FR2964913A1 - Ensemble de protection d'un receptacle d'un systeme de stockage d'energie electrique pour un vehicule. - Google Patents

Ensemble de protection d'un receptacle d'un systeme de stockage d'energie electrique pour un vehicule. Download PDF

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Abstract

Ensemble de protection (1) d'un réceptacle (2) d'un système de stockage d'énergie électrique pour un véhicule (3), ledit ensemble de protection (1) étant destiné à protéger le réceptacle contre la pénétration d'une partie (7) du châssis (4) du véhicule (3) lors d'un choc du véhicule (3). L'ensemble de protection (1) comprend un élément de protection (8) conçu pour être disposé entre le réceptacle (2) et ladite partie (7) du châssis (4), et au moins un moyen d'amortissement par compression de fluide, interposé entre ledit élément de protection (8) et un élément de structure du véhicule (3).

Description

ENSEMBLE DE PROTECTION D'UN RECEPTACLE D'UN SYSTEME DE STOCKAGE D'ENERGIE ELECTRIQUE POUR UN VEHICULE.
La présente invention concerne un ensemble de protection d'un 5 réceptacle de stockage d'énergie électrique pour véhicule. Les véhicules, dont la motorisation est au moins partiellement électrique, tels que les véhicules hybrides ou électriques, sont équipés de systèmes de stockage d'énergie électrique de forte capacité. Ces systèmes de stockage d'énergie électrique sont généralement composés de batteries 10 utilisant une technologie de type Lithium-ion. Ces batteries présentent des risques d'explosion lorsqu'elles sont soumises à des contraintes mécaniques telles que celles existantes lors d'un choc du véhicule. Les systèmes de stockage d'énergie électrique étant généralement placés sur le véhicule dans un réceptacle dédié, il est connu, pour limiter ces risques d'explosion lors d'un 15 choc, d'équiper les véhicules d'un ensemble de protection d'un réceptacle de stockage d'énergie électrique. Un tel ensemble de protection, décrit dans la demande de brevet française enregistrée sous le numéro 0953410, se présente sous la forme d'un arceau métallique protégeant le réceptacle dudit système de stockage 20 d'énergie électrique. Ledit arceau est disposé entre la traverse arrière et le réceptacle fixé sur des éléments de structure du véhicule. Une telle disposition permet qu'en cas de choc arrière sur le véhicule, l'arceau retienne et empêche tout impact de la traverse arrière sur le réceptacle du système de stockage d'énergie électrique limitant ainsi les risques d'explosion du système de 25 stockage d'énergie qui pourraient découler d'un tel impact. Néanmoins, si un tel ensemble de protection limite les risques d'impact de la traverse arrière sur le réceptacle et donc les risques d'explosion d'un tel système de stockage d'énergie, il présente un inconvénient majeur. En effet, lors d'un choc important sur la partie arrière d'un véhicule équipé d'un tel 30 ensemble de protection, la traverse arrière déformée par le choc peut transmettre à l'arceau une partie des efforts liés au choc suffisamment importante pour rompre ou entrainer une déformation de l'arceau risquant dans les deux cas d'entraîner un impact sur le réceptacle et donc une explosion du système de stockage d'énergie. 35 La présente invention vise à remédier à cet inconvénient.
Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir un ensemble de protection d'un réceptacle d'un système de stockage d'énergie électrique pour un véhicule présentant des risques réduits vis-à-vis des chocs importants cet ensemble de protection, pouvant être plus particulièrement dédié aux véhicules prééquipés d'un circuit oléopneumatique ou hydropneumatique. A cet effet, l'invention concerne un ensemble de protection d'un réceptacle d'un système de stockage d'énergie électrique pour un véhicule, ledit ensemble de protection étant destiné à protéger le réceptacle contre la pénétration d'une partie du châssis du véhicule lors d'un choc du véhicule, ledit ensemble de protection comprenant : - un élément de protection conçu pour être disposé entre le réceptacle et ladite partie du châssis, - au moins un moyen d'amortissement par compression de fluide, 15 interposé entre ledit élément de protection et un élément de structure du véhicule. Un tel élément de protection en combinaison avec le ou les moyens d'amortissement par compression de fluide permet, lors d'un choc du véhicule, une protection optimisée du réceptacle, une partie des efforts, transmis par la 20 partie de châssis à l'élément de protection, étant amortie par le ou les moyens d'amortissement. On limite ainsi les risques de déformation et de rupture de l'élément de protection, et donc les risques d'impact sur le réceptacle et d'explosion du système de stockage d'énergie qui pourraient en découler. Avantageusement, le ou chaque moyen d'amortissement est 25 destiné à être en communication de fluide avec un système de suspension hydropneumatique ou oléopneumatique dudit véhicule. Une telle communication permet un ensemble de protection adapté pour utiliser des moyens d'amortissement de type hydropneumatique ou oléopneumatique, ce type de moyens d'amortissement permettant d'appliquer 30 les fortes pressions nécessaires pour amortir les efforts transmis lors d'un choc de forte intensité. Préférentiellement, ledit élément de structure est un longeron dudit châssis. Le fait que l'élément de structure sur lequel vient s'interposer le ou 35 les moyens d'amortissement est un longeron permet à la fois d'avoir un point d'ancrage fixe pour le ou les moyens d'amortissement, le longeron étant configuré pour présenter une déformation réduite au minimum en cas de choc, et une protection supplémentaire du réceptacle, puisque dans une telle configuration de l'ensemble de protection le réceptacle peut être disposé entre les longerons qui offrent ainsi une protection du réceptacle contre les chocs latéraux du véhicule. De manière avantageuse, l'ensemble de protection comprend en outre des moyens pour commander la pression de fluide à l'intérieur desdits moyens d'amortissement lors de la pénétration de ladite partie de châssis. De tels moyens pour commander la pression de fluide permettent d'alimenter en pression le ou les moyens d'amortissement uniquement lors d'un choc, laissant ainsi, en fonctionnement normal, la pression disponible pour le fonctionnement du reste des équipements du véhicule. Avantageusement, l'ensemble de protection comprend en outre des moyens de détection adaptés pour détecter un choc du véhicule, les moyens pour commander la pression de fluide étant agencés pour communiquer avec lesdits moyens de détection de façon à alimenter le ou les moyens d'amortissement en fluide. De tels moyens de détection en communication avec les moyens pour commander la pression de fluide permettent une application de la pression au(x) moyen(s) d'amortissement uniquement en cas de choc risquant d'endommager le réceptacle et le système de stockage d'énergie électrique qui y est logé. Préférentiellement, les moyens de détection sont conçus de manière à détecter la proximité ou le contact de ladite partie de châssis avec 25 l'élément de protection. De tels moyens de détection permettent d'appliquer la pression de fluide uniquement lorsque le choc du véhicule génère une déformation de la partie de châssis présentant des risques de pénétration sur le réceptacle permettant ainsi de conserver la pression de fluide disponible pour les autres 30 équipements de sécurité du véhicule en cas de choc sur une autre partie du véhicule. De manière avantageuse, l'élément de protection présente une première portion d'extrémité et une seconde portion d'extrémité, l'ensemble de protection comprend un premier et un second moyens d'amortissement et le 35 premier et le second moyens d'amortissement sont liés à l'élément de protection respectivement au niveau de la première et de la deuxième portions d'extrémité. L'utilisation d'un premier et d'un second moyens d'amortissement, liés respectivement à une première et une seconde portion d'extrémité de l'élément de protection permet un amortissement homogène et équilibré qui offre une protection contre les chocs arrières du véhicule qu'ils soient centraux ou latéraux. Avantageusement, le premier et le second moyens d'amortissement comprennent respectivement un premier et un second vérins, de préférence de type hydropneumatique ou oléopneumatique, présentant chacun une première extrémité et une seconde extrémité opposées, la première extrémité du premier et du second vérins étant destinées chacune à être liées à un élément de structure du véhicule, et la seconde extrémité du premier et du second vérins étant respectivement reliées à la première et la seconde portions d'extrémité de l'élément de protection. Un tel ancrage d'une extrémité de chaque vérin sur un élément de structure permet un appui stable du vérin pour une transmission optimisée des forces de pression à l'élément de protection. Avantageusement, les moyens pour commander la pression d'huile sont conçus pour adapter la pression d'huile dans le premier et le second moyens d'amortissement en fonction de la violence du choc et de la vitesse du véhicule pour amortir au mieux les efforts transmis lors du choc Préférentiellement, l'élément de protection comprend un élément rigide, de préférence métalique et de forme oblongue tel qu'une plaque ou une 25 poutre métallique. L'invention se rapporte également à un véhicule comportant : - un réceptacle de système de stockage d'énergie électrique, - une partie de châssis, - un ensemble de protection selon l'invention. 30 Un véhicule équipé d'un tel ensemble de protection présente un risque réduit vis-à-vis des chocs pouvant occasionner un endommagement du réceptacle du système de stockage d'énergie électrique. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, 35 à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet ensemble de protection d'un réceptacle d'un système de stockage d'énergie électrique pour un véhicule et de ce véhicule. La figure 1 est une vue partielle de dessous d'un véhicule équipé d'un ensemble de protection.
La figure 2 est une vue en perspective de dessus de l'ensemble de protection, des longerons sur lesquels il est installé et du réceptacle. La figure 3 est une vue de dessus de l'ensemble de protection, des longerons sur lesquels il est installé et du réceptacle. La figure 1 illustre une installation d'un ensemble de protection 1 10 d'un réceptacle 2 d'un système de stockage d'énergie électrique (non illustré) pour un véhicule 3. Un tel ensemble de protection 1 équipe généralement les véhicules dont la motorisation est au moins partiellement électrique, tels que les véhicules hybrides ou électriques, qui sont équipés d'un système de stockage 15 d'énergie électrique. Sur ce type de véhicule, le système de stockage d'énergie électrique peut être disposé dans un réceptacle 2 à l'arrière du véhicule sous son châssis 4. Dans cette configuration, illustrée sur la figure 1, le réceptacle 2 est positionné entre le premier et le second longerons 5, 6 au devant de la traverse arrière 7 du véhicule 3. 20 L'ensemble de protection 1 a pour but de protéger le réceptacle 2 contre la pénétration d'une partie de la traverse arrière 7 lors d'un choc à l'arrière du véhicule 3. Dans ce but, l'ensemble de protection 1 comprend, comme illustré sur la figure 2 : 25 - une plaque de protection 8 métallique disposée entre le réceptacle 2 et la traverse arrière 7, - un premier vérin 9 interposé entre la plaque de protection 8 et le premier longeron 5, - et un second vérin 10 interposé entre la plaque de protection 8 et 30 le second longeron 6. La plaque de protection 8 est de préférence réalisée en un métal présentant une forte rigidité tel que l'acier. La plaque de protection 8 de forme oblongue présente une première et une seconde portions d'extrémité 11, 12. La plaque de protection 8 est reliée aux premier et second longerons 5, 6 au 35 moyen respectivement du premier et du second vérins 9, 10.
Le premier et le second vérins 9, 10 sont des vérins de type oléopneumatique. Cette technologie étant une technologie connue, elle n'est pas décrite dans ce document. Le premier et le second vérins 9, 10 peuvent également être des vérins de type pneumatique, hydraulique, hydropneumatique ou tout autre technologie utilisant la compression de fluide comme moyen d'amortissement. Le premier et le second vérins 9, 10 présentent chacun une première et une seconde extrémités 13, 14, 15, 16. La première extrémité 13 du premier vérin 9 est fixée sur le premier longeron 5. La seconde extrémité 14 du premier vérin 9 est fixée sur la première portion d'extrémité 11 de la plaque de protection 8. La première extrémité 15 du second vérin 10 est fixée sur le second longeron 6. La seconde extrémité 16 du second vérin 10 est fixée sur la seconde portion d'extrémité 12 de la plaque de protection 8. Le premier et le second vérins 9, 10 sont alimentés en huile par un circuit d'alimentation 17 relié à des moyens pour commander la pression de l'huile. Ces moyens pour commander la pression d'huile sont eux même reliés à un circuit d'huile (non représenté) d'un système de suspension oléopneumatique du véhicule 3. Les moyens pour commander la pression d'huile permettent d'alimenter en pression d'huile les vérins 9, 10 uniquement lors d'un choc laissant ainsi disponible la pression d'huile pour le fonctionnement normal du reste des équipements oléopneumatiques du véhicule 3. Les moyens pour commander la pression d'huile comprennent une électrovanne 18 associée à un distributeur de pression (non représenté). Avantageusement, les moyens pour commander la pression d'huile peuvent adapter la pression d'huile dans le premier et le second vérins 9, 10 en fonction de la violence du choc et de la vitesse du véhicule 3 pour amortir au mieux les efforts transmis à la plaque de protection 8 lors du choc. Pour permettre une telle adaptation, les moyens pour commander la pression d'huile sont en communication avec des moyens de détection d'un 30 choc. Ces moyens de détection peuvent être soit des capteurs de proximité 19, tels que des contacteurs ou des fibres optiques, soit des capteurs inertiels (possibilité non illustrée) tels que des accéléromètres. Dans le cas ou les moyens de détection sont des capteurs de proximité 19, les moyens de 35 détection détectent le rapprochement d'une partie de la traverse arrière 7 de la plaque métallique 8, ce rapprochement étant généralement lié à une déformation de la traverse arrière 7 lors d'un choc arrière du véhicule 3. Ces capteurs de proximité 19 sont installés, comme illustré sur la figure 3, sur la plaque de protection 8 en regard de la traverse arrière 7 du véhicule 3. Ainsi, lors d'un choc arrière entraînant la déformation de la traverse arrière 7, les moyens de détection détectent le choc. Dans le cas de capteurs de proximité 19, c'est l'approche d'une partie de la traverse arrière 7 de la plaque de protection 7 qui est détectée et dans le cas de capteurs inertiels ce sont les variations brusques de l'accélération du véhicule 3 qui sont détectées. Les moyens pour commander la pression d'huile, étant en communication avec les moyens de détection, alimentent en huile le premier et le second vérins 9, 10 dès la détection du choc. Dans le cas de l'utilisation de capteurs inertiels, les variations de l'accélération sont transmises aux moyens pour commander la pression de l'huile. Les moyens pour commander la pression d'huile peuvent ainsi alimenter en pression d'huile les vérins 9, 10 de manière adéquate pour adapter l'amortissement aux efforts appliqués par la traverse arrière 7 sur la plaque de protection 8. Les vérins 9, 10, mis sous pression par les moyens pour commander la pression d'huile, absorbent une partie importante de l'énergie cinétique emmagasinée par la traverse arrière 7, limitant ainsi les risques de rupture ou de déformation de la plaque de protection 8. De même, les vérins 9, 10 maintiennent en place la plaque de protection 8, celle-ci ne vient donc pas en contact avec le réceptacle 2 et fait bien office d'élément de protection pour ce même réceptacle 2.
Cet ensemble de protection 1 bien que particulièrement adapté à un véhicule 3 prééquipé d'un circuit oléopneumatique peut être adapté à tout autre véhicule présentant un réceptacle 2 d'un système de stockage d'énergie électrique ; il est ainsi possible d'équiper le véhicule 3 d'un système oléopneumatique autonome ou encore d'utiliser des moyens d'amortissement par compression de fluide d'un autre type. Cet ensemble de protection 1 a pour but de protéger le réceptacle 2 contre la pénétration d'une partie de la traverse arrière 7 lors d'un choc à l'arrière du véhicule 3, mais il peut être adapté pour une autre disposition du réceptacle 2 et pour protéger le réceptacle contre la pénétration d'une partie de châssis 4 autre que la traverse arrière 7. On peut ainsi concevoir un tel ensemble pour une installation du réceptacle 2 à l'avant du véhicule 3, l'ensemble de protection 1, serait, dans cette configuration adapté pour protéger le réceptacle 2 contre la pénétration de la traverse avant du véhicule 3. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme 5 d'exécution de cet ensemble de protection d'un réceptacle d'un système de stockage d'énergie électrique pour un véhicule et de ce véhicule, décrite ci- dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Ensemble de protection (1) d'un réceptacle (2) d'un système de stockage d'énergie électrique pour un véhicule (3), ledit ensemble de protection (1) étant destiné à protéger le réceptacle contre la pénétration d'une partie (7) du châssis (4) du véhicule (3) lors d'un choc du véhicule (3), ledit ensemble de protection (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend : - un élément de protection (8) conçu pour être disposé entre le réceptacle (2) et ladite partie (7) du châssis (4), - et au moins un moyen d'amortissement par compression de fluide, interposé entre ledit élément de protection (8) et un élément de structure du véhicule (3).
  2. 2. Ensemble de protection (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou chaque moyen d'amortissement est destiné à être en communication de fluide avec un système de suspension hydropneumatique ou oléopneumatique dudit véhicule (3).
  3. 3. Ensemble de protection (1) selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que ledit élément de structure est un longeron (5, 6) dudit châssis (4).
  4. 4. Ensemble de protection (1) selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour 25 commander la pression de fluide à l'intérieur desdits moyens d'amortissement lors de la pénétration de ladite partie (7) de châssis (4).
  5. 5. Ensemble de protection (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection adaptés 30 pour détecter un choc du véhicule (3), les moyens pour commander la pression de fluide étant agencés pour communiquer avec lesdits moyens de détection de façon à alimenter le ou les moyens d'amortissement en fluide.
  6. 6. Ensemble de protection (1) selon la revendication 5, 35 caractérisé en ce que les moyens de détection sont conçus de manière à détecter la proximité ou le contact de ladite partie (7) de châssis (4) avec l'élément de protection (8).
  7. 7. Ensemble de protection (1) selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que l'élément de protection (8) présente une première portion d'extrémité (11) et une seconde portion d'extrémité (12), en ce que l'ensemble de protection (1) comprend un premier et un second moyens d'amortissement et en ce que le premier et le second moyens d'amortissement sont liés à l'élément de protection (8) respectivement au niveau de la première et de la deuxième portions d'extrémité (11, 12).
  8. 8. Ensemble de protection (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier et le second moyens d'amortissement comprennent respectivement un premier et un second vérins (9, 10), de préférence de type hydropneumatique ou oléopneumatique, présentant chacun une première extrémité et une seconde extrémité opposées (13, 14, 15 ,16), la première extrémité (13, 15) du premier et du second vérins (9, 10) étant destinées chacune à être liées à un élément de structure du véhicule, et la seconde extrémité (14, 16) du premier et du second vérins (9, 10) étant respectivement reliées à la première et la seconde portions d'extrémité (11, 12) de l'élément de protection (8).
  9. 9. Ensemble de protection (1) selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que l'élément de protection (1) comprend un élément rigide, de préférence métalique et de forme oblongue tel qu'une plaque ou une poutre métallique.
  10. 10. Véhicule (3) caractérisé en ce qu'il comporte : - d'un réceptacle (2) de système de stockage d'énergie électrique, - une partie (7) de châssis (4), - et un ensemble de protection (1) selon l'une des précédentes 30 revendications.
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