FR3094287A1 - Système de recharge d’engins, à plaque de protection anti-poussières et posée sur la surface de roulage - Google Patents
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Abstract
Un système de recharge est chargé de recharger en énergie électrique une batterie d’un engin comportant des coupleurs de recharge. Ce système comprend : - un dispositif de recharge (DR) installé dans un espace et comportant deux câbles d’alimentation électrique connectés respectivement à deux pièces d’alimentation (PA) métalliques, plates et destinées à être contactées par les coupleurs de recharge, et - une plaque de protection (PP) installée dans cet espace sur une surface de roulage, sur laquelle est destiné à rouler l’engin, et comprenant deux premiers trous traversants (TT1) définis entre ses faces supérieure (FS) et inférieure (FI) et logeant respectivement les pièces d’alimentation (PA), et au moins une rainure définie dans cette face inférieure (FI) entre un bord (B1) et les premiers trous traversants (TT1) et logeant une partie des câbles. Figure 1
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les systèmes de recharge qui sont destinés à recharger en énergie électrique au moins une batterie d’un engin se déplaçant au moyen d’énergie électrique.
Etat de la technique
Certains engins roulants, éventuellement autonomes, comprennent au moins une batterie, couplée à des moyens de recharge comprenant deux coupleurs de recharge externes (comme par exemple des charbons), et au moins une machine motrice électrique leur permettant de se déplacer au moyen de l’énergie électrique stockée dans leur batterie. C’est par exemple le cas d’engins qui sont utilisés sur les chaînes de montage pour le transport de pièces, éventuellement destinées à la fabrication de véhicules.
La recharge en énergie électrique des batteries de ces engins peut se faire au moyen d’un système de recharge comprenant :
- un dispositif de recharge installé dans un espace et comportant deux câbles d’alimentation électrique connectés respectivement à deux pièces d’alimentation métalliques, plates et destinées à être contactées par les coupleurs de recharge d’un engin, et
- une plaque de protection isolante électriquement et installée dans un logement concave défini dans cet espace sur une surface de roulage, sur laquelle est destiné à rouler l’engin, et à laquelle sont couplées les pièces d’alimentation.
Plus précisément, actuellement la plaque de protection est une pièce en matière plastique, de faible épaisseur, convexe et dans laquelle sont définis deux trous traversants offrant un accès pour les coupleurs de recharge de l’engin à la face de contact des deux pièces d’alimentation qui sont fixées sur le fond du logement concave et par lesquelles arrive et repart le courant de recharge fourni par le dispositif de recharge.
Ce type de système de recharge présente plusieurs inconvénients. En effet, il contraint à définir dans la surface de roulage un logement concave pour loger les deux pièces d’alimentation et la plaque de protection, ce qui nécessite une adaptation de cette surface de roulage. De plus, le logement étant concave, les câbles d’alimentation électrique doivent pénétrer dedans pour être connectés aux deux pièces d’alimentation, si bien qu’avant de parvenir dans ce logement ils reposent sur la surface de roulage et donc les engins peuvent rouler dessus, ce qui peut les endommager, voire les sectionner. Par ailleurs, l’engin dispose généralement d’une petite brosse devant ses coupleurs de recharge (généralement des charbons) afin de pousser les poussières présentes sur la surface de roulage. Or, lorsque l’engin parvient devant la plaque de protection, sa petite brosse pousse les poussières accumulées dans les trous traversants de la plaque de protection, ce qui encrasse les pièces d’alimentation et induit fréquemment des dysfonctionnements, voire des pannes, notamment en cas de génération d’arcs électriques, et donc empêche la recharge d’engins et par conséquent pénalise la chaîne de montage et nécessite des opérations de maintenance.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet un système de recharge, d’une part, destiné à recharger en énergie électrique au moins une batterie d’un engin se déplaçant au moyen d’énergie électrique stockée dans cette batterie et comportant des coupleurs de recharge, et, d’autre part, comprenant :
- un dispositif de recharge destiné à être installé dans un espace et comportant deux câbles d’alimentation électrique connectés respectivement à deux pièces d’alimentation métalliques, plates et destinées à être contactées par les coupleurs de recharge de l’engin, et
- une plaque de protection isolante électriquement et destinée à être installée dans cet espace sur une surface de roulage, sur laquelle est destiné à rouler l’engin, et à laquelle sont couplées les pièces d’alimentation.
Ce système de recharge se caractérise par le fait que sa plaque de protection comprend, d’une part, deux premiers trous traversants définis entre des faces supérieure et inférieure et logeant respectivement les deux pièces d’alimentation, et, d’autre part, au moins une rainure définie dans la face inférieure entre un bord et les premiers trous traversants et logeant une partie des câbles.
Les deux premiers trous traversants logeant les pièces d’alimentation, lorsqu’un engin parvient devant la plaque de protection, sa petite brosse pousse les poussières accumulées au-dessus des pièces d’alimentation puis au-delà des premiers trous traversants, et donc ces poussières ne risquent plus d’encrasser ces pièces d’alimentation et de s’accumuler sous la face inférieure FI de la plaque de protection. De plus, les câbles d’alimentation électrique passant sous la plaque de protection, ils ne risquent plus d’être endommagés, voire sectionnés par le roulage des engins.
Le système de recharge selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
-il peut comprendre deux rainures définies chacune dans la face inférieure entre le bord et l’un des premiers trous traversants et logeant chacun une partie de l’un des câbles d’alimentation ;
- la face supérieure de sa plaque de protection peut comprendre au moins une sous-partie inclinée entre un bord et une zone intermédiaire afin de faciliter le roulage de l’engin ;
- sa plaque de protection peut comprendre au moins un trou, et son dispositif de recharge peut comprendre au moins un capteur logé dans ce trou et participant à la détection d’une position de l’engin sur la plaque de protection ;
+ sa plaque de protection peut comprendre deux trous, et son dispositif de recharge peut comprendre deux capteurs logés respectivement dans ces trous et participant à la détection de la position de l’engin sur la plaque de protection ;
- chacune des pièces d’alimentation peut comprendre au moins deux deuxièmes trous traversants traversés respectivement par des vis ayant chacune une extrémité filetée destinée à être vissée dans un trou fileté défini dans la surface de roulage afin de participer à l’immobilisation de la plaque de protection par rapport à cette dernière ;
- il peut comprendre au moins une cale destinée à être intercalée entre la surface de roulage et l’une des pièces d’alimentation afin qu’une face de contact de cette pièce d’alimentation soit placée à une hauteur choisie au-dessus du niveau de la face supérieure de la plaque de protection ;
+ chaque cale peut comprendre au moins deux troisièmes trous traversants placés respectivement sous les deuxièmes trous traversants et traversés respectivement par les vis ;
+ la hauteur choisie peut être comprise en 0,5 mm et 2 mm ;
- ses pièces d’alimentation peuvent être en cuivre ou en aluminium.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
Description détaillée de l’invention
L’invention a notamment pour but de proposer un système de recharge destiné à recharger en énergie électrique au moins une batterie d’un engin EE se déplaçant au moyen d’énergie électrique stockée dans cette batterie.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le système de recharge est destiné à équiper une usine de fabrication de véhicules automobiles, comme par exemple des voitures. Mais l’invention n’est pas limitée à cette application. En effet, un système de recharge peut équiper n’importe quel bâtiment (public ou privé) ou espace extérieur (public ou privé).
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que les engins roulants électriques EE sont à conduite automatisée (ou autonome). Ils sont par exemple destinés à transporter des pièces de véhicule. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, il pourrait aussi s’agir d’engins roulants télécommandés ou pilotés par une personne ou un robot, par exemple.
On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 une partie d’un exemple de système de recharge selon l’invention, et plus précisément un exemple de plaque de protection PP à laquelle est couplée une partie (PA) d’un dispositif de recharge en énergie électrique DR. Ce dernier (DR) est destiné à être installé dans un espace (ici une usine, à titre d’exemple).
Bien que cela n’apparaisse que très partiellement sur les figures 1 à 4, un dispositif de recharge DR, d’un système de recharge selon l’invention, comprend une base d’alimentation fournissant du courant à un circuit d’alimentation comprenant au moins deux câbles d’alimentation électrique, et deux pièces d’alimentation PA métalliques, plates, et connectées respectivement aux deux câbles d’alimentation électrique.
Ces pièces d’alimentation PA peuvent, par exemple, être réalisées en cuivre. Mais tout autre métal conducteur électriquement peut être utilisé, et notamment l’aluminium. Par ailleurs, elles sont destinées à être contactées par des coupleurs de recharge CR d’un engin (roulant) EE. Ces coupleurs de recharge CR, partiellement illustrés sur la figure 3, peuvent, par exemple, être ce que l’homme de l’art appelle des charbons. Ils (CR) sont connectés à un circuit de recharge équipant leur engin (roulant) EE et couplé à la (les) batterie(s) rechargeable(s) de ce dernier (EE).
La plaque de protection PP est isolante électriquement et destinée à être installée dans le même espace que le dispositif de recharge DR associé, sur une surface de roulage sur laquelle sont destinés à rouler des engins EE à recharger. Par conséquent, on n’a plus à définir de logement concave pour loger la plaque de protection PP dans la surface de roulage.
Les pièces d’alimentation PA sont couplées à cette plaque de protection PP.
Comme illustré sur les figures 2 et 4, la plaque de protection PP comprend une face supérieure FS, une face inférieure FI, deux premiers trous traversants TT1 et au moins une rainure RP.
Les deux premiers trous traversants TT1 sont définis entre les faces supérieure FS et inférieure FI et logent respectivement les deux pièces d’alimentation PA. Ainsi, lorsque l’engin EE parvient devant la plaque de protection PP, sa petite brosse pousse les poussières accumulées au-dessus des pièces d’alimentation PA puis au-delà des premiers trous traversants TT1, et donc ces poussières ne risquent plus d’encrasser ces pièces d’alimentation PA et de s’accumuler sous la face inférieure FI de la plaque de protection PP. Par conséquent, on ne risque plus d’avoir des dysfonctionnements de recharge ou des pannes, notamment du fait de l’absence de génération d’arc électrique.
La (chaque) rainure RP est définie dans la face inférieure FI entre un bord B1 et au moins l’un des premiers trous traversants TT1, et loge une partie de l’un au moins des câbles d’alimentation électrique. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 2 et 4 deux rainures RP sont définies dans la face inférieure FI. Chaque rainure RP est définie entre le bord B1 de la plaque de protection PP et l’un des premiers trous traversants TT1, et loge une partie de l’un des câbles d’alimentation électrique. Mais dans une variante de réalisation on pourrait ne définir qu’une seule rainure RP dans la face inférieure FI de la plaque de protection PP. Dans ce cas, la rainure RP est définie entre le bord B1 de la plaque de protection PP et les deux premiers trous traversants TT1, et loge une partie des deux câbles d’alimentation électrique.
Les câbles d’alimentation électrique passent donc sous la plaque de protection PP et leurs parties qui sont placées avant cette dernière (PP) peuvent être logées dans une goulotte plate et profilée, si bien qu’ils ne risquent plus d’être endommagés, voire sectionnés par le roulage des engins.
On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 4, que la face supérieure FS de la plaque de protection PP peut avantageusement comprendre au moins une sous-partie SP inclinée entre un bord B2 ou B4 et une zone intermédiaire ZI afin de faciliter le roulage de l’engin EE qui vient effectuer, ou d’effectuer, sa recharge. Cette sous-partie SP inclinée est destinée à faciliter la montée ou la descente de l’engin EE sur la plaque de protection PP. On comprendra donc que l’épaisseur de la plaque de protection PP au niveau de son bord B2 ou B4 est plus petite que son épaisseur au niveau d’une zone intermédiaire ZI.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, la face supérieure FS de la plaque de protection PP comprend une première sous-partie SP inclinée entre le bord B2 et une zone intermédiaire ZI et une seconde sous-partie SP inclinée entre le bord B4 (opposé au bord B2) et une autre zone intermédiaire ZI. Ainsi, un engin peut facilement monter sur la plaque de protection PP lors d’un roulage en marche avant ou en marche arrière.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, que la plaque de protection PP peut comprendre au moins un trou TC, et le dispositif de recharge DR peut comprendre au moins un capteur logé dans ce trou TC et participant à la détection de la position en cours d’un engin EE sur la plaque de protection PP. Ce capteur comprend, par exemple, un détecteur destiné à détecter l’émission d’un signal lumineux ou d’un signal de radio-identification à très courte portée (par exemple de type RFID (« Radio Frequency Identification »)) par un équipement situé sous l’engin EE. En cas de détection d’un tel signal, cela signifie que l’engin est correctement positionné sur la plaque de protection PP avec ses coupleurs de recharge CR contactant respectivement les deux pièces d’alimentation PA, et donc le capteur adresse au circuit d’alimentation du dispositif de recharge DR un signal qui déclenche automatiquement l’alimentation en courant des câbles d’alimentation électrique en vue de recharger la batterie de l’engin EE détecté.
Afin d’augmenter la précision du positionnement de l’engin EE, la plaque de protection PP peut comprendre deux trous TC distants, et le dispositif de recharge DR peut comprendre deux capteurs logés respectivement dans ces deux trous TC, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Dans ce cas, les deux capteurs participent ensemble à la détection de la position de l’engin EE sur la plaque de protection PP.
Chaque capteur peut ainsi être logé dans la plaque de protection PP (sans affleurer) et donc ne risque plus d’être endommagé par le roulage ou la petite brosse d’un engin EE.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 4, que chacune des pièces d’alimentation PA peut comprendre au moins deux deuxièmes trous traversants TT2 qui sont destinés à être traversés respectivement par des vis. Ces dernières ont alors chacune une extrémité filetée qui est destinée à être vissée dans un trou fileté défini dans la surface de roulage afin de participer à l’immobilisation de la plaque de protection PP par rapport à cette dernière. De préférence, l’extrémité supérieure de chaque deuxième trou traversant TT2 est plus large afin de loger la tête de vis et ainsi éviter qu’elle ne saille au-dessus de la face de contact de sa pièce d’alimentation PA.
Les pièces d’alimentation PA sont des pièces d’usure facilement interchangeables puisque indépendantes de la plaque de protection PP.
Bien que cela n’apparaisse pas sur les figures, la plaque de protection PP peut aussi comprendre plusieurs (par exemple quatre) trous traversants destinés à être traversés respectivement par d’autres vis ayant chacune une extrémité filetée qui est destinée à être vissée dans un trou fileté défini dans la surface de roulage afin de participer à son immobilisation par rapport à cette dernière.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 4, que le système de recharge peut comprendre au moins une cale CP destinée à être intercalée entre la surface de roulage et l’une des pièces d’alimentation PA afin que la face de contact de cette pièce d’alimentation PA soit placée à une hauteur choisie au-dessus du niveau de la face supérieure FS de la plaque de protection PP.
Le fait que les pièces d’alimentation PA soient saillantes sur la hauteur choisie permet d’éviter encore plus l’entrée de poussières dans les premiers trous traversants TT1.
On notera également que chaque cale CP peut comprendre au moins deux troisièmes trous traversants placés respectivement sous les deuxièmes trous traversants TT2 de la pièce d’alimentation PA située au-dessus d’elle (CP) et traversés respectivement par les vis.
On notera également que plusieurs (au moins deux cales CP) peuvent être superposées exactement l’une sur l’autre sous l’une au moins des deux pièces d’alimentation PA pour obtenir la hauteur choisie.
Par exemple, la hauteur choisie entre la face de contact d’une pièce d’alimentation PA et la face supérieure FS de la plaque de protection PP peut être comprise en 0,5 mm et 2 mm. Ainsi, cette hauteur choisie peut être égale à 1 mm.
Egalement par exemple, chaque cale CP peut être réalisée dans un matériau plastique rigide et résistant, tel que du polypropylène (ou PP) ou du polyamide PA6 ou encore du Polyoxyde de Méthylène (ou POM).
Egalement par exemple, la plaque de protection PP peut être réalisée dans un matériau plastique rigide et très résistant, tel que du polypropylène (ou PP) ou du polyamide PA6 ou encore du Polyoxyde de Méthylène (ou POM).
Claims (10)
- Système de recharge en énergie électrique d’une batterie d’un engin (EE) se déplaçant au moyen d’énergie électrique stockée dans cette batterie et comportant des coupleurs de recharge (CR), ledit système comprenant i) un dispositif de recharge (DR) destiné à être installé dans un espace et comportant deux câbles d’alimentation électrique connectés respectivement à deux pièces d’alimentation (PA) métalliques, plates et destinées à être contactées par lesdits coupleurs de recharge (CR), et ii) une plaque de protection (PP) isolante électriquement et destinée à être installée dans ledit espace sur une surface de roulage, sur laquelle est destiné à rouler ledit engin (EE), et à laquelle sont couplées lesdites pièces d’alimentation (PA), caractérisé en ce que ladite plaque de protection (PP) comprend a) deux premiers trous traversants (TT1) définis entre des faces supérieure (FS) et inférieure (FI) et logeant respectivement lesdites pièces d’alimentation (PA), et b) au moins une rainure (RP) définie dans ladite face inférieure (FI) entre un bord (B1) et lesdits premiers trous traversants (TT1) et logeant une partie desdits câbles.
- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend deux rainures (RP) définies chacune dans ladite face inférieure (FI) entre ledit bord (BP) et l’un desdits premiers trous traversants (TT1) et logeant chacun une partie de l’un desdits câbles.
- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite face supérieure (FS) de la plaque de protection (PP) comprend au moins une sous-partie (SP) inclinée entre un bord (B2, B4) et une zone intermédiaire (ZI) afin de faciliter le roulage dudit engin (EE).
- Système selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite plaque de protection (PP) comprend au moins un trou (TC), et en ce que ledit dispositif de recharge comprend au moins un capteur logé dans ledit trou (TC) et participant à la détection d’une position dudit engin (EE) sur ladite plaque de protection (PP).
- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite plaque de protection (PP) comprend deux trous (TC), et en ce que ledit dispositif de recharge comprend deux capteurs logés respectivement dans lesdits trous (TC) et participant à la détection de la position dudit engin (EE) sur ladite plaque de protection (PP).
- Système selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chacune desdites pièces d’alimentation (PA) comprend au moins deux deuxièmes trous traversants (TT2) traversés respectivement par des vis ayant chacune une extrémité filetée destinée à être vissée dans un trou fileté défini dans ladite surface de roulage afin de participer à l’immobilisation de ladite plaque de protection (PP) par rapport à cette dernière.
- Système selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une cale (CP) destinée à être intercalée entre ladite surface de roulage et l’une desdites pièces d’alimentation (PA) afin qu’une face de contact de cette pièce d’alimentation (PA) soit placée à une hauteur choisie au-dessus du niveau de ladite face supérieure (FS) de la plaque de protection (PP).
- Système selon la revendication 7 prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que chaque cale (CP) comprend au moins deux troisièmes trous traversants placés respectivement sous lesdits deuxièmes trous traversants (TT2) et traversés respectivement par lesdites vis.
- Système selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite hauteur choisie est comprise en 0,5 mm et 2 mm.
- Système selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdites pièces d’alimentation (PA) sont en cuivre ou en aluminium.
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Citations (3)
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| US5685384A (en) * | 1995-02-03 | 1997-11-11 | Kobilan; Errol D. | Driving system providing a racing experience |
| DE19931791A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-25 | Viktor Rosenau | Flurfördersystem mit einspuriger Intervallschleifleitung |
| DE102016121229A1 (de) * | 2016-11-07 | 2018-05-09 | Paul Vahle Gmbh & Co. Kg | Kontaktlose Detektion von Batterie-Ladekontakten |
-
2019
- 2019-03-26 FR FR1903127A patent/FR3094287B1/fr active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5685384A (en) * | 1995-02-03 | 1997-11-11 | Kobilan; Errol D. | Driving system providing a racing experience |
| DE19931791A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-25 | Viktor Rosenau | Flurfördersystem mit einspuriger Intervallschleifleitung |
| DE102016121229A1 (de) * | 2016-11-07 | 2018-05-09 | Paul Vahle Gmbh & Co. Kg | Kontaktlose Detektion von Batterie-Ladekontakten |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| VAHLE: "Katalog 2013 - Batterieladekontakte", 1 January 2013 (2013-01-01), XP055656495, Retrieved from the Internet <URL:https://vahle.de/fileadmin/user_upload/pdf/Kataloge/deutsch/Cat_10a_de_Batterieladekontakte.pdf> [retrieved on 20200109] * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3094287B1 (fr) | 2021-03-12 |
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