FR3094151A3 - Systeme de recharge sans fil, station de recharge sans fil et vehicule - Google Patents
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Abstract
SYSTEME DE RECHARGE SANS FIL, STATION DE RECHARGE SANS FIL ET VEHICULE Un système de recharge sans fil comprend un récepteur d’énergie sans fil, au moins un élément de couplage magnétique du côté récepteur, un émetteur d’énergie sans fil et au moins un élément de couplage magnétique du côté émetteur. L’élément de couplage magnétique du côté récepteur est disposé sur le récepteur d’énergie sans fil. L’élément de couplage magnétique du côté émetteur est disposé sur l’émetteur d’énergie sans fil et est agencé pour attirer l’élément de couplage magnétique du côté récepteur. Au moins l’un du récepteur d’énergie sans fil et de l’émetteur d’énergie sans fil est mobile.
Description
La présente description concerne un système de recharge, une station de recharge et un véhicule utilisant le système de recharge.
La recharge sans fil remédie à de nombreux inconvénients de la recharge filaire et ainsi a été largement adoptée dans divers dispositifs électroniques ces dernières années. En outre, l’industrie développe activement des véhicules électriques équipés de technologie de recharge sans fil. Bien que la recharge sans fil soit plutôt pratique, elle a encore ses limites. Par exemple, lorsque l’émetteur et le récepteur ne sont pas alignés, ou lorsque l’émetteur et le récepteur sont trop éloignés l’un de l’autre, la recharge sans fil a une mauvaise efficacité de charge.
A vu de ce qui précède, l’un des objets de la présente description est de prévoir un système de recharge muni d’un émetteur et d’un récepteur qui peuvent être alignés automatiquement.
Pour atteindre l’objectif susmentionné, selon un mode de réalisation de la présente description, un système de recharge sans fil comprend un récepteur d’énergie sans fil, au moins un élément de couplage magnétique du côté récepteur, un émetteur d’énergie sans fil et au moins un élément de couplage magnétique du côté émetteur. L’élément de couplage magnétique du côté récepteur est disposé sur le récepteur d’énergie sans fil. L’élément de couplage magnétique du côté émetteur est disposé sur l’émetteur d’énergie sans fil et est agencé pour attirer l’élément de couplage magnétique du côté récepteur. Au moins l’un du récepteur d’énergie sans fil et de l’émetteur d’énergie sans fil est mobile.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation de la présente description, l’émetteur d’énergie sans fil est couplé électriquement à une source d’énergie. Le système de recharge sans fil comprend en outre un capteur de contact et un commutateur connecté entre l’émetteur d’énergie sans fil et la source d’énergie. Lorsque le capteur de contact détecte que l’émetteur d’énergie sans fil est en contact avec le récepteur d’énergie sans fil, le commutateur permet à la source d’énergie de délivrer de l’énergie électrique à l’émetteur d’énergie sans fil.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation de la présente description, l’élément de couplage magnétique du côté récepteur comprend un électroaimant. Le récepteur d’énergie sans fil est connecté à un dispositif de stockage d’énergie. Le système de recharge sans fil comprend en outre un détecteur de niveau d’énergie. Lorsque le détecteur de niveau d’énergie détecte qu’un niveau d’énergie du dispositif de stockage d’énergie atteint un niveau d’énergie prédéterminé, l’électroaimant cesse de générer un champ magnétique.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation de la présente description, l’émetteur d’énergie sans fil et l’élément de couplage magnétique du côté émetteur sont disposés sur une base. L’émetteur d’énergie sans fil est connecté de manière mobile à la base par l’intermédiaire d’une pluralité de liaisons mécaniques.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation de la présente description, la base comporte un cadre entourant au moins partiellement l’émetteur d’énergie sans fil. Le système de recharge sans fil comprend en outre une pluralité d’éléments élastiques connectés entre le cadre et l’émetteur d’énergie sans fil.
Selon un autre mode de réalisation de la présente description, un véhicule comprend une carrosserie de véhicule, un récepteur d'énergie sans fil et au moins un élément de couplage magnétique. Le récepteur d'énergie sans fil est disposé sur la carrosserie de véhicule. L'élément de couplage magnétique est disposé sur le récepteur d'énergie sans fil.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation de la présente description, le récepteur d'énergie sans fil est situé au niveau d'un toit de véhicule, d'une surface latérale, d'un capot de véhicule, d’un couvercle de coffre ou d’un châssis de la carrosserie de véhicule.
Selon un autre mode de réalisation de la présente description, un système de recharge sans fil comprend un récepteur d’énergie sans fil, un émetteur d’énergie sans fil et un dispositif de positionnement. Le dispositif de positionnement est disposé sur l’émetteur d’énergie sans fil. Lorsque le dispositif de positionnement détecte le récepteur d’énergie sans fil, le dispositif de positionnement commande l’émetteur d’énergie sans fil pour un déplacement vers le récepteur d’énergie sans fil pour réaliser une recharge sans fil.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation de la présente description, le récepteur d’énergie sans fil est situé au niveau d’un toit de véhicule, d’une surface latérale, d’un capot de véhicule, d’un couvercle de coffre ou d’un châssis d’une carrosserie de véhicule.
Selon un autre mode de réalisation de la présente description, une station de recharge sans fil comprend une base mobile, un émetteur d’énergie sans fil et un dispositif de positionnement. L’émetteur d’énergie sans fil est disposé sur la base mobile. Le dispositif de positionnement est disposé sur la base mobile et est agencé pour détecter le récepteur d’énergie sans fil. Lorsque le dispositif de positionnement détecte le récepteur d’énergie sans fil, le dispositif de positionnement commande la base mobile pour déplacer l’émetteur d’énergie sans fil pour faire en sorte que l’émetteur d’énergie sans fil vienne en butée sur le récepteur d’énergie sans fil pour réaliser une recharge sans fil.
En résumé, le système de recharge sans fil de la présente description est équipé d’éléments de couplage magnétique à la fois sur le récepteur d’énergie sans fil et sur l’émetteur d’énergie sans fil. Le récepteur d’énergie sans fil et l’émetteur d’énergie sans fil peuvent être alignés sous l’effet de la force d’attraction magnétique produite par les éléments de couplage magnétique, améliorant ainsi l’efficacité de la charge.
Pour rendre plus compréhensibles les objectifs, caractéristiques, avantages et modes de réalisation de la présente description, y compris ceux mentionnés précédemment et d’autres, des descriptions des dessins joints sont fournies de la manière suivante.
Description détaillée
Pour que la présente description soit complète, on fait référence aux dessins joints et aux divers modes de réalisation décrits ci-après. Divers éléments des dessins ne sont pas tracés à l’échelle et sont donnés seulement dans un but d’illustration. Pour assurer une compréhension complète de la présente description, divers détails pratiques seront expliqués dans les descriptions suivantes. Toutefois, l’homme de l’art remarquera que la présente description peut être mise en œuvre sans l’un ou plusieurs des détails pratiques. Par conséquent, la présente description ne doit pas être limitée par ces détails.
On fait référence aux figures 1 et 2. La figure 1 représente un schéma blocs d’un véhicule 200, d’une station de recharge sans fil 250 agencée pour charger le véhicule 200, et d’un système de recharge sans fil 100 installé sur la station de recharge sans fil 250 et le véhicule 200 selon un mode de réalisation de la présente description. La figure 2 représente une vue éclatée du système de recharge sans fil 100 représenté en figure 1. Le système de recharge sans fil 100 comprend un sous-système du côté récepteur, 110, et un sous-système du côté émetteur, 120. Le sous-système du côté émetteur 120 est installé sur la station de recharge sans fil 250 et comprend un émetteur d’énergie sans fil 130 et une pluralité d’éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140. L’émetteur d’énergie sans fil 130 est couplé électriquement à une source d’énergie 260 de la station de recharge sans fil 250. Les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 sont disposés sur l’émetteur d’énergie sans fil 130 (voir figure 2). Comme cela est représenté en figure 2, l’émetteur d’énergie sans fil 130 comprend un enroulement d’émission d’énergie 133 (qui est disposé à l’intérieur de l’émetteur d’énergie sans fil 130 et est donc représenté en pointillés) et d’autres composants électroniques, comme des circuits de commande, pour mettre en œuvre la fonction de recharge sans fil (non représentée). Les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 sont agencés autour de l’enroulement d’émission d’énergie 133.
Comme cela est représenté dans les figures 1 et 2, le sous-système du côté récepteur 110 est installé sur un corps de véhicule 220 du véhicule 200 (voir figure 3) et comprend un récepteur d’énergie sans fil 150 et une pluralité d’éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160. Le récepteur d’énergie sans fil 150 est couplé électriquement à un dispositif de stockage d’énergie 210 du véhicule 200. Les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160 sont disposés sur le récepteur d’énergie sans fil 150 (voir figure 2). Comme cela est représenté en figure 2, le récepteur d’énergie sans fil 150 comprend un enroulement de réception d’énergie 153 (qui est disposé à l’intérieur du récepteur d’énergie sans fil 150 et est donc représenté en pointillés) et d’autres composants électroniques, comme des circuits de commande, pour mettre en œuvre la fonction de recharge sans fil (non représentés). Les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160 sont agencés autour de l’enroulement de réception d’énergie 153. Comme cela est représenté en figure 1, l’émetteur d’énergie sans fil 130 induit un courant dans le récepteur d’énergie sans fil 150 par induction électromagnétique N. Le courant induit s’écoule vers le dispositif de stockage d’énergie 210 pour le charger. Les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 sont agencés pour attirer les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160. Sous l’effet d’une force d’attraction magnétique M entre les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 et les élément de couplage magnétique du côté récepteur 160, le récepteur d’énergie sans fil 150 peut correctement s’aligner avec l’émetteur d’énergie sans fil 130 (plus précisément, l’enroulement de réception d’énergie 153 du récepteur d’énergie sans fil 150 peut correctement s’aligner avec l’enroulement d’émission d’énergie 133 de l’émetteur d’énergie sans fil 130), améliorant ainsi l’efficacité de la charge. En outre, au moins l’un du récepteur d’énergie sans fil 150 et de l’émetteur d’énergie sans fil 130 est mobile (cela sera décrit en détail ci-après en faisant référence aux figures 3 à 10). Par conséquent, lorsque la position de parking du véhicule 200 est légèrement décalée, sous l’effet de la force d’attraction magnétique M, au moins l’un du récepteur d’énergie sans fil 150 et de l’émetteur d’énergie sans fil 130 peut légèrement décaler sa position, de sorte que le récepteur d’énergie sans fil 150 et l’émetteur d’énergie sans fil 130 puissent être alignés.
Dans certains modes de réalisation, comme cela est représenté en figure 2, les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 sont exposés sur une surface de l’émetteur d’énergie sans fil 130, et les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160 sont exposés sur une surface du récepteur d’énergie sans fil 150. Les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 sont agencés pour attirer et être fixés par les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160 pour faire en sorte que le récepteur d’énergie sans fil 150 vienne en butée contre l’émetteur d’énergie sans fil 130. La configuration structurelle décrite ci-avant n’est qu’un exemple. La présente description n’est pas limitée à cet exemple. Dans certains modes de réalisation, les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 et les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160 sont intégrés dans l’émetteur d’énergie sans fil 130 et le récepteur d’énergie sans fil 150 respectivement. Dans certains modes de réalisation, l’émetteur d’énergie sans fil 130 et le récepteur d’énergie sans fil 150 sont alignés sous l’effet de la force d’attraction magnétique M, mais ne sont pas en contact entre eux.
Dans certains modes de réalisation, comme cela est représenté en figure 1, le sous-système du côté émetteur 120 comprend en outre un capteur de contact 170 et un commutateur 180 connecté entre l’émetteur d’énergie sans fil 130 et la source d’énergie 260. Le commutateur 180 est agencé pour commuter entre deux états, circuit fermé et circuit ouvert, en fonction de la mesure du capteur de contact 170. Le capteur de contact 170 peut comprendre un capteur piézoélectrique, un capteur à effet Hall, d’autres capteurs appropriés ou toute combinaison de tels capteurs.
Pour poursuivre la description du paragraphe précédent, lorsque le capteur de contact 170 détecte que l’émetteur d’énergie sans fil 130 est en contact avec le récepteur d’énergie sans fil 150, le commutateur 180 forme un circuit fermé pour permettre à la source d’énergie 260 de délivrer de l’énergie électrique à l’émetteur d’énergie sans fil 130. Par contre, lorsque le capteur de contact 170 ne détecte pas que l’émetteur d’énergie électrique 130 est en contact avec le récepteur d’énergie sans fil 150, le commutateur 180 forme un circuit ouvert pour stopper la source d’énergie 260 dans sa fourniture d’énergie électrique à l’émetteur d’énergie sans fil 130. Autrement dit, le processus de charge ne commence que lorsque le récepteur d’énergie sans fil 150 est en position (c’est-à-dire, lorsque le récepteur d’énergie sans fil 150 vient en butée contre l’émetteur d’énergie sans fil 130).
Dans certains modes de réalisation, comme cela est représenté en figure 1, le sous-système du côté récepteur 110 comprend en outre un détecteur de niveau d’énergie 190 agencé pour mesurer un niveau d’énergie du dispositif de stockage d’énergie 210 du véhicule 200. Les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160 comprennent un ou plusieurs électroaimants. Les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 peuvent inclure un ou plusieurs aimants permanents, électroaimants ou matériaux ferromagnétiques. Lorsque le détecteur de niveau d’énergie 190 détecte que le niveau d’énergie du dispositif de stockage d’énergie 210 atteint un niveau d’énergie prédéterminé, le sous-système du côté récepteur 110 détermine que le processus de charge pour le dispositif de stockage d’énergie 210 est achevé, et l’électroaimant (c’est-à-dire les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160) cesse de produire un champ magnétique pour permettre au véhicule 200 de quitter la station de recharge sans fil 250 sans en être empêché par la force d’attraction magnétique M.
Dans certains modes de réalisation, l’électroaimant (c’est-à-dire, les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160) est couplé électriquement au dispositif de stockage d’énergie 210 du véhicule 200 par l’intermédiaire d’un commutateur (non représentée). Lorsque le détecteur de niveau d’énergie 190 détecte que le niveau d’énergie du dispositif de stockage d’énergie 210 est inférieur au niveau d’énergie prédéterminé, le commutateur connecté entre l’électroaimant et le dispositif de stockage d’énergie 210 forme un circuit fermé. Par conséquent, le dispositif de stockage d’énergie 210 peut fournir de l’énergie électrique à l’électroaimant pour maintenir l’électroaimant et les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 fermement attachés. Par contre, lorsque le détecteur de niveau d’énergie 190 détecte que le niveau d’énergie du dispositif de stockage d’énergie 210 atteint le niveau d’énergie prédéterminé, le commutateur connecté entre l’électroaimant et le dispositif de stockage d’énergie 210 forme un circuit ouvert. Par conséquent, le dispositif de stockage d’énergie 210 ne fournit pas d’énergie électrique à l’électroaimant, et l’électroaimant et les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 ne sont plus attirés entre eux. Dans certains modes de réalisation, le sous-système du côté récepteur 110 comprend en outre une batterie dédiée pour alimenter l’électroaimant (non représentée).
On va faire référence maintenant à la figure 3, qui représente une vue de dessus schématique d’un véhicule 200 et d’une station de recharge sans fil 350 selon un autre mode de réalisation de la présente description. Dans le présent mode de réalisation, le récepteur d’énergie sans fil 150 est disposé sur un couvercle de coffre 221 du corps de véhicule 220. En conséquence, le véhicule 200 doit s’approcher de la station de recharge sans fil 350 avec le couvercle de coffre 221 orienté vers la station de recharge sans fil 350. Le récepteur d’énergie sans fil 150 peut être intégré dans le couvercle de coffre 221, ou en variante peut être fixé à l’extérieur du couvercle de coffre 221. La présente description n’est toutefois pas limitée à cela.
Dans le présent mode de réalisation, comme cela est représenté en figure 3, la station de recharge sans fil 350 comprend en outre une base 370 et un mécanisme de mouvement 380. Le mécanisme de mouvement 380 est connecté entre l’émetteur d’énergie sans fil 130 et la base 370, de sorte que l’émetteur d’énergie sans fil 130 est disposé de façon mobile sur la base 370.
Dans certains modes de réalisation, comme cela est représenté en figure 3, le mécanisme de mouvement 380 comprend une pluralité de liaisons mécaniques 381. L’émetteur d’énergie sans fil 130 est connecté de façon mobile à la base 370 par l’intermédiaire des liaisons mécaniques 381. Chacune des liaisons mécaniques 381 comporte deux extrémités opposées qui sont connectées de façon pivotante à la base 370 et à l’émetteur d’énergie sans fil 130 respectivement. L’émetteur d’énergie sans fil 130 peut ainsi se déplacer légèrement vers l’avant, vers l’arrière, à gauche et à droite par rapport à la base 370 lorsque les liaisons mécaniques 381 tournent. Même si la position de parking du véhicule 200 est légèrement décalée, grâce à l’émetteur d’énergie sans fil 130 mobile, et grâce à la force d’attraction magnétique M produite par les éléments de couplage magnétique du côté émetteur 140 et les éléments de couplage magnétique du côté récepteur 160, le récepteur d’énergie sans fil 150 se trouvant sur le véhicule 200 peut quand même s’aligner avec l’émetteur d’énergie sans fil 130 se trouvant sur la station de recharge sans fil 350.
Dans certains modes de réalisation, comme cela est représenté en figure 3A, la station de recharge sans fil 350a comprend une base 370, un émetteur d’énergie sans fil 130 et un dispositif de positionnement 375. La base 370 peut être disposée sur un support équipé de roues 390 pour se déplacer. L’émetteur d’énergie sans fil 130 est connecté à la base 370. Le dispositif de positionnement 375 peut détecter le récepteur d’énergie sans fil 150 sur le véhicule 200 au moyen de signaux de communication sans fil entre la station de recharge sans fil 350a et le véhicule 200, ou d’une détermination de position à base d’images. Lorsque le dispositif de positionnement 375 détecte le récepteur d’énergie sans fil 150, le dispositif de positionnement 375 commande la direction de mouvement du support équipé de roues 390 pour déplacer l’émetteur d’énergie sans fil 130 de sorte que l’émetteur d’énergie sans fil 130 vienne en butée contre le récepteur d’énergie sans fil 150. Il en résulte que le récepteur d’énergie sans fil 150 se trouvant sur le véhicule 200 peut s’aligner avec l’émetteur d’énergie sans fil 130 se trouvant sur la station de recharge sans fil 350a pour réaliser une charge sans fil.
On va faire référence à la figure 4, qui représente une vue de dessus schématique d’une station de recharge sans fil 450 selon un autre mode de réalisation de la présente description. Le présent mode de réalisation diffère du mode de réalisation représenté en figure 3 en ce que le mécanisme de mouvement 480 comprend une première liaison 481 et une deuxième liaison 482 connectées de manière pivotante entre elles. La base 470 comporte deux fentes 471 et 472. L’émetteur d’énergie sans fil 130 comporte aussi deux fentes 131 et 132. Les deux extrémités de la première liaison 481 sont connectées de façon coulissante et rotative aux fentes 471 et 132 respectivement, tandis que les deux extrémités de la deuxième liaison 482 sont connectées de façon coulissante et rotative aux fentes 472 et 131 respectivement. La première liaison 481 et la deuxième liaison 482 sont connectées de manière pivotante entre elles au niveau de leur intersection. Grâce à cet agencement, l’émetteur d’énergie sans fil 130 peut avoir deux degrés de liberté de mouvement (c’est-à-dire, que l’émetteur sans fil 130 peut se déplacer vers l’avant, vers l’arrière, à gauche et à droite par rapport à la base 470).
On notera que, en pratique, l’émetteur d’énergie sans fil 130 et la base 470 peuvent chacun en variante comprendre une seule fente. En particulier, la fente 131 de l’émetteur d’énergie sans fil 130 peut être remplacée par un pivot, et la deuxième liaison 482 être connectée au pivot sur l’émetteur d’énergie sans fil 130. La fente 471 de la base 470 peut être remplacée par un pivot, et la première liaison 481 être connectée au pivot sur la base 470. Grâce à cet agencement, l’émetteur d’énergie sans fil 130 peut se déplacer vers l’avant et vers l’arrière par rapport à la base 470.
On va faire référence à la figure 5, qui représente une vue de dessus schématique d’une station de recharge sans fil 550 selon un autre mode de réalisation de la présente description. Le présent mode de réalisation diffère du mode de réalisation représenté en figure 4 en ce que le mécanisme de mouvement 580 comprend une première liaison 581 avec une fente 583, et une deuxième liaison 582 avec un coulisseau 584. Le coulisseau 584 est connecté de manière coulissante et rotative à la fente 583. Grâce à cet agencement, l’émetteur d’énergie sans fil 130 peut non seulement se translater mais aussi tourner légèrement.
On va faire référence à la figure 6, qui représente une vue de face schématique d’une station de recharge sans fil 650 selon un autre mode de réalisation de la présente description. Le présent mode de réalisation diffère du mode de réalisation représenté en figures 3 à 5 en ce que l’émetteur d’énergie sans fil 130 se trouvant sur la station de recharge 650 est rendu mobile en utilisant des éléments élastiques. En particulier, la base 670 de la station de recharge sans fil 650 comporte un cadre 671 entourant au moins partiellement l’émetteur d’énergie sans fil 130. Plusieurs éléments élastiques 672 sont connectés entre le cadre 671 et l’émetteur d’énergie sans fil 130. Dans certains modes de réalisation, certains des éléments élastiques 672 s’étendent suivant une première direction (par exemple, en figure 6, les deux éléments élastiques 672 disposés sur la gauche et la droite de l’émetteur d’énergie sans fil 130 s’étendent suivant une direction horizontale), et certains des éléments élastiques 672 s’étendent suivant une deuxième direction non parallèle à la première direction (par exemple, en figure 6, les deux éléments élastiques 672 disposés au-dessus et en dessous de l’émetteur d’énergie sans fil 130 s’étendent suivant une direction verticale).
On notera que les mécanismes de mouvement représentés en figures 3 à 6 ne sont que des exemples. La présente description n’est pas limitée à ces exemples. L’homme de l’art peut adopter toutes sortes de moyens/mécanismes pour rendre l’émetteur d’énergie sans fil 130 mobile sur la station de recharge sans fil en fonction des besoins de l’application, pourvu que l’émetteur d’énergie sans fil 130 puisse avoir une certaine liberté de mouvement pour pouvoir s’aligner avec le récepteur d’énergie sans fil 150 présent sur le véhicule 200.
On va faire référence aux figures 7A et 7B, qui représentent des vues de côté schématiques d’un véhicule 700 et d’une station de recharge sans fil 750 dans deux états différents selon un autre mode de réalisation de la présente description. Le présent mode de réalisation diffère des modes de réalisation décrits précédemment en ce que l’émetteur d’énergie sans fil 130 se trouvant sur la station de recharge sans fil 750 est fixe, et le véhicule 700 comprend en outre un mécanisme de mouvement 730 (voir figure 7B) connecté entre le corps de véhicule 220 et le récepteur d’énergie sans fil 150. Le mécanisme de mouvement 730 est agencé pour déplacer le récepteur d’énergie sans fil 150 entre une position de charge (c’est-à-dire, la position du récepteur d’énergie sans fil 150 représentée en figure 7B) et une position de veille (c’est-à-dire, la position du récepteur d’énergie sans fil 150 représentée en figure 7A).
En particulier, dans le présent mode de réalisation, comme cela est représenté en figures 7A et 7B, l’émetteur d’énergie sans fil 130 de la station de recharge sans fil 750 est fixé au sol. Comme cela est représenté en figure 7B, lorsque le véhicule 700 entre dans la station de recharge sans fil 750 pour se recharger, le récepteur d’énergie sans fil 150 se déplace vers le bas vers la position de charge en étant entraîné par le mécanisme de mouvement 730. Le récepteur d’énergie sans fil 150 dans la position de charge est saillant vers l’extérieur à partir d’un châssis 222 de la carrosserie de véhicule 220 et vient en butée contre l’émetteur d’énergie sans fil 130 (ou s’approche de l’émetteur d’énergie sans fil 130 sans contacter l’émetteur d’énergie sans fil 130). Comme cela est représenté en figure 7A, après que le processus de charge est terminé, le récepteur d’énergie sans fil 150 se déplace vers le haut jusqu’à la position de veille en étant entraîné par le mécanisme de mouvement 730. Le récepteur d’énergie sans fil 150 dans la position de veille se rétracte dans la carrosserie de véhicule 220 pour éviter des collisions pendant la conduite.
Le mécanisme de mouvement 730 peut être toute structure mécanique appropriée capable de déplacer des objets. La figure 7B représente seulement schématiquement le mécanisme de mouvement 730 sans montrer sa structure en détail. Par exemple, le mécanisme de mouvement 730 du véhicule 700 peut inclure des liaisons mécaniques connectées de manière pivotante au récepteur d’énergie sans fil 150 et au corps de véhicule 220 (par exemple, similaires aux mécanismes de mouvement 480 et 580 représentés en figures 4 et 5) et un dispositif d’entraînement pour provoquer la rotation des liaisons mécaniques. La rotation des liaisons mécaniques peut amener le récepteur d’énergie sans fil 150 vers le haut et vers le bas. En outre, les liaisons mécaniques peuvent être connectées de façon coulissante à une fente sur le récepteur d’énergie sans fil 150 pour permettre au récepteur d’énergie sans fil 150 de se déplacer librement à gauche et à droite. En outre, dans certains modes de réalisation, le mécanisme de mouvement 730 du véhicule 700 peut inclure au moins un câble et un moteur pour entraîner le câble. Le câble sert à suspendre le récepteur d’énergie sans fil 150 et à permettre au récepteur d’énergie sans fil 150 de faire de petits mouvements sur le plan horizontal.
On va faire référence aux figures 7C et 7D, qui représentent des vues de côté schématiques d’un véhicule 700c et d’une station de recharge sans fil 750c dans deux états différents selon un autre mode de réalisation de la présente description. Dans le présent mode de réalisation, la station de recharge sans fil 750c est cachée sous le sol lorsqu’elle est laissée en veille. Lorsque le véhicule 700c est en position pour recharger, l’émetteur d’énergie sans fil 130 est soulevé par le mécanisme de mouvement 740 pour approcher/contacter le récepteur d’énergie sans fil 150 en bas du véhicule 700c pour effectuer une recharge sans fil.
On notera que le récepteur d’énergie sans fil 150 peut être disposé à toute position appropriée sur la carrosserie de véhicule 220. Comme cela est représenté en figure 3, le récepteur d’énergie sans fil 150 peut être disposé sur le couvercle de coffre 221 de la carrosserie de véhicule 220. Comme cela est représenté en figure 7A, le récepteur d’énergie sans fil 150 peut être disposé sur le châssis 222 de la carrosserie de véhicule 220. Comme cela est représenté en figure 8, le récepteur d’énergie sans fil 150 peut être disposé sur un toit 223 de la carrosserie de véhicule 220. L’émetteur d’énergie sans fil 130 de la station de recharge sans fil 850 descend et vient buter contre le récepteur d’énergie sans fil 150 (ou s’approche du récepteur d’énergie sans fil 150 sans contacter le récepteur d’énergie sans fil 150) en étant entraîné par le mécanisme de mouvement 880, pour charger le véhicule 200. Comme cela est représenté en figure 9, le récepteur d’énergie sans fil 150 peut être disposé sur une surface latérale 224 de la carrosserie de véhicule 220. L’émetteur d’énergie sans fil 130 de la station de recharge sans fil 950 se déplace en direction du véhicule 200 et vient buter contre le récepteur d’énergie sans fil 150 (ou s’approche du récepteur d’énergie sans fil 150 sans contacter le récepteur d’énergie sans fil 150) en étant entraîné par le mécanisme de mouvement 980, pour recharger le véhicule 200. Comme cela est représenté en figure 10, le récepteur d’énergie sans fil 150 peut être disposé sur un capot 225 de la carrosserie de véhicule 220. L'émetteur d’énergie sans fil 130 de la station de recharge sans fil 850 descend et vient buter contre le récepteur d’énergie sans fil 150 (ou s’approche du récepteur d’énergie sans fil 150 sans contacter le récepteur d’énergie sans fil 150) en étant entraîné par le mécanisme de mouvement 880, pour charger le véhicule 200.
En résumé, le système de recharge sans fil de la présente description est équipé d’éléments de couplage magnétique à la fois sur le récepteur d’énergie sans fil et sur l’émetteur d’énergie sans fil. Le récepteur d’énergie sans fil et l’émetteur d’énergie sans fil peuvent être alignés sous l’effet de la force d’attraction magnétique produite par les éléments de couplage magnétique, améliorant ainsi l’efficacité de la charge.
Claims (10)
- Système de recharge sans fil, comprenant :
un récepteur d’énergie sans fil ;
au moins un élément de couplage magnétique du côté récepteur disposé sur le récepteur d’énergie sans fil ;
un émetteur d’énergie sans fil ; et
au moins un élément de couplage magnétique du côté émetteur disposé sur l’émetteur d’énergie sans fil et agencé pour attirer ledit au moins un élément de couplage magnétique du côté récepteur ;
dans lequel au moins l’un du récepteur d’énergie sans fil et de l’émetteur d’énergie sans fil est mobile. - Système de recharge sans fil selon la revendication 1, dans lequel l’émetteur d’énergie sans fil est couplé électriquement à une source d’énergie, le système de recharge sans fil comprend en outre un capteur de contact et un commutateur, le commutateur est connecté entre l’émetteur d’énergie sans fil et la source d’énergie, lorsque le capteur de contact détecte que l’émetteur d’énergie sans fil est en contact avec le récepteur d’énergie sans fil, le commutateur permet à la source d’énergie de délivrer de l’énergie électrique à l’émetteur d’énergie sans fil.
- Système de recharge sans fil selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit au moins un élément de couplage magnétique du côté récepteur comprend un électroaimant, le récepteur d’énergie sans fil est connecté à un dispositif de stockage d’énergie, le système de recharge sans fil comprend en outre un détecteur de niveau d’énergie, lorsque le détecteur de niveau d’énergie détecte qu’un niveau d’énergie du dispositif de stockage d’énergie atteint un niveau d’énergie prédéterminé, l’électroaimant cesse de générer un champ magnétique.
- Système de recharge sans fil selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’émetteur d’énergie sans fil et ledit au moins un élément de couplage magnétique du côté émetteur sont disposés sur une base, et l’émetteur d’énergie sans fil est connecté de façon mobile à la base par l’intermédiaire d’une pluralité de liaisons mécaniques.
- Système de recharge sans fil selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’émetteur d’énergie sans fil et ledit au moins un élément de couplage magnétique du côté émetteur sont disposés sur une base, la base comporte un cadre entourant au moins partiellement l’émetteur d’énergie sans fil, et le système de recharge sans fil comprend en outre une pluralité d’éléments élastiques connectés entre le cadre et l’émetteur d’énergie sans fil.
- Véhicule comprenant :
une carrosserie de véhicule ;
un récepteur d’énergie sans fil disposé sur la carrosserie de véhicule ; et
au moins un élément de couplage magnétique disposé sur le récepteur d’énergie sans fil. - Véhicule selon la revendication 6, dans lequel le récepteur d’énergie sans fil est situé au niveau d’un toit, d’une surface latérale, d’un capot, d’un couvercle de coffre ou d’un châssis de la carrosserie de véhicule.
- Système de recharge sans fil, comprenant :
un récepteur d’énergie sans fil
un émetteur d’énergie sans fil ; et
un dispositif de positionnement disposé sur l’émetteur d’énergie sans fil, dans lequel lorsque le dispositif de positionnement détecte le récepteur d’énergie sans fil, le dispositif de positionnement commande l’émetteur d’énergie sans fil pour un déplacement vers le récepteur d’énergie sans fil pour réaliser une recharge sans fil. - Système de recharge sans fil selon la revendication 8, dans lequel le récepteur d’énergie sans fil est situé au niveau d’un toit, d’une surface latérale, d’un capot, d’un couvercle de coffre ou d’un châssis d’une carrosserie de véhicule.
- Station de recharge sans fil pour charger un récepteur d’énergie sans fil, la station de recharge sans fil comprenant :
une base mobile ;
un émetteur d’énergie sans fil disposé sur la base mobile ; et
un dispositif de positionnement disposé sur la base mobile et agencé pour détecter le récepteur d’énergie sans fil, dans lequel lorsque le dispositif de positionnement détecte le récepteur d’énergie sans fil, le dispositif de positionnement commande la base mobile pour déplacer l’émetteur d’énergie sans fil pour faire en sorte que l’émetteur d’énergie sans fil vienne en butée sur le récepteur d’énergie sans fil pour réaliser une recharge sans fil.
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