FR3138629A1 - Vehicule electrique comportant un module de recharge comportant un crochet d’attelage conducteur electrique admettant trois positions - Google Patents

Vehicule electrique comportant un module de recharge comportant un crochet d’attelage conducteur electrique admettant trois positions Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un véhicule électrique (5) comportant un module de recharge (10), le module de recharge (10) comportant un crochet d’attelage (13) et un axe de rotation (14), le module de recharge (10) étant monté sous le véhicule (5), l’axe de rotation (14) s’étendant dans une direction latérale (Y) du véhicule électrique (5), un connecteur électrique étant intégré dans le crochet d’attelage (13), le crochet d’attelage (13) admettant trois positions atteignables par pivotement automatisé autour de l’axe de rotation (14) : - une position repliée, où le crochet d’attelage (13) est rétracté sous l’arrière du véhicule (5) ; - une position d’attelage, où le crochet d’attelage (13) s’étend vers l’arrière depuis le véhicule (5) ; - une position de recharge, où le connecteur électrique du crochet d’attelage (13) est configuré pour être connecté électriquement à un système d’arrimage (24) conducteur électrique d’un robot de recharge (20) externe. Figure 1

Description

VEHICULE ELECTRIQUE COMPORTANT UN MODULE DE RECHARGE COMPORTANT UN CROCHET D’ATTELAGE CONDUCTEUR ELECTRIQUE ADMETTANT TROIS POSITIONS
L’invention porte sur un véhicule électrique comportant un module de recharge.
Classiquement, pour recharger un véhicule électrique (BEV ou PHEV, de l’anglais « Battery Electric Vehicle » ou « Plug-in Hybrid Electric Vehicle », soit respectivement Véhicule Electrique à Batterie ou Véhicule Electrique Hybride Rechargeable), il est nécessaire de brancher un câble sur une prise du véhicule.
Une technologie connue du document brevet DE102012203856 A1 prévoit un crochet d’attelage escamotable portant une prise de recharge d’un véhicule électrique. Dans ce document, la prise de recharge est attachée au crochet d'attelage du véhicule de manière à pouvoir faire basculer le crochet d’attelage et la prise de recharge entre la position d’attelage et de recharge, et une position repliée, sous le châssis du véhicule. Dans cette technologie, un utilisateur a toutefois besoin de descendre du véhicule pour raccorder le câble de recharge.
Un des objectifs de l’invention est de proposer une solution alternative aux systèmes existants de recharge de véhicule électrique, permettant d’éviter à l’utilisateur d’avoir à descendre du véhicule, à se saisir d’un câble électrique et à réaliser lui-même les opérations de raccordement correspondantes, et un véhicule comportant un module de recharge du système de recharge.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule électrique comportant un module de recharge. Le module de recharge comporte un crochet d’attelage et un axe de rotation, une direction longitudinale, une direction latérale et une direction verticale perpendiculaires deux à deux étant définies par rapport au véhicule électrique, la direction longitudinale correspondant à une direction avant-arrière rectiligne de circulation du véhicule électrique, le module de recharge étant monté sous une partie arrière du véhicule électrique, l’axe de rotation s’étendant dans la direction latérale, un connecteur électrique étant intégré dans le crochet d’attelage, le crochet d’attelage admettant trois positions distinctes qu’il peut atteindre par pivotement automatisé autour de l’axe de rotation :
  • une position d’attelage, dans laquelle le crochet d’attelage s’étend vers l’arrière depuis le véhicule électrique ;
  • une position repliée, dans laquelle le crochet d’attelage est rétracté sous la partie arrière du véhicule électrique ;
  • une position de recharge, intermédiaire entre la position repliée et la position d’attelage, et dans laquelle le connecteur électrique du crochet d’attelage est configuré pour être connecté électriquement à un système d’arrimage conducteur électrique d’un robot de recharge externe.
Grâce à cette configuration, le crochet d’attelage peut se positionner de lui-même en position de recharge, se rendant ainsi accessible à un robot de recharge externe au véhicule. L’utilisateur n’a alors pas d’opération de manipulation de câble à effectuer pour pouvoir engager la recharge du véhicule électrique.
Avantageusement, dans la position de recharge, le crochet d’attelage peut s’étendre sensiblement selon la direction verticale sous la partie arrière du véhicule électrique.
Avantageusement, dans chacune parmi la position repliée, la position de recharge et la position d’attelage, le crochet d’attelage peut être disposé dans un plan médian longitudinal du véhicule, défini par la direction verticale et la direction longitudinale du véhicule, et/ou, pour passer d’une position à une autre position parmi la position repliée, la position de recharge et la position d’attelage, le crochet d’attelage peut se déplacer dans le plan médian longitudinal du véhicule.
Avantageusement, la position de recharge du crochet d’attelage est prévue à un angle de 75° à 105° par rapport à la position repliée et à un angle de 75° à 105° par rapport à la position d’attelage, autour de l’axe de rotation.
Avantageusement, le crochet d’attelage peut comporter une boule d’attelage, le connecteur électrique étant formé dans la boule d’attelage.
Avantageusement, le connecteur électrique peut comporter au moins deux électrodes, les au moins deux électrodes étant noyées dans la boule d’attelage.
Avantageusement, le connecteur électrique peut être une prise électrique femelle.
L’invention porte également sur un système de recharge pour véhicule électrique, comportant un robot de recharge, le robot de recharge comportant un système d’arrimage configuré pour coopérer par raccordement mécanique et électrique avec le connecteur électrique du crochet d’attelage du véhicule électrique, dans la position de recharge du crochet d’attelage.
Avantageusement, le robot de recharge est équipé de quatre roues et est capable de se déplacer librement au sol.
L’invention porte également sur un procédé de recharge de véhicule électrique, comportant :
  • une étape de déploiement du crochet d’attelage du véhicule électrique jusqu’à la position de recharge,
  • une étape de raccordement mécanique et électrique d’un système d’arrimage conducteur électrique d’un robot de recharge externe, au connecteur électrique du crochet d’attelage.
L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles :
  • illustre schématiquement une partie arrière d’un véhicule électrique pourvu d’un module d’attelage comportant un crochet d’attelage selon l’invention, ainsi qu’un robot de recharge extérieur au véhicule, le crochet d’attelage étant illustré dans deux positions distinctes ;
  • illustre schématiquement les éléments de la , le crochet d’attelage étant dans une troisième position ;
  • illustre schématiquement un système d’arrimage pouvant équiper le robot de recharge de la ; et
  • illustre schématiquement le robot de recharge de la .
Un véhicule électrique 5 est illustré en . Le terme véhicule électrique recouvre ici à la fois les véhicules électriques sans moteur thermique, et les véhicules électriques hybrides rechargeables.
Dans la description suivante, des axes X, Y et Z sont respectivement définis en tant qu’axes longitudinal, transversal et vertical du véhicule 5. L’axe longitudinal X s’étend selon la direction avant-arrière du véhicule 5. L’axe transversal Y s’étend d’un côté gauche à un côté droit du véhicule 5 perpendiculairement à l’axe X. L’axe vertical s’étend verticalement, perpendiculairement à l’axe X et à l’axe Y. Un plan médian longitudinal P du véhicule est défini par l’axe longitudinal X et l’axe vertical Z.
Le véhicule électrique 5 précité est pourvu d’un système de recharge 7 comportant un module d’attelage 10 et un robot de recharge 20. Le système de recharge 7 peut en outre comporter une borne de recharge 30, ainsi qu’illustré en .
Le module d’attelage 10 et le robot de recharge 20 sont prévus pour pouvoir se raccorder l’un à l’autre, à la fois mécaniquement et électriquement, afin d’assurer le raccordement électrique du véhicule électrique 5 et d’en recharger la ou les batterie(s) (non illustrées).
Le module d’attelage 10 comporte un mât 11 et une boule d’attelage 12 formant rotule. Le mât 11 et la boule d’attelage 12 sont fixés l’un à l’autre et forment en combinaison un crochet d’attelage 13. Dans le mode de réalisation décrit ici, le module d’attelage 10 comporte une base (non illustrée) et un axe 14 que porte la base. Ici, l’axe 14 s’étend parallèlement à l’axe transversal Y. Le mât 11, et donc le crochet d’attelage 13, sont mobiles autour de l’axe 14. Ainsi, le module d’attelage 10 est repliable autour de cet axe 14.
Le crochet d’attelage 13 admet au moins trois positions distinctes détaillées ci-après : une position d’attelage (illustrée en ), une position de recharge (en pointillés en ) et une position repliée (en traits pleins en ). La position de recharge et la position d’attelage sont ici distinctes l’une de l’autre.
Le crochet d’attelage 13 est raccordé à la, ou aux, batterie(s) (non illustrée(s)) du véhicule électrique 5 par l’intermédiaire d’un réseau électrique interne de recharge (non illustré) du véhicule 5.
Un connecteur électrique, non illustré, est formé dans la boule d’attelage 12. En d’autres termes, le connecteur électrique est intégré dans la boule d’attelage 12, et donc dans le crochet d’attelage 13.
Le connecteur électrique de la boule d’attelage 12 comporte au moins deux électrodes, par exemple deux ou trois. De préférence le nombre d’électrodes est limité à deux.
De préférence, non limitativement, le connecteur électrique est un connecteur électrique femelle, de sorte que la boule d’attelage 12 forme une douille électrique. En variante, le connecteur électrique de la boule d’attelage 12 est un connecteur électrique mâle, de sorte que la boule d’attelage 12 forme une prise électrique. Dans le connecteur électrique de la boule d’attelage 12, y compris dans la variante mâle de celui-ci, les au moins deux électrodes de raccordement sont noyées dans la boule d’attelage 12. Ainsi, les degrés de liberté de la liaison de la boule d’attelage 12 du véhicule 5 avec une remorque ou un attelage d’un autre type sont conservés en comparaison avec un module d’attelage conventionnel.
Le crochet d’attelage 13 est mobile par pivotement automatisé entre les au moins trois positions. De préférence, non limitativement, le crochet d’attelage 13 est mobile dans le plan médian longitudinal P précité.
En position repliée, le crochet d’attelage 13 est rétracté entre les roues arrière 5a du véhicule 5. Le crochet d’attelage 13 peut alors s’étendre vers l’avant du véhicule 5 par rapport à l’axe 14.
En position d’attelage, classiquement, le crochet d’attelage 13 s’étend par exemple depuis le véhicule 5 vers l’arrière. Dans la position d’attelage, la boule d’attelage 12 peut servir de point d’accrochage à une remorque ou un attelage d’un autre type, non illustrés.
Comme visible en traits pointillés en , en position de recharge, le crochet d’attelage 13 est disposé en une position intermédiaire entre la position repliée et la position d’attelage. Ici, en position de recharge, le crochet d’attelage 13 s’étend par exemple sensiblement vers le bas depuis la partie arrière du véhicule 5. Ainsi, la boule d’attelage 12 est disposée au droit de l’axe 14, en dessous de celui-ci et dans le plan médian longitudinal P. La boule d’attelage 12 est alors disposée plus proche du sol par rapport à son positionnement dans la position d’attelage. Le crochet d’attelage 13 est ainsi particulièrement accessible pour se raccorder mécaniquement et électriquement au robot de recharge 20 décrit ci-après.
Le crochet d’attelage 13 peut de préférence pivoter selon une amplitude angulaire de 150° à 210° autour de l’axe 14 entre la position repliée et la position d’attelage.
Les positions du crochet d’attelage 13 peuvent être prévues à un angle de 75 à 105° entre elles, par exemple un angle de 90°. Plus précisément, la position de recharge peut par exemple être prévue à un angle de 75°à 105 degrés, par exemple un angle de 90°, de la position repliée et à un angle de 75° à 105 degrés, par exemple un angle de 90° également, de la position d’attelage. Ainsi, le crochet d’attelage 13 est pivoté de l’angle correspondant, par exemple 90°, autour de l’axe 14 pour passer de la position repliée à la position de recharge.
Le robot de recharge 20 ( , 2 et 4) comporte ici un corps principal 22, deux paires de roues 23, un système d’arrimage 24 ( ).
Le système d’arrimage 24 forme une coiffe sur le corps 22. Le système d’arrimage 24 est pourvu d’un logement 25 et d’un organe d’arrimage 26 ( ). Le logement 25 est dimensionné pour pouvoir recevoir la boule d’attelage 12. Le logement 25 forme alors prise femelle et la boule d’attelage 12 prise mâle. L’organe d’arrimage 26 permet d’une part une liaison électrique de contact entre la boule d’attelage 12 et le câblage (non représenté) du robot de recharge 20, et d’autre part de maintenir la boule d’attelage 12 dans le logement 25.
Les roues 23 sont montées par exemple, non limitativement, par paires, de part et d’autre du corps principal 22. Les roues 23 permettent au robot de recharge 20 d’être mobile et de se déplacer au sol. Le robot de recharge 20 est ainsi capable de se déplacer au moins selon une première direction rectiligne, ici la direction longitudinale X. De préférence, le robot est capable de se déplacer librement au sol 6 selon les directions des axes X et Y. Un tel déplacement libre au sol s’entend dans les limites permises par la longueur du câble électrique 33 de liaison du robot de recharge 20 à une bonne de recharge 30 tel que détaillé ci-après. Ce déplacement libre au sol permet au robot de recharge 20 d’ajuster localement sa position par rapport à la position du crochet d’attelage 13. Ceci s’avère notamment utile lorsque le véhicule 5 a rejoint son emplacement de recharge, par exemple une place de stationnement équipée de la borne de recharge 30 et du robot de recharge 20, et que le robot de recharge 20 est désaligné du crochet d’attelage 13. Le robot peut ainsi se rapprocher du véhicule 5 et se positionner face au crochet d’attelage 13 et s’y raccorder mécaniquement et électriquement.
Une fois la recharge du véhicule électrique 5 effectuée, le robot de recharge peut retourner à sa base (à proximité de la borne de recharge 30).
Le crochet d’attelage 13 peut alors passer de la position de recharge, soit à la position repliée, soit à la position d’attelage.
La borne de recharge 30 comporte ici un corps 31, une poignée de recharge 32, un premier câble électrique 33 et un deuxième câble électrique 34. Le corps 31 est connecté au réseau électrique (non représenté). La poignée de recharge 32 est connectée au corps 31 par le deuxième câble 34. De plus, le robot de recharge 20 est connecté électriquement au corps 31 par le premier câble 33. Cette connexion permet l’alimentation électrique du système de recharge 7 lorsque le crochet d’attelage 13 est en position de recharge et est raccordé au robot 20.

Claims (10)

  1. Véhicule électrique (5) comportant un module de recharge (10), le module de recharge (10) comportant un crochet d’attelage (13) et un axe de rotation (14), une direction longitudinale (X), une direction latérale (Y) et une direction verticale (Z) perpendiculaires deux à deux étant définies par rapport au véhicule électrique (5), la direction longitudinale (X) correspondant à une direction avant-arrière rectiligne de circulation du véhicule électrique (5), le module de recharge (10) étant monté sous une partie arrière du véhicule électrique (5), l’axe de rotation (14) s’étendant dans la direction latérale (Y), un connecteur électrique étant intégré dans le crochet d’attelage (13), le crochet d’attelage (13) admettant trois positions distinctes qu’il peut atteindre par pivotement automatisé autour de l’axe de rotation (14) :
    • une position d’attelage, dans laquelle le crochet d’attelage (13) s’étend vers l’arrière depuis le véhicule électrique (5) ;
    • une position repliée, dans laquelle le crochet d’attelage (13) est rétracté sous la partie arrière du véhicule électrique (5) ;
    • une position de recharge, intermédiaire entre la position repliée et la position d’attelage, et dans laquelle le connecteur électrique du crochet d’attelage (13) est configuré pour être connecté électriquement à un système d’arrimage (24) conducteur électrique d’un robot de recharge (20) externe.
  2. Véhicule électrique (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la position de recharge, le crochet d’attelage (13) s’étend sensiblement selon la direction verticale (Z) sous la partie arrière du véhicule électrique (5).
  3. Véhicule électrique (5) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans chacune parmi la position repliée, la position de recharge et la position d’attelage, le crochet d’attelage (13) est disposé dans un plan médian longitudinal (P) du véhicule (5), défini par la direction verticale (Z) et la direction longitudinale (X) du véhicule (5), et/ou en ce que, pour passer d’une position à une autre position parmi la position repliée, la position de recharge et la position d’attelage, le crochet d’attelage (13) se déplace dans le plan médian longitudinal (P) du véhicule (5).
  4. Véhicule électrique (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la position de recharge du crochet d’attelage (13) est prévue à un angle de 75° à 105° par rapport à la position repliée et à un angle de 75° à 105° par rapport à la position d’attelage, autour de l’axe de rotation (14)
  5. Véhicule électrique (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le crochet d’attelage (13) comporte une boule d’attelage (12), le connecteur électrique étant formé dans la boule d’attelage (12)
  6. Véhicule électrique (5) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le connecteur électrique comporte au moins deux électrodes, les au moins deux électrodes étant noyées dans la boule d’attelage (12).
  7. Véhicule électrique (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le connecteur électrique est une prise électrique femelle.
  8. Système de recharge (7) pour véhicule électrique (5), comportant un robot de recharge (20), le robot de recharge (20) comportant un système d’arrimage (24) configuré pour coopérer par raccordement mécanique et électrique avec le connecteur électrique du crochet d’attelage (13) du véhicule électrique (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans la position de recharge du crochet d’attelage (13).
  9. Système de recharge (7) pour véhicule électrique (5) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le robot de recharge (20) est équipé de quatre roues (23) et est capable de se déplacer librement au sol.
  10. Procédé de recharge d’un véhicule électrique (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comportant :
    • une étape de déploiement du crochet d’attelage (13) du véhicule électrique (5) jusqu’à la position de recharge,
    • une étape de raccordement mécanique et électrique d’un système d’arrimage (24) conducteur électrique d’un robot de recharge (20) externe, au connecteur électrique du crochet d’attelage (13).
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