WO2021079036A1 - Platine d'adaptation d'une batterie sur un organe de support - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un ensemble pour véhicule automobile comportant: - un organe de support (12), tel qu'un plancher de véhicule automobile, - une batterie (11), - une platine d'adaptation (10) comportant une face supérieure (10.1) de réception de la batterie (11) et une face inférieure (10.2) tournée vers l'organe de support (12), la platine d'adaptation (10) étant munie de moyens de fixation (15) avec l'organe de support (12) et de moyens de fixation (23) avec la batterie (11), - ladite platine d'adaptation (10) portant un dispositif de refroidissement (40) comprenant un moyen de génération d'un flux d'air (41) dans un espace de refroidissement (44) s'étendant entre une face inférieure (11.2) de la batterie (11) et la face supérieure (10.1) de la platine d'adaptation (10) de façon à évacuer des calories de la batterie (11).

Description

DESCRIPTION

TITRE : PLATINE D'ADAPTATION D'UNE BATTERIE SUR UN

ORGANE DE SUPPORT

[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française N° 1911950 déposée le 25.10.2019 dont le contenu (te<te, dessins et revendications) est ici incorporé par référence

[0002] La présente invention porte sur une platine d’adaptation d’une batterie sur un organe de support, tel qu'un plancher de véhicule automobile. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour le montage d’une batterie de traction dans un véhicule hybride ou électrique pour l’alimentation électrique d’un moteur électrique, notamment de traction du véhicule.

[0003] De façon connue en soi, un véhicule automobile hybride ou électrique comporte au moins une batterie de traction à capacité élevée pour l’alimentation électrique d'au moins un moteur électrique de traction.

[0004] Une telle batterie, avantageusement une batterie de 48 Volts ou plus de type Ni-MH ou Lithium-Ion (Li-lon) est raccordée, directement ou indirectement par l’intermédiaire d’une autre batterie, à un onduleur par un faisceau de câbles électriques permettant d’alimenter le moteur électrique polyphasé à partir de la tension continue de la batterie électrique.

[0005] Les normes en vigueur ou à venir régissant les véhicules automobiles imposent une réduction des émissions de dioxyde de carbone. Une batterie de traction permet, du fait de son alimentation électrique d’un moteur de traction, de faire baisser l’émission de dioxyde de carbone et donc de respecter les réglementations en vigueur en la matière.

[0006] Par exemple, le document EP2868505 décrit un véhicule automobile électrique qui est équipé d'une batterie, d'une unité de composant électrique, d'un faisceau d'alimentation électrique qui est connecté à l'unité de composant électrique puis vers la batterie et d'un moteur électrique qui est entraîné par l'énergie électrique fournie par la batterie. La batterie est installée sous le panneau de plancher.

[0007] Dans le cas où l'on choisit une batterie "sur étagère", c’est-à-dire déjà disponible dans le commerce, ses interfaces de fixation ne sont généralement pas compatibles avec les interfaces de fixation prévues sur le plancher d'un véhicule déjà existant. Il est donc nécessaire d'adapter la configuration du carter de la batterie et/ou la forme du plancher afin de pouvoir assembler ces deux composants, ce qui est coûteux.

[0008] De plus, il convient que la batterie de traction soit refroidie pendant son utilisation qui lui fait dégager de la chaleur. Ceci nécessite la présence d’un circuit de refroidissement encombrant dans un espace sous plancher réduit.

[0009] L'invention vise à remédier efficacement à au moins un des inconvénients précités en proposant un ensemble pour véhicule automobile comportant:

- un organe de support, tel qu'un plancher de véhicule automobile,

- une batterie,

- une platine d'adaptation comportant une face supérieure de réception de la batterie et une face inférieure tournée vers l'organe de support, la platine d'adaptation étant munie de moyens de fixation avec l'organe de support et de moyens de fixation avec la batterie,

- ladite platine d'adaptation portant un dispositif de refroidissement comprenant un moyen de génération d'un flux d'air dans un espace de refroidissement s'étendant entre une face inférieure de la batterie et la face supérieure de la platine d'adaptation de façon à évacuer des calories de la batterie.

[0010] L'invention permet ainsi, grâce à la platine d'adaptation munie de moyens de fixation adaptés à la batterie et à l'organe de support, d'éviter d'avoir à modifier un organe de support ou une batterie déjà existants. L'invention permet également d'assurer un refroidissement efficace de la batterie par circulation d'air de refroidissement sous une face de la batterie. La présente invention permet d’intégrer les fonctions de fixation et de refroidissement dans une seule pièce qu’est la platine d'adaptation en la concevant la plus compacte possible. [0011] Selon une réalisation, le dispositif de refroidissement comporte en outre un conduit d'entrée d'air acheminant le flux d'air généré par le moyen de génération d'un flux d'air vers l'espace de refroidissement.

[0012] Selon une réalisation, le dispositif de refroidissement comporte en outre un conduit de sortie d'air évacuant le flux d'air issu de l'espace de refroidissement vers l'extérieur de l'espace de refroidissement.

[0013] Selon une réalisation, la face inférieure de la batterie est en appui sur des portions surélevées de la face supérieure de la platine d'adaptation, de sorte que l'espace de refroidissement s'étend entre ces portions surélevées. [0014] Selon une réalisation, la face inférieure de la batterie comporte des ailettes de refroidissement s'étendant dans l'espace de refroidissement pour augmenter une surface d'échange thermique avec l'air de l'espace de refroidissement.

[0015] Selon une réalisation, l'ensemble comporte un connecteur électrique et des pistes électriques établissant une connexion électrique entre des bornes de la batterie et le connecteur électrique destiné à être relié électriquement à un faisceau de câbles électriques.

[0016] Selon une réalisation, les bornes de la batterie sont disposées sur une face supérieure de la batterie et le connecteur électrique est disposé sur la face inférieure de la platine d'adaptation, ledit connecteur électrique traversant une ouverture ménagée dans le plancher.

[0017] Selon une réalisation, au moins une partie d'une piste électrique est disposée dans un évidement ménagé dans la face supérieure de la platine d'adaptation, ledit évidement s'étendant sous l'espace de refroidissement. [0018] Selon une réalisation, l'ensemble comporte en outre un bras manipulateur, la platine d'adaptation comportant au moins deux crochets destinés à coopérer avec le bras manipulateur. [0019] L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un siège et un ensemble tel que précédemment défini disposé sous le siège.

[0020] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.

[0021] [Fig. 1] La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un plancher de véhicule automobile et d'un ensemble comportant une batterie et une platine d'adaptation destiné à être monté sur le plancher;

[0022] [Fig. 2] La figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble comportant une batterie et une platine d'adaptation monté sur un plancher;

[0023] [Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective de la platine d'adaptation munie d'un système de refroidissement par air pulsé montée sur un plancher;

[0024] [Fig. 4a] La figure 4a est une vue en perspective d'un ensemble comportant une batterie et une platine d'adaptation munie d’un système de refroidissement par air pulsé et de pistes conductrices;

[0025] [Fig. 4b] La figure 4b est une vue en perspective d'un ensemble comportant une batterie et une platine d'adaptation munie d'une canalisation de respiration pour la batterie;

[0026] [Fig. 5] La figure 5 est une vue en perspective montrant la face inférieure d'un ensemble comportant une batterie et une platine d'adaptation;

[0027] [Fig. 6] La figure 6 est une vue en perspective des pistes conductrices et d'un connecteur destiné à être connecté électriquement à un faisceau de câbles électriques du véhicule automobile;

[0028] [Fig. 7] La figure 7 est une vue en perspective d'une zone de refroidissement située sous la batterie; [0029] [Fig. 8] La figure 8 est une vue en perspective illustrant l'implantation de l'ensemble batterie-platine d'adaptation sous un siège avant d'un véhicule automobile.

[0030] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent les mêmes références d'une figure à l'autre.

[0031] Dans la description qui suit, on comprend les termes "supérieur", "inférieur", et autres références à des positionnements spatiaux en référence aux composants positionnés dans leur position de fonctionnement normal, notamment dans un véhicule automobile roulant sur un plan horizontal. [0032] Les figures 1 et 2 montrent une platine d'adaptation 10 d’une batterie 11 sur un organe de support 12, tel qu'un plancher de véhicule automobile. La batterie 11 pourra être utilisée avantageusement dans un véhicule automobile hybride ou électrique mais aussi dans un véhicule automobile à moteur thermique disposant d’un moteur électrique d’appoint. La batterie 11 pourra présenter une forme de parallélépipède rectangle ou carré.

[0033] Comme on peut le voir sur la figure 8, l'ensemble formé par la platine d'adaptation 10 et la batterie 11 pourra être disposé sous un siège 14 du véhicule automobile, par exemple un siège avant. L'ensemble formé par la platine d'adaptation 10 et la batterie 11 est notamment disposé sous le siège du conducteur, mais pourrait en variante être disposé sous le siège avant du passager, entre les sièges avant, ou sous un siège arrière. Un tapis de sol 13 recouvre la batterie 11.

[0034] La platine d'adaptation 10 comporte une face supérieure 10.1 de réception de la batterie 11 et une face inférieure 10.2 tournée vers le plancher 12. La platine d'adaptation 10 est constituée par une plaque ayant une forme sensiblement rectangulaire ou carrée.

[0035] La platine d'adaptation 10 est munie de moyens de fixation 15 avec le plancher 12. Ces moyens de fixation 15 comportent par exemple des ouvertures traversantes 16 ménagées dans la platine pour le passage d'organes de fixation 17, tels que des vis soudées issues du plancher 12 passant à travers la platine d'adaptation 10 grâce à trois trous de passage en vis-à-vis dans la platine d'adaptation 10. La fixation est obtenue par le vissage d'écrous. En variante, les vis 17 pourraient être vissées directement dans des trous taraudés ménagés dans le plancher 12 ou indirectement dans des trous taraudés ménagés dans une plaque de renfort 19 elle-même fixée sur le plancher 12. Les cylindres au-dessus des ouvertures 16 représentent l'espace nécessaire au passage de l'outil pour la mise en place des organes de fixation 17.

[0036] En l'occurrence, on prévoit trois ouvertures traversantes 16 pour le passage des organes de fixation 17. Une ouverture 16 est disposée du côté d'un tunnel 21 du plancher 12 et deux autres ouvertures 16 sont disposées du côté opposé au tunnel 21 .

[0037] Il est bien entendu possible de prévoir un nombre différent d'ouvertures traversantes 16. Les ouvertures traversantes 16 pourront également être disposées différemment. En variante, les organes de fixation 17 pourront prendre la forme de rivets, ou tout autre organe de fixation adapté à l'application.

[0038] La platine d'adaptation 10 est également munie de moyens de fixation 23 de la batterie 11 pour permettre la fixation de la batterie 11 sur la platine d'adaptation 10, tel que montré sur la figure 3. Ces moyens de fixation 23 comportent par exemple des ouvertures traversantes 24 ménagées dans la platine pour le passage d'organes de fixation 25, tels que des vis vissées dans des trous taraudés ménagés dans la batterie 11 .

[0039] En l'occurrence, on prévoit quatre ouvertures traversantes 24 pour le passage des vis 25 aux quatre coins de la batterie 11. 11 est bien entendu possible de prévoir un nombre différent d'ouvertures traversantes 24. Les ouvertures traversantes 24 pourront également être disposées différemment. En variante, les organes de fixation 25 pourront prendre la forme de rivets, ou tout autre organe de fixation adapté à l'application.

[0040] Des moyens de positionnement 27 permettent de garantir un positionnement correct de la batterie 11 par rapport à la platine d'adaptation 10 lors de sa fixation, de façon à ce que les ouvertures traversantes 24 de la platine d'adaptation 10 coïncident avec les trous taraudés de la batterie 11 . Ces moyens de positionnement 27 comportent au moins un rebord 28 s'étendant en saillie suivant un côté d'extrémité de la platine d'adaptation 10 et/ou des plots de butée 29 contre lesquelles vient en appui la batterie 11 .

[0041] Par ailleurs, comme on peut le voir sur les figures 1 , 2, 4a, 4b, et 6, des pistes électriques 31 .1 , 31 .2 établissent une connexion électrique entre des bornes 32.1 , 32.2 de la batterie 11 et un connecteur électrique 33 destiné à être relié électriquement à un faisceau de câbles électriques. Une piste électrique 31 .1 , 31 .2 pourra prendre la forme d’un profilé plan ou d’une lame souple.

[0042] Dans l'exemple représenté, les bornes 32.1 , 32.2 de la batterie 11 sont disposées sur la face supérieure 11.1 de la batterie 11 , tandis que le connecteur 33 est disposé sur la face inférieure 10.2 de la platine d'adaptation 10.

[0043] Les pistes électriques 31.1 , 31 .2 peuvent être séparées et individuelles pour chacune des bornes 32.1 , 32.2 de la batterie 11. Le contact entre une piste 31 .1 , 31 .2 électrique et une borne 32.1 , 32.2 correspondante est par exemple établi au moyen d'un écrou vissé.

[0044] Comme on peut le voir sur la figure 1 , le connecteur électrique 33 pourra traverser une ouverture 35 ménagée dans le plancher 12 du véhicule pour permettre son raccordement électrique avec un faisceau de câbles électriques (non représenté) qui passe sous le plancher 12.

[0045] Le faisceau de câbles électriques pourra permettre une connexion de la batterie 11 avec une autre batterie ou à destination d’un dispositif électrique à alimenter, par exemple un moteur électrique. L’alimentation électrique que fournit la batterie 11 s’effectue donc uniquement par la platine d'adaptation 10 et aucune connexion du faisceau de câbles directement sur la batterie 11 n’est nécessaire. Dans le cas d’un moteur électrique alimenté en courant alternatif polyphasé, un onduleur peut être positionné entre la batterie 11 et le moteur électrique pour transformer le courant continu en sortie de la batterie 11 en un courant alternatif appliqué sur les phases du moteur électrique. [0046] De préférence, un joint d'étanchéité 37, visible sur les figures 1 et 5, entoure le connecteur électrique 33. Le joint d'étanchéité 37 est disposé entre la face inférieure 10.2 de la platine d'adaptation 10 et le plancher 12. Le joint d'étanchéité 37 s'étend suivant les contours de l'ouverture 35 du plancher 12. Le joint 37 décrit une forme fermée, par exemple une forme rectangulaire ou circulaire autour du connecteur électrique 33.

[0047] Comme on peut le voir sur les figures 2 et 4b, une canalisation 38, dite canalisation de respiration, permet une mise à la pression de l’intérieur de la batterie 11 avec l’extérieur du véhicule. La canalisation 38 peut également assurer un refoulement vers l’extérieur du véhicule des gaz émis par la batterie 11 .

[0048] Comme cela est illustré par les figures 1 , 2, 3, 4a et 4b, la platine d'adaptation 10 porte un dispositif de refroidissement 40. Le dispositif de refroidissement 40 comprend un moyen de génération d'un flux d'air 41 constitué par exemple par un ventilateur. Le ventilateur 41 est destiné à générer le flux d'air dans un espace de refroidissement 44 s'étendant entre une face inférieure 11 .2 de la batterie 11 et la face supérieure 10.1 de la platine d'adaptation 10 de façon à évacuer des calories de la batterie 11 (cf. figures 1 , 3, 4a et 4b).

[0049] A cet effet, un conduit d'aspiration 42 permet d'acheminer de l'air de l'habitacle vers le ventilateur 41 . Un conduit d'entrée d'air 43 achemine le flux d'air généré par le ventilateur 41 vers l'espace de refroidissement 44 s'étendant entre une face inférieure 10.2 de la batterie 11 et la face supérieure 10.1 de la platine d'adaptation 10. Le conduit d'entrée d'air 43 débouche dans l'espace de refroidissement 44 suivant un côté de la batterie 1 1 , notamment un côté longitudinal. Un conduit de sortie d'air 45 évacue le flux d'air issu de l'espace de refroidissement 44 vers l'habitacle. Le sens de circulation de l'air est indiqué par les flèches F sur la figure 3.

[0050] Le conduit d'aspiration 42 et le conduit de sortie 45 sont disposés de préférence suivant deux côtés opposés de la batterie 11 . Suivant un exemple particulier de réalisation, l'aspiration de l'air est effectuée à l'arrière du siège 14 via le conduit d'aspiration 42 et le rejet de l'air chaud est effectué sous le siège 14 via le conduit de sortie 45, par exemple du côté du tunnel. [0051] Afin de créer l'espace de refroidissement 44, la face inférieure 10.2 de la batterie 11 est en appui sur des portions surélevées 47 de la face supérieure 10.1 de la platine d'adaptation 10, tel que montré sur la figure 3. L'espace de refroidissement 44 s'étend entre ces portions surélevées 47 de la platine d'adaptation 10. Ces portions surélevées 47 sont situées à des extrémités de la platine d'adaptation 10. Les ouvertures traversantes 24 sont ménagées dans ces portions 47. L'espace de refroidissement 44 couvre au moins 50% de la face inférieure 11.2 de la batterie 11.

[0052] Comme on peut le voir sur les figures 1 et 7, la face inférieure 11.2 de la batterie 11 pourra comporter des ailettes de refroidissement 48 s'étendant en saillie dans l'espace de refroidissement 44 pour augmenter une surface d'échange thermique avec l'air de l'espace de refroidissement 44.

[0053] Comme on peut le voir sur la figure 3, au moins une partie d'une piste électrique 31.1 , 31.2 est disposée dans un évidement 50 ménagé dans la face supérieure 10.1 de la platine d'adaptation 10. L'évidement 50 s'étend sous l'espace de refroidissement 44. En l'occurrence, des parties des deux pistes 31.1 , 31.2 sont disposées chacune dans un évidement 50 correspondant.

[0054] Comme cela est illustré par les figures 1 et 2, la batterie 11 pourra comporter une plaque de rigidification 51 sur sa face supérieure 10.1 de façon à couvrir au moins une partie exposée de la batterie 11 lorsque le siège 14 se trouve dans une situation reculée extrême.

[0055] Pour le montage de l’ensemble batterie 11 et platine d'adaptation 10 sur l’organe de support 12, la platine d'adaptation 10 peut comporter au moins deux crochets 52 destinés à coopérer avec un bras manipulateur pour la manipulation de l'ensemble. Il sera ainsi possible de contrôler le déplacement de la platine d'adaptation 10 et de ses composants à l'intérieur de l'habitacle du véhicule, en particulier dans une zone située sous le siège qui est une zone à accessibilité réduite.

Claims

REVENDICATIONS

1. Ensemble pour véhicule automobile comportant:

- un organe de support (12), tel qu'un plancher de véhicule automobile,

- une batterie (11),

- une platine d'adaptation (10) comportant une face supérieure (10.1) de réception de la batterie (11 ) et une face inférieure (10.2) tournée vers l'organe de support (12), caractérisé en ce que la platine d'adaptation (10) est munie de moyens de fixation (15) avec l'organe de support (12) et de moyens de fixation (23) avec la batterie (11),

- ladite platine d'adaptation (10) portant un dispositif de refroidissement (40) comprenant un moyen de génération d'un flux d'air (41) dans un espace de refroidissement (44) s'étendant entre une face inférieure (11.2) de la batterie (11) et la face supérieure (10.1) de la platine d'adaptation (10) de façon à évacuer des calories de la batterie (11 ).

2. Ensemble selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (40) comporte en outre un conduit d'entrée d'air (43) acheminant le flux d'air généré par le moyen de génération d'un flux d'air (41) vers l'espace de refroidissement (44).

3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (40) comporte en outre un conduit de sortie d'air (45) évacuant le flux d'air issu de l'espace de refroidissement (44) vers l'extérieur de l'espace de refroidissement (44).

4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face inférieure (10.2) de la batterie (11) est en appui sur des portions surélevées (47) de la face supérieure (10.1 ) de la platine d'adaptation (10), de sorte que l'espace de refroidissement s'étend entre ces portions surélevées (47).

5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face inférieure (10.2) de la batterie (11) comporte des ailettes de refroidissement (48) s'étendant dans l'espace de refroidissement (44) pour augmenter une surface d'échange thermique avec l'air de l'espace de refroidissement (44).

6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un connecteur électrique (33) et des pistes électriques (31.1 ,

31.2) établissant une connexion électrique entre des bornes (32.1 , 32.2) de la batterie (11 ) et le connecteur électrique (33) destiné à être relié électriquement à un faisceau de câbles électriques.

7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bornes (32.1,

32.2) de la batterie (11) sont disposées sur une face supérieure (11.1) de la batterie (11) et le connecteur électrique (33) est disposé sur la face inférieure (10.2) de la platine d'adaptation (10), ledit connecteur électrique (33) traversant une ouverture (35) ménagée dans le plancher.

8. Ensemble selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'une piste électrique (31.1 , 31.2) est disposée dans un évidement (50) ménagé dans la face supérieure (10.1) de la platine d'adaptation (10), ledit évidement (50) s'étendant sous l'espace de refroidissement (44).

9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un bras manipulateur et en ce que la platine d'adaptation (10) comporte au moins deux crochets (52) destinés à coopérer avec le bras manipulateur.

10. Véhicule automobile comportant un siège (14) et un ensemble tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes disposé sous le siège (14).