moins chère. Ces batteries une fois rechargées peuvent être utilisées le jour pour recharger des batteries encore aptes à être utilisées sur un véhicule, soulageant ainsi le réseau et permettant de diminuer les coûts d'approvisionnement en électricité.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Station d'échange de batterie pour véhicules à 5 propulsion électrique, comprenant : au moins une plate-forme (1) adaptée pour positionner un véhicule (100) ; - une ouverture (2) formée dans un plancher (10) de ladite plate-forme ; 10 un dispositif transporteur de batterie (7), adapté pour enlever une batterie usagée (9) par le dessous du véhicule et la remplacer par une nouvelle batterie en faisant passer lesdites batteries à travers ladite ouverture (2) ; 15 caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un organe de protection (3) déplaçable entre une position escamotée sous ledit plancher (10) et au moins une position relevée dans laquelle ledit organe de protection (3) fait saillie sur ledit plancher, ledit organe de protection (3) 20 formant dans ladite position relevée au moins une paroi (31) empêchant un accès à un espace entre ladite ouverture (2) et ledit véhicule (100).
2. 2. Station d'échange de batterie selon la revendication 1, comprenant en outre une trappe amovible 25 (4) fermant ladite ouverture (2) dans une position d'obturation, un interstice apte à être traversé par ledit organe de protection (3) étant ménagé entre un pourtour (41) de ladite trappe (4) et un bord (21) de ladite ouverture (2). 30
3. 3. Station d'échange de batterie selon la revendication 2, dans laquelle ledit interstice est occupé par un bord d'extrémité supérieure (32) de ladite au moins une paroi (31) lorsque ladite trappe (4) est en positiond'obturation et que l'organe de protection (3) est en position escamotée.
4. 4. Station d'échange de batterie selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle ladite trappe amovible (4) est supportée par un dispositif de levage (5) comprenant des organes de levage (51, 52, 53, 54) venant au contact de la trappe (4) et adaptés pour déplacer la trappe entre ladite position d'obturation et une position de dépose sous ledit plancher (10) où la trappe vient reposer sur un dispositif d'escamotage (6) adapté pour déplacer la trappe à l'écart de ladite ouverture, lesdits organes de levage (51, 52, 53, 54) étant séparés de la trappe (4) dans ladite position de dépose.
5. 5. Station d'échange de batterie selon la revendication 4, dans laquelle lesdits organes de levage (51, 52, 53, 54) sont déplaçables au dessus dudit plancher (10) pour venir en prise avec des réceptacles de positionnement (110) prévus sur un soubassement (101) du véhicule (100).
6. 6. Station d'échange de batterie selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle lesdits organes de levage comprennent des tiges (51, 52, 53, 54) s'étendant selon des axes respectifs sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires audit plancher (10) en étant chacune déplaçable en translation selon son axe, au moins une desdites tiges (51, 52, 53, 54) étant déplaçable en rotation autour de son axe et présentant une extrémité supérieure munie de moyens de verrouillage, lesdits moyens de verrouillage étant actionnés par une rotation de la tige et adaptés pour coopérer avec des moyens de verrouillage complémentaires de ladite trappe (4) de façon à fixer la trappe dans ladite position d'obturation et à libérer la trappe avant que celle-ci atteigne ladite position de dépose.
7. 7. Station d'échange de batterie selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle ledit dispositif d'escamotage (6) comprend deux barres de portage (61, 62) parallèles entre elles formant un plan sensiblement parallèle audit plancher (10) sous ce dernier, lesdites barres de portage (61, 62) étant déplaçables en translation entre ladite position de dépose de la trappe (4) dans laquelle lesdites barres sont disposées au regard de ladite ouverture et une position d'escamotage de la trappe à l'écart de ladite ouverture (2).
8. 8. Station d'échange de batterie selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans laquelle des moyens de guidage de roues comprennent au moins un relief longitudinal de guidage adapté pour guider au moins une roue (102, 103) d'un véhicule, ledit relief longitudinal de guidage comportant deux portions extrêmes (15, 16) alignées ménagées sur ledit plancher (10) et une portion intermédiaire (43) ménagée sur ladite trappe (4) reliant lesdites portions extrêmes (15, 16) et disposée dans l'alignement de celles-ci, lorsque la trappe (4) est en position d'obturation.
9. 9. Station d'échange de batterie selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un mécanisme (33) pour déplacer ledit organe de protection (3), ledit mécanisme (33) étant en outre prévu pour arrêter le mouvement dudit organe de protection si la force à fournir par ledit mécanisme pour un déplacement vers ladite position relevée dépasse une valeur de force prédéterminée, et dans laquelle une information est transmise au conducteur du véhicule en cas de dépassement de ladite valeur de force pour l'avertir qu'un obstacle gêne le déplacement dudit organe de protection.
10. 10. Station d'échange de batterie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle 35 ledit dispositif transporteur de batterie (7) comprend unsupport (71) apte à supporter la batterie usagée (9) et à passer à travers ladite ouverture (2) du plancher (10), ledit support (71) pouvant être déplacé sensiblement verticalement afin de déplacer la batterie usagée (9) entre une position de fixation au véhicule (100) et une position de dépose sous ladite ouverture (2), la batterie usagée (9) étant désengagée dudit support (71) pour reposer sur un plateau récepteur (81) dans ladite position de dépose, ledit plateau récepteur (81) faisant partie d'un dispositif navette (80) adapté pour déplacer la batterie usagée (9) entre ladite position de dépose et un emplacement d'échange de batterie.
11. 11. Station d'échange de batterie selon la revendication 10, dans laquelle ledit plateau récepteur (81) présente des surfaces de portage (81S) qui s'étendent sensiblement dans un plan horizontal, une ouverture ou une cavité étant ménagée dans ledit plateau récepteur (81) et adaptée pour être traversée par ledit support (71), et ledit support (71) étant logé sous le niveau desdites surfaces de portage (81S) dans ladite position de dépose de la batterie usagée (9).
12. 12. Station d'échange de batterie selon la revendication 10 ou 11, dans laquelle ledit support (71) est monté sur un premier dispositif ascenseur qui comprend des premiers éléments de guidage (73, 74) s'étendant sensiblement selon des axes verticaux et des premiers moyens de levage adaptés pour déplacer ledit support (71) le long desdits premiers éléments de guidage (73, 74), ledit premier dispositif ascenseur étant monté sur un second dispositif ascenseur (70) qui comprend des second éléments de guidage (75, 76) fixes s'étendant sensiblement verticalement sans traverser ladite ouverture (2) du plancher, ledit second dispositif ascenseur (70) comprenant en outre un support intermédiaire (72) sur lequel sont montés lesdits premiers éléments de guidage(73, 74) et des second moyens de levage adaptés pour déplacer ledit support intermédiaire (72) le long desdits seconds éléments de guidage (75, 76).
13. 13. Ensemble comprenant une station d'échange de batterie selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 et une batterie, dans lequel la station d'échange de batterie comprend en outre au moins une paire d'organes d'actionnement (25, 26) montés sur ledit support (71) et au moins une paire correspondante de mécanismes de verrouillage (91) solidaires de la batterie (9), un mécanisme d'écartement pour déplacer les deux organes d'actionnement (25, 26) et au moins une paire correspondante de mécanismes de verrouillage (91), lesdits organes d'actionnement (25, 26) étant adaptées pour coopérer avec lesdits mécanismes de verrouillage, chacun desdits mécanismes de verrouillage comprenant : - une déplaçable en adaptée pour d'actionnement dudit organe ladite tirette tirette (92) d'actionnement de verrouillage translation par rapport à la batterie (9), s'accoupler avec un desdits organes (25, 26) de façon à ce qu'un déplacement d'actionnement entraîne un déplacement de un doigt de serrage (93) monté mobile rotation et en translation par rapport à la batterie 25 selon un axe d'entraînement (Z) un système d'entraînement (95) adapté pour entraîner ledit doigt de serrage (93) uniquement en rotation autour dudit axe d'entraînement (Z) au cours du déplacement de ladite tirette (92) selon une première 30 course de translation et uniquement en translation selon ledit axe d'entraînement entre une position axiale avancée en (9) et une position axiale déplacement de ladite course de translation. reculée du doigt (93) au cours du tirette (92) selon une deuxième
14. 14. Procédé d'échange de batterie d'un véhicule à propulsion électrique, dans lequel on réalise les étapes suivantes . a) on positionne le véhicule (100) sur une station d'échange comprenant une plate-forme (1) qui comporte un plancher (10) dans lequel est formée une ouverture (2) ; b) on lève un organe de protection (3) déplaçable depuis une position escamotée sous ledit plancher (10) jusqu'à une position relevée dans laquelle ledit organe de protection (3) fait saillie sur ledit plancher (10) et forme au moins une paroi (31) empêchant un accès à un espace entre ladite ouverture (2) et ledit véhicule (100) ; c) on enlève une batterie usagée (9) par le dessous du véhicule et on la remplace par une nouvelle batterie, en faisant passer lesdites batteries à travers ladite ouverture (2).
15. 15. Procédé d'échange de batterie selon la revendication 14, dans lequel : - avant l'étape a), on ferme l'ouverture (2) du 20 plancher avec une trappe (4) ; - entre les étapes b) et c), on abaisse ladite trappe (4) sous ledit plancher (10) grâce à des moyens de levage (5) ; - puis, on déplace ladite trappe (4) à l'écart de 25 ladite ouverture (2) ; - et on réutilise lesdits moyens de levage (5) pour positionner un soubassement (101) du véhicule (100) selon une hauteur prédéterminée par rapport audit plancher (10).