FR3026355A1 - Procede et systeme d'assistance au positionnement d'un vehicule electrique par rapport a une station de recharge, station de recharge et vehicule electrique mettant en œuvre ce procede - Google Patents

Procede et systeme d'assistance au positionnement d'un vehicule electrique par rapport a une station de recharge, station de recharge et vehicule electrique mettant en œuvre ce procede Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'assistance au positionnement d'un véhicule électrique (V), pourvu de moyens de stockage d'énergie, par rapport à une station de recharge (S), ce véhicule électrique (V) et cette station de recharge (S) étant agencés pour réaliser entre eux un couplage électromécanique temporaire permettant un transfert d'énergie électrique depuis la station de recharge (S) vers les moyens de stockage. Ce procédé comprend, au niveau de la station de recharge (S), une phase de détection d'un positionnement du véhicule électrique (V) approprié pour un couplage temporaire, et au niveau du véhicule (V), une phase d'émission d'une commande de charge à destination de la station (S), le traitement de la commande de charge par la station (S) étant conditionné à la détection de positionnement et commandant une réalisation d'un couplage temporaire puis un transfert d'énergie.

Description

« Procédé et système d'assistance au positionnement d'un véhicule électrique par rapport à une station de recharge, station de recharge et véhicule électrique mettant en oeuvre ce procédé » Domaine technique La présente invention concerne un procédé et système d'assistance au positionnement d'un véhicule électrique par rapport à une station de recharge. Elle vise également une station de recharge et un véhicule électrique mettant en oeuvre ce procédé. Les véhicules électriques concernés peuvent être du type guidé ou non, tel qu'un tramway ou un bus, ou encore des systèmes de mobilité individuelle à usage personnel ou partagé.
Etat de la technique antérieure Les véhicules électriques nécessitent un stockage embarqué d'énergie électrique pour l'alimentation de leur chaine de traction électrique. Le rechargement des systèmes de stockage d'énergie embarqués impliquent que ces systèmes reçoivent de l'énergie électrique à partir d'une station de recharge. Parmi les techniques de transfert d'énergie actuellement disponibles, on connait celles mettant en oeuvre des systèmes de couplage électromécanique. Le document EP 1 938 438 divulgue le principe d'un bras agencé sur le toit d'un bus/tram et destiné à venir se connecter dans une prise équipant la station pour effectuer une charge. On connait également par le document EP 2 393 165 un système de connectique de recharge mettant en oeuvre différents tubes concentriques qui se dégagent en entrant dans le cône de réception pour ne laisser sortir que la prise en fond de cône de réception uniquement.
Tous ces dispositifs de couplage électromécanique et de connectique impliquent un contrôle de positionnement du véhicule à recharger par rapport à la station de recharge. On connait déjà plusieurs solutions mécaniques visant à optimiser le positionnement d'un véhicule par rapport à - 2 - une station. On peut citer notamment les documents US 8 324 858, US 2013/0197803 et US 2014/0084859. Mais les solutions techniques proposées et divulguées dans ces documents sont complexes à mettre en oeuvre et coûteuses. Elles impliquent en particulier des investissements importants car elles nécessitent des modifications d'infrastructures existantes. Exposé de l'invention Le but de la présente invention est de remédier aux difficultés rencontrées actuellement en proposant un procédé d'assistance au positionnement d'un véhicule électrique pourvu de moyens de stockage d'énergie par rapport à une station de recharge, le véhicule électrique et la station de recharge étant agencés pour réaliser entre eux un couplage électromécanique temporaire permettant un transfert d'énergie électrique depuis la station de recharge vers les moyens de stockage. Suivant l'invention, ce procédé comprend, au niveau de la station de recharge, une phase de détection d'un positionnement du véhicule électrique approprié pour un couplage temporaire, et au niveau du véhicule, une phase d'émission d'une commande de charge à destination de la station, le traitement de la commande de charge par la station étant conditionné à la détection de positionnement et commandant une réalisation d'un couplage temporaire puis un transfert d'énergie. Plus particulièrement, il est proposé un procédé d'assistance selon l'invention dans lequel, la station de recharge comprenant un dispositif de fourniture d'énergie électrique doté de premiers moyens de couplage électromécanique et de moyens pour actionner les premiers moyens de couplage, et le véhicule électrique comprenant un dispositif de réception d'énergie électrique doté de seconds moyens de couplage électromécanique, les premiers et seconds moyens sont agencés pour pouvoir être couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis la station de recharge vers le véhicule électrique. Suivant l'invention, cette forme particulière du procédé comprend, depuis la station de recharge, une détection du calage dudit véhicule électrique sensiblement sur une position spatiale prédéterminée par rapport à la station de recharge, la détection autorisant une réception d'un signal de -3 - commande de charge émis depuis le véhicule électrique, le signal de commande de charge ainsi reçu étant ensuite traité de façon à générer une commande de connexion appliquée auxdits moyens d'actionnement. La station de recharge est agencée pour permettre : (i) un calage dudit véhicule électrique sensiblement sur une position spatiale prédéterminée par rapport à la station de recharge, (ii) une commande, dite de connexion, des moyens actionneurs de sorte que les premiers moyens de couplage entrent en connexion électromécanique avec les seconds moyens de couplage, (iii) une commande, dite de déconnexion, des moyens actionneurs de sorte que les premiers moyens de couplage se déconnectent des seconds moyens de couplage. Ainsi, avec la présente invention, on dispose d'un système robuste, fiable, peu coûteux et facile à installer sur une infrastructure existante. Le procédé selon l'invention peut en outre avantageusement comprendre une détection de fin de charge du véhicule électrique, la détection autorisant une réception d'un signal de commande de roulage, le signal de commande de roulage ainsi reçu étant ensuite traité de façon à générer la commande de déconnexion. Dans une version avantageuse de l'invention, le procédé peut en outre 20 comprendre une détection de fin de course des premiers moyens de couplage en déconnexion, la détection de fin de course autorisant un roulage du véhicule électrique. Dans une version préférée de l'invention, le procédé peut aussi comprendre une signalisation de l'autorisation ou non de roulage du véhicule 25 électrique par rapport à la station de recharge, cette signalisation étant modifiée en fonction des détections de calage, de fin de charge et de fin de course. Le procédé selon l'invention peut en outre avantageusement comprendre un contrôle du roulage du véhicule électrique, en fonction des 30 détections de calage, de fin de charge et de fin de course. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système d'assistance au positionnement d'un véhicule électrique pourvu de moyens de stockage d'énergie par rapport à une station de recharge, pour la mise en oeuvre du procédé d'assistance selon l'invention, le véhicule électrique et la - 4 - station de recharge étant agencés pour réaliser entre eux un couplage électromécanique temporaire permettant un transfert d'énergie électrique depuis la station de recharge vers les moyens de stockage. Selon l'invention, le système d'assistance comprend : - au niveau de la station de recharge, o des moyens pour détecter un positionnement du véhicule électrique approprié pour un couplage temporaire, o des moyens pour commander un couplage électromécanique temporaire, et o des moyens pour commander un transfert d'énergie depuis la station vers le véhicule, et - au niveau du véhicule, o des moyens pour émettre une commande de charge à destination de la station, la mise en oeuvre des moyens de commande d'un couplage électromécanique temporaire et des moyens de transfert d'énergie étant conditionnée à la détection de positionnement. Dans une forme particulière de l'invention, il est proposé un système d'assistance, pour lequel la station de recharge comprend un dispositif de fourniture d'énergie électrique doté de premiers moyens de couplage électromécanique et de moyens pour actionner les premiers moyens de couplage, et le véhicule électrique comprend un dispositif de réception d'énergie électrique doté de seconds moyens de couplage électromécanique, les premiers et seconds moyens étant agencés pour pouvoir être couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis la station de recharge vers le véhicule électrique. Selon cette forme particulière de l'invention, le système d'assistance comprend, au sein de la station de recharge, des moyens pour détecter un calage dudit véhicule électrique sensiblement sur une position spatiale prédéterminée par rapport à la station de recharge et émettre une information de calage, des moyens pour recevoir un signal de commande de charge émis depuis le véhicule électrique, et des moyens pour traiter ladite information de calage et le signal de commande de charge ainsi reçus de - 5 - façon à générer une commande de connexion appliquée aux moyens d'actionnement. Le système d'assistance selon l'invention peut en outre avantageusement comprendre des moyens pour recevoir une information de fin de charge du véhicule électrique, des moyens pour recevoir un signal de commande de roulage émis depuis le véhicule électrique, et des moyens pour traiter le signal de commande de roulage ainsi reçu de façon à générer une commande de déconnexion appliquée aux moyens d'actionnement. On peut aussi prévoir un système d'assistance selon l'invention 10 comprenant en outre des moyens pour détecter une fin de course des premiers moyens de couplage en déconnexion, la détection de fin de course autorisant un roulage du véhicule électrique. Le système d'assistance selon l'invention peut aussi comprendre des moyens pour signaliser l'autorisation ou non de roulage du véhicule 15 électrique par rapport à la station de recharge, ces moyens de signalisation étant connectés aux moyens de traitement des informations de calage, de fin de charge et de fin de course. Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé une station pour la recharge d'un véhicule électrique, comprenant un dispositif de 20 fourniture d'énergie électrique doté de premiers moyens de couplage électromécanique et de moyens pour actionner les premiers moyens de couplage, le véhicule électrique comprenant un dispositif de réception d'énergie électrique doté de seconds moyens de couplage électromécanique, les premiers et seconds moyens de couplage étant agencés pour pouvoir être 25 couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis la station de recharge vers le véhicule électrique. Selon cet encore autre aspect de l'invention, la station de recharge comprend des moyens pour détecter un calage dudit véhicule électrique par rapport à la station de recharge, des moyens pour recevoir un signal de 30 commande de charge émis depuis le véhicule électrique, et des moyens pour traiter le signal de commande de charge de façon à commander, sous condition de calage, les moyens actionneurs des premiers moyens de couplage jusqu'à ce que les premiers moyens de couplage entrent en connexion avec les seconds moyens de couplage. - 6 - La station de recharge est ainsi agencée pour permettre : i) un calage dudit véhicule électrique sensiblement sur une position spatiale prédéterminée par rapport à la station de recharge, ii) une commande, dite de connexion, des moyens actionneurs de sorte que les premiers moyens de couplage entrent en connexion électromécanique avec les seconds moyens de couplage, iii) une commande, dite de déconnexion, des moyens actionneurs de sorte que les premiers moyens de couplage se déconnectent des seconds moyens de couplage. La station de recharge selon l'invention peut en outre avantageusement comprendre des moyens pour recevoir un signal de fin de charge émis par des moyens de d'émission au sein du véhicule électrique, et des moyens pour traiter le signal de fin de charge de façon à commander en déconnexion les moyens actionneurs des premiers moyens de couplage jusqu'à détection d'une fin de course des premiers moyens de couplage émise par des moyens de détection de fin de course. On peut aussi prévoir que la station de recharge comprenne en outre des moyens pour signaliser une autorisation ou non de roulage du véhicule électrique par rapport à la station de recharge, ces moyens de signalisation étant connectés aux moyens de traitement des informations de calage, de fin de charge et de fin de course. Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un véhicule électrique prévu pour être rechargé en énergie électrique à partir d'une station de recharge selon l'invention, la station de recharge comprenant un dispositif de fourniture d'énergie électrique doté de premiers moyens de couplage électromécanique et de moyens pour actionner les premiers moyens de couplage, le véhicule électrique comprenant un dispositif de réception d'énergie électrique doté de seconds moyens de couplage électromécanique, les premiers et seconds moyens de couplage étant agencés pour pouvoir être couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis la station de recharge vers le véhicule électrique. Selon l'invention, ce véhicule est caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour émettre une commande de charge à destination de la - 7 - station de charge, des moyens pour détecter une fin de charge et générer une information de fin de charge, des moyens pour émettre ladite information de fin de charge à destination de la station de recharge, et des moyens pour émettre une commande de roulage à destination de la station de recharge. Ce véhicule électrique selon l'invention peut en outre avantageusement comprendre des moyens mobiles de détection d'un calage dudit véhicule électrique sensiblement sur une position spatiale prédéterminée par rapport à la station de recharge, les moyens mobiles de détection de calage coopérant avec des moyens statiques de détection de calage liés à la station de recharge de façon à générer une information de calage. On peut aussi prévoir que les moyens mobiles de détection de calage comprennent un catadioptre prévu pour recevoir et réfléchir un faisceau lumineux émis par une cellule photoélectrique équipant les moyens statiques de détection de calage, le catadioptre et la cellule photoélectrique étant disposés respectivement sur le ou au sein dudit véhicule électrique et sur la station de recharge de façon à procurer une détection de calage longitudinal sensiblement sur une position longitudinale prédéterminée. Dans une forme particulièrement intéressante de l'invention, le véhicule peut en outre comprendre un poste de pilotage pourvu d'une interface homme-machine intégrant notamment les commandes respectives de charge et de roulage, les statuts respectifs de ces commandes, et les informations respectives de calage et de fin de charge. Ce véhicule selon l'invention peut aussi comprendre des moyens pour recevoir une information de fin de course des premiers moyens de couplage, et des moyens pour bloquer le roulage dudit véhicule électrique en station tant que ladite information de fin de course n'a pas été reçue. L'interface homme-machine peut intégrer en outre l'information de fin de course. Dans une version particulière de l'invention, le véhicule électrique selon l'invention peut en outre comprendre des moyens pour détecter une présence des premiers moyens de couplage à proximité des seconds moyens de couplage, et des moyens pour bloquer le roulage dudit véhicule - 8 - électrique en station en réponse à une détection par les moyens de détection de présence. L'interface homme-machine peut en outre intégrer l'information de détection de présence.
Les seconds moyens de couplage électromécanique peuvent avantageusement comprendre un cône récepteur de couplage femelle orienté sensiblement latéralement par rapport à l'axe longitudinal dudit véhicule électrique et agencé pour recevoir une partie de couplage mâle disposée à l'extrémité des premiers moyens de couplage électromécanique liés à la station de recharge. On dispose ainsi d'un système d'assistance au positionnement qui est sécurisé puisque le cône d'entrée du bras sur le toit du véhicule électrique a une tolérance plus large que celle du catadioptre.
Description des figures et modes de réalisation On va maintenant décrire de façon détaillée des modes possibles de réalisation de la présente invention, en référence aux figures énoncées ci-après : - La figure 1 est une vue arrière d'un véhicule électrique positionné devant une station de recharge selon l'invention ; - La figure 2 est une vue de dessous du véhicule électrique et de la station de recharge de la figure 1 ; - La figure 3 est un schéma synoptique d'un système d'assistance au positionnement selon l'invention au sein d'un véhicule électrique et d'une station de recharge selon l'invention ; et - La figure 4 illustre les différentes étapes d'un processus de recharge d'un véhicule électrique selon l'invention, mettant en oeuvre le procédé d'assistance au positionnement selon l'invention. Ces modes de réalisation étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette - 9 - sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. En référence aux FIGURES 1 et 2, un véhicule électrique V, par exemple du type bus électrique ou tramway électrique, rejoint une station S pourvue d'une fonction de recharge. Le véhicule électrique V est pourvu sur sa partie supérieure d'un dispositif 20 de couplage électromécanique, de type femelle, prévu pour recevoir de l'énergie électrique qui sera stockée dans une unité de stockage électrique embarquée (non représentée sur ces figures). Le véhicule représenté dans les figures 1 et 2 correspond à une conduite à gauche, mais il est important de noter que la présente invention n'est pas limitée à cette configuration et peut être indifféremment mise en oeuvre pour des conduits à gauche ou à droite. Le véhicule électrique V est en outre pourvu, sur sa partie latérale en vis-à-vis de la station S, d'un catadioptre 24 destiné à réfléchir un faisceau lumineux de détection. La station de recharge S comprend sur sa partie supérieure un 20 dispositif 100 d'actionnement d'une pièce mobile de couplage électromécanique 11, de type mâle, prévue pour être couplée au dispositif de couplage 20 solidaire du véhicule électrique V. Pour une description détaillée d'un exemple pratique de réalisation du système de couplage électromécanique mis en oeuvre dans l'exemple 25 actuellement décrit, on pourra utilement se référer aux enseignements du document EP 2 393 165. La station S est aussi équipée d'un système de signalisation 16 à feux tricolores disposé pour être visible du chauffeur du véhicule électrique V, et d'une cellule photoélectrique 14 prévue pour détecter le positionnement du 30 véhicule V. Une condition essentielle pour permettre le processus de charge est que le véhicule V soit positionné de façon appropriée par rapport à la station S, à la fois longitudinalement (axe X) et latéralement (axe Y). Pour assurer un positionnement latéral, la chaussée 17 longeant la station S peut être - 10 - pourvue de deux bandes 180, 181 parallèles permettant au chauffeur de bien positionner son véhicule V sur une position latérale Yo prédéterminée. Pour le positionnement longitudinal, un repère peut être prévu sur le trottoir bordant la station S. Le chauffeur du véhicule V estime la position de ce repère sur le centre de la roue avant, au moyen d'un rétroviseur. On peut aussi prévoir l'utilisation d'une caméra ou d'une lentille disposée sur une vitre latérale du véhicule. Deux bandes transversales 170, 171 peuvent aussi être prévues sur la chaussée 17 afin d'assister le chauffeur du véhicule V dans son positionnement longitudinal en plaçant les roues avant du véhicule V entre ces deux bandes transversales (figure 2). La chaussée 17 peut ainsi être équipée : - de repères peints pour aider à aligner le véhicule latéralement en Y, - de cales physiques permettant au chauffeur de ressentir un bon positionnement longitudinal en X du véhicule. Il est à noter que la tolérance de positionnement en X est graduelle : - repère visuel : environ +/- 50mm - capteur optique : +/- 80mm - cône de couplage : +/- 100mm Cette tolérance graduelle prévient normalement d'un mauvais positionnement en X. Dès lors que le catadioptre 24 réfléchit le faisceau lumineux émis par la cellule photoélectrique 14, le positionnement longitudinal optimal Xo est 25 atteint. En référence à la figure 3, le système 1 d'assistance au positionnement selon l'invention est distribué entre le véhicule V et la station de recharge S. Ainsi, le véhicule V comprend, dans le contexte de cette assistance, 30 outre le catadioptre 24, une unité 23 d'émission-réception sans fil pour communiquer avec la station S, une unité 27 de détection de présence de la partie mobile de couplage mâle 110 à proximité d'un cône récepteur 28 du dispositif de couplage 20, une unité 25 de détection de fin de charge associée à un dispositif 200 de stockage d'énergie (DSE), une télécommande actionnable par le chauffeur pour commander une charge et pour commander un roulage, et une interface homme-machine 26 prévue au sein du poste de pilotage du véhicule V. La station S comprend, au titre du système d'assistance 1 selon l'invention, outre le système de signalisation 16 et la cellule photoélectrique 14, une unité 15 de détection de fin de course associée au dispositif d'actionnement 100, une unité 13 d'émission-réception sans fil pour communiquer avec le véhicule V, et une unité de réception infrarouge 18 prévue pour recevoir des signaux infrarouges issus d'une télécommande.
Le véhicule V comporte fonctionnellement une chaîne de traction électrique (CTE) 210 connectée au dispositif de stockage d'énergie 200 avec lequel des transferts d'énergie sont effectués, et une unité de contrôle et de traitement (UCT) 22 recevant un signal de fin de charge DC en provenance de l'unité de détection de fin de charge 25, un signal de détection de présence PR en provenance de l'unité de détection de présence 27, et un signal de fin de course FC émis depuis la station S via les unités d'émission-réception 13, 23. Il est à noter que l'on peut aussi prévoir, dans le cadre de la présente invention, une station qui ne soit pas émettrice. L'unité de contrôle et de traitement équipant le véhicule ne traite alors que des signaux produits par des équipements embarqués ou transmis par des systèmes de communication distants. L'unité de contrôle et de traitement 22 est prévue pour générer des informations graphiques, telles que des icônes, représentatives des informations d'intérêt pour les opérations de positionnement et de charge et configurées pour être visualisées sur l'interface homme-machine 26, et un signal BR de blocage de roulage à destination de la chaine de traction électrique 210. La station S comporte fonctionnellement, outre le dispositif de fourniture d'énergie électrique 10, le dispositif d'actionnement 100 et le système de signalisation 16, une unité de contrôle et de traitement 12 recevant en entrée : - le signal de calage longitudinal CX émis par la cellule photoélectrique 14, - 12 - - les signaux de commande de charge SC et de roulage SR en provenance, via l'unité de réception infrarouge 18, de la télécommande 21 actionnable par le chauffeur du véhicule V, - le signal de détection de fin de charge DC en provenance du dispositif de stockage d'énergie 200 via le canal d'émission- réception sans fil 13, 23 établi entre la station S et le véhicule V, et - le signal FC de fin de course de la partie mobile de couplage 11 après retour au sein du dispositif d'actionnement 100, en provenance de l'unité de détection de fin de course 15. L'unité de contrôle et de traitement 12 est prévue pour générer, en réponse au traitement des signaux précités : - un signal CC de commande de charge à destination du dispositif d'actionnement 100, pour commander le déploiement de la partie mobile de couplage 11, - un signal de commande de déconnexion CD à destination du dispositif d'actionnement 100, pour commander un désengagement de la partie mobile de couplage 11, et - un signal AC d'activation du dispositif de fourniture d'énergie 10, lorsque le couplage électromécanique a bien été mis en place et que l'unité de contrôle et de traitement 12 de la station a bien reçu une commande de charge en provenance du véhicule V. On peut aussi prévoir d'intégrer le retrait automatique du bras mobile de couplage en fin de charge. Cela sécurise l'opération car il n'y a pas de temps d'attente entre l'action du chauffeur, et le retrait total du bras. Ce temps d'attente n'était pas naturel, et possiblement variable. Le chauffeur attend ainsi le signal au feu, conditionné par la fin de course du bras. On va maintenir maintenant décrire, en référence à la FIGURE 4 et aux FIGURES précitées, différentes étapes du procédé d'assistance selon l'invention, en même temps que les relations fonctionnelles entre les différentes unités et composantes de la station et du véhicule. Le tableau ci-après synthétise les différentes situations rencontrées, les codes associés - 13 - pour le feu de signalisation et leur interprétation pour le chauffeur du véhicule. Les règles générales pour la commande du le feu de signalisation sont les suivantes: - toutes les alarmes station remontent en orange clignotant, - l'orange clignotant est supprimé en cas de défaut véhicule, - l'orange clignotant est activé en cas d'une alarme station persistante même suite à acquittement par la télécommande du chauffeur, - le feu est rouge tant que le bras n'est pas totalement rentré. 'o Code feu de signalisation station SITUATION FEU INTERPRETATION CHAUFFEUR Station OK ETEINT Autorisation à entrer ou quitter en station Véhicule absent Véhicule détecté VERT FIXE Autorisation à faire une demande de charge/décharge Station prête pour demande de charge/décharge Mouvement de bras en cours Charge/décharge en cours ROUGE FIXE Interdiction de rentrer en station Interdiction de rouler si déjà en station Charge terminée Bras rentré VERT FIXE Autorisation à quitter la station Véhicule en position Défaut station, intervention à prévoir ORANGE CLIGNO Station en défaut Pas de recharge possible Possibilité d'y rentrer pour déposer les passagers Véhicule en position VERT FIXE + ORANGE CLIGNO Station en défaut Défaut station, intervention à prévoir Pas de recharge possible Autorisation à quitter la station Défaut station, intervention à prévoir et/ou ROUGE FIXE + ORANGE CLIGNO Station en défaut Le bras n'est pas totalement rentré et/ou Pas de recharge possible Risque électrique en station Interdiction d'y entrer (risque sécuritaire) Dans une phase 1, le véhicule V est en approche de la station S. Le chauffeur positionne latéralement son véhicule de façon à atteindre un 15 positionnement latéral approprié Yo par rapport à la station S. Le système de signalisation 16 est éteint indiquant au chauffeur qu'il peut encore rouler sur la chaussée 17. En phase 2, le véhicule V approche sa position longitudinale Xo optimale, le chauffeur étant assisté par le repère visuel au moyen du - 14 - rétroviseur. Lorsque le catadioptre 24 se trouve en face de la cellule photoélectrique 14 (phase 3), cette dernière émet un signal CX de détection du calage X qui est traité par l'unité de contrôle et de traitement de la station S avec pour conséquence une modification de la signalisation affichée sur le système de signalisation 16 qui passe au vert clignotant. Le chauffeur est ainsi prévenu que le positionnement approprié est bien atteint et qu'il peut stopper son véhicule. Le chauffeur peut alors activer (phase 4) le bouton de commande de charge de sa télécommande 21. Le signal infrarouge de commande de charge SC est alors reçu par l'unité de réception infrarouge 18 et traité par l'unité de contrôle et de traitement 12 qui génère en retour un signal de commande de charge CC au dispositif d'actionnement 100. Ceci a pour effet d'initier le déploiement latéral du bras mobile de couplage 11 qui va s'engager dans le cône de connexion 28 du dispositif de couplage 20 du véhicule V. Dès le début de cette phase de déploiement 5 et la mise en mouvement du bras, le système de signalisation passe au rouge et va le rester pendant toute la phase de charge qui va suivre et jusqu'au retrait complet du bras. Lorsque l'extrémité 110 du bras mobile de couplage 11 est correctement engagée dans le cône récepteur 28, la connexion électrique est réalisée et le transfert d'énergie électrique depuis la station S vers le dispositif de stockage d'énergie 200 du véhicule est engagé (phase 6). Sur toute la durée de cette phase, le système de signalisation 16 est maintenu au rouge.
Lorsque le niveau de charge cible pour le dispositif de stockage d'énergie 200 est atteint (phase 7), l'unité de détection de fin de charge 25 émet un signal de fin de charge DC qui est transmis localement à l'unité de contrôle et de traitement 22 au sein du véhicule V. Ce signal est aussi transmis, via le canal de communication sans fil 13, 23, à la station de recharge S. La signalisation est maintenue au rouge, signifiant ainsi au chauffeur qu'aucun roulage n'est encore permis à ce stade. L'information de fin de charge est visualisée sur l'interface homme-machine 26 du véhicule V et est traitée au niveau de la station S par son unité de contrôle et traitement 12 avec pour effet de désactiver la fourniture d'énergie. - 15 - Dans un mode de gestion intégrée du processus de recharge, l'atteinte de la consigne de niveau de temps entraîne une déconnexion automatique en fin de charge, avec le désengagement du bras mobile de couplage. Dans un mode faisant intervenir le chauffeur, celui-ci, informé de la fin du processus de charge, peut alors actionner (phase 8) le bouton « demande de roulage » sur sa télécommande 21 qui émet alors un signal infrarouge SR de demande de roulage qui est reçu par la station de recharge S via l'unité de réception infrarouge 18 puis traité par l'unité de contrôle et de traitement 12 pour transmettre un signal de commande de déconnexion CD au dispositif d'actionnement 100. Ce dernier engage alors le désengagement du bras de couplage 11 qui quitte le cône de couplage 28 (phase 9). Pendant cette phase 9 et la précédente, la signalisation est maintenue au rouge car le bras mobile de couplage est encore déployé et d'endommager le véhicule. Une temporisation après déconnexion un roulage prématuré risquerait est prévue au niveau du véhicule: le roulage est interdit pendant ce temps, pour garantir que le chauffeur ne grille pas le feu. Lorsque le bras mobile de couplage 11 arrive en fin de course (phase 10) dans le dispositif d'actionnement 100, un signal de fin de course FC est émis par le détecteur de fin de course 15, reçu et traité par l'unité de contrôle et de traitement 12 qui émet alors une signalisation au vert, signifiant ainsi au chauffeur qu'il peut reprendre le roulage du véhicule V. Au-delà de la solution impliquant une intervention manuelle du chauffeur par utilisation d'une télécommande, on peut envisager d'autres modes de mise en oeuvre du procédé d'assistance selon l'invention, basés sur d'autres interfaces de commande, voire sur une automatisation des processus. Ainsi, l'utilisation de la télécommande 21 peut être remplacée par une action du chauffeur sur une planche de bord ou sur une interface homme machine. Cette action peut par exemple mettre en oeuvre un écran de type tactile ou sans contact avec reconnaissance de geste. Par ailleurs, on peut renforcer la sécurité du procédé de positionnement en prévoyant un système de blocage mécanique et/ou - 16 - électrique tant que le bras de couplage est détecté à proximité du cône récepteur installé sur le toit du véhicule. On peut aussi prévoir d'autres variantes de réalisation, telles qu'une réalisation mettant en oeuvre une simplification des codes feux, pour faciliter la compréhension par le chauffeur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit et bien d'autres modes de réalisation que ceux qui viennent d'être décrits sont envisageables. Ainsi, l'invention n'est pas limitée à des configurations et géométries particulières des véhicules ou des stations de recharge. Les véhicules peuvent notamment combiner différentes sources d'énergie ou différents modes de traction. Les stations de recharge peuvent aussi assurer des services supplémentaires en sus de la fonction de recharge.

Claims (29)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé d'assistance au positionnement d'un véhicule électrique (V) pourvu de moyens de stockage d'énergie (200) par rapport à une station de recharge (S), ledit véhicule électrique (V) et ladite station de recharge (S) étant agencés pour réaliser entre eux un couplage électromécanique temporaire permettant un transfert d'énergie électrique depuis ladite station de recharge (S) vers lesdits moyens de stockage (200), caractérisé en ce qu'il comprend, au niveau de ladite station de recharge (S), une phase de détection d'un positionnement dudit véhicule électrique (V) approprié pour un couplage temporaire, et au niveau dudit véhicule (V), une phase d'émission d'une commande de charge à destination de ladite station (S), le traitement de la commande de charge par ladite station (S) étant conditionné à ladite détection de positionnement et commandant un couplage temporaire puis un transfert d'énergie.
  2. 2. Procédé d'assistance selon la revendication 1, ladite station de recharge (S) comprenant un dispositif (10) de fourniture d'énergie électrique doté de premiers moyens (11) de couplage électromécanique et de moyens (100) pour actionner lesdits premiers moyens de couplage (11), et le véhicule électrique (V) comprenant un dispositif (200) de réception d'énergie électrique doté de seconds moyens (20) de couplage électromécanique, lesdits premiers et seconds moyens (11, 20) étant agencés pour pouvoir être couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis ladite station de recharge (S) vers le véhicule électrique (V), caractérisé en ce qu'il comprend, depuis ladite station de recharge (S), une détection d'un calage (CX) dudit véhicule électrique (V) sensiblement sur une position spatiale prédéterminée par rapport à ladite station de recharge (S), ladite détection autorisant une réception d'un signal de commande de charge (SC) émis depuis le véhicule électrique (V), le signal de commande de charge (SC) ainsi reçu étant ensuite traité de façon à générer une commande de connexion (CC) qui est appliquée auxdits moyens d'actionnement (100).- 18 -
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une détection (DC) de fin de charge du véhicule électrique (V), ladite détection provoquant une déconnexion automatique des premiers moyens de couplage (11) de sorte que le couplage électromécanique temporaire est supprimé.
  4. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une détection (DC) de fin de charge du véhicule électrique (V), ladite détection autorisant une réception d'un signal de commande de roulage (SR), le signal de commande de roulage (SR) ainsi reçu étant ensuite traité de façon à générer une commande de déconnexion (CD) qui est appliquée auxdits moyens d'actionnement (100).
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il 15 comprend en outre une détection de fin de course (FC) des premiers moyens de couplage (11) en déconnexion, ladite détection de fin de course (FC) autorisant un roulage du véhicule électrique (V).
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en 20 outre une signalisation (SI) de l'autorisation ou non de roulage du véhicule électrique (V) par rapport à la station de recharge (S), cette signalisation (SI) étant modifiée en fonction des détections de calage (CX), de fin de charge (DC) et de fin de course (FC). 25
  7. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un contrôle du roulage du véhicule électrique (V), en fonction de l'une ou plusieurs des détections de calage (CX), de fin de charge (DC) et de fin de course (FC). 30
  8. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contrôle de roulage comprend, au niveau du véhicule électrique (V), une temporisation de l'autorisation de roulage qui est prédéterminée à compter de la détection de fin de course en déconnexion. 35
  9. 9. Système (1) d'assistance au positionnement d'un véhicule électrique (V) pourvu de moyens de stockage d'énergie (200) par rapport à une station de- 19 - recharge (S), pour la mise en oeuvre du procédé d'assistance selon l'une quelconque des revendications précédentes, le véhicule électrique (V) et ladite station de recharge (S) étant agencés pour réaliser entre eux un couplage électromécanique temporaire permettant un transfert d'énergie électrique depuis ladite station de recharge (S) vers lesdits moyens de stockage (200), caractérisé en ce qu'il comprend : - au niveau de ladite station de recharge (S), des moyens pour détecter un positionnement dudit véhicule électrique (V) approprié pour un couplage temporaire, des moyens pour commander un couplage électromécanique temporaire et des moyens pour commander un transfert d'énergie depuis ladite station (S) vers le véhicule (V), et - au niveau dudit véhicule (V), des moyens pour émettre une commande de charge (SC) à destination de ladite station (S), la mise en oeuvre desdits moyens de commande d'un couplage électromécanique temporaire et des moyens de transfert d'énergie étant conditionnée à ladite détection de positionnement.
  10. 10. Système d'assistance (1) selon la revendication 9, ladite station de recharge (S) comprenant un dispositif (10) de fourniture d'énergie électrique doté de premiers moyens (11) de couplage électromécanique et de moyens (100) pour actionner lesdits premiers moyens de couplage (11), et le véhicule électrique (V) comprenant un dispositif de réception d'énergie électrique (200) doté de seconds moyens (20) de couplage électromécanique, lesdits premiers et seconds moyens (11, 20) étant agencés pour pouvoir être couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis ladite station de recharge (S) vers le véhicule électrique (V), caractérisé en ce que le système d'assistance (1) comprend, au sein de ladite station de recharge (S), des moyens (14) pour détecter un calage dudit véhicule électrique (V) sensiblement sur une position spatiale prédéterminée par rapport à ladite station de recharge (S) et émettre une information de calage (CX), des moyens (13) pour recevoir un signal de commande de charge (SC) émis depuis ledit véhicule électrique (V), et des moyens (12) pour traiter ladite information de calage (CX) et ledit signal de- 20 - commande de charge (SC) ainsi reçus de façon à générer une commande de connexion (CC) qui est appliquée auxdits moyens d'actionnement (100).
  11. 11. Système d'assistance selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de commande d'un couplage électromécanique temporaire sont agencés pour provoquer une déconnexion automatique des premiers moyens de couplage (11) en réponse à une détection (DC) de fin de charge du véhicule électrique (V).
  12. 12. Système d'assistance (1) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (13) pour recevoir une information de fin de charge (DC) du véhicule électrique (V), des moyens (13) pour recevoir un signal de commande de roulage (SR) émis depuis ledit véhicule électrique (V), et des moyens pour traiter (12) ledit signal de commande de roulage (SR) ainsi reçu de façon à générer une commande de déconnexion (CD) qui est appliquée auxdits moyens d'actionnement (100).
  13. 13. Système d'assistance (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (15) pour détecter une fin de course (FC) des premiers moyens de couplage (11) en déconnexion, ladite détection de fin de course (FC) autorisant un roulage du véhicule électrique (V).
  14. 14. Système d'assistance (1) selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de contrôle de roulage du véhicule électrique (V) agencés pour appliquer une temporisation prédéterminée à l'autorisation de roulage à partir de la détection de fin de course en déconnexion.
  15. 15. Système d'assistance (1) selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (16) pour signaliser (SI) l'autorisation ou non de roulage du véhicule électrique (V) par rapport à la station de recharge (S), ces moyens de signalisation (SI) étant connectés aux moyens de traitement (12) des informations de calage (CX), de fin de charge (DC) et de fin de course (FC).- 21 -
  16. 16. Station (S) pour la recharge d'un véhicule électrique (V), comprenant un dispositif (10) de fourniture d'énergie électrique doté de premiers moyens de couplage électromécanique (11) et de moyens (100) pour actionner lesdits premiers moyens de couplage (11), ledit véhicule électrique (V) comprenant un dispositif (200) de réception d'énergie électrique doté de seconds moyens de couplage électromécanique (20), lesdits premiers et seconds moyens de couplage (11, 20) étant agencés pour pouvoir être couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis ladite station de recharge (S) vers ledit véhicule électrique (V), caractérisée en ce que ladite station de recharge (S) comprend en outre des moyens (14) pour détecter un calage (CX) dudit véhicule électrique (V) par rapport à ladite station de recharge (S), des moyens (13) pour recevoir un signal de commande de charge (SC) émis depuis ledit véhicule électrique (V), et des moyens (12) pour traiter ledit signal de commande de charge (SC) de façon à commander, sous condition de calage (CX), les moyens actionneurs (100) des premiers moyens de couplage (11) jusqu'à ce que lesdits premiers moyens de couplage (11) entrent en connexion avec lesdits seconds moyens de couplage (20).
  17. 17. Station de recharge selon la revendication 16, caractérisée en ce que les moyens de commande d'un couplage électromécanique temporaire sont agencés pour provoquer une déconnexion automatique des premiers moyens de couplage (11) en réponse à une détection (DC) de fin de charge du véhicule électrique (V).
  18. 18. Station de recharge (S) selon l'une des revendication 16 ou 17, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (13) pour recevoir un signal de fin de charge (DC) émis par des moyens d'émission au sein du véhicule électrique (V), et des moyens (12) pour traiter ledit signal de fin de charge (DC) de façon à commander en déconnexion (CD) les moyens actionneurs (100) des premiers moyens de couplage (11) jusqu'à détection d'une fin de course (FC) desdits premiers moyens de couplage (11) émise par des moyens (DF) de détection de fin de course.- 22 -
  19. 19. Station de recharge (S) selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (16) pour signaliser une autorisation ou non de roulage du véhicule électrique (V) par rapport à ladite station de recharge (S), ces moyens de signalisation (16) étant connectés aux moyens (12) de traitement des informations de calage, de fin de charge et de fin de course.
  20. 20. Véhicule électrique (V) prévu pour être rechargé en énergie électrique à partir d'une station de recharge (S) selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, ladite station de recharge (S) comprenant un dispositif de fourniture d'énergie électrique (10) doté de premiers moyens de couplage électromécanique (11) et de moyens (100) pour actionner lesdits premiers moyens de couplage (11), ledit véhicule électrique (V) comprenant un dispositif de réception d'énergie électrique (200) doté de seconds moyens de couplage électromécanique (20), lesdits premiers et seconds moyens de couplage (11, 20) étant agencés pour pouvoir être couplés de façon à procurer un transfert d'énergie électrique depuis ladite station de recharge (S) vers ledit véhicule électrique (100), caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (21) pour émettre une commande de charge (SC) à destination de ladite station de charge (S), des moyens (25) pour détecter une fin de charge et générer une information de fin de charge (DC), des moyens (EC) pour émettre ladite information de fin de charge (DC) à destination de ladite station de recharge (S), et des moyens (21) pour émettre une commande de roulage (SR) à destination de ladite station de recharge (S).
  21. 21. Véhicule électrique (V) selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens mobiles (24) de détection d'un calage dudit véhicule électrique (V) sensiblement sur une position spatiale prédéterminée (Xo, Yo) par rapport à la station de recharge (S), lesdits moyens mobiles de détection de calage (24) coopérant avec des moyens statiques (14) de détection de calage liés à ladite station de recharge (S) de façon à générer une information de calage (CX).- 23 -
  22. 22. Véhicule électrique (V) selon la revendication 21, caractérisé en ce que les moyens mobiles de détection de calage (24) comprennent un catadioptre prévu pour recevoir et réfléchir un faisceau lumineux émis par une cellule photoélectrique équipant les moyens statiques de détection de calage (14), ledit catadioptre et ladite cellule photoélectrique étant disposés respectivement sur ledit ou au sein dudit véhicule électrique (V) et sur ladite station de recharge (S) de façon à procurer une détection de calage longitudinal (X) sensiblement sur une position longitudinale prédéterminée (Xo).
  23. 23. Véhicule électrique (V) selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un poste de pilotage pourvu d'une interface homme-machine (26) intégrant notamment les commandes respectives de charge et de roulage, les statuts respectifs de ces commandes, et les informations respectives de calage et de fin de charge.
  24. 24. Véhicule électrique (V) selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (23) pour recevoir une information de fin de course (FC) des premiers moyens de couplage (11), et des moyens (22, 210) pour contrôler le roulage dudit véhicule électrique (V), lesdits moyens de contrôle de roulage étant agencés pour bloquer ledit véhicule électrique (V) en station tant que ladite information de fin de course (FC) n'a pas été reçue.
  25. 25. Véhicule électrique (V) selon la revendication 24, caractérisé en ce que les moyens de contrôle de roulage sont agencés pour appliquer une temporisation prédéterminée à l'autorisation de roulage, à partir de la détection de fin de course en déconnexion.
  26. 26. Véhicule électrique (V) selon les revendications 23 et 24, caractérisé en ce que l'interface homme-machine (26) intègre en outre l'information de fin de course (FC).
  27. 27. Véhicule électrique (V) selon l'une quelconque des revendications 20 à 26, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (27) pour détecter une présence (PR) des premiers moyens de couplage (11) à proximité des- 24 - seconds moyens de couplage (20), et des moyens (22, 210) pour bloquer le roulage dudit véhicule électrique (V) en station en réponse à une détection par lesdits moyens de détection de présence (27).
  28. 28. Véhicule électrique (V) selon les revendications 23 et 27, caractérisé en ce que l'interface homme-machine (26) intègre en outre l'information de détection de présence (PR).
  29. 29. Véhicule électrique (V) selon l'une quelconque des revendications 20 à 28, caractérisé en ce que les seconds moyens de couplage électromécanique (20) comprennent un cône récepteur de couplage femelle (28) orienté sensiblement latéralement par rapport à l'axe longitudinal (X) dudit véhicule électrique (V) et agencé pour recevoir une partie de couplage mâle (110) disposée à l'extrémité des premiers moyens de couplage électromécanique (11) liés à la station de recharge (S).
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