FR3039466B1 - Procede et systeme de recharge d'un vehicule electrique - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un système (1) de recharge pour véhicule électrique (60) comprenant un réseau (10) de communication comprenant au moins un premier lien (L1) de communication sans fil et au moins un deuxième lien (L2) de communication, au moins une borne (30) de recharge comprenant des moyens d'identification sans contact de la borne (30) par un équipement d'utilisateur (50) associés à un identifiant de la borne (30) et des moyens de connexion de ladite borne (30) à un dispositif (40) d'alimentation en courant électrique, au moins un équipement d'utilisateur (50) configuré pour obtenir sans contact l'identifiant de ladite borne (30) à partir des moyens d'identification et pour envoyer ledit identifiant de la borne (30) et un identifiant de l'équipement d'utilisateur (50) à un serveur de gestion (20) sur le premier lien de communication sans fil (L1), au moins un dispositif d'alimentation (40) en courant électrique et un serveur de gestion (20).

Description

PROCEDE ET SYSTEME DE RECHARGE D'UN VEHICULE ELECTRIQUE
DOMAINE TECHNIQUE ET OBJET DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte au domaine de la recharge en courant d'un véhicule électrique et concerne plus particulièrement un dispositif d'alimentation, un système et un procédé de recharge d'un véhicule électrique, notamment automobile.
ETAT DE LA TECHNIQUE
De nos jours, la recharge de la batterie d'un véhicule électrique peut être réalisée sur une borne privée, par exemple disposée dans le garage de l'utilisateur, ou bien sur une borne publique, disposée par exemple sur une zone de stationnement publique.
La vitesse de charge dépend de la puissance de la borne. On distingue ainsi les bornes de forte puissance pour les charges rapides, par exemple en moins de 15 minutes à 120 kW, les bornes de puissance moyenne pour les charges dite « semi-rapides », par exemple entre une heure à 50 kW et deux heures à 22 kW, et les bornes de faible puissance pour les charges lentes qui durent par exemple plus de 6 heures à 10 kW. Étant donné que certains véhicules peuvent être stationnés jusqu'à 23 heures par jour, notamment en milieu urbain, les bornes lentes sont particulièrement adaptées pour leur recharge, de telles bornes étant en effet moins coûteuses à fabriquer et à exploiter en comparaison avec les bornes de forte ou moyenne puissance qui nécessitent des câblage électriques plus onéreux afin de fournir la puissance nécessaire.
De manière connue, une borne de recharge comprend des moyens de connexion à un réseau électrique, un module de paiement et un module d'alimentation en courant du véhicule. Le module de paiement permet de réaliser l'authentification d'un utilisateur du service auprès de sa banque afin d'autoriser le paiement relatif à la recharge de son véhicule sur la borne. Le module d'alimentation en courant du véhicule comprend de manière connue une prise permettant de brancher un câble de recharge électrique de la batterie du véhicule et une unité de gestion permettant d'activer les moyens de connexion au réseau électrique afin qu'ils fournissent de l'énergie électrique à la prise lorsque l'utilisateur a été autorisé à recharger sa batterie. Les moyens de connexion permettent l'accès à un réseau électrique d'un opérateur auquel la borne est reliée afin d'en obtenir de l'électricité lorsqu'ils sont activés par l'unité de gestion du module d'alimentation.
Lorsqu'un utilisateur souhaite recharger électriquement son véhicule, il s'authentifie tout d'abord via le module de paiement de la borne à l'aide d'une carte à puce. Le module de paiement échange alors des informations d'authentification avec un serveur bancaire via un réseau de communication pour obtenir l'autorisation de paiement. Une fois l'autorisation de paiement obtenue, l'unité de gestion du module d'alimentation commande les moyens de connexion pour que l'utilisateur puisse recharger électriquement son véhicule via un câble électrique. Enfin, une fois la recharge effectuée, le module de paiement envoie les informations de consommation relatives à la recharge du véhicule pour que le compte de l'utilisateur soit prélevé du montant correspondant.
Une telle borne de recharge présente toutefois plusieurs inconvénients importants. Tout d'abord, l'utilisation d'une carte à puce pour s'authentifier nécessite un module de paiement complexe et coûteux.
En outre, une telle borne de recharge est susceptible d'être vandalisée afin d'obtenir un accès direct au module d'alimentation qui commande la fourniture de courant électrique.
De plus, il est nécessaire d'effectuer des travaux importants autour de la zone de stationnement afin de relier la borne au réseau électrique.
Par ailleurs, une telle borne de recharge lie directement l'exploitant de la borne à l'exploitant du réseau électrique qui peut ainsi lui appliquer des tarifs élevés, ce qui peut s'avérer coûteux pour l'utilisateur.
Enfin, l'exploitant de la borne mise à la disposition du public étant un professionnel spécialisé dans ce domaine, il n'est actuellement pas possible pour un particulier, une collectivité, une entreprise ou une administration de proposer un service de recharge aux usagers de la route.
PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION L'invention vise donc à résoudre au moins en partie ces inconvénients en proposant une solution simple, fiable et efficace de recharge d'un véhicule électrique par une borne de recharge. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'alimentation en courant électrique d'une borne de recharge, ledit dispositif étant commandé par un serveur de gestion configuré pour communiquer avec un équipement d'utilisateur sur un premier lien de communication sans fil et avec ledit dispositif sur un deuxième lien de communication, le dispositif étant configuré pour : - recevoir, sur le deuxième lien de communication, une commande d'alimentation en courant électrique envoyée par le serveur de gestion, - commander un relais électrique d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge consécutivement à la réception de ladite commande d'alimentation en courant électrique, - alimenter en courant électrique la borne de recharge de sorte que la borne puisse recharger le véhicule électrique, - calculer la consommation électrique réalisée lors d'une recharge, - détecter un évènement de fin de charge, - interrompre l'alimentation en courant électrique de la borne de recharge consécutivement à un évènement détecté, et - envoyer, sur le deuxième lien de communication, un message de consommation au serveur de gestion comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation lors de la charge du véhicule.
Par les termes « véhicule électrique », on entend tout véhicule nécessitant une recharge en courant électrique permettant de faire fonctionner son moteur telle qu'un véhicule purement électrique ou véhicule hybride.
Le dispositif d'alimentation en courant électrique selon l'invention est ainsi avantageusement commandé à distance par le serveur de gestion via le deuxième lien de communication, ce qui permet de l'installer aisément au niveau d'un accès à un réseau électrique domestique, aussi bien sur la voie publique que chez un particulier. De plus, la commande du dispositif par le serveur de gestion permet d'éviter tout branchement d'un tiers sur le dispositif dans le but d'accéder à l'électricité, par exemple pour la voler.
Le deuxième lien de communication peut être un lien de communication sans fil ou bien un lien de communication filaire. L'invention concerne également un serveur de gestion de la recharge d'un véhicule électrique par une borne de recharge, ledit serveur de gestion comprenant une base de données dans laquelle est stockée une pluralité de comptes d'utilisateur, chaque compte étant associé à un utilisateur, le serveur de gestion étant configuré pour : - recevoir d'un équipement d'utilisateur, sur un premier lien de communication sans fil, un identifiant d'une borne de recharge et un identifiant dudit équipement d'utilisateur, - vérifier le compte associé à l'utilisateur à partir de l'identifiant de l'équipement d'utilisateur pour s'assurer que l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule, - lorsque l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule, envoyer, à un dispositif d'alimentation associé à l'identifiant de la borne, sur un deuxième lien de communication, une commande d'alimentation en courant électrique de la borne identifiée.
De manière avantageuse, le serveur de gestion est en outre configuré pour recevoir un message de consommation envoyé par un dispositif d'alimentation sur le deuxième lien de communication, ledit message de consommation comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par ledit dispositif d'alimentation lors de la charge du véhicule.
Avantageusement encore, le serveur de gestion est en outre configuré pour mettre à jour le solde du compte d'un utilisateur à partir de l'information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation lors de la charge du véhicule.
Un aspect de l'invention concerne aussi une borne de recharge pour véhicule électrique, ladite borne de recharge comprenant des moyens d'identification sans contact de la borne par un équipement d'utilisateur associés à un identifiant de la borne et des moyens de connexion de ladite borne à un dispositif d'alimentation en courant électrique commandé à distance par un serveur de gestion via un lien de communication sans fil.
Avantageusement, la borne est à charge lente, de préférence d'une puissance maximale de 3,7 kW (par exemple 16 Ampères à 230 Volts). L'utilisation d'une borne à charge lente permet avantageusement d'utiliser une ligne à faible puissance qui est aisée à installer et qui est commune dans un immeuble d'habitation et ne nécessite aucun changement du tableau électrique, notamment pour un particulier. En outre, une pluralité de charges lentes concomitantes permet de lisser la demande d'électricité sur le réseau électrique et génère donc des économies.
De préférence, les moyens d'identification sont de type code-barres, par exemple un code-barres à deux dimensions de type code QR ou de type puce RFID.
Selon un aspect de l'invention, l'identifiant de la borne comprend les coordonnées géographiques de la borne, i.e. ses données de géolocalisation. L'invention concerne aussi un système de recharge pour véhicule électrique, ledit système comprenant : - un réseau de communication comprenant au moins un premier lien de communication sans fil et au moins un deuxième lien de communication, - au moins une borne de recharge comprenant des moyens d'identification sans contact de la borne par un équipement d'utilisateur associés à un identifiant de la borne et des moyens de connexion de ladite borne à un dispositif d'alimentation en courant électrique tel que présenté précédemment, - au moins un équipement d'utilisateur configuré pour obtenir sans contact l'identifiant de ladite borne à partir des moyens d'identification et pour envoyer ledit identifiant de la borne et un identifiant de l'équipement d'utilisateur à un serveur de gestion sur le premier lien de communication sans fil, - au moins un dispositif d'alimentation en courant électrique tel que présenté précédemment, et - un serveur de gestion tel que présenté précédemment.
Un tel système permet une fourniture aisée d'électricité car les bornes peuvent avantageusement être installées n'importe où dès lors qu'elles peuvent être raccordées à un dispositif d'alimentation, ce dernier pouvant être installé chez tout abonné à un fournisseur d'électricité, qu'il soit un particulier, une entreprise, une collectivité etc, sans que cela ne nécessite de prestataire intermédiaire, ce qui permet avantageusement de réduire les risques de vol d'électricité et de payer proportionnellement à la consommation effective d'électricité à des tarifs résidentiels. L'invention concerne aussi un procédé de recharge d'un véhicule électrique, ledit procédé, mis en oeuvre par le dispositif tel que présenté précédemment, comprenant les étapes de : - réception, sur le deuxième lien de communication, d'une commande d'alimentation en courant électrique envoyée par le serveur de gestion, - commande d'un relais électrique d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge consécutivement à la réception de ladite commande d'alimentation en courant électrique, - alimentation en courant électrique de la borne de recharge de sorte que ladite borne puisse recharger le véhicule, - calcul de la consommation électrique réalisée lors d'une recharge du véhicule, - détection d'un évènement de fin de charge, - interruption de l'alimentation en courant électrique de la borne de recharge consécutivement à un évènement détecté, et - envoi au serveur de gestion, sur le deuxième lien de communication, d'un message de consommation comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation lors de la charge du véhicule.
Selon un aspect de l'invention, l'étape de calcul de la consommation électrique est réalisée simultanément à l'étape d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge. L'invention concerne aussi un procédé de recharge d'un véhicule électrique, ledit procédé, mis en oeuvre par le système tel que présenté précédemment, comprenant les étapes de : - obtention sans contact de l'identifiant de la borne par l'équipement d'utilisateur à partir des moyens d'identification de ladite borne, - envoi par l'équipement d'utilisateur au serveur de gestion sur le premier lien de communication sans fil dudit identifiant de la borne et d'un identifiant de l'équipement d'utilisateur, - réception par le serveur de gestion de l'identifiant de la borne et de l'identifiant de l'équipement d'utilisateur, - vérification du compte de l'utilisateur à partir de l'identifiant de l'équipement d'utilisateur, - lorsque l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule, envoi, au dispositif d'alimentation, sur le deuxième lien de communication, à partir de l'identifiant de la borne, d'une commande d'alimentation en courant électrique de la borne identifiée, - réception, par le dispositif d'alimentation, sur le deuxième lien de communication, d'une commande d'alimentation en courant électrique envoyée par le serveur de gestion, - commande, par le dispositif d'alimentation, d'un relais électrique d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge consécutivement à la réception de ladite commande d'alimentation en courant électrique, - alimentation, par le dispositif d'alimentation, en courant électrique de la borne de recharge de sorte que ladite borne puisse recharger le véhicule, - calcul, par le dispositif d'alimentation, de la consommation électrique réalisée lors d'une recharge du véhicule, - détection, par le dispositif d'alimentation, d'un événement de fin de charge, - interruption, par le dispositif d'alimentation, de l'alimentation en courant électrique de la borne de recharge consécutivement à un événement détecté, et - envoi, par le dispositif d'alimentation, sur le deuxième lien de communication, d'un message de consommation au serveur de gestion comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation lors de la charge du véhicule.
De préférence, le procédé comprend en outre une étape de réception, par le serveur de gestion, d'un message de consommation envoyé par le dispositif d'alimentation sur le deuxième lien de communication et une étape de mise à jour, par le serveur de gestion, du solde du compte de l'utilisateur à partir de l'information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation lors de la charge du véhicule. L'invention concerne enfin un support de données pour un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en oeuvre de l'un des procédés selon l'invention lorsque le programme est exécuté par au moins un processeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 illustre une forme de réalisation du système selon l'invention.
La figure 2 illustre une forme de réalisation d'une borne de recharge du système selon l'invention.
La figure 3 illustre un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Description d'une forme de réalisation du système selon l'invention
Le système selon l'invention permet de recharger électriquement un véhicule, notamment automobile, de manière aisée et efficace à partir d'une infrastructure fiable et peu coûteuse. I. Système 1
On a représenté à la figure 1 une forme de réalisation du système 1 selon l'invention. On notera que les éléments du système 1 ne sont pas nécessairement à la même échelle par souci de clarté de la figure.
Ce système 1 comprend un réseau de communication 10, un serveur de gestion 20, une pluralité de bornes 30 de recharge électrique, une pluralité de dispositifs 40 d'alimentation en courant électrique desdites bornes 30, un équipement 50 d'utilisateur et un véhicule électrique 60.
Le système comprend en outre un réseau fournisseur d'électricité 70, de préférence un réseau électrique domestique délivrant un courant électrique de faible intensité, par exemple comprise entre 16 et 20 Ampères, et définissant une basse tension, par exemple inférieure à 240 Volts.
Cet exemple est donné dans un but illustratif, mais il va de soi que le système pourrait comprendre une pluralité de réseaux de communication 10 et des nombres différents de bornes de recharge 30, de dispositif d'alimentation en courant électrique 40, d'équipements d'utilisateur 50 et de véhicules électriques 60. A) Réseau de communication 10
Le réseau de communication 10 comprend une pluralité de liens de communication. Ainsi, comme illustré sur la figure 1, un premier lien L1 de communication sans fil permet la communication entre l'équipement d'utilisateur 50 et le serveur de gestion 20 et un deuxième lien L2 de communication permet la communication entre le serveur de gestion 20 et un dispositif d'alimentation 40, ceci pour chaque dispositif d'alimentation 40 de la pluralité de dispositifs d'alimentation 40.
Il est important que le premier lien L1 de communication soit sans fil afin qu'un utilisateur puisse utiliser aisément n'importe quelle borne de recharge 30 du système 1. En revanche, le deuxième lien de communication L2 peut être aussi bien un lien de communication sans fil, par exemple de type Zigbee®, Wifi, 3G, 4G, notamment afin de permettre une installation aisée du dispositif d'alimentation 40 et donc du système 1, qu'un lien de communication filaire, par exemple de type Ethernet.
On notera en outre que les échanges de données et d'informations sur les différents liens et réseaux de communication peuvent être cryptés et/ou sécurisés. B) Serveur de gestion 20
Le serveur de gestion 20 comprend une base de données (non représentée) dans laquelle est stockée une pluralité de comptes, chaque compte étant associé à un utilisateur du service de recharge préalablement enregistré. En variante, la base de données pourrait être externe au serveur de gestion 20 qui pourrait alors être relié à ladite base de données par l'intermédiaire d'un troisième lien de communication, filaire ou sans fil.
Le serveur de gestion 20 est configuré pour recevoir de l'équipement d'utilisateur 50, sur le premier lien de communication Ll, un identifiant d'une borne de recharge 30.
Afin d'authentifier la transaction voulue par l'utilisateur, dans un mode de réalisation préféré, le serveur de gestion 20 est configuré pour authentifier l'utilisateur à partir d'une signature numérique qu'il lui envoie comme cela sera décrit ci-après.
En variante, le serveur de gestion 20 peut être configuré pour recevoir en outre de l'équipement d'utilisateur 50, sur le premier lien de communication Ll, un identifiant dudit équipement d'utilisateur 50 et pour vérifier le compte associé à l'utilisateur à partir de l'identifiant de l'équipement d'utilisateur 50 afin de s'assurer que l'utilisateur est autorisé à recharger électriquement son véhicule 60, par exemple lorsque le solde du compte de l'utilisateur est créditeur.
Le serveur de gestion 20 est configuré pour envoyer, au dispositif d'alimentation 40 associé à l'identifiant de la borne 30 reçu, sur le deuxième lien de communication L2 qui le relie au serveur de gestion 20, une commande d'alimentation en courant électrique de la borne 30 identifiée lorsque l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule 60.
Le serveur de gestion 20 est aussi configuré pour recevoir un message de consommation envoyé par un dispositif d'alimentation 40 sur un deuxième lien de communication L2. Ce message de consommation comprend une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation 40, qui a envoyé le message de consommation, lors de la charge du véhicule 60.
Le serveur de gestion 20 est en outre configuré pour mettre à jour le solde du compte d'un utilisateur à partir de l'information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation 40 correspondant lors de la charge du véhicule 60. C) Borne de recharge 30
La borne de recharge 30 utilise le courant électrique de faible intensité, par exemple comprise entre 16 et 20 Ampères, délivré par le dispositif d'alimentation 40 relié au réseau fournisseur d'électricité 70 et définissant une basse tension, par exemple inférieure à 240 Volts. Les bornes 30 délivrant un tel courant électrique sont dites « à charge lente » car elles sont limitées en puissance, par exemple inférieure à 4kW, ce qui nécessite plusieurs heures pour recharger une batterie standard de véhicule électrique.
En référence à la figure 2, la borne de recharge 30 comprend ainsi une prise 32 de courant électrique standard (par exemple de type 1, 2 ou 3) de recharge de véhicule qui, en variante, pourrait être intégrée au mobilier urbain environnant. De préférence, la borne 30 comprend, comme illustré sur la figure 2, un cache de prise 34 agencé pour coulisser entre une position d'utilisation dans laquelle un câble d'alimentation de véhicule 60 peut être branché dans la prise 32 et une position fermée dans laquelle le cache de prise 34 protège la prise 32 et empêche une dégradation de celle-ci (vandalisme, pluie...) ou une connexion non autorisée à celle-ci. Dans cet exemple, le cache de prise 34 coulisse verticalement (lorsque la borne 30 est installée sur le sol), sans que cela ne soit limitatif de la portée de la présente invention.
De préférence, la borne de recharge 30 est réalisée en acier inoxydable pour résister à une utilisation urbaine intensive. A titre d'exemple, toujours en référence à la figure 2, la borne 30 peut être de forme cylindrique de section circulaire. Ses dimensions peuvent, par exemple, être de l'ordre de 90 mm de diamètre et d'une hauteur comprise entre 90 et 120 cm.
La borne de recharge 30 comprend des moyens d'identification sans contact de la borne par l'équipement d'utilisateur 50, ces moyens d'identification étant associés à un identifiant de la borne 30.
La borne de recharge 30 comprend en outre des moyens de connexion de ladite borne 30 à un dispositif d'alimentation 40 en courant électrique se présentant par exemple sous la forme d'un câble de connexion électrique par lequel le dispositif d'alimentation 40 peut alimenter la borne de recharge 30 en courant électrique.
Les moyens d'identification peuvent être de type code-barres, par exemple un code-barres à deux dimensions de type code QR 36, comme illustré sur la figure 2, ou de type puce RFID.
En variante, les moyens d'identification peuvent être les coordonnées géographiques de la borne 30, par exemple ses coordonnées de géolocalisation GPS.
La borne de recharge 30 peut comprendre un port USB (non représenté), avantageusement de type C, et/ou un support de recharge par induction (non représenté) permettant de recharger des appareils portables par induction tels que, par exemple, un téléphone, une tablette, un ordinateur etc...
Chaque borne de recharge 30 est reliée à un dispositif d'alimentation 40. D) Dispositif d'alimentation 40
Dans une forme de réalisation préférée du système 1 selon l'invention, le dispositif d'alimentation 40 est installé dans un espace privé, c'est à dire non accessible au public, alors que la borne de recharge 30 est installée dans un espace public. Ainsi, dans cette forme de réalisation, le souscripteur du service de fourniture d'électricité peut être avantageusement propriétaire du dispositif d'alimentation 40 de sorte qu'il fournisse lui-même l'électricité à l'utilisateur de la borne de recharge 30.
Chaque dispositif d'alimentation 40 est relié à une pluralité de bornes de recharge 30. Le dispositif d'alimentation 40 permet l'alimentation en courant électrique des bornes de recharge 30 reliées audit dispositif d'alimentation 40. A cette fin, le dispositif d'alimentation 40 se présente avantageusement sous la forme d'un boîtier monté sur un accès électrique du réseau fournisseur d'électricité 70.
Comme mentionné précédemment, le dispositif d'alimentation 40 est configuré pour communiquer avec le serveur de gestion 20 sur un deuxième lien de communication L2. Un tel lien peut, par exemple, être de type Wifi, GPRS, 3G, 4G, Zigbee ou toute autre technologie d'accès réseau sans fil ou filaire adaptée etc...
Plus précisément, chaque dispositif d'alimentation 40 est configuré pour recevoir, sur le deuxième lien de communication L2, une commande d'alimentation en courant électrique d'une borne 30 envoyée par le serveur de gestion 20. Cette commande comprend l'identifiant de la borne 30 donné par l'équipement d'utilisateur 50 lors de son authentification, borne 30 sur laquelle l'utilisateur souhaite recharger son véhicule 60.
Ensuite, chaque dispositif d'alimentation 40 est configuré pour commander un relais électrique (non représenté) d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge 30 consécutivement à la réception de ladite commande d'alimentation en courant électrique et pour alimenter en courant électrique la borne de recharge 30 identifiée de sorte que celle-ci puisse recharger le véhicule électrique 60.
Chaque dispositif d'alimentation 40 est aussi configuré pour détecter un évènement de fin de charge, interrompre l'alimentation en courant électrique de la borne de recharge 30 consécutivement à un événement détecté et envoyer, sur le deuxième lien de communication L2 qui le relie au serveur de gestion 20, un message de consommation comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation 40 lors de la charge du véhicule 60.
Chaque dispositif d'alimentation 40 est en outre configuré pour calculer la consommation électrique réalisée lors d'une recharge, c'est-à-dire entre l'instant de début de charge et l'instant de fin de charge. E) Équipement d'utilisateur 50 L'équipement d'utilisateur 50 permet l'authentification numérique de son propriétaire via le premier lien de communication sans fil Ll. A cette fin, l'équipement d'utilisateur 50 est configuré pour obtenir sans contact l'identifiant d'une borne de recharge 30 à partir des moyens d'identification de ladite borne 30 et pour envoyer ledit identifiant de la borne et un identifiant dudit équipement d'utilisateur 50 au serveur de gestion 20 sur le premier lien de communication Ll.
Par les termes « obtenir sans contact l'identifiant d'une borne de recharge 30 », on entend que l'équipement d'utilisateur 50 est configuré pour obtenir l'identifiant d'une borne 30 sans communiquer avec la borne 30, c'est-à-dire simplement par lecture (i.e. scannage) optique ou électromagnétique d'un code (en utilisant par exemple la technologie NFC ou
Near Field Communication en anglaise) ou bien en déterminant les coordonnées géographiques de la borne 30.
On notera que pour sécuriser la fourniture d'énergie électrique par la borne 30, l'équipement d'utilisateur 50 peut exiger des informations permettant de renforcer l'authentification de l'utilisateur telles que, par exemple, un code alphanumérique de type code PIN ou une information biométrique (empreinte digital, scanner rétinien etc...).
Dans un mode de réalisation préféré, l'équipement d'utilisateur 50 est configuré pour stocker une pluralité de clés asymétriques, pour générer une signature numérique à partir desdites clés asymétriques et pour envoyer ladite signature numérique au serveur de gestion 20 afin que ce dernier authentifie l'utilisateur et autorise la transaction en vérifiant ladite signature numérique et en vérifiant la solvabilité du compte associé à la signature. F) Véhicule 60
Comme mentionné précédemment, par les termes « véhicule électrique », on entend un véhicule comprenant au moins un moteur au moins en partie électrique, par exemple un véhicule à moteur électrique ou un véhicule à moteur hybride en partie électrique. Un tel véhicule peut par exemple posséder 2 roues (bicyclette, scooter, motocycle...), 3 roues (scooter, motocycle, automobile...), 4 roues (automobile, camion...), etc...
Le véhicule électrique 60 au sens de la présente invention comprend un câble de recharge 62 comportant une prise (non représentée) adaptée pour être connectée à la prise de courant électrique 32 de la borne de recharge 30. Une telle prise peut par exemple être une prise standard de type E ou F. Le câble de recharge peut par exemple être attaché au véhicule 60 (enrouleur ou bras robotisé pour branchement automatique) ou bien être un câble de type EVSE comprenant un module électronique de contrôle intégré dans un pistolet-prise. L'invention va maintenant être décrite dans sa mise en œuvre en référence à la figure 3. II. Description d'un mode de réalisation préféré de l'invention
Lorsqu'un utilisateur souhaite recharger la batterie de son moteur électrique de véhicule, il stationne tout d'abord celui-ci à proximité d'une borne de recharge 30 puis connecte de manière connue un câble d'alimentation du véhicule 60 sur la borne 30.
Dans cet exemple, l'utilisateur scanne, dans une étape SI, le code QR apposé sur la borne 30 avec son équipement d'utilisateur 50. L'équipement d'utilisateur 50 génère alors une signature numérique pour authentifier la transaction auprès du serveur de gestion 20. L'identifiant de borne 30 intégré au code-barres est extrait puis envoyé avec la signature numérique, dans une étape S2, par l'équipement d'utilisateur 50 au serveur de gestion 20 sur le premier lien de communication sans fil Ll.
Le serveur de gestion 20 reçoit l'identifiant de la borne 30 et la signature numérique puis vérifie, dans une étape S3, que la signature numérique est valide et que le compte associé à la signature numérique est créditeur, signifiant que l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule. Pour ce faire, toutes les transactions pouvant être accumulées sur des serveurs distribués et redondants, le solde courant du compte d'un utilisateur donné peut être calculé à partir d'un état initial nul en en sommant toutes les transactions positives ou négatives. Une heuristique peut alors permettre de fournir le montant du solde en temps réel, les vérifications pouvant s'effectuer en tâche de fond.
Lorsque le serveur de gestion 20 constate que l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule, il envoie au dispositif d'alimentation 40, dans une étape S4, sur un deuxième lien de communication L2, une commande d'alimentation en courant électrique de la borne 30 identifiée afin de charger le véhicule 60.
Le dispositif d'alimentation 40 est identifié par le serveur de gestion 20 préalablement à l'envoi de la commande d'alimentation en courant électrique à partir de l'identifiant de la borne 30. Par exemple, le serveur de gestion 20 peut stocker dans la base de données un tableau de correspondances reliant chaque borne de recharge 30 à un dispositif d'alimentation 40.
Une fois la commande d'alimentation en courant électrique reçue, le dispositif d'alimentation 40 active, dans une étape S5, un relais électrique de sorte à alimenter en courant électrique, à partir du réseau fournisseur d'électricité 70, la borne de recharge 30 à laquelle est connecté le véhicule 60, qui se recharge alors électriquement dans une étape S6.
Cette alimentation permet la charge du véhicule électrique 60 par la borne 30. Pendant cette charge, c'est-à-dire entre le début et la fin de la charge, le dispositif d'alimentation 40 calcule simultanément, de manière continue ou périodique, dans une étape S7, la quantité d'énergie électrique qu'il délivre à la borne 30.
La charge est réalisée jusqu'à ce qu'un évènement de fin de charge soit détecté. Un tel évènement peut, par exemple, être la charge complète de la batterie du véhicule 60 ou la déconnexion du câble d'alimentation du véhicule 60 (étape S8) ou bien l'atteinte d'un seuil d'énergie électrique consommée.
Dans ce dernier cas, le seuil peut par exemple être précisé par l'utilisateur au serveur de gestion 20 lorsqu'il envoie l'identifiant de borne 30 et l'identifiant d'équipement d'utilisateur 50 ou bien peut être précisé par le serveur de gestion 20 dans la commande d'alimentation en courant électrique, par exemple afin d'éviter que le solde du compte de l'utilisateur ne devienne débiteur.
Une fois l'évènement de fin de charge détecté, le dispositif d'alimentation 40 interrompt l'alimentation en courant électrique de la borne 30 puis envoie, dans une étape S9, un message de consommation au serveur de gestion 20.
Ce message de consommation comprend notamment une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation lors de la charge du véhicule 60, c'est à dire entre le début et l'interruption de l'alimentation en courant électrique de la borne 30 par le dispositif d'alimentation 40.
Le serveur de gestion 20 débite, dans une étape S10, le compte de l'utilisateur à partir de l'information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation 40 lors de la charge du véhicule 60. La facturation des consommations électriques aux usagers de véhicules électriques ainsi que le remboursement de ces consommations aux propriétaires des bornes peut avantageusement se faire sur un compte numérique sécurisé enregistré sur Internet, par accumulation des transactions sous forme de chèque électronique. A une fréquence prédéterminée, mensuellement par exemple, ou sur requête du propriétaire du compte, une synchronisation peut être réalisée avec les comptes bancaires réels des intervenants, par exemple par carte bancaire ou virement bancaire.
Le procédé selon l'invention permet donc avantageusement de recharger la batterie d'un véhicule électrique 60 à partir d'une borne 30 simple et peu coûteuse puisque, d'une part, la gestion du paiement n'est pas réalisée par la borne 30 mais directement par le serveur de gestion 20 via la signature numérique envoyée par l'équipement d'utilisateur 50 et, d'autre part, l'alimentation en courant électrique de la borne 30 est réalisée par un dispositif d'alimentation 40 extérieur à la borne 30 qui est commandé à distance par le serveur de gestion 20. Un tel dispositif d'alimentation 40 peut ainsi avantageusement être installé chez un particulier en le reliant à son compteur d'électricité, la quantité d'énergie électrique consommée étant alors facturée à l'utilisateur de la borne 30 et déduite de la facture du particulier. Une telle infrastructure permet donc de déployer des bornes de recharge 30 efficacement, rapidement et de manière peu onéreuse, la borne 30 étant simplement reliée électriquement au dispositif d'alimentation 40 par un câble de connexion électrique et dépourvue de lien de communication avec l'équipement d'utilisateur 50 et le dispositif d'alimentation 40 pouvant être installé sur tout compteur électrique relié au réseau, la communication entre le dispositif d'alimentation 40 et le serveur de gestion 20 étant réalisée sur un lien de communication sans fil L2.
Il est à noter enfin que la présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Notamment, le nombre de réseaux de communication 10, de serveur de gestion 20, de bornes de recharge 30, de dispositifs d'alimentation 40, d'équipements d'utilisateur 50 et de véhicules 60 ainsi que la nature et le type des liens et réseaux de communication tels que représentés sur les figures de façon à illustrer un exemple de réalisation de l'invention, ne sauraient être interprétés comme limitatifs.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (40) d'alimentation en courant électrique d'une borne (30) de recharge, ledit dispositif (40) étant commandé par un serveur (20) de gestion configuré pour communiquer avec un équipement (50) d’utilisateur sur un premier lien (Ll) de communication sans fil et avec ledit dispositif (40) sur un deuxième lien (L2) de communication, le dispositif (40) étant configuré pour : - recevoir, sur le deuxième lien de communication (L2), une commande d'alimentation en courant électrique envoyée par le serveur de gestion (20), -commander un relais électrique d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30) consécutivement à la réception de ladite commande d'alimentation en courant électrique, - alimenter en courant électrique la borne de recharge (30) de sorte que la borne (30) puisse recharger le véhicule électrique (60), - calculer la consommation électrique réalisée lors d'une recharge, - détecter un événement de fin de charge, - interrompre l'alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30) consécutivement à un événement détecté, et - envoyer, sur le deuxième lien de communication (L2), un message de consommation au serveur de gestion (20) comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée parle dispositif d'alimentation (40) lors de la charge du véhicule (60).
  2. 2. Système (1) de recharge pour véhicule électrique (60), ledit système (1) comprenant : - un réseau (10) de communication comprenant au moins un premier lien (Ll) de communication sans fil et au moins un deuxième lien (L2) de communication, - au moins une borne (30) de recharge comprenant des moyens (36) d'identification sans contact de la borne (30) par un équipement d'utilisateur (50) associés à un identifiant de la borne (30) et des moyens de connexion de ladite borne (30) à un dispositif (40) seion la revendication 1, - au moins un équipement d'utilisateur (50) configuré pour obtenir sans contact l'identifiant de ladite borne (30) à partir des moyens d'identification et pour envoyer ledit identifiant de la borne (30) et un identifiant de l'équipement d'utilisateur (50) à un serveur de gestion (20) sur le premier lien de communication sans fil (Ll), - au moins un dispositif d'alimentation (40) en courant électrique selon la revendication 1, et - un serveur de gestion (20), ledit serveur de gestion (20) comprenant une base de données dans laquelle est stockée une pluralité de comptes d'utilisateur, chaque compte étant associé à un utilisateur, le serveur de gestion (20) étant configuré pour : • recevoir d'un équipement d'utilisateur (50), sur un premier lien de communication sans fil (Ll), un identifiant d'une borne de recharge (30) et un identifiant dudit équipement d'utilisateur (50), • vérifier le compte associé à l'utilisateur à partir de l'identifiant de l'équipement d'utilisateur pour s'assurer que l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule (60), • lorsque l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule (60), envoyer, à un dispositif d'alimentation (40) associé à l'identifiant de la borne (30), sur un deuxième lien de communication (L2), une commande d'alimentation en courant électrique de la borne (30) identifiée.
  3. 3. Système (1) selon la revendication 2, dans lequel le serveur de gestion (20) est en outre configuré pour recevoir un message de consommation envoyé par un dispositif d'alimentation (40) sur le deuxième lien de communication (L2), ledit message de consommation comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par ledit dispositif d'alimentation (20) lors de la charge du véhicule (60).
  4. 4. Système (1) selon la revendication 3, dans lequel le serveur de gestion (20) est en outre configuré pour mettre à jour le solde du compte d'un utilisateur à partir de l'information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation (40) lors de la charge du véhicule (60).
  5. 5. Procédé de recharge d'un véhicule électrique (60), ledit procédé, mis en œuvre par le dispositif (40) selon la revendication 1, comprenant les étapes de ; - réception, sur le deuxième lien de communication (L2), d'une commande d'alimentation en courant électrique envoyée par le serveur de gestion (20), - commande d'un relais électrique d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30) consécutivement à la réception de ladite commande d'alimentation en courant électrique, - alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30) de sorte que ladite borne (30) puisse recharger le véhicule (60), - calcul de la consommation électrique réalisée lors d'une recharge du véhicule (60), - détection d'un évènement de fin de charge, - interruption de l'alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30) consécutivement à un évènement détecté, et - envoi au serveur de gestion (20), sur le deuxième lien de communication (L2), d'un message de consommation comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation (40) lors de la charge du véhicule (60).
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape de calcul de la consommation électrique est réalisée simultanément à l'étape d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30).
  7. 7. Procédé de recharge d'un véhicule électrique, ledit procédé, mis en œuvre par le système selon la revendication 6, comprenant les étapes de : - obtention sans contact de l'identifiant de la borne (30) par l'équipement d'utilisateur (50) à partir des moyens d'identification (36) de ladite borne (30), - envoi par l'équipement d'utilisateur (50) au serveur de gestion (20) sur le premier lien de communication sans fil (Ll) dudit identifiant de la borne (30) et d'un identifiant de l'équipement d'utilisateur (50), - réception par le serveur de gestion (20) de l'identifiant de la borne (30) et de l'identifiant de l'équipement d'utilisateur (50), - vérification du compte de l'utilisateur à partir de l'identifiant de l'équipement d'utilisateur, - lorsque l'utilisateur est autorisé à recharger son véhicule (60), envoi, au dispositif d'alimentation (40), sur le deuxième lien de communication (L2), à partir de l'identifiant de la borne (30), d'une commande d'alimentation en courant électrique de la borne (30) identifiée, - réception, par le dispositif d'alimentation (40), sur le deuxième lien de communication (L2), d'une commande d'alimentation en courant électrique envoyée par le serveur de gestion (20), - commande, par le dispositif d'alimentation (40), d'un relais électrique d'alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30) consécutivement à la réception de ladite commande d'alimentation en courant électrique, - alimentation, par le dispositif d'alimentation (40), en courant électrique de la borne de recharge (30) de sorte que ladite borne (30) puisse recharger le véhicule (60), - calcul, par le dispositif d'alimentation (40), de la consommation électrique réalisée lors d'une recharge du véhicule (60), - détection, par le dispositif d'alimentation (40), d'un événement de fin de charge, - interruption, par le dispositif d'alimentation (40), de l'alimentation en courant électrique de la borne de recharge (30) consécutivement à un événement détecté, et - envoi, par le dispositif d'alimentation (40), sur le deuxième lien de communication (L2), d'un message de consommation au serveur de gestion (20) comprenant une information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation (40) lors de la charge du véhicule (60).
  8. 8. Procédé selon la revendication 7, ledit procédé comprenant en outre une étape de réception, par le serveur de gestion (20), d'un message de consommation envoyé par le dispositif d'alimentation (40) sur le deuxième lien de communication (L2) et une étape de mise à jour, par le serveur de gestion (20), du solde du compte de l'utilisateur à partir de l'information sur la quantité d'énergie électrique délivrée par le dispositif d'alimentation (40) lors de la charge du véhicule (60).
  9. 9. Support de données pour un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 5 à 8 lorsque le programme est exécuté par au moins un processeur.
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