FR3078660A1 - Dispositif automatise de charge d'un vehicule electrique - Google Patents

Dispositif automatise de charge d'un vehicule electrique Download PDF

Info

Publication number
FR3078660A1
FR3078660A1 FR1852014A FR1852014A FR3078660A1 FR 3078660 A1 FR3078660 A1 FR 3078660A1 FR 1852014 A FR1852014 A FR 1852014A FR 1852014 A FR1852014 A FR 1852014A FR 3078660 A1 FR3078660 A1 FR 3078660A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
connection member
axis
actuator
translation
slide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1852014A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3078660B1 (fr
Inventor
Ahmed Ketfi-Cherif
Damien Chablat
Philippe Wenger
Malek Ghanes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Renault SAS
Ecole Centrale de Nantes
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Renault SAS
Ecole Centrale de Nantes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Renault SAS, Ecole Centrale de Nantes filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority to FR1852014A priority Critical patent/FR3078660B1/fr
Publication of FR3078660A1 publication Critical patent/FR3078660A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3078660B1 publication Critical patent/FR3078660B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/37—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles using optical position determination, e.g. using cameras
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système (1) de branchement d'un organe de connexion (3) à un organe de connexion complémentaire (5) porté par un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend : - une embase (7), - un premier coulisseau (35) et un deuxième coulisseau (49) montés chacun de façon coulissante par rapport à l'embase (7), - un premier bras (29) articulé sur le premier coulisseau (35) et un deuxième bras (47) articulé sur le deuxième coulisseau (49), l'un au moins des deux bras (29, 47) présentant une structure en parallélogramme (30, 48), et - un support (38) qui est articulé sur les premier (29) et second bras (47) de façon à ce que la structure en parallélogramme (30, 48) lui assure une orientation invariable par rapport à l'embase (7), et sur lequel est monté de façon coulissante ledit organe de connexion (3).

Description

Domaine technique auquel se rapporte l'invention
La présente invention concerne de manière générale le domaine des systèmes d’alimentation de véhicules automobiles en courant électrique.
Elle concerne plus particulièrement un système de branchement d’un organe de connexion à un organe de connexion complémentaire porté par un véhicule automobile.
Elle concerne également un procédé de branchement d’un tel organe de connexion.
Arriere-plan technologique
Le chargement d’une batterie d’accumulateurs de véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride est généralement réalisé par un utilisateur qui doit connecter manuellement un câble de charge à une prise du véhicule, puis le déconnecter à la fin du chargement.
Les batteries électriques disponibles sur le marché ne permettent encore qu’une autonomie assez faible et doivent être rechargées fréquemment. L’utilisateur doit donc réaliser les manoeuvres de connexion/déconnexion de façon quasi quotidienne, ce qui s’avère fastidieux et source de perte de temps.
L’art antérieur propose des systèmes de connexion automatique permettant d’éviter à l’utilisateur de réaliser ces manoeuvres manuellement. Cependant, ces systèmes sont encombrants et coûteux. S’ils peuvent convenir pour une utilisation publique, par exemple en étant placés dans une station de rechargement publique, ils ne sont pas adaptés pour une utilisation privée chez un particulier.
Objet de l’invention
Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose un système tel que défini en introduction comprenant :
- une embase,
- un premier coulisseau et un deuxième coulisseau montés chacun de façon coulissante par rapport à l’embase,
- un premier bras articulé sur le premier coulisseau et un deuxième bras articulé sur le deuxième coulisseau, l’un au moins des deux bras présentant une structure en parallélogramme, et
- un support qui est articulé sur les premier et second bras de façon à ce que la structure en parallélogramme lui assure une orientation invariable par rapport à l’embase, et sur lequel est monté de façon coulissante ledit organe de connexion.
Un tel système est avantageux car il est simple à réaliser et peu coûteux, alors qu’il présente toutes les mobilités nécessaires pour assurer le branchement. De plus, grâce à son faible encombrement et son coût restreint, un tel système peut être installé chez un particulier pour une utilisation privée. Le système selon l’invention peut aussi être installé dans un lieu public pour une utilisation publique. Il est également utilisable avec une prise de charge standard pour véhicule automobile électrique ou hybride, qui peut être montée par un utilisateur sur le support.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du système conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- il est prévu un premier actionneur adapté pour déplacer en coulissement le premier bras selon un premier axe de translation,
- il est prévu un deuxième actionneur adapté pour déplacer en coulissement le deuxième bras selon un deuxième axe de translation,
- il est prévu un troisième actionneur adapté pour déplacer en coulissement l’organe de connexion selon un troisième axe de translation,
- il est prévu un capteur d’image adapté pour acquérir au moins une image en direction d’une position attendue de l’organe de connexion complémentaire,
- il est prévu un calculateur configuré pour recevoir l’image acquise, pour déterminer une position de l’organe de connexion complémentaire par rapport au capteur d’image, et pour envoyer des consignes de déplacement au premier actionneur, au deuxième actionneur et au troisième actionneur en fonction de la position déterminée de l’organe de connexion complémentaire,
- ledit organe de connexion étant monté de façon coulissante sur le support selon un troisième axe de translation, le support est déformable élastiquement de façon à permettre un ajustement de quelques degrés d’une orientation de l’organe de connexion par rapport à l’embase sous l’effet du branchement de l’organe de connexion dans l’organe de connexion complémentaire,
- le premier axe de translation et le deuxième axe de translation sont parallèles, et le troisième axe de translation est incliné ou orthogonal par rapport au premier axe de translation,
- le support est flexible élastiquement tout autour de deux axes distincts orthogonaux du troisième axe de translation, avec une amplitude d’au moins cinq degrés,
- l’organe de connexion est monté mobile en rotation sur le support autour d’au moins un axe,
- la structure en parallélogramme comprend :
- une première tige comprenant une première extrémité proximale montée mobile en rotation sur le premier coulisseau autour d’un premier axe de pivot et une première extrémité distale montée mobile en rotation sur le support autour d’un second axe de pivot, et
- une deuxième tige comprenant une deuxième extrémité proximale montée mobile en rotation sur le premier coulisseau autour d’un troisième de pivot et une deuxième extrémité distale montée mobile en rotation sur le support autour d’un quatrième axe de pivot, les premier axe de pivot, deuxième axe de pivot, troisième axe de pivot et quatrième axe de pivot étant parallèles et situés aux quatre coins d’un parallélogramme.
L’invention propose également un procédé de branchement d’un organe de connexion d’un système de branchement à un organe de connexion complémentaire porté par un véhicule automobile, dans lequel on réalise en outre:
- une étape d’acquisition d’une image de l’organe de connexion complémentaire par le capteur d’image,
- une étape de détermination par le calculateur d’une position de l’organe de connexion complémentaire par rapport au capteur d’image, compte tenu de l’image acquise,
- une étape de calcul de consignes de déplacement des premier bras et deuxième bras en fonction de la position de l’organe de connexion complémentaire déterminée,
- une étape d’envoi desdites consignes de déplacement aux premier actionneur et deuxième actionneur,
- une étape d’acquisition d’une nouvelle image de l’organe de connexion complémentaire par le capteur d’image,
- une étape de détermination par le calculateur d’une nouvelle position de l’organe de connexion complémentaire par rapport au capteur, compte tenu de l’image,
- une étape de calcul d’une troisième consigne de déplacement de l’organe de connexion en fonction de la position de l’organe de connexion complémentaire déterminée,
- une étape d’envoi de ladite troisième consigne de déplacement au troisième actionneur,
Préférentiellement, il est prévu une étape préalable de réception par le calculateur d’un ordre de branchement envoyé par un utilisateur, laquelle provoque la mise en oeuvre de l’étape d’acquisition d’une image de l’organe de connexion complémentaire par le capteur d’image.
Description detaillee d’un exemple de réalisation
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 est une représentation schématique en perspective d’un système de branchement selon l’invention,
- la figure 2 est une représentation schématique d’une vue de dessus du système de branchement de la figure 1,
- la figure 3 est une représentation schématique d’une vue de côté du système de branchement de la figure 1,
- la figure 4 représente le système de branchement de la figure 1 sous la forme d’un diagramme cinématique,
- la figure 5 représente un diagramme illustrant les étapes de mise en oeuvre d’un procédé de branchement selon l’invention.
Sur la figure 1, on a représenté une vue en perspective d’un système 1 de branchement conçu pour permettre l’alimentation en courant électrique d’un véhicule automobile par un réseau électrique local.
Le système 1 permet plus précisément d’insérer un organe de connexion 3 dans un organe de connexion complémentaire 5 porté par le véhicule automobile (non représenté).
L’organe de connexion 3 comporte par exemple une prise mâle adaptée à se brancher dans une prise femelle de l’organe de connexion complémentaire 5 afin d’effectuer le chargement d’une batterie d’accumulateurs du véhicule automobile.
L’invention propose alors de faciliter ce branchement.
Pour cela, comme le montre schématiquement la figure 4, le système 1 comprend un support 38 sur lequel est monté mobile l’organe de connexion 3 et qui est monté mobile sur une embase 7, via deux bras 29, 47 et deux coulisseaux 35, 49.
Plus précisément, le système 1 comprend un premier coulisseau 35 et un deuxième coulisseau 49 qui sont montés de façon coulissante sur l’embase 7.
Le premier coulisseau 35 se déplace en coulissement le long d’un premier axe de translation A1. Le deuxième coulisseau se déplace en coulissement le long d’un deuxième axe de translation A2.
De façon préférentielle, le premier axe de translation A1 et le deuxième axe de translation A2 sont parallèles. De façon encore plus préférentielle, le premier axe de translation A1 et le deuxième axe de translation A2 sont confondus.
Le système 1 comprend de plus un premier bras 29 articulé sur le premier coulisseau 35 et un deuxième bras 47 articulé sur le deuxième coulisseau 49.
Au moins un de ces premier et deuxième bras 29, 47 présente une structure en parallélogramme. Sur l’exemple illustré, seul le premier bras 29 présente une telle structure en parallélogramme.
Le deuxième bras 47 est quant à lui simplement monté mobile en rotation sur le deuxième coulisseau 49 autour d’un cinquième axe de pivot R5, formant ainsi une liaison pivot simple.
Le premier bras 29, qui présente une structure en parallélogramme, comprend pour sa part au moins une première tige 30 liée au premier coulisseau 35 par une liaison pivot simple d’axe R1 (ci-après appelé premier axe de pivot R1), et au moins une deuxième tige 48 liée au premier coulisseau 35 par une liaison pivot simple d’axe R3 (ci-après appelé troisième axe de pivot R3) distinct du premier axe de pivot R1.
Le support 38 est alors lié :
- au deuxième bras 47 par une liaison pivot simple d’axe R6 (ci-après appelé sixième axe de pivot R6),
- à la première tige 30 du premier bras 29 par une liaison pivot simple d’axe R2 (ci-après appelé deuxième axe de pivot R2), et
- à la seconde tige 48 du premier bras 29 par une liaison pivot simple d’axe R4 (ci-après appelé quatrième axe de pivot R4).
Les premier axe de pivot R1, deuxième axe de pivot R2, troisième axe de pivot R3 et quatrième axe de pivot R4 sont parallèles et distincts. Ils sont situés aux quatre coins d’un parallélogramme.
Le sixième axe de rotation R6 et le cinquième axe de pivot R5 sont parallèles à ces quatre axes.
Ainsi, un déplacement en coulissement du premier coulisseau 35 le long du premier axe de translation A1 entraîne une rotation du premier bras 29. De même, un déplacement en coulissement du deuxième coulisseau 49 le long du deuxième axe de translation A2 entraîne une rotation du deuxième bras 47.
La structure en parallélogramme assure au support 38 une orientation invariable par rapport à l’embase 7.
On comprend ainsi qu’en commandant le coulissement des deux coulisseaux, il est possible d’ajuster la position du support 38 dans le plan orthogonal aux axes de pivot (aussi bien parallèlement au premier axe de translation A1 que perpendiculairement à ce dernier).
L’organe de connexion 3 est monté de façon coulissante sur le support 38. L’organe de connexion 3 se déplace en coulissement le long d’un troisième axe de translation A3. Le troisième axe de translation A3 est incliné ou orthogonal par rapport au premier axe de translation A1. Il est plus précisément ici orthogonal au premier axe de translation A1 et incliné par rapport au plan orthogonal aux axes de pivot.
De cette façon, en commandant le coulissement de l’organe de connexion 3, il est possible d’ajuster sa position en hauteur par rapport au plan qui est orthogonal aux axes de pivot et qui passe par le premier axe de translation A1.
On comprend donc que la position de l’organe de connexion 3 est ajustable dans les trois dimensions de l’espace.
L’organe de connexion 3 présente une orientation qui peut être ajustée de quelques degrés par rapport à l’embase 7, sous l’effet des efforts résultant de l’insertion de l’organe de connexion 3 dans l’organe de connexion complémentaire 5 lorsque ces deux éléments ne sont pas parfaitement alignés.
Dans un premier exemple, cet ajustement est rendu possible par une déformation élastique du support 38. Dans un deuxième exemple, cet ajustement est rendu possible par une articulation joignant l’organe de connexion 3 au support 38. Ces exemples seront décrits plus en détail par la suite.
On peut à présent décrire plus en détail un mode de réalisation du système 1, en référence aux figures 1 à 3.
Comme le montre la figure 1, l’embase 7 est adaptée à être fixée à une structure porteuse 9.
La structure porteuse 9 est par exemple formée par un mur d’un garage se trouvant chez un particulier. Il s’agit de préférence d’un mur vertical. La structure porteuse 9 peut aussi être formée par un mur se trouvant dans un lieu public (par exemple dans une station de rechargement électrique).
Pour s’y fixer, l’embase 7 comprend un bâti 8 et des moyens de fixation (non visibles). Le bâti 8 comprend par exemple une pluralité de barres métalliques et les moyens de fixation comprennent par exemple des vis.
Comme cela est bien visible sur la figure 2, l’embase 7 comprend une partie médiane 11 et des première et seconde parties latérales 13, 14 s’étendant de part et d’autre de la partie médiane 11.
Comme le montre la figure 1, les parties latérales 13, 14 sont symétriques et comprennent chacune deux barres parallèles et horizontales formant un rail latéral 23, 41 parallèle aux premier et deuxième axes de translation A1, A2.
L’une des extrémités de chacune de ces barres parallèles est fixées à un cadre formant la partie médiane 11 de l’embase 7. L’autre extrémité est fixée à une traverse 20, 22 verticale sur laquelle est fixé un actionneur 24, 43. Cet actionneur est formé ici par un moteur électrique pas-à-pas.
Chaque actionneur 24, 43 permet d’entraîner une courroie crantée 25, 45 disposée dans le rail latéral 23, 41 correspondant, entre la traverse 20, 22 et la partie médiane 11 (voir figure 2).
Chaque actionneur 24, 43 est configuré pour être mis en fonctionnement par un calculateur 12 fixé dans le cadre de la parte médiane 11 de l’embase 7. Le premier coulisseau 35 et le deuxième coulisseau 49 sont ici montés coulissant dans les rails latéraux 23, 41 et sont engrenés chacun respectivement dans l’une des courroies crantées 25, 45. Les coulisseaux 35, 49 peuvent donc se déplacer de façon stable le long du premier axe de translation A1 et du deuxième axe de translation A2 respectivement.
Comme le montre la figure 1, le deuxième bras 47 comprend ici deux tiges 53, 59 rectilignes et parallèles, dont des extrémités dites proximales 61 sont montées mobiles en rotation sur le deuxième coulisseau 49 autour du cinquième axe de pivot R5 (selon des liaisons pivot simples) et dont des extrémités dites distales 57 sont montées mobiles en rotation sur le support 38 autour du sixième axe de pivot R6 (selon des liaisons pivot simples). Des arbres traversant les tiges 53, 59 peuvent être employés pour former ces liaisons pivot.
Le premier bras 29 comprend lui aussi deux tiges 30, 55 rectilignes et parallèles, dont des extrémités proximales 31 sont montées mobiles en rotation sur le premier coulisseau 35 autour du premier axe de pivot R1 (selon des liaisons pivot simples) et dont des extrémités distales 33 sont montées mobiles en rotation sur le support 38 autour du deuxième axe de pivot R2 (selon des liaisons pivot simples).
Le doublage des tiges des bras permet d’améliorer la stabilité du système 1.
Ici, le premier bras 29 comprend en outre une troisième tige 48 permettant de former le parallélogramme, qui est rectiligne et parallèle aux deux tiges 30, 55. L’extrémité proximale 50 de cette troisième tige 48 est montée mobile en rotation sur le premier coulisseau 35 autour du troisième axe de pivot R3 (selon une liaison pivot simple) et son extrémité distale 51 est montée mobile en rotation sur le support 38 autour du quatrième axe de pivot R4 (selon une liaison pivot simple).
Sur la figure 3, on a représenté plus en détail le support 38 et l’organe de connexion 3, dont on rappelle qu’il est monté de façon coulissante sur celui-ci. On y observe que le support 38 présente un profil en dièdre. Il comporte ainsi une première plaque 38A qui est orientée horizontalement et qui présente un bord replié 38C sur lequel sont articulés les deux bras 48, 53. Il comporte également une seconde plaque 38B qui est inclinée par rapport à la première plaque.
Dans la suite, on considérera que le plan horizontal H est parallèle au sol sur lequel se trouve le véhicule automobile (par exemple le sol d’un garage ou d’un parking), que les axes de translation A1 et A2 s’étendent horizontalement et que les axes de pivot s’étendent verticalement.
Grâce à la forme du support 38, le troisième axe de translation A3 forme un angle d’inclinaison 0i avec le plan horizontal H. L’angle d’inclinaison 0i est de préférence compris entre 30 et 40 degrés.
Un troisième actionneur 65, fixé sur la seconde plaque 38B, permet de déplacer en glissement l’organe de connexion 3 le long du troisième axe de translation A3. Le troisième actionneur 65 comprend par exemple un moteur couplé à un système de vis à bille pour déplacer l’organe de connexion 3. Le troisième actionneur 65 est contrôlé par le calculateur 12 dont il peut recevoir des consignes.
Comme cela sera décrit ci-après, le déplacement de l’organe de connexion 3 le long du troisième axe de translation A3 permet son branchement dans l’organe de connexion complémentaire 5 après que ces deux organes ont été placés dans l’axe l’un de l’autre.
Comme cela a été mentionné supra, le système 1 est configuré pour permettre un ajustement de quelques degrés de l'orientation de l’organe de connexion 3 sous l’effet de son branchement dans l’organe de connexion complémentaire 5.
En effet, il peut arriver que le véhicule ne se trouve pas exactement orienté à la perpendiculaire du mur sur lequel est rapporté le système 1. De ce fait, il est nécessaire d’offrir à l’organe de connexion 3 un jeu en pivotement autour d’un axe vertical.
Il se peut également qu’il soit plus ou moins incliné vers l’avant ou vers l’arrière, du fait du poids du chargement en place dans son coffre. De ce fait, il est nécessaire d’offrir à l’organe de connexion 3 un jeu en pivotement autour d’un axe horizontal.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le support 38 est alors déformable élastiquement de façon à permettre un ajustement de quelques degrés de l’orientation de l’organe de connexion 3 par rapport à l’embase 7.
Cette déformation élastique permet principalement à l’organe de connexion 3 de pivoter autour d’un axe sensiblement vertical. Il permet ici en outre à l’organe de connexion de pivoter vers le haut ou vers le bas.
Ici, le support 38 est donc flexible autour de deux axes distincts et orthogonaux au troisième axe de translation A3, avec une amplitude d’au moins 5 degrés.
Dans un autre mode de réalisation non représenté sur les figures, on pourrait envisager de monter l’organe de connexion mobile en rotation sur le support 38 autour d’au moins un axe de pivot parallèle au plan horizontal H et orthogonal au troisième axe de translation A3, via une liaison pivot simple ou via une liaison rotule simple ou encore via une liaison rotule à doigt.
L’utilisation d’une telle liaison aurait pour avantage de conférer une plus grande flexibilité à l’organe de connexion 3, sa course angulaire pouvant atteindre par exemple 35°.
Comme le montre la figure 3, le système 1 comprend en outre un capteur d’images 69. Le capteur d’images 69 acquiert une image de l’environnement situé face à l’organe de connexion 3 en direction d’une position attendue de l’organe de connexion complémentaire 5. Pour cela, le capteur d’image 69 est situé à proximité de l’organe de connexion 3. De façon préférentielle, le capteur est fixé à l’organe de connexion 3. Le capteur d’image 69 comprend par exemple une caméra.
Le capteur d’image 69 est connecté au calculateur 12 du système 1 de façon à pouvoir lui transmettre les images qu’il acquiert.
Le calculateur 12 est configuré pour détecter la présence de l’organe de connexion complémentaire 5 sur l’image acquise. Le calculateur 12 est aussi configuré pour déterminer la position de l’organe de connexion complémentaire 5 par rapport au capteur d’images 69.
Le calculateur 12 est de plus configuré pour calculer des consignes de déplacement des premier et deuxième coulisseaux 35, 49 ainsi que de l’organe de connexion 3 le long du troisième axe de translation A3, en fonction de la position déterminée de l’organe de connexion complémentaire 5.
Le calculateur 12 est apte à envoyer ces consignes de déplacement aux actionneurs 24, 43, 65.
On peut décrire à présent un procédé permettant le branchement automatique de l’organe de connexion 3 dans l’organe de connexion complémentaire 5 équipant le véhicule automobile, en se référant à la figure 5.
Au début du procédé, le système 1 se trouve dans une position de repos représentée sur la figure 2.
Dans cette position de repos, les bras 29, 47 s’étendent sensiblement en parallèle des rails de l’embase 7.
Lors d’une première étape a), un utilisateur envoie au système 1 un ordre d’insertion de l’organe de connexion 3. L’ordre est envoyé par l’intermédiaire d’une interface équipant le système 1 (bouton, écran tactile,
Lors d’une étape b), une trappe (non représentée) du véhicule automobile qui protège l’organe de connexion complémentaire 5 s’ouvre. Pour cela, le calculateur 12 peut être en liaison sans fil avec une unité de calcul du véhicule automobile. Ainsi le calculateur 12 peut envoyer à l’unité de calcul un ordre d’ouverture de la trappe. Alternativement, l’utilisateur peut ouvrir lui-même la trappe.
Lors d’une étape c), le capteur d’image 69 acquiert une image de l’environnement de l’organe de connexion 3 et la transmet au calculateur 12.
Lors d’une étape d), le calculateur 12 détecte la position de l’organe de connexion complémentaire 5 sur l’image par rapport au capteur d’image 69. Si l’organe de connexion complémentaire 5 n’est pas détecté sur l’image, le calculateur 12 transmet un message d’avertissement à l’utilisateur, par exemple en affichant un message sur l’écran lors d’une étape e).
Quand la position de l’organe de connexion complémentaire 5 par rapport au capteur d’images 69 est détectée, le calculateur 12 calcule une première consigne de déplacement du premier coulisseau 35 et une deuxième consigne de déplacement du deuxième coulisseau 49 lors d’une étape f).
Puis, lors d’une étape g), le calculateur 12 envoie la première consigne de déplacement au premier actionneur 24 et la deuxième consigne de déplacement au deuxième actionneur 43.
Puis, lors d’une étape h), les deux coulisseaux 35, 49 se mettent en mouvement.
On comprend sur la figure 4 que ces déplacements entraînent la rotation du premier bras 29 et du deuxième bras 47, ce qui permet de placer le support 38 à la position souhaitée (l’organe de connexion 3 et l’organe de connexion complémentaire 5 dans l’axe l’un de l’autre).
Lors d’une étape i), une nouvelle image est acquise par le capteur d’images 69 puis transmise au calculateur 12.
Lors d’une étape j), le calculateur 12 détermine la nouvelle position de l’organe de connexion complémentaire 5 par rapport au capteur d’image 69. Si la nouvelle position de l’organe de connexion complémentaire 5 est comprise dans un intervalle acceptable (compte tenu de la flexibilité du support 38), alors le calculateur 12 se poursuit en une étape k). Sinon, les étapes précédentes sont remises en oeuvre de façon à parvenir à la position souhaitée.
Lors de l’étape k), le calculateur 12 calcule une troisième consigne de déplacement de l’organe de connexion 3 le long du troisième axe de translation A3.
Le calculateur 12 envoie ensuite la troisième consigne de déplacement au troisième actionneur 65 lors d’une étape I).
Lors d’une étape m), le moteur du troisième actionneur 65 se met en route et déplace ainsi l’organe de connexion 3.
Lors de ce déplacement, la distance entre l’organe de connexion 3 et l’organe de connexion complémentaire 5 se réduit. Si l’organe de connexion 3 est bien positionné par rapport l’organe de connexion complémentaire 5, alors l’organe de connexion 3 s’insère dans l’organe de connexion complémentaire 5 sans difficulté.
Le branchement étant réalisé, il est alors possible d’initier l’alimentation en courant électrique du véhicule automobile lors d’une étape n).
Des détecteurs supplémentaires peuvent éventuellement être employés afin de vérifier le bon branchement de l’organe de connexion 3 à l’organe de connexion complémentaire 5.
Dans une étape suivante o), l’unité de calcul du véhicule automobile peut communiquer un état de chargement de sa batterie d’accumulateurs au calculateur 12. Lors d’une étape p), quand l’état de chargement souhaité est atteint, le calculateur 12 peut calculer et envoyer des nouvelles première, deuxième et troisième consignes respectivement au premier, deuxième et troisième actionneurs afin que le système 1 retourne en position de repos.
On pourra par ailleurs prévoir, lors de l’étape j), d’afficher un message sur l’écran et d’interrompre le procédé si la position de l’organe de connexion complémentaire 5 est en dehors d’un intervalle acceptable et que de ce fait, l’erreur d’orientation de l’organe de connexion 3 ne pourra pas être compensée par la flexibilité du support 38. Le message d’avertissement, affiché à l’utilisateur lors d’une étape q), pourra lui demander par exemple de déplacer le véhicule automobile.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Système (1) de branchement d’un organe de connexion (3) à un organe de connexion complémentaire (5) porté par un véhicule automobile, et qui est prévu pour permettre une alimentation en courant électrique dudit véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend :
    - une embase (7),
    - un premier coulisseau (35) et un deuxième coulisseau (49) montés chacun de façon coulissante par rapport à l’embase (7),
    - un premier bras (29) articulé sur le premier coulisseau (35) et un deuxième bras (47) articulé sur le deuxième coulisseau (49), l’un au moins des deux bras (29) présentant une structure en parallélogramme, et
    - un support (38) qui est articulé sur les premier et second bras (29, 47) de façon à ce que la structure en parallélogramme lui assure une orientation invariable par rapport à l’embase (7), et sur lequel est monté de façon coulissante ledit organe de connexion (3).
  2. 2. Système (1) selon la revendication précédente, comprenant en outre :
    - un premier actionneur (24) adapté pour déplacer en coulissement le premier bras (29) selon un premier axe de translation (A1),
    - un deuxième actionneur (43) adapté pour déplacer en coulissement le deuxième bras (47) selon un deuxième axe de translation (A2),
    - un troisième actionneur (65) adapté pour déplacer en coulissement l’organe de connexion (3) selon un troisième axe de translation (A3).
  3. 3. Système (1) selon la revendication précédente, comprenant en outre :
    - un capteur d’image (69) adapté pour acquérir au moins une image en direction d’une position attendue de l’organe de connexion complémentaire (5), et
    - un calculateur (12) configuré pour recevoir l’image acquise, pour déterminer une position de l’organe de connexion complémentaire (5) par rapport au capteur d’image (69), et pour envoyer des consignes de déplacement au premier actionneur (24), au deuxième actionneur (43) et au troisième actionneur (65) en fonction de la position déterminée de l’organe de connexion complémentaire (5).
  4. 4. Système (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le premier axe de translation (A1) et le deuxième axe de translation (A2) sont parallèles, et le troisième axe de translation (A3) est incliné ou orthogonal par rapport au premier axe de translation (A1).
  5. 5. Système (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, ledit organe de connexion (3) étant monté de façon coulissante sur le support (38) selon un troisième axe de translation (A3), le support (38) est déformable élastiquement de façon à permettre un ajustement de quelques degrés d’une orientation de l’organe de connexion (3) par rapport à l’embase (7) sous l’effet du branchement de l’organe de connexion (3) dans l’organe de connexion complémentaire (5).
  6. 6. Système (1) selon la revendication 5, dans lequel le support (38) est flexible élastiquement autour de deux axes distincts orthogonaux au troisième axe de translation (A3), avec une amplitude d’au moins cinq degrés.
  7. 7. Système (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’organe de connexion (3) est monté mobile en rotation sur le support (38) autour d’au moins un axe.
  8. 8. Système (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la structure en parallélogramme comprend :
    - une première tige (30) comprenant une première extrémité proximale (31) montée mobile en rotation sur le premier coulisseau (35) autour d’un premier axe de pivot (R1) et une première extrémité distale (33) montée mobile en rotation sur le support (38) autour d’un second axe de pivot (R2), et
    - une deuxième tige (48) comprenant une deuxième extrémité proximale (50) montée mobile en rotation sur le premier coulisseau (35) autour d’un troisième de pivot (R3) et une deuxième extrémité distale (51) montée mobile en rotation sur le support (38) autour d’un quatrième axe de pivot (R4), les premier axe de pivot (R1), deuxième axe de pivot (R2), troisième axe de pivot (R3) et quatrième axe de pivot (R4) étant parallèles et situés aux quatre coins d’un parallélogramme.
  9. 9. Procédé de branchement d’un organe de connexion (3) d’un système (1) de branchement conforme à la revendication 3 à un organe de connexion complémentaire (5) porté par un véhicule automobile, comprenant des étapes de :
    c) acquisition d’une image de l’organe de connexion complémentaire (5) par le capteur d’image (12),
    d) détermination par le calculateur (12) d’une position de l’organe de connexion complémentaire (5) par rapport au capteur d’image (69), compte tenu de l’image acquise à l’étape c),
    f) calcul de consignes de déplacement des premier bras (29) et deuxième bras (47) en fonction de la position de l’organe de connexion complémentaire (5) déterminée à l’étape d),
    g) envoi desdits consignes de déplacement aux premier actionneur (24) et deuxième actionneur (43),
    i) acquisition d’une nouvelle image de l’organe de connexion complémentaire (5) par le capteur d’image (69),
    j) détermination par le calculateur (12) d’une nouvelle position de l’organe de connexion complémentaire (5) par rapport au capteur d’image (69), compte tenu de l’image acquise à l’étape i),
    k) calcul d’une troisième consigne de déplacement de l’organe de connexion (3) en fonction de la position de l’organe de connexion complémentaire (5) déterminée à l’étape j),
    l) envoi de ladite troisième consigne de déplacement au troisième actionneur (65).
  10. 10. Procédé de branchement selon la revendication précédente comprenant une étape préalable de réception par le calculateur (12) d’un ordre de branchement envoyé par un utilisateur, laquelle provoque la mise en oeuvre de ladite étape c).
FR1852014A 2018-03-08 2018-03-08 Dispositif automatise de charge d'un vehicule electrique Active FR3078660B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1852014A FR3078660B1 (fr) 2018-03-08 2018-03-08 Dispositif automatise de charge d'un vehicule electrique

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1852014 2018-03-08
FR1852014A FR3078660B1 (fr) 2018-03-08 2018-03-08 Dispositif automatise de charge d'un vehicule electrique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3078660A1 true FR3078660A1 (fr) 2019-09-13
FR3078660B1 FR3078660B1 (fr) 2020-10-02

Family

ID=62455688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1852014A Active FR3078660B1 (fr) 2018-03-08 2018-03-08 Dispositif automatise de charge d'un vehicule electrique

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3078660B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111231711A (zh) * 2020-02-16 2020-06-05 南京林业大学 自动充电机器人

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1234632A1 (fr) * 2001-02-23 2002-08-28 Willemin Machines S.A. Dispositif cinématique du support et de déplacement programmable d'un élément terminal dans une machine ou un instrument
US20070217900A1 (en) * 2004-11-16 2007-09-20 Kiyoshi Wakaizumi Robot
DE102011082092A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur automatisierten Herstellung und Trennung einer Ladeverbindung bei einem Plug-in-Fahrzeug
CN104209946A (zh) * 2013-06-03 2014-12-17 常州大学 一种并联运动贴装机器人机构
CN104241948A (zh) * 2013-12-05 2014-12-24 齐向前 充电接口自动连接装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1234632A1 (fr) * 2001-02-23 2002-08-28 Willemin Machines S.A. Dispositif cinématique du support et de déplacement programmable d'un élément terminal dans une machine ou un instrument
US20070217900A1 (en) * 2004-11-16 2007-09-20 Kiyoshi Wakaizumi Robot
DE102011082092A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur automatisierten Herstellung und Trennung einer Ladeverbindung bei einem Plug-in-Fahrzeug
CN104209946A (zh) * 2013-06-03 2014-12-17 常州大学 一种并联运动贴装机器人机构
CN104241948A (zh) * 2013-12-05 2014-12-24 齐向前 充电接口自动连接装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111231711A (zh) * 2020-02-16 2020-06-05 南京林业大学 自动充电机器人

Also Published As

Publication number Publication date
FR3078660B1 (fr) 2020-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2841296B1 (fr) Systeme de connexion pour la charge d'un vehicule electrique
EP3012182B1 (fr) Cycle a motorisation electrique et systeme automatique de stockage de tels cycles
FR2828589A1 (fr) Systeme de connexion electrique entre un vehicule et une station de recharge ou similaire
EP2861463B1 (fr) Agencement pour le montage d'un appareil nomade
FR2940201A1 (fr) Systemes et ensemble de connexion pour la charge d'un vehicule electrique
WO2013136017A1 (fr) Système de verrouillage / déverrouillage d'un objet sous une structure à crochet de rapprochement et de soutien
FR3094151A3 (fr) Systeme de recharge sans fil, station de recharge sans fil et vehicule
EP0540410B1 (fr) Robot deplaçable sur des postes de travail fixes ou mobiles
FR3078660A1 (fr) Dispositif automatise de charge d'un vehicule electrique
FR3048560B1 (fr) Ensemble de rechargement d'une batterie et procede de recharge mettant en oeuvre un tel ensemble
FR2956653A1 (fr) Dispositif de manutention d'objets pour au moins retourner un meuble, tes que par exemple un lit.
EP3544120A1 (fr) Equipement électrique et procédé de mise à la terre pour un tel équipement
FR3051903A1 (fr) Attache de cable, ensemble de connexion et procede de mesure de temperature de cable
FR3006261A1 (fr) Dispositif de vision arriere pour un vehicule
FR3048386B1 (fr) Procede de recharge d’une batterie d’un vehicule mobile par une fiche de rechargement
WO2016166123A1 (fr) Systeme de montage mecanique pour dispositif de visualisation
FR3100757A1 (fr) Ensemble de recharge par induction de batteries de traction de vehicules electriques ou hybrides
EP3783254B1 (fr) Dispositif d'eclairage mobile
WO2021121914A1 (fr) Procede de connexion entre une prise electrique de vehicule et un connecteur
EP2515391B1 (fr) Bloc multi-appareillage équipé d'un connecteur mobile en translation
EP3772760A1 (fr) Dispositif de stockage d énergie électrique destiné à être fixé à l extérieur d'un véhicule de type vélo ou trottinette électrique
FR2539039A1 (fr) Chariot porte-sac de golf
EP3545589A1 (fr) Système de raccordement électrique sécurisé
FR2987584A1 (fr) Vehicule automobile equipe d'un support d'appareil electronique nomade
WO2016102795A1 (fr) Accessoire de recharge d'appareil informatique mobile et appareillage electrique equipe d'un tel accessoire

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190913

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

CA Change of address

Effective date: 20221005

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7