FR2960831A1

FR2960831A1 - Vehicle i.e. electric vehicle, has conditioning device conditioning traction system, and upper filling orifice opened into inlet rebate of opening shutter, where shutter completely covers upper filling orifice in its closed position

Info

Publication number: FR2960831A1
Application number: FR1054338A
Authority: FR
Inventors: Belanger Pascal Bertrand
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2011-12-09

Abstract

The vehicle i.e. electric vehicle (1), has a thermal conditioning device conditioning an electric traction system. A cooling liquid circuit is provided with an upper filling orifice that is closed by a filling stopper (30). An opening shutter (10) opens a rear boot (8) that is embedded in an inlet rebate of a body of the vehicle. The upper filling orifice is opened into an inlet rebate of the opening shutter, and the opening shutter completely covers the upper filling orifice in its closed position. The opening shutter has an inner caisson that encloses a glass pane.

Description

VEHICULE COMPORTANT UN SYSTEME DE TRACTION ELECTRIQUE VEHICLE COMPRISING AN ELECTRICAL TRACTION SYSTEM

La présente invention concerne un véhicule comportant un système de traction électrique, et un dispositif de conditionnement thermique de ce système de traction. Les véhicules électriques, ou les véhicules hybrides utilisant l'énergie électrique comme source d'énergie, comportent un système de traction comprenant une machine électrique entraînant des roues motrices, ainsi que les éléments nécessaires pour l'alimentation en courant de cette machine comme des accumulateurs de courant électrique, un onduleur mettant en forme le courant, un convertisseur de courant, ou un chargeur embarqué qui peut se connecter à un réseau extérieur d'alimentation pour recharger les accumulateurs. Certains éléments nécessaires pour la traction électrique du véhicule, dégagent des calories au cours de leur fonctionnement, notamment par effet Joule dû au passage du courant, ou par échauffement provenant des réactions exothermiques dans les accumulateurs électriques. Pour assurer une protection ainsi qu'un bon rendement des éléments qui peuvent s'échauffer, on prévoit dans certains cas un dispositif de conditionnement thermique comprenant un circuit de liquide de refroidissement qui traverse ces éléments en prélevant des calories, pour ensuite se refroidir dans un échangeur thermique. L'échangeur thermique comporte généralement un radiateur d'échange des calories du liquide vers l'air ambiant, comprenant un pulseur venant activer le débit d'air ambiant pour favoriser les échanges. Un dispositif de conditionnement thermique connu pour un véhicule comportant des accumulateurs électriques installés à l'arrière, présenté notamment par le document JP-2010050000A, comprend un circuit de liquide de refroidissement de ces accumulateurs, disposant d'un vase d'expansion situé en partie haute. The present invention relates to a vehicle comprising an electric traction system, and a thermal conditioning device of this traction system. Electric vehicles, or hybrid vehicles using electrical energy as a source of energy, comprise a traction system comprising an electric machine driving driving wheels, as well as the elements necessary for supplying power to this machine, such as accumulators. electric current, a current-conditioning inverter, a power converter, or an on-board charger that can connect to an external power supply network to recharge the accumulators. Some elements necessary for the electric traction of the vehicle, release calories during their operation, in particular by Joule effect due to the passage of the current, or by heating from the exothermic reactions in the electric accumulators. To provide protection and good performance of the elements that can heat up, it is expected in some cases a thermal conditioning device comprising a coolant circuit that passes through these elements by taking calories, and then cool in a heat exchanger. The heat exchanger generally comprises a radiator for exchanging the calories from the liquid to the ambient air, comprising a blower that activates the ambient air flow to promote exchanges. A known thermal conditioning device for a vehicle comprising electric accumulators installed at the rear, presented in particular by the document JP-2010050000A, comprises a coolant circuit of these accumulators, having an expansion tank located in part high.

Le vase d'expansion permet de compenser des variations de volume du circuit de liquide de refroidissement dues notamment aux dilatations des différents composants, il se trouve en partie supérieure du circuit pour collecter les gaz se trouvant dans ce circuit, et éviter des formations de bulles dans le liquide de refroidissement. Le vase d'expansion comporte généralement une ouverture supérieure comprenant un bouchon permettant d'effectuer les remplissages lors du montage du véhicule neuf, ou lors d'opérations d'entretien comme une mise à niveau ou un échange du liquide de refroidissement. The expansion tank makes it possible to compensate for variations in the volume of the coolant circuit due in particular to the expansions of the various components, it is located at the top of the circuit to collect the gases in this circuit, and to avoid formation of bubbles. in the coolant. The expansion vessel generally comprises an upper opening comprising a plug for performing the fillings during assembly of the new vehicle, or during maintenance operations such as an upgrade or an exchange of the coolant.

Dans cet art antérieur, l'ouverture supérieure se trouve à proximité de l'accumulateur électrique. Un problème qui peut se poser avec ce dispositif de conditionnement thermique, dans le cas où l'ouverture supérieure du circuit de refroidissement se trouve dans le compartiment recevant les accumulateurs électriques, et que cette ouverture est généralement difficile d'accès. Il est connu par ailleurs de faire déboucher l'orifice supérieur directement vers l'extérieur du véhicule, une trappe recouvrant cet orifice ainsi que son bouchon le fermant. Cette solution nécessite d'intégrer la trappe dans le style du véhicule. De plus il faut prévoir des équipements comme un dispositif de verrouillage, pour protéger le bouchon de remplissage contre le vol ou les malveillances, ce qui entraîne des coûts supplémentaires. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer une disposition de l'orifice de remplissage assurant une bonne protection du bouchon, qui soit simple, économique et efficace. Elle propose à cet effet un véhicule comportant un système de traction électrique, et un dispositif de conditionnement thermique de ce système de traction, comprenant un circuit de liquide de refroidissement disposant d'un orifice supérieur de remplissage fermé par un bouchon, ce véhicule comportant de plus un volet d'ouverture d'un coffre arrière qui s'encastre dans une feuillure d'entrée de la carrosserie, caractérisé en ce que l'orifice supérieur de remplissage débouche dans la feuillure d'entrée du volet de coffre, en position fermée ce volet de coffre recouvrant complètement l'orifice supérieur. In this prior art, the upper opening is close to the electric accumulator. A problem that may arise with this thermal conditioning device, in the case where the upper opening of the cooling circuit is in the compartment receiving the electric accumulators, and that this opening is generally difficult to access. It is also known to open the upper orifice directly to the outside of the vehicle, a hatch covering the hole and its cap closing. This solution requires integrating the hatch into the style of the vehicle. In addition it is necessary to provide equipment such as a locking device, to protect the filler cap against theft or malice, which entails additional costs. The present invention is intended in particular to avoid these drawbacks of the prior art, and to provide an arrangement of the filling orifice ensuring good protection of the cap, which is simple, economical and effective. It proposes for this purpose a vehicle comprising an electric traction system, and a thermal conditioning device of this traction system, comprising a cooling liquid circuit having an upper filling orifice closed by a plug, this vehicle comprising plus an opening flap of a trunk that fits into an entrance rabbet of the bodywork, characterized in that the upper filling opening opens into the entrance rabbet of the tailgate, in the closed position this trunk flap completely covering the upper orifice.

Un avantage de ce véhicule est que l'orifice de remplissage se trouvant recouvert par le volet de coffre arrière en position fermé, ce volet de coffre forme une protection efficace ainsi qu'une couverture esthétique pour le bouchon, qui n'a pas besoin de trappe complémentaire. Le véhicule selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Selon un mode de réalisation, le volet de coffre arrière comporte un caisson intérieur entourant une vitre, qui est décalé de cette vitre vers l'intérieur, et se trouve encastré dans la feuillure d'entrée. Avantageusement, le caisson intérieur vient en appui sur un joint d'étanchéité fermant l'habitacle du véhicule, l'orifice supérieur de remplissage se trouvant à l'extérieur de l'habitacle par rapport à ce joint d'étanchéité. Avantageusement, dans l'entourage du volet de coffre une tôle formant la surface extérieure de la carrosserie comporte un premier pli vers l'intérieur du véhicule, puis un deuxième pli dans le sens contraire pour constituer la feuillure, cette tôle comportant entre les deux plis un perçage traversé par l'orifice supérieur de remplissage. En particulier, le coffre arrière peut se trouver directement dans l'habitacle du véhicule. An advantage of this vehicle is that the filling port being covered by the tailgate in the closed position, this tailgate forms an effective protection and an aesthetic cover for the cap, which does not need to complementary hatch. The vehicle according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with one another. According to one embodiment, the tailgate flap comprises an inner box surrounding a window pane, which is offset from this pane inward, and is embedded in the entrance rabbet. Advantageously, the inner box bears on a seal closing the passenger compartment of the vehicle, the upper filling opening being outside the passenger compartment with respect to this seal. Advantageously, in the vicinity of the boot flap a sheet forming the outer surface of the body comprises a first fold towards the inside of the vehicle, then a second fold in the opposite direction to form the rabbet, this sheet having between the two folds a bore traversed by the upper filling orifice. In particular, the trunk can be directly in the passenger compartment of the vehicle.

Selon un mode de réalisation, le système de traction électrique est disposé sous le coffre arrière, pour motoriser les roues arrière de ce véhicule. En particulier, le système de traction électrique peut représenter l'unique moyen de traction de ce véhicule. According to one embodiment, the electric traction system is disposed under the trunk, for motorizing the rear wheels of the vehicle. In particular, the electric traction system may represent the only traction means of this vehicle.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe suivant un plan vertical passant par l'axe longitudinal, d'un véhicule selon l'invention comportant le volet de coffre fermé ; - la figure 2 est une vue de détail du volet de coffre fermé ; et - la figure 3 est la vue en coupe de ce véhicule comportant le volet de coffre ouvert. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of example, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a sectional view of a vertical plane passing through the longitudinal axis of a vehicle according to the invention comprising the closed tailgate; - Figure 2 is a detail view of the closed tailgate; and - Figure 3 is the sectional view of this vehicle with the open tailgate.

La figure 1 présente un véhicule électrique 1 comportant un habitacle 2 recevant les passagers, la partie arrière de cet habitacle formant un coffre 8 pouvant recevoir des bagages, qui est accessible par une ouverture disposée sur la face arrière du véhicule, et fermée par un volet de coffre 10. Le coffre arrière 8 du véhicule 1 comporte une tôle formant un plancher 14 qui se trouve sensiblement à mi-hauteur de ce véhicule, l'ouverture du coffre arrière descendant au niveau de ce plancher de coffre. En dessous d'une banquette arrière 4 recevant des passagers, qui est disposée en avant du coffre arrière 8, se trouve un espace 6 comportant les accumulateurs électriques non représentés, destinés à alimenter une machine électrique de traction 24. En dessous du plancher 14 du coffre arrière 8, se trouve un compartiment moteur comprenant la motorisation électrique des roues arrière 22, comportant notamment la machine électrique de traction 24, un onduleur 12, un convertisseur de courant 16 et un chargeur embarqué 18 pour les accumulateurs électriques. Un circuit de liquide de refroidissement de la motorisation électrique, est destiné à refroidir les composants de cette motorisation qui s'échauffent et dégagent une certaine puissance calorifique lors de leur fonctionnement, notamment par effet Joule lors du passage du courant. Une pompe électrique fait circuler le fluide, notamment dans la machine électrique de traction 24, l'onduleur 12, le convertisseur de courant 16 et le chargeur embarqué 18, pour réguler leur température en évacuant des calories. La régulation de température des composants électriques, permet de les protéger de températures trop élevées, ainsi que d'assurer une température optimale de fonctionnement procurant un bon rendement. Le circuit de liquide de refroidissement comporte un radiateur constituant un échangeur thermique 26 entre le liquide de refroidissement et l'air ambiant, un pulseur d'air venant activer le passage d'air dans cet échangeur si nécessaire. FIG. 1 shows an electric vehicle 1 comprising a cockpit 2 receiving the passengers, the rear part of this cabin forming a trunk 8 able to receive luggage, which is accessible through an opening disposed on the rear face of the vehicle, and closed by a shutter The trunk 8 of the vehicle 1 comprises a metal sheet forming a floor 14 which is substantially halfway up the vehicle, the opening of the trunk down at this trunk floor. Below a rear seat 4 receiving passengers, which is arranged in front of the trunk 8, there is a space 6 with unrepresented electric accumulators, intended to power an electric traction machine 24. Below the floor 14 of the trunk 8, there is a motor compartment comprising the electric motor of the rear wheels 22, including the electric traction machine 24, an inverter 12, a power converter 16 and an on-board charger 18 for the electric accumulators. A coolant circuit of the electric motor, is intended to cool the components of this engine that heat up and release a certain heat output during operation, including Joule effect during the passage of the current. An electric pump circulates the fluid, in particular in the electric traction machine 24, the inverter 12, the power converter 16 and the on-board charger 18, to regulate their temperature by evacuating calories. The temperature regulation of the electrical components, makes it possible to protect them from too high temperatures, as well as to ensure an optimal operating temperature providing a good performance. The coolant circuit comprises a heat sink constituting a heat exchanger 26 between the coolant and the ambient air, an air blower to activate the air passage in this exchanger if necessary.

Le circuit de liquide de refroidissement comporte de plus en position haute un réservoir d'expansion 28 partiellement rempli de liquide, qui vient se raccorder sur l'échangeur thermique 26 en restant au dessus de cet échangeur. Le réservoir d'expansion 28 permet une expansion du liquide de refroidissement due aux dilatations des différents composants du circuit fermé, ainsi qu'une récupération des gaz se trouvant dans ce circuit. Un bouchon de remplissage 30 ferme un orifice supérieur se trouvant au dessus du réservoir 28, pour permettre un remplissage du circuit de liquide de refroidissement lors de l'assemblage du véhicule 1, ou une mise à niveau de ce circuit lors d'opérations d'entretien. Le bouchon de remplissage 30 doit donc rester accessible lors de la durée de vie du véhicule pour les opérations d'entretien, tout en étant protégé par rapport à l'extérieur du véhicule, pour éviter notamment des actions accidentelles ou malveillantes comme un versement de produits inappropriés dans le réservoir 28, ou un vol de ce bouchon de remplissage. The coolant circuit further comprises in the upper position an expansion tank 28 partially filled with liquid, which is connected to the heat exchanger 26 while remaining above this exchanger. The expansion tank 28 allows an expansion of the coolant due to the expansion of the various components of the closed circuit, and a recovery of the gases in this circuit. A filler plug 30 closes an upper orifice located above the tank 28, to allow a filling of the coolant circuit during the assembly of the vehicle 1, or an upgrade of this circuit during operations of interview. The filler cap 30 must remain accessible during the life of the vehicle for maintenance operations, while being protected from the outside of the vehicle, to avoid such accidental or malicious actions as a payment of products inappropriate in the tank 28, or a flight of this filler cap.

La figure 2 présente en détail la partie arrière du véhicule 1 comprenant le volet de coffre 10, qui comporte une vitre extérieure 40 se trouvant dans le prolongement de la surface extérieure 44 de la carrosserie du véhicule. Le volet de coffre 10 comporte de plus une tôle intérieure d'entourage 42, qui entoure la vitre 40 et forme un caisson décalé de cette vitre vers l'intérieur, donnant de la rigidité à ce volet de coffre. Figure 2 shows in detail the rear part of the vehicle 1 including the boot flap 10, which has an outer pane 40 in the extension of the outer surface 44 of the vehicle body. The trunk flap 10 further comprises a surrounding inner sheet 42, which surrounds the pane 40 and forms a box offset from the pane inwardly, giving rigidity to the trunk flap.

Dans l'entourage du volet de coffre 10, la tôle formant la surface extérieure 44 de la carrosserie, comporte un premier pli vers l'intérieur puis un deuxième pli dans le sens contraire, pour constituer une feuillure 50 formant un espace dans lequel vient s'encastrer le caisson 42 de ce volet de coffre. Après le deuxième pli 48, la tôle de la feuillure 50 supporte un joint d'étanchéité continu 46 recevant à plat le caisson 42 du volet de coffre 10, qui fait le tour de ce volet pour apporter une bonne étanchéité entre l'habitacle 2 et l'extérieur du véhicule. In the vicinity of the boot flap 10, the sheet forming the outer surface 44 of the bodywork comprises a first fold inwards then a second fold in the opposite direction, to form a rabbet 50 forming a space in which comes s 'embed the housing 42 of the boot flap. After the second fold 48, the sheet of the rabbet 50 supports a continuous seal 46 receiving flat the box 42 of the tailgate 10, which goes around this flap to provide a good seal between the passenger compartment 2 and the outside of the vehicle.

Entre les deux plis, la tôle 48 de la feuillure 50 comprend une partie sensiblement horizontale qui comporte un perçage laissant passer un collet 32 formant l'orifice supérieur de remplissage du réservoir 28, le bouchon 30 fermant ce collet dépassant à l'intérieur de la feuillure. De cette manière, on obtient un orifice de remplissage 32 du réservoir 28 qui est entièrement enfermé dans la feuillure 50 du volet de coffre 10, et se trouve protégé de toute action extérieure quand ce volet de coffre est fermé. De plus le volet de coffre 10 étant fermé, le bouchon 30 n'est pas visible ce qui conserve l'esthétique extérieur du véhicule, il n'y a pas besoin de prévoir de volet additionnel pour cacher ce bouchon. Between the two folds, the sheet 48 of the rabbet 50 comprises a substantially horizontal portion which comprises a bore allowing a collar 32 to pass through, forming the upper filling orifice of the reservoir 28, the plug 30 closing this collar protruding inside the rabbet. In this way, a filling orifice 32 of the reservoir 28 is obtained which is entirely enclosed in the rabbet 50 of the trunk flap 10, and is protected from any external action when the trunk flap is closed. In addition the trunk lid 10 being closed, the cap 30 is not visible which retains the exterior aesthetics of the vehicle, there is no need to provide additional flap to hide the cap.

Pour accéder au bouchon 30 du réservoir 28, on ouvre le volet de coffre 10 comme présenté figure 3, et le bouchon se trouve alors directement accessible comme indiqué par la flèche F, par un opérateur pour effecteur un remplissage de ce réservoir. On notera que le bouchon 30 du réservoir 28 se trouve en pratique à l'extérieur de l'habitacle 2, qui est protégé par le joint d'étanchéité 46. De cette manière il n'y a pas de risque de laisser entrer des vapeurs du liquide de refroidissement dans l'habitacle, qui pourraient entraîner des odeurs indésirables. Cette disposition de l'orifice supérieur de remplissage 32 dépassant dans la feuillure 50 du volet de coffre arrière 10, forme une solution simple et économique car elle ne nécessite aucun composant supplémentaire. Elle se combine avantageusement avec une motorisation électrique comprenant un circuit de liquide de refroidissement, se trouvant à l'arrière du véhicule dans un espace réduit situé en dessous du coffre 8, en particulier dans le cadre d'un véhicule électrique compact, car la feuillure de coffre 50 se trouve à proximité immédiate du point supérieur de ce compartiment. To access the cap 30 of the reservoir 28, the trunk flap 10 is opened as shown in FIG. 3, and the cap is then directly accessible as indicated by the arrow F, by an operator for effecting a filling of this reservoir. Note that the cap 30 of the reservoir 28 is in practice outside the passenger compartment 2, which is protected by the seal 46. In this way there is no risk of letting in vapors coolant in the passenger compartment, which could lead to unwanted odors. This arrangement of the upper filling port 32 protruding into the rabbet 50 of the tailgate 10, forms a simple and economical solution because it requires no additional component. It is advantageously combined with an electric motor comprising a coolant circuit, located at the rear of the vehicle in a reduced space located below the trunk 8, in particular in the context of a compact electric vehicle, because the rabbet trunk 50 is in the immediate vicinity of the upper point of this compartment.

Claims

CLAIMS1 - Vehicle comprising an electric traction system, and a thermal conditioning device of this traction system, comprising a coolant circuit having an upper filling orifice (32) closed by a plug (30), said vehicle (1) further comprising an opening flap (10) of a rear trunk (8) which fits into an entrance rabbet of the bodywork, characterized in that the upper filling opening (32) opens in the entry rabbet (50) of the trunk flap (10), in the closed position, this trunk flap completely covering the upper orifice.

2 - A vehicle according to claim 1, characterized in that the rear trunk flap (10) comprises an inner box (42) surrounding a window (40), which is shifted from this window inwards, and is embedded in the entrance rabbet (50).

3 - Vehicle according to claim 2, characterized in that the inner box (42) bears on a seal (46) closing the passenger compartment (2) of the vehicle (1), the upper filling hole ( 32) located outside the passenger compartment with respect to this seal.

4 - Vehicle according to claim 2 or 3, characterized in that in the vicinity of the trunk flap (10), a sheet forming the outer surface (44) of the body comprises a first fold towards the interior of the vehicle, then a second fold in the opposite direction to form the rabbet (50), this sheet having between the two folds a bore traversed by the upper filling orifice (32).

5 - Vehicle according to any one of the preceding claims, characterized in that the trunk (8) is in the cockpit (2) of the vehicle (1).

6 - Vehicle according to claim 5, characterized in that the electric traction system is disposed under the rear trunk (8) for motorizing the rear wheels of the vehicle (1).

7 - Vehicle according to claim 6, characterized in that the electric traction system is the only means of traction of the vehicle (1).