FR2778491A1 - Dispositif d'alimentation electrique du type batterie avec protection par moyen interrupteur a inertie - Google Patents
Dispositif d'alimentation electrique du type batterie avec protection par moyen interrupteur a inertie Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'alimentation électrique du type batterie de véhicule comprenant un socle sur lequel repose un bac, ledit bac étant muni en sous face de connexions électriques en regard des connexions électriques du socle, ledit socle et ledit bac comportant également des moyens complémentaires de connexions mécaniques, caractérisé en ce que le socle comporte un logement (10) muni d'un couvercle amovible et dans le fond duquel débouche à plat deux liaisons métalliques (15, 16) diamétralement opposées et faisant partie du circuit électrique, l'extrémité frontale desdites liaisons délimitant entre-elles un espacement (6), lesdites deux liaisons étant maintenues en contact électrique au moyen d'un plot cylindrique de liaison (17) posé en appui sur elles au niveau de l'espacement, une masselotte (18) maintenant en position ledit plot par gravité, ladite masselotte (18) comportant en outre un moyen de maintien en position permettant son mouvement en cas de choc sur le véhicule, ledit mouvement libérant le plot cylindrique de sa position entre les liaisons pour que le circuit électrique soit ouvert.
Description
La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation électrique
du type batterie constitué d'un socle sur lequel repose un bac, ledit bac étant munim en sous face de connexions électriques disposées en regard des connexions électriques du socle, ledit socle et ledit bac comportant en outre des moyens complémentaires de connexion mécanique. La présente invention concerne particulièrement la batterie du type décrit dans les demandes FR 2 662 121 - FR 2 715 764 et FR 2 743 668 du même demandeur. De manière générale, les accidents de la circulation à l'origine d'incendies sont particulièrement meurtriers, lesdits incendies transformant souvent les véhicules en véritables fournaises. Ces mincendies, qui sont des facteurs aggravants
dans les accidents, ont souvent une origine électrique.
Il s'est donc développé un certain nombre de systèmes qui permettent de couper automatiquement le circuit électrique des véhicules automobiles lors d'un
1 5 accident sous 1' effet d'un choc engendré par celui-ci.
On peut par exemple citer le document FR 2 340 219 dans lequel est décrint un appareil de sécurité pour véhicules automobiles réalisant une coupure électrique
par 1' intermédiaire d'un bras oscillant.
De la même manière, le document FR 2 318 496 se rapporte à un coupe-
circuit à fonctionnement automatique dans lequel un élément est susceptible de se déplacer entre une position o le contact est établi entre deux bornes et une position
o le contact est supprimé.
Le dispositif du document FR 2 616 958 repose quant à lui sur un accéléro-
contact déclenchant la mise en fonction d'un inflammateur pyrotechnique agissant au moyen de gaz sur une enveloppe de verrouillage et un fourreau isolant qui
s' interpose entre une borne mobile et une borne de batterie.
On peut également citer le document FR 2 677 310 qui divulgue un
mécanisme reposant sur un ensemble complexe de tringles, pistons et câbles.
Tous les systèmes connus à ce jour sont complexes et donc souvent d' une
réalisation onéreuse.
Pour remédier à ces inconvénients de l'art antérieur, le demandeur a déjà S proposé dans le document FR 2 715 764 un procédé et un dispositif de mise hors
circuit simples et faciles à mettre en oeuvre.
Toutefois, on a constaté de manière empirique, malgré une mise hors circuit, I'existence de micro-coupures préjudiciables aux dispositifs électriques embarqués dans un véhicule et surtout d'un arc électrique susceptible de provoquer
une inflammation du carburant lors d'un accident.
Le but de 1' invention est de pallier les inconvénients de l'art antérneur.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'alimentation
facile à utiliser, à remettre en fonction après un éventuel choc et à recharger.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu avec un dispositif 1 5 d'alimentation électrique du type batterie comprenant un socle sur lequel repose un bac, ledit bac étant muni en sous face de connexions électriques en regard des connexions électriques du socle, ledit socle et ledit bac comportant également des moyens complémentaires de connexions mécaniques, caractérisé en ce que le socle comporte un logement muni d'un couvercle amovible et dans le fond duquel débouche à plat deux liaisons métalliques diamétralement opposées et faisant partie du circuit électrique extérieur de la batterie, I'extrémité frontale desdites liaisons délimitant entre-elles un espacement, lesdites liaisons étant maintenues en contact électrique au moyen d' un plot cylindrique de liaison posé en appui sur elles au niveau de l'espacement, une masselotte maintenant en position ledit plot par gravité, 2 5 ladite masselotte comportant en outre un moyen permettant son mouvement en cas de choc sur le véhicule, ledit mouvement libérant le plot cylindrique de sa position
de contact entre les liaisons métalliques pour que le circuit électrique soit ouvert.
De manière préférentielle, ledit moyen permettant 1' éjection consiste en un ressort disposé verticalement dans un trou débouchant situé au centre de la masselotte, ladite masselotte étant munie d'un évidement central communiquant avec ledit trou et permettant de recevoir le plot cylindrique, ledit ressort étant comprimé en appui inférieur sur ledit plot cylindrique et étant surmonté d'une bille
dont la course vers le haut est limitée par le couvercle du logement.
En outre, la masselotte comporte une partie isolante sensiblement en forme de semelle, comportant ledit évidement central sensiblement de forme complémentaire audit plot cylindrique et destiné à le recevoir, ledit évidement étant prolongé en partie supérieure par ledit trou débouchant, au moins une rondelle étant
empilée sur ladite partie en matériau isolant.
En cas d'accident, le choc engendré par celui-ci provoque un mouvement de translation de la masselotte dans le botitier, obligeant la bille qui assure le maintien de la masselotte à compresser le ressort. La masselotte est alors déplacée jusqu'à ce que la bille se bloque dans la rainure circulaire réalisée à cet effet en face inférieure
du couvercle du logement.
Dans son mouvement, la masselotte déplace le plot de liaison, provoquant
1 5 au final l'ouverture du circuit électrique.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite en
référence aux figures annexées dans lesquelles: - la figure I est une vue en perspective d'un dispositif d'alimentation conforme à 1' invention, la figure 2 est une vue en perspective d'un bac, - la figure 3 est une vue en perspective d'un socle réalisé par moulage, - la figure 4 est une vue d'un socle réalisé par extrusion, - les figures Sa et Sb sont respectivement des vues d'un cache avant et d' un cache arrière d'un socle extrudé de la figure 4, - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une couche supérieure du socle extrudé de la figure 4, - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un bac de la figure 2, - les figures 8 et 9 sont des vues de face et de profil des lamelles, - la figure 10 est une vue en coupe longitudinale d'un logement avec le plot de contact, la masselotte et le couvercle amovible, - la figure 11 est une vue en coupe longitudinale d'un logement sans le plot et la masselotte, - la figure 12 est une vue d'une connexion mécanique entre le socle et le bac, - lafigure 13 est une vue de dessus d'un logement selon l'invention, - la figure 14 est une vue de dessus d'un couvercle amovible,
- lafigure 15 est une vue d'une borne d'un chargeur.
Pour une compréhension plus aisée de l'invention, on prendra comme
exemple de dispositif d'alimentation une batterie de véhicule.
Il faut noter que le terme bac est généralement utilisé par l'homme de métier avant la mise en place des éléments constitutifs internes de la batterie. Une fois cette mise en place effectuée et la fermeture du bac par un couvercle, le terme batterie se
substitue au terme bac dans la termminologie de 1' homme de métier.
On se référera tout d'abord à la figure 1.
Une batterie (1) selon l'invention se compose d'un bac (2) en matériau
isolant supporté par un socle (3) en matérinau isolant, par exemple en polypropylène.
Le bac (2) est surmonté d'un couvercle (4).
En se référant aux figures 2 et 7, le bac (2) comporte des compartiments (5) dans lesquels sont disposés les plaques de polarité différente en plomb constituant
la batterie.
Le circuit électrique extérieur du bac est assuré en partie par deux lamelles (7) moulées dans les parois latérales du bac (2) et que l'on explicitera ultérieurement. La face supérieure (3a) du socle (3) et la sous face (2a) du bac (2) sont de forme complémentaire, par exemple en U, permettant une bonne stabilité et un positionnement correct du bac (2) sur le socle (3). Ainsi, le socle (2) présente en partie centrale (3) une surépaisseur, une zone de distribution (49) et des
dégagements (9) en coin.
Le socle (2) comporte un logement (10) sous la forme d'un évidement circulaire (11) si le socle est réalisé par moulage (13) (voir figure 3) ou d'un boîtier
circulaire si le socle est réalisé par extrusion (14) (voir figure 4).
Dans le fond du logement débouchent de manière diamétralement opposées, deux liaisons (15,16) en cuivre, laiton ou toute autre matériau conducteur habituellement utilisé par l'homme de l'art, lesdites liaisons (15,16) réalisant en partie le circuit électrique du socle (2). L'extrémité frontale (15a,16a) desdites liaisons (15,16) définissant un espacement (6) sensiblement en partie centrale du logement (10), ledit espace réalisant une discontinuité dans le circuit électrique
extérieur de la batterie.
Un plot cylindrique de liaison (17) en matériau conducteur électrique, par 1 0 exemple en laiton, de préférence en cuivre, est posé en appui sur les deux lamelles
(15,16) permettant ainsi de maintenir le contact électnrique entre lesdites lamelles.
Le plot (17) est surmonté d'une masselotte (18) comportant une partie isolante (47) munie d'un évidement central (43) sensiblement de forme complémentaire audit plot et prolongé en partie supérieure par un trou débouchant 1 5 (44) dans lequel est disposé verticalement un ressort (19) dont l'extrémité inférieure (19a) est en appui sur la face supérieure du plot et l'extrémité supérieure (19b) est surmontée d'une bille (21), par exemple en acier dont la course vers le haut est limitée par un couvercle cylindrique amovible (20), en matériau isolant, dont est muni le logement (10). Sur ladite partie isolante (47) est positionnée une rondelle
(48) de masse importante réalisée dans un matériau lourd, par exemple en plomb.
La fixation de ce couvercle (20) au logement se fait par un système baïionnette. Ainsi la tranche du couvercle comporte un ou plusieurs ergots (22), par exemple trois, disposés en étoile comme illustré à la figure 14, aptes à venir s'engager par rotation axiale du couvercle dans des crans (23) prévus à cet effet dans la paroi de la cavité (11) du socle moulé (13) ou du boîtier (12) du socle
extrudé (14).
Le couvercle (20) comprend en outre en face inférieure un évidement central
(46) et une rainure circulaire (8) concentrique audit évidement.
Le ressort (19) comprimé entre la bille (21) et le plot (17) tend à pousser vers le haut la bille, la course verticale de la bille (21) étant limitée par le couvercle (20) en position normale d'utilisation, ladite bille (21) étant alors positionnée dans
l' évidement central (46).
En cas de choc du véhicule, dans n' importe quelle direction, le mouvement de la masselotte (18) fait que la bille (21) quitte l'évidement central (46) et comprime le ressort (19). La masselotte (18) n'est plus maintenue en position centrale et se déplace jusqu'à ce que la bille (21), sous l'effet du ressort, se positionne dans la rainure circulaire (8), entraîne le plot (17) qui, au final après le choc, n'assure plus le contact électrique entre les deux liaisons (15, 16). La masselotte et le plot associés jouent ainsi le rôle de coupe- circuit ou de système de
mise hors circuit de la batterie.
Pour remettre la batterie en fonction, l'utilisateur enlève le couvercle et repositionne simplement l'ensemble masselotte / plot et la bille dans la position initiale de contact entre les deux liaisons, la compression du ressort étant assurée par la pression du couvercle (20) sur la bille, celle-ci étant alors repositionnée dans
l'évidement central (46).
De manière avantageuse, le couvercle (20) peut présenter en face inférieure
des rainures (45) dont l'intersection constitue l'évidement central (46).
En se référant à la figure 3, le socle peut être moulé. Les deux liaisons
(15,16) sont alors moulées dans le corps du socle.
En référence à la figure 4, le socle peut être également extrudé. Il est alors creux et comporte une cavité centrale protégée par un cache avant (24) (voir figure a), un cache arrière (25) (voir figure 5b) et un couvercle (26) (voir figure 6),
l'ensemble étant maintenu par emboîtement.
Comme on peut le voir aux figures 8 et 9, les lamelles (7) comportent une partie inférieure (27) en forme de L réalisée en cuivre et en partie supérieure (28) réalisée en plomb, ladtte partie supérieure surmoulant l'extrémité supérieure de la partie en cuivre (27). Ce mode de liaison entre les parties en cuivre et en plomb évite la corrosion du plomb par l'acide sulfurique de la batterie et donc les dépôts de sulfates de plomb nuisible au fonctionnement de la batterie. Lesdites lamelles (7) permettent les liaisons électriques entre les plaques négatives et positives vers les
connexions électriques du socle.
Les connexions électriques du socle consistent en deux bornes mâles (29, 30) sous forme de plots de section hexagonale et les connexions électrique du bac consistent en deux bornes femelles (non représentées) de forme complémentaire auxdites bornes mâles. De manière préférentielle, lesdites plots (29,30) comportent en périphérie
des joints toriques (31) permettant une étanchéité des connexions électriques.
De manière préférentielle, le bac (2) comporte deux accès latéraux (32, 33) aux lamelles (7) pour permettre le positionnement des bornes (34) et un chargeur, lesdites bornes (34) consistant de manière préférentielle en des lamelles à coins arrondis (35) (voir figure 15) à section transversale légèrement courbée. De cette
façon, les lamelles "s'auto-bloquent" dans les accès latéraux (32,33).
Des obturateurs amovibles (non représentés) pourront être prévus pour
protéger les ouvertures réalisant les accès latéraux afin de protéger les lamelles.
1 5 De manière préférentielle, la connexion mécanique entre le socle et le bac est
réalisée par deux systèmes de fixation rapide (36).
Chaque système de fixation rapide consiste en un tirant (37), par exemple en élastomère, comportant à une extrémité une goupille (38) destinée à venir se positionner dans un logement (39) réalisé à cet effet au centre de deux faces latérales opposées du socle et à l'autre extrémité une came (40) fixée pivotante destinée à venir en appui dans une rainure (42) ou autre moyen de positionnement réalisé sur le couvercle du bac et à pivoter la face supérieure du couvercle une fois en appui
dans ladite rainure.
La longueur du tirant est fonction de la hauteur du bac. On pourra donc facilement changer un bac donné par un autre bac de dimension différente suivant sa capacité. Les avantages de 1' invention sont nombreux et notamment: - la batterie est maintenue fixe ce qui limite d'autant les détériorations et les risques de fuite, - atténuation de l'effet de l'arc électrique, celui-ci étant confiné dans l'enceinte de la batterie au niveau du socle, - les connexions électriques entre le bac de la batterie, le socle et le système de mise hors circuit sont indépendantes, - les liaisons électnriqucs internes de la batterie pour la distribution sont réalisées avant la fermeture du couvercle permettant une simplification importante de
la fabrication industrielle de la batterie.
Le système de sécurinté selon l'invention s'applique d'une manière générale à
tout dispositif d'alimentation de type batterie monté sur un socle.
D'autre part, l'utilisation d'un tel système ne se limite pas aux véhicules à 0 moteur thermique mais s'étend également aux véhicules à moteur électrique, aux
bateaux et généralement à tout véhicule présentant une batterie.
Claims (9)
1. Dispositif d'alimentation électrique du type batterie de véhicule (1) comprenant un socle (3) sur lequel repose un bac (2), ledit bac (2) étant muni en sous face de connexions électriques en regard des connexions électriques du socle, ledit socle (3) et ledit bac (2) comportant également des moyens complémentaires de connexions mécaniques, caractérisé en ce que le socle (3) comporte un logement (10) muni d'un couvercle amovible et dans le fond duquel débouche à plat deux liaisons métalliques (15,16) diamétralement opposées et faisant partie du circuit électrique, l'extrémité frontale desdites liaisons délimitant entre-elles un espacement (6), lesdites deux liaisons étant maintenues en contact électrique au moyen d'un plot cylindrique de liaison (17) posé en appui sur elles au niveau de l'espacement, une masselotte (18) maintenant en position ledit plot par gravité, ladite masselotte (18) comportant en outre un moven de maintien en position permettant son mouvement en cas de choc sur le véhicule, ledit mouvement libérant le plot cylindnrique de sa
position entre les liaisons pour que le circuit électrique soit ouvert.
1 5
2. Dispositif selon la revendication 1, caractnérisé en ce quc ledit moyen de maintien en position consiste en un ressort (19) disposé verticalement dans un trou débouchant (44) situé au centre de la masselotte (18), ladite masselotte étant munie d'un évidement central (43) communiquant avec ledit trou (44) et permettant de recevoir le plot cylindrique de liaison (17), ledit ressort étant comprimé en appui inférieur sur ledit plot cvlindnque de liaison (17) et étant surmonté d'une bille (21) dont la course vers le haut est limitée par le couvercle (20) du logement (10), ledit couvercle comportant en face inférieure un évidement (46) permettant le
positionnement de ladite bille.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la
masselotte comporte une partie en matériau isolant munie d'un évidement central sensiblement de forme complémentaire audit plot (17) et destiné à recevoir celui-ci, ledit évidement étant prolongé en partie supérieure par ledit trou débouchant, au
moins une rondelle étant empilée sur ladite partie en matériau isolant.
4. Dispositif selon 1' une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce
que le socle (3) est moulé et comporte un évidement circulaire (11) constituant le
logement (10).
5. Dispositif selon 1' une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
que le socle (3) est extrudé et muni d'un boîtier circulaire constituant le logement (10), ledit logement comportant une cavité centrale protégée par un cache avant
(24), un cache arrière (25) et un couvercle (26).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
que la fixation du couvercle (20) du logement (10) est assurée par un système
I O baïonnette.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les connexions électriques du socle consistent en deux bornes mâles (29,30) sous forme de plots de section hexagonale et les connexions électriques du bac consistent en deux bornes
femelles de forme complémentaires auxdites bornes mâles.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plots (29,30)
comportent en périphérie des joints toriques (31).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce
que des lamelles (7) moulées dans les parois latérales du bac (2) constituent le
circuit cxtérieur dudit bac (2).
1 0. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les lamelles (7) comportent une partie inférieure (27) en forme de L réalisée en cuivre et une partie supérieure (28) réalisée en plomb, ladite partie supérieure surmoulant l'extrémité
supérieure de la partie en cuivre (27).
1 1. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en
2 5 ce que le bac (2) est muni de deux accès latéraux (32,35) vers les lamelles (7) pour
permettre le positionnement des bornes (34) d'un chargeur.
1 2. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les bornes (34) du chargeur sont des lamelles à coins arrondis à section transversale légèrement courbe. 1 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens complémentaires de connexions mécaniques consistent en deux systèmes de
fixation rapide (36).
I 4. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque système de fixation rapide consiste en un tirant (37), par exemple en élastomère, comportant à une extrémité une goupille (38) destinée à venir se positionner dans un logement (39) réalisé à cet effet au centre de deux faces latérales opposées du socle et à l'autre extrémité une came (40) fixée pivotante destinée à venir en appui dans une rainure (42) ou autre moyen de positionnement réalisé sur le couvercle du bac et à pivoter la
face supérieure du couvercle une fois en appui dans ladite rainure.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20060131 |