FR3102643A1 - Carter de systeme d’alimentation de vehicule electrique avec capot de protection du connecteur - Google Patents

Carter de systeme d’alimentation de vehicule electrique avec capot de protection du connecteur Download PDF

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Abstract

Carter de système d’alimentation d’un groupe motopropulseur de véhicule électrique, réalisé par moulage d’un métal, comprenant une face comportant un connecteur électrique (14) de branchement d’une prise (16) de liaison avec une batterie de traction du véhicule, le moulage métallique de ce carter (4) comportant une extension formant un capot de protection (36) entourant au moins en partie le connecteur (14). Figure 2

Description

CARTER DE SYSTEME D’ALIMENTATION DE VEHICULE ELECTRIQUE AVEC CAPOT DE PROTECTION DU CONNECTEUR
La présente invention concerne un couvercle de convertisseur de courant d’une machine électrique de traction de véhicule, ainsi qu’un groupe motopropulseur électrique de véhicule et un véhicule électrique équipés d’un tel couvercle.
Certains véhicules électriques comportent une machine électrique disposée transversalement dans un compartiment avant, entraînant un réducteur comportant un différentiel répartissant le mouvement vers deux arbres reliés aux roues avant du véhicule.
Un groupe motopropulseur de véhicule électrique connu, présenté notamment par le document EP-A1-2851228, comporte un convertisseur de courant formant un boîtier sensiblement parallélépipédique plat fixé au-dessus de la machine électrique disposée transversalement dans le compartiment moteur avant, devant un tablier formant une tôle de séparation de l’habitacle avec ce compartiment.
Le couvercle du convertisseur de courant comporte un rebord sensiblement vertical, tourné vers l’arrière du véhicule, comprenant un connecteur recevant une prise de connexion de câbles électriques reliés à la batterie de traction du véhicule, pour alimenter la machine électrique.
Un capot de protection formé par une tôle emboutie, fixé sur le dessus du couvercle, se prolonge vers l’arrière pour couvrir le connecteur et sa prise.
En cas de choc important sur l’avant du véhicule, en particulier lors d’une collision avec un obstacle fixe ou avec un autre véhicule, correspondant à des essais de chocs normalisés pour homologuer le véhicule, le groupe motopropulseur peut reculer dans le véhicule.
Le capot doit alors former une protection suffisamment rigide pour protéger la prise se trouvant dessous, afin notamment d’éviter un endommagement des connexions qui pourrait entraîner des risques d’électrocution, ou d’échauffement de ce connecteur avec une possibilité de départ d’incendie.
Toutefois le capot en tôle d’acier doit présenter une rigidité suffisamment importante de la tôle et de sa liaison avec le couvercle de l’onduleur. Les emplacements nécessaires pour les vis de fixation du capot peuvent être difficiles à trouver dans un compartiment moteur où les volumes disponibles sont réduits.
De plus ce type de liaison par vis rend plus difficile des modifications du capot ou de sa fixation, les évolutions du produit sont limitées.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.
Elle propose à cet effet un carter de système d’alimentation d’un groupe motopropulseur de véhicule électrique, réalisé par moulage d’un métal, comprenant une face comportant un connecteur électrique de branchement d’une prise de liaison avec une batterie de traction du véhicule, ce carter étant remarquable en ce que son moulage métallique comporte une extension formant un capot de protection entourant au moins en partie le connecteur.
Un avantage de ce carter est que par un simple prolongement de son moulage, sans aucune pièce rapportée, on réalise un capot fortement rigide qui présente une liaison très résistante avec le reste du couvercle, assurant de manière efficace une protection du connecteur, en particulier en cas d’accident. Ainsi les évolutions du capot sont faciles avec une modification simple du moule de fabrication.
De plus ce capot intégré dans le carter, sans pièce rapportée, ne nécessite pas d’élément de vissage ni de temps de manœuvre pour son assemblage, ce qui permet de réaliser la fonction de protection de manière économique.
Le couvercle de convertisseur selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, le capot entoure le connecteur dans sa position de montage dans le véhicule, sur le dessus et sur les deux côtés.
Dans ce cas, avantageusement chaque côté du capot se prolonge en partie inférieure par une nervure revenant vers le centre du connecteur.
En complément, le capot peut comporter un dispositif de fixation de la prise.
L’invention a aussi pour objet un groupe motopropulseur de traction électrique équipé d’une machine électrique disposée suivant un axe principal, comportant sur le dessus dans sa position de montage dans le véhicule un système électrique d’alimentation de la machine électrique, remarquable en ce que le carter forme un couvercle de ce système électrique.
Avantageusement, le capot est allongé dans un plan perpendiculaire à l’axe de la machine électrique.
En particulier, le système électrique peut être un convertisseur de courant d’alimentation de la machine électrique.
L’invention a de plus pour objet un véhicule électrique remarquable en ce qu’il est équipé d’un groupe motopropulseur comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
Avantageusement, l’extrémité du capot forme un plan, la prise fixée sur le connecteur étant disposée dans le capot sans dépasser de ce plan d’extrémité.
Avantageusement, l’extrémité du capot est tournée vers l’arrière du véhicule, un tablier séparant l’habitacle du compartiment moteur étant disposé en face de l’extrémité de ce capot.
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 d’une machine électrique de véhicule électrique, comportant un couvercle de convertisseur de courant selon l’art antérieur ;
est une vue d’un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique comportant un couvercle de convertisseur selon l’invention ;
est une vue de détail de la machine électrique présentant le connecteur vu de face ; et
est une vue de détail de la machine électrique présentant la prise fixée sur le connecteur.
La figure 1 présente une machine électrique 2 comportant un axe de rotation A disposé transversalement dans le véhicule, et un côté tourné vers l’arrière du véhicule présenté par la flèche AR, comprenant sur le dessus un convertisseur de courant d’alimentation de cette machine, recevant un couvercle 4 formant un carter, réalisé par fonderie d’un alliage d’aluminium.
Le couvercle 4 présente une face supérieure globalement plate disposée horizontalement, entourée par des rebords sensiblement verticaux qui se terminent par un plan de joint horizontal fixé par des vis 6 vissées sur le dessus du corps de la machine électrique 2.
De cette manière on réalise une bonne intégration du convertisseur de courant sur la machine électrique 2, formant un ensemble compact, qui simplifie les liaisons électriques de puissance entre ces deux éléments en réduisant les pertes par résistance électrique.
Le rebord arrière 8 du couvercle 4 comporte sur un côté un bossage 12 formé par sa fonderie, se terminant par un plan de joint légèrement incliné vers le bas, recevant un connecteur électrique 14 plat constituant une bride équipée de deux oreilles latérales 10 recevant chacune une vis de fixation sur le bossage du couvercle.
Une prise 16 liée à un faisceau de câbles électriques, est mise en place sur le connecteur 14 pour réaliser des liaisons d’alimentation de puissance reliées à une batterie de traction, et des liaisons de signaux d’information et de commande. La prise 16 comporte un perçage supérieur et un perçage inférieur 18, recevant chacun une vis qui traverse le connecteur 14 pour se visser dans un perçage du couvercle 12 afin de sécuriser le montage de cette prise.
Ce groupe motopropulseur nécessite un capot de protection non représenté, formé par une tôle emboutie fixée sur le couvercle 4, qui recouvre le dessus et les côtés du connecteur 14 et de la prise 16 afin d’assurer notamment une protection contre les chocs en cas d’accident. Il est alors nécessaire de prévoir des fixations fortement rigides du capot de protection sur le couvercle 4, qui présentent un encombrement et ajoutent des coûts.
La figure 2 présente une traverse 20 réalisée dans un profilé d’alliage d’aluminium, comprenant à chaque extrémité un embout 22 fixé sur un côté du compartiment moteur du véhicule.
Un groupe motopropulseur suspendu sous la traverse par des liaisons élastiques, comporte une transmission 24 fixée à l’extrémité de la machine électrique 2, comprenant un différentiel répartissant le mouvement vers les deux roues avant du véhicule. Une biellette de reprise du couple non représentée, reliant le groupe motopropulseur au châssis du véhicule, disposée dans un plan perpendiculaire à l‘axe de rotation A de la machine électrique 2, permet d’équilibrer le couple de traction que ce groupe applique sur les roues motrices.
On obtient une flexibilité du montage du groupe motopropulseur, permettant des petits mouvements de ce groupe afin de filtrer des vibrations et des à-coups, pour assurer le confort du véhicule.
Les figures 2, 3 et 4 présentent le couvercle du convertisseur 4 selon l’invention, formant un carter comportant sur sa face arrière 8 un bossage 12 similaire à celui présenté figure 1, comprenant deux perçages latéraux 30 recevant les oreilles de fixation 10 du connecteur 14, ainsi qu’un perçage supérieur 32 et un perçage inférieur 34 recevant les deux vis de fixation de cette prise.
Le faisceau électrique relié à la prise 16 est fixé à la caisse du véhicule à une certaine distance de cette prise, de manière à former entre la fixation et la prise une boucle dynamique permettant des mouvements du groupe motopropulseur sans générer de contraintes élevées de flexion dans les câbles de ce faisceau.
Le bossage 12 est entouré par un capot de protection 36 formant un contour d’épaisseur constante allongé vers l’arrière, présentant une longueur qui permet à son extrémité de dépasser de la face arrière de la prise 16. En particulier le capot 36 peut présenter une épaisseur constante d’environ 4 à 6mm lui donnant une résistance suffisante.
Le capot 36 comporte une partie supérieure horizontale 38, reliée de chaque côté par un grand rayon 44 à une partie latérale 40 qui se termine vers le bas après un petit rayon par une partie inférieure horizontale courte formant une nervure 42 revenant vers le centre du bossage 12. Les rayons 44 présentant une dimension supérieure à trois fois l’épaisseur du capot 36, ajoutent de la rigidité à l’ensemble de ce capot, et une meilleure tenue au choc. Les nervures courtes 42 revenant vers le centre, prolongent la base des parties latérales 40 pour leurs donner une forte rigidité.
Le capot 36 formé par une simple excroissance de la fonderie du couvercle 4, et relié par des petits rayons de raccordement à sa face arrière 8, présente une liaison très résistante avec ce couvercle ainsi qu’une rigidité élevée. Le moulage du capot 36 utilisant une extension de la forme du couvercle 4, sans pièce additionnelle, ne nécessite pas d’usinage ni de temps de main-d’œuvre supplémentaire ce qui augmente très peu le coût de ce couvercle.
En cas de choc important sur l’avant du véhicule avec un recul du groupe motopropulseur, la prise 16 est protégée par le capot 36 qui viendra buter en premier sur le tablier disposé en arrière du compartiment moteur, dans le cas où ce tablier se trouve à une petite distance en arrière de la prise. On limite ainsi les risques de déformation de la prise 16 et du connecteur 14.
En variante non représentée sur les figures, le capot 36 peut comporter un dispositif de fixation de la prise 16 à la place des perçages 32, 34 du bossage 12, ou en complément de ces perçages, ou comporter un dispositif de fixation de la boucle dynamique du faisceau électrique. Dans ce cas ces dispositifs de fixation, comprenant par exemple un perçage, ont pour avantage de pouvoir être fixés en bout du capot 36 formant un bras de levier à une certaine distance de la face arrière 8 du couvercle 4, ce qui peut leurs donner plus de rigidité.

Claims (10)

  1. Carter de système d’alimentation d’un groupe motopropulseur de véhicule électrique, réalisé par moulage d’un métal, comprenant une face (8) comportant un connecteur électrique (14) de branchement d’une prise (16) de liaison avec une batterie de traction du véhicule, caractérisé en ce que son moulage métallique comporte une extension formant un capot de protection (36) entourant au moins en partie le connecteur (14).
  2. Carter de système électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot (36) entoure le connecteur (14) dans sa position de montage dans le véhicule, sur le dessus (38) et sur les deux côtés (40).
  3. Carter de système électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque côté (40) du capot (36) se prolonge en partie inférieure par une nervure (42) revenant vers le centre du connecteur (14).
  4. Carter de système électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot (36) comporte un dispositif de fixation de la prise (16).
  5. Groupe motopropulseur de traction électrique équipé d’une machine électrique (2) disposée suivant un axe principal (A), comportant sur le dessus dans sa position de montage dans le véhicule un système électrique d’alimentation de la machine électrique (2), caractérisé en ce qu’il comporte un carter (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, formant un couvercle de ce système électrique.
  6. Groupe motopropulseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capot (36) est allongé dans un plan perpendiculaire à l’axe (A) de la machine électrique (2).
  7. Groupe motopropulseur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le système électrique est un convertisseur de courant d’alimentation de la machine électrique (2).
  8. Véhicule électrique, caractérisé en ce qu’il est équipé d’un groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 5 à 7.
  9. Véhicule électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’extrémité du capot (36) forme un plan, la prise (16) fixée sur le connecteur (14) étant disposée dans le capot (36) sans dépasser de ce plan d’extrémité.
  10. Véhicule électrique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l’extrémité du capot (36) est tournée vers l’arrière du véhicule, un tablier séparant l’habitacle du compartiment moteur étant disposé en face de l’extrémité de ce capot (36).
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