i "Agencement d'un bac à batteries relié à une structure de caisse de véhicule" L'invention propose un agencement pour la liaison d'un bac à batteries avec la structure de caisse d'un véhicule automobile comportant un moteur électrique. L'invention propose plus particulièrement un agencement pour la liaison d'un bac à batteries avec une structure de caisse d'un véhicule automobile comportant un moteur électrique, un ensemble de batteries reçues dans ledit bac à batteries, pour io l'alimentation du moteur en électricité. Le stockage de l'électricité alimentant le moteur électrique pour la propulsion du véhicule s'effectue par l'intermédiaire d'une pluralité de batteries dont le nombre de ces batteries permet d'obtenir une autonomie suffisante du véhicule. 15 Ces batteries sont regroupées dans un sous ensemble du véhicule, appelé bac à batteries, qui est fixé à la structure de caisse du véhicule. Selon une conception connue, la structure de caisse du véhicule à propulsion électrique est similaire à la structure de 20 caisse d'un véhicule à propulsion par un moteur thermique, et le bac à batteries est un élément rapporté sur cette structure de caisse. Un tel mode de réalisation permet de conserver une conception connue de la structure de caisse. 25 Cependant, le poids de l'ensemble formé par le bac à batteries et les batteries est relativement important, de l'ordre de plusieurs centaines de kilogrammes. Cette masse supplémentaire ajoutée à la structure de caisse implique que la structure de caisse subit de nombreuses 30 modifications et des ajouts de nombreux éléments de renforts. Ainsi, le véhicule est alourdi par l'ensemble formé par le bac à batteries et les batteries d'une part, et par les moyens supplémentaires de renfort d'autre part. 2 Aussi, ces modifications de la structure de caisse et la masse ajoutée à la structure de caisse ont une influence importante sur le comportement routier du véhicule. L'invention a pour but de proposer un agencement pour la liaison d'un bac à batteries avec la structure de caisse de véhicule automobile, qui permette de simplifier le montage des batteries et qui permette d'utiliser un nombre limité de moyens de liaison. Dans ce but, l'invention propose un agencement tel que io décrit précédemment, caractérisé en ce que le bac à batteries comporte des éléments structurels qui forment une partie de la structure de caisse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, prises isolément ou en combinaison : 15 - le bac à batteries forme au moins une partie du plancher du véhicule ; - le bac à batteries comporte un cadre structurel comportant des longerons et des traverses qui forment une partie de la structure de caisse du véhicule ; 20 - le bac à batteries comporte plusieurs logements longitudinaux ouverts vers le haut, dans chacun desquels plusieurs batteries sont reçues et en ce que chaque logement est agencé entre deux longerons adjacents ; - le bac à batteries comporte un couvercle supérieur de 25 fermeture des logements ; - le bac à batteries comporte une traverse supérieure qui est montée sur le couvercle, au dessus des logements ; - au moins un longeron est creux, de manière que le bac à batteries est apte à être traversé longitudinalement par au moins 30 un élément tubulaire du véhicule ; - le bac à batteries comporte des canaux globalement transversaux pour le passage de moyens de raccordement électrique des batteries reçues dans les logements ; 3 - chaque logement comporte un fond qui est formé par emboutissage et/ou découpe d'une plaque de tôle qui est fixé sur le cadre ; - les logements et le cadre sont réalisés d'une seule pièce par emboutissage d'une plaque de tôle ; - les logements et les longerons du cadre sont réalisés d'une seule pièce par extrusion ; - les logements et le cadre sont réalisés d'une seule pièce par moulage. io D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique en 15 perspective de la structure de caisse d'un véhicule automobile comportant un bac à batteries fixé conformément à l'invention ; - la figure 2 est un détail en perspective du bac à batteries représenté à la figure 1 ; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, 20 dans laquelle le bac à batteries ne comporte pas le couvercle ; - la figure 4 est une vue en coupe suivant un plan vertical transversal du bac à batterie représenté à la figure 2. Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale 25 selon le repère V, L, T indiqué aux figures. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. On a représenté à la figure 1 la structure de caisse 10 d'un 30 véhicule automobile à propulsion électrique. Le véhicule est ainsi conçu de manière telle qu'il comporte au moins un moteur électrique pour l'entraînement des roues 12 du véhicule. 4 L'alimentation du moteur en énergie électrique est réalisée par une pluralité de batteries 14, aussi appelées accumulateurs, dans chacune desquelles une certaine quantité d'électricité est stockée. The invention provides an arrangement for connecting a battery box with the body structure of a motor vehicle comprising an electric motor. The invention more particularly proposes an arrangement for connecting a battery box with a body structure of a motor vehicle comprising an electric motor, a set of batteries received in said battery box, for the power supply of the motor in electricity. The storage of the electricity supplying the electric motor for the propulsion of the vehicle is effected by means of a plurality of batteries whose number of these batteries makes it possible to obtain a sufficient autonomy of the vehicle. These batteries are grouped in a subassembly of the vehicle, called battery tray, which is fixed to the body structure of the vehicle. According to a known design, the body structure of the electrically propelled vehicle is similar to the body structure of a motor-driven vehicle by a heat engine, and the battery tray is an element attached to this body structure. Such an embodiment makes it possible to maintain a known design of the body structure. However, the weight of the assembly formed by the battery tray and batteries is relatively large, of the order of several hundred kilograms. This additional mass added to the crate structure implies that the crate structure undergoes many modifications and additions of many reinforcing elements. Thus, the vehicle is weighed down by the assembly formed by the battery tray and the batteries on the one hand, and by the additional means of reinforcement on the other hand. Also, these modifications of the body structure and the mass added to the body structure have a significant influence on the road behavior of the vehicle. The invention aims to provide an arrangement for the connection of a battery tray with the body structure of a motor vehicle, which simplifies the mounting of batteries and allows to use a limited number of connecting means. For this purpose, the invention provides an arrangement as described above, characterized in that the battery tray has structural elements which form part of the body structure. According to other features of the invention, taken separately or in combination: - the battery tray forms at least a portion of the floor of the vehicle; - The battery tray has a structural frame with rails and cross members that form part of the body structure of the vehicle; 20 - the battery tray has several longitudinal slots open upwards, in each of which several batteries are received and in that each housing is arranged between two adjacent longitudinal members; - the battery tray has a top cover closing 25 housing; - The battery tray has an upper crossbar which is mounted on the cover, above the housing; at least one beam is hollow, so that the battery box is adapted to be traversed longitudinally by at least one tubular element of the vehicle; - The battery tray has generally transverse channels for the passage of electrical connection means batteries received in the housing; 3 - each housing comprises a bottom which is formed by stamping and / or cutting a sheet metal plate which is fixed on the frame; - The housing and the frame are made in one piece by stamping a sheet metal plate; the housings and the longitudinal members of the frame are made in one piece by extrusion; - The housing and the frame are made in one piece by molding. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended figures in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation in perspective of the structure of body of a motor vehicle having a battery tray fixed according to the invention; - Figure 2 is a perspective detail of the battery tray shown in Figure 1; FIG. 3 is a view similar to that of FIG. 2, in which the battery tray does not include the cover; FIG. 4 is a sectional view along a transverse vertical plane of the battery box shown in FIG. 2. For the description of the invention, the vertical, longitudinal and transverse orientations according to the V mark will be adopted without limitation. , L, T indicated in the figures. In the following description, identical, similar or similar elements will be designated by the same reference numerals. FIG. 1 shows the body structure 10 of a motor vehicle with electric propulsion. The vehicle is thus designed such that it comprises at least one electric motor for driving the wheels 12 of the vehicle. The power supply of the motor with electrical energy is performed by a plurality of batteries 14, also called accumulators, in each of which a certain amount of electricity is stored.
Le nombre et les dimensions des batteries 14 sont définis notamment en fonction de l'autonomie du véhicule. Les batteries 14 sont regroupées dans un bac à batteries 16 qui est solidaire de la structure de caisse 10 du véhicule. Cela permet de n'avoir qu'un seul sous ensemble dédié à io l'alimentation électrique, qui regroupe les moyens de connexion des batteries 14 entre elles et des moyens de régulation (non représentés) de l'énergie électrique sortant du bac à batteries 16, qui est distribuée au moteur et aux autres composants du véhicule. 15 Comme on peut le voir aux figures 2 et 3, le bac à batteries 16 comporte un cadre 18 structurel globalement horizontal, comportant des longerons 20 longitudinaux et des traverses 22 transversales. Le cadre 18 est ici composé de quatre longerons 20 20 parallèles et de deux traverses 22 parallèles qui relient les extrémités longitudinales des longerons entre elles. Le bac à batteries 16 comporte aussi des logements 24, qui sont ici longitudinaux, dans lesquels les batteries 16 sont reçues. Comme on peut le voir à la figure 3, chaque logement 24 25 reçoit des batteries 14 regroupées par deux, empilées l'une sur l'autre, et les groupes de deux batteries sont alignés longitudinalement dans le logement 24 associé. Chaque logement 24 est délimité transversalement par deux longerons 20 adjacents et est délimité longitudinalement par 30 deux traverses 22. Ici, le bac à batteries 16 comporte quatre longerons 20 délimitant par conséquent trois logements 24 longitudinaux. The number and dimensions of the batteries 14 are defined in particular according to the autonomy of the vehicle. The batteries 14 are grouped in a battery tray 16 which is integral with the body structure 10 of the vehicle. This makes it possible to have only one subset dedicated to the power supply, which groups together the means for connecting the batteries 14 to one another and regulating means (not shown) of the electrical energy leaving the battery box. 16, which is distributed to the engine and other components of the vehicle. As can be seen in FIGS. 2 and 3, the battery tray 16 comprises a generally horizontal structural frame 18, comprising longitudinal rails 20 and transverse rails 22. The frame 18 is here composed of four parallel rails 20 and two parallel crosspieces 22 which connect the longitudinal ends of the longitudinal members together. The battery tray 16 also has housings 24, which are here longitudinal, in which the batteries 16 are received. As can be seen in FIG. 3, each housing 24 receives batteries 14 grouped in pairs, stacked one on top of the other, and the groups of two batteries are aligned longitudinally in the associated housing 24. Each housing 24 is delimited transversely by two adjacent longitudinal members 20 and is delimited longitudinally by two crosspieces 22. Here, the battery tray 16 comprises four longitudinal members 20 thus delimiting three longitudinal slots 24.
Le fond 26 du logement 24 consiste en une tôle mise en forme par emboutissage. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 4, les fonds 26 des logements 24 sont regroupés en une seule pièce 5 formant le fond du bac à batteries 16, qui est fixée au cadre 18 du bac à batteries, par exemple par vissage comme représenté à la figure 4. L'ensemble formé par le cadre 18 et le fond 26 de chaque logement 24 forme un ensemble structurel apte à supporter le io poids de toutes les batteries 14. Conformément à l'invention, le bac à batteries 16 est réalisé de manière qu'il forme une partie de la structure de caisse 10 du véhicule. Ainsi, la conception de la structure de caisse 10 du 15 véhicule est simplifiée car il n'y a aucun moyen supplémentaire pour la fixation du bac à batteries 16 ni aucun composant de rigidification à rapporter pour que la structure de caisse puisse supporter le bac à batteries 16. Plus particulièrement, ce sont les longerons 20 et les 20 traverses 22 du cadre 18 qui forment une partie de la structure de caisse 10 du véhicule. Par conséquent, ils sont conçus et reliés aux autres composants de la structure de caisse 10 pour assurer simultanément la fonction de support des batteries 14 et la fonction structurelle de la structure de caisse 10. 25 Comme on peut le voir à la figure 1, le bac à batteries 16 est agencé au niveau du plancher du véhicule, c'est-à-dire à la partie inférieure de la structure de caisse 10, entre les roues 12. Ainsi, les longerons 20 du bac à batteries 16 coopèrent avec les longerons 28 de la structure de caisse 10 pour conférer à 30 la structure de caisse 10 une résistance mécanique souhaitée. Selon un mode de réalisation, les longerons 20 du bac à batteries 16 et les longerons 28 de la structure de caisse 10 sont des éléments distincts que l'on relie entre eux lors de l'assemblage du bac à batteries 16 avec la structure de caisse 10. Selon un autre mode de réalisation, au moins un longeron 20 du bac à batteries 16 et certains longerons 28 de la structure de caisse 10 sont formés dans une même pièce, simplifiant alors le processus de réalisation de la structure de caisse 10 selon l'invention. De plus, comme on l'a dit plus haut, chaque logement 24, qui reçoit des batteries 14, est situé entre deux longerons 20 de io la structure de caisse 10. Ainsi, comme on peut le voir à la figure 4, seule la hauteur des batteries 14 influe sur la hauteur générale du bac à batteries 16 et par conséquent sur la hauteur du plancher de la structure de caisse 10. La hauteur des longerons 20 n'a quand à elle aucune 15 influence sur la hauteur générale du bac à batteries 16. Selon une variante de réalisation, c'est la hauteur des longerons 20 qui influe sur la hauteur générale du bac à batteries 16, et la hauteur des batteries 14 n'a aucune influence sur la hauteur générale du bac à batteries 16. 20 Cela permet d'avoir un plancher de faible hauteur à l'intérieur de l'habitacle du véhicule, et aussi d'avoir une garde au sol suffisante, entre la route et le fond 26 des logements 24. Comme on peut le voir notamment aux figures 2 et 4, le bac à batteries 16 comporte un couvercle supérieur 30 qui ferme 25 l'ouverture supérieure des logements 24 de manière étanche, et qui forme aussi le plancher de l'habitacle, c'est-à-dire sur lequel les sièges (non représentés) du véhicule sont montés. Le couvercle 30 porte notamment les moyens de régulation électrique mentionnés ci-dessus, et comme on peut le voir à la 30 figure 4, Le bac à batteries 16 est réalisé de manière que les batteries 14 sont aussi fixées au couvercle 30, ici par vissage. Les batteries 14 sont alors situées à distances du cadre 18 et du fond 26 des logements 24, ce qui permet de favoriser une 7 ventilation naturelle à l'intérieur du bac à batteries 16, pour le refroidissement des batteries 14. Les contraintes mécaniques produites du fait du poids des batteries 14 sont réparties sur tout le cadre 18 du bac à batteries 16 par l'intermédiaire du couvercle 30. Cela permet aussi au cadre 18 et au fond 26 des logements 24 de ne comporter aucun aménagement pour le montage des batteries 14, ce qui permet de renforcer leur résistance mécanique. io Pour renforcer encore la structure de caisse 10, le bac à batteries 16 comporte une traverse supérieure 32 qui est montée sur le couvercle 30 du bac à batteries 16. Cette traverse supérieure permet d'améliorer la résistance de la structure de caisse 10 en torsion ou en flexion autour d'un 15 axe globalement longitudinal médian du bac à batteries 16. D'une manière générale, les composants du cadre 18 sont réalisés à partir d'éléments profilés tubulaires. Selon une variante de réalisation du bac à batteries 16, le profil creux des longerons 20 est utilisé en faisant traverser 20 certains longerons 20 longitudinalement par des conduits 34 et/ou des gaines de câbles 36 du véhicule. Par exemple, les conduits 34 sont des conduits de climatisation du véhicule et les gaines 36 sont traversées par des câbles électriques du véhicule reliant des composants situés à 25 l'avant du véhicule à des composants situés à l'arrière du véhicule. Comme on l'a dit plus haut, les logements 24 sont reliés entre eux, pour permettre la connexion de toutes les batteries 14 entre elles. 30 Pour permettre le passage de câbles de raccordement 38 d'un logement 24 vers un autre, la tôle unique formant les fonds 26 des logements 24 est fixée aux longerons 20 avec un jeu 8 vertical, formant ainsi des canaux 40 au travers desquels les câbles peuvent passer. Ce jeu vertical est ici obtenu en disposant des entretoises 42 entre les longerons 20 et la tôle unique formant les fonds 26. The bottom 26 of the housing 24 consists of a sheet formed by stamping. According to the embodiment shown in Figure 4, the funds 26 of the housing 24 are grouped in one piece 5 forming the bottom of the battery tray 16, which is fixed to the frame 18 of the battery tray, for example by screwing as shown in FIG. 4. The assembly formed by the frame 18 and the bottom 26 of each housing 24 forms a structural assembly capable of supporting the weight of all the batteries 14. According to the invention, the battery tray 16 is made so that it forms part of the body structure 10 of the vehicle. Thus, the design of the body structure 10 of the vehicle is simplified because there is no additional means for attaching the battery tray 16 or any stiffening component to be reported for the body structure to support the container. 16. In particular, it is the longitudinal members 20 and the cross members 22 of the frame 18 which form part of the body structure 10 of the vehicle. Therefore, they are designed and connected to the other components of the body structure 10 to simultaneously provide the battery support function 14 and the structural function of the body structure 10. As can be seen in FIG. battery tray 16 is arranged at the floor of the vehicle, that is to say at the bottom of the body structure 10, between the wheels 12. Thus, the longitudinal members 20 of the battery tray 16 cooperate with the side members 28 of the body structure 10 to provide the body structure 10 with a desired mechanical strength. According to one embodiment, the rails 20 of the battery tray 16 and the longitudinal members 28 of the body structure 10 are separate elements that are connected together when the battery tray 16 is assembled with the body structure 10. According to another embodiment, at least one spar 20 of the battery tray 16 and some spars 28 of the body structure 10 are formed in the same room, thus simplifying the process of producing the body structure 10 according to the invention. 'invention. In addition, as mentioned above, each housing 24, which receives batteries 14, is located between two longitudinal members 20 of the body structure 10. Thus, as can be seen in FIG. The height of the batteries 14 affects the overall height of the battery tray 16 and therefore the height of the floor of the body structure 10. The height of the side members 20 does not have any influence on the overall height of the container. 16. According to an alternative embodiment, it is the height of the side members 20 which influences the overall height of the battery tray 16, and the height of the batteries 14 has no influence on the overall height of the battery tray 16. This makes it possible to have a low floor inside the passenger compartment of the vehicle, and also to have sufficient ground clearance, between the road and the bottom of the dwellings 24. As can be seen in particular in Figures 2 and 4, the battery tray 16 comprises a cover the upper 30 which closes the upper opening of the housings 24 sealingly, and which also forms the floor of the passenger compartment, that is to say on which the seats (not shown) of the vehicle are mounted. The cover 30 carries in particular the electrical regulation means mentioned above, and as can be seen in FIG. 4, the battery tray 16 is made in such a way that the batteries 14 are also fixed to the cover 30, here by screwing . The batteries 14 are then located at a distance from the frame 18 and the bottom 26 of the housings 24, which makes it possible to promote natural ventilation inside the battery tray 16, for the cooling of the batteries 14. The mechanical stresses produced by the The weight of the batteries 14 are distributed over the entire frame 18 of the battery tray 16 via the cover 30. This also allows the frame 18 and the bottom 26 of the housing 24 to have no arrangements for mounting the batteries 14 , which makes it possible to reinforce their mechanical resistance. To further strengthen the body structure 10, the battery tray 16 has an upper cross member 32 which is mounted on the lid 30 of the battery tray 16. This upper cross member improves the strength of the body structure 10 in torsion or bending about a generally longitudinal axis of the battery tray 16. In general, the components of the frame 18 are made from tubular profiled elements. According to an alternative embodiment of the battery tray 16, the hollow profile of the longitudinal members 20 is used by passing through some longitudinal members 20 longitudinally by conduits 34 and / or cable ducts 36 of the vehicle. For example, the ducts 34 are vehicle air conditioning ducts and the ducts 36 are traversed by vehicle electrical cables connecting components located at the front of the vehicle to components located at the rear of the vehicle. As mentioned above, the housings 24 are interconnected to allow the connection of all the batteries 14 to each other. In order to allow the passage of connecting cables 38 from one housing 24 to another, the single plate forming the bottoms 26 of the housings 24 is fixed to the longitudinal members 20 with a vertical clearance 8, thus forming channels 40 through which the cables can pass. This vertical clearance is here obtained by arranging spacers 42 between the longitudinal members 20 and the single plate forming the bottoms 26.
Selon le mode de réalisation représenté aux figures, le bac à batteries 16 est réalisé à partir de tronçons de profilés 20, 22 qui sont fixés par vissage et/ou soudage, pour former le cadre 18, et le fond 26 de chaque logement 24 est fixé au cadre 18, par exemple par vissage. io Selon une variante de réalisation non représentée, le cadre 18 et le fond 26 de chaque logement 24 sont réalisés d'une seule pièce par emboutissage d'une plaque en tôle, ou par moulage. Selon une autre variante de réalisation, les longerons et le fond 26 de chaque logement 24 sont réalisés d'une seule pièce 15 par extrusion, les traverses 22 sont ensuite fixées à cette pièce unique par vissage et/ou soudage. La réalisation du cadre 18, au moins partiellement, et du fond 26 de chaque logement 24 par un procédé de moulage ou par extrusion permet de réaliser ces composants à partir de 20 matériaux malléables à chaud tels que des matières plastiques ou l'aluminium. Ces matériaux présentent l'avantage de réduire le poids global du bac à batteries 16, ce qui permet de compenser l'augmentation du poids total du véhicule du fait de la présence 25 des batteries, par rapport à un véhicule à propulsion par un moteur thermique. According to the embodiment shown in the figures, the battery tray 16 is made from sections of profiles 20, 22 which are fixed by screwing and / or welding, to form the frame 18, and the bottom 26 of each housing 24 is fixed to the frame 18, for example by screwing. According to an alternative embodiment not shown, the frame 18 and the bottom 26 of each housing 24 are made in one piece by stamping a sheet metal plate, or by molding. According to another embodiment, the longitudinal members and the bottom 26 of each housing 24 are made in one piece 15 by extrusion, the cross members 22 are then fixed to this single piece by screwing and / or welding. The realization of the frame 18, at least partially, and the bottom 26 of each housing 24 by a molding process or by extrusion allows these components to be made from hot-malleable materials such as plastics or aluminum. These materials have the advantage of reducing the overall weight of the battery tray 16, which makes it possible to compensate for the increase in the total weight of the vehicle due to the presence of the batteries, compared to a vehicle powered by a heat engine. .