FR3087056A1

FR3087056A1 - Dispositif de recharge par induction

Info

Publication number: FR3087056A1
Application number: FR1859282A
Authority: FR
Inventors: Anna Luara Alarcon Oliveira; Zlatina Dimitrova
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2020-04-10

Abstract

Ce dispositif comprend un boîtier mobile autonome (2) comprenant un unique circuit primaire d'induction (3), une base de stockage (4) du boîtier mobile autonome (2) et une source d'alimentation (10) alimentant la base de stockage (4) en énergie par un premier câble d'alimentation (9), un second câble d'alimentation (5) reliant la base de stockage (4) au boîtier mobile autonome (2), une zone de roulage (6) comprenant au moins deux places de stationnement de véhicules (7), le boîtier mobile autonome (2) étant adapté pour se déplacer sur la zone de roulage (6) de la base (4) à une position de recharge sous le circuit secondaire (1) d'un véhicule, et comporte en outre un dispositif de translation (8) positionnant la base de stockage (4) devant chacune des places de stationnement de véhicules (7).

Description

DISPOSITIF DE RECHARGE PAR INDUCTION [0001] L’invention concerne la recharge par induction de véhicules qui sont garés sur une surface de roulage, et plus précisément un dispositif de recharge comprenant un boîtier mobile autonome qui assurent ce type de recharge.

[0002] Certaines installations, comme par exemple certains parkings (publics ou privés, et ouverts ou fermés) comprennent une surface de roulage sur laquelle sont définis des emplacements sur lesquelles des véhicules peuvent se garer. Certains au moins de ces emplacements peuvent être rejoints par au moins un boîtier mobile de recharge qui peut se déplacer de façon autonome sur la surface de roulage. Ce/chaque boîtier mobile (de recharge) est alimenté en courant par un câble d’alimentation couplé au boîtier à une première extrémité, et à une base à une seconde extrémité, cette base comprenant une source d’alimentation électrique et éventuellement un enrouleur automatique de câble avec un système de commande le la tension de traction du câble, et un lieu de stockage du boîtier mobile. Ce boîtier mobile comprend un circuit primaire comportant une bobine primaire chargée de transférer par induction de l’énergie électrique à une bobine secondaire faisant partie d’un circuit secondaire couplé à une batterie rechargeable d’un véhicule et chargée de transformer l’énergie électrique transférée en courant de recharge pour cette batterie, le câble d’alimentation étant relié au circuit primaire. Ce boîtier mobile comprend en outre au moins un processeur déterminant des commandes de déplacement du boîtier mobile en fonction de l’environnement du boîtier mobile, et des moyens de déplacement assurant son déplacement en fonction de ces commandes déterminées. Dans certains cas, ce boîtier mobile peut comprendre l’enrouleur automatique.

[0003] On entend ici par « déplacement autonome >> un déplacement qui est contrôlé en interne par un processeur du boîtier mobile afin que ce dernier puisse se rendre d’un point de départ (comme par exemple le lieu de stockage du boîtier mobile) à un point d’arrivée situé sous une bobine secondaire d’un véhicule.

[0004] On est contraint d’utiliser dans de nombreux espaces de stationnement un câble (ou cordon) d’alimentation de grande longueur pour pouvoir atteindre toutes les zones de stationnement. Le but de l’enrouleur automatique est de protéger le câble d’alimentation, et faire en sorte que ce câble n’entrave pas les déplacements du boîtier mobile, comme décrit dans le document brevet JP-A-2013198187.

[0005] Il arrive fréquemment que le boîtier mobile doive se déplacer de façon autonome sur une surface de roulage relativement encombrée et/ou sur laquelle se déplacent également des personnes. De ce fait, il est souhaitable que son câble d’alimentation ne constitue pas un obstacle à son propre déplacement, et qu’il ne constitue pas un obstacle aux déplacements des personnes lorsqu’il est à l’arrêt. Or, la première situation (mobilité) requiert que le câble d’alimentation soit tendu entre le boîtier mobile et sa source d’alimentation afin de ne pas reposer sur le sol (ou de façon minimale), tandis que la seconde situation (immobilité) requiert que le câble d’alimentation soit détendu et repose sur le sol. L’enrouleur automatique doit permettre que le câble d’alimentation soit tendu lors des déplacements, et qu’il soit posé au sol le reste du temps.

[0006] Or un câble tendu est rectiligne et, de ce fait, si le boîtier mobile autonome contourne des obstacles tels que les roues du véhicule, le câble d’alimentation se trouve très facilement contre ces obstacles et peut notamment se coincer entre les roues des véhicules stationnés et la surface de roulage. En outre, il suffit qu’un véhicule voisin du véhicule en cours de rechange se déplace et roule sur le câble d’alimentation pour également le coincer.

[0007] Le but de l’invention est de remédier à cet inconvénient, notamment en optimisant ce système de recharge.

[0008] A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de recharge par induction d’un véhicule rechargeable comprenant un circuit secondaire d’induction, ledit dispositif comprenant un unique boîtier mobile autonome comprenant un unique circuit primaire d’induction, une unique base de stockage du boîtier autonome et une source d’alimentation alimentant la base de stockage en énergie par un premier câble d’alimentation, un second câble d’alimentation reliant la base de stockage au boîtier mobile autonome, et une zone de roulage comprenant au moins deux places de stationnement de véhicules, le boîtier mobile autonome étant adapté pour se déplacer sur la zone de roulage de l’unique base à une position de recharge sous le circuit secondaire du véhicule, le dispositif de recharge par induction étant tel qu’il comporte un dispositif de translation positionnant la base de stockage devant chacune des places de stationnement de véhicules, de sorte que le boîtier mobile autonome puisse éviter un obstacle tout en ayant une trajectoire de la base de stockage à la position de recharge sous le circuit secondaire la plus courte possible .

[0009] Ces obstacles sont par exemple les roues d’un véhicule stationné, ou en cours de stationnement, des murets, des barrières de protection pour les piétons, des plots en béton de délimitation de la place de stationnement, des piliers supportant une toiture, une moto ou un vélo garé par inadvertance sur une de ces places de stationnement, un colis ou un chariot de course oublié.

[0010] Or ces obstacles ont tous une localisation prévisible. Les murets, les barrières de protection pour les piétons, les plots en béton de délimitation de la place de stationnement, les piliers supportant une toiture, ont tous une localisation fixe par rapport à la surface de roulage. Egalement, les roues d’un véhicule stationné ou en cours de stationnement, une moto ou un vélo qui se serait garé par inadvertance sur une de ces places de stationnement, un colis ou un chariot de course oublié, ont également une localisation prévisible, par exemple sur une place de stationnement voisine au véhicule à recharger. Les roues du véhicule à recharger ont-elles-même une localisation prévisible sur la place de stationnement, et plus particulièrement dans les angles de la place de stationnement pour un véhicule à quatre roues, qui sont la majorité des véhicules roulants.

[0011] Ainsi ce dispositif de translation permet d’amener le boîtier mobile autonome, via la base de stockage, à un point de départ pour son déplacement qui permet, pour le second câble d’alimentation, d’éviter tout obstacle prévisible même lorsque ce second câble est tendu et donc rectiligne. On évite ainsi tout coincement ou frottement du second câble d’alimentation contre cet obstacle. Ce second câble d’alimentation peut donc rester tendu alors que le boîtier mobile progresse vers le circuit secondaire du véhicule.

[0012] Selon un mode de réalisation de l’invention, la translation de la base de stockage et le déplacement du boîtier mobile autonome dans la base de stockage sont orthogonaux.

[0013] Ainsi le premier câble d’alimentation suit une translation qui a une première orientation différente de celle, seconde orientation, du déplacement du boîtier autonome, de sorte que le premier câble d’alimentation évite également tout coincement ou frottement contre cet obstacle. On constatera que cet avantage bénéficie pour tous obstacles se trouvant à l’intérieur de l’angle fermé formé par ces deux orientations et ayant pour sommet le point de départ.

[0014] De façon implicite, on comprendra qu’un procédé de contrôle du dispositif de recharge par induction comprend dans l’ordre une étape de translation de la base de stockage pour amener le boîtier autonome à un point de départ devant une des places de stationnement de véhicules, puis une étape de déplacement du boîtier autonome de la base de stockage à la position de recharge sous le circuit secondaire du véhicule, puis une étape de retour du boîtier autonome dans sa base de stockage, puis à nouveau l’étape de translation de la base de stockage pour amener le boîtier autonome à un nouveau point de départ devant une des autres places de stationnement de véhicules si un autre véhicule est demandeur d’une recharge.

[0015] On comprendra dans tout le texte de ce document par « un dispositif de translation positionnant la base de stockage devant chacune des places de stationnement de véhicules » le fait qu’une place de stationnement comprend au moins une extrémité arrière d’accès par laquelle le véhicule rentre ou sort de la place de stationnement, et une extrémité avant, opposée à l’extrémité arrière. Ainsi, « devant chacune des places de stationnement de véhicules » doit s’interpréter comme une zone située devant l’extrémité avant.

[0016] On comprendra dans tout le texte de ce document par « le déplacement du boîtier mobile autonome dans la base de stockage », le fait que la base de stockage comprend au moins un réceptacle, fermé ou ouvert, recevant le boîtier autonome lorsque la base de stockage se translate. Le déplacement du boîtier mobile autonome dans la base de stockage doit alors s’interpréter comme un mouvement relatif du boîtier autonome par rapport à la base de stockage pour sortir du réceptacle ou y rentrer.

[0017] Selon un mode de réalisation de l’invention, ces places de stationnement de véhicules sont accolées les unes aux autres et forment une rangée, les positions de la base de stockage devant chacune des places de stationnement étant toutes du même côté de la rangée.

[0018] Ainsi l’accès à ces places de stationnement pour le boîtier mobile est facilité, et cela permet également de simplifier la translation qui peut être alors un simple mouvement rectiligne.

[0019] Selon une variante de l’invention, ces places de stationnement de véhicules sont accolées les unes aux autres et forment deux rangées parallèles de part et d’autre de la base de stockage, la base de stockage étant configurée pour que le boîtier mobile autonome puisse la traverser pour rejoindre l’une quelconque des deux rangées.

[0020] Par exemple, le réceptacle de la base de stockage recevant le boîtier autonome a au moins deux accès pour le boîtier autonome, ces deux accès étant disposés chacun sur deux extrémité opposée du réceptacle, le premier accès étant orienté vars la première rangée, le deuxième accès étant orienté vers la deuxième rangée. Cela permet au boîtier autonome de traverser le réceptacle, pour aller soit vers la première rangée, soit vers la deuxième rangée, tout en ayant un trajet le plus court possible.

[0021] Delon un mode de réalisation de l’invention, dispositif de recharge par induction comprend un dispositif de commande de translation de la base de stockage, le boîtier mobile comprenant un dispositif de commande de déplacement du boîtier mobile et un dispositif de détection d’obstacles.

[0022] Ainsi, ces dispositifs de commande permettent d’héberger un procédé tel que précédemment décrit, pour séquencer la translation de la base de stockage avec le déplacement du boîtier autonome.

[0023] Selon un mode de réalisation, la base de stockage comprend un premier enrouleur automatique pour le premier câble d’alimentation, et un second enrouleur automatique pour le second câble d’alimentation.

[0024] Selon une variante de réalisation de l’invention, la source d’énergie comprend le premier enrouleur automatique, et la base de stockage comprend le second enrouleur automatique.

[0025] Selon une variante de réalisation, le premier câble d’alimentation comprend une chaîne porte-câble.

[0026] Selon une variante de réalisation, le premier câble d’alimentation comprend un chariot porte-câble.

[0027] Selon un mode de réalisation, la zone de roulage comprend le dispositif de translation.

[0028] Ainsi, le dispositif de translation peut être logé dans la zone de roulage, pour laisser la surface de roulage de la zone de roulage piétonne par exemple.

[0029] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de translation comprend un rail de guidage pour la base de stockage.

[0030] Selon un mode de réalisation de l’invention, ce rail comprend un actionneur translatant la base de stockage d’une position devant une place de stationnement à une autre.

[0031] Selon une variante de réalisation, la base de stockage comprend le dispositif de translation.

[0032] Ainsi la surface de roulage n’est pas impactée par l’invention, diminuant ainsi le coût et le temps d’installation d’un tel dispositif.

[0033] Selon cette variante de réalisation de l’invention, ce que le dispositif de translation comprend des roues motorisées montées à rotation sur la base de stockage.

[0034] D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description des exemples de réalis1234ation non limitatifs qui vont suivre, faite en référence aux figures 1 à 2 annexées, qui représentent :

[0035] - Figure 1 : Vue schématique du dispositif de recharge par induction, la vue étant de dessus par rapport à la surface de roulage.

[0036] - Figure 2 : Vue de côté d’un mode de réalisation d’une base et d’un boîtier mobile applicable au dispositif de recharge par induction selon l’invention.

[0037] L’ensemble représenté sur la figure 1 schématise un dispositif de recharge par induction d’un véhicule rechargeable selon l’invention, dispositif qui, comme le divulgue la figure 1, comprend une zone de roulage 6, cette zone de roulage 6 ou surface de roulage 6 comportant une place de stationnement 7, notamment cinq places de stationnement 7. On notera que la figure 1 illustre une variante superposée au mode de réalisation, par la présence partielle de cinq autres place de stationnement 7 en pointillés (deuxième rangée), comme cela sera décrit ultérieurement.

[0038] On notera que dans toutes les figures, un élément représenté de la même façon est un élément distinct mais ayant exactement la même fonction, même s’il ne porte pas de référence. Ainsi sur les cinq places de parking de la figure 1, seule la première porte la référence 7, par soucis de simplification les quatre autres places de parking n’ont pas de référence. Il en va de même, comme cela sera décrit ci-après, pour le circuit secondaire 1, l’obstacle 11. De même on reconnaîtra implicitement la représentation de quatre véhicules distincts sur la figure 1, sans avoir besoin d’y porter une référence.

[0039] La figure 1 divulgue donc le dispositif de recharge par induction d’un véhicule rechargeable comprenant un circuit secondaire d’induction 1. Un type de véhicule est par exemple un véhicule électrique ou hybride rechargeable électrique. Le circuit secondaire d’induction 1 est représenté par un rectangle en pointillés sous chacune des silhouettes de véhicule représenté.

[0040] Ce dispositif de recharge par induction comprend un unique boîtier mobile autonome 2 comprenant un unique circuit primaire d’induction 3, une unique base de stockage 4 du boîtier mobile autonome 2 et une source d’alimentation 10 alimentant la base de stockage 4 en énergie par un premier câble d’alimentation 9, un second câble d’alimentation 5 reliant la base de stockage 4 au boîtier mobile autonome 2, et la zone de roulage 6 comprenant au moins deux places de stationnement de véhicules 7. Ce second câble d’alimentation 5, comme le premier câble d’alimentation 9, sont des câbles électriques, et présentent une souplesse suffisante pour pouvoir être enroulés ou cintrés dans des chaînes ou des chariots porte-câble.

[0041] Le boîtier mobile autonome 2 est adapté pour se déplacer sur la zone de roulage 6, de l’unique base 4 à une position de recharge sous le circuit secondaire 1 du véhicule. Le circuit primaire d’induction 3 est également représenté par un rectangle en pointillés sur le boîtier mobile autonome 2.

[0042] Le dispositif de recharge par induction comporte un dispositif de translation 8 positionnant la base de stockage 4 devant chacune des places de stationnement de véhicules 7, de sorte que le boîtier mobile autonome 2 puisse éviter un obstacle 11 tout en ayant une trajectoire de la base de stockage 4 à la position de recharge sous le circuit secondaire 1 la plus courte possible.

[0043] Le déplacement du boîtier mobile autonome 2 évitant un obstacle 11 suit une trajectoire sensiblement rectiligne, la plus directe possible, depuis l’unique base 4 qui est son point de départ, à la position de recharge sous le circuit secondaire 1 qui est son point d’arrivée. Sur la figure 1, cette trajectoire est confondue avec le second câble d’alimentation 5 qui est lui aussi rectiligne. La figure 1 illustre également une trajectoire directe fictive 22 représentée en pointillés, dans le cas où la base de stockage 4 resterait fixe sur la position de la source d’alimentation 10, c’est-à-dire dans le cas où il n’y aurait pas le dispositif de translation 8. On voit que cette trajectoire directe fictive 22 serait en interférence avec l’obstacle 11. Or le second câble d’alimentation 5 étant tendu, il aurait tendance à rester rectiligne et à glisser ou déraper sur la zone de roulage 6 en suivant cette trajectoire fictive 22 s’il n’y avait pas la présence du dispositif de translation 8 de la base de stockage 4.

[0044] Le second câble d’alimentation 5 viendrait alors en contact avec l’obstacle 11 et pourrait se coincer ou frotter dessus, gênant ainsi la progression du boîtier mobile autonome 2, avec en outre l’inconvénient d’abimer une gaine de protection du second câble d’alimentation 5.

[0045] Grace au dispositif de translation 8, la base de stockage 4 est déplacée devant la place de stationnement 7 où se trouve le véhicule à rechercher, le boîtier mobile autonome 2 n’a alors plus qu’à se déplacer vers le véhicule et n’est plus du tout gêné par l’obstacle 11.

[0046] On notera que l’invention concerne toute surface de roulage ayant au moins deux places de stationnement 7, sur laquelle peut se déplacer le boîtier mobile autonome 2. On notera également que la surface de roulage 6 peut être intérieure ou extérieure, publique ou privée, plane ou non. Il peut donc s’agir d’un espace couvert ou découvert, comme par exemple un parking, un garage, un plancher d’un bâtiment ou d’une usine, un espace vert (jardin, parc, hippodrome), ou un bois.

[0047] Ainsi, On notera également que, même si ce n’est pas représenté, ce dispositif de recharge par induction d’un véhicule rechargeable peut s’inclure dans une installation de parking comprenant au moins un dispositif de recharge par induction d’un véhicule rechargeable selon l’invention.

[0048] L’obstacle 11 est ici schématisé par un coin de muret à un angle de la place de stationnement 7, mais comme expliqué précédemment, cet obstacle peut tout aussi bien être les roues d’un véhicule stationné (non représenté), ou en cours de stationnement.

[0049] Le dispositif de recharge par induction comprend un dispositif de commande de translation de la base de stockage 4. Ce dispositif de commande de translation de la base de stockage 4 est embarqué par la base de stockage 4 ou, en variante, situé dans la source d’alimentation électrique 10.

[0050] La source d’alimentation électrique 10 peut être un boîtier mural (ou « wall box >>), par exemple, contenant le dispositif de commande de translation de la base de stockage 4. Ce boîtier mural est connecté à un réseau d’alimentation électrique (ou secteur) et chargé de la distribution de l’énergie électrique et de la protection (disjoncteurs, fusibles, protection différentielle), ou bien un réseau d’alimentation électrique (ou secteur). Les commandes de translation sont alors transmises au dispositif de translation 8 par le premier câble d’alimentation 9 lorsque le dispositif de translation 8 est embarqué par la base de stockage 4, ou par un troisième câble lorsque le dispositif de translation 8 est sur la surface de roulage 6. Bien entendu, toute forme de communication sans fil peut tout aussi bien remplacer la transmission des commandes par câble.

[0051] Le boîtier mobile autonome 2 comprend un dispositif de commande de déplacement du boîtier mobile autonome 2 et un dispositif de détection d’obstacles. Ce dispositif de commande de déplacement et ce dispositif de détection d’obstacles seront décrit en figure 2.

[0052] La translation de la base de stockage 4 et le déplacement du boîtier mobile autonome 2 dans la base de stockage 4 sont orthogonaux. C’est le mode de réalisation préféré car c’est celui qui permet le plus facilement d’éviter les obstacles 11. Il est cependant implicite que selon la configuration et l’environnement de la zone de roulage 6, la translation de la base de stockage 4 et le déplacement du boîtier mobile autonome 2 dans la base de stockage 4 peuvent former un angle différent de 90°, par exemple entre 0° et 180°, par exemple encore 180°, 120°, 70°, oencore 45°. On comprendra qu’avec un angle de 180°, le boîtier mobile autonome 2 a sen déplacement dans la base de stockage 4 parallèle à la translation de la base de stockage 4. Cet angle est repéré par le symbole β sur la figure 1, la flèche indiquant l’origine et l’orientation de cet angle β.

[0053] Les places de stationnement 7 de véhicules sont ici accolées les unes aux autres et forment une rangée, les positions de la base de stockage 4 devant chacune des places de stationnement étant toutes du même côté de la rangée. En l’espèce, cette rangée de cinq places implique une position de la base de stockage 4 devant chacune des cinq places car les obstacles 11 se trouvent à chacune des cinq places. Cette figure 1 illustre donc cinq positions de la base de stockage 4, base de stockage 4 qui est représentée à sa deuxième position correspondant à la deuxième place de stationnement en prenant comme origine la source d’alimentation 10. Cette rangée est représentée droite mais peut tout aussi bien être curviligne.

[0054] En variante, ce dispositif de recharge par induction d’un véhicule comprend plusieurs rangées de places de stationnement 7, en particulier deux rangées, la deuxième rangée étant partiellement visible sur la figure 1, représentée en pointillés. Ces rangées sont desservies par l’unique boîtier mobile autonome 2. L’agencement de ces rangées présente une symétrie par rapport à la base 4.

[0055] En variante, les places de stationnement 7 de véhicules sont accolées les unes aux autres et forment plusieurs rangées parallèles, ici deux rangées parallèles, de part et d’autre de la base de stockage 4, la base de stockage 4 étant configurée pour que le boîtier mobile autonome 2 puisse la traverser pour rejoindre l’une quelconque des deux rangées. Cette configuration de la base de stockage 4 sera décrite en figure 2.

[0056] On notera que, avec cette configuration à deux rangées, la base de stockage 4 peut ne pas être traversante. Par exemple, pour un angle β de 180°, le boîtier mobile autonome 2 pourrait desservir les deux rangées en rentrant et sortant toujours d’un même coté de la base de stockage 4.

[0057] La figure 1, toujours, illustre la zone de roulage 6 comprenant le dispositif de translation 8. Le dispositif de translation 8 comprend par exemple un rail de guidage de la base de stockage 4, ce rail comprenant un actionneur translatant la base de stockage 4 d’une position devant une place de stationnement à une autre. Ce dispositif de translation peut être entièrement intégré sous la surface de roulage 6, de sorte que cette surface reste piétonne. Cet actionneur translatant la base de stockage 4 peut être classiquement un vérin pneumatique ou électrique, la base de stockage 4 ayant des patins glissants sur le rail. Ce type de translation étant parfaitement connu, il n’est pas d’avantage détaillé.

[0058] Une variante de réalisation du dispositif de translation 8 est schématisée en figure 2, et est remarquable en ce que la base de stockage comprend le dispositif de translation 8. Ce dispositif de translation 8 comprend alors par exemple des roues motorisées 23 montées à rotation sur la base de stockage 4.

[0059] La translation de la base de stockage 4 peut être obtenue au moyen de ces roues 23, comme dans l’exemple illustré sur la figure 2. De nombreux agencements de roues peuvent être envisagés.

[0060] Ainsi, La base de stockage 4 peut comprendre au moins deux roues non orientables et une roue orientable (éventuellement folle).

[0061] La motorisation des roues 23 se fait par un moteur électrique propre à entraîner en rotation au moins l’une des roues 23 qui est alors motrice. Lorsque la base de stockage 4 comprend plusieurs roues motrices, elle comprend également, a priori, autant de moteurs électriques que de roues motrices. Toutes les combinaisons de roue(s) motrice(s), orientables ou non orientables, et de roue(s) non motrice(s), orientables ou non orientables, peuvent être ici envisagées.

[0062] Chaque moteur électrique peut, par exemple, être alimenté en courant par une batterie, de préférence rechargeable, que comprend la base de stockage 4 (et qui n’est pas représentée). On notera que l’on peut envisager de profiter des phases de recharge des véhicules pour recharger cette batterie via le premier câble d’alimentation 9 qui est alors alimenté en courant.

[0063] La base de stockage 4 comprend également dispositif de commande de translation agencé de manière à contrôler les déplacements de La base de stockage 4 vers l’une des positions devant chacune des places de stationnement de véhicules 7. Afin de permettre ce contrôle, la base de stockage 4 peut également comprendre un moyen de navigation de la base de stockage 4 pilotant l’orientation de l’une de ses roues, et comprenant par exemple des capteurs de positions de la base.

[0064] Une autre variante consiste à avoir ce dispositif de commande de translation et ces roues motorisées 23, mais sans roues orientables, toutes les roues cheminant le long d’un rail (non représenté sur la figure 2) fixé sur la surface de roulage 6. Le moyen de navigation de la base de stockage 4 peut alors être considérablement simplifié et ne comporter que des capteurs de position d’arrêt de la base de stockage 4.

[0065] Cette figure 2 divulgue en outre une vue de côté d’un mode de réalisation de la base 4 et d’un boîtier mobile autonome 2 applicable au dispositif de recharge par induction selon l’invention. Le boîtier mobile autonome 2 comprend (ici) un circuit primaire 3 chargé de recharger une batterie rechargeable du véhicule une fois qu’il s’est positionné précisément dessous ce dernier, et plus précisément sous le circuit secondaire 1 de recharge par induction qui est couplé à cette batterie (rechargeable), ce circuit secondaire 1 appartenant au véhicule.

[0066] Ce circuit secondaire 1 comprend notamment une bobine secondaire, associée à un condensateur, et propre à transformer de l’énergie électrique transférée par le circuit primaire 3 en courant de recharge pour la batterie.

[0067] Le circuit primaire 3 comporte une bobine primaire, associée à un condensateur, et propre à être alimentée en courant par le second câble d’alimentation 5, afin de transférer par induction de l’énergie électrique à la bobine secondaire du circuit secondaire 1 du véhicule, une fois qu’elle a été positionnée précisément sous cette bobine secondaire.

[0068] De façon à rapprocher le plus possible la bobine primaire de la bobine secondaire, le boîtier mobile autonome 2 comprend un élévateur 16 sur lequel est monté la bobine primaire du circuit primaire 3. Ainsi, lorsque le boîtier mobile autonome 2 est correctement positionné sous le circuit secondaire 1, l’élévateur 16 rapproche la bobine primaire de la bobine secondaire par une translation verticale de la bobine primaire.

[0069] La base de stockage 4 comprend en outre un réceptacle de stockage 17 pour le boîtier mobile autonome 2, qui permet de stocker et protéger le boîtier mobile autonome 2 et de dégager un passage pour des piétons, lorsqu’il n’y a pas de recharges en cours. Ce réceptacle de stockage 17 est ici un logement fermé, mais peut tout aussi bien être un logement ouvert protégé par des barrières, dans lequel le boîtier mobile autonome 2 y pénètre ou en sort par ses propres moyens.

[0070] Ce réceptacle de stockage 17 a un accès 20, pour le boîtier mobile autonome 2, cet accès étant disposé sur une extrémité du réceptacle, et orienté vers la rangée de places de stationnement 7.

[0071] En variante, ce réceptacle de stockage 17 a au moins deux accès 20, 21 pour le boîtier mobile autonome 2, ces deux accès étant disposés chacun sur deux extrémités opposée du réceptacle 17, le premier accès 20 étant orienté vers la première rangée, le deuxième accès 21, non visible, étant orienté vers la deuxième rangée. Cela permet au boîtier mobile autonome 2 de se déplacer en traversant le réceptacle 17, pour aller soit vers la première rangée, soit vers la deuxième rangée, tout en ayant un trajet le plus court possible.

[0072] Le second câble d’alimentation 5 est couplé au circuit primaire 3 (éventuellement via au moins un circuit électronique et/ou au moins un composant électronique (éventuellement de puissance)).

[0073] La mobilité du boîtier mobile autonome 2 peut être obtenue au moyen de roues 13, 14 montées à rotation sur ce dernier, comme dans l’exemple illustré sur la figure 2. De nombreux agencements de roues peuvent être envisagés.

[0074] Ainsi, le boîtier mobile autonome 2 peut comprendre au moins deux roues non orientables 13 et une roue orientable 14 (éventuellement folle). Dans une première variante, le boîtier mobile autonome 2 peut comprendre au moins trois roues orientables 14 (éventuellement folles). Dans une seconde variante, le boîtier mobile autonome peut comprendre au moins trois roues holonomes (éventuellement à galets).

[0075] On notera que cette mobilité pourrait également être obtenue au moyen de chenillettes couplées à des roues solidarisées à rotation au boîtier mobile autonome 2.

[0076] Le boîtier mobile autonome 2 étant autonome, ses déplacements se font de façon motorisée grâce à la présence d’au moins un moteur électrique propre à entraîner en rotation au moins l’une des roues 13, 14 qui est alors motrice, comme illustré sur la figure

2. Lorsque le boîtier mobile autonome 2 comprend plusieurs roues motrices, il comprend également, a priori, autant de moteurs électriques que de roues motrices. Toutes les combinaisons de roue(s) motrice(s), orientables ou non orientables, et de roue(s) non motrice(s), orientables ou non orientables, peuvent être ici envisagées.

[0077] Chaque moteur électrique peut, par exemple, être alimenté en courant par une batterie, de préférence rechargeable, que comprend le boîtier mobile autonome 2 (et qui n’est pas représentée). On notera que l’on peut envisager de profiter des phases de recharge des véhicules pour recharger cette batterie via le second câble d’alimentation 5 qui est alors alimenté en courant.

[0078] Le boîtier mobile autonome 2 comprend également dispositif de commande de déplacement agencé de manière à contrôler les déplacements du boîtier mobile autonome 2 vers le véhicule garé sur l’une des places de stationnement 7, jusqu’à ce que sa bobine primaire soit précisément placée sous la bobine secondaire du circuit secondaire 1 de ce véhicule. Afin de permettre ce contrôle, le boîtier mobile autonome 2 peut également comprendre le dispositif de détection d’obstacles et un moyen de navigation.

[0079] La figure 2 divulgue en outre un second enrouleur automatique 15 pour le second câble d’alimentation 5 logé dans la base 4, et qui comprend un axe, un moteur électrique, un tambour, et un moyen de contrôle de l’enrouleur.

[0080] La base de stockage 4 comprend en variante un premier enrouleur automatique (non représenté) pour le premier câble d’alimentation 9, et le second enrouleur automatique pour le second câble d’alimentation 5.

[0081] Seul le second enrouleur automatique 15 sera décrit, le premier enrouleur automatique étant basé exactement sur le même principe. De même, en variante non représentée, le premier enrouleur automatique peut tout aussi bien être logé non pas dans la base de stockage 4, mais dans le boîtier mural de la source d’alimentation 10.

[0082] L’axe est destiné à être entraîné en rotation par le moteur électrique.

[0083] Le tambour est couplé en rotation à l’axe, avec lequel il définit ce que l’on appelle fréquemment un touret.

[0084] Le second câble d’alimentation 5 (ici un câble d’alimentation électrique) est destiné à s’enrouler sur le tambour sous le contrôle du moyen de contrôle de l’enrouleur. Ce second câble d’alimentation 5 comprend une première extrémité connectée au boîtier mobile autonome 2 et une seconde extrémité connectée à la base de stockage 4. Cette seconde extrémité est électriquement connectée au premier câble d’alimentation 9 qui luimême est connecté à la source d’alimentation 10 (ici électrique) qui est fixe par rapport à la zone de roulage 6.

[0085] Ce moyen de contrôle du second l’enrouleur 15 comprend un moyen de détection de tension agencé de manière à générer un signal qui est représentatif de la tension (mécanique) du second câble d’alimentation 5 entre le boîtier mobile autonome 2 et le tambour. Ce signal peut être analogique ou numérique.

[0086] Ce moyen de contrôle de l’enrouleur 15 est agencé de manière à contrôler la vitesse de rotation de l’enrouleur 15 en fonction au moins du signal généré par le moyen de détection de tension, de sorte que la tension du second câble d’alimentation 5 demeure constante pendant une phase de désenroulement ou une phase d’enroulement du second câble d’alimentation 5.

[0087] On entend ici par « phase de désenroulement >> une phase dans laquelle le boîtier mobile autonome 2 se déplace, ici vers le véhicule, et donc s’éloigne de l’enrouleur automatique 15, et par « phase d’enroulement >> une phase dans laquelle le boîtier mobile autonome 2 se déplace vers le second enrouleur automatique 15, ici après avoir rechargé la batterie du véhicule. Par ailleurs, on comprendra que le contrôle de la vitesse de rotation de l’enrouleur automatique est réalisée par le moyen de contrôle de l’enrouleur au moyen de commandes (numériques ou analogiques) transmises au moteur électrique.

[0088] Ainsi il est possible de maintenir sensiblement tendu le second câble d’alimentation 5 lors d’un désenroulement comme lors d’un enroulement afin qu’il ne repose pas sur le sol (ou de façon minimale).

[0089] La vitesse de déplacement du boîtier mobile autonome 2 peut, par exemple, être transmise aux moyen de contrôle de l’enrouleur par le dispositif de commande de déplacement via le second câble d’alimentation 5, ou bien par voie d’ondes lorsque le boîtier mobile autonome 2 et le second enrouleur automatique 15 sont équipés à cet effet.

[0090] Le dispositif de détection d’obstacles pour la détection d’obstacles comprend par exemple un système de traitement d’image automatique embarqué par le boîtier mobile autonome 2 comprenant un premier processeur et une caméra optique, le premier processeur hébergeant un procédé de détection d’obstacles ayant une opération de traitement d’image à partir de la caméra optique, ce traitement d’image étant apte à reconnaître des obstacles à la progression du boîtier mobile autonome 2.

[0091] Le moyen de navigation comprend, par exemple, au moins une diode électroluminescente, un capteur et un deuxième processeur. La diode électroluminescente est destinée à être fixée sous le véhicule pour indiquer la position du circuit secondaire 1, et est agencée de manière à émettre des photons d’une longueur d’onde prédéfinie (généralement dans l’infrarouge). Le capteur est destiné à être installé sur une face externe du boiter mobile 2 et est agencé de manière à détecter une ou plusieurs longueurs d’onde de photons reçus. Il s’agit par exemple d’un capteur de type CCD (« Coupled Charged Device >>). Lorsque le capteur détecte des photons ayant la longueur d’onde prédéfinie, il génère un signal représentatif de l’intensité lumineuse de ces photons. Le deuxième processeur compare cette intensité lumineuse à un seuil, et lorsqu’elle est supérieure à ce seuil il génère à son tour un signal indiquant que le boîtier mobile autonome 2 est bien positionné par rapport au circuit secondaire 1, tandis que lorsqu’elle est inférieure à ce seuil il génère un signal qui l’indique. Mais d’autres moyens de navigation sont envisageables, par exemple avec trois diodes électroluminescentes, ou encore en utilisant une caméra (par exemple la caméra du dispositif de détection d’obstacles) repérant une cible à motif prédéterminé.

[0092] On notera que le dispositif de commande de déplacement, le dispositif de détection d’obstacles, ainsi que le moyen de contrôle de l’enrouleur et le moyen de navigation comprennent de préférence une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware >>) et de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software >>). Par exemple, ils peuvent se présenter sous la forme d’une carte électronique à microprocesseur ou d’un circuit spécialisé éventuellement de type ASIC.

[0093] En variante non représentée, le dispositif de recharge par induction comprend une chaîne porte-câble, ou encore un chariot porte-câble, sur la surface de roulage 6, et 5 entre la source d’alimentation 10 et la base de stockage 4, pour le premier câble d’alimentation 9. En effet, la translation de la base de stockage 4 étant essentiellement rectiligne, ces technologies de porte-câbles sont simples à mettre en oeuvre. Cette variante est alors techniquement simple à mettre en oeuvre, et remplace la fonction du premier enrouleur qui peut alors être enlevé.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de recharge par induction d’un véhicule rechargeable comprenant un circuit secondaire d’induction (1), ledit dispositif comprenant un unique boîtier mobile autonome (2) comprenant un unique circuit primaire d’induction (3), une unique base de stockage (4) du boîtier mobile autonome (2) et une source d’alimentation (10) alimentant la base de stockage (4) en énergie par un premier câble d’alimentation (9), un second câble d’alimentation (5) reliant la base de stockage (4) au boîtier mobile autonome (2), et une zone de roulage (6) comprenant au moins deux places de stationnement de véhicules (7), le boîtier mobile autonome (2) étant adapté pour se déplacer sur la zone de roulage (6) de l’unique base (4) à une position de recharge sous le circuit secondaire (1) du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif de recharge par induction comporte un dispositif de translation (8) positionnant la base de stockage (4) devant chacune des places de stationnement de véhicules (7), de sorte que le boîtier mobile autonome (2) puisse éviter un obstacle (11) tout en ayant une trajectoire de la base de stockage (4) à la position de recharge sous le circuit secondaire (1 ) la plus courte possible .
2. Dispositif de recharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que la translation de la base de stockage (4) et le déplacement du boîtier mobile autonome (2) dans la base de stockage (4) sont orthogonaux.
3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ces places de stationnement (7) de véhicules sont accolées les unes aux autres et forment une rangée, les positions de la base de stockage (4) devant chacune des places de stationnement étant toutes du même côté de la rangée.
4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ces places de stationnement (7) de véhicules sont accolées les unes aux autres et forment deux rangées parallèles de part et d’autre de la base de stockage (4), la base de stockage (4) étant configurée pour que le boîtier mobile autonome (2) puisse la traverser pour rejoindre l’une quelconque des deux rangées.
5. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de commande de translation de la base de stockage (4), le boîtier mobile (2) comprenant un dispositif de commande de déplacement du boîtier mobile autonome (2) et un dispositif de détection d’obstacles.

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6. Dispositif de recharge l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base de stockage (4) comprend un premier enrouleur automatique pour le premier câble d’alimentation (9), et un second enrouleur automatique pour le second câble d’alimentation (5).
7. Dispositif de recharge selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce 10 que la zone de roulage (6) comprend le dispositif de translation (8).
8. Dispositif de recharge selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de translation (8) comprend un rail de guidage pour la base de stockage (4).
9. Dispositif de recharge selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la base de stockage (4) comprend le dispositif de translation (8).

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10. Dispositif de recharge selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de translation (8) comprend des roues motorisées montées à rotation sur la base de stockage (4).