FR3063458A1 - DEVICE FOR THE LATERAL PROTECTION OF THE PROPULSION BATTERY OF A HYBRID OR ELECTRIC VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un véhicule automobile (1) de type hybride ou électrique comprenant une batterie (3) de propulsion, la batterie (3) comprenant un carter dont les faces latérales sont placées en regard d'un élément de structure du véhicule, le véhicule (1) comprenant en outre un dispositif de protection de batterie remarquable en ce que ledit dispositif de protection (9) comprend au moins un impacteur (11) comprenant une face d'appui (13) et une face d'impact (15), l'impacteur (11) étant disposé intercalé entre un des éléments (17) de structure dudit véhicule (1) et l'une des faces latérales (19) du carter de la batterie de sorte à ce que sa face d'impact (13) soit placée en regard de l'élément de structure (7) du véhicule.The invention relates to a motor vehicle (1) of hybrid or electric type comprising a battery (3) for propulsion, the battery (3) comprising a housing whose side faces are placed facing a structural element of the vehicle, the vehicle (1) further comprising a battery protector device characterized in that said protection device (9) comprises at least one impactor (11) comprising a bearing face (13) and an impact face (15) , the impactor (11) being arranged interposed between one of the structural elements (17) of said vehicle (1) and one of the side faces (19) of the battery case so that its impact face ( 13) is placed opposite the structural element (7) of the vehicle.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Holder (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
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Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Agent (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Public limited company.
DISPOSITIF DE PROTECTION LATERAL DE LA BATTERIE DE PROPULSION D'UN VEHICULE HYBRIDE OU ELECTRIQUE.LATERAL PROTECTION DEVICE FOR THE PROPULSION BATTERY OF A HYBRID OR ELECTRIC VEHICLE.
FR 3 063 458 - A1 (57) L'invention concerne un véhicule automobile (1) de type hybride ou électrique comprenant une batterie (3) de propulsion, la batterie (3) comprenant un carter dont les faces latérales sont placées en regard d'un élément de structure du véhicule, le véhicule (1) comprenant en outre un dispositif de protection de batterie remarquable en ce que ledit dispositif de protection (9) comprend au moins un impacteur (11) comprenant une face d'appui (13) et une face d'impact (15), l'impacteur (11) étant disposé intercalé entre un des éléments (17) de structure dudit véhicule (1 ) et l'une des faces latérales (19) du carter de la batterie de sorte à ce que sa face d'impact (13) soit placée en regard de l'élément de structure (7) du véhicule.FR 3 063 458 - A1 (57) The invention relates to a motor vehicle (1) of the hybrid or electric type comprising a propulsion battery (3), the battery (3) comprising a casing the lateral faces of which are placed opposite 'a structural element of the vehicle, the vehicle (1) further comprising a battery protection device remarkable in that said protection device (9) comprises at least one impactor (11) comprising a bearing face (13) and an impact face (15), the impactor (11) being disposed interposed between one of the structural elements (17) of said vehicle (1) and one of the lateral faces (19) of the battery casing so that its impact face (13) is placed opposite the structural element (7) of the vehicle.
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DISPOSITIF DE PROTECTION LATERAL DE LA BATTERIE DE PROPULSION D’UN VEHICULE HYBRIDE OU ELECTRIQUEDEVICE FOR SIDE PROTECTION OF THE PROPULSION BATTERY OF A HYBRID OR ELECTRIC VEHICLE
La présente invention concerne le domaine de l'automobile et s'applique plus particulièrement à un véhicule automobile de type véhicule hybride ou véhicule électrique.The present invention relates to the automotive field and applies more particularly to a motor vehicle of the hybrid vehicle or electric vehicle type.
Les véhicules automobiles de type électrique comprennent uniquement un moteur électrique. Les véhicules automobiles de type hybride comprennent un moteur thermique en plus d’un moteur électrique. Les deux moteurs fonctionnent simultanément ou alternativement de manière à réduire la puissance totale consommée par le véhicule. La batterie de propulsion du moteur électrique est de forme générale parallélépipédique en deux parties successives, et est logée en partie arrière du véhicule, dans le coffre ou sous la caisse. Généralement, la batterie de propulsion alimentant le moteur électrique s’étend au moins partiellement sous les sièges passagers arrière et selon la direction transversale du véhicule.Electric type motor vehicles include only an electric motor. Hybrid vehicles include a heat engine in addition to an electric motor. The two motors operate simultaneously or alternately so as to reduce the total power consumed by the vehicle. The propulsion battery of the electric motor is generally rectangular in two successive parts, and is housed in the rear part of the vehicle, in the boot or under the body. Generally, the propulsion battery supplying the electric motor extends at least partially under the rear passenger seats and in the transverse direction of the vehicle.
Lorsque le véhicule subit un choc dans sa partie arrière, les forces résultantes peuvent générer une déformation du coffre du véhicule, voire une perforation de la batterie. Dans un tel cas, il y a un risque d’électrocution ou de brûlures chimiques pour les passagers. Plusieurs solutions pour la protection de la batterie en cas de choc arrière du véhicule ont déjà été proposées, mais peu d’entre elles proposent une protection contre les chocs latéraux.When the vehicle is impacted in its rear part, the resulting forces can generate a deformation of the vehicle trunk, or even a perforation of the battery. In such a case, there is a risk of electric shock or chemical burns for passengers. Several solutions for protecting the battery in the event of a rear impact with the vehicle have already been proposed, but few of them offer protection against side impacts.
Par exemple le document US9254873 décrit l’utilisation d’un dispositif de protection pour batterie. Le dispositif est réalisé avec une structure à corps creux mise sous pression. Le dispositif de protection est disposé sur la face arrière de la batterie de propulsion afin de la protéger d’une collision à l’arrière du véhicule.For example the document US9254873 describes the use of a battery protection device. The device is made with a pressurized hollow body structure. The protection device is located on the rear side of the propulsion battery to protect it from a collision in the rear of the vehicle.
De même le document DE102012001596 décrit la mise en oeuvre d’un dispositif de protection disposé entre la batterie et un support pouvant être la structure du véhicule. Le dispositif est un dispositif d’absorption de choc et comprend à cet effet différentes cellules comprenant un fluide sous-pression. L’absorption d’un choc se fait par l’évacuation dudit fluide par des valves appropriées.Likewise, the document DE102012001596 describes the implementation of a protection device disposed between the battery and a support which may be the structure of the vehicle. The device is a shock absorption device and for this purpose comprises various cells comprising a pressurized fluid. The absorption of a shock is done by the evacuation of said fluid by suitable valves.
Malheureusement, les dispositifs de protection de la batterie de propulsion actuels fonctionnant sur ce principe d’absorption d’un choc par l’évacuation d’un fluide sous pression sont complexes et encombrants ce qui les rend difficilement implantables au niveau des faces latérales de la batterie. Or il serait intéressant de proposer une solution pour protéger la batterie au niveau de ses faces latérales qui soit simple, peu coûteuse dans sa réalisation, efficace dans la protection offerte et facile à implanter dans un endroit confiné.Unfortunately, the current propulsion battery protection devices operating on this shock absorption principle by the evacuation of a pressurized fluid are complex and bulky which makes them difficult to install at the lateral faces of the drums. However, it would be interesting to propose a solution for protecting the battery at its lateral faces which is simple, inexpensive in its production, effective in the protection offered and easy to implant in a confined space.
L’invention a pour objectif de répondre à au moins un des problèmes de l’art antérieur, en proposant un dispositif de protection d’une batterie de propulsion de véhicule automobile de type électrique ou hybride qui est adapté à la protection de la batterie en cas de collision latérale arrière du véhicule, tout en restant simple et facilement implantable dans un endroit confiné. En particulier, l’invention propose un dispositif de protection qui est adapté à la gestion de chocs de type « poteau >> dans lesquels les efforts sont importants et concentrés sur une surface limitée.The object of the invention is to respond to at least one of the problems of the prior art, by proposing a device for protecting a propulsion battery of a motor vehicle of the electric or hybrid type which is suitable for protecting the battery by in the event of a rear side collision of the vehicle, while remaining simple and easily implantable in a confined space. In particular, the invention provides a protection device which is suitable for managing shock of the "post" type in which the forces are significant and concentrated on a limited area.
A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule automobile de type hybride ou électrique comprenant une batterie de propulsion, la batterie comprenant un carter dont les faces latérales sont placées en regard d’un élément de structure du véhicule, le véhicule comprenant en outre un dispositif de protection de batterie, remarquable en ce que ledit dispositif de protection de la batterie comprend au moins un impacteur comprenant une face d’appui et une face d’impact, l’impacteur étant disposé intercalé entre un des éléments de structure dudit véhicule et l’une des faces latérales du carter de la batterie de sorte à ce que sa face d’impact soit placée en regard de l’élément de structure du véhicule.To this end, the subject of the invention is a motor vehicle of the hybrid or electric type comprising a propulsion battery, the battery comprising a casing the lateral faces of which are placed opposite a structural element of the vehicle, the vehicle comprising at in addition to a battery protection device, remarkable in that said battery protection device comprises at least one impactor comprising a bearing face and an impact face, the impactor being disposed interposed between one of the structural elements of said vehicle and one of the side faces of the battery casing so that its impact face is placed opposite the structural element of the vehicle.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, ledit impacteur ou lesdits impacteurs sont configurés et dimensionnés pour qu’il subsiste un espacement entre leur face d’impact et l’élément de structure disposé en regard.According to a preferred embodiment of the invention, said impactor or said impactors are configured and dimensioned so that there is a spacing between their impact face and the structural element disposed opposite.
De préférence, le dispositif comprend au moins deux impacteurs, chaque impacteur étant fixé à une des faces latérales de la batterie. L’invention comprend donc au moins un impacteur de chaque côté de la batterie, de préférence l’invention comprend un seul impacteur sur chacune des faces latérales de la batterie.Preferably, the device comprises at least two impactors, each impactor being fixed to one of the lateral faces of the battery. The invention therefore comprises at least one impactor on each side of the battery, preferably the invention comprises a single impactor on each of the side faces of the battery.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention consiste à proposer un dispositif de protection dont la fonction première est de répartir les efforts résultant d’une collision. Les efforts concentrés en une zone sont ainsi répartis sur une plus grande surface au niveau du carter de la batterie ce qui diminue les risques de perforation de ce carter, et permet donc de protéger les cellules de la batterie et de minimiser voire d’éviter le risque d’explosion.As will be understood from reading the definition which has just been given, the invention consists in proposing a protection device whose primary function is to distribute the forces resulting from a collision. The efforts concentrated in one area are thus distributed over a larger area at the level of the battery casing, which reduces the risks of perforation of this casing, and therefore makes it possible to protect the battery cells and to minimize or even avoid the risk of explosion.
De préférence, le dispositif est disposé adjacent mais espacé de l’élément de structure qui est destiné à se déformer. L’impacteur n’est pas en contact avec l’élément de structure du véhicule. L’espacement entre la face d’impact et l’élément de structure permet à l’impacteur de n’être sollicité que lorsque l’élément de structure disposé en regard est suffisamment déformé pour entrer en contact avec sa face d’impact. Cet espacement permet donc de retarder la sollicitation de l’impacteur en cas de collision et de bénéficier ainsi de l’absorption d’une partie des efforts par la déformation de l’élément de structure du véhicule.Preferably, the device is arranged adjacent to but spaced from the structural element which is intended to deform. The impactor is not in contact with the structural element of the vehicle. The spacing between the impact face and the structural element allows the impactor to be stressed only when the structural element placed opposite is sufficiently deformed to come into contact with its impact face. This spacing therefore makes it possible to delay the stress on the impactor in the event of a collision and thus to benefit from the absorption of part of the forces by the deformation of the structural element of the vehicle.
La seconde fonction de l’impacteur est de transmettre les efforts reçus aux faces avant et/ou arrière du carter de la batterie, les faces avant et arrière étant définies par rapport à l’orientation longitudinale du véhicule pris dans son sens normal de marche. A cet effet, l’impacteur selon l’invention s’étendra autant que possible en direction des coins du carter de la batterie, de préférence au moins un impacteur recouvre au moins un des coins du carter de la batterie, ledit coin étant formé par la jonction entre une face latérale du carter de la batterie et sa face avant et/ou sa face arrière.The second function of the impactor is to transmit the forces received to the front and / or rear faces of the battery casing, the front and rear faces being defined relative to the longitudinal orientation of the vehicle taken in its normal direction of travel. To this end, the impactor according to the invention will extend as far as possible towards the corners of the battery casing, preferably at least one impactor covers at least one of the corners of the battery casing, said corner being formed by the junction between a lateral face of the battery casing and its front face and / or its rear face.
Selon l’invention, le ou les impacteurs vont faire office d’entretoise entre la batterie et l’élément de structure du véhicule disposé en regard, par exemple le longeronnet. Selon un premier mode de réalisation de l’invention, au moins un impacteur est fixé par sa face d’appui sur une des faces latérales du carter de la batterie, de préférence par collage.According to the invention, the impactor (s) will act as a spacer between the battery and the structural element of the vehicle arranged opposite, for example the spar. According to a first embodiment of the invention, at least one impactor is fixed by its bearing face on one of the lateral faces of the battery casing, preferably by gluing.
Selon un autre mode de réalisation complémentaire ou alternatif au premier, le carter de la batterie est recouvert au moins en partie au niveau de ses faces latérales par une structure de renfort, et au moins un impacteur est disposé pour que sa surface d’appui recouvre au moins en partie ladite structure de renfort, de préférence la face d’appui de l’impacteur présente une forme complémentaire au relief formé par la structure de renfort et/ou l’impacteur est fixé à la structure de renfort. Selon l’invention la face d’appui peut ne pas être plane mais épouser la forme du carter de la batterie et des éléments disposés sur ledit carter. Avantageusement l’élément de renfort est intercalé entre le carter de la batterie et l’impacteur de sorte à ce qu’au moins une partie des efforts transmis soient transmis à l’élément de renfort et non pas au carter de la batterie. Cette configuration permet de préserver davantage la batterie.According to another complementary or alternative embodiment to the first, the battery casing is covered at least partially at its lateral faces by a reinforcing structure, and at least one impactor is arranged so that its bearing surface covers at least in part said reinforcement structure, preferably the bearing face of the impactor has a shape complementary to the relief formed by the reinforcement structure and / or the impactor is fixed to the reinforcement structure. According to the invention, the support face may not be flat but conform to the shape of the battery casing and of the elements arranged on said casing. Advantageously, the reinforcing element is interposed between the battery casing and the impactor so that at least part of the transmitted forces are transmitted to the reinforcing element and not to the battery casing. This configuration further preserves the battery.
Selon un deuxième aspect de l’invention, le ou les impacteurs présentent une rigidité suffisante pour ne pas se déformer avant un seuil d’effort prédéfini. Ainsi de préférence, au moins un impacteur présente une résistance à la déformation sous l’application d’une force inférieure ou égale à 180 000 N, de préférence inférieure ou égale à 150 000 N, de préférence encore inférieure ou égale à 130 000 N. De préférence, au moins un impacteur présente une résistance à la déformation sous l’application d’une force de poussée inférieure ou égale à 18 tonnes, de préférence inférieure ou égale à 15 tonnes, de préférence encore inférieure ou égale à 13 tonnes. L’invention diffère d’un dispositif classique d’absorption de chocs qui est conçu pour s’écraser sur lui-même immédiatement afin d’absorber un maximum d’énergie. Au contraire, la présence d’un impacteur rigidifie le dispositif selon l’invention. Ce n’est que lorsque les forces en jeu ont dépassé d’un certain seuil que l’impacteur va se briser, ne pouvant plus assurer sa fonction de répartition des efforts.According to a second aspect of the invention, the impactor (s) have sufficient rigidity so as not to deform before a predefined force threshold. Thus preferably, at least one impactor has a resistance to deformation under the application of a force less than or equal to 180,000 N, preferably less than or equal to 150,000 N, more preferably less than or equal to 130,000 N Preferably, at least one impactor has a resistance to deformation under the application of a pushing force less than or equal to 18 tonnes, preferably less than or equal to 15 tonnes, more preferably less than or equal to 13 tonnes. The invention differs from a conventional shock absorption device which is designed to crash into itself immediately in order to absorb maximum energy. On the contrary, the presence of an impactor stiffens the device according to the invention. It is only when the forces at play have exceeded a certain threshold that the impactor will break, no longer being able to fulfill its function of force distribution.
Cette rigidité montrée par l’impacteur peut être obtenue de différentes manières. Ainsi, selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un impacteur se présente sous forme d’un bloc constitué par un corps plein, de préférence un bloc de mousse polyuréthane. Selon un autre mode de réalisation, au moins un impacteur se présente sous forme d’un bloc cloisonné comportant un réseau de cloisons internes formées par un réseau de nervures orientées pour s’étendre depuis la face d’appui jusqu’à la face d’impact. De préférence, le ou les impacteurs sont en matériau plastique comprenant une matrice en matière thermoplastique ou thermodurcissable, éventuellement renforcée en fibres.This rigidity shown by the impactor can be obtained in different ways. Thus, according to one embodiment of the invention, at least one impactor is in the form of a block constituted by a solid body, preferably a block of polyurethane foam. According to another embodiment, at least one impactor is in the form of a partitioned block comprising a network of internal partitions formed by a network of ribs oriented to extend from the bearing face to the face of impact. Preferably, the impactor (s) are made of plastic material comprising a matrix of thermoplastic or thermosetting material, possibly reinforced with fibers.
Selon un troisième aspect de l’invention, l’espacement entre au moins un impacteur et la structure du véhicule est constant, ou plus ou moins constant, sur toute la longueur dudit impacteur. La longueur de l’impacteur s’entend selon la direction longitudinale du véhicule. L’impacteur est alors configuré pour que sa face d’impact montre une forme complémentaire à la forme de l’élément de structure disposé en regard. Aussi lorsque l’élément de structure montre une surface courbée en regard de l’impacteur, la surface d’impact de l’impacteur épousera les courbures de l’élément de structure. De même la face d’appui présentera une forme complémentaire à la face latérale du carter ou du renfort de carter sur lequel elle est fixée. Cette configuration permet d’utiliser un maximum de l’espace disponible entre le carter de batterie et l’élément de structure disposé en regard. Ainsi tout en gardant un espacement entre l’impacteur et l’élément de structure, ledit impacteur présente la plus grande épaisseur possible et présente donc la résistance la plus importante possible.According to a third aspect of the invention, the spacing between at least one impactor and the structure of the vehicle is constant, or more or less constant, over the entire length of said impactor. The length of the impactor is along the longitudinal direction of the vehicle. The impactor is then configured so that its impact face shows a shape complementary to the shape of the structural element placed opposite. Also when the structural element shows a curved surface facing the impactor, the impact surface of the impactor will follow the curvatures of the structural element. Similarly, the bearing face will have a shape complementary to the lateral face of the casing or of the casing reinforcement on which it is fixed. This configuration allows maximum use of the space available between the battery casing and the structural element placed opposite it. Thus while keeping a spacing between the impactor and the structural element, said impactor has the greatest possible thickness and therefore has the greatest possible resistance.
Ainsi et de préférence, la distance entre la face d’appui et la face d’impact de l’impacteur définissant l’épaisseur dudit impacteur; au moins un impacteur présente une variation d’épaisseur selon sa longueur.Thus and preferably, the distance between the bearing face and the impact face of the impactor defining the thickness of said impactor; at least one impactor has a thickness variation depending on its length.
Eventuellement, au moins un impacteur est configuré pour que sa face d’impact présente une inclinaison par rapport à sa face d’appui sur au moins une partie de la longueur.Optionally, at least one impactor is configured so that its impact face has an inclination relative to its bearing face over at least part of the length.
Enfin, l’invention a pour objet un dispositif de protection de batterie de propulsion d’un véhicule hybride ou électrique tel que défini plus haut. Ledit dispositif est remarquable en ce qu’il comprend au moins un impacteur comprenant une face d’appui et une face d’impact, destiné à être disposé entre un des éléments de structure dudit véhicule et l’une des faces latérales du carter de la batterie. De préférence, ledit impacteur ou lesdits impacteurs sont configurés et dimensionnés pour qu’il subsiste un espacement entre leur face d’impact et l’élément de structure disposé en regard.Finally, the subject of the invention is a device for protecting the propulsion battery of a hybrid or electric vehicle as defined above. Said device is remarkable in that it comprises at least one impactor comprising a bearing face and an impact face, intended to be disposed between one of the structural elements of said vehicle and one of the lateral faces of the casing of the drums. Preferably, said impactor or said impactors are configured and dimensioned so that there remains a spacing between their impact face and the structural element disposed opposite.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée en référence à la planche de dessin annexée sur laquelle :The invention will be well understood and other aspects and advantages will appear clearly on reading the following description given with reference to the attached drawing board on which:
- La figure 1 est une vue schématique d’un véhicule selon l’invention tel que vu pardessous.- Figure 1 is a schematic view of a vehicle according to the invention as seen below.
La figure 2 est une vue partielle d’un véhicule selon l’invention montrant l’agencement entre la batterie de propulsion, un impacteur du dispositif de protection et l’élément de structure disposé en regard.FIG. 2 is a partial view of a vehicle according to the invention showing the arrangement between the propulsion battery, an impactor of the protection device and the structural element arranged opposite.
La figure 3 est un exemple de réalisation d’un impacteur selon l’invention.FIG. 3 is an exemplary embodiment of an impactor according to the invention.
Dans la description qui suit, le terme « comprendre >> est synonyme de « inclure >> et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le véhicule ou le dispositif auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre >> inclut les termes « consister en >>. Les termes « avant >> et « arrière >> ainsi que les directions « longitudinale >> et « transversale >> s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.In the following description, the term "understand" is synonymous with "include" and is not limiting in that it authorizes the presence of other elements in the vehicle or the device to which it relates. It is understood that the term "understand" includes the terms "consist of". The terms “front” and “rear” as well as the “longitudinal” and “transverse” directions will be understood in relation to the general orientation of the vehicle. In the various figures, the same references designate identical or similar elements.
La figure 1 illustre schématiquement un véhicule automobile 1 de type hybride ou électrique vu de dessous. Le véhicule 1 comprend une batterie 3 de propulsion en partie arrière. La batterie est située au moins en partie sous les sièges passagers arrière du véhicule (c’est-àdire sous les sièges de rang 2) et s’étend selon la direction transversale du véhicule. Elle comprend un carter qui se présente généralement en deux parties, une partie supérieure ou carter supérieur et une partie inférieure ou carter inférieur. Le carter de batterie 3 présente une forme générale parallélépipédique définissant une face supérieure, une face inférieure, une face avant, une face arrière et deux faces latérales 5. La batterie 3 s’étend entre deux éléments de structure 7 du véhicule 1, généralement des éléments de structure 7 de voie basse. De préférence, elle s’étend entre les parties avant des deux longeronnets inférieurs, de sorte à ce que lesdits longeronnets soient disposés en regard desdites faces latérales 5 du carter de batterie 3.FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle 1 of the hybrid or electric type seen from below. The vehicle 1 comprises a rear-wheel drive battery 3. The battery is located at least partially under the rear passenger seats of the vehicle (i.e. under the row 2 seats) and extends in the transverse direction of the vehicle. It comprises a casing which is generally presented in two parts, an upper part or upper casing and a lower part or lower casing. The battery casing 3 has a generally parallelepipedal shape defining an upper face, a lower face, a front face, a rear face and two side faces 5. The battery 3 extends between two structural elements 7 of the vehicle 1, generally structural elements 7 of low track. Preferably, it extends between the front parts of the two lower beams, so that said beams are arranged opposite said side faces 5 of the battery casing 3.
L’invention propose un véhicule 1 comprenant un dispositif de protection 9 latéral de la batterie 3 de propulsion permettant de limiter voir d’empêcher l’intrusion des éléments de structure 7 disposés en regard des faces latérales 5 du carter de batterie 3 dans la batterie en réponse à une déformation desdits éléments de structure résultant d’une collision latérale de type « choc poteau >>.The invention provides a vehicle 1 comprising a lateral protection device 9 for the propulsion battery 3 making it possible to limit or even prevent the intrusion of the structural elements 7 arranged opposite the lateral faces 5 of the battery casing 3 in the battery in response to a deformation of said structural elements resulting from a side collision of the “post impact” type.
La figure 2 illustre un mode préféré de réalisation de l’invention selon lequel le dispositif de protection de la batterie 3 comprend au moins un impacteur 11 comprenant une face d’appui 13 et une face d’impact 15. L’impacteur 11 est disposé entre un des éléments de structure 7 dudit véhicule et l’une des faces latérales 5 du carter de batterie 3. L’impacteur 11 ou lesdits impacteurs 11 sont configurés et dimensionnés pour qu’il subsiste un espacement « e >>FIG. 2 illustrates a preferred embodiment of the invention according to which the battery protection device 3 comprises at least one impactor 11 comprising a bearing face 13 and an impact face 15. The impactor 11 is arranged between one of the structural elements 7 of said vehicle and one of the lateral faces 5 of the battery casing 3. The impactor 11 or said impactors 11 are configured and dimensioned so that there remains a spacing "e"
entre leur face d’impact 15 et l’élément de structure 7, par exemple le longeronnet, disposé en regard.between their impact face 15 and the structural element 7, for example the beam, arranged opposite.
On aura compris que le dispositif de protection selon l’invention comprend préférentiellement au moins deux impacteurs 11, chaque impacteur 11 étant fixé à une des deux faces latérales 5 de la batterie 3. L’invention comprend donc au moins un impacteur 11 de chaque côté de la batterie 3, de préférence l’invention comprend un seul impacteur 11 sur chacune des faces latérales 5 de la batterie 3.It will be understood that the protection device according to the invention preferably comprises at least two impactors 11, each impactor 11 being fixed to one of the two lateral faces 5 of the battery 3. The invention therefore comprises at least one impactor 11 on each side of the battery 3, preferably the invention comprises a single impactor 11 on each of the side faces 5 of the battery 3.
De préférence encore chaque impacteur 11 va s’étendre sur au moins une partie de la longueur de la face latérale de la batterie 3. Cette configuration a pour objectif de répartir les forces d’impact reçues au niveau de la face d’impact de l’impacteur sur une surface du carter de batterie aussi grande que possible afin de limiter les risques de perçage du carter de batterie et d’intrusion d’éléments étrangers dans la batterie.More preferably, each impactor 11 will extend over at least part of the length of the lateral face of the battery 3. This configuration aims to distribute the impact forces received at the impact face of the 'impactor on a surface of the battery casing as large as possible in order to limit the risks of piercing of the battery casing and of intrusion of foreign elements in the battery.
Selon une mise en œuvre de l’invention, les ou les impacteurs 11 sont fixés par le biais de leur face d’appui 13 sur le carter de batterie ou sur une structure de renfort 17 de la batterie lorsque celle-ci en est pourvue. En effet, les batteries de propulsion peuvent être dotées d’une structure de renfort 17 qui va au moins partiellement les entourer. Lorsque cette structure est présente, le ou les impacteurs seront avantageusement fixés à cette structure de renfort 17 à qui ils transmettront préférentiellement les efforts reçus. Avantageusement, l’impacteur est dimensionné pour s’étendre sur au moins une partie de la longueur de la face latérale de la structure de renfort, et de préférence toute la longueur de la face latérale de ladite structure de renfort.According to an implementation of the invention, or the impactors 11 are fixed by means of their bearing face 13 on the battery casing or on a reinforcement structure 17 of the battery when the latter is provided with it. Indeed, the propulsion batteries can be provided with a reinforcing structure 17 which will at least partially surround them. When this structure is present, the impactor (s) will advantageously be fixed to this reinforcement structure 17 to which they will preferentially transmit the forces received. Advantageously, the impactor is dimensioned to extend over at least part of the length of the lateral face of the reinforcing structure, and preferably the entire length of the lateral face of said reinforcing structure.
Afin de pouvoir transmettre les efforts aux faces avant et/ou arrière du carter de batterie, l’impacteur s’étendra autant que possible en direction des coins du carter de la batterie, de préférence au moins un impacteur recouvre au moins un des coins formé par la jonction entre une face latérale du carter de la batterie et sa face avant et/ou sa face arrière.In order to be able to transmit the forces to the front and / or rear faces of the battery casing, the impactor will extend as far as possible towards the corners of the battery casing, preferably at least one impactor covers at least one of the corners formed by the junction between a lateral face of the battery casing and its front face and / or its rear face.
Afin de pouvoir assurer leur fonction de répartition des efforts, le ou les impacteurs 11 du dispositif de protection présentent avantageusement une certaine rigidité leur permettant de ne pas se déformer en dessous d’un seuil prédéfini. Ainsi de préférence, au moins un impacteur 11 présente une résistance à la déformation sous l’application d’une force inférieure ou égale à 180 000 N, de préférence inférieure ou égale à 150 000 N, de préférence encore inférieure ou égale à 130 000 N. L’invention se démarque des solutions proposées par l’art antérieur en proposant un dispositif de protection rigide adapté à répartir et à transmettre les efforts aux faces avant et arrière de la batterie, et non pas un dispositif d’absorption de chocs. Selon l’invention, le ou les impacteurs sont conçus pour présenter une rigidité constante sur toute leur longueur.In order to be able to perform their force distribution function, the impactor or impactors 11 of the protection device advantageously have a certain rigidity allowing them not to deform below a predefined threshold. Thus preferably, at least one impactor 11 has a resistance to deformation under the application of a force less than or equal to 180,000 N, preferably less than or equal to 150,000 N, more preferably less than or equal to 130,000 N. The invention differs from the solutions proposed by the prior art by proposing a rigid protection device adapted to distribute and transmit the forces to the front and rear faces of the battery, and not a shock absorption device. According to the invention, the impactor or impactors are designed to have constant rigidity over their entire length.
Le ou les impacteurs selon l’invention peuvent être réalisés en tout matériau compatible avec leur fonction. Pour des raisons de poids comme de coût, le ou les impacteurs selon l’invention seront préférentiellement réalisés en matériau plastique.The impactor (s) according to the invention can be made of any material compatible with their function. For reasons of weight as well as cost, the impactor or impactors according to the invention will preferably be made of plastic material.
Par exemple, selon une mise en oeuvre préférée de l’invention, le ou les impacteurs se présentent chacun sous forme d’un bloc constitué par un corps plein, tel qu’un bloc de mousse polyuréthane. L’homme du métier choisira alors sans peine une mousse de densité suffisante pour montrer la résistance à la déformation recherchée. Cette solution est avantageuse par sa simplicité tant de conception que de montage, le bloc de mousse formant l’impacteur pouvant être simplement collé sur le carter de batterie ou sur sa structure de renfort.For example, according to a preferred implementation of the invention, the impactor (s) are each in the form of a block constituted by a solid body, such as a block of polyurethane foam. Those skilled in the art will then easily choose a foam of sufficient density to show the resistance to the desired deformation. This solution is advantageous by its simplicity both in design and in assembly, the block of foam forming the impactor being able to be simply glued to the battery casing or to its reinforcement structure.
Selon un autre mode de réalisation, le ou les impacteurs se présentent chacun sous la forme d’un bloc cloisonné comportant un réseau de cloisons internes formées par un réseau de nervures orientées pour s’étendre depuis la face d’appui jusqu’à la face d’impact. Ce bloc peut être en métal ou en matériau plastique ou composite. Il sera préférentiellement en matériau composite thermoplastique ou thermodurcissable. Une mise en oeuvre préférée de l’invention privilégiera l’utilisation de matrices thermoplastiques qui présentent des limites au délaminage et à la rupture plus élevées que les résines thermodurcissables. De préférence, l’absorbeur est constitué d’un matériau sélectionné dans le groupe comprenant les résines polypropylène, polyamide, polyphtalamide, polyétheréthercétone, polysulfure de phénylène, polyamide-imide, polyétherimide, polyarylamide, polyépoxyde, polyester insaturés, vinylester ou polyester-vinylester. De préférence encore, le ou les impacteurs sont constitués d’un matériau composite renforcé en fibres.According to another embodiment, the impactor (s) are each in the form of a partitioned block comprising a network of internal partitions formed by a network of ribs oriented to extend from the bearing face to the face impact. This block can be made of metal or of plastic or composite material. It will preferably be made of a thermoplastic or thermosetting composite material. A preferred implementation of the invention will favor the use of thermoplastic matrices which have higher delamination and breaking limits than thermosetting resins. Preferably, the absorber consists of a material selected from the group comprising polypropylene, polyamide, polyphthalamide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyamide-imide, polyetherimide, polyarylamide, polyepoxide, unsaturated polyester, vinylester or polyester-vinylester resins. More preferably, the impactor or impactors are made of a fiber-reinforced composite material.
L’un des avantages de l’invention est que la masse d’un impacteur est relativement faible. L’invention est donc remarquable en ce qu’elle permet de résoudre le problème de protection de la batterie du véhicule sans pour autant augmenter significativement son poids. Un autre avantage est qu’elle est adaptable à tout type de véhicule et ne nécessite pas de modification des installations industrielles existantes.One of the advantages of the invention is that the mass of an impactor is relatively small. The invention is therefore remarkable in that it solves the problem of protecting the vehicle battery without significantly increasing its weight. Another advantage is that it is adaptable to any type of vehicle and does not require modification of existing industrial installations.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le ou les impacteurs présentent une face d’appui parallèle à leur face d’impact. Néanmoins selon une mise en oeuvre préférée de l’invention, la face d’impact est configurée pour présenter une forme complémentaire à celle de l’élément de structure disposé en regard. L’invention propose ainsi un dispositif de protection présentant un espacement constant avec l’élément de structure disposé en regard. Avantageusement cet espacement est compris entre 5 et 30 mm, de préférence entre 10 et 20 mm.According to one embodiment of the invention, the impactor (s) have a bearing face parallel to their impact face. However according to a preferred implementation of the invention, the impact face is configured to have a shape complementary to that of the structural element arranged opposite. The invention thus provides a protection device having constant spacing with the structural element arranged opposite. Advantageously, this spacing is between 5 and 30 mm, preferably between 10 and 20 mm.
Aussi lorsque cet élément n’est pas droit mais courbé, le ou les impacteurs selon l’invention présentent une variation d’épaisseur selon leur longueur, l’épaisseur étant définie comme la distance entre la face d’appui et la face d’impact de l’impacteur. De préférence, au moins un impacteur est configuré pour que sa face d’impact présente une inclinaison par rapport à sa face d’appui sur au moins une partie de sa longueur.Also when this element is not straight but curved, the impactor or impactors according to the invention have a variation in thickness according to their length, the thickness being defined as the distance between the bearing face and the impact face. of the impactor. Preferably, at least one impactor is configured so that its impact face has an inclination relative to its bearing face over at least part of its length.
Selon une variante de l’invention, l’impacteur va présenter une rigidité constante selon sa longueur afin de mieux répartir les efforts reçus. Lorsque l’impacteur montre une épaisseur variable selon la longueur, l’homme du métier aura avantage à utiliser bloc cloisonné comportant un réseau de cloisons internes dont la densité en terme de nombre de nervures io sur une surface donnée varie en fonction de l’épaisseur.According to a variant of the invention, the impactor will have a constant rigidity along its length in order to better distribute the forces received. When the impactor shows a variable thickness depending on the length, the skilled person will benefit from using a partitioned block comprising a network of internal partitions whose density in terms of number of ribs io on a given surface varies according to the thickness .
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