FR2740921A1

FR2740921A1 - Dispositif automatise de charge des batteries d'un vehicule automobile a propulsion electrique

Info

Publication number: FR2740921A1
Application number: FR9513086A
Authority: FR
Inventors: Cyriacus Bleijs; Olivier Normand
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1997-05-09

Abstract

Dispositif automatisé de charge de batteries d'un véhicule automobile (3) à propulsion électrique, comprenant: un coupleur inductif avec un émetteur (1) disposé au sol sur un emplacement de stationnement (7) et un récepteur (2) disposé sous le véhicule; des butées longitudinales (8) pour arrêter le véhicule (3) sur l'emplacement (7); des moyens (11) de prépositionnement approximatif mutuel de l'émetteur (1) et du récepteur (2); et des moyens (24, 25) de positionnement mutuel fin de l'émetteur (1) et du récepteur (2) agencés de manière que l'émetteur (1) et le récepteur (2) soient centrés l'un par rapport à l'autre et séparés par un entrefer (e) prédéterminé lorsque le véhicule (3) est arrêté par les butées (8); l'émetteur (1) et/ou le récepteur (2) ayant au moins deux degrés de liberté en translation, verticalement et transversalement à l'axe longitudinal, et étant dans des positions verticales interférantes.

Description

Dispositif automatisé de charge des batteries d'un véhicule automobile a proPulsion électrique.

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs automatisés de charge des batteries d'un véhicule automobile à propulsion électrique, comprenant un coupleur inductif avec un émetteur raccordé à une source d'énergie électrique et disposé au sol en un endroit prédéterminé d'un emplacement de stationnement pour le véhicule et un récepteur raccordé aux batteries du véhicule et disposé en un endroit prédéterminé sur le dessous du véhicule.

La recharge des batteries est automatique si elle est "transparente" pour l'utilisateur du véhicule, c'est-àdire s'il n'incombe à l'utilisateur du véhicule aucune opération spécifique autre que celle, courante, de garer son véhicule, de préférence en marche avant, sur un emplacement de stationnement réservé, disposé soit en épi, soit en ligne selon les cas.

Pour éviter les opérations, manuelles ou automatisées, d'accouplement physique du véhicule à une source d'énergie électrique en vue de la charge des batteries, il est connu d'avoir recours à un coupleur inductif comprenant un émetteur disposé au sol et raccordé à la source d'énergie électrique et un récepteur disposé sur le dessus du véhicule et raccordé aux batteries à recharger.

Le fonctionnement et le rendement du coupleur inductif sont optimum si le récepteur et l'émetteur sont parfaitement centrés l'un par rapport à l'autre et si l'entrefer qui les sépare est minimum (bien qu'un entrefer nul conduise au rendement maximum, il est toutefois nécessaire de laisser subsister un entrefer, aussi réduit que possible, pour éviter l'usure -due au frottement et à la présence de salissures- des faces coopérantes de l'émetteur et du récepteur).

Pour que le positionnement mutuel correct de l'émetteur et du récepteur puisse être obtenu sans autre astreinte, pour le conducteur, que de garer son véhicule sur l'emplacement réservé d'une façon traditionnelle et sans manoeuvre particulière, il est nécesaire que le dispositif soit équipé de façon spécifique. I1 est certes connu des mécanismes actifs permettant de positionner correctement l'émetteur; toutefois ces mécanismes actifs, faisant appel à des détecteurs de position, à des asservissements par servo-moteurs, à des bras extensibles, ..., sont couteux et fragiles et nécessitent une surveillance permanente.

L'invention a pour but de proposer un dispositif automatique totalement passif, qui fasse appel à des solutions techniques simples et peu coûteuses, mais qui assurent cependant une grande fiabilité dans le positionnement mutuel de l'émetteur et du récepteur.

A ces fins, un dispositif automatisé tel que défini au préambule se caractérise essentiellement, étant agencé conformément à l'invention, en ce qu'il comporte en combinaison - des moyens de butée longitudinale associés au susdit
emplacement de stationnement pour arrêter le véhicule dans
une position longitudionale prédéterminée sur ledit
emplacement de stationnement - des moyens de prépositionnement approximatif mutuel de
l'émetteur et du récepteur qui sont fonctionnels alors que
le véhicule est en cours de déplacement sur l'emplacement
de stationnement pour se garer, mais ntest pas encore en
fin de garage ; et - des moyens de positionnement mutuel fin de l'émetteur et
du récepteur qui sont fonctionnels après que l'émetteur et
le récepteur aient préalablement été approximativement
prépositionnés et qui sont agencés de manière telle que
l'émetteur et le récepteur soient dans un positionnement
mutuel précis, centrés l'un par rapport à l'autre et
séparés par un entrefer prédéterminé, au moment où le
véhicule est arrêté par les susdits moyens de butée
longitudinale - l'émetteur étant supporté sur le sol et/ou le récepteur
étant monté sur le dessous du véhicule avec au moins deux
degrés de liberté en translation, verticalement et
transversalement à l'axe longitudinal de l'emplacement de
stationnement ou respectivement du véhicule, et de manière
à être dans des positions verticales interferantes.

Grâce aux mobilités avec rappel élastique conférées à l'émetteur et/ou au récepteur, le positionnement mutuel correct de l'émetteur et du récepteur se résume à la mise en oeuvre de moyens de guidage purement mécaniques, répartis sur deux étages fonctionnellement actifs de façon successive dans le temps, et propres à assurer un prépositionnement, puis un positionnement fin. I1 est alors possible de trouver de nombreuses solutions techniques permettant de couvrir des exigences très diverses, et en particulier, grâce à un choix judicieux de la structure, il est possible de réduire à un minimum le nombre des pièces d'usure et d'assurer ainsi un fonctionnement fiable sur une longue période de temps. En outre, le fait d'admettre un entrefer réduit permet d'éliminer l'usure qu'aurait entraîné le frottement face contre face de l'émetteur et du récepteur et surtout permet de tolérer la présence d'une mince couche de salissure sur l'émetteur et/ou le récepteur et donc d'éviter un nettoyage avant la mise en charge.

De façon très simple, on peut prévoir que les moyens de butée longitudinale sont des moyens de butée mécanique disposés au sol en tête de l'emplacement de stationnement et agencés pour être contactés par les roues du véhicule situées en avant dans le sens de déplacement du véhicule en cours de garage. Une telle solution peut être retenue dans le cas d'emplacements de stationnement disposés en épi.

I1 est toutefois possible de prévoir également que les moyens de butée longitudinale sont des moyens de butée sans contact mécanique aptes à commander à distance l'arrêt du véhicule, une telle commande (radioélectrique, électromagnétique, électrooptiques, ... notamment) pouvant agir sur le fonctionnement du ou des moteurs de propulsion et/ou sur le système de freinage. Une telle solution peut être retenue également dans le cas d'emplacements, de stationnement disposés en épi, mais surtout dans le cas d'emplacements de stationnement disposés en file pour lesquels il n'est pas possible de prévoir les butées mécaniques précitées.

Dans un mode de réalisation préféré, l'émetteur est monté sur une plaque de support déplaçable verticalement, la plaque de support étant alors de préférence supportée sur le sol par au moins trois bras articules en rotation et rappelés par des moyens élastiques en position haute. Bien entendu, le type de montage envisagé pourrait être attribué au récepteur ; toutefois, ce montage articulé avec effacement vertical nécessite un espace vertical libre qu'il est difficile de trouver sous un véhicule automobile dont la garde au sol est en général déterminée au plus juste.

Pour coopérer avec une plaque de support d'émetteur ainsi agencée, on peut avantageusement prévoir que les moyens de positionnement mutuel fin comprennent une plaque de guidage disposée sous le véhicule et sur laquelle est monté le récepteur et que des patins de hauteur prédéterminée sont fixés sur ladite plaque de guidage et/ou ladite plaque de support de l'émetteur, patins sur lesquels porte respectivement ladite plaque de support et/ou ladite plaque de guidage lorsque le véhicule est en fin de garage sur ledit emplacement de stationnement, ce grâce à quoi un entrefer de valeur prédéterminée peut exister entre l'emet- teur et le récepteur positionnés l'un en regard de l'autre ; de préférence alors, on prévoit deux patins latéraux s'étendant le long des bords latéraux de la plaque de support de l'émetteur et/ou de la plaque de guidage et un patin central s'étendant jusqu'à l'émetteur et/ou le récepteur à partir du bord antérieur de la plaque.

On prévoit également que les moyens de positionnement mutuel fin comprennent un guide en entonnoir associé au récepteur et/ou à l'émetteur et agencé pour guider respecti vement l'émetteur et/ou le récepteur dans un déplacement approximativement transversal à l'axe longitudinal de l'emplacement de stationnement et/ou du véhicule respectivement, pour obtenir finalement un centrage transversal de l'un par rapport à l'autre ; dans ce cas, l'émetteur ou le récepteur est monté à libre déplacement longitudinal sur respectivement la plaque de support ou la plaque de guidage et rappelée élastiquement en position antérieure sur ladite plaque, et le guide précité est une jupe qui entoure en partie l'arrière respectivement du récepteur ou de l'émetteur et qui s'écarte de celui-ci en s'évasant latéralement, la hauteur de ladite jupe étant telle qu'elle s'étend verticalement au-delà du récepteur ou respectivement de l'émetteur d'une distance supérieure à l'entrefer, ce grâce à quoi l'émetteur ou respectivement le récepteur est ramené par ladite jupe vers le récepteur ou respectivement l'emet- teur et est entraîné par ladite jupe en fin de déplacement de garage du véhicule, ce grâce à quoi on est assuré, par un double positionnement transversal et longitudinal, du centrage correct mutuel de l'émetteur et du récepteur ; il est alors envisageable que l'émetteur ou respectivement le récepteur soit monté sur la plaque de support ou respectivement la plaque de guidage à libre rotation autour d'un pivot excentré, lequel est engagé à travers une lumière allongée longitudinalement et percée dans ladite plaque, ce grâce à quoi ledit pivot sert à la fois de pivot de rotation et de guide de déplacement longitudinal de l'émetteur sur la plaque de support ou respectivement du récepteur sur la plaque de guidage. De préférence, dans ce cas, le pivot ert tubulaire, ce grâce à quoi il sert de traversée pour les câbles électriques associés à l'émetteur ou respectivement au récepteur.

Pour faciliter la venue en coopération correcte des parties au sol et des parties embarquées sur le véhicule, il est souhaitable que la plaque de guidage fixée sous le véhicule ou respectivement la plaque de support de l'émet- teur, d'une part, et au moins la face supérieure des patins fixés sur la plaque de support, d'autre part, soient sensiblement inclinés de bas en haut et d'avant en arrière (dans le sens de déplacement du véhicule).

I1 est également possible de prévoir que l'émetteur ou le récepteur soit supporté à libre coulissement dans une glissière s'étendant approximativement transversalement à l'axe longitudinal de l'emplacement de stationnement ou respectivement du véhicule, ou bien encore que l'émetteur soit supporté à l'extrémité d'un bras monté, à son autre extrémité, à libre rotation avec rappel élastique, sur la plaque de support ou respectivement sur la plaque de guidage.

Pour que l'efficacité de prépositionnement procurée par les moyens de prépositionnement soit maximale, il est souhaitable que la plaque de support soit supportée sur le sol par au moins trois bras articulés en rotation et rappelés par des moyens élastiques en position haute et, que, de préférence alors, le récepteur soit disposé approximativement entre les roues d'une extrémité du véhicule. Par ailleurs, les manoeuvres d'approche et de positionnement du véhicule sur l'emplacement de stationnement sont facilitées pour le plus grand nombre de conducteurs si cette manoeuvre est effectuée en marche avant : il est alors préférable que le récepteur soit disposé approximativement entre les roues avant du véhicule. De plus, l'efficacité est encore amelio- rée, dans ce cas, si le récepteur est décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule et l'émetteur décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal de l'emplacement.

Dans un mode de réalisation particulièrement simple à mettre en oeuvre et ne nécessitant aucun entretien, les moyens de prépositionnement comprennent un plot de centrage fixé au sol dans l'emplacement de stationnement et devant l'émetteur, ledit plot de centrage étant agencé pour guider les roues situées en avant dans le sens d'approche du véhicule. La forme du plot de centrage doit être adaptée au processus d'approche du véhicule, selon que l'emplacement de stationnement est disposé en épi ou bien en ligne, et selon que le véhicule est garé en marche avant ou bien en amrche arrière. Dans le cas d'un garage en marche avant, et pour obtenir un guidage efficace en réduisant les risques de franchissement du plot, il est souhaitable que le plot de centrage soit agencé pour cooperer avec les faces internes des roues.

Dans un mode de réalisation préféré, qui conduit à un moindre encombrement de l'espace sous le véhicule, alors que la place disponible est déjà réduite, et qui n'entraîne pas une modification sensible de la garde au sol, le récepteur est monté fixe sur la plaque de guidage, qui est elle-même montée fixe sur le dessous du véhicule approximativement entre les roues avant du véhicule et toutes les mobilités sont associées à l'émetteur ; avantageusement dans ce cas, les patins sont fixés sur la plaque de support de l'émetteur, l'émetteur est monté sur la plaque de support en étant guidé en translation longitudinale et en rotation par ledit pivot excentré et la jupe de guidage est associée au récepteur ; alors de façon souhaitable, les patins et la jupe de guidage sont constitués en un matériau à faible coefficient de frottement et ils sont fixés de façon amovible respectivement sur la plaque de support de l'émetteur et sur la plaque de guidage ; de préférence alors, pour éviter un endommagement trop conséquent du véhicule en cas de passage sur un obstacle au sol trop proéminant, la jupe de guidage est fixée par des moyens de fixation aptes à être rompus en cas d'application d'un effort d'arrachement excessif sur ladite jupe.

Dans une autre configuration possible de réalisation, les moyens de prépositionnement comprennent deux bras de guidage fixes qui sont associés à l'émetteur ou au récepteur, qui sont disposés en V convergeant vers respectivement l'émetteur ou le récepteur monté fixe, et qui sont configurés pour venir au contact de et guider respectivement le récepteur ou l'émetteur monté de façon mobile dans une direction approximativement transversale.

Dans encore une autre configuration possible de réalisation, les moyens de prépositionnement comprennent deux bras de guidage pivotants qui sont associés à l'emet- teur ou au récepteur mobile dans une direction approximativement transversale, qui sont disposés en V convergeant vers respectivement l'émetteur ou le récepteur, et qui sont configurés pour vernir au contact de respectivement le récepteur ou l'émetteur monté fixe et, en prenant appui sur celui-ci, guider vers lui respectivement l'émetteur ou le récepteur dans un déplacement approximativement transversal.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillee qui suit de certains modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs.

Dans cette description, on se réfère aux dessins ci-annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue schématique de côté d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif agencé conformement à l'invention, le véhicule étant montré au cours de la phase de prépositionnement sur l'emplacement de stationnement
- la figure 2 est une vue schématique de dessus correspondant à la figure 1 et mettant en évidence certaines mobilités de composants
- la figure 3 est une vue de coté, à plus grande échelle, d'une partie du dispositif des figures 1 et 2
- la figure 4 est une vue schématique de dessus illustrant le véhicule parvenu en phase finale de garage sur l'emplacement de stationnement dans le cas du mode de réalisation des figures 1 à 3
- la figure 5 est une épure illustrant le positionnement du récepteur pour différentes directions de garage du véhicule sur l'emplacement de stationnement
- la figure 6 est une représentation très schémati que, en vue de dessus, d'un autre mode de réalisation de moyens agencés conformément à l'invention ; et
- la figure 7 est une représentation très schématique, en vue de dessus, d'encore un autre mode de réalisation possible de moyens agencés conformément à l'invention.

En se référant tout d'abord aux figures 1 à 5, on va décrire en premier lieu un mode de réalisation préféré d'un dispositif agence conformément à l'invention. Dans cet exemple, le coupleur inductif est de forme ronde. Le coupleur est constitué d'un émetteur 1 disposé au sol et d'un récepteur 2 fixé sur le dessous du véhicule 3 (dont seule une très petite partie est montrée). Chacun est composé (seule la constitution de l'émetteur 1 est représentée succinctement à la figure 3) d'une bobine électromagnétique 4, d'un circuit magnétique 5 et d'un enrobage 6 assurant sa tenue diélectrique et mécanique. Dans un exemple typique, l'émetteur 1 et le récepteur 2 ont une hauteur de 23 mm et un diamètre de 220 mm ; l'entrefer e maximal autorisé (en plus de l'épaisseur de l'enrobage), autrement dit la distance entre les faces en regard, ne doit pas être supérieur à 5 mm afin que les performances du couplage inductif ne soient pas trop affectées ; le décentrage d maximal autorisé entre l'émetteur 1 et le récepteur 2 ne doit pas excéder 10 mm.

Comme représenté à la figure 4, des moyens de butée longitudinale sont prévus en association avec l'emplacement de stationnement dont le pourtour est désigné par la référence 7 pour arrêter le véhicule dans une position longitudinale prédéterminée sur ledit emplacement. Dans cet exemple, les moyens de butee longitudinale sont des moyens de butée mécanique 8 contre lesquels viennent en butée les roues 9 du véhicule qui sont situées en avant dans le sens de garage du véhicule (flèche 10). Un léger dos d'âne précédant la butée 8 proprement dite donne la sensation physique du positionnement correct et évite le phénomène de rebond vers l'arrière des roues. Une telle butée mécanique 8 peut être retenue lorsque l'emplacement de stationnement est disposé en épi.

On peut également faire appel, notamment pour un stationnement en file (pour lequel il n'est pas possible d'avoir recours à une butée mécanique), à des moyens de butée sans contact mécanique, et comprenant par exemple un capteur de position de type électromagnétique, électrooptique, ou autre qui peut télécommander sur le véhicule la coupure de l'alimentation électrique des moteurs électriques de propulsion et/ou le déclenchement du système de freinage.

Pour faciliter l'approche du récepteur 2 fixé sous le véhicule dans une position approximativement centrée par rapport à l'émetteur 1 disposé sur l'emplacement de stationnement, on fait appel à des moyens de prépositionnement qui sont actifs quand le véhicule s'engage sur l'emplacement.

Dans le mode préféré de réalisation montré aux figures 1 à 4, et plus particulièrement à la figure 4, les moyens de prépositionnement agissent sur le véhicule 3 luimême pour le guider dans son déplacement le conduisant contre les butées 8. Lesdits moyens de prépositionnement comprennent un plot de centrage 11 fixé au sol, sensiblement dans l'axe de l'emplacement de stationnement, et agencé pour coopérer avec les roues 9 situees en avant dans le sens de déplacement du véhicule. Il peut s'agir d'un plot central qui, comme représenté à la figure 4, coopère avec la face interne des roues 9. Ce plot peut être constitué de bordures cylindriques en contact avec l'intérieur des pneus des roues 9, qui permettent de diminuer les frottements avec les pneus tout en réduisant le risque de franchissement en cas d 'approche anormale.

Bien que la forme approximativement semi-ovale représentée à la figure 4 corresponde à une réalisation préférée procurant la meilleure efficacité de guidage pour une distance d'approche minimale, on peut également envisager d'autres configurations, telles que deux bordures approximativement parallèles intérieures aux roues avec un pincement initial, voire deux bordures approximativement parallèles extérieures aux roues avec un évasement initial.

La facilité la plus grande est offerte au conducteur du véhicule lorsque le garage s'effectue en marche avant, les roues 9 étant alors les roues directrices du véhicule ; toutefois, tout au moins pour des applications spécifiques, il n'est pas exclu que le garage puisse se faire en marche arrière.

De toute façon la plus grande précision de prépositionnement approximatif du recepteur 2 par rapport à l'émetteur 1 est obtenue lorsque le récepteur 2 est, comme représenté sur les figures 1 à 4, disposé à l'extrémité du véhicule tournée vers l'avant dans le sens de garage ; cette précision est encore accrue si le récepteur est situé approximativement entre les roues 9 tournées vers l'avant dans le sens du garage du véhicule, et si de préférence l'émetteur est décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule comme montré à la figure 4.

Sur la figure 5, on a schématisé trois positions caractéristiques du véhicule 3 supposé garé en marche avant (roues 9 directrices) sur l'emplacement de stationnement 7, savoir une position centrale centrée sur l'axe de l'emplace- ment et deux positions inclinées au maximum de part et d'autre. On constate que, dans les trois configurations de positionnement, le récepteur 2 occupe des situations relativement bien groupées. Sur cette figure 5, on a désigné par 12 le contour entourant les situations occupées par le récepteur 2 dans toutes les positions possibles de garage du véhicule 3 sur l'emplacement 7.

Si l'on désigne pas Ov le centre du récepteur (voir fig. 4), on est assuré, grâce à la mise en oeuvre du plot de centrage 11, que, quelle que soit la position finale du véhicule à l'intérieur de l'emplacement 7 en fin de manoeuvre, l'erreur de positionnement du centre Ov par rapport à un repère fictif théorique au sol peut être typiquement de plus ou moins trois à quatre centimètres transversalement et de plus ou moins six centimètres longitudinalement.

Pour compenser cette erreur résiduelle de positionnement et pour en outre tenir compte d'une tolerance de positionnement vertical (notamment pour tenir compte d'une hauteur variable du véhicule par rapport au sol dûe à l'état de gonflage des pneus), on prévoit en outre des moyens de positionnement mutuel fin de l'émetteur 1 et du récepteur 2 qui sont agencés comme suit dans le mode de réalisation préféré montré aux figures 1 à 4.

Pour ce qui est de l'émetteur 1, il est supporté (figure 3) par un plateau de support 13 monté sur le sol par l'intermédiaire de trois bras inclinés, deux bras 15 vers l'avant (côté d'arrivée du véhicule) et un bras 14 vers l'arrière, articulés sur un socle 16 fixé au sol. Ainsi agencé, le plateau de support 13 est mobile verticalement et est rappelé en position haute par des ressorts de rappel 17 agissant sur des coudes 18 solidaires des bras 14, 15. La mise en oeuvre de trois bras 14, 15, seulement, permet, outre une réduction du coût, de conférer au système une possibilité d'inclinaison aussi bien longitudinalement que transversalement. En outre, les bras 14, 15 sont conformés de façon que le plateau de support 13 soit incliné légèrement (typiquement environ 3 ) de bas en haut de l'avant vers l'arrière.

Dans sa partie centrale, le plateau de support 13 est percé d'une lumière 19 de forme générale rectangulaire allongée s'étendant longitudinalement en position centree.

Un pivot 20 solidaire de la face inférieure de l'émetteur 1 est engagé à travers la lumière 19 ; le pivot 20 est en outre solidarisé à l'émetteur 1 de façon notablement excentrée. I1 en résulte que l'émetteur 1, lorsqu'il est sollicité par une force externe, peut se déplacer sur le plateau de support 13 en translation selon la lumière 19, mais aussi en rotation autour du pivot 20 (comme montré figure 2 en tiret).

Le pivot 20 est agencé sous forme tubulaire pour constituer une traversée de câbles pour les câbles electriques 21 (alimentation, commande, ...) reliant l'émetteur 1 à la source d'énergie électrique (non montrée).

Deux ressorts 22, disposés en V entre le pivot 20 et le plateau 13, rappellent l'émetteur en position centrée à fond de glissière en l'absence d'effort de déplacement. De plus, il est possible de prévoir éventuellement une butée réglable 23 qui permet d'ajuster la position longitudinale de l'émetteur 1 rappelé à fond de glissière.

Par ailleurs, le long de ses deux bords latéraux, le plateau de support 13 est équipé de deux patins ou skis 24, constitués en un matériau à faible coefficient de frottement tel que du Nylon, qui possèdent une hauteur très légèrement supérieure à celle de l'émetteur 1 afin de déterminer l'entrefer e précité.

On peut également prévoir une portion de patin central 25 s'étendant à partir du bord antérieur du plateau de support 13.

Les patins 24 et 25 sont fixés sur le plateau 13 de manière à pouvoir être facilement démontés en vue de leur remplacement aisé en cas d'usure (ce sont les patins 24 qui déterminent la valeur de l'entrefer e) ou d'endommagement accidentel.

Un socle 26 entoure le mécanisme de soutien du plateau de support 13 (cf. fig. 1 et 2). Le plateau 13 est capable de s'abaisser de manière à s'encastrer intégralement, y compris les patins 24, à l'intérieur du socle 26, afin d'être protégé en cas d'erreur de manoeuvre de la part du conducteur.

De son côté, le véhicule 3 est équipé d'une plaque de guidage fixe 27 (cf. fig. 1) montée sur le dessous du châssis, du côté de l'extrémité tournée vers l'avant dans le sens du garage (extrémité avant du véhicule dans le cas envisagé ici d'un garage en marche avant) dans l'exemple préféré de réalisation considéré. La plaque de guidage 27 est destinée à établir le contact entre le véhicule 3 et le système mécanique disposé au sol par l'intermédiaire des patins 24. La plaque 27 doit être suffisamment grande pour qu'elle vienne de façon certaine au contact des patins 24 quelle que soit la position du véhicule lors de sa manoeuvre de garage. Néanmoins, sa dimension et sa forme sont limitées par la place disponible sous le véhicule (surtout à l'avant) et par la garde au sol à respecter. I1 est souhaitable que la plaque de guidage 27 soit légèrement inclinée vers le haut d'arrière en avant, l'angle d'inclinaison étant au moins égal à celui de la plaque de support 13 du dispositif au sol. Sur la figure 2, on a montré en grisé (référence 27) la position de la plaque de guidage 27 présentée de façon décalée par rapport aux patins 24.

Le recepteur 2 est disposé approximativement au centre de la plaque de guidage 27, avec sa face inférieure affleurant la face inférieure de la plaque 27. Au récepteur 2 est associé un guide 28 constitué sous forme d'une jupe qui épouse le contour de la partie arrière du récepteur et qui s'étend vers l'avant au-delà du récepteur en s'évasant latéralement. Cette jupe s'étend vers le bas au-delà de la face inférieure du récepteur sur une distance verticale supérieure à l'entrefer e de façon à pouvoir contacter, si besoin en est, l'émetteur 1. Typiquement la jupe 28 a une hauteur d'environ 10 mm et est constituée en un matériau à faible coefficient de frottement tel que du Nylon. Elle est fixée de façon amovible sur la plaque de guidage 27 afin de pouvoir être facilement remplacee en cas d'usure ou d'endommagement. Les moyens de fixation peuvent etre choisis pour pouvoir se rompre et servir éventuellement de "fusible" mécanique.

Lorsque le vehicule a franchi le plot de centrage en étant approximativement positionné par celui-ci, la plaque de guidage 27 vient au contact du patin central 25, puis des patins latéraux 24, ce qui provoque l'abaissement et l'inclinaison du plateau de support 13 qui s'étend alors sensiblement parallèlement à la plaque de guidage 27. Le véhicule poursuivant son avance, la jupe 28 entre en contact avec le bord de l'émetteur 1, ce qui provoque le pivotement de ce dernier autour de son pivot 20 (représentation en tirets sur la figure 2). L'émetteur 1 est ainsi guidé par la jupe 28 jusqu'à parvenir au fond de l'entonnoir formé par le guide, en regard exactement du récepteur (voir figure 4).

Pour etre assuré que l'émetteur vienne en fond de l'entonnoir de guidage dans toutes les configurations de positionnement du véhicule sur l'emplacement de stationnement, il est souhaitable de prévoir en outre que le guide 28 entraîne l'émetteur 1, guidé par son pivot 20 dans la lumière 19, sur quelques centimètres avant que le véhicule soit immobilisé définitivement (roues 9 contre les butées 8).

Grâce à cet agencement, l'erreur de centrage mutuel de l'émetteur 1 et du récepteur 2 peut être typiquement de l'ordre du millimètre et l'entrefer e de l'ordre de 2 mm. Le couplage inductif est alors quasi-optimal.

L'émetteur 1 revient automatiquement en position centrée de repos, en étant rappelé par les différents ressorts, lorsque le véhicule recule pour quitter l'emplacement de stationnement.

Des fonctions de détection peuvent etre associées à l'émetteur et au récepteur 2 pour détecter leur positionnement correct et commander la mise en charge des batteries du véhicule.

On conçoit que les mobilités et guidages qui o sous un véhicule, en particulier au voisinage de son extrémité avant, il est très difficile, voire même impossible d'envisager l'implantation d'un système mobile, notamment verticalement, en respectant en particulier une garde au sol suffisante. I1 est par conséquent technologiquement plus simple que le récepteur soit monté fixe sur la plaque de guidage, elle-même montée fixe sur le dessous du véhicule approximativement entre les roues avant du véhicule et que toutes les mobilités soient associées à l'émetteur, de telle sorte que le dessous du véhicule ne présente aucune saillie notable.

Par contre, tout en respectant ce critère qui confère une meilleure fiabilité de fonctionnement, il est possible de prévoir diverses variantes de réalisation. En particulier, le guide évasé 28 en forme de jupe pourrait être associé avec l'émetteur pour guider celui-ci en prenant appui sur le récepteur en fin d'approche du véhicule.

De même le pivot 20 pourrait être physiquement séparé de l'metteur 1 et reporté à l'extrémité d'un bras pivotant supportant l'émetteur.

Bien que la mise en place du véhicule sur l'emplace- ment de stationnement soit réalisable de la façon la plus simple en marche avant, avec les roues directrices guides par le plot central, il est toutefois possible d'envisager, tout au moins dans des conditions particulières de mise en oeuvre et avec des conducteurs parfaitement entraînés, que le garage du véhicule s'effectue en marche arrière.

Il est également possible que, toujours dans des conditions particulières de mise en oeuvre, que l'émetteur soit disposé non pas en tête de l'emplacement de stationnement, mais vers l'arrière (considére dans le sens d'approche du véhicule) de celui-ci en prévoyant des moyens de prépositionnement adaptés en conséquence.

Pour ce qui concerne les moyens de prépositionnement approximatif de l'émetteur et du récepteur, il faut noter que les moyens décrits ci-dessus, et faisant appel à un plot central 11, agissent sur le véhicule lui-meme dont le récepteur est solidaire de façon fixe. Cette solution paraît être à la fois la plus simple puisque le plot central ne comporte aucune pièce mobile et qu'il peut être réalisé de façon aussi solide que souhaitable, et la plus facile pour le conducteur qui peut être déjà familiarisé par ailleurs avec ce type de guidage. Toutefois, il n'en demeure pas moins que d'autres moyens peuvent être mis en oeuvre aux fins de prépositionnement mutuel de l'émetteur et du récepteur, moyens qui agissent directement sur l'émetteur et/ou le récepteur, et non plus sur le véhicule, et qui impliquent donc de conférer à l'émetteur et/ou au récepteur une mobilité transversale de grande amplitude de manière que le prépositionnement puisse être effectué de manière efficace dans le cas où le véhicule est sensiblement désaxé par rapport à l'emplacement de stationnement.

La figure 6 montre, de façon très schématique, en vue de dessus, un agencement dans lequel l'émetteur 1 est supporté sur le sol avec une mobilité verticale, et éventuellement une mobilité longitudinale en fin de positionnement du véhicule, mais en ne presentant en principe pas de mobilité transversale. Le recepteur 2 est monté sur le dessous du véhicule (schématisé par ses roues avant 9) en étant supporté à libre déplacement sur un guide transversal 29 (rail de guidage, gouttière,...). Au récepteur 2 sont associés deux bras de guidage 30, disposés en V convergeant vers le récepteur et ouverts vers l'avant, dont les extrémités antérieures sont fixées sous le véhicule avec possibilité de rotation. Les bras 30 sont en outre conformés de manière à venir au contact de l'émetteur 1 afin que le récepteur 2 soit entraîné par eux en déplacement transversal par l'action de l'émetteur 1 sur l'un des bras 30 au cours de l'avance du véhicule.

Une disposition inverse (non représentée) pourrait être envisagée également, selon laquelle le récepteur 2 est monté fixe sous le véhicule et l'émetteur 1 est monté à libre déplacement transversal en étant associé à deux bras de guidage déplaçables.

Le mode de réalisation montré à la figure 7 fait appel à un agencement voisin du précédent, dans lequel toutefois les bras de guidage 31 sont fixes et associés de façon fixe au récepteur 2 lui aussi monté de façon fixe sous le véhicule ; c'est l'émetteur 1 qui est alors mobile transversalement pour pouvoir être guidé par l'un des bras 31 vers le récepteur 2. Là encore, on peut envisager une disposition inverse, avec l'émetteur fixe équipe de deux bras fixes de guidage, et le récepteur monté à libre déplacement transversal sous le véhicule.

Dans les diverses variantes envisagées en relation avec les figures 6 et 7, le prépositionnement est suivi d'un positionnement fin mutuel de l'émetteur et du récepteur qui peut etre obtenu à l'aide des moyens décrits plus haut.

Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Dispositif automatisé de charge de batteries d'un véhicule automobile (3) à propulsion électrique, comprenant un coupleur inductif avec un émetteur (1) raccordé à une source d'énergie électrique et disposé au sol en un endroit prédéterminé d'un emplacement de stationnement (7) pour le véhicule et un récepteur (2) raccordé aux batteries du véhicule et disposé en un endroit prédéterminé sur le dessous du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison - des moyens de butée longitudinale (8) associés au susdit

emplacement de stationnement (7) pour arrêter le véhicule

(3) dans une position longitudionale prédéterminée sur

ledit emplacement de stationnement (7) - des moyens (11, 30, 31) de prépositionnement approximatif

mutuel de l'émetteur (1) et du récepteur (2) qui sont

fonctionnels alors que le véhicule (3) est en cours de

déplacement sur l'emplacement de stationnement (7) pour se

garer, mais n'est pas encore en fin de garage ; et - des moyens (24, 25, 27, 28) de positionnement mutuel fin

de l'émetteur (1) et du récepteur (2) qui sont fonction

nels après que l'émetteur (1) et le récepteur (2) aient

préalablement été approximativement prépositionnés et qui

sont agencés de manière telle que l'émetteur (1) et le

récepteur (2) soient dans un positionnement mutuel précis,

centrés l'un par rapport à l'autre et séparés par un

entrefer (e) prédéterminé, au moment où le véhicule (3)

est arrêté par les susdits moyens de butée longitudinale

(8) - l'émetteur (1) étant supporté sur le sol et/ou le récep

teur (2) étant monté sur le dessous du véhicule (3) avec

au moins deux degrés de liberté en translation, verticale

ment et transversalement à l'axe longitudinal de l'empla-

cement de stationnement (7) ou respectivement du véhicule

(3), et de manière à être dans des positions verticales

interférantes.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de butée longitudinale sont des moyens de butée mécanique (8) disposés au sol en tête de l'emplace- ment de stationnement (7) et agencés pour être contactés par les roues (9) du véhicule situées en avant dans le sens de déplacement du véhicule en cours de garage.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de butée longitudinale sont des moyens de butée sans contact mécanique aptes à commander à distance l'arrêt du véhicule.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'émetteur (1) est monté sur une plaque de support (13) déplaçable verticalement.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque de support (13) est supportée sur le sol par au moins trois bras articulés (14, 15) en rotation et rappelés par des moyens élastiques (17) en position haute.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de positionnement mutuel fin comprennent une plaque de guidage (27) disposée sous le véhicule (3) et sur laquelle est monté le récepteur (2) et en ce que des patins (24) de hauteur prédéterminée sont fixés sur ladite plaque de guidage (27) et/ou ladite plaque de support (13) de l'émetteur (1), patins (24) sur lesquels porte respectivement ladite plaque de support (13) et/ou ladite plaque de guidage (27) lorsque le véhicule (3) est en fin de garage sur ledit emplacement de stationnement (7), ce grâce à quoi un entrefer (e) de valeur prédéterminée peut exister entre l'émetteur (1) et le récepteur (2) positionné l'un en regard de l'autre.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu deux patins latéraux (24) s'étendant le long des bords latéraux de la plaque de support (13) de l'émetteur (1) et/ou de la plaque de guidage (27) et un patin central (25) s'étendant jusqu'à l'émetteur (1) et/ou le récepteur (2) à partir du bord antérieur de la plaque.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de positionnement mutuel fin comprennent un guide (28) en entonnoir associé au récepteur (2) et/ou à l'émetteur (1) et agencé pour guider respectivement l'émetteur (1) et/ou le récepteur (2) dans un déplacement approximativement transversal à l'axe longitudinal de l'emplacement de stationnement (7) et/ou du véhicule (3) respectivement, pour obtenir finalement un centrage transversal de l'un par rapport à l'autre.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'émetteur (1) ou le récepteur (2) est monté à libre déplacement longitudinal sur respectivement la plaque de support ou la plaque de guidage et rappelée élastiquement en position antérieure sur ladite plaque (13, 27), et en ce que le guide précité (28) est une jupe qui entoure en partie l'arrière respectivement du récepteur (2) ou de l'émetteur (1) et qui s'écarte de celui-ci vers l'avant en s'évasant latéralement, la hauteur de ladite jupe (28) étant telle qu'elle s'étend verticalement au-delà du récepteur (2) ou respectivement de l'émetteur (1) d'une distance supérieure à l'entrefer (e), ce grâce à quoi l'émetteur ou respectivement le récepteur est ramené par ladite jupe vers le récepteur ou respectivement l'émetteur et est entraîné par ladite jupe en fin de déplacement de garage du véhicule, ce grâce à quoi on est assuré, par un double positionnement transversal et longitudinal, du centrage correct mutuel de l'émetteur et du récepteur.

10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'émetteur (1) ou respectivement le récepteur (2) est monté sur la plaque de support (13) ou respectivement la plaque de guidage (27) à libre rotation autour d'un pivot (20) excentré, lequel est engagé à travers une lumière (19) allongée longitudinalement percee dans ladite plaque, ce grâce à quoi ledit pivot sert à la fois de pivot de rotation et de guide de déplacement longitudinal de l'émet teur sur la plaque de support ou respectivement du récepteur sur la plaque de guidage.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le pivot (20) est tubulaire, ce grâce à quoi il sert de traversée pour les câbles électriques (21) associés à l'émetteur ou respectivement au récepteur.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la plaque de guidage (27) fixée sous le véhicule (3) ou respectivement la plaque de support (13) de l'émetteur (1), d'une part, et au moins la face supérieure des patins (24, 25), d'autre part, sont sensiblement inclinés de bas en haut et d'avant en arrière (dans le sens de déplacement du véhicule).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'émetteur (1) ou le récepteur (2) est supporté à libre coulissement dans une glissière (29) s'étendant approximativement transversalement à l'axe longitudinal de l'emplacement de stationnement ou respectivement du véhicule.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'émetteur (1) ou le récepteur (2) est supporté à l'extrémité d'un bras monté, à son autre extrémité, à libre rotation avec rappel élastique, sur la plaque de support ou respectivement sur la plaque de guidage.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'émetteur (1) est disposé au voisinage de l'extrémité de tête de l'emplacement de stationnement (7) et en ce que le récepteur (2) est disposé vers une extrémité du véhicule (3).

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le récepteur (2) est disposé approximativement entre les roues (9) d'une extrémité du véhicule (3).

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le récepteur (2) est disposé approximativement entre les roues avant (9) du véhicule (3).

18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le récepteur (2) est décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule et l'émetteur (1) décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal de l'emplacement de stationnement (7).

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que les moyens de prépositionnement comprennent un plot de centrage (11) fixé au sol dans l'emplacement de stationnement (7) et devant l'émetteur (1), ledit plot de centrage (11) étant agencé pour guider les roues (9) situées en avant dans le sens d'approche du véhicule.

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que le plot de centrage (11) est agencé pour coopérer avec les faces internes des roues (9).

21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le récepteur (2) est monté fixe sur la plaque de guidage (27), qui est elle-même montée fixe sur le dessous du véhicule (3) approximativement entre les roues avant (9) du véhicule et en ce que toutes les mobilités sont associées à l'émetteur (1).

22. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les patins (24, 25) sont fixés sur la plaque de support (13) de l'émetteur (1), en ce que l'émetteur (1) est monté sur la plaque de support (13) en étant guidé en translation longitudinale et en rotation par ledit pivot excentré (20), et en ce que la jupe de guidage (28) est associée au récepteur (2).

23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que les patins (24, 25) et la jupe de guidage (28) sont constitués en un matériau à faible coefficient de frottement et en ce qu'ils sont fixés de façon amovible respectivement sur la plaque de support (13) de l'émetteur (1) et sur la plaque de guidage (27).

24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en outre en ce que la jupe de guidage (28) est fixée par des moyens de fixation aptes à être rompus en cas d'application d'un effort d'arrachement excessif sur ladite jupe.

25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que les moyens de prépositionnement comprennent deux bras de guidage fixes (31) qui sont associés à l'émetteur (1) ou au récepteur (2), qui sont disposés en V convergeant vers respectivement l'émetteur (1) ou le récepteur (2) monté fixe, et qui sont configurés pour venir au contact et guider respectivement le récepteur (2) ou l'émetteur (1) monté de façon mobile dans une direction approximativement transversale.

26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que les moyens de prépositionnement comprennent deux bras de guidage pivotants (30) qui sont associés à l'émetteur (1) ou au récepteur (2) mobile dans une direction approximativement transversale, qui sont disposés en V convergeant vers respectivement l'émetteur (1) ou le récepteur (2), et qui sont configurés pour venir au contact de respectivement le récepteur (2) ou l'émetteur (1) monté fixe et, en prenant appui sur celui-ci, guider vers lui respectivement l'émetteur (1) ou le récepteur (2) dans un déplacement approximativement transversal.