FR3142130A1 - MOTOR VEHICLE INCLUDING AN ON-BOARD CHARGING CABLE WINDING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un véhicule automobile comprenant :- une batterie de traction (B) ; - au moins un câble de recharge (C) embarqué équipé d’un connecteur de charge (F), connecté à la batterie de traction (B) ;- au moins une pièce de renfort latérale du véhicule logeant un enrouleur longitudinal (E) comprenant :- deux rails (RL) ;- un galet fixe (GF) ; et- des galets mobiles (G1, G2) montés sur les rails (RL), s’éloignant ou se rapprochant du galet fixe (GF), avec des ressorts (R1, R2) correspondants éloignant les galets mobiles (G1, G2),le câble de recharge (C) étant enroulé autour desdits galets (G1, G2, GF) de sorte à être déroulé quand lesdits galets (G1, G2, GF) sont rapprochés ; ou éloignés dans le cas inverse. L’invention concerne également un procédé sur la base d’un tel véhicule. Figure 3.The invention relates to a motor vehicle comprising: - a traction battery (B); - at least one on-board charging cable (C) equipped with a charging connector (F), connected to the traction battery (B); - at least one lateral reinforcement part of the vehicle housing a longitudinal reel (E) comprising :- two rails (RL);- one fixed roller (GF); and- movable rollers (G1, G2) mounted on the rails (RL), moving away from or approaching the fixed roller (GF), with corresponding springs (R1, R2) moving the movable rollers (G1, G2) away, the charging cable (C) being wound around said rollers (G1, G2, GF) so as to be unwound when said rollers (G1, G2, GF) are brought together; or distant in the opposite case. The invention also relates to a method based on such a vehicle. Figure 3.
Description
L’invention se rapporte au domaine de l’alimentation des véhicules électriques, et plus précisément les systèmes de recharge à câble de ces véhicules.The invention relates to the field of power supply for electric vehicles, and more specifically the cable charging systems of these vehicles.
Dans ce domaine, pour le branchement d’un véhicule électrique à une borne de recharge, un câble de rallonge est retiré du coffre et connecté à une interface sur le véhicule, et sur la borne de recharge. Après utilisation, le câble est rangé dans le coffre du véhicule.In this area, to connect an electric vehicle to a charging station, an extension cable is removed from the trunk and connected to an interface on the vehicle, and on the charging station. After use, the cable is stored in the trunk of the vehicle.
Malheureusement, le câble peut être oublié, ou inaccessible lorsque le coffre est chargé.Unfortunately, the cable may be forgotten, or inaccessible when the trunk is loaded.
L’objectif de l’invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de proposer une solution de câble de recharge accessible en cas de coffre chargé, limitant le risque d’oubli du câble.The objective of the invention is to remedy the defects of the prior art, and in particular to propose a charging cable solution accessible in the event of a loaded trunk, limiting the risk of forgetting the cable.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile dans un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral perpendiculaire à l’axe avant-arrière, et un axe vertical perpendiculaire à l’axe avant-arrière et à l’axe latéral, le véhicule automobile comprenant :
- une batterie de traction ;
- au moins un câble de recharge embarqué comprenant une extrémité connectée électriquement la batterie de traction, et une extrémité comprenant un connecteur de charge configuré pour être connecté à une station de recharge ;
- au moins une pièce de renfort longitudinale disposée latéralement au véhicule automobile en référence à l’axe latéral,
caractérisé en ce qu’il comprend en outre un enrouleur longitudinal disposé dans ladite pièce de renfort, comprenant :
- au moins un rail longitudinal ;
- au moins un galet fixe ; et
- au moins un galet mobile monté sur le rail, mobile entre une position éloignée où ledit galet mobile est à une première distance dudit galet fixe, et une position rapprochée où ledit galet mobile est à une deuxième distance dudit galet fixe inférieure à la première distance ;
- au moins un moyen de rappel pour entraîner ledit galet mobile vers la position éloignée ;
le câble de recharge étant enroulé autour dudit galet fixe et dudit galet mobile, de sorte à prendre une configuration rétractée avec le connecteur rétracté à une première longueur de l’enrouleur lorsque ledit galet mobile est dans la position éloignée, et une configuration déroulée avec le connecteur éloigné à une deuxième longueur de l’enrouleur supérieure à la première longueur lorsque ledit galet mobile est dans la position rapprochée.To achieve this objective, the invention proposes a motor vehicle in a reference frame in space comprising a front-rear axis following a direction of movement of the motor vehicle, a lateral axis perpendicular to the front-rear axis, and a vertical axis. perpendicular to the front-rear axis and to the lateral axis, the motor vehicle comprising:
- a traction battery;
- at least one on-board charging cable comprising one end electrically connected to the traction battery, and one end comprising a charging connector configured to be connected to a charging station;
- at least one longitudinal reinforcement piece arranged laterally to the motor vehicle with reference to the lateral axis,
characterized in that it further comprises a longitudinal winder disposed in said reinforcing piece, comprising:
- at least one longitudinal rail;
- at least one fixed roller; And
- at least one movable roller mounted on the rail, movable between a distant position where said movable roller is at a first distance from said fixed roller, and a close position where said movable roller is at a second distance from said fixed roller less than the first distance ;
- at least one return means for driving said movable roller towards the remote position;
the charging cable being wound around said fixed roller and said movable roller, so as to take a retracted configuration with the connector retracted to a first length of the reel when said movable roller is in the remote position, and an unwound configuration with the remote connector at a second length of the reel greater than the first length when said movable roller is in the close position.
Avantageusement, l’invention permet d’intégrer sur le véhicule un branchement électrique en 220V à la place du câble de recharge en rallonge fourni en accessoire dans le coffre. En particulier, le connecteur est accessible via une trappe de visite, et permet de relier directement le véhicule à une borne électrique avec un confort d’utilisation. Cela permet en outre une utilisation facilitée pour l’utilisateur.Advantageously, the invention makes it possible to integrate a 220V electrical connection into the vehicle in place of the extension charging cable provided as an accessory in the trunk. In particular, the connector is accessible via an inspection hatch, and allows the vehicle to be directly connected to an electrical terminal with ease of use. This also allows easier use for the user.
Selon une variante, l’enrouleur comprend au moins deux galets mobiles.According to one variant, the reel comprises at least two movable rollers.
Cela permet de rallonger le parcours du câble dans l’enrouleur, et donc de rallonger le câble.This makes it possible to extend the route of the cable in the reel, and therefore to lengthen the cable.
Selon une variante, le véhicule automobile comprend en outre un actionneur d’enroulage recevant le câble de recharge, l’actionneur d’enroulage étant disposé entre l’enrouleur et le connecteur, et équipé d’un moyen de commande,
et en ce que l’actionneur d’enroulage est configuré pour, suivant ledit moyen de commande, maintenir le câble de recharge en position, ou relâcher le câble de recharge.According to a variant, the motor vehicle further comprises a winding actuator receiving the charging cable, the winding actuator being arranged between the winder and the connector, and equipped with a control means,
and in that the winding actuator is configured to, depending on said control means, hold the charging cable in position, or release the charging cable.
Cela permet de faciliter l’utilisation en configuration déroulée, et de faciliter l’enroulage du câble.This makes it easier to use in an unrolled configuration, and makes it easier to wind the cable.
Selon une variante, le connecteur est équipé d’un adaptateur de prise, et d’au moins une fiche de configurations spécifique, configurée pour connecter l’adaptateur de prise à une prise de station de recharge de configurations spécifique correspondante.According to a variant, the connector is equipped with a socket adapter, and at least one specific configurations plug, configured to connect the socket adapter to a corresponding specific configurations charging station socket.
Cela permet d’adapter le véhicule à différentes configurations de bornes de recharge.This allows the vehicle to be adapted to different charging station configurations.
Selon une variante, moyen de rappel comprend un ressort de tension ayant une extrémité fixe dans l’enrouleur, et l’autre extrémité fixée audit galet mobile.According to a variant, return means comprises a tension spring having one end fixed in the reel, and the other end fixed to said movable roller.
Cela permet d’enrouler facilement le câble dans l’enrouleur.This makes it easy to wind the cable into the reel.
Selon une variante, le véhicule automobile comprend une carrosserie, et une trappe de connecteur dans la carrosserie, configurée pour donner accès au connecteur.According to one variant, the motor vehicle comprises a bodywork, and a connector hatch in the bodywork, configured to provide access to the connector.
Cela permet de donner accès au connecteur dans la trappe.This provides access to the connector in the hatch.
Selon une variante, le véhicule automobile comprend deux pièces de renfort longitudinales, et deux enrouleurs longitudinaux.According to one variant, the motor vehicle comprises two longitudinal reinforcement pieces, and two longitudinal reels.
L’invention porte en outre sur un procédé de charge de véhicule pour un véhicule automobile selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- accéder au connecteur ;
- dérouler le câble de recharge en contrecarrant ledit moyen de rappel ;
- brancher le connecteur à une station de recharge ;
- débrancher le connecteur de la station de recharge ;
- enrouler le câble de recharge au moyen de l’enrouleur.The invention further relates to a vehicle charging method for a motor vehicle according to the invention, characterized in that it comprises the following steps:
- access the connector;
- unwind the charging cable by counteracting said return means;
- connect the connector to a charging station;
- unplug the connector from the charging station;
- wind the charging cable using the winder.
L'invention sera davantage détaillée par la description non limitative de variantes, et sur la base des figures annexées, dans lesquelles :
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L’invention concerne un véhicule automobile électrique qui comprend une batterie de traction B, et un câble de recharge C embarqué connecté à la batterie de traction B. Par simplification, la
Le câble C embarqué comprend un connecteur F, tel qu’une fiche électrique, à connecter à une station de recharge pour recharger le véhicule.The on-board C cable includes an F connector, such as an electrical plug, to connect to a charging station to charge the vehicle.
Le véhicule automobile est décrit dans un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière X suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral Y perpendiculaire à l’axe avant-arrière X, et un axe vertical Z perpendiculaire à l’axe avant-arrière X et à l’axe latéral Y.The motor vehicle is described in a reference frame in space comprising a front-rear axis X following a direction of movement of the motor vehicle, a lateral axis Y perpendicular to the front-rear axis the front-rear axis X and the lateral axis Y.
L’invention propose d’intégrer un enrouleur électrique E avec un câble C de 220v par exemple, dans un élément de la structure sur les véhicules BEV et PHEV. Le système est cloisonné dans un renfort de bac batterie latéralement à la batterie B et au véhicule, et fermé par un couvercle CE démontable. Le système ultracompact est de préférence sous forme modulaire.The invention proposes to integrate an electric reel E with a 220v cable C for example, in an element of the structure on BEV and PHEV vehicles. The system is partitioned in a battery tray reinforcement lateral to battery B and the vehicle, and closed by a removable CE cover. The ultracompact system is preferably in modular form.
Le branchement à la borne est accessible via une trappe de visite (illustrée en
Ainsi, l’invention propose d’intégrer un système compact dans un élément de structure existant, le renfort de bac batterie, qui sera adapté pour accueillir un enrouleur E de câble de recharge C, ici parallélépipédique. Ce renfort de longueur importante est situé latéralement de la batterie, par exemple des deux côtés droit et gauche.Thus, the invention proposes to integrate a compact system into an existing structural element, the battery tray reinforcement, which will be adapted to accommodate a reel E of charging cable C, here parallelepiped. This reinforcement of significant length is located laterally of the battery, for example on both right and left sides.
Le système de l’enrouleur comprend des galets mobiles G1, G2 avec des axes coulissants sur des rails intégrés RL ; et un galet fixe GF. Les galets mobiles G1, G2 sont retenus par des ressorts de tensions R1, R2, en particulier vers une extrémité avant de l’enrouleur E (à gauche des figures 2 et 3). Les ressorts R1, R 2comprennent des cordons pour faciliter l’enroulage. Le galet fixe GF, est ici fixé à l’autre extrémité de l’enrouleur E (vers une extrémité arrière, à droite des figures 2 et 3).The reel system includes mobile rollers G1, G2 with sliding axes on integrated rails RL; and a fixed roller GF. The movable rollers G1, G2 are retained by tension springs R1, R2, in particular towards a front end of the reel E (on the left of Figures 2 and 3). The R1, R 2 springs include cords to facilitate winding. The fixed roller GF is here fixed to the other end of the reel E (towards a rear end, to the right of figures 2 and 3).
Lorsque l'utilisateur déroule le câble C, il agit sur la détente des ressorts R1, R2, et les galets mobiles G1, G2 se déplacent donc vers le galet de liaison fixe GF. Le gain minimum de la surcourse du câble C est de quatre fois la longueur du renfort de bac de batterie. Pour un besoin plus important de longueur de câble C, il est possible de rajouter d'autres galets (la configuration est adaptable suivant le profil du longeron du véhicule automobile).When the user unwinds the cable C, he acts on the relaxation of the springs R1, R2, and the movable rollers G1, G2 therefore move towards the fixed connecting roller GF. The minimum gain from cable C overtravel is four times the length of the battery box reinforcement. For a greater need for cable length C, it is possible to add other rollers (the configuration can be adapted according to the profile of the side member of the motor vehicle).
Le câble C est de préférence verrouillé en position déroulée par un système d'enrouleur de câble (sous forme d’actionneur de pièces de maintien SM) situé dans la zone de la trappe (illustré en détails en
Dans la variante préférée, l’enroulement du câble C est effectué par une commande électrique via une commande interrupteur I située dans la trappe. Un moteur MC intégré dans zone de la trappe permet de rembobiner le câble C. Le mouvement est ainsi plus souple, et évite les risques de contacts ou chocs de la fiche F, F1 sur la carrosserie H.In the preferred variant, the winding of the cable C is carried out by an electrical control via a switch control I located in the hatch. An MC motor integrated in the hatch area allows cable C to be rewound. The movement is thus more flexible, and avoids the risk of contact or shock of the plug F, F1 on the bodywork H.
Le faisceau du câble C chemine le long d'une goulotte T tubulaire dans la zone de remplissage de carburant de l’art antérieur. Cette goulotte T aura une certaine souplesse pour accepter les différentes positions de la trappe suivant la plateforme du véhicule.The bundle of cable C runs along a tubular chute T in the fuel filling zone of the prior art. This T chute will have a certain flexibility to accept the different positions of the hatch depending on the vehicle platform.
Grace à un adaptateur universel F0, intégré au fil électrique du câble C au niveau du connecteur F, plusieurs types de prises de courants (par exemple toutes ceux proposés dans le monde : de type A, B, C, …, O : soit quinze configurations au total), peuvent se brancher sur l'adaptateur F0. Une prise spécifique F1 est utilisée à cet effet. Les véhicules sont fournis avec la prise F1 correspondant à la norme du pays d’importation.Thanks to a universal adapter F0, integrated into the electrical wire of cable C at connector F, several types of power sockets (for example all those offered in the world: type A, B, C, etc., O: fifteen configurations in total), can be plugged into the F0 adapter. A specific F1 socket is used for this purpose. The vehicles are supplied with the F1 plug corresponding to the standard of the importing country.
En particulier, l’enrouleur E constitue un module facilement intégré sur le véhicule, et représentant un gain de temps au montage. Cette modularité du système permet de l’uniformiser sur toutes les plateformes de véhicules du demandeur.In particular, the reel E constitutes a module that is easily integrated into the vehicle, and represents a saving of time during assembly. This modularity of the system makes it possible to standardize it on all of the applicant's vehicle platforms.
D’autres avantages dans le mode de réalisation préféré sont les suivants :
- une facilité d'utilisation, car il n’y a pas de rallonge livrée dans le coffre ;
- l'enrouleur permet de gérer une longueur importante de câble C, pour plus de confort pour l'utilisateur : intégré dans un renfort de bac batterie de 170cm, il est possible de quadrupler (au minimum) la longueur du câble C, soit 680 cm ;
- une compacité : le logement étant dans un élément de structure, il y a un gain de place significatif dans le véhicule, l’enrouleur E étant peu encombrant par rapport à un système d'enroulement cylindrique classique ;
- le système de l’enrouleur étant modulaire, il peut être appliqué sur toutes les plateformes électriques du demandeur, ce qui implique une facilité de de l'intégration ;
- l’adaptateur F0 intégré au câble électrique C, permet de connecter tous types de prises utilisées dans le monde, soit 15 au total (le véhicule sera fourni avec la prise correspondant au pays d’utilisation ou d’importation) ;
- une fiabilité de l'enroulement contrairement aux systèmes cylindriques qui peuvent nouer le câble électrique C ;
- la goulotte T intégrée facilite le guidage et limite l'effort de traction ; par sa souplesse, elle accepte les différentes positions de la trappe d'accès suivant la plateforme du véhicule ;
- l’option avec l'enroulement électrique permet une souplesse d'utilisation et protège des risques de contact de la prise F1 avec la carrosserie H.Further advantages in the preferred embodiment are as follows:
- ease of use, because there is no extension supplied in the trunk;
- the reel makes it possible to manage a significant length of cable C, for greater comfort for the user: integrated into a 170cm battery tray reinforcement, it is possible to quadruple (at a minimum) the length of cable C, i.e. 680 cm;
- compactness: the housing being in a structural element, there is a significant saving of space in the vehicle, the reel E being compact compared to a conventional cylindrical winding system;
- the reel system being modular, it can be applied to all of the applicant's electrical platforms, which implies ease of integration;
- the F0 adapter integrated into the electrical cable C, allows you to connect all types of sockets used throughout the world, i.e. 15 in total (the vehicle will be supplied with the socket corresponding to the country of use or import);
- reliability of the winding unlike cylindrical systems which can knot the electrical cable C;
- the integrated T chute facilitates guidance and limits traction effort; due to its flexibility, it accepts the different positions of the access hatch depending on the vehicle platform;
- the option with the electric winding allows flexibility of use and protects against the risk of contact of the F1 socket with the bodywork H.
En utilisation, la
En déroulant le câble C, les ressorts R1, R2 sont étirés vers la droite des figures 2 et 3, de manière opposée à leur effort de rappel. Le câble C est maintenu en position par le système de maintien SM.By unwinding the cable C, the springs R1, R2 are stretched towards the right of Figures 2 and 3, opposite to their return force. Cable C is held in position by the SM holding system.
En fin de recharge, l’utilisateur débranche la fiche F de la prise, et appui l’interrupteur I pour déclencher l’enroulage du câble C sous l’effet de l’effort de rappel des ressorts R1, R2 pour revenir à la position de repos.
At the end of recharging, the user unplugs the plug F from the socket, and presses the switch I to trigger the winding of the cable C under the effect of the return force of the springs R1, R2 to return to the position rest.
Claims (8)
- une batterie de traction (B) ;
- au moins un câble de recharge (C) embarqué comprenant une extrémité connectée électriquement la batterie de traction (B), et une extrémité comprenant un connecteur de charge (F) configuré pour être connecté à une station de recharge ;
- au moins une pièce de renfort longitudinale disposée latéralement au véhicule automobile en référence à l’axe latéral (Y),
caractérisé en ce qu’il comprend en outre un enrouleur longitudinal (E) disposé dans ladite pièce de renfort, comprenant :
- au moins un rail longitudinal (RL) ;
- au moins un galet fixe (GF) ; et
- au moins un galet mobile (G1, G2) monté sur le rail (RL), mobile entre une position éloignée où ledit galet mobile (G1, G2) est à une première distance dudit galet fixe (GF), et une position rapprochée où ledit galet mobile (G1, G2) est à une deuxième distance dudit galet fixe (GF) inférieure à la première distance ;
- au moins un moyen de rappel (R1, R2) pour entraîner ledit galet mobile (G1, G2) vers la position éloignée ;
le câble de recharge (C) étant enroulé autour dudit galet fixe (GF) et dudit galet mobile (G1, G2), de sorte à prendre une configuration rétractée avec le connecteur (F) rétracté à une première longueur de l’enrouleur (E) lorsque ledit galet mobile (G1, G2) est dans la position éloignée, et une configuration déroulée avec le connecteur (F) éloigné à une deuxième longueur de l’enrouleur (E) supérieure à la première longueur lorsque ledit galet mobile (G1, G2) est dans la position rapprochée.Motor vehicle in a reference frame in space comprising a front-rear axis (X) following a direction of movement of the motor vehicle, a lateral axis (Y) perpendicular to the front-rear axis (X), and a vertical axis ( Z) perpendicular to the front-rear axis (X) and the lateral axis (Y), the motor vehicle comprising:
- a traction battery (B);
- at least one on-board charging cable (C) comprising one end electrically connected to the traction battery (B), and one end comprising a charging connector (F) configured to be connected to a charging station;
- at least one longitudinal reinforcement piece arranged laterally on the motor vehicle with reference to the lateral axis (Y),
characterized in that it further comprises a longitudinal reel (E) disposed in said reinforcing piece, comprising:
- at least one longitudinal rail (RL);
- at least one fixed roller (GF); And
- at least one movable roller (G1, G2) mounted on the rail (RL), movable between a distant position where said movable roller (G1, G2) is at a first distance from said fixed roller (GF), and a close position where said movable roller (G1, G2) is at a second distance from said fixed roller (GF) less than the first distance;
- at least one return means (R1, R2) for driving said movable roller (G1, G2) towards the remote position;
the charging cable (C) being wound around said fixed roller (GF) and said movable roller (G1, G2), so as to take a retracted configuration with the connector (F) retracted to a first length of the reel (E ) when said movable roller (G1, G2) is in the remote position, and a configuration unrolled with the connector (F) distant to a second length of the reel (E) greater than the first length when said movable roller (G1, G2) is in the close position.
et en ce que l’actionneur d’enroulage (MC) est configuré pour, suivant ledit moyen de commande (I), maintenir le câble de recharge (C) en position, ou relâcher le câble de recharge (C).Motor vehicle according to any one of claims 1 to 2, characterized in that it further comprises a winding actuator (MC) receiving the charging cable (C), the winding actuator (MC) being arranged between the reel (E) and the connector (F), and equipped with a control means (I),
and in that the winding actuator (MC) is configured to, depending on said control means (I), hold the charging cable (C) in position, or release the charging cable (C).
- accéder au connecteur (F),
- dérouler le câble de recharge (C) en contrecarrant ledit moyen de rappel (R1, R2) ;
- brancher le connecteur (F) à une station de recharge ;
- débrancher le connecteur (F) de la station de recharge ;
- enrouler le câble de recharge (C) au moyen de l’enrouleur (E).
Vehicle charging method for a motor vehicle according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises the following steps:
- access the connector (F),
- unwind the charging cable (C) by counteracting said return means (R1, R2);
- connect the connector (F) to a charging station;
- disconnect the connector (F) from the charging station;
- wind up the charging cable (C) using the winder (E).
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- 2022-11-21 FR FR2212062A patent/FR3142130A1/en active Pending
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