FR2961153A1 - Vehicule terrestre equipe d'un bloc de batterie et implantation compacte d'un tel bloc de batterie - Google Patents

Vehicule terrestre equipe d'un bloc de batterie et implantation compacte d'un tel bloc de batterie Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un véhicule terrestre (1) électrique comprenant - un plancher (4) formant une assise (5,6) pour recevoir un occupant, et - un bloc de batterie (11) de forme globalement parallélépipédique avec six faces opposées deux à deux, ledit bloc de batterie renfermant une batterie et étant positionné sous l'assise, caractérisé en ce que - le bloc de batterie est positionné avec l'une de ses faces de section intermédiaire (SI) s'étendant dans un plan qui est incliné de 15° à 35° par rapport à un axe qui est perpendiculaire par rapport à un plan de déplacement du véhicule. L'invention concerne également un procédé de montage et de démontage d'un tel bloc de batterie.

Description

VÉHICULE TERRESTRE ÉQUIPÉ D'UN BLOC DE BATTERIE ET IMPLANTATION COMPACTE D'UN TEL BLOC DE BATTERIE
L'invention concerne un véhicule terrestre équipé d'un bloc de batterie. L'invention concerne également un procédé de montage et de démontage d'un tel bloc de batterie. L'invention a pour but d'optimiser l'espace intérieur du véhicule afin de le rendre le plus confortable possible. L'invention concerne le domaine des véhicules automobiles terrestres à vocation urbaine, notamment les véhicules terrestres électriques et les véhicules terrestres hybrides. L'invention peut concerner plus particulièrement des véhicules terrestres de petites dimensions et comprenant au moins deux roues. Par petites dimensions, on entend dimensions comprises entre celles d'un scooter et celles d'une voiture. Notamment le véhicule peut être le résultat d'une combinaison entre un scooter et une voiture. Par voiture on entend un véhicule terrestre à quatre roues, propulsé par un moteur embarqué dans le véhicule. La voiture est de dimensions supérieures à celles du véhicule et inférieures à celles des bus et des camions. Les deux-roues motorisés ne sont pas classées parmi les voitures.
Un véhicule comprend au moins deux roues, une roue avant et une roue arrière. Le véhicule comprend également un plancher formant au moins une assise pour recevoir un occupant. Par occupant on entend aussi bien le conducteur qu'un passager transporté par ledit conducteur. Lorsque le véhicule comprend une assise avant et une assise arrière, le passager arrière est positionné sur l'assise arrière par rapport à l'assise avant de telle manière que les jambes du passager arrière sont positionnées de part et d'autre de l'assise avant. Le passager arrière est positionné plus précisément avec ses pieds placé en regard d'une planche à talon. Une planche à talon est formée par le plancher et est ce qui relie l'assise arrière au reste du plancher. C'est également un endroit en regard duquel sont positionnés les pieds du passager arrière. Le véhicule comprend également au moins une batterie de puissance permettant d'alimenter le moteur électrique en électricité. En général, le véhicule comprend plusieurs batteries de puissance. Pour des soucis d'économies de place, les batteries de puissance sont généralement rassemblées dans un bloc dit bloc de batterie. Ce bloc de batterie présente une forme globalement parallélépipédique c'est-à-dire comprenant six faces en forme de parallélogramme, lesdites faces étant parallèles et opposées deux à deux. Pour que le bloc de batterie soit le moins encombrant possible, il est connu de le fixer sous le plancher, c'est-à-dire entre le plancher et le sol. Plusieurs types de dispositions du bloc de batterie sous le plancher sont connus de l'état de la technique. Un premier type de disposition permet de gagner de la place dans le sens de la largeur du véhicule, c'est-à-dire le long d'un axe perpendiculaire à un axe de déplacement du véhicule. Le bloc de batterie est positionné le long d'un axe parallèle à un axe longitudinal du véhicule sous le plancher avec l'une de ses faces formant un parallélogramme de section intermédiaire disposée face au sol. Par face de section intermédiaire, on entend une face de section comprise entre la plus grande section de l'une des autres faces et la plus petite section de l'une des autres faces du bloc de batterie. Cependant, une telle disposition du bloc de batterie réduit l'espace dédié aux jambes de l'occupant. Un deuxième type de disposition du bloc de batterie est également connu. Le bloc peut être positionné à la verticale, c'est-à-dire avec l'une de ses faces formant un parallélogramme de plus petite section disposée face au sol et parallèlement à l'axe longitudinal. Une telle position fait gagner de la place dans le sens de la largeur du véhicule, mais entraîne inévitablement le rehaussement de l'assise, ce qui réduit la hauteur de plafond de l'individu assis. De la même manière que précédemment, l'occupant peut également ressentir une gêne qui n'est pas acceptable. Enfin, un troisième type de positionnement est connu. Le bloc de batterie est positionné à plat avec l'une de ses faces formant un parallélogramme de plus grande section placée en regard du plancher.
Plus précisément, le document US2009173558 décrit un bloc de batterie comprenant une batterie rechargeable. Le bloc de batterie est positionné en appui sur une poutre de telle sorte que le bloc de batterie est incliné de l'arrière d'une voiture vers l'avant longitudinalement par rapport à une trajectoire le long de laquelle est déplacé la voiture.
Le document US2008000703 décrit une voiture comprenant deux planchers et un bloc de batterie d'alimentation d'un moteur qui est implanté sous l'assise arrière et de façon inclinée sur le plancher le plus proche du sol. Le bloc de batterie se retire de l'intérieur après basculement de l'assise arrière vers l'avant pour maintenance, au travers d'une ouverture formée dans le plancher le plus éloigné du sol. Enfin, le document FR 2 936 760 décrit une voiture comprenant un pack de batterie implanté à plat sous le plancher par le dessous de la voiture sous une première rangée et sous une deuxième rangée d'assises. Cependant, les blocs de batterie ainsi positionnés sont encombrants et ne permettent pas d'optimiser l'espace intérieur du véhicule. Ainsi, il existe aujourd'hui un besoin de trouver une nouvelle implantation des batteries simple permettant d'optimiser au maximum l'espace dédié aux passagers arrières d'un véhicule terrestre. Plusieurs études sont actuellement en cours dans ce sens. L'invention a justement pour but de répondre à ce besoin tout en remédiant aux inconvénients des techniques précédemment citées. L'invention propose une solution visant non seulement à préserver un confort minimum au niveau de l'espace libre pour l'occupant assis dans l'habitacle du véhicule mais également à optimiser l'emplacement du bloc de batterie dans un minimum d'espace. L'invention permet d'optimiser au maximum l'architecture du véhicule en implantant le bloc de batterie de manière différente aux solutions habituelles. Selon l'invention, le bloc de batterie est disposé dans une position intermédiaire entre le premier type de disposition et le deuxième type de disposition décrits ci-dessus. Plus précisément, le bloc de batterie est disposé en biais de l'avant vers l'arrière du véhicule avec chacune de ses faces formant un parallélogramme de section intermédiaire s'étendant dans un plan qui est incliné de 25 à 35° par rapport à un axe perpendiculaire à un plan de déplacement du véhicule.
La valeur de cette inclinaison correspond à un compromis entre la hauteur imposée à laquelle est placée l'assise et la présence du moteur situé à l'arrière du bloc de batterie. La hauteur de l'assise correspond à une hauteur calculée en fonction de la taille moyenne des occupants, la taille moyenne des occupants étant représentative d'une population donnée d'individus.
Cette configuration permet de mieux exploiter l'espace sous l'assise et de réduire fortement l'emprise de la planche à talon. La planche à talon peut ainsi être avantageusement reculée vers l'arrière du véhicule, laissant un espace supplémentaire pour les mollets des passagers.
De préférence, ledit bloc de batterie est incliné de 30°. Le bloc de batterie est disposé avec l'une de ses faces présentant le plus petit parallélogramme disposée dans un plan qui est parallèle à un autre plan dans lequel s'étend au moins une portion du plancher formant l'assise. Cette portion d'assise forme une portion plate qui s'étend dans un plan qui est incliné parallèlement à un axe le long duquel est allongé un fémur du passager assis sur ladite assise. L'invention présente l'avantage d'implanter le bloc de batterie sous l'assise arrière à une distance constante du fémur des occupants arrière. L'invention présente en outre l'avantage d'implanter le bloc de batterie entre trois traverses assurant le maintien des éléments de la chaine de traction électrique. Par exemple, l'un des éléments de la chaine de traction électrique est le moteur électrique. L'implantation du bloc de batterie selon l'invention permet d'ailleurs d'abaisser le niveau de montage du moteur et permet ainsi d'optimiser l'implantation du bloc de batterie en termes de gain de place. L'invention présente l'avantage d'augmenter le rendement d'architecture du véhicule. L'invention présente enfin l'avantage d'exploiter tout le volume sous assise disponible.
L'invention a donc pour objet un véhicule terrestre électrique comprenant - un plancher formant une assise pour recevoir un occupant, et - un bloc de batterie de forme globalement parallélépipédique avec six faces opposées deux à deux, ledit bloc de batterie renfermant une batterie et étant positionné sous l'assise, caractérisé en ce que - le bloc de batteries est positionné avec l'une de ses faces de section intermédiaire s'étendant dans un plan qui est incliné de 15° à 35° par rapport à un axe qui est perpendiculaire à un plan de déplacement du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le bloc de batterie est disposé de telle manière qu'une droite d'intersection entre les deux plans est perpendiculaire à un axe longitudinal du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le véhicule comporte une assise avant pour recevoir le conducteur du véhicule et une assise arrière pour recevoir un passager situé derrière l'assise avant, le bloc de batterie étant situé sous l'assise arrière. Selon un mode avantageux de l'invention, le véhicule comporte - une traverse avant située sous le plancher à un endroit éloigné d'un fond de l'assise, - une traverse arrière située sous le plancher à un endroit proche du fond de l'assise, et - une traverse basse située sous la traverse arrière, un moteur électrique étant situé entre la traverse arrière et la traverse basse, le bloc de batterie étant inséré tout en étant placé en appui contre la traverse avant d'une part, et contre la traverse arrière et la traverse basse, d'autre part.
Selon un mode avantageux de l'invention, la traverse arrière et la traverse basse sont décalées l'une par rapport à l'autre par rapport à un axe qui est perpendiculaire à un plan de déplacement du véhicule. L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un bloc de batterie d'un véhicule précédemment décrit, ledit procédé comprenant les 20 étapes suivantes - placer le bloc de batterie par le dessous du véhicule à l'endroit situé en dessous de l'assise, et - fixer le bloc de batterie. Selon un mode avantageux de l'invention, le bloc de batterie est fixé 25 au plancher du véhicule. L'invention a enfin pour objet un procédé démontage d'un bloc de batterie d'un véhicule précédemment décrit, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - démonter le bloc de batterie, et 30 - retirer le bloc de batterie du reste du véhicule par le dessous du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le bloc de batterie est retiré du plancher du véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit 35 et à l'examen des figures qui l'accompagne. Celle-ci est donnée à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Figure 1 : Une représentation schématique d'un véhicule électrique équipé d'un bloc de batterie, selon l'invention, et Figure 2 : Une représentation schématique tridimensionnelle du bloc de batterie, selon l'invention. La figure 1 illustre un véhicule terrestre 1, selon l'invention. Le véhicule 1 peut être un véhicule terrestre exclusivement électrique ou bien un véhicule terrestre hybride c'est-à-dire comprenant, en plus de l'énergie électrique, au moins une autre source d'énergie non électrique.
Dans un exemple de l'invention, le véhicule 1 est de petites dimensions c'est-à-dire que les dimensions du véhicule 1 sont comprises entre celles d'un scooter et celles d'une voiture. Par voiture on entend un véhicule terrestre à quatre roues, propulsé par un moteur embarqué dans le véhicule. La voiture est de dimensions supérieures à celles du véhicule et inférieures à celles des bus et des camions. Les deux-roues motorisées ne sont pas classées parmi les voitures. Un passager situé juste derrière le conducteur d'un tel véhicule est positionné par rapport au conducteur comme sur un scooter, c'est à dire avec les jambes placées de part et d'autre et autour de l'assise du conducteur. Le véhicule 1 comporte une carrosserie 2 délimitant un habitacle intérieur 3. Le véhicule comporte aussi un plancher 4 disposé en partie basse du véhicule. Le plancher 4 est conformé pour former au moins une assise 5, 6 destinée à recevoir un occupant. Par occupant on entend aussi bien le conducteur qu'un passager transporté par ledit conducteur. Dans l'exemple illustré, le véhicule comporte deux rangées d'assises. Sur la figure 1 sont visibles une assise avant 5 recevant le conducteur et une assise arrière 6 recevant un passager arrière. L'assise arrière 6 est située derrière l'assise avant 5, l'assise avant 5 et l'assise arrière 6 étant situées le long d'une ligne parallèle à un axe longitudinal 7 du véhicule. Le véhicule 1 peut comporter une autre assise avant (non représentée) située à côté de l'assise avant 5 et une autre assise arrière (non représentée) située à côté de l'assise arrière 6. Un axe longitudinal 7 du véhicule est un axe qui s'étend le long du véhicule depuis l'arrière vers l'avant du véhicule. L'axe longitudinal 7 est un axe le long duquel est déplacé le véhicule. L'axe longitudinal 7 est un axe centré par rapport au véhicule 1. Le véhicule comporte également au moins une roue avant 8 et au moins une roue arrière 9. Dans l'exemple illustré, le véhicule est équipé de deux roues avant dont l'une visible en 8 et de deux roues arrière dont l'une visible en 9. Mais le véhicule pourrait comporter seulement une roue avant et une roue arrière. Le plancher 4 forme également une planche à talon 10. Une planche à talon 10 est ce qui relie l'assise arrière 6 au reste du plancher 4 du véhicule.
C'est aussi un endroit en regard duquel sont positionnés les pieds de l'occupant assis sur cette assise arrière 6. Le véhicule 1 comprend également un bloc de batterie 11 renfermant au moins une batterie de puissance (non représentée). Par batterie de puissance on entend ensemble formé par au moins un accumulateur.
Généralement, le bloc de batterie comprend plusieurs batteries. Le bloc de batterie 11 est de forme globalement parallélépipédique avec six faces opposées deux à deux, figure 2. Selon l'exemple de l'invention, le bloc de batterie 11 est de section transversale rectangulaire. Le bloc de batterie 11 comprend deux faces opposées et parallèles de petite section ou section SP, deux faces opposées et parallèles de grande section ou section SG et deux faces opposées et parallèles de section intermédiaire ou section SI. Chacune des faces de section intermédiaire SI est une face de section comprise entre la petite section SP et la grande section SG. En variante, le bloc de batterie 11 pourrait être de forme carrée en section transversale. Les faces formées par un tel bloc de batterie 11 seraient alors de section identique les unes par rapport aux autres. Le véhicule 1 comprend également un moteur électrique 12 situé sous le plancher 4, entre le plancher 4 et le sol sur lequel est déplacé le véhicule 1. Le moteur électrique 12 est situé plus précisément sous l'assise arrière 6, derrière la planche à talon 10. Le moteur électrique 12 est alimenté en énergie électrique par les batteries renfermées dans le bloc de batterie 11. Selon l'invention, le bloc de batterie 11 est positionné avec l'une de ses faces parallélépipédiques de section intermédiaire SI s'étendant dans un plan qui est incliné de 15° à 35° par rapport à un axe 13 qui est perpendiculaire à un plan de déplacement du véhicule 1. Par plan de déplacement du véhicule on entend le plan sur lequel est déplacé le véhicule. Le plan de déplacement est parallèle à l'axe longitudinal 7 du véhicule. De préférence, l'une des faces de section intermédiaire SI s'étend dans un plan qui est incliné de 30° par rapport à l'axe 13.
Dans l'exemple de l'invention, le bloc de batterie 11 est disposé de telle manière qu'une droite d'intersection, entre le plan dans lequel s'étend la face de section intermédiaire SI et le plan de déplacement du véhicule, est perpendiculaire par rapport à l'axe longitudinal 7 du véhicule. Le véhicule comporte au moins une traverse 14,15 et 16. Une traverse s'étend d'un bord à un bord opposé de la carrosserie 2 du véhicule. La traverse assure le maintien des éléments de la chaine de traction électrique. Par exemple, un des éléments de la chaine de traction électrique est le moteur électrique 12. La traverse permet de rigidifier le véhicule. Dans l'exemple de réalisation de l'invention, le véhicule comporte au moins une traverse avant 14, une traverse arrière 15 et une traverse basse 16 chacune située sous l'assise arrière 6. La traverse avant 14, la traverse arrière 15 et la traverse basse 16 s'étendent chacune transversalement par rapport à l'axe longitudinal 7 du véhicule. Le moteur électrique 12 est situé entre la traverse arrière 15 et la traverse basse 16, la traverse arrière 15 et la traverse basse 16 permettant ainsi de maintenir le moteur électrique 12 à la carrosserie 2 du véhicule 1 et de le protéger d'éventuels chocs. La traverse avant 14 est située sous le plancher 4 à un endroit éloigné d'un fond de l'assise arrière 6. La traverse arrière 15 est située sous le plancher 4 à un endroit proche du fond de l'assise arrière 6. La traverse basse 16 est située sous la traverse arrière 15, c'est-à-dire entre la traverse arrière 15 et le sol. Par fond de l'assise arrière on entend endroit de l'assise arrière éloigné de l'assise avant par rapport à un autre endroit de l'assise arrière qui est proche de cette même assise avant. Le moteur électrique 12 est situé entre la traverse arrière 15 et la traverse basse 16. Le bloc de batterie 11 est inséré tout en étant placé en appui contre la traverse avant 14 d'une part, et contre la traverse arrière 15 et la traverse basse 16, d'autre part. La traverse arrière 15 et la traverse basse 16 sont décalées l'une par rapport à l'autre et par rapport à un axe vertical 17 qui est perpendiculaire au plan de déplacement du véhicule.
Le moteur 12 peut alors être avantageusement déplacé vers la partie basse du véhicule depuis une position représentée en traits pointillés vers la partie basse du véhicule de manière à dégager de l'espace pour caler le bloc de batterie 11 entre la traverse avant 14, d'une part, et la traverse arrière 15 et la traverse basse 16, d'autre part. Le moteur électrique 12 peut être positionné en retrait par rapport à la traverse arrière 15 et par rapport au bloc de batterie 11. La position du moteur électrique 12 ainsi abaissée facilite son montage, démontage et sa maintenance.
La traverse avant 14 est coincée entre la planche à talon 10 et l'une des faces de section intermédiaire SI du bloc de batterie 11. Le bloc de batterie 11 est positionné de telle manière que le plan dans lequel s'étend chacune des faces parallélépipédiques de section GS du bloc de batterie 11 est perpendiculaire au plan de déplacement du véhicule et parallèle à l'axe longitudinal 7 du véhicule. L'assise arrière 6 forme une portion plate 18 qui s'étend dans un plan qui est incliné en direction opposée par rapport au sol, depuis l'arrière vers l'avant du véhicule. Le plan dans lequel s'étend la portion plate 18 est également incliné par rapport à un plan qui est parallèle au plan de déplacement du véhicule. La portion plate 18 correspond à un endroit où sont positionnées les jambes du passager et en particulier le fémur de chacune des jambes dudit passager. Le bloc de batterie 11 peut être positionné en appui contre ladite portion plate 18 par l'intermédiaire d'une de ses faces parallèles de section intermédiaire SI. Le bloc de batterie 11 est positionné de telle manière que l'une de ses faces parallélépipédiques de petite section SP est située accolée contre la portion plate 18 de l'assise arrière 4. Pour monter un tel bloc de batterie 11, selon l'invention il est prévu de le monter par le dessous du véhicule. Le bloc de batterie 11 est fixé à l'aide de moyens de fixation bien connus de l'homme du métier. Dans un exemple, le bloc de batterie 11 peut être fixé à la traverse avant 14, à la traverse arrière 15 et à la traverse basse 16. Dans un autre exemple, le bloc de batterie 11 peut être fixé à la carrosserie 2 du véhicule. Dans un autre exemple encore, le bloc de batterie 11 peut être fixé au plancher 4.
Pour démonter le bloc de batterie 11 du reste du véhicule, il suffit de le désolidariser de l'endroit où il a été fixé. Puis de le retirer du reste du véhicule. Le bloc de batterie 11 peut être directement fixé sans ajout de support pour le protéger sous le véhicule. En effet, le bloc de batterie 11 est étanche 5 et ne crains pas d'être incliné.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS1 - Véhicule terrestre (1) électrique comprenant - un plancher (4) formant une assise (5,6) pour recevoir un occupant, et - un bloc de batterie (11) de forme globalement parallélépipédique avec six faces opposées deux à deux, ledit bloc de batterie renfermant une batterie et étant positionné sous l'assise, caractérisé en ce que - le bloc de batterie est positionné avec l'une de ses faces de section intermédiaire (SI) s'étendant dans un plan qui est incliné de 15° à 35° par rapport à un axe qui est perpendiculaire par rapport à un plan de déplacement du véhicule.
  2. 2 - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de batterie est positionné de telle manière qu'une droite d'intersection entre les deux plans est perpendiculaire à un axe longitudinal (7) du véhicule.
  3. 3 - Véhicule selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comporte - une traverse avant (13) située sous le plancher à un endroit éloigné d'un fond de l'assise, - une traverse arrière (14) située sous le plancher à un endroit proche du fond de l'assise, et - une traverse basse (15) située sous la traverse arrière, un moteur électrique étant situé entre la traverse arrière et la traverse basse, le bloc de batterie étant inséré tout en étant placé en appui contre la traverse avant d'une part, et contre la traverse arrière et la traverse basse, d'autre part.
  4. 4 - Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la traverse arrière et la traverse basse sont décalées l'une par rapport à l'autre par rapport à un axe (16) qui est perpendiculaire à un plan de déplacement du véhicule.
  5. 5 - Procédé de montage d'un bloc de batterie d'un véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, ledit procédé comprenant les étapes suivantes - placer le bloc de batterie par le dessous du véhicule à un endroit situé en dessous de l'assise, et - fixer le bloc de batterie.
  6. 6 - Procédé de montage d'un bloc de batterie d'un véhicule selon la revendication 5, ledit procédé comprenant les étapes suivantes - fixer le bloc de batterie au plancher.
  7. 7 - Procédé de démontage d'un bloc de batterie d'un véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - démonter le bloc de batterie, et - retirer le bloc de batterie du reste du véhicule par le dessous du véhicule.
  8. 8 - Procédé de démontage d'un bloc de batterie d'un véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - démonter le bloc de batterie du plancher du véhicule.
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