WO2014147328A1 - Dispositif a absorption d'energie pour fixer une batterie de traction d'un vehicule electrique ou hybride - Google Patents

Dispositif a absorption d'energie pour fixer une batterie de traction d'un vehicule electrique ou hybride Download PDF

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WO2014147328A1
WO2014147328A1 PCT/FR2014/050616 FR2014050616W WO2014147328A1 WO 2014147328 A1 WO2014147328 A1 WO 2014147328A1 FR 2014050616 W FR2014050616 W FR 2014050616W WO 2014147328 A1 WO2014147328 A1 WO 2014147328A1
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WO
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vehicle
openings
battery
alignment
bridges
Prior art date
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PCT/FR2014/050616
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Inventor
Bernard Helary
Jacques POILLOT
Original Assignee
Renault S.A.S
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection

Definitions

  • the present invention relates to an energy absorbing device for mounting a traction battery under the body of an electric or hybrid vehicle.
  • Electric In addition to the steady improvement in efficiency of conventional combustion engines, which is accompanied by a reduction in CO2 emissions, electric vehicles (“EV”) and thermal hybrid vehicles. Electric (“HEV”) is now considered the most promising solution for reducing CO2 emissions.
  • Li-ion cell batteries are those which make it possible to obtain the best compromise between the power density, which favors the performances in terms of acceleration in particular, and the density of energy, which promotes autonomy.
  • V the voltage levels required, of the order of 400 volts (V ), the high temperature levels generated by the exothermic migration of lithium ions between the electrodes of Li-ion cells, or the bulk and mass of Li-ion batteries, which typically oscillate between 200 and 300 kilograms (kg) for a versatile EV with 4 seats to current standards.
  • a first slot of width less than the diameter of the orifice and the bolt is disposed in front of the orifice, so as to allow movement of the frame and the battery in the event of a major impact at the front of the vehicle, the bolt sliding in force in this first slot too narrow, the deformation of the slot absorbing a large part of the kinetic energy of the battery.
  • a second slit of width smaller than the diameter of the orifice is disposed behind the orifice, so as to allow movement of the frame and the battery in the event of a major impact at the rear of the vehicle, the bolt sliding in force in this second slot too narrow, the deformation of the slot absorbing a large part of the kinetic energy of the battery.
  • the object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks, in particular to prevent the battery from falling in the event of a side impact or multiple shock, even if it is very important, so as not to complicate evacuation operations of the wreck.
  • the invention relates to a device for mounting a traction battery to the body of an electric or hybrid vehicle.
  • the device comprises a plate whose body comprises a first alignment of openings separated by bridges, said first alignment being oriented in the longitudinal direction to the vehicle.
  • the body of the wafer also comprises a second alignment of openings separated by bridges, said second alignment being oriented in the direction transverse to the vehicle.
  • the device also includes a pin having a shank and a wide head, that is, the diameter of the head is larger than the diameter of the shank.
  • the rod passes through the body of the plate by one of the openings, the wide head bearing, under the effect of the weight of the battery, on bridges adjacent to said opening. So that the pin is adapted, in the event of a frontal or rear impact between the vehicle and a first obstacle, to move longitudinally to the vehicle following the first alignment of openings, the deformation and / or the breaking of one or more bridges separating openings of said first alignment absorbing the kinetic energy of the battery.
  • the pin is also able, in the event of a lateral collision between the vehicle and a second obstacle, to move transversely to the vehicle following the second alignment of openings, the deformation and / or breaking of one or more bridges separating openings. said second alignment absorbing the kinetic energy of the battery.
  • the wafer may be made at least partially of a metal, in particular aluminum.
  • the plate may be secured to the vehicle body and the pin may be secured to the battery. In another embodiment, the plate may be secured to the battery and the pin may be secured to the vehicle body.
  • the openings may have a substantially square shape.
  • the square opening through which the rod passes through the body of the wafer may comprise, on each of its edges, a centering projection, and each of the other square openings may comprise a notch of rupture on its edge belonging to the bridge adapted to be deformed and / or broken during the movement of the pion.
  • an element made at least partially of foam or whose structure is at least partially honeycomb may be disposed between the battery and a body member of the vehicle.
  • the present invention also relates to an electric or hybrid vehicle comprising such a device.
  • the present invention also has the main advantage of being simple, lightweight, inexpensive and compact. In addition, it facilitates the repairability of the vehicle after impact, since only the plates and the pins according to the invention are to be replaced; they can therefore be designed as removable parts of the repair basket.
  • FIGS. 1a and 1b illustrate, by a view from below, a battery fixed under a vehicle by means of an exemplary device according to the present invention
  • FIG. 2a and 2b illustrate, in a sectional sectional view and a perspective view respectively, the same example of the device according to the invention
  • FIG. 3 illustrates, in a sectional sectional view, another example of integration on a vehicle of the same example device according to the invention
  • FIG. 4a, 4b and 4c illustrate, by three views from below, the operation of a particular example of device according to the invention in case of shock.
  • FIG. 1a and 1b illustrate, from below, a battery B fixed under a vehicle C through an example of the device according to the present invention, in normal conditions of use shock.
  • the battery B comprises, fixed integrally on its upper part, pions P.
  • the pions P are six in number, but it should be understood that this number may vary, in particular depending on the dimensions and the mass of the battery B.
  • each pin P comprises a rod D terminating at one of its ends by a wide head T. The ends of the rods D opposite to the heads T are the ends fixed integrally to the B.
  • Each of the rods D of the pins P passes through a carrier plate PO virtually indeformable, each of the carrier plates PO being integrally fixed to a sub-body element of the vehicle C.
  • One of the six carrier plates PO according to the present invention is zoomed in Figure 1b, still in normal conditions of use out of shock.
  • the PO carrier plates have a body whose general shape is that of a plate. They are made of a metallic material, aluminum for example.
  • Each carrier plate PO has openings in its body, allowing the path of the pins P. In the present embodiment, the openings have a substantially square shape and are aligned in the longitudinal direction to the vehicle C and in the direction transverse to the vehicle C , so as to create a checkerboard pattern whose openings form the boxes.
  • the parts of the body of a carrier plate PO located between two openings in the form of a box are called "bridges".
  • the openings may have a different shape of the square, including any rectangular shape.
  • the bridges serve to support the battery B, the heads T of the pins P resting on said bridges: the pins P are arranged with their heads T upwards and above the carrier plates PO, their rods D through the bodies of the carrier plates PO, the ends of the rods D opposite the heads T being integral with the battery B.
  • the bearing force of the heads T on the bridges naturally results from the weight of the battery B. Therefore, the aluminum body of the carrier plates PO is of sufficient thickness to withstand, with a large margin of safety, the high weight of the battery B. For example, for a battery whose mass is of the order of 250 kg, a body thickness PO carrier plates of the order 3 to 4 millimeters (mm) is sufficient.
  • a succession of openings in the form of boxes aligned in a longitudinal direction to the vehicle C serves as a guide for the forced displacement of the battery B and especially the pins P relative to the carrier plates PO in a horizontal plane and in this longitudinal direction: the pins P deform the bridges between said openings until they break, thus absorbing the kinetic energy of the battery B.
  • the battery B remains attached to the vehicle C.
  • Additional elements A foam or having a honeycomb structure may optionally be added between the battery B and a sub-box element, so as to increase further the ability of the device to absorb the kinetic energy of the battery B in the event of a frontal or rear impact.
  • a succession of openings in the form of boxes aligned in a direction transverse to the vehicle C serves as a guide for the forced displacement of the battery B and especially the pawns P relative to the carrier plates PO in a horizontal plane and the transverse direction: the pawns P deform the bridges between said openings until they break, thus absorbing the kinetic energy of the battery B.
  • the battery B After this forced displacement, thanks to the wide head T of the pawns P which rest on the bridges, the battery B remains attached to the vehicle C. Additional elements of foam or having a honeycomb structure, similar to the elements A, could possibly be added between the battery B and a sub-box element, so as to further increase the capacity of the device to absorb the energy. battery B in the event of a side impact.
  • the carrier plates PO can also be carried by the battery B, in which case the pins P are integral with a subassembly element of the vehicle C
  • PO carrier plates can, from their manufacture, be integrated into the structure of the battery B: the pins P are then secured to the vehicle body C, the carrier plates PO are in turn integral with the battery B, with which they slide in case of shock.
  • FIGS. 4a, 4b and 4c illustrate, by three views from below, the operation of a particular example of a device according to the invention.
  • each carrier plate PO has openings in its body, these openings allowing the path of the pins P.
  • the openings also have the general shape of a square, even if they comprise additional profile elements, and are aligned in the longitudinal direction to the vehicle C on the one hand and in the direction transverse to the vehicle C on the other hand, so as to create a checkerboard pattern whose openings form the boxes.
  • the bridges In normal non-shock operating conditions illustrated in FIG. 4a, the bridges always serve as support for the battery B, the heads T of the pins P bearing on said bridges: the pins P are arranged with their heads T upwards and above the carrier plates PO, their rods D pass through the bodies of the carrier plates PO, the ends of the rods D opposite the heads T being integral with the battery B.
  • the bearing force of the heads T on the bridges naturally results from the weight B.
  • the number and dimensions of the openings, as well as the width of the bridges between said openings and the thickness of the aluminum body of the carrier plates PO are chosen so as to support, with a large safety margin, the high weight of battery B.
  • the profile of the openings is also designed to maximize the energy absorption when the battery B moves following an impact.
  • the square opening through which the pin P in the normal case of non-shock use comprises, in the middle of each of its four edges, centering projections S themselves having a substantially square shape.
  • the four centering projections S make it possible, in particular, to center the rod D of the pawn P in the opening, the rod D coming simultaneously into contact with the four protrusions S.
  • the four immediately adjacent square openings each comprise a "V" -shaped rupture notch E on their edge belonging to the connecting bridge with the opening through which the pin P in normal case of use out of shock.
  • Each of the notches E makes it possible to impose the location of the breaking point of the bridge to which it belongs.
  • the openings aligned according to the longitudinal or transverse directions to the vehicle C always serve as a guide for the forced displacement of the battery B and especially the pawns P relative to the carrier plates PO: the pawns P deform the bridges between said openings until they break, absorbing the energy kinetic battery B.
  • the centering projection S located on the side from which the shock comes to deform the bridge to which it belongs from the beginning of the movement of the pin P the absorption of energy by deformation of this bridge thus starting at the earliest after the shock.
  • the notch E of this bridge imposes the break in its hollow shaped "V", because it is the point of least resistance of said bridge.
  • the bridge broken in the hollow of its notch E in "V” its two separate parts continue to deform to allow the force passage of the rod D in the adjacent opening, as shown in Figure 4c. After the passage of the rod D in the adjacent opening, these two separate parts back slightly by elasticity, thus opposing the return to the rear and again to absorb the kinetic energy of the battery B in case of shock in the opposite direction.
  • FIGS. 4a, 4b and 4c notably illustrate the notches of rupture E of the openings adjacent to the opening through which the pin P passes in the normal case of use out of shock. But FIGS. 4a, 4b and 4c also illustrate that each of the square openings, except the one through which the pin P passes in the normal case of use out of shock, comprises a notch of rupture E on its edge belonging to the bridge likely to be broken. by the passage in force of the rod D in displacement following a frontal, rear or lateral impact. As in the previous example, after this forced displacement, thanks to the wide head T of the pawns P resting on the bridges, the battery B remains attached to the vehicle C.
  • a fusible link or a circuit breaker can take advantage of the relative movement between the battery B and the vehicle C in case of shock, so as to provide automatic, mechanical and irreversible disconnection of the electrical connection between the battery B and the vehicle C.
  • the invention described above still has the main advantage, that on vehicles marketed with either a thermal motor or with an electric motor, it allows to minimize the variety of cases since it minimizes the reinforcements to be added to the structure of the body. vehicle; from this point of view, the integration of the carrier plates according to the invention into the structure of the battery is preferable. It also reduces the strengthening of the boxes, resulting in a gain in mass.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif pour monter une batterie de traction à la caisse d'un véhicule électrique ou hybride. Le dispositif comporte une plaquette dont le corps comporte un premier alignement d'ouvertures séparées par des ponts, ledit premier alignement étant orienté selon la direction longitudinale au véhicule. Le corps de la plaquette comporte également un deuxième alignement d'ouvertures séparées par des ponts, ledit deuxième alignement étant orienté selon la direction transversale au véhicule. Le dispositif comporte également un pion comportant une tige et une tête large. La tige traverse le corps de la plaquette par l'une des ouvertures, la tête large prenant appui, sous l'effet du poids de la batterie, sur des ponts adjacents à ladite ouverture. De sorte que le pion est apte, en cas de choc frontal ou arrière entre le véhicule et un premier obstacle, à se déplacer longitudinalement au véhicule en suivant le premier alignement d'ouvertures, la déformation et/ou la rupture d'un ou plusieurs ponts séparant des ouvertures dudit premier alignement absorbant l'énergie cinétique de la batterie. Le pion est également apte, en cas de choc latéral entre le véhicule et un second obstacle, à se déplacer transversalement au véhicule en suivant le deuxième alignement d'ouvertures, la déformation et/ou la rupture d'un ou plusieurs ponts séparant des ouvertures dudit deuxième alignement absorbant l'énergie cinétique de la batterie. Application : véhicules électriques ou hybrides

Description

Dispositif à absorption d'énergie pour fixer une batterie de traction d'un véhicule électrique ou hybride
La présente invention concerne un dispositif à absorption d'énergie pour monter une batterie de traction sous la caisse d'un véhicule électrique ou hybride.
Dans le contexte actuel de consensus autour du réchauffement climatique, la diminution des émissions de dioxyde de carbone (CO2) est un défi majeur auquel sont confrontés les constructeurs automobiles, les normes étant toujours plus exigeantes en la matière.
Outre l'amélioration constante des rendements des moteurs thermiques classiques, qui s'accompagne d'une baisse des émissions de CO2, les véhicules électriques (« EV » d'après la terminologie anglo-saxonne « Electric Vehicle ») et les véhicules hybrides thermique-électrique (« HEV » d'après la terminologie anglo-saxonne « Hybrid Electric Vehicle ») sont aujourd'hui considérés comme la solution la plus prometteuse pour diminuer les émissions de CO2.
Différentes technologies de stockage de l'énergie électrique ont été testées dans les dernières années afin de répondre aux besoins des EV. II apparaît aujourd'hui que les batteries à cellules lithium-ion (Li-ion) sont celles qui permettent d'obtenir le meilleur compromis entre la densité de puissance, qui favorise les performances en termes d'accélération notamment, et la densité d'énergie, qui favorise l'autonomie. Cependant, l'utilisation de cette technologie Li-ion pour constituer des batteries de traction pour EV n'est pas sans poser de nombreuses difficultés, notamment si l'on considère les niveaux de tension nécessaires, de l'ordre de 400 volts (V), les hauts niveaux de température générés par la migration exothermique des ions lithium entre les électrodes des cellules Li-ion, ou encore l'encombrement et la masse des batteries Li-ion, qui oscille généralement entre 200 et 300 kilogrammes (kg) pour un EV polyvalent à 4 places aux standards actuels.
Il est connu de l'état de la technique, notamment du brevet JP3022085, de fixer une batterie de traction d'un véhicule sous le plancher de caisse du véhicule. Ainsi, ce brevet divulgue un cadre de support permettant d'accrocher la batterie sous le plancher en regard de la route. Un inconvénient majeur de cette solution apparaît en cas de choc latéral, la quantité d'énergie cinétique à absorber étant énorme si l'on considère qu'une batterie de traction pèse actuellement plusieurs centaines de kilogrammes. En effet, cette solution propose de fixer le cadre de support en dessous du plancher du véhicule au moyen d'un boulon vissé dans un « écrou plaque », le boulon passant dans un orifice percé dans un élément de sous-caisse du véhicule. Une première fente de largeur inférieure au diamètre de l'orifice et du boulon est disposée en avant de l'orifice, de manière à autoriser un déplacement du cadre et de la batterie en cas de choc important à l'avant du véhicule, le boulon coulissant en force dans cette première fente trop étroite, la déformation de la fente absorbant une grande partie de l'énergie cinétique de la batterie. De même, une seconde fente de largeur inférieure au diamètre de l'orifice est disposée en arrière de l'orifice, de manière à autoriser un déplacement du cadre et de la batterie en cas de choc important à l'arrière du véhicule, le boulon coulissant en force dans cette seconde fente trop étroite, la déformation de la fente absorbant une grande partie de l'énergie cinétique de la batterie.
Mais, comme a pu le constater la demanderesse durant des tests auxquels elle a soumis des véhicules, un tel dispositif est inefficace en cas de choc latéral important ou en cas de chocs multiples, comme par exemple un choc frontal suivi d'un choc latéral, ce qui est souvent le cas lors des accidents à vitesse élevée. Dans des conditions extrêmes de test de choc latéral contre un poteau, la demanderesse a même pu constater la rupture pure et simple de tous les points de fixation et la chute de la batterie sous le véhicule, ceci quel que soit le nombre de points de fixation : compte-tenu de la masse de la batterie, l'énergie cinétique à absorber comme l'effort d'intrusion sont trop importants. Cela complique considérablement les opérations d'évacuation de l'épave par les services spécialisés.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités, notamment d'empêcher la chute de la batterie en cas de choc latéral ou de choc multiple, même très important, de manière à ne pas compliquer les opérations d'évacuation de l'épave. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour monter une batterie de traction à la caisse d'un véhicule électrique ou hybride. Le dispositif comporte une plaquette dont le corps comporte un premier alignement d'ouvertures séparées par des ponts, ledit premier alignement étant orienté selon la direction longitudinale au véhicule. Le corps de la plaquette comporte également un deuxième alignement d'ouvertures séparées par des ponts, ledit deuxième alignement étant orienté selon la direction transversale au véhicule. Le dispositif comporte également un pion comportant une tige et une tête large, c'est-à- dire que le diamètre de la tête est plus grand que le diamètre de la tige. La tige traverse le corps de la plaquette par l'une des ouvertures, la tête large prenant appui, sous l'effet du poids de la batterie, sur des ponts adjacents à ladite ouverture. De sorte que le pion est apte, en cas de choc frontal ou arrière entre le véhicule et un premier obstacle, à se déplacer longitudinalement au véhicule en suivant le premier alignement d'ouvertures, la déformation et/ou la rupture d'un ou plusieurs ponts séparant des ouvertures dudit premier alignement absorbant l'énergie cinétique de la batterie. Le pion est également apte, en cas de choc latéral entre le véhicule et un second obstacle, à se déplacer transversalement au véhicule en suivant le deuxième alignement d'ouvertures, la déformation et/ou la rupture d'un ou plusieurs ponts séparant des ouvertures dudit deuxième alignement absorbant l'énergie cinétique de la batterie.
Préférentiellement, la plaquette peut être faite au moins partiellement d'un métal, notamment de l'aluminium.
Dans un mode de réalisation, la plaquette peut être solidaire de la caisse du véhicule et le pion peut être solidaire de la batterie. Dans un autre mode de réalisation, la plaquette peut être solidaire de la batterie et le pion peut être solidaire de la caisse du véhicule.
Par exemple, les ouvertures peuvent avoir une forme sensiblement carrée.
Avantageusement, l'ouverture carrée par laquelle la tige traverse le corps de la plaquette peut comporter, sur chacun de ses bords, une saillie de centrage, et chacune des autres ouvertures carrées peut comporter une encoche de rupture sur son bord appartenant au pont apte à être déformé et/ou rompu durant le déplacement du pion. Avantageusement, un élément fait au moins partiellement de mousse ou dont la structure est au moins partiellement en nid d'abeille peut être disposé entre la batterie et un élément de caisse du véhicule. La présente invention a également pour objet un véhicule électrique ou hybride comportant un tel dispositif.
La présente invention a encore pour principal avantage d'être simple, légère, peu coûteuse et peu encombrante. De plus, elle facilite la réparabilité du véhicule après choc, puisque seuls les plaquettes et les pions selon l'invention sont à remplacer; ils peuvent donc être conçus comme des pièces démontables du panier de réparation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent :
- les figures 1 a et 1 b illustrent, par une vue de dessous, une batterie fixée sous un véhicule grâce à un exemple de dispositif selon la présente invention ;
- les figures 2a et 2b illustrent, par une vue en coupe de profil et une vue en perspective respectivement, le même exemple de dispositif selon l'invention ;
- la figure 3 illustre, par une vue en coupe de profil, un autre exemple d'intégration sur un véhicule du même exemple de dispositif selon l'invention ;
- les figures 4a, 4b et 4c illustrent, par trois vues de dessous, le fonctionnement d'un exemple particulier de dispositif selon l'invention en cas de choc.
Les figures 1 a et 1 b illustrent, par une vue de dessous, une batterie B fixée sous un véhicule C grâce à un exemple de dispositif selon la présente invention, en conditions normales d'utilisation hors choc. La batterie B comporte, fixés solidairement sur sa partie supérieure, des pions P. Dans le présent exemple de réalisation, les pions P sont au nombre de six, mais il faut bien comprendre que ce nombre peut varier, notamment en fonction des dimensions et de la masse de la batterie B. Comme illustré par la figure 2b, chaque pion P comporte une tige D se terminant à une de ses extrémités par une tête large T. Les extrémités des tiges D opposées aux têtes T sont les extrémités fixées solidairement à la batterie B. Chacune des tiges D des pions P passe au travers d'une plaquette porteuse PO quasiment indéformable, chacune des plaquettes porteuses PO étant fixée solidairement à un élément de sous-caisse du véhicule C. L'une des six plaquettes porteuses PO selon la présente invention fait l'objet d'un zoom en figure 1 b, toujours en conditions normales d'utilisation hors choc. Les plaquettes porteuses PO ont un corps dont la forme générale est celle d'une plaque. Elles sont faites d'un matériau métallique, de l'aluminium par exemple. Chaque plaquette porteuse PO comporte des ouvertures dans son corps, permettant le cheminement des pions P. Dans le présent exemple de réalisation, les ouvertures ont une forme sensiblement carrée et sont alignées selon la direction longitudinale au véhicule C et selon la direction transversale au véhicule C, de manière à créer un motif en damier dont les ouvertures forment les cases. Dans la suite de la présente demande, les parties du corps d'une plaquette porteuse PO situées entre deux ouvertures en forme de case sont appelées des « ponts ». Par ailleurs, il n'échappera pas à l'homme du métier que les ouvertures peuvent avoir une forme différente du carré, notamment toute forme rectangulaire.
En conditions normales d'utilisation hors choc, les ponts servent de support à la batterie B, les têtes T des pions P prenant appui sur lesdits ponts : les pions P sont disposés avec leurs têtes T vers le haut et au-dessus des plaquettes porteuses PO, leurs tiges D traversent les corps des plaquettes porteuses PO, les extrémités des tiges D opposées aux têtes T étant solidaires de la batterie B. La force d'appui des têtes T sur les ponts résulte naturellement du poids de la batterie B. Par conséquent, le corps en aluminium des plaquettes porteuses PO est d'une épaisseur suffisante pour supporter, avec une marge de sécurité importante, le poids élevé de la batterie B. Par exemple, pour une batterie dont la masse est de l'ordre de 250 kg, une épaisseur de corps des plaquettes porteuses PO de l'ordre 3 à 4 millimètres (mm) suffit.
En cas de choc frontal ou de choc arrière, une succession d'ouvertures en forme de cases alignées selon une direction longitudinale au véhicule C sert de guide pour le déplacement forcé de la batterie B et surtout des pions P relativement aux plaquettes porteuses PO dans un plan horizontal et dans cette direction longitudinale : les pions P déforment jusqu'à leur rupture les ponts entre lesdites ouvertures, absorbant ainsi l'énergie cinétique de la batterie B. Après ce déplacement forcé, grâce à la tête large T des pions P qui reste en appui sur les ponts, la batterie B reste solidaire du véhicule C. Des éléments additionnels A en mousse ou ayant une structure en nid d'abeille peuvent éventuellement être ajoutés entre la batterie B et un élément de sous caisse, de manière à augmenter encore la capacité du dispositif à absorber l'énergie cinétique de la batterie B en cas de choc frontal ou arrière.
De manière similaire, en cas de choc latéral ou de choc multiple, comme par exemple un choc frontal suivi d'un choc latéral ou le contraire, une succession d'ouvertures en forme de cases alignées selon une direction transversale au véhicule C sert de guide pour le déplacement forcé de la batterie B et surtout des pions P relativement aux plaquettes porteuses PO dans un plan horizontal et la direction transversale : les pions P déforment jusqu'à leur rupture les ponts entre lesdites ouvertures, absorbant ainsi l'énergie cinétique de la batterie B. Après ce déplacement forcé, grâce à la tête large T des pions P qui reste en appui sur les ponts, la batterie B reste solidaire du véhicule C. Des éléments additionnels en mousse ou ayant une structure en nid d'abeille, similaires aux éléments A, pourraient éventuellement être ajoutés entre la batterie B et un élément de sous caisse, de manière à augmenter encore la capacité du dispositif à absorber l'énergie cinétique de la batterie B en cas de choc latéral.
Il n'échappera pas à l'homme du métier que, selon le mode de réalisation, les plaquettes porteuses PO peuvent également être portées par la batterie B, auquel cas les pions P sont solidaires d'un élément en sous- caisse du véhicule C. Par exemple, comme illustré par la figure 3, les plaquettes porteuses PO peuvent, dès leur fabrication, être intégrées à la structure de la batterie B : les pions P sont alors solidaires de la caisse du véhicule C, les plaquettes porteuses PO sont quant à elles solidaires de la batterie B, avec laquelle elles glissent en cas de choc.
Les figures 4a, 4b et 4c illustrent, par trois vues de dessous, le fonctionnement d'un exemple particulier de dispositif selon l'invention. Comme dans l'exemple précédent, chaque plaquette porteuse PO comporte des ouvertures dans son corps, ces ouvertures permettant le cheminement des pions P. Dans le présent exemple de réalisation, les ouvertures ont également la forme générale d'un carré, même si elles comportent des éléments de profil supplémentaires, et sont alignées selon la direction longitudinale au véhicule C d'une part et selon la direction transversale au véhicule C d'autre part, de manière à créer un motif en damier dont les ouvertures forment les cases.
En conditions normales d'utilisation hors choc illustré par la figure 4a, les ponts servent toujours de support à la batterie B, les têtes T des pions P prenant appui sur lesdits ponts : les pions P sont disposés avec leurs têtes T vers le haut et au-dessus des plaquettes porteuses PO, leurs tiges D traversent les corps des plaquettes porteuses PO, les extrémités des tiges D opposées aux têtes T étant solidaires de la batterie B. La force d'appui des têtes T sur les ponts résulte naturellement du poids de la batterie B. Comme dans l'exemple précédent, le nombre et les dimensions des ouvertures, ainsi que la largeur des ponts entre lesdites ouvertures et l'épaisseur du corps en aluminium des plaquettes porteuses PO, sont choisis de manière à supporter, avec une marge de sécurité importante, le poids élevé de la batterie B.
Mais dans le présent exemple de réalisation, le profil des ouvertures est également conçu de manière à maximiser l'absorption d'énergie lorsque la batterie B se déplace suite à un choc. En effet, l'ouverture carrée par laquelle passe le pion P en cas normal d'utilisation hors choc comporte, au milieu de chacun de ses quatre bords, des saillies de centrage S ayant elles-mêmes une forme sensiblement carrée. Les quatre saillies de centrage S permettent notamment de centrer la tige D du pion P dans l'ouverture, la tige D venant simultanément au contact des quatre saillies S. Les quatre ouvertures carrées immédiatement adjacentes comportent chacune une encoche de rupture E en forme de « V » sur leur bord appartenant au pont mitoyen avec l'ouverture par laquelle passe le pion P en cas normal d'utilisation hors choc. Chacune des encoches E permet notamment d'imposer la localisation du point de rupture du pont auquel elle appartient.
Ainsi, comme illustré par la figure 4b et comme dans l'exemple précédent , en cas de choc, qu'il s'agisse d'un choc frontal, d'un choc arrière ou d'un choc latéral, les ouvertures alignées selon les directions longitudinale ou transversale au véhicule C servent toujours de guide pour le déplacement forcé de la batterie B et surtout des pions P relativement aux plaquettes porteuses PO : les pions P déforment jusqu'à leur rupture les ponts entre lesdites ouvertures, absorbant ainsi l'énergie cinétique de la batterie B. Mais en plus, la saillie de centrage S située du côté d'où vient le choc permet de déformer le pont auquel elle appartient dès le début du déplacement du pion P, l'absorption de l'énergie par déformation de ce pont commençant ainsi au plus tôt après le choc. Concurremment, l'encoche E de ce pont impose la rupture en son creux en forme de « V », car il constitue le point de moindre résistance dudit pont. Une fois le pont rompu au creux de son encoche E en « V », ses deux parties séparées continuent à se déformer jusqu'à permettre le passage en force de la tige D dans l'ouverture voisine, comme illustré par la figure 4c. Après le passage de la tige D dans l'ouverture voisine, ces deux parties séparées reviennent légèrement en arrière par élasticité, s'opposant ainsi au retour vers l'arrière et permettant à nouveau d'absorber l'énergie cinétique de la batterie B en cas de choc dans la direction opposée.
Les figures 4a, 4b et 4c illustrent notamment les encoches de rupture E des ouvertures adjacentes à l'ouverture par laquelle passe le pion P en cas normal d'utilisation hors choc. Mais les figures 4a, 4b et 4c illustrent également que chacune des ouvertures carrées, sauf celle par laquelle passe le pion P en cas normal d'utilisation hors choc, comporte une encoche de rupture E sur son bord appartenant au pont susceptible d'être rompu par le passage en force de la tige D en déplacement suite à un choc frontal, arrière ou latéral. Comme dans l'exemple précédent, après ce déplacement forcé, grâce à la tête large T des pions P qui reste en appui sur les ponts, la batterie B reste solidaire du véhicule C. Avantageusement, une jonction fusible ou un coupe-circuit, non représentés sur les figures, peuvent tirer partie du déplacement relatif entre la batterie B et le véhicule C en cas de choc, de sorte à fournir une déconnexion automatique, mécanique et irréversible de la liaison électrique entre la batterie B et le véhicule C.
Il n'échappera pas non plus à l'homme du métier que, en fonction des contraintes d'architecture du véhicule, des contraintes de montage en usine, des contraintes de démontage en après-vente, des contraintes de remplacement de la batterie, par exemple les batteries pouvant être échangées dans une station d'échange rapide, ou encore des conditions d'utilisation, de multiples variantes de réalisation de la présente invention sont possibles.
L'invention décrite précédemment a encore pour principal avantage, que sur des véhicules commercialisés soit avec une motorisation thermique, soit avec une motorisation électrique, elle permet de réduire au maximum la variété des caisses puisqu'elle minimise les renforcements à ajouter sur la structure du véhicule ; de ce point de vue, l'intégration des plaquettes porteuses selon l'invention à la structure de la batterie est préférable. Elle permet également de diminuer le renforcement des caisses, d'où un gain en masse.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif pour monter une batterie (B) de traction à la caisse d'un véhicule (C) électrique ou hybride, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte :
- une plaquette (PO) dont le corps comporte :
o un premier alignement d'ouvertures séparées par des ponts, ledit premier alignement étant orienté selon la direction longitudinale au véhicule, et ;
o un deuxième alignement d'ouvertures séparées par des ponts, ledit deuxième alignement étant orienté selon la direction transversale au véhicule, et ;
- un pion (P) comportant une tige (D) et une tête large (T), la tige traversant le corps de la plaquette par l'une des ouvertures, la tête large prenant appui, sous l'effet du poids de la batterie, sur des ponts adjacents à ladite ouverture ;
de telle sorte que :
- le pion est apte, en cas de choc frontal ou arrière entre le véhicule et un premier obstacle, à se déplacer longitudinalement au véhicule en suivant le premier alignement d'ouvertures, la déformation et/ou la rupture d'un ou plusieurs ponts séparant des ouvertures dudit premier alignement absorbant l'énergie cinétique de la batterie, et/ou ;
- le pion est apte, en cas de choc latéral entre le véhicule et un second obstacle, à se déplacer transversalement au véhicule en suivant le deuxième alignement d'ouvertures, la déformation et/ou la rupture d'un ou plusieurs ponts séparant des ouvertures dudit deuxième alignement absorbant l'énergie cinétique de la batterie.
Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la plaquette (PO) est faite au moins partiellement d'un métal, notamment de l'aluminium.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que :
- la plaquette (PO) est solidaire de la caisse du véhicule (C), et ; - le pion (P) est solidaire de la batterie (B).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que :
- la plaquette (PO) est solidaire de la batterie (B), et ;
- le pion (P) est solidaire de la caisse du véhicule (C).
Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les ouvertures ont une forme sensiblement rectangulaire.
Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que :
- l'ouverture rectangulaire par laquelle la tige (D) traverse le corps de la plaquette (PO) comporte, sur chacun de ses bords, une saillie de centrage (S), et ;
- chacune des autres ouvertures rectangulaires comporte une encoche de rupture (E) sur son bord appartenant au pont apte à être déformé et/ou rompu durant le déplacement du pion (P).
Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte, disposé entre la batterie (B) et un élément de caisse du véhicule (C), un élément (A) fait au moins partiellement de mousse ou dont la structure est au moins partiellement en nid d'abeille.
8. Véhicule électrique ou hybride comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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