DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention concerne le domaine des bornes de recharge, et plus particulièrement un système amovible et mulîi-connecteur utilisé comme dispositif supplémentaire pour gérer la charge et la décharge de nombreux véhicules électriques (VE) et Véhicule hybride rechargeable (VH R) à partir d’un seul point de charge AC ou DC existant.

CONTEXTE DE L'INVENTION

Actuellement, le marché du véhicule électrique est en plein expansion en raison de ses nombreux atouts, notamment dans le respect de l'environnement et sa contribution à l'atténuation des gaz à effet de serre et des nuisances sonores. Malgré ses nombreux avantages, la recharge des véhicules électriques représente un impact considérable sur la stabilité du réseau électrique, qui s'accentuera de plus en plus avec l'augmentation des véhicules électriques. En outre, il faut satisfaire aux besoins des clients en terme de disponibilité des bornes de recharges et répondre aux exigences de recharge (par exemple : le temps de recharge).

Les bornes de recharge pour véhicules électriques sont généralement en libre-service, ce qui peut entraîner une indisponibilité malgré la charge complète d'un véhicule connecté. En effet, même après avoir satisfait aux besoins de charge d'un véhicule branché, le branchement d'un second véhicuie nécessite la présence de son propriétaire pour le déconnecter.

Dans un second cas, lorsque tous les points de recharge sont occupés, la recharge des véhicules en attente doit être organisée comme une file d’attente pour répondre de manière équitable et organisée à tous les besoins des clients.

Ces cas sont de plus en plus répandus compte tenu de la limitation de l'infrastructure de recharge actuelle, y compris les bornes de recharge rapide, qui sont les plus utilisées.

Concernant la technologie des bornes de recharge bidirectionnelles, la limitation du nombre de ces bornes a une contribution insignifiante à la compensation du réseau électrique en période de pointe de consommation, compte tenu de la limitation de la capacité de stockage des véhicules électriques.

Les systèmes muiti-connecteurs actuels offrent une plus grande accessibilité aux points de charge en intégrant une duplication des circuits de charge ; par conséquent, le coût est très élevé.

D'autres systèmes résolvent ce problème en fournissant une seule station de charge mulîi- connecteur avec une pluralité de convertisseurs d'étage de puissance pour permettre une charge simultanée. Cependant, cette solution reste coûteuse compte tenu de la pluralité de convertisseurs, ce qui n'optimise pas le coût des chargeurs multi-connecteur existants. De plus, le propriétaire d’une station de recharge souhaitant l'intégrer est obligé de changer complètement ses bornes de recharge existantes et de les remplacer par cette solution sans avoir la possibilité d'ajouter des systèmes compatibles supplémentaires (c'est-à-dire extensibles). Ce système ne peut pas offrir le contrôle et l'organisation de la charge bidirectionnelle. RÉSUME DE L'INVENTION

Un aspect de la présente invention est de fournir un système de gestion multi-connecteur à relier à un point de charge existant. Le système proposé permet de connecter un ou plusieurs véhicules au même point de charge et de gérer leur priorité de recharge pour assurer une meilleure accessibilité et éviter aux utilisateurs de se soucier d'attendre leur tour.

Un autre aspect de l’invention est la gestion de la capacité de stockage de nombreux véhicules électriques en tant que système vehicle-to-anything (V2X) (par exemple, un système d’alimentation de secours) afin de maximiser leur contribution malgré le nombre limité de points de charge.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION SPECIFIQUES

Comme illustré dans la Fig. 1 , le système multi-connecteur amovible 200 conforme aux principes de l'invention est lié à un point de charge 100 existant et comprend un système de protection 201 , un système de commutation 202 avec n contacteur (n signifie que le système n’est pas limité au nombre de ports), un système d'identification 203, une interface utilisateur 204, un système de mesure 205 et un système de commutation de commande bidirectionnelle 206

Le système de protection 201 est conçu pour améliorer la sécurité des véhicules, des personnes et des composants de la station de charge. Une protection est également fournie pour chaque port, afin d ^’ isoler la partie défectueux en cas de défaut sans arrêter l'ensemble du système.

Le système de commutation 202 est utilisé pour donner et bloquer l'accès à la recharge du véhicule électrique par la connexion et la déconnexion des câbles d’alimentation et de communication.

Pendant une opération de commutation, la déconnexion d’un commutateur se fait en douceur (c'est- à-dire que le courant requis est atténué avant la coupure) et fournit ensuite un temps d'attente pour la transition entre un port et un autre.

Le système d'identification 203 comprend toutes les formes d’identification possibles (carte RFID, carte d'abonnement, documents officiels, code à barres, code QR, données biométriques, carte bancaire, application, interface utilisateur 204, etc.,..)

Grâce à l’interface utilisateur 204, le client peut entrer l’heure de départ, définir les exigences de charge et effectuer des opérations de paiement.

Le client a accès à des informations sur la progression de la charge et le temps estimé de disponibilité de la charge lorsque le point de charge est déjà occupé, il peut aussi avoir l’accès à d'autres informations sur son véhicule. Le système proposé prend en compte la confidentialité des données des autres véhicules, un utilisateur ne peut avoir accès qu’aux informations de son véhicule.

Le système de mesure 205 permet de mesurer, afficher, mémoriser et transférer l’énergie consommée,

Le système de commutation de commande bidirectionnelle 206 gère l'ouverture et la fermeture des contacts (dans les deux modes de recharge et de décharge) selon trois modes de configurations possibles :

^* La première possibilité est qu'il fonctionne de manière autonome sur la base de différents critères, qui sont expliqués ci-dessous (dans la partie priorité)

^* La deuxième possibilité est d'être pilotée via un système de contrôle externe.

^* La troisième possibilité est d'être gérée manuellement par une personne compétente en cas de problème technique ou de communication. Comme illustré dans la Fig. 2, le système multi-connecteur peut prendre une forme compacte.

Dans cette configuration, le système de commutation 202 mentionné dans la figure précédente (Fig.1) est remplacé par des interrupteurs reliés au terminal de chaque port piloté par le contrôleur 206

L’avantage de cette configuration est que le propriétaire peut ajouter d'autres ports (avec interrupteur) sans modifier le système principal.

L'architecture du système multi-connecteur peut être adaptée à toute puissance et tout point de charge (AC ou DC) et peut contenir une prise pour les charges auxiliaires.

La portabilité de ce système offre la possibilité de le dépiacer vers une autre borne de recharge où ii devient nécessaire d'avoir une file d'attente (par exemple présence d’une forte concentration de clients).

Le système multi-connecteur permet au client de profiter du temps d'attente (qui est géré automatiquement par le système) pour effectuer d'autres activités.

Le système proposé peut également être utilisé pour augmenter l'efficacité du système de gestion de l'énergie (EMS) et ies systèmes de planification de la recharge des véhicules.

Le fonctionnement de la file d'attente consiste à classer la priorité de charge des véhicules électriques connectés au système multi-connecteur en suivant plusieurs critères :

^* Dans le cas simple : ies utilisateurs ont ies mêmes conditions, le multi-connecteur classe automatiquement la priorité moyennant un dispositif de détection de présence (capteur de présence) ou via le branchement du véhicule (capteurs de pression, boutons ou fin de course au niveau des prises, capteur de courant ou de tension relié aux fils, testeur de continuité ou autres formes de détection de connexion). La détection du véhicule électrique peut également se faire manuellement par l'opérateur ou le client grâce à l'insertion d'informations en utilisant une carte d’abonnement, l'interface utilisateur 204 ou via une application mobile ou via site internet. Dans ce mode de fonctionnement, les véhicules électriques suivront la méthode du premier entré, premier sorti (FIFO), et le système multi-connecteur offrira le même mode de facturation pour chaque véhicule connecté indépendamment.

^* Dans un second cas, 1a priorité de charge du véhicule est basée sur son état de charge (SOC): par exemple, un véhicule avec un niveau de batterie critique est plus prioritaire qu'un véhicule avec un SOC de 80%.

Pour la charge DC, le système collecte les informations du SOC directement via ies contacts de signalisation de la prise.

Pour la recharge en courant alternatif, le système collecte des informations du SOC via i'OBD (Diagnostic embarqué) connecté à la voiture ou d'autres méthodes approuvées.

‘L'utilisateur peut choisir de ne pas être impliqué dans ces conditions en payant des frais supplémentaires pour l'accès premium.

Le système multi-connecteur offre une configuration personnalisable pour respecter l'accès des autres clients, permettant de limiter ies accès premium, par exemple en n'autorisant l'accès premium que pour les premiers 50% de la charge de la batterie.

L’accès premium doit être défini conformément aux limites normalisées et légales.

Ce système offre au propriétaire la possibilité de personnaliser la forme d’organisation de la file d'attente et d'activer une ou plusieurs fonctionnalités, ce qui signifie que le propriétaire peut choisir d'exploiter le système avec sa forme de base (en FIFO uniquement), comme il peut ajouter d'autres formes de priorité.

Le système multi-connecteur peut être attaché à un point de charge existant qui offre une charge bidirectionnelle pour organiser la décharge d'un ou plusieurs véhicules connectés au même point de charge. Ce procédé de décharge pourrait ainsi fournir un avantage supplémentaire en augmentant le temps de décharge.

En effet, en supposant que le temps moyen de décharge d’un seul véhicule électrique i est t _b on peut alors profiter de la capacité de stockage des n véhicules pendant å” ₌₁ t _j .

Dans ce mode de fonctionnement, le système multi-connecteur offrira le même mode de paiement ou système de fidélité pour chaque véhicule connecté indépendamment.

Toutes les fonctionnalités et structures citées et décrites font partie du système multi-connecteur séparément ou combinées de manière appropriée sans provoquer de conflits de fonctionnement et de portabilité ou autre. il faut considérer que tout ce qui précède est considéré comme une simple description de la présente invention sans être limitative.

Pour l'homme du métier, d'autres fonctionnalités et architectures peuvent être ajoutées, et d'autres modifications peuvent être apportées. Il peut être adapté à d’autres systèmes non mentionnés sans sortir de l’esprit de la portée de la présente invention. Toutes ces possibilités seront mentionnées dans les revendications jointes.

DESCRIPTION BRÈVE DES DESSINS

FIGUE. 1 présente une illustration d’un système multi-connecteur amovible pour chargeurs VE et VHR selon les principes de l'invention.

FIGUE. 2 présente une illustration d'une autre proposition de configuration compacte d'un système multi-connecteur amovible pour chargeurs VE et VHR avec des commutateurs externes connectés au terminal de chaque port conformément aux principes de l'invention.