FR3098457A1 - Véhicule utilitaire électrique ou hybride - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un véhicule (VE) utilitaire électrique ou hybride, comportant : - un groupe motopropulseur électrique (GMPE) comportant une batterie de traction (BATT), un onduleur et un moteur électrique, - une plateforme (PF) de chargement et un bac amovible refermable (BAC1) apte à recevoir une cargaison et à être positionné sur ladite plateforme de chargement (PF), caractérisé en ce que ledit bac refermable (BAC1) comporte ladite batterie de traction (BATT) et un premier moyen de connexion (MC1) relié électriquement aux bornes de ladite batterie (BATT) de traction, et en ce que ladite plateforme (PF) comporte un moyen apte à limiter les frottements lors d’un déplacement longitudinal dudit bac amovible refermable (BAC1) sur ladite plateforme (PF). Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Véhicule utilitaire électrique ou hybride
La présente invention se rapporte de manière générale au domaine de l’automobile et concerne plus précisément un véhicule électrique ou hybride.
Le temps de recharge de la batterie de traction d’un véhicule électrique ou hybride reste un frein à l’adoption d’un tel véhicule pour de longs trajets.
Il est à noter qu’on appelle dans cette demande « batterie de traction », une batterie d’accumulateurs de puissance assez importante pour assurer la traction ou la propulsion d’un véhicule électrique ou hybride. La tension d’une batterie de traction atteint par exemple 400V lorsqu’elle est complètement chargée.
Une solution envisagée pour ne pas immobiliser un véhicule du fait d’un besoin de recharge de sa batterie de traction, est le remplacement de cette batterie de traction, lorsqu’elle est déchargée, par une batterie entièrement chargée. Le document US8852779 propose une telle batterie amovible. Ce type de batterie se fixe par le dessous du véhicule, dans une station d’échange de batteries. Par conséquent ce type de solution nécessite une infrastructure spécifique pour le remplacement des batteries, ce qui est très coûteux.
Un des buts de l'invention est de remédier à au moins une partie des inconvénients de la technique antérieure en fournissant un véhicule utilitaire hybride ou électrique, qui permette de s’affranchir du temps de recharge de la batterie de traction sans infrastructure coûteuse.
A cette fin, l'invention propose un véhicule utilitaire électrique ou hybride, comportant :
- un groupe motopropulseur électrique comportant une batterie de traction, un onduleur et un moteur électrique,
- une plateforme de chargement et un bac amovible refermable apte à recevoir une cargaison et à être positionné sur ladite plateforme de chargement,
caractérisé en ce que ledit bac refermable comporte ladite batterie de traction et un premier moyen de connexion relié électriquement aux bornes de ladite batterie de traction, et en ce que ladite plateforme comporte un moyen apte à limiter les frottements lors d’un déplacement longitudinal dudit bac amovible refermable sur ladite plateforme.
Grâce à l’invention, la batterie de traction du véhicule est remplacée par une batterie chargée lors du chargement du véhicule en marchandises, de manière transparente pour l’utilisateur. Ce changement de batterie utilise l’infrastructure de chargement en marchandises du véhicule au lieu d’une infrastructure dédiée au remplacement de batteries. De plus le remplacement de la batterie dans le sens longitudinal au véhicule facilite l’installation nécessaire à ce remplacement.
Préférentiellement, ledit moyen apte à limiter les frottements consiste en des rouleaux disposés transversalement audit véhicule, sur la longueur de ladite plateforme. Cette réalisation de l’invention est peu coûteuse.
Avantageusement, ledit véhicule comporte une cabine, la paroi extérieure de ladite cabine du côté de ladite plateforme comportant un deuxième moyen de connexion apte à coopérer avec ledit premier moyen de connexion, ledit deuxième moyen de connexion étant relié électriquement à l’onduleur dudit véhicule. Ainsi la connexion électrique de la batterie à l’onduleur se fait automatiquement du fait du chargement du bac amovible refermable dans le sens longitudinal au véhicule.
Avantageusement encore, ledit véhicule comporte un moyen de verrouillage, sur ladite plateforme, dudit bac amovible refermable. Ainsi le chargement et la batterie ne peuvent se détacher ou se déconnecter du reste du véhicule.
Avantageusement encore, ladite paroi extérieure de ladite cabine comporte une butée. Cette butée permet d’amortir un éventuel choc entre le bac amovible refermable et la cabine, et de positionner longitudinalement le bac amovible refermable de manière à permettre son verrouillage et sa connexion électrique au reste du véhicule.
Avantageusement encore, ledit véhicule comporte des moyens de guidage latéral dudit bac amovible refermable. Ces moyens de guidage aident également au bon positionnement du bac amovible refermable sur la plateforme pour son verrouillage et sa connexion électrique au reste du véhicule.
Avantageusement, ladite batterie de traction est disposée horizontalement dans un compartiment inférieur fermé dudit bac amovible refermable. Cette disposition optimise la répartition du poids et du volume utile du bac amovible refermable, tout en préservant la batterie des chocs dus au déplacement des marchandises dans le bac amovible refermable.
Avantageusement encore, ledit compartiment comporte une paroi amovible apte à laisser passer ladite batterie de traction, des moyens de verrouillage et de déverrouillage de ladite batterie de traction dans ledit compartiment, et des moyens de clipsage de ladite batterie de traction sur le premier moyen de connexion. Ces caractéristiques permettent de changer la batterie de traction d’un bac amovible refermable, dans le cas où elle serait défectueuse.
L’invention concerne également un ensemble logistique comportant un véhicule selon l’invention, un espace de stockage comportant des bacs amovibles refermables, un moyen de recharge électrique desdits bacs amovibles refermables, et un tapis roulant motorisé apte à déplacer lesdits bacs amovibles refermables, caractérisé en ce que ledit tapis roulant est positionné à la même hauteur que ladite plateforme de chargement dudit véhicule et orienté selon la direction de chargement d’un desdits bacs amovibles sur ledit véhicule. Cet ensemble logistique permet un chargement sans effort de manutention du bac amovible refermable sur le véhicule, avec peu de moyens techniques.
L’ensemble logistique selon l’invention présente des avantages analogues à ceux du véhicule utilitaire selon l’invention.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture d’un mode de réalisation préféré décrit en référence aux figures dans lesquelles :
représente un véhicule utilitaire électrique ou hybride selon l’invention, dans ce mode de réalisation préféré, et
représente un ensemble logistique selon l'invention, dans ce mode de réalisation préféré.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention représenté à lafigure 1, un véhicule utilitaire électrique VE selon l’invention comporte une batterie de traction BATT connectée électriquement à un groupe motopropulseur électrique GMPE. Ce groupe motopropulseur électrique comporte un onduleur relié à un moteur électrique de traction.
Le véhicule utilitaire VE ne comporte pas de chargeur de batterie embarqué, la batterie BATT étant rechargée en dehors du véhicule VE. La batterie BATT est en effet positionnée dans un bac amovible BAC1 refermable, placé sur la plateforme PF de chargement du véhicule VE.
Plus précisément la batterie BATT est confinée dans un compartiment inférieur COMP fermé du bac amovible BAC1. Ce compartiment COMP s’étale sur toute la partie inférieure du bac amovible, la batterie de traction BATT étant plate, s’étendant verticalement sur une hauteur de 10 centimètres environ seulement. Les parois du compartiment COMP sont par exemple en tôles ignifugées. En prévision d’un besoin de maintenance de la batterie, ce compartiment s’ouvre de préférence latéralement. Des moyens de verrouillage/déverrouillage de la batterie BATT à l’intérieur du compartiment permettent de l’y fixer ou de l’en sortir facilement, ces moyens sont par exemple des fixations quart de tour. De même le compartiment COMP comporte un moyen de clipsage de la batterie sur un premier moyen MC1 de connexion électrique, apte à relier électriquement les bornes de la batterie BATT à ce premier moyen de connexion électrique, formé par exemple de broches électriques faisant saillie à l’extérieur du bac amovible BAC1.
Préférentiellement le compartiment COMP comporte également des moyens de raccordement d’une entrée de liquide de refroidissement de la batterie BATT, et d’une sortie de liquide de refroidissement de la batterie BATT, à un circuit de refroidissement du véhicule VE. Ces moyens de raccordement sont par exemple des orifices par lesquels l’entrée et la sortie de liquide de refroidissement de la batterie BATT sont aptes à s’insérer dans des branchements correspondants sur la paroi extérieur PEX de la cabine CAB du véhicule VE. Ces branchements arrivent sur des vannes du circuit de refroidissement du véhicule VE, ces vannes n’étant ouvertes que lorsque la batterie BATT a été chargée sur le véhicule VE et sa connexion électrique au véhicule détectée par le calculateur du véhicule VE. Inversement dès que le calculateur VE autorise le déchargement du bac amovible refermable BAC1, il commande la fermeture de ces vannes.
Ce circuit de refroidissement utilise par exemple de l’eau glycolée et permet de refroidir à la fois la batterie BATT et l’électronique de puissance du véhicule VE, l’eau glycolée étant refroidie lors de son passage par le radiateur situé à l’avant du véhicule VE.
Dans le bac amovible BAC1 au-dessus du compartiment COMP, se trouve un volume utile apte à recevoir une cargaison. Ce volume utile est au moins 10 fois plus important que le volume du compartiment COMP.
Afin de faciliter le chargement du bac amovible BAC1, la plateforme PF comporte un moyen permettant de limiter les frottements lors du chargement du bac amovible BAC1 sur la plateforme PF, ce chargement s’effectuant dans le sens longitudinal c’est-à-dire de l’arrière vers l’avant du véhicule. Ce moyen est, dans ce mode de réalisation de l’invention, formé de rouleaux ROUL disposés les uns contre les autres transversalement au véhicule. Ainsi le bac amovible BAC1 glisse sur ces rouleaux ROUL lors de son chargement sur le véhicule.
De préférence la plateforme PF comporte également des moyens de guidage du bac amovible BAC1 sur la plateforme PF lors de son chargement, qui sont par exemple des rails disposés longitudinalement sur la plateforme, coopérant avec des nervures correspondantes sur le bac amovible BAC1. En variante ces rails comportent des roulettes pour limiter les frottements lors du chargement du bac amovible BAC1, la plateforme PF ne comportant pas les rouleaux ROUL dans cette variante.
Par ailleurs une butée BUT disposée sur la paroi extérieure PEX de la cabine CAB du véhicule VE, cette paroi PEX étant côté plateforme, amortit le choc sur la paroi PEX lors du chargement du bac amovible BAC1 et permet de mettre en contact le premier moyen de connexion MC1 disposé sur le bac amovible BAC1 avec un deuxième moyen de connexion MC2 situé sur la paroi PEX, constitué par exemple d’une prise femelle. Lorsque le premier moyen de connexion et le deuxième moyen de connexion sont mis en contact, la batterie BATT est reliée électriquement à l’onduleur du groupe motopropulseur GMPE, et éventuellement à un convertisseur courant continu-courant continu permettant d’alimenter le réseau de bord du véhicule, par exemple si le véhicule VE n’a pas de batterie de servitude dédiée au réseau de bord, ou bien en complément de l’alimentation du réseau de bord par une batterie de servitude. Une fois le bac amovible BAC1 chargé sur la plateforme PF, des moyens de verrouillage MV1 et MV2 permettent de maintenir le bac amovible BAC1 en place. Ces moyens de verrouillage sont par exemple de crochets coopérant avec des orifices correspondants sur le bac amovible BAC1.
En référence à lafigure 2, un ensemble logistique selon l'invention comporte un espace de stockage ES, dans lequel sont entreposés plusieurs bac amovibles refermables similaires au bac amovible BAC1, par example BAC1 et BAC2. Dans l’espace de stockage, les bacs amovibles s’ouvrent sur leur flanc longitudinal, ce qui permet à un opérateur d’y disposer facilement des colis. Par exemple le bac amovible BAC1 comporte les colis A, B, C, D, et est apte à recevoir le colis E au-dessus du colis A ce qui ne serait pas possible par un chargement par l’arrière du bac amovible BAC1.
L’espace de stockage ES comporte également un moyen de recharge électrique MR permettant de recharger les bacs amovibles refermables, par exemple ici le bac amovible BAC2 est en recharge en utilisant ce moyen de recharge MR, qui est par exemple une prise de courant classique, ou une borne de recharge rapide.
Les bacs amovibles BAC1 et BAC2 sont disposés sur un tapis roulant TAP afin de faciliter leur déplacement dans l’espace de stockage, et leur chargement sur un véhicule conforme à l’invention. L’ensemble logistique selon l’invention comporte en effet également au moins un véhicule conforme à l’invention, par exemple le véhicule VE. Celui-ci est stationné longitudinalement dans la continuité du tapis roulant TAP, de sorte à ce que le chargement du bac amovible BAC1 se fasse en glissant sur le tapis roulant TAP puis directement sur les rouleaux ROUL du véhicule VE sans changement de direction. Pour cela le tapis roulant TAP et la plateforme PF sont positionnés horizontalement au même niveau de hauteur.
Bien que dans ce mode de réalisation de l’invention le véhicule VE soit un véhicule électrique, l’invention s’applique également à un véhicule hybride. De plus d’autres variantes de réalisation de l’invention sont bien entendu envisageables, par exemple en variante la batterie de traction n’occupe pas toute la partie inférieure du bac amovible.

Claims (9)

  1. Véhicule (VE) utilitaire électrique ou hybride, comportant :
    - un groupe motopropulseur électrique (GMPE) comportant une batterie de traction (BATT), un onduleur et un moteur électrique,
    - une plateforme (PF) de chargement et un bac amovible refermable (BAC1) apte à recevoir une cargaison et à être positionné sur ladite plateforme de chargement (PF),
    caractérisé en ce que ledit bac refermable (BAC1) comporte ladite batterie de traction (BATT) et un premier moyen de connexion (MC1) relié électriquement aux bornes de ladite batterie (BATT) de traction, et en ce que ladite plateforme (PF) comporte un moyen apte à limiter les frottements lors d’un déplacement longitudinal dudit bac amovible refermable (BAC1) sur ladite plateforme (PF).
  2. Véhicule (VE) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen apte à limiter les frottements consiste en des rouleaux (ROUL) disposés transversalement audit véhicule (VE), sur la longueur de ladite plateforme (PF).
  3. Véhicule (VE) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit véhicule (VE) comporte une cabine (CAB), la paroi extérieure (PEX) de ladite cabine (CAB) du côté de ladite plateforme (PF) comportant un deuxième moyen de connexion (MC2) apte à coopérer avec ledit premier moyen de connexion (MC1), ledit deuxième moyen de connexion (MC2) étant relié électriquement à l’onduleur dudit véhicule (VE).
  4. Véhicule (VE) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte un moyen de verrouillage (MV1, MV2), sur ladite plateforme (PF), dudit bac amovible refermable (BAC1).
  5. Véhicule (VE) selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que ladite paroi extérieure (PEX) de ladite cabine (CAB) comporte une butée (BUT).
  6. Véhicule (VE) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit véhicule (VE) comporte des moyens de guidage latéral dudit bac amovible refermable (BAC1).
  7. Véhicule (VE) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite batterie (BATT) de traction est disposée horizontalement dans un compartiment (COMP) inférieur fermé dudit bac amovible refermable (BAC1).
  8. Véhicule (VE) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit compartiment (COMP) comporte une paroi amovible apte à laisser passer ladite batterie (BATT) de traction, des moyens de verrouillage et de déverrouillage de ladite batterie (BATT) de traction dans ledit compartiment (COMP), et des moyens de clipsage de ladite batterie (BATT) de traction sur le premier moyen de connexion (MC1).
  9. Ensemble logistique comportant un véhicule (VE) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, un espace de stockage (ES) comportant des bacs amovibles refermables (BAC1, BAC2), un moyen de recharge électrique (MR) desdits bacs amovibles refermables (BAC1, BAC2), et un tapis roulant (TAP) motorisé apte à déplacer lesdits bacs amovibles (BAC1, BAC2) refermables, caractérisé en ce que ledit tapis roulant (TAP) est positionné à la même hauteur que ladite plateforme (PF) de chargement dudit véhicule (VE) et orienté selon la direction de chargement d’un desdits bacs amovibles (BAC1) sur ledit véhicule (VE).
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