FR3083381A1

FR3083381A1 - Dispositif destine a etre branche sur une prise electrique d'une borne de charge

Info

Publication number: FR3083381A1
Application number: FR1855853A
Authority: FR
Inventors: Guillaume Demond
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: FR3083381B1

Abstract

Ce dispositif (18) est destiné à être branché sur une prise électrique (4) d'une borne de charge (2) pour véhicule automobile à propulsion électrique (6) ou hybride électrique (8). Le dispositif (18) comprend un moyen de raccordement (20) apte à être connecté électriquement à la borne de charge (2), un premier moyen de connexion (22) apte à être connecté électriquement à un premier véhicule (6), un second moyen de connexion (24) apte à être connecté électriquement à un second véhicule (8) et des moyens de commutation (30) apte à être commuté dans une première position dans laquelle le moyen de raccordement (20) est connecté électriquement avec le premier moyen de connexion (22) et dans une seconde position dans laquelle le moyen de raccordement (20) est connecté électriquement avec le second moyen de connexion (24).

Description

Dispositif destiné à être branché sur une prise électrique d'une borne de charge

La présente invention concerne le domaine de la charge d'un véhicule automobile à propulsion électrique ou à propulsion hybride électrique. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif destiné à être branché sur une prise électrique d'une borne de charge pour véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride électrique.

Les véhicules à propulsion électrique ou hybride électrique sont équipés d'un moteur électrique alimenté en énergie électrique par une batterie d'accumulation. Les batteries d'accumulation équipant des véhicules à propulsion électrique et des véhicules à propulsion hybride électrique rechargeable doivent pouvoir être raccordées au réseau électrique en vue de leur charge.

A cet effet, il existe des bornes de charge présentant une prise électrique raccordée à un réseau électrique. La prise électrique de la borne est destinée à coopérer avec une prise électrique complémentaire du véhicule. La connexion électrique entre la prise électrique de la borne et celle du véhicule permet le raccordement de la batterie d'accumulation du véhicule au réseau électrique. Typiquement, les bornes de charge sont implantées dans des lieux dans lesquels les automobilistes sont amenés à stationner leur véhicule, tels que des garages de domicile, de copropriété, de parcs de stationnement publics, d’entreprises, etc.

Les automobilistes peuvent être amenés à stationner leur véhicule sur des durées plus ou moins longues, par exemple pendant une nuit ou plusieurs jours. Dans ce cas, le véhicule reste stationné plus de temps qu’il n’en est nécessaire pour charger pleinement la batterie d’accumulation. Le véhicule restant stationné sur un emplacement voisin de la borne de charge et branché à la borne de charge immobilise la borne de charge pendant une durée importante.

Cet inconvénient est d’autant plus ennuyeux que, compte tenu de la réglementation importante en matière de dispositifs d'électronique de puissance, le coût d’une borne de charge est élevé.

Pour pallier cet inconvénient, il a été proposé d’ajouter une prise à la borne de charge. Par exemple, une borne de charge présente quatre prises pour permettre la charge de quatre véhicules différents. Cependant, la borne de charge doit présenter une puissance électrique quatre fois supérieure, ce qui augmente son coût. En outre, le problème de l’immobilisation de la borne de charge par un véhicule chargé n’est résolu que dans la mesure où d’autres véhicules ne sont pas branchés sur les autres prises de la borne.

Le document US 2017/0021735 propose de modifier une borne de charge en ajoutant des prises électriques et un système de découplage de la puissance. L'inconvénient principal de cette solution est qu'il est nécessaire de modifier la borne de charge. Cette solution nécessite l'intervention d'un électricien qualifié.

Au vu de ce qui précède, l'invention a pour but de pallier les inconvénients précités.

Plus particulièrement, l’invention vise à optimiser la charge d’un véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride électrique à partir d'une borne de charge existante sans modifier la borne de charge.

A cet effet, il est proposé un dispositif destiné à être branché sur une prise électrique d'une borne de charge pour véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride électrique, le dispositif comprenant un moyen de raccordement apte à être connecté électriquement à la borne de charge, un premier moyen de connexion apte à être connecté électriquement à un premier véhicule, un second moyen de connexion apte à être connecté électriquement à un second véhicule et un moyen de commutation apte à être commuté dans une première position dans laquelle le moyen de raccordement est connecté électriquement avec le premier moyen de connexion et dans une seconde position dans laquelle le moyen de raccordement est connecté électriquement avec le second moyen de connexion.

Un microcontrôleur est apte à détecter, pour chaque moyen de connexion, la connexion électrique d’un véhicule au moyen de connexion, le microcontrôleur étant apte à piloter le moyen de commutation.

Un tel dispositif permet le chargement de plusieurs véhicules à tour de rôle sur une seule borne de charge sans nécessiter de modifier celle-ci. En particulier, le dispositif sera intercalé sur la connexion électrique entre la borne de charge et les véhicules. En chargeant les véhicules à tour de rôle, on augmente le rendement de charge pour tous les véhicules et on lisse la consommation énergétique de la borne.

Dans un mode de réalisation, au moins l'un des moyens de connexion est une prise femelle.

Une telle caractéristique rend le branchement d'un véhicule sur le dispositif aussi simple que le branchement du véhicule directement sur une borne de charge. L’utilisation du dispositif par un automobiliste est alors facilitée.

Dans un mode de réalisation, le moyen de raccordement est une prise mâle.

La prise mâle permet de brancher le dispositif sur une borne de charge comme l’on brancherait un véhicule sur la borne de charge. L'installation du dispositif est alors rendue encore plus simple.

Un tel microcontrôleur permet une gestion automatique du dispositif.

Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend une batterie connectée électriquement avec le microcontrôleur, la batterie pouvant être connectée électriquement au moyen de raccordement.

Ce mode de réalisation rend le dispositif encore plus facile à installer. En effet, il suffit de connecter le moyen de raccordement à la prise électrique pour que le dispositif soit opérationnel.

On peut également prévoir un module de surveillance apte à déterminer un état de charge de la batterie et configuré pour connecter électriquement la batterie au moyen de raccordement si l’état de charge est inférieur à une valeur de seuil.

Dans un mode de réalisation, quel que soit un moyen de connexion auquel la connexion d’un véhicule a été détectée, le microcontrôleur est capable de recevoir un signal d’identification associé au moyen de connexion, capable de contrôler si le signal d’identification associé au moyen de connexion est valide et configuré pour empêcher la connexion électrique entre le moyen de raccordement et le moyen de connexion si le signal d’identification est invalide.

Une telle conception du microcontrôleur permet d'identifier un utilisateur sans échange avec l'extérieur. L’identification d’un utilisateur rend possible l'autorisation, le passage en priorité ou la facturation du chargement d’une batterie d’accumulation d'un véhicule. L'absence d'échange avec l'extérieur limite le coût d’installation et rend le dispositif plus adapté à des bornes pour des domiciles, des copropriétés ou des entreprises.

Dans un autre mode de réalisation, le microcontrôleur est capable de recevoir un signal d’identification associé à un moyen de connexion auquel la connexion d’un véhicule a été détectée, le dispositif comprenant un moyen de liaison pour permettre la communication d’informations entre le microcontrôleur et un serveur distant.

Le microcontrôleur ainsi conçu permet d'identifier un utilisateur, le signal d'identification reçu étant transmis au serveur distant. De ce fait, le dispositif est plus adapté à des bornes équipant des parcs de stationnement publics ou de centres commerciaux, des bornes installées pour des événements, des bornes gérées par des gestionnaires de flotte ou des bornes dépourvues de la possibilité d'être téléopérées depuis un serveur central.

On peut envisager plusieurs variantes pour la réalisation du moyen de liaison.

Dans une première variante, le moyen de liaison comprend un routeur incorporé dans le dispositif et relié par une liaison filaire au microcontrôleur.

Une telle variante est notamment avantageuse pour les petits parcs de stationnement avec une ou deux bornes.

Selon une seconde variante, le moyen de liaison comprend un routeur distant du dispositif et relié par une liaison sans fil au microcontrôleur.

Une telle variante est notamment avantageuse pour des grands parcs de stationnement avec un nombre plus important de bornes.

Avantageusement, le moyen de liaison est apte à interroger ledit serveur distant en lieu et place de ladite borne, et apte à faire envoyer par ledit serveur distant à ladite borne, une commande de démarrage de charge à distance.

Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de charge d'au moins deux véhicules automobile à propulsion électrique ou hybride électrique, dans lequel le moyen de raccordement d’un dispositif tel que défini précédemment est connecté électriquement à une borne de charge, un premier véhicule est connecté électriquement au premier moyen de connexion, le moyen de commutation est commuté dans la première position, un second véhicule est connecté électriquement au second moyen de connexion, et le moyen de commutation est commuté dans la seconde position à l’instant le plus tardif entre un premier instant auquel le moyen de commutation doit quitter la première position et un second instant auquel le second véhicule est connecté au second moyen de connexion.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement une borne de charge, deux véhicules et un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 2 représente schématiquement le dispositif de la figure 1,

- les figure 3a et 3b illustrent deux variantes d'une portion de parc de stationnement équipé d'un dispositif selon l’invention, et les figures 4a, 4b, 4c et 4d illustrent schématiquement trois variantes de réalisation d'un dispositif selon l'invention.

En référence à la figure 1, on a schématiquement représenté une borne de charge 2. La borne 2 est destinée à être raccordée à un véhicule automobile à propulsion électrique (EV) ou hybride électrique rechargeable (PHEV). Dans cet exemple de réalisation, la borne 2 équipe un parc de stationnement d’entreprise ou de copropriété. A cet effet, la borne 2 présente une prise électrique 4 femelle ou socle. La prise 4 est connectée électriquement à un réseau électrique (non représenté). En l’espèce, la prise 4 est raccordée à un reseau monophasé mais on peut sans sortir du cadre de l'invention envisager un raccordement à un réseau triphasé.

On a schématiquement représenté un véhicule 6 à propulsion électrique et un véhicule 8 à propulsion hybride électrique rechargeable. Le véhicule 6 comprend un moteur électrique de traction (non représenté) alimenté en énergie électrique par une batterie d'accumulation (non représentée). Le véhicule 8 présente un moteur à combustion interne (non représenté) et un moteur électrique (non représenté) alimenté en énergie électrique par une batterie d'accumulation (non représentée). Les véhicules 6, 8 comprennent respectivement un câble 10, 12 doté d'une prise électrique 14, 16. Les câbles 10 et 12 connectent électriquement la batterie d’accumulation électrique des véhicules 6, 8 aux prises 14, 16, respectivement. Les prises 14 et 16 sont des prises mâles, également appelées fiches, complémentaires de la prise 4. De ce fait, les prises 14 et 16 peuvent coopérer avec la prise 4 en vue de la connexion électrique de la batterie d’accumulation d'un véhicule 6, 8 respectif au réseau électrique.

Un dispositif 18 est incorporé entre la borne 2, d’un côté, et les véhicules 6 et 8, de l’autre. Plus précisément, le dispositif 18 a pour fonction d'être branché directement sur la borne 2 sans entraîner de modification de la borne 2. Ce faisant, le dispositif 18 peut être intercalé sur la connexion électrique entre la borne 2 et les véhicules 6 et 8.

En référence aux figures 1 et 2, le dispositif 18 présente une prise électrique 20. En l’espèce, la prise 20 est une prise mâle identique aux prises 14 et 16. De ce fait, la prise 20 est capable de coopérer avec la prise 4 pour permettre le raccordement du dispositif 18 à la borne 2.

Le dispositif 18 comporte deux prises électriques 22 et 24. En 1 espèce, les prises 22 et 24 sont des prises femelles sensiblement identiques à la prise 4. De ce fait, les prises 22 et 24 sont capables de coopérer avec les prises 14 et 16 en vue de la connexion électrique des véhicules 6 et 8 au dispositif 18. En référence à la figure 2, le dispositif 18 comporte une ligne électrique de terre 26 et plusieurs lignes électriques de phases ou neutre 28a (une seule est représentée). La ligne 26 connecte électriquement les prises 20, 22 et 24 entre elles. Les lignes 28a connectent la prise 20 avec la prise 22 ou la prise 24 par l'intermédiaire des contacteurs 30a. Les contacteurs 30a permettent la commutation des phases et du neutre en fonction de la configuration choisie (monophasée ou triphasée et de la norme applicable). Plus précisément, les contacteurs 30a peuvent être commutés pour permettre trois positions. Selon une première position des contacteurs 30a, correspondant à la position illustrée sur la figure 2, les lignes 28a connectent électriquement les prises 20 et 22. Dans une deuxième position des contacteurs 30a, les lignes 28a connectent électriquement les prises 20 et 24. Dans une troisième position des contacteurs 30a, les lignes 28a ne connectent la prise 20 avec aucune des prises 22 et 24.

En référence à la figure 2, le dispositif 18 comporte des relais 30b, 30c permettant la commutation respective de signaux de communication entre la prise mâle 20 et l’une des prises 22 ou 24 par les lignes 28b et 28c.

En illustration dans la norme IEC 61851, ces signaux sont le « Control Pilot » et « Proximity Detection » (terminologie anglophone). Le nombre de lignes 28b ou 28c est adapté en fonction de la norme applicable pour l’application choisie.

Dans une variante non représentée, il est possible grâce à des contacteurs de connecter la prise (non active) 22 ou 24 non connectée a la prise 20 a un module 100 qui simule une borne de charge non prête à fournir de la puissance. Cela permet de lire les informations du véhiculé branche sur la prise non active et de ne pas signaler par erreur un défaut de branchement à l’utilisateur du véhicule branché sur la prise non active. La troisième voie des contacteurs 30b et 30c connectant les lignes 28b et 28c entre la borne de charge et un microcontrôleur 40 permet selon les variantes et configurations de simuler :

- l’absence de véhicule pour demander à la borne 2 l’arrêt du courant, la présence d’un véhicule en attente de charge pour demander l’arrêt du courant mais la continuité de la session de charge,

- la présence d’un véhicule prêt à charger pour permettre de recharger la batterie 42 par le convertisseur 32.

Le dispositif 18 comporte un convertisseur 32. Dans l'exemple illustré, le convertisseur 32 est un convertisseur de courant alternatif à 220 V en courant continu. Le convertisseur 32 est électriquement connecté par une première branche 34 à la ligne 28.

Le dispositif 18 comporte un microcontrôleur 40. Le microcontrôleur 40 est apte à lire sur les liaisons d’information 28b et 28c avec les prises 20, 22 et 24. Plus précisément, des signaux de presence s_présence22, s_Présence24 lus par le microcontrôleur 40 permettent de confirmer la présence d un véhiculé 6 ou 8 connecté et son état, ou bien la présence d un câble 10 ou 12 connecté associé aux prises 22, 24 respectives.

De même, le microcontrôleur 40 est capable de lire un signal de présence s_présence20 émis lorsque la présence d'une prise telle que la prise 4 dans la prise 20 est détectée. La liaison d’information entre le microcontrôleur 40 et la prise 20 peut permettre de communiquer avec la borne de charge 2. La liaison d’information entre le microcontrôleur 40 et les prises 20, 22 et 24 peut être mise en œuvre selon le protocole de communication défini pour l’application.

Le microcontrôleur 40 est en liaison d'information avec les contacteurs 30. Plus précisément, le microcontrôleur 40 est capable d'entraîner la commutation des contacteurs 30 entre les première, deuxième et troisième positions. Le microcontrôleur peut aussi par exemple dans la troisième voie commuter vers la borne 2 un signal Sprésenceao configuré afin de requérir la fourniture d’une puissance électrique par la borne 2 pour recharger la batterie 42.

Le dispositif 18 comporte une batterie 42. La batterie 42 a pour fonction de fournir l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du microcontrôleur 40. A cet effet, la batterie 42 est connectée électriquement au micro contrôleur 40. Pour permettre sa recharge, la batterie 42 est en liaison électrique avec le convertisseur 32. De ce fait, la batterie 42 est connectée électriquement au réseau électrique lorsque le dispositif 18 est branché sur la borne 2 et que les relais internes de la borne 2 sont dans un mode qui délivre de l’énergie à la prise 20. Par conséquent, la batterie 42 est rechargée pendant la charge d’un véhicule 6 ou 8 ou lorsque le microcontrôleur juge la recharge nécessaire.

Le dispositif 18 comporte un module de surveillance 44. Le module 44 a pour fonction de surveiller l'état de charge SOC42 de la batterie 42. A cet effet, le module 44 est capable de déterminer, par mesure ou par estimation, l’état de charge SOC42. Le module 44 est en liaison d'information avec la batterie 42 et avec le microcontrôleur 40 ou intégré directement dans le microcontrôleur.

Lorsque l'état de charge SOC42 devient inférieur à un seuil SOC42_min, le microcontrôleur 40 commande à la borne 2 de fournir de l’énergie pendant une durée prédéterminée t_Charge_42. La commande de la borne 2 est réalisée grâce au signal s_Présence20 et en couplant les lignes 28b, 28c sur la troisième voie simulant un véhicule branché et prêt à charger selon la norme applicable.

Une variante à faible coût permet de ne pas utiliser la batterie 42. Dans ce cas, la troisième voie simule systématiquement un véhicule branché et prêt à charger si autorisé par les normes applicables.

Dans une variante, le dispositif 18 comporte un premier module d'identification 46 et un second module d'identification 48. Les modules 46 et 48 sont en liaison d'information avec le microcontrôleur

40. Les modules d identification 46 et 48 sont associes aux prises 22 et 24 respectives. Le module 46 a pour fonction de recueillir un signal d identification Sjd_entification_22 émis par un utilisateur d'un véhicule 6 ou 8 venant de se raccorder à la prise 22. A cet effet, le module 46 est capable d'identifier une puce de radio-identification, également connue sous la dénomination anglo-saxonne « radio-frequency indentification chip » ou sous l’acronyme correspondant « RFID ». Le module 48 est identique au module 46 et recueille un signal d’identification Sidentification_24 associé à la prise 24. On peut bien entendu sans sortir du cadre de l'invention envisager des modules d'identification différents, tels qu'un lecteur de code barre ou de code bidimensionnel. Le module d’identification 46 et/ou 48 peut en particulier être un lecteur de code à réponse rapide, également connu sous la dénomination anglo-saxonne « Quick Response Code » ou sous l’acronyme correspondant « QR code ». De même, il est possible de combiner les modules d identification 46 et 48 en un seul module avec un système pour associer le signal d’identification au véhicule 6 ou 8.

De nouveau en référence à la figure 1, un routeur 50 est en liaison d information avec la borne 2 et avec le microcontrôleur 40. Dans l’exemple illustré, la liaison entre le routeur 50 et la borne 2 et la liaison entre le routeur 50 et le microcontrôleur 40 sont des liaisons sans fil. Toutefois, on peut bien entendu envisager une liaison filaire entre le routeur 50 et la borne 2 et/ou entre le routeur 50 et le microcontrôleur 40. Dans l'exemple illustré, le routeur 50 est distant de la borne 2 et du dispositif 18. Cela permet d'utiliser le routeur 50 pour communiquer des informations avec d'autres bornes de charge (non représentées) éventuellement équipées de dispositifs (non représentés) tels que le dispositif 18. Toutefois, on peut sans sortir du cadre de l'invention envisager d'incorporer le routeur 50 dans la borne

2. Une telle variante serait notamment avantageuse dans le cas d'un parc de stationnement doté d’une unique borne.

Un serveur central 52 est en liaison d'information avec le routeur 50. Plus précisément, le serveur 52 est apte à recueillir un signal d identification Sidentifîcatîon_22 ou Sidentification_24 éventuellement reçu et transmis par le microcontrôleur 40. Le serveur 52 est apte à contrôler la validité d’un signal d’identification recueilli et à émettre. Si le signal d’identification est valide, le serveur central 52 enverra une demande de charge à la borne 2. En illustration, cela peut être réalisée selon la norme ISO 15118 et le protocole de communication standardisé OCPP. Le microcontrôleur 40 établit dans le même temps la commutation des contacteurs 30 dans la position associée au véhicule lié au signal d'identification Sid_entification_22 ou Sidentification.24.

L’exemple de procédé suivant peut être mis en œuvre au moyen du dispositif 18. A l’état initial de ce procédé, le dispositif 18 est branché sur la borne 2. Les véhicules 6 et 8 ne sont pas branchés ou, en d’autres termes, les prises 14 et 16 ne sont pas insérées dans les prises 22 et 24. Les contacteurs 30 sont dans la troisième position.

A un instant ti, le conducteur du véhicule 6 insère la prise 14 dans la prise 22. Le microcontrôleur 40 reçoit le signal s_Présen_Ce22. Sensiblement au même moment, le conducteur du véhicule 6 présente une puce de radio-identification (non représentée) à proximité du module 46. Lorsque le module 46 détecte la puce, il émet un signal Sidentification_22 associé à la puce détectée. Le microcontrôleur 40 transmet le signal Sidentîfication_22 au serveur 52 via le routeur 50. Le serveur 52 émet le signal s_autonsation_22. Le signal s_autonsation_22 est transmis à la borne 2 via le routeur 50.

Au même moment, le microcontrôleur 40 commute les contacteurs 30 dans la première position. De ce fait, la charge du véhicule 6 à partir de la borne 2 commence.

A un instant t₂, le conducteur du véhicule 8 branche son véhicule sur la prise 24. Comme précédemment, le microcontrôleur 40 reçoit le signal s_présence24 et un signal Sidentification_24 associé à la puce de radio-identification du conducteur du véhicule 8. A l’instant t₂, la charge de la batterie d accumulation du véhiculé 6 n'est pas encore terminée. Le microcontrôleur 40 met en attente la charge de la batterie d’accumulation du véhicule 8.

A un instant ts, le microcontrôleur 40 détecte ou estime que la batterie d’accumulation du véhicule 6 est pleinement chargée. A cet instant, le microcontrôleur 40 arrête la charge du véhicule 22, envoie au serveur central 52 une demande de charge associée au code Sidentifîcatîon_24 et commute les contacteurs 30 dans la deuxième position. De ce fait, la charge de la batterie d’accumulation du véhicule 6 s'arrête et la charge de la batterie d’accumulation du véhicule 8 commence.

A un instant t4, le microcontrôleur 40 détermine que la batterie d'accumulation du véhicule 8 est pleinement chargée. En réponse, le microcontrôleur 40 commute les contacteurs 30 dans la troisième position. De ce fait, la charge du véhicule 8 s'arrête.

Ainsi, à l’instant U, les batteries d’accumulation des véhicules 6 et 8 sont pleinement chargées. En chargeant un à un les véhicules 6 et 8, on a pu utiliser toute la puissance de la borne 2 pour la charge d'un seul véhicule, de sorte que le rendement de charge est augmenté. Par ailleurs, les véhicules 6 et 8 sont chargés à des moments différents de la journée, ce qui permet d’éviter un pic de consommation de puissance électrique, par exemple un pic de consommation survenant à l’heure d’arrivée des employés dans un parc de stationnement d’une entreprise.

Des variantes sont possibles permettant de contrôler de façon plus intelligente les temps de charge alloués aux véhicules 6 et 8. Une alternance de charge entre les deux véhicules peut être réalisée toutes les d minutes, d étant une période de temps prédéterminée, jusqu’à la charge complète des véhicules 6 et 8. L’alternance peut aussi être décidée par un module ou un service communiquant (non représenté) avec le microcontrôleur par une liaison de communication avec ou sans fil. Cette variante permet de prendre en compte les besoins des utilisateurs des véhicules 6 et 8.

Dans une variante, le module 18 peut alterner la charge entre les véhicules 6 et 8 si le véhicule sélectionné ne charge pas ou peu pendant son temps alloué. C’est le cas si le véhicule sélectionné est presque ou complètement chargé, si l’autorisation n’est pas réalisée ou non donnée, si un autre véhicule est prioritaire (liste non exhaustive).

L’exemple de réalisation des figures 1 et 2 est particulièrement adapté à une borne équipant un parc de stationnement d’entreprise ou de copropriété car le routeur 50 permet une liaison d’information sans fil avec un serveur distant 52. Le serveur distant peut contrôler l’identification d’un utilisateur autorisé tel qu’un employé, un copropriétaire ou un visiteur autorisé. Un tel exemple de réalisation conviendrait aussi particulièrement bien à une borne pour un parc de centre commercial équipé de bornes de charge rapides, à une borne pour un parc lie a un evenement qui aurait besoin temporairement d’une capacité de charge mieux répartie, à une borne pour un parc géré P&ï un gestionnaire de flotte souhaitant moduler la charge des véhicules en fonction des besoins par les utilisateurs.

Des modes de réalisation alternatifs sont toutefois possibles.

Selon une première variante, le routeur 50 est incorporé dans le dispositif 18. Une telle variante est notamment avantageuse pour une borne de qualité inférieure ne disposant pas de la capacité à être téléopérée par un serveur central. Dans ce cas, le routeur 50 est avantageusement lié par une liaison filaire au microcontrôleur 40.

Selon une seconde variante, le routeur 50 est supprimé et le microcontrôleur contrôle lui-même la validité du signal d’identification. Lorsque le microcontrôleur 40 reçoit un signal Sidentifïcation_22 ou Sid_cntification_24, il compare directement ce signal aux signaux correspondant aux utilisateurs autorisés et contrôle lui-même l’autorisation de la commutation des contacteurs 30. Une telle variante, plus simple, convient tout particulièrement à des bornes installées dans des parcs de stationnement de petites entreprises ou de domiciles. Cette variante nécessite que le microcontrôleur 40 dispose d une liste d’identifiants autorisé ou communique avec un système de gestion d’authentification tiers.

D autres modes de réalisation du dispositif selon l’invention sont détaillés en référence aux figures 3a à 4d.

Sur les figures 3a et 3b, sur lesquelles les éléments identiques portent les mêmes références, il est schématiquement représenté une portion d'un parc de stationnement. Quatre véhicules automobiles

102a, 102b, 102c et 102d sont communément désignés par la référence 102. Les véhicules 102 sont parqués sur quatre places de stationnement respectives (non référencées). Une borne de charge 2 est raccordée au réseau électrique (non représenté) et destinée à fournir de la puissance électrique aux véhicules 102.

Dans le mode de réalisation de la figure 3a, un dispositif 112 selon l’invention est intercalé sur la connexion électrique entre la borne 2 et les véhicules 102. Le dispositif 112 est de conception similaire au dispositif 18 selon l’invention des figures 1 et 2. Le dispositif 112 diffère du dispositif 18 en ce qu'il comporte quatre prises femelles similaires aux prises 22 et 24.

Dans le mode de réalisation de la figure 3b, un dispositif 114 selon l’invention est branché sur la borne 2 et un dispositif 18 selon l’invention est branché sur le dispositif 114. Le dispositif 114 diffère du dispositif 18 en ce qu'il comporte trois prises femelles identiques aux prises 22 et 24. Grâce à cet arrangement, les véhicules 102a et 102b sont branchés sur le dispositif 114 et les véhicules 102c et 102d sont branchés sur le dispositif 18. A noter que les modules 18 et 114 fonctionnent de façon similaire. Dans un mode, les modules 18 peuvent être associés en série.

Les figures 4a à 4c, sur lesquelles les éléments identiques portent les mêmes références, illustrent trois autres modes de réalisation d'un dispositif selon l’invention branché à une borne de charge 2.

En référence à la figure 4a, la borne de charge 2 est accrochée à un mur 121. Un dispositif 122 selon l’invention est fixé au mur 121. Le dispositif 122 comporte un fil 124 comprenant une prise électrique 126 coopérant avec une prise correspondante (non référencée) de la borne 2. Le dispositif 122 comporte deux prises électriques 22 et 24 pour le branchement d’un véhicule.

En référence à la figure 4b, la borne 2 est montée sur un poteau 132. Un dispositif 134 selon l’invention est monté sur un piquet 136. Le dispositif 134 comporte, comme le dispositif 122, un fil 124 et une prise électrique 126 raccordée à la borne 2. Dans le mode de réalisation de la figure 4b, le fil 124 est partiellement logé dans le piquet 136. Le dispositif 134 comporte quatre prises 138, 140, 22 et 24 pour le branchement d’un véhicule.

En référence à la figure 4c, la borne 2 est montée sur un poteau 132. Le dispositif 146 selon l’invention comporte un boîtier 148 et une prise mâle 20. La prise 20 s’étend vers l’extérieur directement depuis le boîtier 148. La borne 2 comprend une prise femelle (non référencée) correspondante. De ce fait, la prise 20 soutient le boîtier 148 par coopération de forme avec la prise femelle. Les caractéristiques mécaniques de la prise 20 et de la prise femelle sont telles que la masse du boîtier 148 et de deux câbles tels que les câbles 10 et 12 puissent être soutenus sans endommager la prise 20 et la prise femelle.

En référence à la figure 4d, il est possible d’inclure dans l’invention un ou plusieurs câbles 10 et 12 faisant partie intégrante de l’invention permettant de brancher directement un véhicule 6 ou 8, 1 avantage est de réduire le coût global en supprimant des connecteurs 14, 16, 22, 24 et le système de verrouillage associé. Ce choix permet aussi de contrôler le poids total de l’ensemble supporté par la prise femelle 4 de la borne 2. A titre d’exemple, il est possible de forcer l’usage d’un câble monophasé moins lourd qu’un câble triphasé.

Au vu de ce qui précède, l'invention permet d'optimiser le chargement de plusieurs véhicules à partir d’une seule borne de charge sans nécessiter l'intervention d'un électricien qualifié sur la borne de charge. Par exemple, un gestionnaire de parc de stationnement souhaitant augmenter progressivement ses capacités de charge peut installer des dispositifs selon l’invention sur les bornes de charge existantes, du moins dans un premier temps afin de minimiser les interventions de génie civil.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) destiné à être branché sur une prise électrique (4) d'une borne de charge (2) pour véhicule automobile (6, 8, 102) à propulsion électrique ou hybride électrique, le dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) comprenant un moyen de raccordement (20, 126) apte à être connecté électriquement à la borne de charge (2), un premier moyen de connexion (22, 138, 140) apte à être connecté électriquement à un premier véhicule (6, 102), un second moyen de connexion (24, 138, 140) apte à être connecté électriquement à un second véhicule (8, 102) et un moyen de commutation (30) apte à être commuté dans une première position dans laquelle le moyen de raccordement (20, 126) est connecté électriquement avec le premier moyen de connexion (22, 138, 140) et dans une seconde position dans laquelle le moyen de raccordement (20, 126) est connecté électriquement avec le second moyen de connexion (24, 138, 140), le dispositif comprenant un microcontrôleur (40) apte à détecter, pour chaque moyen de connexion (22, 24, 138, 140), la connexion électrique d’un véhicule (6, 8, 102) au moyen de connexion (22, 24, 138, 140), le microcontrôleur (40) étant apte à piloter le moyen de commutation (30).
2. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon la revendication 1 dans lequel au moins l’un des moyens de connexion est une prise femelle (22, 24, 138, 140) et/ou dans lequel le moyen de raccordement est une prise mâle (20).
3. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon la revendication 1 ou 2, comprenant une batterie (42) connectée électriquement avec le microcontrôleur (40), la batterie (42) pouvant être connectée électriquement au moyen de raccordement (20, 126).
4. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon la revendication 3, comprenant un module de surveillance (44) apte à déterminer un état de charge (SOC42) de la batterie (42) et configuré pour connecter électriquement la batterie (42) au moyen de raccordement (20, 126) si l’état de charge (SOC42) est inférieur à une valeur de seuil (SOC42_min).
5. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, quel que soit un moyen de connexion (22, 24) auquel la connexion d’un véhicule (6, 8) a été détectée, le microcontrôleur (40) est capable de recevoir un signal d identification (sidentîficatîon_22, Sidentîfication_24) associé au moyen de connexion (22, 24), capable de contrôler si le signal d’identification (sîdentification_22, Sidentifîcation_24) associé au moyen de connexion (22, 24) est valide et configuré pour empêcher la connexion électrique entre le moyen de raccordement (20) et le moyen de connexion (22, 24) si le signal d identification (sidentification_22, Sîdentification_24) est invalide,
6. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le microcontrôleur (40) est capable de recevoir un signal d’identification (si_dentifi_Cation_22, Sidentificatîon_24) associé à un moyen de connexion (22, 24, 138, 140) auquel la connexion d’un véhicule (6, 8, 102) a été détectée, le dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) comprenant un moyen de liaison pour permettre la communication d’informations entre le microcontrôleur (40) et un serveur distant (52).
7. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon la revendication 6 dans lequel le moyen de liaison comprend un routeur incorporé dans le dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) et relié par une liaison filaire au microcontrôleur (40).
8. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon la revendication 6 dans lequel le moyen de liaison comprend un routeur (50) distant du dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) et relié par une liaison sans fil au microcontrôleur (40).
9. Dispositif (18, 112, 114, 122, 134, 148) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le moyen de liaison (50) est apte à interroger ledit serveur distant (52) en lieu et place de ladite borne (2), et apte à faire envoyer par ledit serveur distant (52) à ladite borne (2), une commande de démarrage de charge à distance.
10. Procédé de charge d’au moins deux véhicules automobiles (6, 8, 102) à propulsion électrique ou hybride électrique, dans lequel le moyen de raccordement (20) d’un dispositif (18) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 est connecté électriquement à une 5 borne de charge (2), un premier véhicule (6) est connecté électriquement au premier moyen de connexion (22), le moyen de commutation (30) est commuté dans la première position, un second véhicule (8) est connecté électriquement au second moyen de connexion (24), et le moyen de commutation (30) est commuté dans la 10 seconde position à l’instant le plus tardif entre un premier instant (ts) auquel le moyen de commutation (30) doit quitter la première position et un second instant (t2) auquel le second véhicule (8) est connecté au second moyen de connexion (24).