WO2022258894A1 - Dispositif de stockage d'une rallonge electrique a limitation de courant - Google Patents

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extension cord
storage device
electric
control device
extension
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Stephan Toison
Robert JURAK
Clement Naulin
Franck Leon
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Psa Automobiles Sa
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • TITLE DEVICE FOR STORAGE OF A CURRENT LIMITING EXTENSION CORD
  • the invention relates to a device for storing a high-power extension cord, and in particular a motor vehicle comprising this storage device.
  • This motor vehicle is for example a vehicle comprising an electric traction chain and a battery supplying this electric traction chain, in particular supplying an electric motor machine.
  • the battery or the vehicle comprises for example an on-board charger arranged so as to recharge the battery.
  • the extension cord is configured so as to temporarily electrically connect the battery or the on-board charger to a charging terminal itself connected to a terrestrial electrical network, when the vehicle is parked in a charging area.
  • the object of the invention is to remedy at least one of these two problems by proposing an improved storage device for an extension cord.
  • the subject of the invention is a device for storing an extension cord comprising: - the extension cord,
  • a housing comprising an internal space, and now a first end of the extension cord, the extension cord being housed in this internal space if it is in a stowed position, and extracted from this internal space if it is in a deployed position.
  • This device comprises means for detecting the extension in the deployed position.
  • this invention makes it possible to know whether the extension cord is partially or fully deployed. This information, taken as input data for a control device, allows the control device to control the current flowing through the extension cord according to its stowed or extended or fully extended position.
  • this storage device comprises the control device limiting the current of the extension cord, this control device comprising a means for acquiring and processing information from the detection means, and being arranged so that this limitation is a function of the deployed position.
  • this limitation is lower as the extension cord is deployed.
  • the detection means is configured so as to detect a fully deployed position of the extension cord.
  • the detection means comprises:
  • this storage device comprises a control device conditioning the passage of a current in the extension cord, this control device comprising a means for acquiring and processing the information from the detection means, this control device being arranged in such a way that it does not authorize the passage of current in the extension cord only if the sensing means senses the fully extended position.
  • the storage device comprises means for automatically recalling the extension cord into the stowed position.
  • the storage device comprises a drum for winding the extension cord housed in the internal space.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a bodywork and a storage device, the storage device being as previously described, the bodywork housing the storage device.
  • this motor vehicle comprises:
  • a charger electrically connected to the battery, to recharge it, the first end of the extension cord being electrically connected to the charger, and a second terminal end of the extension cord being arranged so as to be electrically connected to a charging terminal of a terrestrial electricity grid.
  • FIG. 1 represents an example of a vehicle diagram to which the invention applies.
  • FIG 2 shows a diagram of a storage device according to the invention.
  • Figure 1 shows a diagram of a vehicle according to the invention.
  • This vehicle includes:
  • an electrical energy storage battery which is a main battery BR1, called traction battery, rechargeable, operating at a first high DC voltage, for example 400V, or even between 400V and 800V,
  • an on-board charger OBC comprising its own control means, and being coupled to the main battery by a first high-voltage charging harness of the first network
  • a first transmission chain comprising an electric driving machine MM1 comprising an inverter OD1, and supplying torque to drive at least one train T1 from the energy stored in the rechargeable main battery BR1, this driving machine MM1 being coupled to the main battery BR1 via G inverter OD1 by a second high voltage harness from the first network,
  • This CAN communication network for example a CAN serial data bus for the English acronym “Controller Area Network” but other types of bus are possible, couple between them:
  • This CAN communication network is shown in Figure 1 by a dotted line, while the first high voltage electrical network is shown by a solid "bold" line.
  • This vehicle comprises for example a second low voltage electrical network, not shown, for example 12 or 24 V, coupled to the first network via a current converter.
  • This vehicle comprises for example a secondary battery, called a service battery, connected to this second low voltage electrical network, this secondary battery working under a second voltage of 12 or 24 V for example.
  • the vehicle is of the automotive type.
  • a car For example, a car.
  • the invention is not limited to this type of vehicle. It relates in fact to any type of vehicle comprising a transmission chain comprising at least one electric motor machine producing torque to drive at least one train (for example of wheels). Therefore, the invention relates at least to land vehicles.
  • electric driving machine means an electric machine (or motor) arranged to supply or recover torque to move a vehicle, either alone or in addition to at least one other possible electric or thermal motor machine (such as for example a thermal engine (reactor, turbojet or chemical engine)).
  • a thermal engine reactor, turbojet or chemical engine
  • the transmission chain is of the all-electric type and can comprise a single electric drive machine MM1.
  • the invention is not limited to this type of transmission chain.
  • the transmission chain could be of the hybrid type by additionally comprising a heat engine associated with at least one train (for example the second).
  • the transmission chain here comprises, in addition to the electric drive machine MM1, a drive shaft and means for coupling this first drive machine to this drive shaft.
  • the control of at least the electric motor machine MM1 and the coupling means is ensured by a DC control device, called vehicle supervision, via the CAN communication network.
  • the DC control device controls the OD1 inverter of the prime mover MM1.
  • the coupling means are here responsible for coupling/decoupling the electric drive machine MM1 to/from the transmission shaft, on the order of the control device.
  • DC control in order to communicate the torque it produces and which is defined by a setpoint (torque or speed), thanks to the electrical energy stored in the main battery BR1, to the transmission shaft.
  • the latter is here coupled to train T1 (here wheels).
  • train T 1 is located at the front of vehicle V, and preferably. But in a variant this train T1 could be located at the rear of the vehicle.
  • the coupling means may, for example, be a claw mechanism or a clutch or a hydraulic torque converter or even a brake. They can assume at least two coupling states: a first (coupled) in which they ensure the coupling of the electric drive machine MM1 to the transmission shaft and a second (uncoupled) in which they decouple the first electric drive machine MM1 from the transmission shaft. It will be noted that they can also and possibly take at least one intermediate state (for example for a slipping clutch).
  • the main battery BR1 is arranged to store electrical energy. It can in particular be recharged via the on-board charger OBC configured in the charging phase so as to recharge the main battery BR1, this on-board charger OBC being coupled to a terrestrial current distribution network via for example a removable extension cord 2 dedicated and connected to the on-board charger OBC on the one hand, and to a charging station 1 or a socket of the terrestrial current distribution network on the other hand.
  • traction battery BR1 The main battery, referred to as traction battery BR1 throughout the text of this document, will be understood to mean a battery operating under the first voltage of the first network which is greater than the second voltage of the second network, and which supplies current to the driving machines MM1.
  • battery will be understood throughout the text of this document to mean an assembly comprising at least one battery module containing at least one electrochemical cell.
  • This battery optionally comprises electrical or electronic means for managing the electrical energy of this at least one module.
  • electrical or electronic means for managing the electrical energy of this at least one module.
  • electrochemical cell will be understood throughout the text of this document to mean cells generating current by chemical reaction, for example of the lithium-ion (or Li-ion) type, of the Ni-Mh type, or Ni -Cd or even lead.
  • the OBC on-board charger is shown remote from the main battery BR1, but this is not mandatory: it can be fully integrated into the main battery BR1, at the level of the modules or cells, just like the OD1 inverters .
  • the OBC on-board charger like the OD1 inverters, includes for example a series of power transistors arranged in an "H" bridge, and a control means driving each transistor.
  • This control means driving each transistor is for example interfaced with the communication network CAN to exchange data or commands with the control device DC.
  • This on-board charger OBC is for example an alternating current - direct current rectifier converter, and can control the recharging in voltage, in current, or any other cycle comprising the recharging phase, a discharging phase, a relaxation phase of the main battery BR1.
  • this DC control device by means of the CAN communication network, can in particular deactivate charging or limit the power consumed by the inverter OD1, or the on-board charger OBC.
  • the vehicle comprises means for limiting the outgoing or incoming electrical power of the module or of the cell of this main battery BR1.
  • This limitation means is for example integrated in the DC control device controlling the power consumed by any one of the inverter OD1, or of the on-board charger OBC.
  • this limiting means comprises a series of switches arranged so as to be able to electrically isolate the module or the cell, and the DC control device controls the state of these switches.
  • this limiting means comprises an electronic circuit for limiting the current passing through the module or the cell, the DC control device controlling this electronic circuit.
  • This electronic circuit is advantageously integrated in the main battery BR1, and in particular in the main battery control means BMS, but not necessarily. Other configurations or combinations are possible.
  • This vehicle includes storage device 3 of the extension cord 2.
  • this storage device 3 is shown attached to the charger OBC since it is electrically connected there via the extension cord 2, but this is only a diagram and this same storage device 3 can be placed in other places of the vehicle, and in particular when the latter comprises a bodywork, housed in or through an element 4, 5 of this vehicle body, so that the extension 2 is easily accessible by a person wishing to recharge the main battery BR1.
  • Figure 2 discloses a diagram of the storage device 3.
  • This storage device 3 of the extension cord 2 comprises:
  • This storage device 3 comprises a detection means 8, 9 of the extension 2 in the deployed position.
  • This storage device 3 comprises the DC control device limiting the current of the extension cord 2, this DC control device comprising means for acquiring and processing information from the detection means 8, 9, and being arranged so that this limitation is a function of the deployed position.
  • the DC control device is a vehicle supervision device. It should be noted, however, that other devices, or means of control are distributed in the vehicle and interconnected by the CAN communication network, namely:
  • All these control means or devices can be integrated into a single DC control device, just as the storage device 3 can integrate its own DC control device.
  • control means or devices can themselves be arranged in the form of a dedicated computer comprising a possible dedicated program, for example. Consequently, a DC control device, according to the invention, can be produced in the form of software (or computer (or even “software”)) modules, or else of electronic circuits (or “hardware”), or even of 'a combination of electronic circuits and software modules'.
  • the invention also relates to a method implemented by the DC control device, this method being intended to control the intensity of the current running through the extension cord 2 depending on its stowed or deployed position.
  • this limitation is lower as the extension cord 2 is deployed.
  • this detection means 8, 9 is an absolute or relative counter or encoder, not shown, making it possible to know what length of the extension cord 2 is deployed, and by deduction what length remains stored in the internal space 7.
  • Figure 2 illustrates a particular embodiment, the detection means 8, 9 being configured so as to detect a fully extended position of the extension cord 2. This detection means 8, 9 therefore sends to the control device DC binary type information.
  • This detection means 8, 9 comprises for example:
  • the support of the limit stop 9 on the housing 6 must be understood in the broad sense, this support being direct or indirect as for example illustrated in Figure 2 where the electrical contactor 8 is inserted between the stop of limit switch 9 and the housing 6.
  • the limit stop 9 shown is a male cone fitting into a female cone of the electric contactor 8.
  • This stop 9 is for example conductive and establishes the current between two distinct parts of the cone socket of the electrical contactor 8.
  • the stop 9 is a cam actuating a lever control of an electrical contactor 8 of the mechanical type
  • This storage device 3 comprises for example the DC control device conditioning the passage of a current in the extension cord 2, this DC control device comprising the means for acquiring and processing information from the means of detection 8, 9, and being arranged so that it authorizes the passage of current in the extension cord 2 only if the detection means 8, 9 detects the fully deployed position.
  • this control means DC can act on the electrical energy storage battery BR1 or the charger OBC via the limiting means previously explained, or the "H" bridges, so for example as not to activate the recharge, or to limit the intensity of the recharge.
  • this storage device 3 advantageously comprises a warning means (not shown) of the fully deployed position, and/or of the authorization to pass current, controlled by the DC control device.
  • This warning means is for example a light or sound indicator, prompting the driver or the operator to unwind the extension cord 2 in the absence of this warning.
  • This storage device 3 comprises for example an automatic return means of the extension cord 2 in the stowed position.
  • This storage device 3 comprises for example a drum for winding the electric extension cord 2 housed in the internal space 7.
  • the return means is then for example a leaf spring wound on itself, or any other means working in torsion with the drum.
  • other return means are possible depending on the type of packaging of the extension cord 2 in the stowed position, for example instead of being rolled up it can be coiled or folded, and in this case the return means is by example a taut rubber band or a prestressed rotating arm.
  • This invention applies in particular to a motor vehicle comprising the body 4, 5 and the storage device 3, the body 4, 5 housing the storage device 3.
  • the body 4, 5 forms a housing housing the storage device 3 between a wing 4 and a style cover 5, leaving visible only the terminal end of the extension cord 2 or the part of the extension cord 2 deployed. It is of course possible to envisage this cover 5 detachably, so that no element of the storage device 3 is visible if the extension cord 2 is in the stowed position.
  • This cover 5 will display, for example, the instructions for use of the storage device 3, and/or will signal the presence of the storage device 3.
  • the bodywork is a broad definition including the visible elements of the bodywork such as the openings, fenders, pillars, sills, bonnets, but also the non-visible elements such as the chassis carrying the wheel set(s). of the vehicle.
  • this storage device 3 is housed in a trunk of the vehicle, the cover 5 being a trim of this trunk.
  • This motor vehicle includes for example:
  • the charger OBC electrically connected to the battery BR1, to recharge it
  • the first end of the extension cord 2 being electrically connected to the charger OBC
  • the second terminal end of the extension cord 2 being arranged so as to connect electrically to the charging station 1 of the terrestrial electricity network.

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Abstract

Dispositif de stockage (3) d'une rallonge électrique (2) comprenant : la rallonge électrique (2), un carter (6) comprenant un espace interne (7), et maintenant une première extrémité de la rallonge électrique (2), la rallonge électrique (2) étant logée dans cet espace interne (7) si elle est dans une position rangée, et extraite de cet espace interne (7) si elle est dans une position déployée, ce dispositif de stockage (3) comprenant un moyen de détection (8, 9) de la rallonge (2) en position déployée.

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF DE STOCKAGE D’UNE RALLONGE ELECTRIQUE A LIMITATION DE COURANT
[001] La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2106125 déposée le 10.06.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[002] L’invention concerne un dispositif de stockage d’une rallonge électrique de forte puissance, et en particulier un véhicule automobile comprenant ce dispositif de stockage. Ce véhicule automobile est par exemple un véhicule comprenant une chaîne de traction électrique et une batterie alimentant cette chaîne de traction électrique, notamment alimentant une machine motrice électrique. La batterie ou le véhicule comprend par exemple un chargeur embarqué agencé de sorte à recharger la batterie. La rallonge électrique est configurée de sorte à provisoirement relier électriquement la batterie ou le chargeur embarqué à une borne de recharge elle-même raccordée à un réseau électrique terrestre, lorsque le véhicule est stationné sur une aire de recharge.
[003] On connaît du document de brevet FR-A1 -2959462 un tel dispositif de stockage de rallonge électrique.
[004] Malheureusement, lors d’une recharge par la borne de recharge comme source de courant, ce dispositif ne garantit pas que la rallonge soit entièrement dépliée ou déroulée, alors même que cette rallonge est susceptible d’être parcourue par de fortes intensités, ce qui présente au moins deux problèmes :
- le cheminement de la rallonge partiellement stockée génère des pertes de courant par électromagnétisme,
- la chaleur générée par le courant traversant la résistivité de la rallonge est difficilement évacuée de la partie de la rallonge restante dans le dispositif de stockage.
[005] Le but de l’invention est de remédier à au moins l’un de ces deux problèmes en proposant un dispositif de stockage d’une rallonge électrique amélioré.
[006] A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de stockage d’une rallonge électrique comprenant : - la rallonge électrique,
- un carter comprenant un espace interne, et maintenant une première extrémité de la rallonge électrique, la rallonge électrique étant logée dans cet espace interne si elle est dans une position rangée, et extraite de cet espace interne si elle est dans une position déployée.
[007] Ce dispositif comprend un moyen de détection de la rallonge en position déployée.
[008] Ainsi cette invention permet de savoir si la rallonge électrique est déployée partiellement ou entièrement. Cette information, prise comme donnée d’entrée pour un dispositif de contrôle, autorise de dispositif de contrôle à contrôler le courant traversant la rallonge électrique en fonction de sa position rangée ou déployée ou entièrement déployée.
[009] Selon un mode de réalisation, ce dispositif de stockage comprend le dispositif de contrôle limitant le courant de la rallonge électrique, ce dispositif de contrôle comprenant un moyen d’acquisition et de traitement de l’information du moyen de détection, et étant agencé de sorte que cette limitation est fonction de la position déployée.
[010] Selon un mode de réalisation de l’invention, cette limitation est plus faible à mesure que la rallonge électrique est déployée.
[011] Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, le moyen de détection est configuré de sorte à détecter une position entièrement déployée de la rallonge électrique.
[012] Selon ce mode particulier de réalisation de l’invention, le moyen de détection comprend :
- une butée de fin de course solidaire de la rallonge électrique, en appui contre le carter si la rallonge électrique est en position entièrement déployée,
- un contacteur électrique actionné par la butée de fin de course si elle est en appui contre le carter.
[013] Selon ce mode particulier de réalisation de l’invention, ce dispositif de stockage comprend un dispositif de contrôle conditionnant le passage d’un courant dans la rallonge électrique, ce dispositif de contrôle comprenant un moyen d’acquisition et de traitement de l’information du moyen de détection, ce dispositif de contrôle étant agencé de sorte qu’il n’autorise le passage du courant dans la rallonge électrique que si le moyen de détection détecte la position entièrement déployée.
[014] Selon ces modes de réalisation de l’invention, le dispositif de stockage comprend un moyen de rappel automatique de la rallonge électrique en position rangée.
[015] Selon ces modes de réalisation de l’invention, le dispositif de stockage comprend un tambour d’enroulement de la rallonge électrique logé dans l’espace interne.
[016] L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une carrosserie et un dispositif de stockage, ce que le dispositif de stockage étant tel que précédemment décrit, la carrosserie logeant le dispositif de stockage.
[017] On comprendra par carrosserie, dans tout le texte de ce document, une définition large incluant les éléments visibles de la carrosserie comme les ouvrants, ailes, montants, bas de caisse, capots, mais aussi les éléments non visibles comme le châssis portant le ou les trains de roues du véhicule.
[018] Selon un mode de réalisation de l’invention, ce véhicule automobile comprend :
- une machine motrice électrique,
- une batterie de stockage d’énergie électrique alimentant la machine motrice électrique,
- un chargeur électriquement connecté à la batterie, pour la recharger, la première extrémité de la rallonge électrique étant électriquement connectée au chargeur, et une deuxième extrémité terminale de la rallonge électrique étant agencée de sorte à se connecter électriquement à une borne de recharge d’un réseau électrique terrestre.
[019] D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
[020] [Fig 1] : représente un exemple de schéma de véhicule pour lequel l’invention s’applique.
[021] [Fig 2] : représente un schéma d’un dispositif de stockage selon l’invention.
[022] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation.
[023] La figure 1 représente un schéma d’un véhicule selon l’invention.
[024] Ce véhicule comprend :
- une batterie de stockage d’énergie électrique qui est une batterie principale BR1, dite de traction, rechargeable, fonctionnant sous une première haute tension continue par exemple 400V, ou encore entre 400V et 800V,
- un moyen de contrôle BMS de la batterie principale BR1 , ici intégré à la batterie principale BR1, et apte par exemple à déterminer un état de charge de la batterie,
- un premier réseau électrique haute tension comprenant des faisceaux haute tension travaillant sous une première tension, à la tension de la batterie principale BR1 ,
- un chargeur embarqué OBC, comprenant son propre moyen de contrôle, et étant couplé à la batterie principale par un premier faisceau haute tension de charge du premier réseau,
- une première chaîne de transmission comportant une machine motrice électrique MM1 comprenant un onduleur OD1 , et fournissant du couple pour entraîner au moins un train T1 à partir de l’énergie stockée dans la batterie principale BR1 rechargeable, cette machine motrice MM1 étant couplée à la batterie principale BR1 via G onduleur OD1 par un deuxième faisceau haute tension du premier réseau,
- un réseau de communication CAN,
- un dispositif de contrôle DC, dit de supervision du véhicule.
[025] Ce réseau de communication CAN, par exemple un bus de données série CAN pour l’acronyme anglais « Controller Area Network » mais d’autres type de bus sont envisageables, couple entre eux :
- le moyen de contrôle de la batterie principale BMS,
- le moyen de contrôle du chargeur embarqué OBC,
- un moyen de contrôle (non représenté) du premier onduleur OD1 ,
- le dispositif de contrôle DC. [026] Ce réseau de communication CAN est représenté sur la figure 1 par un trait en pointillés, alors que le premier réseau électrique haute tension est représenté par un trait plein « gras ».
[027] Ce véhicule comprend par exemple un deuxième réseau électrique basse tension, non représenté, par exemple 12 ou 24 V, couplé au premier réseau via un convertisseur de courant. Ce véhicule comprend par exemple une batterie secondaire, dite de servitude, raccordée à ce deuxième réseau électrique basse tension, cette batterie secondaire travaillant sous une deuxième tension de 12 ou 24 V par exemple.
[028] Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant une chaîne de transmission comportant au moins une machine motrice électrique produisant du couple pour entraîner au moins un train (par exemple de roues). Par conséquent, l’invention concerne au moins les véhicules terrestres.
[029] On entend par « machine motrice électrique », dans tout le texte de ce document, une machine (ou un moteur) électrique agencé(e) de manière à fournir ou récupérer du couple pour déplacer un véhicule, soit seul(e) soit en complément d’au moins une éventuelle autre machine motrice électrique ou thermique (comme par exemple un moteur thermique (réacteur, turboréacteur ou moteur chimique)).
[030] Dans l’exemple illustré non limitativement, la chaîne de transmission est de type tout électrique et peut comprendre une unique machine motrice électrique MM1. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de chaîne de transmission. En effet, la chaîne de transmission pourrait être de type hybride en comportant en complément une machine motrice thermique associée à au moins un train (par exemple le second).
[031] La chaîne de transmission comprend ici, en complément de la machine motrice électrique MM1, un arbre de transmission et des moyens de couplage de cette première machine motrice à cet arbre de transmission. Le contrôle d’au moins la machine motrice électrique MM1 et des moyens de couplage est assuré par le un dispositif de contrôle DC, dit de supervision du véhicule, via le réseau de communication CAN. Le dispositif de contrôle DC contrôle l’onduleur OD1 de la machine motrice MM1.
[032] Les moyens de couplage sont ici chargés de coupler/découpler la machine motrice électrique MM1 à/de l’arbre de transmission, sur ordre du dispositif de contrôle DC, afin de communiquer du couple qu’elle produit et qui est défini par une consigne (de couple ou de régime), grâce à l’énergie électrique stockée dans la batterie principale BR1, à l’arbre de transmission. Ce dernier est ici couplé au train T1 (ici de roues).
[033] Par exemple, le train T 1 est situé à l’avant du véhicule V, et de préférence. Mais dans une variante ce train T1 pourrait être situé à l’arrière du véhicule.
[034] Les moyens de couplage peuvent, par exemple, être un mécanisme à crabots ou un embrayage ou un convertisseur de couple hydraulique ou encore un frein. Ils peuvent prendre au moins deux états de couplage : un premier (couplé) dans lequel ils assurent le couplage de la machine motrice électrique MM1 à l’arbre de transmission et un second (découplé) dans lequel ils découplent la première machine motrice électrique MM1 de l’arbre de transmission. On notera qu’ils peuvent, également et éventuellement, prendre au moins un état intermédiaire (par exemple pour un glissement d’embrayage).
[035] La batterie principale BR1 est agencée pour stocker de l’énergie électrique. Elle peut notamment être rechargée via le chargeur embarqué OBC configuré en phase de recharge de sorte à recharger la batterie principale BR1, ce chargeur embarqué OBC étant couplé à un réseau de distribution de courant terrestre via par exemple une rallonge électrique amovible 2 dédiée et raccordé au chargeur embarqué OBC d’une part, et à une borne de recharge 1 ou une prise de courant du réseau de distribution de courant terrestre d’autre part.
[036] On comprendra par batterie principale, dite de traction BR1 dans tout le texte de ce document, une batterie fonctionnant sous la première tension du premier réseau qui est supérieure à la deuxième tension du deuxième réseau, et qui alimente en courant la ou les machines motrices MM1.
[037] On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un bac ou carter et forment alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement.
[038] Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou encore plomb. [039] Le chargeur embarqué OBC est représenté déporté de la batterie principale BR1, mais ce n’est pas obligatoire : il peut être intégré entièrement dans la batterie principale BR1, au niveau même des modules ou des cellules, tout comme l’onduleurs OD1.
[040] Le chargeur embarqué OBC, tout comme l’onduleurs OD1 , comprennent par exemple une série de transistors de puissance disposés en pont en « H », et un moyen de contrôle pilotant chaque transistor. Ce moyen de contrôle pilotant chaque transistor est par exemple en interface avec le réseau de communication CAN pour échanger des données ou des commandes avec le dispositif de contrôle DC.
[041] Ce chargeur embarqué OBC est par exemple un convertisseur redresseur de courant alternatif - continue, et peut piloter la recharge en tension, en courant, ou tout autre cycle comprenant la phase de recharge, une phase de décharge, une phase de relaxation de la batterie principale BR1.
[042] Ainsi, ce dispositif de contrôle DC, par le moyen du réseau de communication CAN, peut notamment désactiver la recharge ou limiter une puissance consommée par l’onduleur OD1 , ou du chargeur embarqué OBC.
[043] En variante ou en combinaison, le véhicule comprend un moyen de limitation de la puissance électrique sortante ou entrante du module ou de la cellule de cette batterie principale BR1. Ce moyen de limitation est par exemple intégré dans le dispositif de contrôle DC contrôlant la puissance consommée par l’un quelconque de l’onduleur OD1 , ou du chargeur embarqué OBC.
[044] En variante encore, non représentée, ce moyen de limitation comprend une série d’interrupteurs agencés de sorte à pouvoir isoler électriquement le module ou la cellule, et le dispositif de contrôle DC contrôle l’état de ces interrupteurs.
[045] En variante encore, non représentée, ce moyen de limitation comprend un circuit électronique de limitation du courant traversant le module ou la cellule, le dispositif de contrôle DC contrôlant ce circuit électronique. Ce circuit électronique est avantageusement intégré dans la batterie principale BR1, et notamment dans le moyen de contrôle de la batterie principale BMS mais pas nécessairement. D’autres configurations ou combinaisons sont envisageables.
[046] Ce véhicule comprend dispositif de stockage 3 de la rallonge électrique 2. Sur la figure 1 ce dispositif de stockage 3 est représenté accolé au chargeur OBC puisqu’il y est électriquement connecté via la rallonge 2, mais ce n’est qu’un schéma et ce même dispositif de stockage 3 peut être mis à d’autres endroits du véhicule, et en particulier lorsque ce dernier comprend une carrosserie, logé dans ou au travers un élément 4, 5 de cette carrosserie du véhicule, de sorte que la rallonge 2 soit facilement accessible par une personne désirant recharger la batterie principale BR1.
[047] La figure 2 divulgue un schéma du dispositif de stockage 3.
[048] Ce dispositif de stockage 3 de la rallonge électrique 2 comprend :
- la rallonge électrique 2,
- un carter 6 comprenant un espace interne 7, et maintenant une première extrémité de la rallonge électrique 2, la rallonge électrique 2 étant logée dans cet espace interne 7 si elle est dans une position rangée, et extraite de cet espace interne 7 si elle est dans une position déployée.
[049] Ce dispositif de stockage 3 comprend un moyen de détection 8, 9 de la rallonge 2 en position déployée.
[050] Ce dispositif de stockage 3 comprend le dispositif de contrôle DC limitant le courant de la rallonge électrique 2, ce dispositif de contrôle DC comprenant un moyen d’acquisition et de traitement de l’information du moyen de détection 8, 9, et étant agencé de sorte que cette limitation est fonction de la position déployée. [051] On notera que, comme illustré non limitativement sur la figure 1 , le dispositif de contrôle DC est un dispositif de supervision du véhicule. On notera cependant que d’autres dispositifs, ou moyens de contrôle sont répartis dans le véhicule et reliés entre eux par le réseau de communication CAN à savoir :
- le moyen de contrôle de la batterie principale BMS,
- le moyen de contrôle du chargeur embarqué OBC,
- un moyen de contrôle (non représenté) du premier onduleur OD1.
[052] Tous ces moyens ou dispositifs de contrôle peuvent être intégré en un unique dispositif de contrôle DC, tout comme le dispositif de stockage 3 peut intégrer son propre dispositif de contrôle DC.
[053] Ces moyens ou dispositifs de contrôle peuvent être eux-mêmes agencés sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, un dispositif de contrôle DC, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels ».
[054] Ainsi l’invention porte également sur un procédé mis en oeuvre par le dispositif de contrôle DC, ce procédé étant destiné à contrôler l’intensité du courant parcourant la rallonge électrique 2 en fonction de sa position rangée ou déployée.
[055] Par exemple, cette limitation est plus faible à mesure que la rallonge électrique 2 est déployée.
[056] Par exemple ce moyen de détection 8, 9, est un compteur ou codeur absolu ou relatif, non illustré, permettant de savoir quelle longueur de la rallonge électrique 2 est déployée, et par déduction quelle longueur reste rangée dans l’espace interne 7.
[057] Mais la figure 2 illustre un mode particulier de réalisation, le moyen de détection 8, 9 étant configuré de sorte à détecter une position entièrement déployée de la rallonge électrique 2. Ce moyen de détection 8, 9 envoie donc au dispositif de contrôle DC une information de type binaire.
[058] Ce moyen de détection 8, 9 comprend par exemple :
- une butée de fin de course 9 solidaire de la rallonge électrique 2, en appui contre le carter 6 si la rallonge électrique 2 est en position entièrement déployée,
- un contacteur électrique 8 actionné par la butée de fin de course 9 si elle est en appui contre le carter 6.
[059] L’appui de la butée de fin de course 9 sur le carter 6 doit se comprendre au sens large, cet appui étant directe ou indirecte comme par exemple illustré sur la figure 2 où le contacteur électrique 8 est intercalé entre la butée de fin de course 9 et le carter 6. La butée de fin de course 9 illustrée est un cône mâle s’insérant dans un cône femelle du contacteur électrique 8. Cette butée 9 est par exemple conductrice et établi le courant entre deux parties distinctes du cône femelle du contacteur électrique 8. Mais bien d’autres alternatives sont envisageables pour ce moyen de détection 8, 9, qui peut être par exemple un capteur inductif ou optique détectant la butée 9. Ou encore, la butée 9 est une came actionnant un levier de commande d’un contacteur électrique 8 de type mécanique,
[060] Ce dispositif de stockage 3 comprend par exemple le dispositif de contrôle DC conditionnant le passage d’un courant dans la rallonge électrique 2, ce dispositif de contrôle DC comprenant le moyen d’acquisition et de traitement de l’information du moyen de détection 8, 9, et étant agencé de sorte qu’il n’autorise le passage du courant dans la rallonge électrique 2 que si le moyen de détection 8, 9 détecte la position entièrement déployée.
[061] Par exemple, ce moyen de contrôle DC peut agir sur la batterie de stockage d’énergie électrique BR1 ou le chargeur OBC via le moyen de limitation précédemment explicité, ou les ponts en « H », de sorte par exemple à ne pas activer la recharge, ou à limiter l’intensité de la recharge.
[062] On notera que, dans tous les modes de réalisation, ce dispositif de stockage 3 comprend avantageusement un moyen d’avertissement (non illustré) de la position entièrement déployée, et/ou de l’autorisation de passage de courant, contrôlé par le dispositif de contrôle DC. Ce moyen d’avertissement est par exemple un témoin lumineux ou sonore, incitant le conducteur ou l’opérateur à plus dérouler la rallonge électrique 2 en l’absence de cet avertissement.
[063] Ce dispositif de stockage 3 comprend par exemple un moyen de rappel automatique de la rallonge électrique 2 en position rangée.
[064] Ce dispositif de stockage 3 comprend par exemple un tambour d’enroulement de la rallonge électrique 2 logé dans l’espace interne 7. Le moyen de rappel est alors par exemple une lame ressort enroulée sur elle-même, ou tout autre moyen travaillant en torsion avec le tambour. Mais d’autres moyens de rappel sont envisageables en fonction du type de conditionnement de la rallonge électrique 2 en position rangée, par exemple à la place d’être enroulée elle peut être lovée ou pliée, et dans ce cas le moyen de rappel est par exemple un élastique tendu ou un bras en rotation précontraint.
[065] Cette invention s’applique en particulier à un véhicule automobile comprenant la carrosserie 4, 5 et le dispositif de stockage 3, la carrosserie 4, 5 logeant le dispositif de stockage 3. Par exemple sur la figure 2, la carrosserie 4, 5 forme un logement logeant le dispositif de stockage 3 entre une aile 4 et un capot de style 5, ne laissant visible que l’extrémité terminale de la rallonge électrique 2 ou la partie de la rallonge électrique 2 déployée. On peut bien entendu envisager ce capot 5 de façon amovible, de sorte qu’aucun élément du dispositif de stockage 3 ne soit visible si la rallonge électrique 2 est en position rangée. Ce capot 5 affichera par exemple le mode d’emplois du dispositif de stockage 3, et/ou signalera la présence du dispositif de stockage 3.
[066] Comme déjà explicité, la carrosserie est une définition large incluant les éléments visibles de la carrosserie comme les ouvrants, ailes, montants, bas de caisse, capots, mais aussi les éléments non visibles comme le châssis portant le ou les trains de roues du véhicule. Ainsi, par exemple, ce dispositif de stockage 3 est logé dans un coffre du véhicule, le couvercle 5 étant une garniture de ce coffre.
[067] Ce véhicule automobile, tel que décrit pour la figure 1 , comprend par exemple :
- la machine motrice électrique MM1 , - la batterie de stockage d’énergie électrique BR1 alimentant la machine motrice électrique MM1 ,
- le chargeur OBC électriquement connecté à la batterie BR1 , pour la recharger, la première extrémité de la rallonge électrique 2 étant électriquement connectée au chargeur OBC, et la deuxième extrémité terminale de la rallonge électrique 2 étant agencée de sorte à se connecter électriquement à la borne de recharge 1 du réseau électrique terrestre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de stockage (3) d’une rallonge électrique (2) comprenant :
- la rallonge électrique (2),
- un carter (6) comprenant un espace interne (7), et maintenant une première extrémité de la rallonge électrique (2), la rallonge électrique (2) étant logée dans cet espace interne (7) si elle est dans une position rangée, et extraite de cet espace interne (7) si elle est dans une position déployée, caractérisé en ce qu’il comprend un moyen de détection (8, 9) de la rallonge (2) en position déployée.
2. Dispositif de stockage (3) selon la revendication 1, ce dispositif de stockage (3) comprenant un dispositif de contrôle (DC) limitant le courant de la rallonge électrique (2), ce dispositif de contrôle (DC) comprenant un moyen d’acquisition et de traitement de l’information du moyen de détection (8, 9), et est agencé de sorte que cette limitation est fonction de la position déployée.
3. Dispositif de stockage (3) selon la revendication 2, cette limitation étant plus faible à mesure que la rallonge électrique (2) est déployée.
4. Dispositif de stockage (3) selon la revendication 1, le moyen de détection (8, 9) étant configuré de sorte à détecter une position entièrement déployée de la rallonge électrique (2).
5. Dispositif de stockage (3) selon la revendication 4, le moyen de détection (8, 9) comprenant :
- une butée de fin de course (9) solidaire de la rallonge électrique (2), en appui contre le carter (6) si la rallonge électrique (2) est en position entièrement déployée,
- un contacteur électrique (8) actionné par la butée de fin de course (9) si elle est en appui contre le carter (6).
6. Dispositif de stockage (3) selon la revendication 4 ou 5, ce dispositif de stockage (3) comprenant un dispositif de contrôle (DC) conditionnant le passage d’un courant dans la rallonge électrique (2), ce dispositif de contrôle (DC) comprenant un moyen d’acquisition et de traitement de l’information du moyen de détection (8, 9), ce dispositif de contrôle (DC) étant agencé de sorte qu’il n’autorise le passage du courant dans la rallonge électrique (2) que si le moyen de détection (8, 9) détecte la position entièrement déployée.
7. Dispositif de stockage (3) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un moyen de rappel automatique de la rallonge électrique (2) en position rangée.
8. Dispositif de stockage (3) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un tambour d’enroulement de la rallonge électrique (2) logé dans l’espace interne (7).
9. Véhicule automobile comprenant une carrosserie (4, 5) et un dispositif de stockage (3), caractérisé en ce que le dispositif de stockage (3) est conforme à l’une des revendications précédentes, la carrosserie (4, 5) logeant le dispositif de stockage (3).
10. Véhicule automobile selon la revendication 9, comprenant :
- une machine motrice électrique (MM1),
- une batterie de stockage d’énergie électrique (BR1) alimentant la machine motrice électrique (MM1), - un chargeur (OBC) électriquement connecté à la batterie (BR1 ), pour la recharger, la première extrémité de la rallonge électrique (2) étant électriquement connectée au chargeur (OBC), et une deuxième extrémité terminale de la rallonge électrique (2) étant agencée de sorte à se connecter électriquement à une borne de recharge (1) d’un réseau électrique terrestre.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2106125A5 (fr) 1970-09-18 1972-04-28 Weser Ag
FR2959462A1 (fr) 2010-05-03 2011-11-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de rangement d'une rallonge d'alimentation electrique d'un vehicule
DE102020200003B3 (de) * 2020-01-02 2021-02-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Kabeltrommel für ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Kraftfahrzeug

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