02 9 10 1 STRUCTURE PORTEUSE D'UN VEHICULE HYBRIDE OU ELECTRIQUE, POUR L'EXTINCTION D'UN INCENDIE DES BATTERIES La présente invention concerne une structure porteuse pour un véhicule automobile hybride ou électrique, utilisée pour l'extinction d'un incendie des batteries, ainsi qu'un véhicule automobile comportant une telle structure porteuse. Les véhicules hybrides ou électriques comportent pour la traction des accumulateurs d'énergie comprenant des cellules électrochimiques délivrant une haute tension, appelés par la suite batteries, qui peuvent être réalisées suivant différentes technologies connues. Les batteries permettent de récupérer une énergie produite lors des freinages du véhicule, pour délivrer un courant à un moteur électrique de traction. Sur certains véhicules, les batteries peuvent aussi être rechargées directement à partir d'un réseau extérieur de distribution d'électricité. Les batteries de traction comprennent habituellement un système de refroidissement pour assurer les performances, la durée de vie ainsi que la sécurité. En particulier les cellules au lithium-ion disposant d'une forte densité d'énergie en fonction de la masse, nécessitent un suivi particulier de leurs conditions de fonctionnement, comme la tension ou la température, et un système de refroidissement pour les maintenir dans une plage de température réduite. Par ailleurs suivant la technologie utilisée, en cas de forte élévation accidentelle de la température, les cellules électrochimiques peuvent émettre des liquides ou des gaz chauds sous pression, qui sont toxiques et inflammables. On peut obtenir ainsi un départ d'incendie dans le compartiment comportant les batteries, qui peut se propager ensuite au véhicule entier.The present invention relates to a supporting structure for a hybrid or electric motor vehicle, used for the extinguishing of a battery fire. BACKGROUND OF THE INVENTION , and a motor vehicle comprising such a carrier structure. Hybrid or electric vehicles comprise, for traction, energy accumulators comprising electrochemical cells delivering a high voltage, hereinafter referred to as batteries, which can be produced using various known technologies. The batteries make it possible to recover an energy produced during the braking of the vehicle, in order to deliver a current to an electric traction motor. On some vehicles, the batteries can also be recharged directly from an external electricity distribution network. Traction batteries usually include a cooling system to ensure performance, service life and safety. In particular, the lithium-ion cells having a high density of energy as a function of the mass, require a particular monitoring of their operating conditions, such as the voltage or the temperature, and a cooling system to keep them in a position. reduced temperature range. Moreover according to the technology used, in case of accidental high rise in temperature, the electrochemical cells can emit liquids or hot gases under pressure, which are toxic and flammable. This can lead to a fire in the battery compartment, which can then spread to the entire vehicle.
Pour éteindre un tel incendie, un système connu, présenté notamment par le document WO-A2-2011/123808, comporte un dispositif d'extinction d'incendie se trouvant dans le compartiment des batteries, comprenant une réserve intégrée de gaz ou de fluide qui se déverse automatiquement dans ce volume fermé en cas de départ d'incendie. Un problème qui se pose pour ce type de système d'extinction, est qu'il faut prévoir dans le compartiment des batteries une réserve suffisante de gaz ou de fluide, qui occupe un volume dans ce compartiment, et ajoute une masse entraînant une augmentation de la consommation du véhicule. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure.To extinguish such a fire, a known system, presented in particular in document WO-A2-2011 / 123808, comprises a fire extinguishing device located in the battery compartment, comprising an integrated reserve of gas or fluid which automatically flows into this closed volume in the event of a fire. A problem that arises for this type of extinguishing system is that it is necessary to provide in the battery compartment a sufficient reserve of gas or fluid, which occupies a volume in this compartment, and adds a mass resulting in an increase of the consumption of the vehicle. The present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art.
Elle propose à cet effet une structure porteuse pour un véhicule hybride ou électrique, comportant des corps creux formant des canaux qui se trouvent à proximité d'un compartiment contenant des batteries de traction, caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part un moyen d'accès extérieur permettant un remplissage des canaux par un fluide d'extinction d'un incendie, et d'autre part des orifices de diffusion de ce fluide à partir de ces canaux, vers le compartiment des batteries. Un avantage de la structure porteuse selon l'invention est qu'en utilisant des parties creuses entourant le compartiment des batteries, qui existent dans un véhicule hybride ou électrique, comme des longerons ou des traverses faisant partie du plancher de la caisse de ce véhicule, ou d'un châssis portant des éléments, on peut réaliser de manière compacte, simple et économique, des conduits permettant d'envoyer le fluide d'extinction vers le compartiment. La structure porteuse selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Selon un mode de réalisation, les canaux utilisent des longerons et des traverses réalisés en tôle emboutie, qui se trouvent sous le plancher d'un véhicule.It proposes for this purpose a carrier structure for a hybrid or electric vehicle, comprising hollow bodies forming channels which are close to a compartment containing traction batteries, characterized in that it comprises on the one hand a means external access for filling the channels with a fire extinguishing fluid, and secondly the diffusion openings of the fluid from these channels to the battery compartment. An advantage of the carrier structure according to the invention is that by using hollow portions surrounding the battery compartment, which exist in a hybrid or electric vehicle, such as longitudinal members or cross members forming part of the floor of the body of this vehicle, or a frame carrying elements, can be made in a compact manner, simple and economical, conduits for sending the extinguishing fluid to the compartment. The carrier structure according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with each other. According to one embodiment, the channels use rails and sleepers made of stamped sheet metal, which are located under the floor of a vehicle.
En particulier, la structure porteuse peut utiliser un longeron comportant à l'extrémité arrière un orifice d'entrée du fluide, communiquant avec une traverse arrière, ce longeron et cette traverse encadrant le compartiment des batteries. Avantageusement, les longerons et les traverses comportent des bouches d'arrosage dirigées vers le compartiment des batteries, et des 5 bouchons qui ferment les canaux en aval de ces bouches. Avantageusement, la structure porteuse n'a pas de contact direct avec le compartiment des batteries. Avantageusement, les canaux comportent des systèmes d'étanchéité afin de les fermer pendant un usage normal, c'est systèmes s'ouvrant 10 automatiquement sous l'effet de conditions extérieures liées à un incendie, comme un débit d'eau important ou une chaleur dégagée par l'incendie. Avantageusement, le moyen d'accès extérieur comporte une trappe disposée sur un perçage du pare-chocs arrière du véhicule. Avantageusement, la trappe est prévue pour fermer l'accès à un 15 anneau de remorquage du véhicule. Avantageusement, le moyen d'accès extérieur comporte un repérage visuel permettant de l'identifier facilement. L'invention a aussi pour objet un véhicule hybride ou électrique disposant d'une structure porteuse comportant des corps creux formant des 20 canaux, qui se trouve à proximité d'un compartiment contenant des batteries de traction, cette structure comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après 25 donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un véhicule électrique, comprenant une structure porteuse selon l'invention ; - la figure 2 est une vue arrière de ce véhicule ; - la figure 3 est une vue de dessous de l'arrière d'un véhicule, comprenant des batteries de traction entourées par une structure porteuse selon l'invention ; et - la figure 4 est un schéma présentant le fonctionnement de cette structure porteuse en cas d'incendie. Les figures 1 et 2 présentent un véhicule électrique 1 comprenant une machine électrique de traction se trouvant sous le capot avant 2, qui entraîne les roues avant de ce véhicule. Le véhicule 1 comporte vers l'arrière un compartiment contenant des batteries de traction 4, comprenant une forme sensiblement parallélépipédique disposée à plat sous le plancher du véhicule, entre les roues arrière. Des longerons latéraux 6 disposés de chaque côté du compartiment des batteries 2, s'étendent le long de ce compartiment en se prolongeant jusqu'au pare-chocs arrière 10. Les longerons latéraux 6 constituent une structure porteuse faisant partie de la caisse du véhicule, qui supporte le train arrière ainsi que le plancher de ce véhicule. Les longerons latéraux 6 constituent aussi des canalisations se prolongeant jusqu'à l'arrière du véhicule, qui arrivent à proximité du pare-chocs arrière 10 comprenant une trappe 8 permettant d'accéder à l'extrémité du longeron droit. La disposition du compartiment des batteries 4 encastré sous le plancher du véhicule à l'arrière de la caisse, permet en particulier d'abaisser le centre de gravité du véhicule 1 grâce à la position basse de ces batteries comportant une masse importante. Cette disposition permet aussi de réaliser un plancher plat pouvant recevoir des passagers ou des colis. De plus le compartiment des batteries 4 est facilement accessible par le dessous du véhicule 1, pour des opérations de maintenance ou d'échange. La disposition du compartiment des batteries 4 permet aussi une protection de ces batteries en cas d'accident, par la position centrale mettant ces batteries à l'abri des chocs importants sur l'avant où les côtés du 3002 910 5 véhicule, qui sont les plus courants, et par la structure porteuse de la caisse du véhicule entourant ce compartiment. Les figures 3 et 4 présentent les dessous de la caisse du véhicule, comprenant une traverse avant 20 recevant des éléments de suspension non 5 représentés, qui supportent les roues arrière 24, et une traverse arrière 22 formant la partie arrière de la caisse du véhicule. Le pare-chocs arrière 10 est décalé de la traverse arrière 22, afin de former un espace permettant un écrasement en cas de choc sur l'arrière du véhicule. Deux longerons latéraux 26, 28 se prolongent jusqu'à la traverse arrière 10 22, et délimitent avec les traverses 20, 22 un espace central rectangulaire recevant le compartiment des batteries 4. L'ensemble des traverses 20, 22 et des longerons latéraux 26, 28 réalisés en tôle embouties, constituent des corps creux formant des canaux reliés ensemble, qui forment un cadre soudé sous le plancher du véhicule 15 pour le rigidifier. Ces canaux vont permettre à partir d'un orifice arrière facilement accessible, de recevoir un débit d'eau important et de le distribuer en différents points du compartiment des batteries 4, afin de le noyer très rapidement pour éteindre un début d'incendie. Une trappe 8 ferme le perçage du pare-chocs arrière 10 réalisé juste en 20 face de l'extrémité arrière 52 du longeron droit 28, qui est ouverte. On permet ainsi après l'ouverture de la trappe 8, l'introduction d'un embout 50 d'une lance à incendie afin de distribuer de l'eau dans le longeron droit 28. Avantageusement on peut utiliser une trappe 8 habituellement disposée sur les pare-chocs arrière 10 du véhicule, qui ferme un accès à un anneau 25 de remorquage, afin de limiter le nombre d'ouvertures sur cet élément. De cette manière on peut conserver dans une même gamme de véhicules des carrosseries similaires comportant les mêmes pare-chocs arrière 10, pour réaliser des véhicules à moteur thermique et des véhicules électriques ou hybrides, ce qui réduit les coûts de fabrication. De plus, on 30 conserve une identité d'aspect extérieur pour cette gamme de véhicules.In particular, the carrier structure may use a spar having at the rear end a fluid inlet opening communicating with a rear cross member, the spar and this cross flanking the battery compartment. Advantageously, the longitudinal members and the cross members comprise watering vents directed towards the battery compartment, and plugs which close the channels downstream of these mouths. Advantageously, the carrier structure has no direct contact with the battery compartment. Advantageously, the channels comprise sealing systems in order to close them during normal use, it is systems that open automatically under the effect of external conditions related to a fire, such as a large flow of water or a heat released by the fire. Advantageously, the external access means comprises a hatch disposed on a bore of the rear bumper of the vehicle. Advantageously, the hatch is intended to close access to a towing ring of the vehicle. Advantageously, the external access means comprises a visual identification for easy identification. The invention also relates to a hybrid or electric vehicle having a carrier structure comprising hollow bodies forming channels, which is close to a compartment containing traction batteries, this structure comprising any one of previous characteristics. 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 and in a nonlimiting manner, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a side view of an electric vehicle, comprising a carrier structure according to the invention; - Figure 2 is a rear view of this vehicle; FIG. 3 is a view from below of the rear of a vehicle, comprising traction batteries surrounded by a carrying structure according to the invention; and - Figure 4 is a diagram showing the operation of this support structure in case of fire. Figures 1 and 2 show an electric vehicle 1 comprising an electric traction machine located under the front cover 2, which drives the front wheels of the vehicle. The vehicle 1 comprises a rear compartment containing traction batteries 4, comprising a substantially parallelepiped shape disposed flat under the floor of the vehicle, between the rear wheels. Side rails 6 arranged on each side of the battery compartment 2, extend along this compartment extending to the rear bumper 10. The side rails 6 constitute a supporting structure forming part of the vehicle body, which supports the rear axle as well as the floor of this vehicle. The side rails 6 also constitute pipes extending to the rear of the vehicle, which come close to the rear bumper 10 comprising a hatch 8 to access the end of the right spar. The arrangement of the battery compartment 4 recessed under the floor of the vehicle at the rear of the body, allows in particular to lower the center of gravity of the vehicle 1 through the low position of these batteries having a large mass. This provision also allows for a flat floor that can accommodate passengers or packages. In addition, the battery compartment 4 is easily accessible from below the vehicle 1, for maintenance or exchange operations. The arrangement of the battery compartment 4 also allows protection of these batteries in the event of an accident, by the central position which protects these batteries from significant shocks on the front where the sides of the vehicle, which are the most common, and by the supporting structure of the vehicle body surrounding this compartment. Figures 3 and 4 show the undersides of the vehicle body, comprising a front cross member 20 receiving suspension elements not shown, which support the rear wheels 24, and a rear cross member 22 forming the rear portion of the vehicle body. The rear bumper 10 is offset from the rear cross member 22, to form a space for crushing in case of impact on the rear of the vehicle. Two lateral longitudinal members 26, 28 extend to the rear crossmember 22, and define with the crosspieces 20, 22 a rectangular central space receiving the battery compartment 4. The assembly of the crosspieces 20, 22 and side rails 26, 28 made of stamped sheet metal, constitute hollow bodies forming channels connected together, which form a frame welded under the floor of the vehicle 15 to stiffen it. These channels will allow from an easily accessible rear port, to receive a large flow of water and distribute it at different points of the battery compartment 4, to drown very quickly to extinguish a beginning of fire. A hatch 8 closes the bore of the rear bumper 10 made just opposite the rear end 52 of the right spar 28, which is open. Thus, after opening the hatch 8, the introduction of a nozzle 50 of a fire hose to distribute water in the right spar 28. Advantageously can be used a hatch 8 usually arranged on the rear bumper 10 of the vehicle, which closes an access to a towing ring 25, to limit the number of openings on this element. In this way it is possible to keep in the same range of vehicles similar bodies having the same rear bumper 10, to make vehicles with a heat engine and electric or hybrid vehicles, which reduces manufacturing costs. In addition, an exterior appearance identity is retained for this range of vehicles.
3002 910 6 En complément une partie visible de l'extérieur, comme l'extrémité arrière du longeron 28 ou la trappe 8, peut comporter un moyen de repérage visuel, en particulier une couleur rouge, qui signale sa position aux secouristes, et permet de l'identifier plus facilement à un moyen de lutte 5 contre l'incendie. Le longeron droit 28 comporte une bouche d'arrosage latérale 42 dirigée vers le compartiment des batteries 4, et disposée sensiblement au milieu de ce compartiment. Le volume intérieur du longeron droit 28 communique avec celui de la traverse arrière 22, qui comporte de chaque 10 côté du véhicule une bouche d'arrosage arrière 44 dirigée aussi vers le compartiment des batteries 4. Chaque canal formé par le longeron droit 28 et par la traverse arrière 22, est fermé en aval des bouches d'arrosage 42, 44 par un bouchon 40 permettant de diriger la totalité du débit d'eau vers ces passages, afin de 15 remplir le compartiment des batteries 4 par différents points espacés entre eux. La section des canaux et des bouches d'arrosage 42, 44 est calculée pour permettre le débit d'eau important délivré par une lance à incendie, qui est en particulier de 250 ou 500 litres par minute suivant le type de lance utilisé.3002 910 6 In addition a visible part of the outside, such as the rear end of the spar 28 or the hatch 8, may include a visual identification means, in particular a red color, which signals its position to the rescuers, and allows identify it more readily to a means of fire fighting. The right spar 28 comprises a lateral sprinkler mouth 42 directed towards the battery compartment 4, and disposed substantially in the middle of this compartment. The interior volume of the right spar 28 communicates with that of the rear cross member 22, which has on each side of the vehicle a rear spout 44 also directed towards the battery compartment 4. Each channel formed by the right spar 28 and by the rear crossmember 22, is closed downstream of the spray vents 42, 44 by a plug 40 to direct the entire flow of water to these passages, to fill the battery compartment 4 by different points spaced between them . The section of the channels and sprinklers 42, 44 is calculated to allow the large water flow delivered by a fire hose, which is in particular 250 or 500 liters per minute depending on the type of lance used.
20 On notera qu'il n'y a pas de contact direct entre la structure porteuse comprenant les bouches d'arrosage 42, 44, et le compartiment des batteries 4, ce qui permet d'éviter des problèmes de transmission de vibrations, et facilite l'assemblage du véhicule et la maintenance en cas de dépose de ces batteries.It should be noted that there is no direct contact between the supporting structure comprising the watering outlets 42, 44, and the battery compartment 4, which makes it possible to avoid problems of transmission of vibrations, and facilitates vehicle assembly and maintenance in case of removal of these batteries.
25 En complément, les canaux peuvent comporter des systèmes d'étanchéité afin de les fermer pendant un usage normal, et d'éviter notamment une introduction d'air humide pouvant entraîner de la corrosion. Ces systèmes d'étanchéité comportent alors un dispositif qui s'ouvre automatiquement en cas d'incendie, par exemple sous une forte pression 30 venant du débit d'eau important, comme un clapet ou une cloison qui se perfore, ou avec un élément fusible qui fond sous l'effet de la chaleur dégagée par l'incendie. La structure porteuse selon l'invention constitue un moyen simple et économique, sans masse ajoutée, qui permet d'améliorer la sécurité du véhicule. Elle peut être utilisée avantageusement avec des accumulateurs au lithium-ion, mais aussi avec tous types de cellules électrochimiques susceptibles de produire des fluides inflammables.In addition, the channels may comprise sealing systems in order to close them during normal use, and in particular to avoid the introduction of moist air which may lead to corrosion. These sealing systems then comprise a device that opens automatically in case of fire, for example under a high pressure 30 from the large water flow, such as a valve or a partition which is perforated, or with a fuse element which melts under the effect of the heat released by the fire. The carrier structure according to the invention is a simple and economical means, without added weight, which improves the safety of the vehicle. It can be used advantageously with lithium-ion accumulators, but also with all types of electrochemical cells that can produce flammable fluids.