FR3120827A1 - Systeme de batterie de traction d’un vehicule electrique ou hybride avec ventilation - Google Patents

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Abstract

Système de batterie de traction de véhicule automobile comportant un compartiment fermé (2) contenant des cellules électrochimiques, équipé de sorties de ventilation de gaz venant de ce compartiment (2), chaque sortie de ventilation comportant un déflecteur (10) comprenant une première partie (30) emboîtée sur une collerette circulaire (26) disposée suivant un axe de collerette (A), ajustée sur la sortie et fixée au compartiment (2), puis un coude (32) dirigeant les gaz avec un angle par rapport à l’axe de collerette (A). Figure 2

Description

SYSTEME DE BATTERIE DE TRACTION D’UN VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE AVEC VENTILATION
La présente invention concerne un système de batterie de traction d’un véhicule électrique ou hybride disposant d’une ventilation, ainsi qu’un véhicule équipé d’un tel système de batterie.
Les véhicules électriques ou hybrides utilisant l’énergie électrique, comportent une batterie d’alimentation des machines de traction comprenant des cellules électrochimiques, notamment du type lithium-ion, qui sont enfermées dans un compartiment équipé de capots étanches afin d’assurer une protection.
En particulier, en cas de défaillance électrique ou thermique de cellules, ou d’accident sur le véhicule touchant la batterie, on peut obtenir un échauffement avec des émissions de gaz présentant une température élevée, notamment de l’hydrogène, qui peuvent prendre feu ou exploser.
Des dispositifs de ventilation de sécurité formés sur un capot, appelés « venting » en langue anglaise, permettent alors de laisser échapper ces gaz afin d’éviter une montée en pression dans le compartiment étanche, qui pourrait causer un emballement thermique des réactions dans les cellules électrochimiques. Il faut alors diriger ces gaz vers des endroits non dangereux pour des éléments proches du véhicule, notamment des canalisations ou des faisceaux électriques, et sans risque d’infiltration dans l’habitacle afin d’éviter une mise en danger des passagers.
Un type de dispositif de ventilation connu, présenté notamment par le document FR-A1-3095897, comporte un déflecteur fixé sur un capot du système de batterie, recouvrant des sorties de dépressurisation, qui oriente les gaz éjectés par ces sorties dans une direction favorable.
Un autre type de dispositif de ventilation connu, présenté notamment par le document DE-A1-102013014929, comporte un tube de section circulaire fixé sur le capot, formant un déflecteur faisant un coude à 90°, comprenant de manière intégrée une valve de limitation de pression qui s’ouvre automatiquement en cas de surpression dans le compartiment. Les gaz sont alors éjectés parallèlement à la surface du capot, dans la direction souhaitée.
Toutefois dans certains cas on peut disposer sur le véhicule au moins deux sorties de gaz du compartiment de batterie, présentant chacune une direction particulière d’évacuation de ces gaz afin d’assurer la protection d’éléments du véhicule disposés à proximité ou d’éviter des risques d’infiltration dans l’habitacle.
Des contraintes de dimensions sur le capot du système de batterie au niveau des déflecteurs, ou d’assemblage sur le véhicule, peuvent faire qu’un même type de déflecteur présentant une direction particulière ne peut être utilisé pour les différentes sorties.
De plus un même système de batterie peut former un standard utilisé pour plusieurs véhicules, comprenant par exemple des empattements différents, qui nécessitent chacun des directions spécifiques pour l’évacuation des gaz.
Dans ces cas on est alors obligé de prévoir un type de déflecteur pour chaque sortie, ce qui augmente le nombre de composants à fabriquer et à approvisionner, et les coûts. De plus la variété de déflecteurs peut entraîner des risques d’erreurs en cas d’installation d’un déflecteur qui n’est pas conforme au bon modèle.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.
Elle propose à cet effet un système de batterie de traction de véhicule automobile comportant un compartiment fermé contenant des cellules électrochimiques, équipé de sorties de ventilation de gaz venant de ce compartiment, ce système étant remarquable en ce que chaque sortie de ventilation comporte un déflecteur comprenant une première partie emboîtée sur une collerette circulaire disposée suivant un axe de collerette, ajustée sur la sortie et fixée au compartiment, puis un coude dirigeant les gaz avec un angle par rapport à l’axe de collerette.
Un avantage de ce système de batterie est que de manière simple, en prévoyant des ouvertures circulaires à différents endroits des capots, on peut adapter sur chaque sortie un même type de déflecteur, puis en le faisant tourner autour de sa collerette on ajuste de façon particulière la direction de son coude en orientant la sortie des gaz de manière appropriée suivant l’emplacement dans le véhicule.
On obtient ainsi de manière simple, rapide et économique, avec un déflecteur unique, différentes possibilités d’adaptation sur un même véhicule ou sur plusieurs types de véhicules afin d’obtenir la sécurité nécessaire pour l’évacuation des gaz.
Le système de batterie selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, la première partie du déflecteur constitue une partie droite d’un tube disposée suivant l’axe de collerette, qui s’étend au-delà de cette collerette.
En particulier, le coude peut former un angle compris entre 30 et 60°.
En particulier, le déflecteur peut présenter une sortie qui est disposée juste après le coude.
Selon un mode de réalisation, la collerette est directement soudée sur le compartiment.
Selon un autre mode de réalisation, la collerette comporte une bride plate l’entourant, comprenant des perçages recevant des fixations sur le compartiment.
Avantageusement, le déflecteur comporte un dispositif de blocage de sa rotation autour de l’axe de collerette.
Dans ce cas, le dispositif de blocage peut comporter un perçage du déflecteur aligné sur un perçage de la collerette, ces perçages recevant un élément de blocage les traversant.
L’invention a aussi pour objet un procédé d’assemblage d’un système de batterie comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’il comporte l’emboîtement de déflecteurs identiques sur les collerettes, puis pour chaque déflecteur sa rotation autour de l’axe de collerette en fonction de sa disposition sur le véhicule, et enfin un blocage de cette rotation.
L’invention a de plus pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie d’alimentation de machine électrique de traction, remarquable en ce que cette batterie est intégrée dans un système de batterie 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 donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
est une vue de dessus d’un système de batterie selon l’invention ;
présente les sorties de ventilation pour successivement le côté gauche et le côté droit du véhicule ; et
présente l’assemblage final du déflecteur sur la sortie de ventilation du côté droit.
La présente un système de batterie monté au niveau du plancher d’un véhicule comportant un compartiment fermé 2 réalisé en tôle, contenant des cellules électrochimiques reliées entre elles pour former une batterie alimentant des machines électriques de traction de ce véhicule. La direction avant du véhicule est indiquée par la flèche AV,
Une prise électrique extérieure de recharge 4 est fixée sur le côté gauche du compartiment de batterie 2, permettant de recharger la batterie à partir d’un réseau d’alimentation électrique.
Le couvercle supérieur du compartiment 2 comporte de chaque côté du véhicule, au milieu de ce côté, un bossage plat 6 présentant une hauteur d’environ 10cm. La face tournée vers l’arrière 14 de chaque bossage 6 constitue un plan parallèle à l’axe transversal du véhicule, incliné vers l’avant, comportant un perçage circulaire formant une sortie de ventilation de gaz qui pourraient être émis par les cellules électrochimiques de la batterie.
Chaque sortie de ventilation comporte un déflecteur 10 formant un tube court de section circulaire adaptée sur le perçage de cette sortie, comprenant un coude d’environ 45°, compris notamment entre 30 et 60°, permettant de diriger des gaz évacués dans la direction particulière S tournée vers l’extérieur du véhicule.
De chaque côté du véhicule la direction particulière S d’évacuation des gaz qui peuvent sortir avec une certaine vitesse, permet d’éviter des éléments du véhicule 12 à proximité, notamment des canalisations ou des faisceaux de câbles électriques disposés suivant l’axe longitudinal du véhicule, ou en arrière du compartiment de batterie 2. On évite ainsi un risque de détérioration de ces éléments 12 qui pourrait entraîner des réparations coûteuses, ou causer des problèmes plus graves comme un court-circuit ou un départ d’incendie.
La présente de chaque côté du véhicule le perçage circulaire sur la face arrière plate 14 du bossage 6, centré sur un axe A perpendiculaire à cette face, recevant une soupape de sortie des gaz 18 qui s’ouvre à partir d’une certaine pression pour éviter une surpression dans le compartiment fermé de batterie 2.
Une bride de sortie 20 comporte une partie plate 22 fixée sur la face arrière 14 du bossage 6, comprenant un passage central ajusté sur le perçage circulaire de cette face, encadré par deux oreilles serrée chacune par un écrou 24 engagé sur un goujon soudé sur la face arrière. Une collerette courte 26, de forme cylindrique circulaire alignée sur l’axe A, est ajustée sur le passage de la partie plate 22 en constituant le départ de la sortie des gaz.
En variante la collerette 26 peut être formée par une pièce cylindrique directement soudée sur la face arrière du bossage 14.
Le déflecteur 10 forme un tube présentant une section circulaire constante, comprenant une partie droite qui s’emboîte autour de la collerette 26 de la bride de sortie 20, présentant une longueur qui s’étend au-delà de cette collerette, puis le coude 32 suivant un angle d’environ 45°, et enfin la sortie 34 disposée juste à la fin du coude.
En particulier un opérateur peut tourner le déflecteur 10 sur la collerette 26, avec une position angulaire autour de l’axe A qui permet d’orienter le coude 32 de manière à dégager l’accès aux écrous 24 par une douille de visseuse 38 s’il faut intervenir sur ces écrous.
Le déflecteur 10 comporte un perçage 36 disposé près de son entrée, qui s’aligne sur un perçage 28 disposé dans la direction axiale au milieu de la collerette 26 quand ce déflecteur présente son orientation angulaire finale.
La présente le déflecteur 10 du côté gauche du véhicule mis dans sa position finale de montage après une rotation R si nécessaire, un élément de blocage 40 est ensuite engagé dans le perçage 36 de ce déflecteur puis vissée dans le perçage 28 de la collerette 26. En particulier l’élément de blocage 40 peut comporter une goupille, un rivet, ou une vis engagée dans un filetage du perçage de collerette 28.
L’élément de blocage 40 permet à la fois de maintenir le déflecteur 10 sur la bride de sortie 20, et de confirmer sa position angulaire de montage qui dépend du côté du véhicule, ou du type de véhicule à assembler.
On réalise ainsi un déflecteur 10 standard, permettant d’approvisionner un composant unique qui peut sur différents types de véhicule et de chaque côté, être monté automatiquement dans la bonne position grâce aux collerettes 26 déjà fixées sur les compartiments de batterie 2, comprenant leur perçage 28 disposé suivant la bonne orientation pour imposer l’orientation du déflecteur.

Claims (10)

  1. Système de batterie de traction de véhicule automobile comportant un compartiment fermé (2) contenant des cellules électrochimiques, équipé de sorties de ventilation de gaz venant de ce compartiment (2), caractérisé en ce que chaque sortie de ventilation comporte un déflecteur (10) comprenant une première partie (30) emboîtée sur une collerette circulaire (26) disposée suivant un axe de collerette (A), ajustée sur la sortie et fixée au compartiment (2), puis un coude (32) dirigeant les gaz avec un angle par rapport à l’axe de collerette (A).
  2. Système de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie (30) du déflecteur (10) constitue une partie droite d’un tube disposée suivant l’axe de collerette (A), qui s’étend au-delà de cette collerette.
  3. Système de batterie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le coude (32) forme un angle compris entre 30 et 60°.
  4. Système de batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déflecteur (10) présente une sortie (34) qui est disposée juste après le coude (32).
  5. Système de batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la collerette (26) est directement soudée sur le compartiment (2).
  6. Système de batterie selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la collerette (26) comporte une bride plate (22) l’entourant, comprenant des perçages recevant des fixations (24) sur le compartiment (2).
  7. Système de batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déflecteur (10) comporte un dispositif de blocage (10) de sa rotation autour de l’axe de collerette (A).
  8. Système de batterie selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de blocage comporte un perçage du déflecteur (36) aligné sur un perçage de la collerette (28), ces perçages recevant un élément de blocage les traversant.
  9. Procédé d’assemblage d’un système de batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte l’emboîtement de déflecteurs identiques (10) sur les collerettes (26), puis pour chaque déflecteur (10) sa rotation autour de l’axe de collerette (A) en fonction de sa disposition sur le véhicule, et enfin un blocage de cette rotation.
  10. Véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie d’alimentation de machine électrique de traction, caractérisé en ce que cette batterie est intégrée dans un système de batterie selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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