FR3037290A3 - Appareil de charge pour un vehicule electrique - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un appareil de charge pour un véhicule à entraînement électrique, comprenant : - une station de base (1), comprenant un transformateur de courant CA/CC (3) servant à transformer une tension de réseau CA en une tension de chargement CC ; - un mât de chargement (2), comprenant un système de liaison automatique servant à relier le véhicule à l'appareil de charge ; et - un appareil de commande de chargement (6) servant à commander -- le cycle de chargement du véhicule ; -- l'orientation entre le système de liaison automatique et le véhicule ; -- une liaison du système de liaison automatique au véhicule ; et -- le convertisseur CA/CC servant au chargement du véhicule.

Description

1 APPAREIL DE CHARGE POUR UN VEH1CULE A ENTRAÎNEMENT ELECTRIQUE L'énergie pour des véhicules à entraînement électrique est habituellement stockée dans des accumulateurs d'énergie électriques, tels que des batteries ou similaires. Ces batteries doivent obligatoirement être rechargées régulièrement afin de garantir le fonctionnement à plein régime du véhicule électrique. Les véhicules à usage privé, tels que des automobiles, fonctionnent habituellement de telle manière qu'ils parcourent un itinéraire et que leur réutilisation est assurée par un rechargement, sachant qu'il convient de planifier à cet effet suffisamment de temps. Les véhicules des transports publics présentent en revanche une durée d'utilisation bien plus longue. L'énergie électrique stockée dans lesdits véhicules n'offre pas habituellement une capacité suffisante pour faire fonctionner des véhicules des transports publics, par exemple des bus à entraînement électrique, pour la totalité de la durée d'utilisation. Les bus à entraînement électrique sont également désignés par bus électriques ou e-bus.
Des opérations d'arrêt servant au rechargement ne sont toutefois pas acceptables, le véhicule de transport public étant rempli de personnes, qui doivent obligatoirement être transportées selon un horaire de l'e-bus. Afin de maintenir l'accumulateur d'énergie électrique d'un véhicule de ce type chargé autant que possible, les brèves opérations d'arrêt de e-bus servant à laisser monter à bord ou à laisser descendre des passagers peuvent être utilisées aux fins d'une liaison avec une source de courant électrique afin de recharger au moins en partie à nouveau l'accumulateur d'énergie électrique. A l'heure actuelle, les solutions imaginées pour des e-bus se basent sur des connecteurs enfichables de rechargement, qui peuvent également être utilisés pour des automobiles électriques. Cette solution serait impraticable si le conducteur du véhicule devait établir à la main une liaison électrique chaque fois que l'e-bus s'arrête. Ainsi, un système de liaison servant à relier un e-bus à une station de rechargement s'avère nécessaire, lequel n'implique aucune intervention active 3037290 2 d'un conducteur. En outre, les exigences liées à une opération d'arrêt au niveau d'une position d'arrêt précise du véhicule à entraînement électrique sont de préférence minimes afin de- maintenir l'attention du conducteur focalisée sur les événements liés à la circulation et sur la montée et la descente des 5 passagers. Ainsi, la présente invention a pour objectif de fournir une station de charge pourvue d'un système de liaison servant à établir une liaison électrique, qui forme au moins une alternative utile par rapport à l'état de la technique. En outre, la présente invention a pour objectif de proposer au moins une variante 10 de la liaison et de la coupure de liaison, qui permette un rechargement à un arrêt d'un véhicule à entraînement électrique au niveau d'une station de charge. Des appareils de charge électriques pour des automobiles constituent un bloc unique monolithique, et ils occupent une certaine place dans le paysage. On s'attend à ce que dans le futur des appareils de charge de e-bus 15 présentent des taux de chargement plus importants, et donc qu'ils soient plus grands que des appareils de charge électriques destinés à des automobiles. Des appareils de chargement de e-bus sont disposés dans un environnement citadin là où s'appliquent des prescriptions strictes en matière de sécurité, d'accessibilité et de visibilité d'objets disposés dans l'espace public. 20 L'invention est expliquée de manière plus détaillée en référence à la figure 1. - La figure 1 illustre un aperçu schématique d'un appareil de charge selon la présente invention. Afin de remplir les exigences mentionnées plus haut, l'appareil de 25 charge d'e-bus est divisé en deux parties principales, tel que le montre la figure 1 : la station de base 1, qui comprend le système électronique de puissance, et le mât de chargement 2 pourvu du système de liaison automatique. Une station de charge de ce type peut être utilisée également pour tout autre véhicule à entraînement électrique.
La station de base 1 se trouve éloignée du mât de chargement 2 et est disposée au niveau d'un emplacement moins visible. Elle comprend au moins un transformateur de courant CA/GC-13, qui transforme le courant alternatif en 3037290 3 courant continu. La station de base est refroidie par un dispositif de refroidissement 4, tel qu'un ventilateur. Elle comprend en outre un module GPRS 5 pourvu d'une antenne 5, qui est utilisée afin d'être reliée au serveur back-office de l'exploitant. Il est également possible d'utiliser, en lieu et place 5 du module GPRS, un module EDGE, UMTS ou HSDPA ou tout autre module de communication pour une transmission sans fil, au moyen de laquelle il est possible de communiquer avec le serveur back-office de l'exploitant. Il est également possible d'utiliser un module de communication servant à la transmission par l'intermédiaire d'une ligne, telle qu'une ligne à fibres optiques 10 ou une ligne téléphonique classique. Le mât de chargement 2 est disposé au niveau d'un arrêt d'e-bus. Il comprend l'appareil de commande de chargement 6, qui commande le cycle de chargement complet du e-bus, à savoir depuis la détection de l'orientation entre le système de liaison automatique et le-bus, l'orientation du système de 15 liaison automatique à l'e-bus et la liaison du système de liaison automatique à l'e-bus, jusqu'à la commande du convertisseur CA/CC servant au chargement de l'e-bus. Il est également possible que l'appareil de commande de chargement se trouve au moins en partie ou en totalité dans la station de base. Le système de liaison automatique complet est constitué d'un moteur 8 20 et d'un appareil de commande 8' et d'une antenne 7' et d'un récepteur-émetteur 7 pour une communication sans fil, tel qu'une antenne VViFi et un récepteur-émetteur. En outre, il comprend une surface de contact 10, qui est pressée par le bras de robot 9 sur la surface de contact 11 sur l'e-bus lorsqu'une communication a lieu entre le récepteur-émetteur 7 de l'appareil de 25 chargement et le récepteur-émetteur 27 relié à une antenne 27' pour une communication sans fil de l'e-bus. En outre, la figure 2 illustre un dessin détaillé de la surface de contact. La surface de contact présente au moins quatre points de liaison, qui sont les suivants : CC+, CC-, un conducteur de protection PE et une commande 30 pilote CP. La zone entre les points de contact est isolée avec un matériau isolant.
3037290 4 Le mât de chargement et la station de base sont reliés par un câble, qui comprend un CC- 13 et un câble de communication 12. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres 5 modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil de charge pour un véhicule à entraînement électrique, comprenant : - une station de base (1), comprenant un transformateur de courant CA/CC (3) servant à transformer une tension de réseau CA en une tension de chargement CC; - un mât de chargement (2), comprenant un système de liaison automatique servant à relier le véhicule à l'appareil de charge ; et - un appareil de commande de chargement (6) servant à commander 10 -- le cycle de chargement du véhicule ; -- l'orientation entre le système de liaison automatique et le véhicule ; -- une liaison du système de liaison automatique au véhicule ; et -- le convertisseur CA/CC servant au chargement du véhicule.
  2. 2. Appareil de charge selon la revendication 1, sachant que le système 15 de liaison automatique comprend les éléments qui suivent - un moteur (8) et un appareil de commande (8) ; - une antenne (7') et un récepteur-émetteur (7) servant à la communication sans fil avec le véhicule ; - une surface de contact (10), qui peut être déplacée par un bras de 20 robot (9) contre une surface de contact (11) du véhicule en présence d'une communication entre le récepteur-émetteur (7) de l'appareil de chargement et le récepteur-émetteur du véhicule.
  3. 3. Appareil de charge selon la revendication 2, sachant que la surface de contact (10) présente au moins quatre points de liaison, qui sont les 25 suivants : CC+, CC-, conducteur de protection (PE) et une commande pilote (CP), et sachant qu'une zone entre les points de contact (10) et un matériau, isolant est isolée.
  4. 4. Appareil de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, sachant que la station de base-1) comprend un dispositif de 30 refroidissement (4). 3037290 6
  5. 5. Appareil de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, sachant que le mât de chargement (2) est disposé au niveau d'un arrêt de véhicule et que la station de base (1) est disposée de manière éloignée de l'arrêt de véhicule.
  6. 6. Appareil de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, sachant que l'appareil de commande est disposé dans le mât de chargement (2).
  7. 7. Appareil de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, sachant que l'appareil de commande est disposé dans la station de base (1).
  8. 8. Appareil de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, sachant que le mât de chargement (2) et la station de base (1) sont reliés par un câble, qui comprend un CC- (13) un câble de communication (12).
  9. 9. Appareil de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, sachant que la station de base (1) comprend un module de communication (5) destiné à être relié à un serveur exploitant.
  10. 10. Procédé servant à recharger un véhicule à entraînement électrique, comprenant les étapes suivantes consistant à: a. détecter l'orientation entre le système de liaison automatique et le véhicule ; b. relier le système de liaison automatique et le convertisseur CA/CC au véhicule afin de recharger le véhicule ; c. commander le cycle de chargement du véhicule.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, sachant que la détection de l'orientation entre le système de liaison automatique et le véhicule comprend une communication avec le véhicule au moyen d'une liaison de communication sans câble.
  12. 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, sachant que la liaison du 30 système de liaison automatique au véhicule comprend un déplacement d'une surface de contact (10) par un bras de robot (9) contre une surface de contact (11) du véhicule.
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