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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRIC CABLE AND WINDING DEVICE FOR SUCH A CABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/197953
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an electric cable (4b) winding device (8) comprising a cylindrical hub (62) with a perforated (622) surface and open (624) on at least one of the ends of same, the cable having at least one conductor (41, 42, 43, 44) and a sheath (45b) of which the outer surface has an irregular cross-section.

Inventors:
GUILLERMIN, Olivier (385 Allée Jean Pain, Voreppe, 38340, FR)
CHATROUX, Daniel (660 Rue du Bourg, Teche, 38470, FR)
DUPONT, Jérémy (12 Rue Vaucanson, Bourgoin-jallieu, 38300, FR)
MERMIN, Daniel (2 Rue des Iris, Sassenage, 38360, FR)
Application Number:
FR2015/051632
Publication Date:
December 30, 2015
Filing Date:
June 19, 2015
Export Citation:
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Assignee:
COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES (Bâtiment Le Ponant D, 25 Rue Leblanc, Paris, 75015, FR)
International Classes:
B60L11/18; B65H75/40
Domestic Patent References:
WO2004062054A12004-07-22
WO2004062054A12004-07-22
Foreign References:
EP2432094A12012-03-21
FR1456066A1966-05-20
EP2432094A12012-03-21
Attorney, Agent or Firm:
CABINET BEAUMONT (1 Rue Champollion, Grenoble, 38000, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif (8) enrouleur de câble électrique (4, 4a, 4b) comportant un moyeu cylindrique (62), ajouré (622) en surface et ouvert (624) à au moins une de ses extrémités, le câble ayant au moins un conducteur (41, 42, 43, 44) et une gaine (45, 45a, 45b) de surface externe de section non régulière.

2. Dispositif selon la revendication 1, comportant en outre un ventilateur (64) soufflant de l'air dans une direction approximativement coaxiale au moyeu (62) .

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel des parties saillantes (452, 454) de la surface externe de la gaine (45a, 45b) définissent des espaces de circulation d'air entre des spires du câble lorsque celui-ci est enroulé.

4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les espaces de circulation d'air sont, sur toute la longueur du câble enroulé, axiaux et radiaux.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la gaine (45a) comporte, à intervalles réguliers, des anneaux (452) saillants de la surface externe.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la gaine (45b) comporte une portion (454) , saillante de sa face externe, définissant une portion à spires non jointives coaxiales au câble (4b) .

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comportant à une de ses extrémités, une fiche (5a) intégrant au moins un capteur de température (81, 82) .

8. Dispositif (4b) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant deux conducteurs (43, 44) de raccordement à la terre, isolés l'un de l'autre.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre un élément (66) d' entraînement en rotation du moyeu (62) .

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant en outre un boîtier (68) comportant au moins une ouverture (682) en face inférieure.

11. Système de charge d'au moins une batterie (1) pour véhicule automobile (V) , comportant un dispositif (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.

Description:
CABLE ELECTRIQUE ET ENROULEUR D 'UN TEL CABLE

La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR14/56066 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.

Domaine

La présente description concerne de façon générale les systèmes de raccordement électrique et, plus particulièrement, un système de raccordement par câble. La présente description s'applique plus particulièrement à un système de raccordement par câble d'une batterie de véhicule automobile ou similaire à recharger.

État de l'art antérieur

Le raccordement, pour sa recharge, d'une batterie ou d'un ensemble de batteries pour véhicule automobile à un système de distribution d'électricité (réseau de distribution électrique, panneaux photovoltaïques, etc.) comporte généralement un câble, raccordé d'une part à un circuit électronique gérant la charge de la batterie côté véhicule et d'autre part à une installation de fourniture d'énergie. Le plus souvent, le câble se trouve côté station de recharge. Le plus souvent, un câble ayant une fiche à chaque extrémité est branché, d'une part, à l'installation et, d'autre part, au véhicule. Parfois, le câble est relié à demeure au véhicule. Avec le développement des véhicules électriques, on voit apparaître des solutions dans lesquelles le câble est stocké dans le coffre du véhicule automobile. L'utilisateur branche les deux extrémités du câble, respectivement au véhicule et à la station de recharge .

Quelle que soit la solution adoptée, le câble de raccordement a souvent tendance à traîner au sol, ce qui est particulièrement mal commode et salissant pour l'utilisateur.

De plus, pour des raisons de sécurité, on doit garantir que la batterie soit raccordée à la terre lors de sa recharge. Cela engendre aujourd'hui le besoin de prises spécifiques dédiées à cette application.

Par ailleurs, les systèmes actuels ne sont pas adaptés à des recharges sur des réseaux domestiques, où les prises et circuits électriques utilisés ne sont pas dédiés à une telle recharge .

Le document WO-A-2004/062054 décrit un dispositif de stockage de câble électrique incluant un moyeu autour duquel le câble est enroulé, le câble étant pourvu d'espaceurs.

Le document EP-A-2432094 décrit un chargeur électrique dans lequel un enrouleur de câble est équipé d'un détecteur de température au niveau du moyeu de l'enrouleur.

Résumé

Un mode de réalisation vise à pallier tout ou partie des inconvénients des systèmes usuels de raccordement d'une batterie à une installation de recharge.

Un autre mode de réalisation vise à proposer des solutions ne nécessitant aucune modification ou intervention sur l'installation fournissant l'énergie électrique.

Une des contraintes liées à la recharge d'une batterie pour véhicule automobile est que le courant de charge est susceptible d'engendrer un échauffement du câble de recharge. Sauf à prévoir des sections de conducteurs incompatibles avec des contraintes économiques et d'encombrement, l'utilisation d'enrou- leurs de câble est proscrite, les techniques usuelles d'enrouleurs ventilés n'étant pas compatibles avec les besoins d'une charge de batterie pour véhicule automobile.

Selon un premier aspect, un mode réalisation vise à proposer un câble électrique compatible avec un fonctionnement enroulé.

Un autre mode de réalisation de ce premier aspect vise à proposer un enrouleur de câble.

Un autre mode de réalisation de ce premier aspect vise à proposer une solution optimisant la section des conducteurs devant être utilisée pour le câble électrique.

Un autre problème rencontré avec la recharge de véhicules électriques est lié à la sécurité de l'utilisateur contre des électrocutions, en particulier en raison des parties métalliques de la carcasse du véhicule.

Dans une installation dédiée, de type station de recharge, la station vérifie la connexion de la batterie au moyen de signaux de commandes échangés avec celle-ci. Une telle solution est toutefois incompatible avec l'utilisation de prises de rechargement dans des installations domestiques qui ne sont pas spécifiquement prévues pour une telle recharge.

Selon un deuxième aspect, un mode de réalisation vise à sécuriser, du point de vue électrique, un raccordement à une installation de recharge et, en particulier, à s'assurer que le raccordement inclut une connexion à la terre .

Lors d'une recharge d'un véhicule automobile et, plus particulièrement en utilisant une installation non spécifiquement prévue pour une telle recharge, on assiste parfois à un échauffement de la prise sur laquelle est branché le chargeur, côté installation électrique. Un tel problème ne se pose généralement pas dans des stations de recharge dédiées qui sont dimensionnées pour fournir le courant requis. Toutefois, lorsqu'un utilisateur est supposé recharger son véhicule à domicile (sur une prise standard), la nature et la capacité de l'installation électrique ne peuvent être garanties, et il se produit parfois des échauffements dangereux au niveau des raccordements. Des détecteurs de température sont parfois prévus au niveau de la batterie pour contrôler sa charge, voire au niveau de l'installation dédiée d'une station-service. Toutefois, de telles solutions sont incompatibles avec un besoin de raccordement sur des installations domestiques.

Selon un troisième aspect, un mode de réalisation vise à sécuriser l'utilisation de prises domestiques pour le rechargement d'une batterie pour véhicules électriques.

Ainsi, un mode de réalisation prévoit un dispositif enrouleur de câble électrique comportant un moyeu cylindrique, ajouré en surface et ouvert à au moins une de ses extrémités, le câble ayant au moins un conducteur et une gaine de surface externe de section non régulière.

Selon un mode de réalisation, des parties saillantes de la surface externe de la gaine définissent des espaces de circulation d'air entre des spires du câble lorsque celui-ci est enroulé .

Selon un mode de réalisation, les espaces de circulation d'air sont, sur toute la longueur du câble enroulé, axiaux et radiaux .

Selon un mode de réalisation, la gaine comporte, à intervalles réguliers, des anneaux saillants de la surface externe .

Selon un mode de réalisation, la gaine comporte une portion, saillante de sa face externe, définissant une portion à spires non jointives coaxiales au câble.

Selon un mode de réalisation, le câble comporte à une de ses extrémités, une fiche intégrant au moins un capteur de température .

Selon un mode de réalisation, le câble comporte deux conducteurs de raccordement à la terre, isolés l'un de l'autre.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre un ventilateur soufflant de l'air dans une direction approximativement coaxiale au moyeu. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre un élément d' entraînement en rotation du moyeu.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre un boîtier comportant au moins une ouverture en face inférieure.

Un mode de réalisation prévoit également un système de charge d'au moins une batterie pour véhicule automobile, comportant un dispositif de raccordement électrique.

Brève description des dessins

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

la figure 1 représente, de façon très schématique, un exemple de système de charge d'une batterie d'un véhicule automobile et un tel véhicule ;

la figure 2 représente schématiquement un mode réalisation d'un équipement interne au véhicule ;

la figure 3 est une vue partielle en perspective d'un mode de réalisation d'un câble selon le premier aspect ;

la figure 4 est une vue partielle en perspective du câble de la figure 3 enroulé ;

la figure 5 est une autre vue partielle en perspective du câble de la figure 3 enroulé ;

la figure 6 est une vue partielle en perspective d'un autre mode de réalisation d'un câble selon le premier aspect ;

la figure 7 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un enrouleur de câble électrique, équipé d'un mode de réalisation d'un câble selon le premier aspect ;

la figure 8 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'une fiche de raccordement et d'un câble selon le deuxième aspect, associé à un circuit de détection de raccordement à la terre ;

la figure 9 représente un détail de la fiche de la figure 8 ; la figure 10 représente un mode de réalisation d'un dispositif de détection de température, associé à une fiche selon le troisième aspect ; et

la figure 11 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un système de raccordement électrique utilisant une fiche du type de celle de la figure 10.

Description détaillée

De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. Par soucis de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et seront détaillés. En particulier, la réalisation d'une batterie n'a pas été détaillée, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec les batteries usuelles. De plus, la réalisation d'un chargeur de batterie n'a pas été détaillée autrement que pour les besoins de la présente description, les modes de réalisation décrits étant, pour le reste, là encore compatibles avec les chargeurs usuels. En outre, pour faciliter la compréhension, les figures ne sont pas à l'échelle. Sauf précision contraire, les expressions « approximativement », « sensiblement » et, « de l'ordre de », signifient à 10% près, de préférence à 5% près.

La figure 1 représente, de façon très schématique, un exemple de système de charge d'une batterie d'un véhicule automobile et un tel véhicule.

Un véhicule électrique ou hybride V comporte une ou plusieurs batteries 1 (BAT) destinées à lui fournir l'énergie nécessaire à sa propulsion. Ces batteries sont reliées à un ou plusieurs dispositifs 2 de gestion de charge et de commande (chargeurs) destinés à contrôler leur charge lorsqu'elles sont branchées à une installation 3 de fourniture d'électricité.

L'installation 3 peut être une borne de recharge publique de type station-service, une installation domestique (par exemple, au domicile de l'utilisateur du véhicule), etc.

Dans la description qui suit, on fera pour simplifier référence à « une » batterie. Toutefois, les véhicules comportent généralement un ensemble de plusieurs batteries et tout ce qui sera décrit par la suite s'applique quel que soit le nombre de batteries qui compose « la » batterie du véhicule, ces batteries étant généralement rechargées par le biais d'un dispositif commun.

On distingue essentiellement deux modes de charge d'une batterie pour véhicule automobile.

Dans un mode dit de « charge rapide », la batterie est chargée sous un courant de plusieurs dizaines d'ampères (par exemple, de l'ordre de 150A) . Dans ce cas, la charge d'effectué à partir d'installations spécifiques équipées d'un câble de section adaptée et de dispositifs de sécurité. L'extrémité libre du câble est alors branchée à une prise du véhicule.

Le développement des véhicules électriques, la durée nécessaire à la recharge de leur batterie (par rapport à la rapidité d'un plein d'essence) et l'autonomie dont ils disposent, engendrent un besoin de multiplier les points de recharge possibles. En particulier, on souhaite pouvoir raccorder un chargeur de batterie à une prise standard d'une installation domestique .

On a alors recours à un mode dit de « charge lente » dont se préoccupe plus particulièrement les modes de réalisation qui vont être décrits . La batterie est chargée sous un courant de quelques dizaines d'ampères tout au plus, typiquement sous un courant compatible avec l'utilisation de prises d'une installation domestique. Par exemple, en France, cela revient à pouvoir charger la batterie à partir d'une prise dite 16A. Le câble de raccordement de la batterie pour recharge n' est plus nécessairement côté station de recharge, mais de plus en plus souvent côté véhicule. Cela engendre, entre autres, des contraintes en termes d'encombrement. Aujourd'hui, les véhicules électriques sont généralement fournis avec un câble « en vrac », destiné à être raccordé d'une part au véhicule et d'autre part à une prise de fourniture d'électricité. Une charge lente peut durer plus de dix heures. Il convient de faciliter les manipulations de l'utilisateur tout en garantissant son confort et sa sécurité.

Par ailleurs, le fait que la batterie soit susceptible d' être rechargée à d' autres endroits que des stations dédiées conduit à ce qu'on puisse souhaiter équiper le véhicule d'une longueur de câble plus importante.

En outre, le besoin de recharger la batterie à partir d'installations domestiques qui ne sont pas nécessairement prévues pour cela engendre de nombreuses autres contraintes.

Parmi ces contraintes, on notera :

- le besoin d'un raccordement fiable à la terre pour des questions de sécurité, notamment, en raison de la carcasse métallique du véhicule qui peut, en cas de défaut d'isolement du véhicule pendant la charge de la batterie, être porté à un potentiel susceptible de constituer un danger ;

- l'intensité prélevée par la charge de la batterie de façon continue, pendant une durée relativement longue (typiquement plusieurs heures) par rapport aux durées de connexion des équipements domestiques, qui peut engendrer un échauffement des prises et des câbles ;

le caractère inexpérimenté de l'utilisateur du véhicule en matière de contraintes électriques ;

- l'impossibilité de modifier toutes les installations électriques existantes pour les munir d'équipements de test et de sécurité ;

- le besoin de pouvoir charger un véhicule dans des endroits différents (par exemple des pays différentes) où les installations ne disposent pas nécessairement des mêmes critères de sécurité.

Il serait souhaitable de disposer de solutions tenant compte de tout ou partie de ces contraintes .

Dans l'exemple de la figure 1, le raccordement du chargeur 2 s'effectue à l'aide d'un câble 4 muni, à son extrémité côté installation 3, d'une fiche 5 destinée à être engagée dans une prise 7 de l'installation. Côté chargeur 2, l'extrémité du câble 4 est soit raccordée à demeure au chargeur (cas représenté) , soit connectée également par l'intermédiaire d'une fiche.

La figure 2 représente schématiquement un mode réalisation d'un équipement interne au véhicule V.

Selon ce mode de réalisation, on prévoit, côté véhicule, un enrouleur 6 de câble 4 permettant de réduire l'encombrement de ce dernier. Une extrémité (fixe) du câble 4 est reliée au chargeur 2 (CTRL) . L'autre extrémité, déroulable du câble, est reliée à la fiche 5.

En raison des intensités mises en jeu lors de la recharge d'une batterie de véhicule, un câble usuel ne peut être utilisé alors qu'il est enroulé. En effet, le câble va chauffer et sa chaleur ne pourra pas être dissipée, d'où des risques de fusion, voire d'incendie. Il faudrait alors soit contraindre l'utilisateur à dérouler complètement le câble pour la recharge, soit surdimensionner le câble en section afin d'éviter qu'il ne chauffe trop. Dans le premier cas, le câble va traîner au sol et se salir, ce qui est particulièrement gênant lors de recharge dans des endroits qui ne sont pas propres. De plus, l'utilisateur risque de ne pas respecter cette contrainte, ce qui comporte des risques. Dans le second cas, cela conduit à augmenter le coût du câble de manière irréaliste et à augmenter son encombrement.

On a déjà proposé des enrouleurs de câble ventilés pour tenter de pallier ce phénomène dans d'autres applications domestiques. Toutefois, les solutions adoptées dans ces applications ne sont pas transposables à une application à la recharge de batteries de véhicule électrique, notamment en raison des contraintes particulières de cette application.

En particulier, dans la plupart des applications électriques dans lesquelles l'équipement (par exemple un outil de jardin) risque de rester branché suffisamment longtemps pour engendrer un échauffement du câble, l'utilisateur déplace cet équipement. Par conséquent, le déroulement complet du câble est souvent nécessaire pour d'autres raison que l' échauffement . De plus, le câble est régulièrement déplacé et ne reste donc pas en tas. Ce n'est pas le cas de la recharge d'un véhicule qui est immobile lors de la recharge, la longueur du câble et sa position restent donc fixes pendant toute la recharge.

Par ailleurs, les solutions utilisées pour les aspirateurs, qui consistent à utiliser un puissant ventilateur, ou la puissance de l'aspiration de l'aspirateur lui-même (qui est une dépression de l'ordre de 0,3 bar (3.10^ Pa) ) , au niveau de l'enrouleur ne sont pas appropriées. En effet, lorsque le ventilateur est utilisé dans un aspirateur (ou un enrouleur servant à alimenter un outil électrique) , le moteur de l'aspirateur ou de l'outil fait déjà du bruit et le bruit ajouté par le ventilateur est donc négligeable. De plus, ce ventilateur ne reste pas en fonction lorsque l'aspirateur ou l'outil n'est pas utilisé. Or, une batterie de véhicule est rechargée alors que le véhicule n'est pas utilisé. Le fait que le chargeur doive rester branché en l'absence de l'utilisateur et dans des endroits domestiques engendre une contrainte forte en termes de bruit.

Selon un premier aspect, on prévoit un câble électrique de structure particulière. La structure interne du câble comporte autant de conducteurs que nécessaire, isolés les uns des autres à l'intérieur d'une gaine, à la manière d'un câble usuel. Toutefois, la surface externe de la gaine présente une section non régulière.

En d'autres termes, la surface externe présente des parties saillantes d'un fond ou base. La fonction de ces parties saillantes, ou de ces irrégularités, est de définir des espaces de circulation d' air à travers la bobine de câble lorsque le câble est enroulé sur lui-même, ou à travers des tronçons de ce câble superposés (par exemple si le câble est posé en tas) .

La figure 3 est une vue partielle en perspective d'un mode de réalisation d'un câble 4a selon le premier aspect.

Par exemple, le câble 4a comporte trois conducteurs 41 (par exemple de phase) , 42 (par exemple de neutre) et 43 (par exemple de terre) , individuellement isolés les uns des autres, puis noyés dans une gaine isolante 45a. La gaine 45a comporte, en surface externe, de préférence à intervalles réguliers, des godrons ou anneaux 452 créant des irrégularités dans cette surface externe. Entre les anneaux, la surface externe de la gaine présente un diamètre interne (ou diamètre de la base de la gaine) . Le diamètre externe des anneaux (ou hauteur des irrégularités de surface) définit, par rapport au diamètre interne, des intervalles ou espaces de circulation d'air.

L' intervalle entre les anneaux 452 et leur diamètre externe, conditionnant la taille des espaces de circulation d'air, dépendent de l'application et, notamment, de la quantité de chaleur à évacuer qui dépend, entre autres, de la section des conducteurs et de l'ampérage auquel ils doivent être soumis.

La figure 4 est une vue partielle en perspective et en coupe du câble 4a de la figure 3 enroulé.

La figure 5 est une autre vue partielle en perspective du câble 4a de la figure 3 enroulé.

Pour simplifier, seule la surface externe de la gaine 45a a été illustrée aux figures 4 et 5.

Ces deux figures montrent que, lorsque le câble 4a est enroulé sur lui-même, les anneaux 452 écartent la base de la gaine des différents tronçons qui se superposent, créant ainsi des espaces de circulation d'air. De plus, en raison de l'enroulement, le diamètre des spires de la bobine varie d'un tour à l'autre de sorte que peu d'anneaux 452 se retrouvent les uns en face des autres. Par ailleurs, y compris dans la direction axiale de la bobine, l'enroulement fait que les anneaux 452 ont très peu de risque de se trouver alignés sur plusieurs spires. Par conséquent, les canaux de circulation d'air suivent des tracés, à la fois dans la direction radiale et dans la direction axiale de l'enroulement.

La figure 6 est une vue partielle en perspective d'un autre mode de réalisation d'un câble 4b selon le premier aspect.

Selon ce mode de réalisation, la gaine 45b comporte une portion saillante 454 de sa face externe définissant une partie à spires non jointives, enroulée de façon coaxiale autour du câble. Ainsi, on retrouve entre les spires non jointives de la portion 454, une base de diamètre inférieur au diamètre externe de la portion 454. La base de la gaine 45b a donc également la forme d'un enroulement, coaxial à l'axe au câble, de spires non jointives. Comme dans le mode de réalisation de la figure 3, la différence de diamètre entre les diamètres interne et externe de la surface de la gaine 45b, et le tracé à spires non jointives, créent des canaux de circulation d' air lorsque le câble est enroulé sur lui-même, dans les directions axiale et radiale de 1' enroulement .

L'intervalle entre les spires 454 et leur diamètre externe, conditionnant la taille des espaces de circulation d'air, dépendent là aussi de l'application et notamment de la quantité de chaleur à évacuer.

La réalisation de la figure 6 illustre une variante au niveau de la composition du câble qui comporte ici quatre conducteurs 41, 42, 43 et 44. Il peut s'agir d'un câble équipé d'un fil de commande ou fil pilote ou d'un câble ayant deux conducteurs de terre 43 et 44, isolés l'un de l'autre, comme on le verra en relation avec le troisième aspect qui sera décrit ultérieurement.

D' autres formes d' irrégularités de surface pourront être prévues, pourvu qu'elles définissent, pour le câble enroulé, des canaux de circulation d' air dans les directions axiale et radiale de l' enroulement .

De plus, le nombre de conducteurs peut varier. Par exemple, le câble peut inclure plusieurs fils pilote. Selon un autre exemple, pour un câble destiné à un raccordement triphasé, on pourra prévoir 5 conducteurs (3 phases, 1 neutre, 1 terre) ou 6 conducteurs (3 phases, 1 neutre, 2 terres) .

De préférence, l'ensemble de la gaine 45 est réalisé d'une seule pièce, par exemple par filage de matière plastique.

De préférence, la différence d'épaisseur entre le diamètre externe, des anneaux 452 ou de la portion 454, et le diamètre de la base du câble 4a ou 4b est supérieure à environ 3 millimètres. De même, l'intervalle entre anneaux 452 ou entre spires de la portion 454 dans la direction axiale est supérieure à environ 3 mm, de préférence supérieure à environ 1 cm. De telles dimensions minimales favorisent la circulation d'air par simple convection naturelle.

A titre d'exemple particulier de réalisation, pour un câble 4 dont les conducteurs 41 à 43, ou 41 à 44, sont en cuivre et ont une section d'environ 2,5 mm2, le diamètre interne de la base la gaine 45 (45a ou 45b) est d'environ 1 cm et le diamètre externe des anneaux 452 ou de la portion 454 est d'environ 1,4 cm.

Les représentations des figures 3 à 6 sont schématiques et fonctionnelles. La réalisation pratique de tels câbles est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus, en utilisant pour le reste des techniques usuelles de fabrication de câbles et en fonction de l'ampérage auquel est destiné le câble et de la section des conducteurs .

Pour une section de conducteurs donnée, une telle structure de câble permet, pour un même échauffement, le passage d'un courant d'une intensité supérieure à celle d'un câble usuel quand le câble est enroulé.

Un câble 4 (4a ou 4b) ainsi réalisé peut, dans un mode de réalisation simplifié, être utilisé avec un enrouleur standard, la convection naturelle à travers les spires pouvant suffire à le refroidir.

Toutefois, selon un mode de réalisation préféré, on prévoit d'associer ce câble 4 à un enrouleur spécifique.

La figure 7 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un enrouleur 6 de câble électrique, équipé d'un mode de réalisation d'un câble 4 selon le premier aspect.

Selon ce mode de réalisation le dispositif enrouleur 6 comporte un moyeu cylindrique 62, ajouré en surface (ouvertures 622) et ouvert (ouverture 624) à au moins une de ses extrémités. Le rôle des ouvertures 622 et 624 est d'améliorer la circulation d' air à travers le câble 4. Plus le nombre d' ouvertures est important, mieux c'est. On effectuera donc un compromis avec la résistance mécanique souhaitée pour le moyeu 62. De préférence, les ouvertures 622 ont un diamètre, ou s'inscrivent dans un diamètre, supérieur à 3 millimètres. Les inventeurs ont en effet constaté qu'à partir d'un diamètre de 3 mm, la circulation d'air était améliorée.

De préférence, l'enrouleur 6 comporte en outre un ventilateur 64 soufflant de l'air à l'intérieur du moyeu dans une direction approximativement coaxiale au moyeu (depuis l'extrémité ouverte 624) . De préférence, le moyeu n'est alors ouvert qu'à une de ses extrémités pour forcer l'air puisé à passer par les ouvertures 622, puis à circuler à travers le câble 4 enroulé. Une différence importante par rapport aux enrouleurs usuels est que les canaux de circulation d'air, ménagés dans le câble 4, participent à une réduction de puissance du ventilateur. En effet, avec un enrouleur usuel, la puissance du ventilateur devrait permettre de forcer la circulation entre des spires jointives du câble enroulé, ce qui est en pratique quasi-impossible et incompatible avec un faible bruit. Ici, grâce aux canaux de circulation d'air, la résistance au passage de l'air est faible et le ventilateur peut être de faible puissance, donc silencieux et moins onéreux. Par exemple, la ventilation peut être assurée par un ventilateur assurant une surpression de quelques mbar (10 2 Pa) .

Optionnellement, l'enrouleur 6 comporte un élément 66 d' entraînement en rotation du moyeu. Il s'agit, par exemple, d'un dispositif à ressort, s' armant automatiquement au fur et à mesure que l'utilisateur déroule le câble 4. Selon un autre exemple, on utilise un moteur de rembobinage du câble, mu par l'énergie fournie par la batterie.

De préférence, l'enrouleur 6 et ses différents constituants sont logés dans un boîtier 68 (figure 2) , représenté partiellement en figure 7. Le boîtier évite que des éléments viennent bloquer le fonctionnement de l'enrouleur. De préférence, le boîtier 68 comporte, en partie basse, une ou plusieurs ouvertures 682 servant à évacuer d'éventuelles impuretés accumulées autour du câble et qui tombent par gravité, ou de l'eau si le câble 4 est mouillé lors de son rembobinage.

La représentation de la figure 7 est schématique et fonctionnelle, la réalisation pratique d'un tel enrouleur étant à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.

La figure 8 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un dispositif 9 de raccordement électrique selon le deuxième aspect. Il s'agit, par exemple, de raccorder un chargeur 2 de batterie 1 de véhicule automobile à une prise 7 d'une installation de fourniture d'électricité (non représentée) .

La figure 9 est une vue partielle en perspective d'un mode de réalisation d'un connecteur femelle 53 d'une fiche 5b du dispositif de la figure 8.

Le câble 4 (par exemple, du type du câble 4b, figure 6) , comporte deux conducteurs 43 et 44 destinés à être raccordés à la terre. Ces deux conducteurs sont reliés individuellement à deux parties 533 et 534 distinctes d'un connecteur 53 de la fiche 5b. Les deux parties 533 et 534 ne sont pas en contact électrique l'une avec l'autre tant que la fiche n'est pas engagée dans une prise 7. Par exemple, les parties 533 et 534 constituent chacun un secteur d'un connecteur femelle de forme générale cylindrique (figure 9), destiné à recevoir un connecteur mâle 73 d'une prise 7. Ainsi, la fiche 5b a un connecteur de moins que le nombre de conducteurs du câble 4b.

Dans l'exemple de la figure 8, la prise 7 comporte deux connecteurs femelles 71 et 72 destinés aux connecteurs (mâles) 51 et 52 de la fiche 5b, et un connecteur mâle 73. Les connecteurs 71 à 73 sont raccordés à des fils (désignés globalement par un câble 76) de l'installation de fourniture d'électricité.

Lorsque la fiche 5b est engagée dans la prise 7, le connecteur de terre 73 (en pointillés côté fiche 5b en figure 8) contacte électriquement les deux parties 533 et 534 et connecte donc les conducteurs 43 et 44. A l'autre extrémité du câble 4b, par exemple au niveau du chargeur 2 de batterie 1, les conducteurs 41 et 42 sont connectés au chargeur proprement dit, par exemple par l'intermédiaire d'un redresseur 23. Deux conducteurs 21 et 22 du chargeur sont reliés aux bornes (positive (-) et négative (+) ) de la batterie 1. Un des conducteurs 43 et 44 (par exemple le conducteur 43) est relié directement à la masse M (carcasse métallique) du véhicule. L'autre conducteur 44 de terre est également relié à la masse M, mais par l'intermédiaire d'un circuit électronique 92 de vérification de continuité électrique entre les conducteurs 43 et 44. Côté batterie, s' agissant typiquement d'une batterie de traction, celle-ci est généralement isolée .

Par exemple, le circuit 92 génère un signal alternatif, de préférence à une fréquence différente de celle de la tension alternative fournie par le réseau électrique, qu'il émet sur le conducteur 44 via un transformateur 93. Le circuit 92 détecte l'impédance du circuit par la mesure du courant et de la tension fournie .

En l'absence de continuité électrique assurée par une prise 7, le circuit est ouvert et l'impédance est de forte valeur, le courant est proche de zéro. Quand la continuité est assurée, un courant circule et l'impédance est faible.

D'autres réalisations de circuit de détection de continuité peuvent être prévus pour détecter la liaison à la terre d'au moins un des conducteurs 43 ou 44.

Un avantage de la solution décrite en relation avec les figures 8 et 9 est qu'elle est compatible avec des prises 7 standard d'installations domestiques existantes.

Un autre avantage est que toute la détection

(l'électronique de détection) est côté chargeur. Ainsi, aucune intervention n' est nécessaire côté installation de fourniture d' électricité .

La représentation de la figure 8 est schématique et fonctionnelle. En particulier, les réalisations pratiques d'un circuit de détection de continuité côté chargeur 2, et d'un connecteur, femelle ou mâle, adapté à établir la continuité entre les deux conducteurs 43 et 44 lors de la présence d'un connecteur, mâle ou femelle, de mise à la terre 83 d'une prise 7, sont à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.

De plus, bien que l'on ait décrit un exemple dans lequel une extrémité du câble est raccordée à demeure au chargeur 2, on pourra prévoir un câble dont les deux extrémités sont équipées d'une fiche 5b, voire un câble dont une extrémité est équipée d'une fiche 5b et dont l'autre extrémité est équipée d'une prise 7. En outre, bien qu'une application à la charge de véhicule automobile constitue une application où un tel dispositif de raccordement électrique présente de nombreux avantage, ce dispositif pourra être utilisé dans d'autres applications où l'on souhaite vérifier un raccordement à la terre.

La figure 10 représente un mode de réalisation d'un dispositif de détection de température associé à une fiche 5a selon le troisième aspect.

La figure 11 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un système de raccordement électrique utilisant une fiche 5a du type de celle de la figure 10.

Dans l'exemple de la figure 10, on suppose une fiche dite 2P+T, c'est-à-dire à trois conducteurs (phase, neutre et terre) . De façon usuelle, la fiche 5a comporte, trois connecteurs

51, 52 et 53 de formes et positions différentes selon les normes en vigueur dans les différents pays. Ici, on suppose une fiche 5a dont les deux connecteurs 51 et 52 véhiculant le courant sont saillants d'une face avant 55 de la fiche (connecteurs mâles) et dont le connecteur 53 de terre 6 est en retrait de cette face avant (connecteur femelle) .

A l'intérieur de la fiche 5a, les extrémités des conducteurs 41, 42 et 43 d'un câble 4 (par exemple le câble 4a de la figure 3) sont raccordées (par exemple, soudées, serties ou vissées) aux connecteurs respectifs 51 à 53. L'ensemble est enfermé dans un boîtier isolant 58.

Une telle fiche est destinée à une prise 7 (figure 11) dont le connecteur de terre 73 (mâle) est en saillie de la face apparente de la prise afin que la terre soit le premier conducteur raccordé. La prise 7 est raccordée, par un câble 76, à une source de fourniture d'électricité (non représentée), par exemple le tableau de répartition d'une installation domestique.

Dans l'exemple de la figure 11, on a représenté le câble 4 relié, par son autre extrémité, au chargeur 2 de batterie d'un véhicule par l'intermédiaire d'un enrouleur 6.

La fiche 5a comporte au moins un capteur de température. Dans le mode de réalisation préféré représenté en figure 10, chaque connecteur 51, 52, véhiculant du courant en fonctionnement normal (phase et neutre) est équipé d'un capteur de température 81, respectivement 82. Dans un mode de réalisation où un seul capteur est prévu, celui-ci est placé au plus près des connecteurs, par exemple, à mi-distance entre les deux connecteurs 51 et 52. Une réalisation simple de capteurs de température consiste à utiliser des résistances à coefficient de température négatif (CTN) . Les capteurs 81 et 82 sont reliés à un circuit électronique 85 d'interprétation de la température et, par exemple, de comparaison de cette température à un seuil.

De préférence, le circuit 85 est intégré à la fiche 5a et communique avec le chargeur de batterie (2, figure 11) . Le chargeur 2 tient compte de la température détectée pour autoriser ou interrompre la charge de la batterie, voire pour asservir le courant de charge prélevé sur l'installation afin que la température de la prise 7 reste acceptable et sans danger.

La communication entre le circuit 85 et le chargeur 2 peut s'effectuer par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs conducteurs 86 additionnels (fils pilotes) prévus dans le câble 4. Selon un autre mode de réalisation, cette communication s'effectue par courant porteur en utilisant les conducteurs 41 et 42 (la fiche comportant alors un émetteur/récepteur par courant porteur connecté aux conducteurs 41 et 42 du câble 4), ce qui évite une isolation galvanique du circuit 85. En variante, le circuit 85 commande au moins un commutateur (non représenté) intégré à la fiche 5a et intercalé sur le conducteur 41 ou le conducteur 42, qui ouvre le circuit électrique si la température dépasse un seuil prédéterminé.

Le fait de procéder à la détection de la température au niveau de la fiche 5a permet de détecter indirectement un excès de température au niveau de la prise 7 dans laquelle la fiche est branchée. Ainsi, lorsque la fiche 5a est banchée sur une installation domestique, on peut détecter une élévation de température qui se produirait au niveau de la prise 7 de l'installation. Cela permet de détecter un éventuel défaut dans l'installation en termes de puissance acceptée par les conducteurs 76 de cette installation ou de la prise électrique 7 dans laquelle est branchée la fiche 5a. Un tel avantage est particulièrement intéressant dans l'application à la recharge de véhicules électriques dans la mesure où, compte tenu de la forte intensité demandée pour la prise et de la durée du branchement, le risque d' échauffement n'est pas négligeable.

La représentation des figures 10 et 11 est schématique et fonctionnelle. La réalisation pratique d'une telle fiche équipée d'un détecteur de température est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci- dessus. En particulier, la détermination du seuil de température

(par exemple, entre 50 et 80°) dépend de l'application.

Un avantage des modes de réalisation qui ont été décrits est qu'ils permettent de sécuriser et de rendre pratique et confortable la recharge d'une batterie d'un véhicule électrique, y compris à partir d'une installation non dédiée, par exemple, une installation domestique.

Divers modes de réalisation ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, les divers modes de réalisation et variantes décrits sont combinables lorsqu'ils n'ont pas été présentés comme alternatifs .

En outre, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation qui ont été décrits est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.

Enfin, bien que les divers modes de réalisation aient été exposé en relation avec une application préférée à la recharge d'une batterie de véhicule automobile où ils apportent un maximum d'avantages, ils s'appliquent plus généralement à d'autres applications dans lesquelles on rencontre tout ou partie de mêmes problèmes .