WO2020174130A1 - Platine d'adaptation d'une batterie sur un organe de support - Google Patents

Platine d'adaptation d'une batterie sur un organe de support Download PDF

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WO2020174130A1
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battery
upper face
face
electrical connection
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PCT/FR2019/053249
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Franck MATHAMEL
Jean Marc REMISE
Ludovic DAMIAN
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Psa Automobiles Sa
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a plate for adapting a battery to a support member comprising an upper face for receiving the battery and a lower face intended to be applied against a support member, as well as an assembly of such a turntable and a battery supported by the turntable.
  • the present application finds a preferred but nonlimiting application for the positioning of a traction battery in a hybrid or electric vehicle for the electric power supply of an electric motor, in particular for the traction of the vehicle.
  • Such a traction battery can be placed inside the motor vehicle on the floor of the passenger compartment of the vehicle, in particular under the driver's seat or between the driver's seat and the passenger's seat directly located behind the driver's seat.
  • This traction battery can be an auxiliary battery, in which case a main traction battery is present in the motor vehicle or it can be the main battery.
  • Such a battery advantageously a battery of 48 volts or more of the Ni-MH or Li-Ion type, is connected, directly or indirectly via another battery, to an inverter by a bundle of electric cables making it possible to supply power.
  • the electric motor in three-phase voltage from the continuous voltage of the electric heater.
  • the standards in force or to come governing motor vehicles require a reduction in C02 emissions.
  • a traction battery makes it possible, because of its electrical supply to a traction motor, to lower the emission of C02 and therefore to comply with the regulations in force in this area.
  • EP-B-2 868 505 describes an electric motor vehicle which is equipped with a battery, an electrical component unit, an electrical power harness which is connected to the component unit electric then to the battery and an electric motor which is driven by the electric energy supplied by the battery.
  • the electrical component unit is installed on the top of a floor panel and the battery is installed under the floor panel.
  • the traction battery should be cooled during use, which gives off heat. This requires the presence of a bulky cooling circuit in a necessarily small space under the floor.
  • connection of the battery with the harness of electric cables or with a source of electric recharging of the battery when the recharging is not done by induction must be easy to install, which is particularly difficult due to the positioning. battery in the floor in an inaccessible position.
  • the problem underlying the invention is to overcome the aforementioned drawbacks for positioning a battery on a support member without specific adaptation of the battery or of the support member.
  • the present invention relates to a plate for adapting a battery to a support member comprising an upper face for receiving the battery and a lower face, remarkable in that the upper face comprises electrical connection means, a cavity for receiving a cooling plate circulating a heat transfer fluid and means for clamping and maintaining the battery and the lower face comprises an electronic power base connected to the electrical connection means connected to an outside of the adapter plate and inlet and outlet fittings for the heat transfer fluid in the cooling plate.
  • the technical contribution of the present invention consisted in developing an adapter plate between a support member and an existing battery with passive cooling, for example but not limited to a passenger compartment floor of a motor vehicle, without requiring any modifications. shape of the battery and the support member.
  • the adapter plate according to the present invention performs a triple function.
  • this adapter plate allows effective retention of the battery relative to the support member as well as easy positioning of the battery on the support member, the adapter plate being specifically designed to match, d 'on the one hand, to the type of battery that the plate supports and, on the other hand, to the support member.
  • the adapter plate allows efficient cooling of the battery by circulating cooling fluid in the interior of the plate given the presence of a cooling plate directly in contact with the face of the battery supported by the battery. platinum. Such cooling by circulating fluid is more efficient than cooling by air. It is the plate which has a connection with a fluid circulation system present outside, for example, for a motor vehicle, the cooling system of a heat engine. Thirdly, it is the adapter plate which carries the entire bundle of electric cables connecting the battery to another battery or, directly or indirectly, to an element to be supplied electrically, for example an electric motor.
  • the present invention makes it possible to integrate the functions of fixing, cooling by circulating fluid and electrical connection interface in a single part, which is the adapter plate, by designing it as compact as possible.
  • the plate is crossed from its upper face to its lower face by a first passage for connecting the means for electrical connection with the electronic power base and at least one second passage for communicating the cooling plate with the end pieces. 'inlet and outlet, the first passage and said at least one second passage being arranged at a distance from each other, the lower face of the plate carrying a seal surrounding the electronic power base and the end caps at a distance. 'inlet and outlet of the heat transfer fluid.
  • the adapter plate comprises means for rapid electrical connection with the battery, for example means resiliently biased against one of the two terminals of the battery to establish a rapid so-called form contact between the battery and the plate.
  • the plate carries two second communication passages of the cooling plate, one of the second passages being associated with the inlet nozzle and the other of the second passages being associated with the outlet nozzle.
  • the plate is rectangular or square in shape and the holding means are in the form of a raised edge portion on at least one side edge of the plate acting as a stopper and the clamping means are in the form of two clamping members disposed each extending at least partially over a length of the plate near a longitudinal edge of the plate, each clamping member having a free insertion spacing between a curved free end and the top face of the plate. the plate, one of the clamping elements being removable from the upper face of the plate.
  • the battery is thus held on all sides in relation to the plate.
  • the removable clamping element is in the form of a flat bar comprising a base resting against the upper face and secured to the upper face by removable fixing means, the curved free end of the flat bar s' extending parallel and away from the base.
  • the clamping spaces serve to receive opposite portions of the face of the battery carried by the plate, this between the upper face of the plate and the curved free end of the flat bar. This also applies to the fixed clamping element of the plate.
  • the means of electrical connection of the plate with the battery are in the form of two connection arms, each connection arm exiting from the plate through an edge of the plate, having consecutively a first section extending perpendicularly to the plate. and from the upper face of the plate, a second section comprising an elastically deformable free end of connection support.
  • the electrical connection means of the plate with the battery are means of rapid connection by pressure of the elastically deformable free end of each electrical connection means on the terminal of the battery which is associated with it. A quick connection by contact and support, therefore without screwing or fitting of fasteners, is thus obtained.
  • the present invention relates to an assembly of a battery and an adapter plate, the battery being a rectangular or square parallelepiped with a lower face comprising, on its longitudinal edges, edges projecting outwardly from the battery, remarkable in that the adapter plate is as previously described, the upper face of the plate supporting the lower face of the battery while being conformed to the battery so that the flanges projecting from the lower face of the battery cooperate with the clamping means carried by the upper face of the plate and at least one lateral edge of the lower face of the battery is in abutment with the holding means carried by the upper face of the plate, the cooling plate with circulation of a heat transfer fluid extending below most of the underside of the battery.
  • Such an assembly can be mounted as a whole in line under the same conditions as a battery with integrated cooling, without using a specific battery incorporating a cooling device.
  • the assembly can be assembled in preparation at the edge of the assembly line or at a subcontractor.
  • the battery can be removed without removing the entire support member. Cooling by circulation of fluid on a passive cooling battery can also be adapted, without modifying the latter.
  • the battery carries positive and negative terminals on its upper face, the connection means electrical plate with the battery being separate and individual for each of the battery terminals, a free end of connection support for the electrical connection means associated with a terminal covering the terminal by being resiliently biased against the associated terminal.
  • the present invention also relates to a battery support member, remarkable in that it carries such an assembly, the adapter plate being perforated between its upper face and its lower face with at least two orifices for removable attachment between the support member and the plate. There is therefore no need to secure the battery to the support member, this joining being done by means of the adapter plate.
  • the support member does not need to be adapted to the assembly, it is the adapter plate which makes it possible to adapt the battery to the support member without modifying these two elements.
  • the present invention finally relates to a motor vehicle, remarkable in that it comprises such a support member for a battery, the support member being a floor of the motor vehicle.
  • the motor vehicle is advantageously an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the C02 emission performance of a hybrid is improved while respecting the industrial constraint of community floor and mounting conditions.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a perspective view of the upper face of an adapter plate according to an embodiment of the present invention, the cooling plate carried by the face upper having been removed from this figure 1 as well as the electrical connection means,
  • FIG. 2 is a schematic representation of a perspective view of the underside of an adapter plate according to an embodiment of the present invention, the electrical connection means of the plate intended to be connected to the battery being also visible in this figure 2,
  • FIG. 3 is a schematic representation of a top perspective view of a battery connectable to an adapter plate to form an assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic representation of a top perspective view of a battery assembly and adapter plate according to one embodiment of the present invention, the assembly being secured to a support member that can be a motor vehicle floor.
  • the present invention relates to a plate 1 for adapting a battery 2 to a support member 3.
  • This adapter plate 1 has an upper face 1a for receiving the battery and a lower face 1b facing the support member 3.
  • the upper face 1a of the adapter plate 1, illustrated in FIG. 1, comprises electrical connection means 4a, 4b, visible in FIG. 2, a cavity 5 for receiving a cooling plate with circulation of a heat transfer fluid, the cooling plate being integrated into the adapter plate 1 but removed from FIG. 1.
  • the upper face of the plate 1 also comprises clamping means 6, 7 and holding means 8 for the battery.
  • the electrical connection means 4a, 4b are visible in FIG. 2 and will subsequently be more fully described.
  • the lower face lb of the adapter plate 1, illustrated in FIG. 2, comprises an electronic power base 10 connected to the electrical connection means 4a, 4b connected to an outside of the adapter plate 1 and end pieces 11a, 11b inlet and outlet of the coolant in the cooling plate.
  • the electronic power base 10 can be connected by a bundle of electric cables for connection with another battery or for a device to be supplied with electricity, for example an electric motor.
  • the electrical power supply provided by the battery is therefore carried out only by adapter plate 1 and no connecting the wire harness directly to the battery is required.
  • an inverter can be positioned between the battery and the electric motor to transform the direct current at the output of the battery into alternating current.
  • the plate 1 can be traversed from its upper face la to its lower face lb by a first passage 12 for connecting the electrical connection means 4a, 4b with the power electronic base 10 and at least one second passage 13a, 13b for communicating the cooling plate with the inlet and outlet end pieces 11a, 11b.
  • the first passage 12 and said at least one second passage 13a, 13b can be arranged at a distance from one another to isolate everything that is electrical from a possible leak of heat transfer fluid.
  • the lower face lb of the plate 1 can carry a seal, not referenced in the figures, surrounding in its interior and at a distance the electronic power base 10 and the end pieces 11a, 11b for the inlet and outlet of the coolant fluid. , in order to isolate these elements from the support member 3.
  • the seal can be of rectangular or circular configuration.
  • the plate 1 can carry two second passages 13a, 13b for communicating with the cooling plate.
  • One 13a of the second passages 13a, 13b can be associated with the inlet nozzle 11a to supply the cooling plate with cold fluid and the other 13b of the second passages 13a, 13b can be associated with the outlet nozzle 11b for evacuating hot fluid from the cooling plate.
  • the adapter plate 1 may be rectangular or square.
  • the holding means 8 may be in the form of a raised edge portion 8 on at least one lateral edge of the plate 1 acting as a stop.
  • the lateral edge is one of the two edges perpendicular to the edges carrying the clamping means 6, 7.
  • the clamping means 6, 7 may be in the form of two clamping elements 6, 7 each arranged extending at least partially over a length of the plate 1 near a longitudinal edge of the plate 1 while being in position. vis-a-vis.
  • Each clamping element 6, 7 may have a free insertion spacing between a curved free end and the upper face la of the plate 1, one 7 of the clamping elements 6, 7 being removable from the upper face la of the plate 1. .
  • clamping element 6, 7 The removable nature of a clamping element 6, 7 is necessary to allow the positioning of the battery on the plate 1 during its assembly.
  • the spacings of the two clamping elements 6, 7 facing each other face each other and are open towards each other.
  • the removable clamping element 6, 7 may be in the form of a flat bar 7 comprising a base bearing against the upper face 1a and secured to the upper face 1a by removable fixing means 9, visible in FIG. 4. , in particular screws 9 passing through recesses 9a formed in the flat bar 7 and visible in FIG. 1.
  • the curved free end of the flat bar 7 can extend parallel and at a distance from the base, overhanging the upper face 1a.
  • connection means 4a, 4b of the plate 1 with the battery can in the form of two connection arms 4a, 4b, each in the form of a flat profile or of a flexible blade.
  • Each connection arm 4a, 4b can come out of the plate 1 by a slice or thickness of the plate 1 between the upper face 1a and the lower face 1b, having consecutively a first section 14a, 14b extending perpendicularly to the upper face 1a of plate 1 starting from this upper face 1a.
  • This first section 14a, 14b can be extended by a second section 15a, 15b comprising an elastically deformable free end of connection support 16a, 16b.
  • each second section 15a, 15b and therefore of each arm 4a, 4b can be brought back to rest on a terminal 18a, 18b of the battery 2, when the battery 2 is mounted on the adapter plate 1.
  • Figure 3 shows a battery 2.
  • the battery 2 forms a rectangular or square parallelepiped with a lower face comprising, on its longitudinal edges or a pair of parallel edges in a case of a square parallelepiped, flanges 17 projecting towards the battery exterior 2.
  • the upper face 1a of the adapter plate 1 supports the lower face of the battery 2 while being conformed to the battery 2 so that the flanges 17 projecting from the face of the battery 2 cooperate with the clamping means 6, 7 carried by the upper face of the plate 1.
  • At least one lateral edge of the lower face of the battery 2 is in abutment with the holding means 8 carried by the upper face of the plate 1.
  • the cooling plate circulating a heat transfer fluid extends below the major part of the lower face of the battery 2, advantageously more than 80% of the lower face 2 of the battery 2.
  • the battery can carry positive and negative terminals 18a, 18b on its upper face opposite to its lower face resting on the plate 1.
  • connection support 16a, 16b of the electrical connection means 4a, 4b associated with a terminal 18a, 18b can cover the terminal 18a, 18b by being resiliently biased against the terminal 18a , 18b associated. This applies to the two terminals 18a, 18b of battery 2.
  • each terminal 18a, 18b or a pad associated with each terminal 18a, 18b enters a passage hole made in the free end of the connection support 16a, 16b of the electrical connection means 4a, 4b associated with a terminal.
  • the electrical connection means 4a, 4b can therefore have at least one elastic end part which can be moved away from its associated terminal 18a, 18b when mounting the battery 2 but which returns to its position by restoring force by pressing the button. top of terminal 18a, 18b to establish electrical contact.
  • the present invention also relates to a member 3 for supporting a battery.
  • the support member 3 carries an assembly of a battery and an adapter plate 1 as described above.
  • the adapter plate 1 can be perforated between its upper face 1a and its lower face 1b with at least two orifices 19a for removable securing means 19 between the member.
  • the plate 1 adaptation can include at least two removable rings 20 helping the descent of the assembly towards the support member 3, these two rings 20 being visible in Figure 1.
  • the plate 1 of adaptation according to the present invention or an assembly of a battery 2 with such an adapter plate 1 mounted on a support member 3 can be used in a motor vehicle, advantageously hybrid or electric but also in a motor vehicle with a heat engine having '' an auxiliary electric motor.
  • the support member 3 can be a floor 3 of the motor vehicle, the assembly being inserted into the floor 3.
  • a floor 3 can integrate a liquid cooling circuit and a power harness which pass under the floor.
  • a common battery does not include a cooling system and has its power harnesses and positive and negative terminals on its top face. It would therefore not have been possible to use such a battery without adapter plate 1.
  • the floor 3 of the motor vehicle remains unchanged, which does not require a floor variant 3 to adapt to the battery and adapter plate 1 assembly.
  • the process of mounting the floor 3 and the battery and plate 1 assembly is facilitated.

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Abstract

L'invention concerne une platine (1) d'adaptation d'une batterie (2) sur un organe (3) de support comportant une face supérieure de réception de la batterie (2) et une face inférieure. La face supérieure comprend des moyens de connexion électrique (4a, 4b), une cavité de réception d'une plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur et des moyens de bridage et de maintien (8) de la batterie (2) et la face inférieure comprend une embase électronique de puissance reliée aux moyens de connexion électrique (4a, 4b) et des embouts d'entrée et de sortie du fluide caloporteur dans la plaque de refroidissement.

Description

DESCRIPTION
TITRE : PLATINE D' ADAPTATION D' UNE BATTERIE SUR
UN ORGANE DE SUPPORT
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne une platine d'adaptation d'une batterie sur un organe de support comportant une face supérieure de réception de la batterie et une face inférieure destinée à être appliquée contre un organe de support, ainsi qu'un ensemble d'une telle platine et d'une batterie supportée par la platine. La présente application trouve une application préférentielle mais non limitative pour le positionnement d'une batterie de traction dans un véhicule hybride ou électrique pour l'alimentation électrique d'un moteur électrique, notamment de traction du véhicule.
Art antérieur
En prenant comme exemple non limitatif celui d'un véhicule automobile hybride ou électrique, il est connu d'utiliser au moins une batterie de traction à capacité élevée pour l'alimentation électrique de traction.
Une telle batterie de traction peut être disposée à l'intérieur du véhicule automobile sur le plancher de l'habitacle du véhicule, notamment sous le siège du conducteur ou entre le siège du conducteur et le siège du passager directement situé derrière le siège du conducteur.
Cette batterie de traction peut être une batterie auxiliaire, auquel cas une batterie de traction principale est présente dans le véhicule automobile ou être la batterie principale.
Une telle batterie, avantageusement une batterie de 48 Volts ou plus de type Ni-MH ou Li-Ion 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 en tension triphasée à partir de la tension en continu de la batterie électrique. En effet, les normes en vigueur ou à venir régissant les véhicules automobiles demandent une réduction des émissions de C02. Une batterie de traction permet, du fait de son alimentation électrique d'un moteur de traction, de faire baisser l'émission de C02 et donc de respecter les réglementations en vigueur en la matière.
Par exemple, le document EP-B-2 868 505 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. L'unité de composant électrique est installée sur la partie supérieure d'un panneau de plancher et la batterie est installée sous le panneau de plancher.
Il doit être garanti qu'une telle batterie de traction puisse être positionnée aisément dans le véhicule automobile, la batterie de traction pouvant être démontée et retirée du véhicule automobile pour raisons d'entretien ou de remplacement tout en étant fermement maintenue en place lors du roulage du véhicule automobile.
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 forcément réduit.
Enfin, la connexion de la batterie avec le faisceau de câbles électriques ou avec une source de rechargement électrique de la batterie quand le rechargement ne se fait pas par induction, doit être aisée de mise en place, ce qui est particulièrement difficile du fait du positionnement de la batterie dans le plancher dans une position peu accessible.
Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de remédier aux inconvénients précités pour un positionnement d'une batterie sur un organe de support sans adaptation spécifique de la batterie ou de l'organe de support.
Résumé de 1 ' invention A cet effet, la présente invention concerne une platine d'adaptation d'une batterie sur un organe de support comportant une face supérieure de réception de la batterie et une face inférieure, remarquable en ce que la face supérieure comprend des moyens de connexion électrique, une cavité de réception d'une plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur et des moyens de bridage et de maintien de la batterie et la face inférieure comprend une embase électronique de puissance reliée aux moyens de connexion électrique connectée vers un extérieur de la platine d'adaptation et des embouts d'entrée et de sortie du fluide caloporteur dans la plaque de refroidissement .
L'apport technique de la présente invention a consisté à développer une platine d'adaptation entre un organe de support et une batterie existante avec refroidissement passif, par exemple mais non limitativement un plancher d'habitacle de véhicule automobile, en ne nécessitant pas de modifications de forme de la batterie et de l'organe de support.
La platine d'adaptation selon la présente invention assure une triple fonction.
Premièrement, cette platine d'adaptation permet un maintien efficace de la batterie par rapport à l'organe de support ainsi qu'un positionnement facilité de la batterie sur l'organe de support, la platine d'adaptation étant spécifiquement conçue pour correspondre, d'une part, au type de batterie que la platine supporte et, d'autre part, à l'organe de support.
Deuxièmement, la platine d'adaptation permet un refroidissement efficace de la batterie par circulation de fluide de refroidissement dans l'intérieur de la platine compte tenu de la présence d'une plaque de refroidissement directement en contact avec la face de la batterie supportée par la platine. Un tel refroidissement par circulation de fluide est plus efficace qu'un refroidissement par air. C'est la platine qui comporte une connexion avec un système de circulation de fluide présent à l'extérieur, par exemple, pour un véhicule automobile, le système de refroidissement d'un moteur thermique. Troisièmement, c'est la platine d'adaptation qui porte tout le faisceau de câbles électrique reliant la batterie à une autre batterie ou, directement ou indirectement, à un élément à alimenter électriquement, par exemple un moteur électrique.
Il s'ensuit que ni l'organe de support, ni la batterie n'ont besoin d'être modifiés étant donné que la platine d'adaptation est conçue pour être adaptée à une batterie ou à un organe de support déjà existants.
La présente invention permet d'intégrer les fonctions de fixation, de refroidissement par circulation de fluide et d'interface de connexion électrique dans une seule pièce qu'est la platine d'adaptation en la concevant la plus compacte possible .
Avantageusement, la platine est traversée de sa face supérieure vers sa face inférieure d'un premier passage de liaison des moyens de connexion électrique avec l'embase électronique de puissance et au moins un deuxième passage de communication de la plaque de refroidissement avec les embouts d'entrée et de sortie, le premier passage et ledit au moins un deuxième passage étant disposés à distance l'un de l'autre, la face inférieure de la platine portant un joint entourant à distance l'embase électronique de puissance et les embouts d'entrée et de sortie du fluide caloporteur.
La platine d'adaptation comprend des moyens de connexion électrique rapide avec la batterie, par exemple des moyens élastiquement rappelés en appui contre une des deux bornes de la batterie pour établir un contact rapide dit de forme entre la batterie et la platine.
Tout ce qui est embase électronique de puissance est disposée sur la face opposée de la platine que la face portant la batterie pour un gain de place et une réduction de l'encombrement de la platine. Il en va de même pour l'alimentation en fluide caloporteur de la plaque de refroidissement de la platine, les embouts d'entrée et de sortie de circulation de fluide étant aussi disposés sur la face inférieure opposée de la platine à la face supérieure portant la batterie. Avantageusement, la platine porte deux deuxièmes passages de communication de la plaque de refroidissement, un des deuxièmes passages étant associé avec l'embout d'entrée et l'autre des deuxièmes passages étant associé avec l'embout de sortie.
Avantageusement, la platine est de forme rectangulaire ou carrée et les moyens de maintien sont sous la forme d'une portion de bord relevé sur au moins un bord latéral de la platine faisant office de butée et les moyens de bridage sont sous la forme de deux éléments de bridage disposés en s'étendant chacun au moins partiellement sur une longueur de la platine à proximité d'un bord longitudinal de la platine, chaque élément de bridage présentant un espacement libre d'insertion entre une extrémité libre recourbée et la face supérieure de la platine, un des éléments de bridage étant amovible de la face supérieure de la platine .
Il peut exister une butée latérale limitant le déplacement de la batterie dans une première direction et deux bridages opposés dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. La batterie est ainsi maintenue de tout côté par rapport à la platine.
Avantageusement, l'élément de bridage amovible est sous la forme d'une barre plate comportant une base en appui contre la face supérieure et solidarisée avec la face supérieure par des moyens de fixation amovible, l'extrémité libre recourbée de la barre plate s'étendant parallèlement et à distance de la base.
Les espacements de bridage servent à recevoir des portions opposées de la face de la batterie portée par la platine, ceci entre la face supérieure de la platine et l'extrémité libre recourbée de la barre plate. Ceci vaut aussi pour l'élément de bridage fixe de la platine.
Avantageusement, les moyens de connexion électrique de la platine avec la batterie sont sous la forme de deux bras de connexion, chaque bras de connexion sortant de la platine par une tranche de la platine en présentant consécutivement un premier tronçon s'étendant perpendiculairement par rapport à et à partir de la face supérieure de la platine, un deuxième tronçon comportant une extrémité libre élastiquement déformable d'appui de connexion.
Les moyens de connexion électrique de la platine avec la batterie sont des moyens de connexion rapide par pression de l'extrémité libre élastiquement déformable de chaque moyen de connexion électrique sur la borne de la batterie qui lui est associée. Une connexion rapide par contact et appui, donc sans vissage ou mise en place d'éléments de fixation, est ainsi obtenue .
La présente invention concerne un ensemble d'une batterie et d'une platine d'adaptation, la batterie étant un parallélépipède rectangle ou carré avec une face inférieure comportant, sur ses bords longitudinaux, des rebords faisant saillie vers l'extérieur de la batterie, remarquable en ce que la platine d'adaptation est telle que précédemment décrite, la face supérieure de la platine supportant la face inférieure de la batterie en étant conformée à la batterie de sorte que les rebords faisant saillie de la face inférieure de la batterie coopèrent avec les moyens de bridage portés par la face supérieure de la platine et au moins un bord latéral de la face inférieure de la batterie soit en butée avec les moyens de maintien portés par la face supérieure de la platine, la plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur s'étendant en dessous de la majeure partie de la face inférieure de la batterie.
Un tel ensemble peut être monté en un tout en ligne dans les même conditions qu'une batterie à refroidissement intégré, ceci sans utiliser une batterie spécifique intégrant un dispositif de refroidissement. L'ensemble peut être assemblé en préparation en bord de ligne de montage ou chez un sous-traitant.
La batterie peut être déposée sans démonter l'ensemble de l'organe de support. Il peut être aussi adapté un refroidissement par circulation de fluide sur une batterie au refroidissement passif, ceci sans modification de cette dernière .
Avantageusement, la batterie porte des bornes positive et négative sur sa face supérieure, les moyens de connexion électrique de la platine avec la batterie étant séparés et individuels pour chacune des bornes de la batterie, une extrémité libre d'appui de connexion des moyens de connexion électrique associés à une borne coiffant la borne en étant rappelée élastiquement en appui sur la borne associée.
La présente invention concerne aussi un organe de support d'une batterie, remarquable en ce qu'il porte un tel ensemble, la platine d'adaptation étant perforée entre sa face supérieure et sa face inférieure d'au moins deux orifices pour des moyens de solidarisation amovible entre l'organe de support et la platine. Il n'y a donc pas besoin de solidariser la batterie avec l'organe de support, cette solidarisation se faisant par l'intermédiaire de la platine d'adaptation.
L'organe de support n'a pas besoin d'être adapté à l'ensemble, c'est la platine d'adaptation qui permet d'adapter la batterie à l'organe de support sans modification de ces deux éléments. La présente invention concerne enfin un véhicule automobile, remarquable en ce qu'il comprend un tel organe de support d'une batterie, l'organe de support étant un plancher du véhicule automobile.
Le véhicule automobile est avantageusement un véhicule électrique ou un véhicule hybride. Dans le cas d'un véhicule hybride, les performances d'émission de C02 d'un hybride sont améliorées en respectant la contrainte industrielle de communauté de plancher et de conditions de montage.
Le respect de la contrainte industrielle et des conditions de montage est aussi garanti par un ensemble batterie et platine selon la présente invention dans un véhicule électrique.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
[Fig. 1] - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective de la face supérieure d'une platine d'adaptation selon une forme de réalisation de la présente invention, la plaque de refroidissement portée par la face supérieure ayant été ôtée à cette figure 1 de même que les moyens de connexion électrique,
[Fig. 2] - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en perspective de la face inférieure d'une platine d'adaptation selon une forme de réalisation de la présente invention, les moyens de connexion électrique de la platine destinés à se connecter à la batterie étant aussi visibles à cette figure 2,
[Fig. 3] - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue de dessus en perspective d'une batterie pouvant être connectée à une platine d'adaptation afin de former un ensemble selon une forme de réalisation de la présente invention,
[Fig. 4] - la figure 4 est une représentation schématique d'une vue de dessus en perspective d'un ensemble batterie et platine d'adaptation selon une forme de réalisation de la présente invention, l'ensemble étant solidarisé à un organe de support pouvant être un plancher de véhicule automobile.
Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
Description détaillée de l ' invention
Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
Dans ce qui va suivre, on comprend les termes « supérieur », « inférieur », et autres références à des positionnements spatiaux en référence aux composants positionnés dans leur position de fonctionnement et d'usage normal, notamment dans un véhicule automobile roulant sur un plan horizontal. En se référant à toutes les figures, la présente invention concerne une platine 1 d'adaptation d'une batterie 2 sur un organe 3 de support .
Cette platine 1 d'adaptation comporte une face supérieure la de réception de la batterie et une face inférieure lb tournée vers l'organe 3 de support.
La face supérieure la de la platine 1 d'adaptation, illustrée à la figure 1, comprend des moyens de connexion électrique 4a, 4b, visible à la figure 2, une cavité 5 de réception d'une plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur, la plaque de refroidissement étant intégrée dans la platine 1 d'adaptation mais ôtée à la figure 1. La face supérieure la de la platine 1 comprend aussi des moyens de bridage 6, 7 et des moyens de maintien 8 de la batterie.
Les moyens de connexion électrique 4a, 4b sont visibles à la figure 2 et seront ultérieurement plus amplement décrits.
La face inférieure lb de la platine 1 d'adaptation, illustrée à la figure 2, comprend une embase 10 électronique de puissance reliée aux moyens de connexion électrique 4a, 4b connectée vers un extérieur de la platine 1 d'adaptation et des embouts lia, 11b d'entrée et de sortie du fluide caloporteur dans la plaque de refroidissement.
Il s'ensuit que les éléments portés par la platine 1 d'adaptation sont disposés en étant réparties sur ses faces supérieure la et inférieure lb.
Seuls les éléments nécessaires de la platine 1 pour la connexion électrique avec la batterie, la réception et le refroidissement de la batterie sont portés par la face supérieure la et les autres éléments sont positionnés sur la face inférieure lb pour libérer de la place sur la face supérieure la de réception de la batterie.
L'embase 10 électronique de puissance peut être connectée par un faisceau de câbles électriques pour une connexion avec une autre batterie ou à destination d'un dispositif à alimenter électrique, par exemple un moteur électrique.
L'alimentation électrique que fournit la batterie s'effectue donc uniquement par la platine 1 d'adaptation et aucune connexion du faisceau de câbles directement sur la batterie n'est nécessaire.
Dans le cas d'un moteur électrique alimenté en courant alternatif polyphasé, un onduleur peut être positionné entre la batterie et le moteur électrique pour transformer le courant continu en sortie de la batterie en courant alternatif.
En se référant principalement aux figures 1 et 2, pour la communication entre, d'une part, les moyens de connexion électrique 4a, 4b et la plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur et, d'autre part, respectivement l'embase 10 électronique de puissance et les embouts lia, 11b d'entrée et de sortie du fluide caloporteur, la platine 1 peut être traversée de sa face supérieure la vers sa face inférieure lb d'un premier passage 12 de liaison des moyens de connexion électrique 4a, 4b avec l'embase 10 électronique de puissance et au moins un deuxième passage 13a, 13b de communication de la plaque de refroidissement avec les embouts lia, 11b d'entrée et de sortie.
Le premier passage 12 et ledit au moins un deuxième passage 13a, 13b peuvent être disposés à distance l'un de l'autre pour isoler tout ce qui est électrique d'une possible fuite de fluide caloporteur .
De plus, la face inférieure lb de la platine 1 peut porter un joint, non référencé aux figures, entourant en son intérieur et à distance l'embase 10 électronique de puissance et les embouts lia, 11b d'entrée et de sortie du fluide caloporteur, afin d'isoler ces éléments de l'organe 3 de support. Le joint peut être de configuration rectangulaire ou circulaire.
Pour isoler la circulation de fluide caloporteur en entrée, le fluide étant alors froid, du fluide en sortie, le fluide étant alors chaud, la platine 1 peut porter deux deuxièmes passages 13a, 13b de communication de la plaque de refroidissement.
Un 13a des deuxièmes passages 13a, 13b peut être associé avec l'embout d'entrée lia pour alimenter en fluide froid la plaque de refroidissement et l'autre 13b des deuxièmes passages 13a, 13b peut être associé avec l'embout de sortie 11b pour l'évacuation d'un fluide devenu chaud hors de la plaque de refroidissement .
Comme la forme majoritaire de la face inférieure lb des batteries, la platine 1 d'adaptation peut être de forme rectangulaire ou carrée.
Dans une forme de réalisation préférentielle, les moyens de maintien 8 peuvent être sous la forme d'une portion de bord relevé 8 sur au moins un bord latéral de la platine 1 faisant office de butée. Pour une platine de forme carrée, le bord latéral est un des deux bords perpendiculaires aux bords portant les moyens de bridage 6, 7.
Les moyens de bridage 6, 7 peuvent être sous la forme de deux éléments de bridage 6, 7 disposés en s'étendant chacun au moins partiellement sur une longueur de la platine 1 à proximité d'un bord longitudinal de la platine 1 en étant en vis-à-vis.
Chaque élément de bridage 6, 7 peut présenter un espacement libre d'insertion entre une extrémité libre recourbée et la face supérieure la de la platine 1, un 7 des éléments de bridage 6, 7 étant amovible de la face supérieure la de la platine 1.
Le caractère amovible d'un élément de bridage 6, 7 est nécessaire pour permettre le positionnement de la batterie sur la platine 1 lors de son montage. Les espacements des deux éléments de bridage 6, 7 en vis-à-vis se font face et sont ouverts l'un vers l'autre.
L'élément de bridage 6, 7 amovible peut être sous la forme d'une barre plate 7 comportant une base en appui contre la face supérieure la et solidarisée avec la face supérieure la par des moyens de fixation amovible 9, visibles à la figure 4, notamment des vis 9 passant à travers des évidements 9a ménagés dans la barre plate 7 et visibles à la figure 1.
L'extrémité libre recourbée de la barre plate 7 peut s'étendre parallèlement et à distance de la base en surplombant la face supérieure la.
Comme il peut être vu à la figure 2, les moyens de connexion électrique 4a, 4b de la platine 1 avec la batterie peuvent sous la forme de deux bras 4a, 4b de connexion, chacun sous la forme d'un profilé plan ou d'une lame souple. Chaque bras 4a, 4b de connexion peut sortir de la platine 1 par une tranche le ou épaisseur de la platine 1 entre face supérieure la et face inférieure lb en présentant consécutivement un premier tronçon 14a, 14b s'étendant perpendiculairement par rapport à la face supérieure la de la platine 1 en partant de cette face supérieure la.
Ce premier tronçon 14a, 14b peut être prolongé par un deuxième tronçon 15a, 15b comportant une extrémité libre élastiquement déformable d'appui de connexion 16a, 16b.
Comme visible à la figure 4, l'extrémité libre de chaque deuxième tronçon 15a, 15b et donc de chaque bras 4a, 4b peut être rappelée en appui sur une borne 18a, 18b de la batterie 2, quand la batterie 2 est montée sur la platine 1 d'adaptation. La figure 3 montre une batterie 2. La batterie 2 forme un parallélépipède rectangle ou carré avec une face inférieure comportant, sur ses bords longitudinaux ou une paire de bords parallèles dans un cas d'un parallélépipède carré, des rebords 17 faisant saillie vers l'extérieur de la batterie 2.
Selon l'invention, en se référant à toutes les figures, la face supérieure la de la platine 1 d'adaptation supporte la face inférieure de la batterie 2 en étant conformée à la batterie 2 de sorte que les rebords 17 faisant saillie de la face inférieure de la batterie 2 coopèrent avec les moyens de bridage 6, 7 portés par la face supérieure la de la platine 1.
De plus, comme visible à la figure 4, au moins un bord latéral de la face inférieure de la batterie 2 est en butée avec les moyens de maintien 8 portés par la face supérieure la de la platine 1.
Dans cette configuration, la plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur s'étend en dessous de la majeure partie de la face inférieure de la batterie 2, avantageusement plus de 80% de la face inférieure 2 de la batterie 2.
De manière usuelle, comme il est montré à la figure 3, la batterie peut porter des bornes 18a, 18b positive et négative sur sa face supérieure opposée à sa face inférieure en appui sur la platine 1. Dans ce cas, comme montré à la figure 2, les moyens de connexion électrique 4a, 4b de la platine 1 d'adaptation avec la batterie
2 peuvent être séparés et individuels pour chacune des bornes 18a, 18b de la batterie 2.
Comme visible à la figure 4, une extrémité libre d'appui de connexion 16a, 16b des moyens de connexion électrique 4a, 4b associés à une borne 18a, 18b peut coiffer la borne 18a, 18b en étant rappelée élastiquement en appui sur la borne 18a, 18b associée. Ceci vaut pour les deux bornes 18a, 18b de la batterie 2.
Il se peut aussi que chaque borne 18a, 18b ou un plot associé à chaque borne 18a, 18b pénètre dans un trou de passage pratiqué dans l'extrémité libre d'appui de connexion 16a, 16b des moyens de connexion électrique 4a, 4b associés à une borne.
Les moyens de connexion électrique 4a, 4b peuvent donc présenter au moins une partie élastique d'extrémité qui peut être éloignée de sa borne 18a, 18b associée lors du montage de la batterie 2 mais qui reprend sa position par force de rappel en appuyant sur le sommet de la borne 18a, 18b pour établir le contact électrique .
En se référant principalement à la figure 4 et à la figure 1, la présente invention concerne aussi un organe 3 de support d'une batterie. L'organe 3 de support porte un ensemble d'une batterie et d'une platine 1 d'adaptation tel que précédemment décrit .
La platine 1 d'adaptation peut être perforée entre sa face supérieure la et sa face inférieure lb d'au moins deux orifices 19a pour des moyens de solidarisation amovible 19 entre l'organe
3 de support et la platine 1, montrés à la figure 4, avantageusement plus de deux, par exemple trois orifices 19a, montrées à la figure 1.
Ceci permet de fixer la platine 1 d'adaptation sur l'organe 3 de support, la batterie 2 n'ayant plus besoin d'être fixée directement sur l'organe 3 de support en étant déjà solidaire de la platine 1 d'adaptation.
Pour le montage de l'ensemble batterie 2 et platine 1 d'adaptation sur l'organe 3 de support, la platine 1 d'adaptation peut comporter au moins deux anneaux 20 amovibles aidant à la descente de l'ensemble vers l'organe 3 de support, ces anneaux 20 au nombre de deux étant visibles à la figure 1. Comme précédemment mentionné, la platine 1 d'adaptation selon la présente invention ou un ensemble d'une batterie 2 avec une telle platine 1 d'adaptation monté sur un organe 3 de support peut servir dans un véhicule automobile, avantageusement hybride ou électrique mais aussi dans un véhicule automobile à moteur thermique disposant d'un moteur électrique d'appoint.
Dans ce véhicule automobile, l'organe 3 de support peut être un plancher 3 du véhicule automobile, l'ensemble étant inséré dans le plancher 3. Un tel plancher 3 peut intégrer un circuit de refroidissement liquide et un faisceau de puissance qui passent sous le plancher 3 et sur lesquels respectivement les embouts lia, 11b d'entrée et de sortie de fluide caloporteur et l'embase 10 électronique de puissance peuvent aisément se raccorder.
Une batterie courante ne comprend pas un système de refroidissement et porte ses faisceaux de puissance et ses bornes positive et négative sur sa face supérieure. Il n'aurait donc pas été possible d'utiliser une telle batterie sans platine 1 d'adaptation.
C'est justement la platine 1 d'adaptation telle que précédemment décrite qui relie la batterie 2 au plancher 3 existant et à ces servitudes existantes en faisant office de pièce multifonction intermédiaire .
Le plancher 3 du véhicule automobile reste inchangé, ce qui n'impose pas une variante de plancher 3 pour s'adapter à l'ensemble batterie et platine 1 d'adaptation. Le processus de montage du plancher 3 et de l'ensemble batterie et platine 1 en est facilité.
L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims

REVENDICATIONS
1. Platine (1) d'adaptation d'une batterie (2) sur un organe
(3) de support comportant une face supérieure (la) de réception de la batterie (2) et une face inférieure (lb), caractérisée en ce que la face supérieure (la) comprend des moyens de connexion électrique (4a, 4b), une cavité
(5) de réception d'une plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur et des moyens de bridage (6, 7) et de maintien (8) de la batterie (2) et la face inférieure (lb) comprend une embase (10) électronique de puissance reliée aux moyens de connexion électrique (4a, 4b) et des embouts (lia, 11b) d'entrée et de sortie du fluide caloporteur dans la plaque de refroidissement.
2. Platine (1) selon la revendication précédente, laquelle est traversée de sa face supérieure (la) vers sa face inférieure (lb) d'un premier passage (12) de liaison des moyens de connexion électrique (4a, 4b) avec l'embase (10) électronique de puissance et au moins un deuxième passage (13a, 13b) de communication de la plaque de refroidissement avec les embouts (lia, 11b) d'entrée et de sortie, le premier passage (12) et ledit au moins un deuxième passage (13a, 13b) étant disposés à distance l'un de l'autre, la face inférieure (lb) de la platine (1) portant un joint entourant à distance l'embase (10) électronique de puissance et les embouts (lia, 11b) d'entrée et de sortie du fluide caloporteur.
3. Platine (1) selon la revendication précédente, laquelle porte deux deuxièmes passages (13a, 13b) de communication de la plaque de refroidissement, un (13a) des deuxièmes passages (13a, 13b) étant associé avec l'embout d'entrée
(lia) et l'autre (13b) des deuxièmes passages (13a, 13b) étant associé avec l'embout de sortie (11b) .
4. Platine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, laquelle est de forme rectangulaire, les moyens de maintien (8) sont sous la forme d'une portion de bord relevé (8) sur au moins un bord latéral de la platine (1) faisant office de butée et les moyens de bridage (6, 7) sont sous la forme de deux éléments de bridage (6, 7) disposés en s'étendant chacun au moins partiellement sur une longueur de la platine (1) à proximité d'un bord longitudinal de la platine (1), chaque élément de bridage (6, 7) présentant un espacement libre d'insertion entre une extrémité libre recourbée et la face supérieure (la) de la platine (1), un (7) des éléments de bridage (6, 7) étant amovible de la face supérieure (la) de la platine (1) ·
5 . Platine (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l'élément de bridage (6, 7) amovible est sous la forme d'une barre plate (7) comportant une base en appui contre la face supérieure (la) et solidarisée avec la face supérieure (la) par des moyens de fixation amovible (9), l'extrémité libre recourbée de la barre plate (7) s'étendant parallèlement et à distance de la base.
6. Platine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de connexion électrique (4a, 4b) de la platine (1) avec la batterie (2) sont sous la forme de deux bras (4a, 4b) de connexion, chaque bras (4a, 4b) de connexion sortant de la platine (1) par une tranche (le) de la platine (1) en présentant consécutivement un premier tronçon (14a, 14b) s'étendant perpendiculairement par rapport à et à partir de la face supérieure (la) de la platine (1) et un deuxième tronçon (15a, 15b) comportant une extrémité libre élastiquement déformable d'appui de connexion (16a, 16b).
7 . Ensemble d'une batterie (2) et d'une platine (1) d'adaptation, la batterie (2) étant un parallélépipède rectangle ou carré avec une face inférieure comportant, sur ses bords longitudinaux, des rebords (17) faisant saillie vers l'extérieur de la batterie (2), caractérisé en ce que la platine (1) d'adaptation est selon l'une quelconque des revendications précédentes, la face supérieure (la) de la platine (1) supportant la face inférieure de la batterie (2) en étant conformée à la batterie (2) de sorte que les rebords (17) faisant saillie de la face inférieure (lb) de la batterie (2) coopèrent avec les moyens de bridage (6, 7) portés par la face supérieure (la) de la platine (1) et au moins un bord latéral de la face inférieure de la batterie (2) soit en butée avec les moyens de maintien (8) portés par la face supérieure (la) de la platine (1), la plaque de refroidissement à circulation d'un fluide caloporteur s'étendant en dessous de la majeure partie de la face inférieure de la batterie (2) .
8. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel la batterie (2) porte des bornes (18a, 18b) positive et négative sur sa face supérieure, les moyens de connexion électrique (4a, 4b) de la platine (1) avec la batterie (2) étant séparés et individuels pour chacune des bornes (18a, 18b) de la batterie (2), une extrémité libre d'appui de connexion (16a, 16b) des moyens de connexion électrique
(4a, 4b) associés à une borne (18a, 18b) coiffant la borne (18a, 18b) en étant rappelée élastiquement en appui sur la borne (18a, 18b) associée.
9. Organe (3) de support d'une batterie (2), caractérisé en ce qu'il porte un ensemble selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, la platine (1) d'adaptation étant perforée entre sa face supérieure (la) et sa face inférieure (lb) d'au moins deux orifices (19a) pour des moyens de solidarisation amovible (19) entre l'organe (3) de support et la platine (1) .
10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un organe (3) de support d'une batterie (2) selon la revendication précédente, l'organe (3) de support étant un plancher (3) du véhicule automobile.
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