WO2023072780A1 - Machine de manutention comportant une pile à combustible et un réservoir destiné à contenir de l'hydrogène - Google Patents

Machine de manutention comportant une pile à combustible et un réservoir destiné à contenir de l'hydrogène Download PDF

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WO2023072780A1
WO2023072780A1 PCT/EP2022/079470 EP2022079470W WO2023072780A1 WO 2023072780 A1 WO2023072780 A1 WO 2023072780A1 EP 2022079470 W EP2022079470 W EP 2022079470W WO 2023072780 A1 WO2023072780 A1 WO 2023072780A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
handling machine
fuel cell
vent
hydrogen
tank
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/079470
Other languages
English (en)
Inventor
Pacôme FREREBEAU
Xavier SCHELL
Valentin BREHIER
Original Assignee
Manitou Bf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manitou Bf filed Critical Manitou Bf
Publication of WO2023072780A1 publication Critical patent/WO2023072780A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/07572—Propulsion arrangements

Definitions

  • Handling machine comprising a fuel cell and a tank intended to contain hydrogen
  • the invention relates to the field of handling machines comprising a load handling device, an electric motor configured to move the handling machine or actuate the load handling device, a fuel cell generating energy electricity intended to supply the electric motor and a tank intended to store hydrogen and connected to the fuel cell to supply it with hydrogen.
  • Document US6688481 discloses a crane which comprises a frame, a telescopic arm which is hingedly mounted on the frame and an electric motor which is configured to propel the crane.
  • the crane comprises a fuel cell system connected to the electric motor in order to supply it with electrical energy.
  • the fuel cell system is part of a counterweight arranged at the rear of the vehicle frame.
  • An idea underlying the invention consists in proposing a handling machine of the aforementioned type, that is to say comprising a fuel cell and a hydrogen storage tank, which offers enhanced safety, especially in the event of a hydrogen leak.
  • the invention proposes a handling machine comprising:
  • an electric motor which is configured to move the handling machine or actuate the load handling device
  • a fuel cell which is configured to generate electrical energy intended to supply the electric motor
  • a driver's cab which is fixed to the chassis and is positioned on a first side of the chassis with respect to the median longitudinal axis X of the chassis;
  • a box which is fixed to the frame and is positioned on a second side of the frame, opposite the first side, with respect to the central longitudinal axis X of the frame;
  • At least one of the fuel cell and the tank being housed in said box.
  • the element(s) housed in the casing are protected against shocks.
  • the leak is located in the box, which facilitates its detection and evacuation.
  • the box is arranged on the side opposite the driver's cab, any leaks are located at a distance from the driver's cab, which increases driver safety.
  • the elements housed in the box contribute to the lateral balancing of the handling machine by forming a counterweight to the driver's cab.
  • such a handling machine may have one or more of the following characteristics.
  • the handling machine comprises a front axle and a rear axle which are mounted on the frame transversely to the median longitudinal axis X and each comprising two wheels.
  • the driver's cab is located between the front axle and the rear axle.
  • the box is located between the front axle and the rear axle.
  • the chassis comprises a pair of longerons extending longitudinally, respectively on either side of said median longitudinal axis X, the driver's cab and the box being arranged on either side of the pair of spars.
  • the handling machine further comprises an electrical energy storage device, the fuel cell and the electrical energy storage device being electrically connected, on the one hand, one to the other and on the other hand, in parallel to the electric motor.
  • the energy storage device comprises one or more batteries and/or one or more supercapacitors.
  • the energy storage device comprises one or more batteries, for example of the lithium-ion type.
  • the energy storage device is housed in a space provided between the beams of the pair of beams.
  • the energy storage device contributes to the lateral balancing of the work machine, or at least does not contribute significantly to a lateral imbalance of the handling machine, since the center of mass of the energy storage device electrical energy is located relatively close, or even exactly on the median longitudinal axis of the handling machine.
  • this arrangement makes it possible to protect the energy storage device against shocks.
  • this arrangement makes it possible to isolate the electrical energy storage device from hydrogen leaks likely to occur in the casing. This arrangement also makes it possible to isolate the electrical energy storage device from the heat generated by the fuel cell, which limits the risks of overheating of said electrical energy storage device.
  • the electrical energy storage device is located behind the front axle and for example between the front axle and the rear axle.
  • the handling machine comprises a DC/DC voltage converter which is connected, on the one hand, to the fuel cell and, on the other hand, to the electric motor and to the storage device electrical energy.
  • the voltage converter is housed in the space provided between the side members of the pair of side members. This makes it possible to protect the voltage converter against shocks, to isolate it from any hydrogen leaks likely to occur in the casing as well as from the heat generated by the fuel cell.
  • the voltage converter is housed in the casing.
  • the fuel cell and the tank are housed in the casing.
  • the tank is arranged at the rear of the handling machine, that is to say behind the driver's cab and the box.
  • the handling machine comprises several tanks. According to a variant of this embodiment, one of the tanks is located at the rear of the handling machine.
  • the tank is a pressurized hydrogen tank suitable for storing hydrogen at a maximum pressure of between 300 and 700 bar.
  • the reservoir is a storage reservoir for hydrogen in the form of hydrides.
  • the tank and the fuel cell are connected by a circuit equipped with a pressure reducer, said circuit being housed in the casing.
  • the fuel cell is equipped with an air supply compressor and a humidifier device.
  • the handling machine comprises a cooling device for cooling the fuel cell, said cooling device comprising, for example, a cooling circuit equipped with a heat exchanger, and being housed in the box.
  • a fan is housed in the box.
  • the handling machine comprises a hydrogen detector which is housed in the box. This ensures reliable detection of any hydrogen leaks.
  • the hydrogen detector is housed in an upper portion of the casing, that is to say above the tank and the fuel cell. This further increases the reliability of hydrogen detection.
  • the box comprises a movable cover.
  • the equipment(s) housed in the casing are easily accessible, in particular for maintenance operations.
  • the casing includes a vent to evacuate a flow of gas from an internal space of the casing.
  • the vent is positioned closer, in a transverse direction, to the median longitudinal axis X than to a lateral end of the handling machine on the second side and below a upper edge of the load handling device, in a lowered position, to prevent the vent from being blocked in the event of the handling machine overturning.
  • the box comprises an air inlet vent which is preferably provided at the front of the box.
  • the vent is positioned in an upper rear portion of the box.
  • the vent is arranged further to the rear than the driver's cab in the longitudinal direction. This ensures that any hydrogen leaks are evacuated away from the driver's cab.
  • the vent is positioned above the wheel of the rear axle which is positioned on the second side.
  • the vent is oriented upwards.
  • the vent is inclined such that the direction of the gas flow, in projection in a transverse plane, has an outward inclination at an angle between 5 and 45° relative to a vertical line of said transverse plane and, in projection in a longitudinal plane, has a rearward inclination at an angle of between 5 and 45° relative to a vertical line of said longitudinal plane.
  • the vent has a structure configured to allow the flow of a liquid to the outside of said vent.
  • the vent comprises a bent end portion with a convexity facing the ground, said bent end portion having an opening in order to allow the flow of the liquid.
  • the vent comprises a terminal portion having an orientation with a vertical component and a lower end equipped with an opening in order to allow the flow of the liquid, an upstream portion opening into said terminal portion , transversely to it.
  • the vent comprises an end portion which is inclined and which has a diameter greater than that of an upstream portion so that a space is left between a lower surface of the end portion and a bottom surface of the upstream portion to allow liquid flow.
  • the box comprises an upper wall which has a slope, the slope being zero or preferably increasing from the front towards the rear, in the longitudinal direction of the handling machine. This avoids the creation of gas pockets in the box.
  • the tank comprises a drain valve for emptying the hydrogen from the tank, the drain valve being preferably connected to a drain circuit arranged to lead the hydrogen from the tank to the vent.
  • the fuel cell comprises a drain valve for draining the hydrogen from the fuel cell, the drain valve being preferably connected to a drain circuit arranged to conduct the hydrogen from the fuel cell to the vent.
  • the handling machine comprises at least two motors respectively configured to actuate the load handling device and move the handling machine.
  • the handling machine comprises two electric motors which are respectively coupled to the front axle and to the rear axle by a transmission device.
  • the handling machine comprises an electric motor which is coupled to the front axle and to the rear axle by a transmission device.
  • the motor for actuating the load handling device is a motor driving a hydraulic pump, the hydraulic pump being connected to one or more hydraulic cylinders arranged to move a lifting arm of the load handling device. charge.
  • the load handling device comprises a lifting arm which extends in a longitudinal plane between the box and the driver's cab and which is hingedly mounted on the chassis along a pivot axis P transverse.
  • the lifting arm is mounted articulated to the two beams, between them, so as to be able to pivot relative to the two beams about a transverse pivot axis P.
  • the lifting arm is a telescopic arm.
  • the handling machine is a telescopic trolley.
  • Figure 1 is a schematic top view of a handling machine according to a first embodiment.
  • Figure 2 is a schematic side view of the handling machine of Figure 1.
  • Figure 3 is a schematic top view of a handling machine according to a second embodiment.
  • Figure 4 is a schematic top view of a handling machine according to a third embodiment.
  • Figure 5 is a schematic top view of a handling machine according to a fourth embodiment.
  • Figure 6 is a schematic sectional view of a vent intended to evacuate any hydrogen leaks from the box according to a first variant embodiment.
  • Figure 7 is a schematic sectional view of a vent intended to evacuate any hydrogen leaks from the box according to a second variant embodiment.
  • Figure 8 is a schematic sectional view of a vent intended to evacuate any hydrogen leaks from the box according to a third variant embodiment.
  • the "longitudinal" direction of the handling machine 1 corresponds to the front-rear orientation of the vehicle.
  • the terms “rear” and “front”, respectively designated AV and AR in the figures, are used to define the relative position of one element relative to another in the longitudinal direction.
  • the median longitudinal axis is an axis oriented in the longitudinal direction and passing through the middle of the front 4 and rear 5 axles of the handling machine 1.
  • the "transverse" direction is oriented perpendicular to the direction longitudinal.
  • a handling machine 1 is described according to a first embodiment.
  • the handling machine 1 comprises a frame 2 and a load handling device, here a lifting arm 3, which is movably mounted on the frame 2.
  • the lifting arm 3 is, for example, a telescopic arm.
  • the handling machine 1 can in particular be a telescopic trolley.
  • the frame 2 is mobile.
  • the handling machine 1 comprises two axles, a front axle 4 and a rear axle 5, which are each mounted on the frame 2 along a transverse axis and are each equipped with two wheels, one on the left 4a, 5a and the other right 4b, 5b. At least one of the two front 4 and rear 5 axles is rotatably mounted on the frame 2.
  • the frame 2 comprises a pair of side members 6, 7, visible in Figure 1.
  • the beams 6, 7 are metal parts, generally flat, parallel to each other, which extend parallel to the median longitudinal axis X, respectively on either side of said median longitudinal axis X.
  • the beams 6, 7 are connected to each other so as to form a space 8 allowing the accommodation of components of the handling machine 1 which will be detailed later.
  • the lifting arm 3 extends in a longitudinal plane which is preferably median, that is to say that the median longitudinal axis X is included in this plane.
  • the lifting arm 3 is articulated to the two beams 6, 7, between them, so as to be able to pivot relative to the two beams 6, 7 around a transverse pivot axis P.
  • the lifting arm 3 can be made in different ways, in particular in the form of several telescopic sections or alternatively in the form of a fixed length arm.
  • One end of the lifting arm 3 opposite the pivot axis P can carry a working tool 9 or a modular tool holder capable of receiving working tools 9 of several types.
  • working tool 9 is meant, for example, a pair of forks, a bucket, a winch, a gripper, etc.
  • the handling machine 1 comprises one or more linear actuators, not shown, such as hydraulic cylinders, which are each mounted articulated, on the one hand, on the lifting arm 3 and, on the other hand, on the chassis 2 of the handling machine 1, which makes it possible to pivot the lifting arm 3, relative to the chassis 2 of the handling machine 1, around the pivot axis P.
  • the hydraulic cylinders are connected to a circuit hydraulic equipped with a hydraulic pump 10, visible in Figure 1.
  • the hydraulic pump 10 is driven by a motor, such as an electric motor 11.
  • the handling machine 1 comprises at least one electric motor 12, 13 which is configured to ensure the movement of the handling machine 1.
  • the handling machine 1 comprises two electric motors 12, 13 ensuring its movement.
  • Each electric motor 12, 13 is coupled to one of the front 4 or rear 5 axles via a transmission device.
  • the handling machine 1 has four-wheel drive.
  • each transmission device comprises a reducer 14 and a differential 15.
  • the transmission device is a hydraulic transmission device.
  • the handling machine 1 comprises only one electric motor 12 to ensure the movement of the handling machine 1.
  • the transmission device is adapted to couple said electric motor 12 to the two front 4 and rear 5 axles.
  • the handling machine 1 then also has four-wheel drive.
  • the electric motor 12 is coupled to only one of the two axles 4, 5 so that the handling machine 1 has only two driving wheels.
  • the handling machine 1 further comprises a supply system for supplying electrical energy to at least one and preferably all of the aforementioned electric motors 11, 12, 13.
  • the power supply system comprises a tank 16 intended to store hydrogen 16, a fuel cell 17 as well as an electrical energy storage device comprising one or more batteries 18 and/or one or more supercapacitors.
  • the terminals of the batteries 18 and/or of the supercapacitors are connected to the electric motor(s) 11, 12, 13 in parallel with the fuel cell 17.
  • the tank 16 is, for example, suitable for storing hydrogen in the gaseous state at a maximum pressure of between 300 and 700 bars, for example of the order of 350 bars. According to another embodiment, the tank 16 is suitable for storing hydrogen in the solid state in the form of metal hydrides.
  • the tank 16 is connected to the fuel cell 17 by a circuit 19 which is in particular equipped with a pressure reducer, not illustrated, making it possible to lower the pressure of the hydrogen.
  • the fuel cell 17 is furthermore equipped with an air supply compressor making it possible to compress the combustion air at the inlet cells of the fuel cell 17.
  • the fuel cell can also comprise a humidifier device making it possible to humidify the hydrogen and the air at the inlet of the fuel cell 17.
  • the fuel cell 17 is the seat of an oxidation-reduction reaction which transforms the hydrogen coming from the tank 16 and the oxygen from the air supplied by the compressor into electricity, in water and heat.
  • the handling machine 1 also comprises a cooling device 20 allowing the fuel cell 17 to be cooled as well as a water collection device, not shown, which makes it possible to collect the water discharged by the fuel cell 17.
  • the cooling device 20 comprises a cooling circuit equipped with a heat exchanger.
  • the water collection device can be connected to a water drain port for draining water or to a reservoir for storing water.
  • the water collection device can be associated with the cooling device 20 so that the collected water is used to cool the fuel cell 17.
  • the water collection device can also be connected to the humidifier device to supply it with water.
  • the handling machine 1 further comprises electronic power equipment which comprises in particular a DC/DC voltage converter
  • the voltage converter DC/DC 21 makes it possible to convert the voltage level delivered by the fuel cell 17 to the voltage level required by the electric motors 11, 12, 13 and the batteries 18.
  • the handling machine 1 also comprises control means, not shown, which are configured to control the fuel cell 17, the electric motors 1, 12, 13 as well as the DC/DC voltage converter 21 according to the control signals delivered by control equipment of the handling machine 1, such as an accelerator pedal and/or a control joystick in particular.
  • the handling machine 1 comprises a driver's cab
  • the handling machine 1 further comprises a box 23 which is positioned relative to the driver's cab 22, on the other side of the median longitudinal axis X of the handling machine 1 . More particularly, the box 23 and the driver's cab 22 are positioned on either side of the pair of longitudinal members 6, 7 and of the lifting arm 3.
  • the tank 16, the fuel cell 17, the circuit 19 connecting the tank 16 to the fuel cell 17 and the cooling device 20 are housed in box 23.
  • the box 23 is equipped with a cover 24 which is movable and thus allows access to the equipment housed in said box 23, in particular for maintenance operations.
  • the cover 24 forms an upper part of the box 23.
  • the cover 24 is, for example, pivotally mounted along its edge closest to the median longitudinal axis X around a pivot axis generally parallel to the longitudinal direction.
  • the casing 23 includes an air inlet, not shown, which is advantageously provided at the front of the casing 23 and which makes it possible to supply air to the compressor of the fuel cell 17.
  • the casing 23 also comprises a vent 25 which makes it possible to evacuate from the box 23 any hydrogen leaks as well as the combustion air, at the outlet of the fuel cell 17.
  • the vent 25 is positioned in a rear portion of the box 23.
  • the rear portion of the box 23 in which the vent 25 is provided is the highest of the box 23.
  • the slope of the upper wall of the box 23 has a slope which , in the longitudinal direction of the handling machine, from front to rear, is zero or preferably increasing. In other words, for any pair of points belonging to the internal surface of the upper wall of the box 23 which are aligned in the longitudinal direction of the handling machine 1, the slope, considered from the front to the rear, is zero or increasing.
  • the vent 25 is arranged, relative to the driver's cab 22, further to the rear of the handling machine 1.
  • the vent 25 is advantageously arranged above the wheel 5b of the rear axle 5 which is on the side of the box 23, that is to say above the right rear wheel 5b in the embodiment shown.
  • the vent 25 is oriented so that the direction of the gas flow at the outlet of the vent 25 has an upward inclination, and preferably towards the rear and towards the outside of the handling machine 1. More particularly, the vent 25 is oriented upwards and is inclined so that, the direction of the gas flow, in projection in a transverse plane , has an outward inclination of an angle between 5 and 45° with respect to a vertical straight line of said transverse plane and, in projection in a longitudinal plane, has a rearward inclination of an angle between 5 and 45° relative to a vertical line of said longitudinal plane.
  • the vent 25 is advantageously positioned close to the pair of longerons 6, 7. More particularly, the vent 25 is positioned in a transverse direction, closer to the median longitudinal axis X than of a lateral end of the handling machine 1 on the side of the box 23. In addition, the vent 25 is positioned at a height lower than that of the upper edge of the rear end of the lifting arm 3. This prevents the vent 25 is blocked in case of reversal of the handling machine 1.
  • Figure 6 illustrates the structure of a vent 25 according to a first variant embodiment. Since the direction of the gas flow at the outlet of the vent 25 has an upward inclination, the structure of the vent 25 is advantageously configured to allow the flow of the liquid towards the outside of the vent 25 and to prevent thus a liquid, such as rainwater for example, to oppose the evacuation of any hydrogen leaks, in particular when the liquid is transformed into ice under the effect of negative temperatures.
  • a liquid such as rainwater for example
  • the vent 25 has two outlet orifices 36, 37.
  • the vent 25 may have only one outlet orifice.
  • the vent 25 comprises, upstream of each outlet orifice 36, 37, an angled end portion 38, 39 which has a convexity oriented downwards and which has an opening 40, 41, positioned close to the lowest point of said angled end portion 38, 39 to allow the flow of liquid.
  • Figure 7 illustrates a vent 25 according to another alternative embodiment.
  • the outlet orifice 42 is here formed at the end of a terminal portion 43 which has an orientation with a vertical component, is connected to an upstream portion 44 which opens transversely into said terminal portion 43 and which has a lower end presenting an opening 45 to allow the flow of liquid.
  • Figure 8 illustrates a vent 25 according to yet another embodiment.
  • the end portion 46 is inclined and has a diameter greater than that of the upstream portion 47. Therefore, a space 48 is provided between the lower surface of the end portion 46 and the lower surface of the upstream portion 47 to allow the flow of liquid.
  • the casing 23 is equipped with a fan, not shown, which makes it possible to renew the air more quickly inside the casing 23, in particular in the event of a leak. hydrogen.
  • the tank 16 includes a drain valve 26 which allows the contents of the tank 16 to be emptied.
  • the drain valve 26 is connected to a drain circuit 27 which leads the hydrogen from the tank 16 to the vent 25.
  • the fuel cell 17 also comprises a drain valve 28 which is connected to a drain circuit 29, which also allows the hydrogen contained in the fuel cell to be emptied. fuel 17 and lead it to the vent 25.
  • the handling machine 1 comprises at least one hydrogen detector 30 housed in the casing 23.
  • the hydrogen detector 30 is advantageously positioned in an upper portion of the casing 23, that is to say that it is positioned above the tank 16 and the fuel cell 17.
  • the handling machine 1 comprises other hydrogen detectors distributed in other areas of the handling machine 1 and in particular a hydrogen detector 31 which is housed in the driver's cab 22.
  • the hydrogen detectors 31 are connected to a control unit, not shown, which is configured so as to generate an alarm signal, audible or visual, in response to the detection of a higher quantity of hydrogen at a certain threshold.
  • the control unit also implements one or more of the following actions: start the fan, stop the fuel cell 17, open the drain valve 27 of the tank 16 and open the drain valve 28 of the fuel cell 17.
  • the electrical energy storage device which is here composed of a set of batteries 18 is arranged in the space 8 provided between the two beams 6, 7.
  • the batteries 18 can in principle be of any known type, for example of the lead-acid type or preferably of the lithium-ion type.
  • the DC/DC voltage converter 21 is also housed in the space 8. This arrangement of the electrical energy storage device and of the DC/DC voltage converter 21 in the space 8 makes it possible in particular to separate them from the reservoir 16 and from the fuel cell 17, which makes it possible to limit the risks of ignition and overheating of these components.
  • the DC/DC voltage converter 21 is housed in the box 23.
  • the hydraulic pump 10 and the electric motor 11 are housed in a dedicated space provided under the driver's cab 22.
  • FIG 3 shows a handling machine 1 according to another embodiment.
  • This handling machine 1 differs from that described above in relation to FIGS. 1 and 2 in that it comprises an additional tank 32 intended for the storage of hydrogen.
  • the additional tank 32 is not housed in the box 23 but is arranged at the rear of the handling machine 1.
  • This embodiment is advantageous in that it has a higher hydrogen storage capacity.
  • the additional tank 32 is here arranged transversely, between the two wheels 5a, 5b of the rear axle 5.
  • the additional tank 32 also has a drain valve 33 which allows it to be emptied.
  • the drain valve 33 is connected to a drain circuit 34 which leads the hydrogen to the vent 25.
  • the handling machine then comprises a hydrogen detector 35
  • FIG 4 shows a handling machine 1 according to yet another embodiment. This embodiment differs from that described above in relation to FIGS. 1 and 2 in that the tank 16 is not housed in the box 23 but is arranged at the rear of the handling machine 1, like the additional tank 32 of Figure 3.

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Abstract

L'invention concerne une machine de manutention (1 ) comprenant: - un châssis (2) présentant un axe longitudinal médian (X); - un dispositif de manutention de charge (3) qui est monté mobile sur le châssis (2); - un moteur électrique (11, 12, 13) qui est configuré pour déplacer la machine de manutention (1) ou actionner le dispositif de manutention de charge (3); - une pile à combustible (17) qui est configurée pour générer de l'énergie électrique destinée à alimenter le moteur électrique (11, 12, 13); - un réservoir (16, 32) destiné à contenir de l'hydrogène et raccordé à la pile à combustible (17) afin de l'alimenter en hydrogène; - une cabine de conduite (22) qui est fixée au châssis (2) et est positionnée d'un premier côté du châssis (2) par rapport à l'axe longitudinal médian (X) du châssis (2); - un caisson (23) qui est fixé au châssis (2) et est positionné d'un deuxième côté du châssis (2), opposé au premier côté, par rapport à l'axe longitudinal médian (X) du châssis (2); - au moins l'un parmi la pile à combustible (17) et le réservoir (16, 32) étant logé dans ledit caisson (23).

Description

Description
Titre de l'invention : Machine de manutention comportant une pile à combustible et un réservoir destiné à contenir de l’hydrogène
Domaine technique
[0001] L’invention se rapporte au domaine des machines de manutention comportant un dispositif de manutention de charge, un moteur électrique configuré pour déplacer la machine de manutention ou actionner le dispositif de manutention de charge, une pile à combustible générant de l’énergie électrique destiné à alimenter le moteur électrique et un réservoir destiné à stocker de l’hydrogène et raccordé à la pile à combustible pour l’alimenter en hydrogène.
Arrière-plan technologique
[0002] Le document US6688481 divulgue une grue qui comporte un châssis, un bras télescopique qui est monté articulé sur le châssis et un moteur électrique qui est configuré pour assurer la propulsion de la grue. Selon un mode de réalisation, la grue comporte un système de pile à combustible relié au moteur électrique afin de l’alimenter en énergie électrique. Le système de pile à combustible fait partie d’un contrepoids disposé à l’arrière du châssis du véhicule.
[0003] Une telle machine de manutention n’est pas pleinement satisfaisante, notamment en ce que la disposition précitée du système de pile à combustible ne permet pas de le protéger efficacement contre les chocs ni d’assurer un niveau de protection suffisant du conducteur en cas de fuite d’hydrogène du système de pile à combustible.
Résumé
[0004] Une idée à la base de l’invention consiste à proposer une machine de manutention du type précité, c’est-à-dire comprenant une pile à combustible et un réservoir de stockage d’hydrogène, qui offre une sécurité renforcée, notamment en cas de fuite d’hydrogène.
[0005] Selon un premier objet, l’invention propose une machine de manutention comprenant:
- un châssis présentant un axe longitudinal médian X ;
- un dispositif de manutention de charge qui est monté mobile sur le châssis;
- un moteur électrique qui est configuré pour déplacer la machine de manutention ou actionner le dispositif de manutention de charge ; - une pile à combustible qui est configurée pour générer de l'énergie électrique destinée à alimenter le moteur électrique ;
- un réservoir destiné à contenir de l'hydrogène et raccordé à la pile à combustible afin de l'alimenter en hydrogène ;
- une cabine de conduite qui est fixée au châssis et est positionnée d'un premier côté du châssis par rapport à l'axe longitudinal médian X du châssis ;
- un caisson qui est fixé au châssis et est positionné d'un deuxième côté du châssis, opposé au premier côté, par rapport à l'axe longitudinal médian X du châssis;
- au moins l'un parmi la pile à combustible et le réservoir étant logé dans ledit caisson.
[0006] Ainsi, le ou les éléments logés dans le caisson sont protégés contre les chocs. En outre, en cas de fuite d’hydrogène de cet (ces) élément(s), la fuite est localisée dans le caisson, ce qui permet de faciliter sa détection et son évacuation. De plus, le caisson étant disposé du côté opposé à la cabine de conduite, les éventuelles fuites se situent à distance de la cabine de conduite, ce qui augmente la sécurité du conducteur. Enfin, les éléments logés dans le caisson contribuent à l’équilibrage latéral de la machine de manutention en formant un contrepoids à la cabine de conduite.
[0007] Selon des modes de réalisation, une telle machine de manutention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
[0008] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comprend un essieu avant et un essieu arrière qui sont montés sur le châssis transversalement à l’axe longitudinal médian X et comportant chacun deux roues.
[0009] Selon un mode de réalisation, la cabine de conduite est située entre l’essieu avant et l’essieu arrière.
[00010] Selon un mode de réalisation, le caisson est situé entre l’essieu avant et l’essieu arrière.
[00011] Selon un mode de réalisation, le châssis comporte une paire de longerons s’étendant longitudinalement, respectivement de part et d’autre dudit axe longitudinal médian X, la cabine de conduite et le caisson étant disposés de part et d’autre de la paire de longerons.
[00012] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comporte en outre un dispositif de stockage d’énergie électrique, la pile à combustible et le dispositif de stockage d’énergie électrique étant électriquement raccordés, d’une part, l’un à l’autre et d’autre part, en parallèle au moteur électrique. [00013] Selon un mode de réalisation, le dispositif de stockage d'énergie comporte une ou plusieurs batteries et/ou un ou plusieurs supercondensateurs.
[00014] Selon un mode de réalisation, le dispositif de stockage d'énergie comporte une ou plusieurs batteries, par exemple du type Lithium-ion.
[00015] Selon un mode de réalisation, le dispositif de stockage d'énergie est logé dans un espace ménagé entre les longerons de la paire de longerons. Ainsi, le dispositif de stockage d'énergie contribue à l’équilibrage latéral de l’engin de travail, ou du moins ne contribue pas significativement à un déséquilibrage latéral de la machine de manutention, puisque le centre de masse du dispositif de stockage d'énergie électrique est situé relativement près, voire même exactement sur l’axe longitudinal médian de la machine de manutention. En outre, cette disposition permet de protéger le dispositif de stockage d'énergie contre les chocs. De plus, cette disposition permet d’isoler le dispositif de stockage d'énergie électrique des fuites d’hydrogène susceptibles de se produire dans le caisson. Cette disposition permet aussi d’isoler le dispositif de stockage d’énergie électrique de la chaleur générée par la pile à combustible, ce qui limite les risques de surchauffe dudit dispositif de stockage d’énergie électrique.
[00016] Selon un mode de réalisation, le dispositif de stockage d’énergie électrique est situé derrière l’essieu avant et par exemple entre l’essieu avant et l’essieu arrière.
[00017] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comprend un convertisseur de tension DC/DC qui est raccordé, d’une part, à la pile à combustible et, d’autre part, au moteur électrique et au dispositif de stockage de l’énergie électrique.
[00018] Selon un mode de réalisation, le convertisseur de tension est logé dans l’espace ménagé entre les longerons de la paire de longerons. Ceci permet de protéger le convertisseur de tension contre les chocs, de l’isoler des éventuelles fuites d’hydrogène susceptibles de se produire dans le caisson ainsi que de la chaleur générée par la pile à combustible.
[00019] Selon un autre mode de réalisation, le convertisseur de tension est logé dans le caisson.
[00020] Selon un mode de réalisation, la pile à combustible et le réservoir sont logés dans le caisson.
[00021] Selon un mode de réalisation, le réservoir est disposé à l’arrière de la machine de manutention, c’est-à-dire derrière la cabine de conduite et le caisson. [00022] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comporte plusieurs réservoirs. Selon une variante de ce mode de réalisation, l’un des réservoirs est situé à l’arrière de la machine de manutention.
[00023] Selon un mode de réalisation, le réservoir est un réservoir d’hydrogène sous pression adapté au stockage de l’hydrogène à une pression maximale comprise entre 300 et 700 bars. Selon un autre mode de réalisation, le réservoir est un réservoir de stockage de l’hydrogène sous forme d’hydrures.
[00024] Selon un mode de réalisation, le réservoir et la pile à combustible sont raccordés par un circuit équipé d’un détendeur, ledit circuit étant logé dans le caisson.
[00025] Selon un mode de réalisation, la pile à combustible est équipée d’un compresseur d’alimentation en air et d’un dispositif humidificateur.
[00026] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comporte un dispositif de refroidissement permettant de refroidir la pile à combustible, ledit dispositif de refroidissement comportant, par exemple, un circuit de refroidissement équipé d’un échangeur de chaleur, et étant logé dans le caisson.
[00027] Selon un mode de réalisation, un ventilateur est logé dans le caisson.
[00028] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comprend un détecteur d’hydrogène qui est logé dans le caisson. Ceci permet d'assurer une détection fiable des éventuelles fuites d’hydrogène.
[00029] Selon un mode de réalisation, le détecteur d’hydrogène est logé dans une portion supérieure du caisson, c’est-à-dire au-dessus du réservoir et de la pile à combustible. Ceci permet d’augmenter encore davantage la fiabilité de la détection d’hydrogène.
[00030] Selon un mode de réalisation, le caisson comporte un couvercle mobile. Ainsi, le ou les équipements logés dans le caisson sont facilement accessibles, notamment pour des opérations de maintenance.
[00031] Selon un mode de réalisation, le caisson comporte un évent pour évacuer un flux de gaz depuis un espace interne du caisson.
[00032] Selon un mode de réalisation, l’évent est positionné plus proche, selon une direction transversale, de l’axe longitudinal médian X que d’une extrémité latérale de la machine de manutention du deuxième côté et en-dessous d’un bord supérieur du dispositif de manutention de charge, dans une position abaissée, afin d’éviter que l’évent ne soit obturé en cas de retournement de la machine de manutention. [00033] Selon un mode de réalisation, le caisson comporte une bouche d’entrée d’air qui est de préférence ménagée à l’avant du caisson.
[00034] Selon un mode de réalisation, l’évent est positionné dans une portion arrière supérieure du caisson.
[00035] Selon un mode de réalisation, l’évent est disposé plus vers l’arrière que la cabine de conduite selon la direction longitudinale. Ceci permet d’assurer que les éventuelles fuites d’hydrogène soient évacuées à distance de la cabine de conduite.
[00036] Selon un mode de réalisation, l’évent est positionné au-dessus de la roue de l’essieu arrière qui est positionnée du deuxième côté.
[00037] Selon un mode de réalisation, l’évent est orienté vers le haut.
[00038] Selon un mode de réalisation, l’évent est incliné de telle sorte que, la direction du flux de gaz, en projection dans un plan transversal, présente une inclinaison vers l’extérieur d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan transversal et, en projection dans un plan longitudinal, présente une inclinaison vers l’arrière d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan longitudinal.
[00039] Selon un mode de réalisation, l’évent présente une structure configurée pour permettre l’écoulement d’un liquide vers l’extérieur dudit évent.
[00040] Selon un mode de réalisation, l’évent comporte une portion terminale coudée avec une convexité tournée vers le sol, ladite portion terminale coudée présentant une ouverture afin de permettre l’écoulement du liquide.
[00041] Selon un autre mode de réalisation, l’évent comporte une portion terminale présentant une orientation avec une composante verticale et une extrémité inférieure équipée d’une ouverture afin de permettre l’écoulement du liquide, une portion amont débouchant dans ladite portion terminale, transversalement à celle-ci.
[00042] Selon encore un autre mode de réalisation, l’évent comporte une portion terminale qui est inclinée et qui présente un diamètre supérieur à celui d’une portion amont de sorte qu’un espace soit ménage entre une surface inférieure de la portion terminale et une surface inférieure de la portion amont afin de permettre l’écoulement du liquide.
[00043] Selon un mode de réalisation, le caisson comporte une paroi supérieure qui présente une pente, la pente étant nulle ou de préférence croissante de l’avant vers l’arrière, selon la direction longitudinale de la machine de manutention. Ceci évite la création de poches de gaz dans le caisson.
[00044] Selon un mode de réalisation, le réservoir comporte une vanne de vidange pour vider l’hydrogène du réservoir, la vanne de vidange étant, de préférence, raccordée à un circuit de vidange agencé pour conduire l’hydrogène du réservoir vers l’évent.
[00045] Selon un mode de réalisation, la pile à combustible comporte une vanne de vidange pour vider l’hydrogène de la pile à combustible, la vanne de vidange étant, de préférence, raccordée à un circuit de vidange agencé pour conduire l’hydrogène de la pile à combustible vers l’évent.
[00046] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comporte au moins deux moteurs respectivement configurés pour actionner le dispositif de manutention de charge et déplacer la machine de manutention.
[00047] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comporte deux moteurs électriques qui sont respectivement accouplés à l’essieu avant et à l’essieu arrière par un dispositif de transmission.
[00048] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention comporte un moteur électrique qui est accouplé à l’essieu avant et à l’essieu arrière par un dispositif de transmission.
[00049] Selon un mode de réalisation, le moteur pour actionner le dispositif de manutention de charge est un moteur entraînant une pompe hydraulique, la pompe hydraulique étant raccordée à un ou plusieurs vérins hydrauliques agencés pour déplacer un bras de levage du dispositif de manutention de charge.
[00050] Selon un mode de réalisation, le dispositif de manutention de charge comporte un bras de levage qui s’étend dans un plan longitudinal entre le caisson et la cabine de conduite et qui est monté articulé sur le châssis selon un axe de pivotement P transversal.
[00051 ] Selon un mode de réalisation, le bras de levage est monté articulé aux deux longerons, entre ceux-ci, de façon à être mobile à pivotement par rapport aux deux longerons autour d’un axe de pivotement P, transversal.
[00052] Selon un mode de réalisation, le bras de levage est un bras télescopique.
[00053] Selon un mode de réalisation, la machine de manutention est un chariot télescopique.
Brève description des figures [00054] L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
[00055] [fig.1 ] La figure 1 est une vue schématique de dessus d’une machine de manutention selon un premier mode de réalisation.
[00056] [fig .2] La figure 2 est une vue schématique de côté de la machine de manutention de la figure 1 .
[00057] [fig .3] La figure 3 est une vue schématique de dessus d’une machine de manutention selon un deuxième mode de réalisation.
[00058] [fig .4] La figure 4 est une vue schématique de dessus d’une machine de manutention selon un troisième mode de réalisation.
[00059] [fig .5] La figure 5 est une vue schématique de dessus d’une machine de manutention selon un quatrième mode de réalisation.
[00060] [fig .6] La figure 6 est une vue schématique en coupe d’un évent destiné à évacuer du caisson les éventuelles fuites d’hydrogène selon une première variante de réalisation.
[00061 ] [fig .7] La figure 7 est une vue schématique en coupe d’un évent destiné à évacuer du caisson les éventuelles fuites d’hydrogène selon une seconde variante de réalisation.
[00062] [fig .8] La figure 8 est une vue schématique en coupe d’un évent destiné à évacuer du caisson les éventuelles fuites d’hydrogène selon une troisième variante de réalisation.
Description des modes de réalisation
[00063] Par convention, la direction « longitudinale » de la machine de manutention 1 correspond à l’orientation avant-arrière du véhicule. Par ailleurs, les termes « arrière » et « avant », respectivement désignés AV et AR sur les figures, sont utilisés pour définir la position relative d’un élément par rapport à un autre selon la direction longitudinale.
L’axe longitudinal médian, désigné X sur les figures, est un axe orienté selon la direction longitudinale et passant par le milieu des essieux avant 4 et arrière 5 de la machine de manutention 1. La direction « transversale » est orientée perpendiculairement à la direction longitudinale. [00064] En référence aux figures 1 et 2, on décrit une machine de manutention 1 selon un premier mode de réalisation. La machine de manutention 1 comporte un châssis 2 et un dispositif de manutention de charge, ici un bras de levage 3, qui est monté mobile sur le châssis 2. Le bras de levage 3 est, par exemple, un bras télescopique. Dans ce cas, la machine de manutention 1 peut notamment être un chariot télescopique.
[00065] Le châssis 2 est mobile. Pour ce faire, la machine de manutention 1 comporte deux essieux, un essieu avant 4 et un essieu arrière 5, qui sont chacun montés sur le châssis 2 selon un axe transversal et sont chacun équipés de deux roues, l’une à gauche 4a, 5a et l’autre à droite 4b, 5b. Au moins un des deux essieux avant 4 et arrière 5 est monté en rotation sur le châssis 2.
[00066] Dans le mode de réalisation représenté, le châssis 2 comporte une paire de longerons 6, 7, visibles sur la figure 1 . Les longerons 6, 7 sont des pièces métalliques, globalement planes, parallèles entre elles, qui s’étendent parallèlement à l’axe longitudinal médian X, respectivement de part et d’autre dudit axe longitudinal médian X. Les longerons 6, 7 sont reliés l’un à l’autre de manière à former un espace 8 permettant le logement de composants de la machine de manutention 1 qui seront détaillés par la suite.
[00067] Comme représenté sur la figure 1 , le bras de levage 3 s’étend dans un plan longitudinal qui est, de préférence, médian, c’est-à-dire que l’axe longitudinal médian X est inclus dans ce plan. Le bras de levage 3 est articulé aux deux longerons 6, 7, entre ceux-ci, de façon à être mobile à pivotement par rapport aux deux longerons 6, 7 autour d’un axe de pivotement P, transversal. Le bras de levage 3 peut être réalisé de différentes manières, notamment sous la forme de plusieurs sections télescopiques ou en variante sous la forme d’un bras de longueur fixe. Une extrémité du bras de levage 3 opposée à l’axe de pivotement P peut porter un outil de travail 9 ou un porte-outil modulaire susceptible de recevoir des outils de travail 9 de plusieurs types. Par outil de travail 9, on désigne par exemple une paire de fourches, un godet, un treuil, une pince, etc.
[00068] La machine de manutention 1 comporte un ou plusieurs actionneurs linéaires, non représentés, tels que des vérins hydrauliques, qui sont chacun montés articulés, d’une part, sur le bras de levage 3 et, d'autre part, sur le châssis 2 de la machine de manutention 1 , ce qui permet de faire pivoter le bras de levage 3, par rapport au châssis 2 de la machine de manutention 1, autour de l’axe de pivotement P. Les vérins hydrauliques sont raccordés à un circuit hydraulique équipé d’une pompe hydraulique 10, visible sur la figure 1 . Dans le mode de réalisation représenté, la pompe hydraulique 10 est entraînée par un moteur, tel qu’un moteur électrique 11.
[00069] Par ailleurs, la machine de manutention 1 comporte au moins un moteur électrique 12, 13 qui est configuré pour assurer le déplacement de la machine de manutention 1 . Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1 , la machine de manutention 1 comporte deux moteurs électriques 12, 13 assurant son déplacement. Chaque moteur électrique 12, 13 est accouplé à l’un des essieux avant 4 ou arrière 5 par l’intermédiaire d’un dispositif de transmission. Ainsi, la machine de manutention 1 présente quatre roues motrices. Dans le mode de réalisation représenté, chaque dispositif de transmission comporte un réducteur 14 et un différentiel 15. De manière alternative, le dispositif de transmission est un dispositif de transmission hydraulique.
[00070] Selon un mode de réalisation alternatif représenté sur la figure 5, la machine de manutention 1 ne comporte qu’un moteur électrique 12 permettant d’assurer le déplacement de la machine de manutention 1 . Dans un tel cas, le dispositif de transmission est adapté pour accoupler ledit moteur électrique 12 aux deux essieux avant 4 et arrière 5. La machine de manutention 1 présente alors également quatre roues motrices. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le moteur électrique 12 n’est accouplé qu’à un seul des deux essieux 4, 5 de sorte que la machine de manutention 1 ne comporte que deux roues motrices.
[00071] La machine de manutention 1 comporte, par ailleurs, un système d’alimentation pour alimenter en énergie électrique au moins l’un et de préférence la totalité des moteurs électriques 11, 12, 13 précités. Le système d’alimentation électrique comporte un réservoir 16 destiné à stocker de l’hydrogène 16, une pile à combustible 17 ainsi qu’un dispositif de stockage d’énergie électrique comprenant une ou plusieurs batteries 18 et/ou un ou plusieurs supercondensateurs. Les bornes des batteries 18 et/ou des supercondensateurs sont raccordées au(x) moteur(s) électrique(s) 11 , 12, 13 en parallèle de la pile à combustible 17.
[00072] Le réservoir 16 est, par exemple, adapté pour stocker l’hydrogène à l’état gazeux à une pression maximale comprise entre 300 et 700 bars, par exemple de l’ordre de 350 bars. Selon un autre mode de réalisation, le réservoir 16 est adapté pour stocker l’hydrogène à l’état solide sous forme d’hydrures métalliques.
[00073] Le réservoir 16 est raccordé à la pile à combustible 17 par un circuit 19 qui est notamment équipé d’un détendeur, non illustré, permettant de faire baisser la pression de l’hydrogène. La pile à combustible 17 est, en outre, équipée d’un compresseur d’alimentation en air permettant de compresser l’air comburant à l’entrée des cellules de la pile à combustible 17. La pile à combustible peut également comporter un dispositif humidificateur permettant d’humidifier l’hydrogène et l’air à l’entrée de la pile à combustible 17.
[00074] De manière connue en soi, la pile à combustible 17 est le siège d’une réaction d’oxydo-réduction qui transforme l’hydrogène provenant du réservoir 16 et l’oxygène de l’air apporté par le compresseur en électricité, en eau et en chaleur.
[00075] Aussi, la machine de manutention 1 comporte également un dispositif de refroidissement 20 permettant de refroidir la pile à combustible 17 ainsi qu’un dispositif de collecte de l’eau, non représenté, qui permet de collecter l’eau rejetée par la pile à combustible 17. Selon un mode de réalisation, le dispositif de refroidissement 20 comporte un circuit de refroidissement équipé d’un échangeur de chaleur. Par ailleurs, le dispositif de collecte de l’eau peut être relié à un orifice d’évacuation de l’eau qui permet d’évacuer l’eau ou à un réservoir permettant de stocker l’eau. Le dispositif de collecte de l’eau peut être associé au dispositif de refroidissement 20 de manière à ce que l’eau collectée soit utilisée pour refroidir la pile à combustible 17. Le dispositif de collecte d’eau peut également être raccordé au dispositif humidificateur pour l’alimenter en eau.
[00076] La machine de manutention 1 comporte, en outre, un équipement électronique de puissance qui comporte notamment un convertisseur de tension DC/DC
21 qui est raccordé, d’un côté, à la pile à combustible 17 et de l’autre côté aux moteurs électriquesl 1, 12, 13 et au dispositif de stockage de l’énergie électrique, ici les batteries 18. Le convertisseur de tension DC/DC 21 permet de convertir le niveau de tension délivré par la pile à combustible 17 au niveau de tension requis par les moteurs électriques 11 , 12, 13 et les batteries 18.
[00077] La machine de manutention 1 comporte également des moyens de contrôle, non illustrés, qui sont configurés pour piloter la pile à combustible 17, les moteurs électriquesl 1 , 12, 13 ainsi que le convertisseur de tension DC/DC 21 en fonction des signaux de commande délivrés par des équipements de commande de la machine de manutention 1, tels qu’une pédale d’accélérateur et/ou un joystick de commande notamment.
[00078] Par ailleurs, la machine de manutention 1 comporte une cabine de conduite
22 dans laquelle un conducteur peut prendre place et qui est notamment équipée d’un siège, non représenté, et des équipements de pilotage de la machine de manutention 1 . La cabine de conduite 22 est positionnée, d’un premier côté de l’axe longitudinal médian X et entre l’essieu avant 4 et l’essieu arrière 5. [00079] La machine de manutention 1 comporte, en outre, un caisson 23 qui est positionné par rapport à la cabine de conduite 22, de l’autre côté de l’axe longitudinal médian X de la machine de manutention 1 . Plus particulièrement, le caisson 23 et la cabine de conduite 22 sont positionnés de part et d’autre de la paire de longerons 6, 7 et du bras de levage 3.
[00080] Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le réservoir 16, la pile à combustible 17, le circuit 19 raccordant le réservoir 16 à la pile à combustible 17 ainsi que le dispositif de refroidissement 20 sont logés dans le caisson 23.
[00081] Comme illustré sur la figure 2, le caisson 23 est équipé d’un capot 24 qui est mobile et permet ainsi d’accéder aux équipements logés dans ledit caisson 23, notamment pour des opérations de maintenance. Le capot 24 forme une partie supérieure du caisson 23. Le capot 24 est, par exemple, monté pivotant le long de son bord le plus proche de l’axe longitudinal médian X autour d’un axe de pivotement globalement parallèle à la direction longitudinale.
[00082] Le caisson 23 comporte une bouche d’entrée d’air, non représentée, qui est avantageusement ménagée à l’avant du caisson 23 et qui permet d’approvisionner en air le compresseur de la pile à combustible 17. Le caisson 23 comporte également un évent 25 qui permet d’évacuer du caisson 23 les éventuelles fuites d’hydrogène ainsi que l’air comburant, en sortie de la pile à combustible 17. Comme représenté sur les figures 1 et 2, l’évent 25 est positionné dans une portion arrière du caisson 23. De manière avantageuse, la portion arrière du caisson 23 dans laquelle l’évent 25 est ménagé est la plus haute du caisson 23. En outre, la pente de la paroi supérieure du caisson 23 présente une pente qui, selon la direction longitudinale de la machine de manutention, de l’avant vers l’arrière, est nulle ou de préférence croissante. En d’autres termes pour toute paire de points appartenant à la surface interne de la paroi supérieure du caisson 23 qui sont alignés selon la direction longitudinale de la machine de manutention 1 , la pente, considérée de l’avant vers l’arrière, est nulle ou croissante.
[00083] De manière avantageuse, comme illustré, sur la figure 2, l’évent 25 est disposé, par rapport à la cabine de conduite 22, plus à l’arrière de la machine de manutention 1. En particulier, l’évent 25 est avantageusement disposé au-dessus de la roue 5b de l’essieu arrière 5 qui est du côté du caisson 23, c’est-à-dire au-dessus de la roue arrière 5b droite dans le mode de réalisation représenté.
[00084] De manière avantageuse, l’évent 25 est orienté de sorte que la direction du flux de gaz à la sortie de l’évent 25 présente une inclinaison vers le haut, et de préférence vers l’arrière et vers l’extérieur de la machine de manutention 1. Plus particulièrement, l’évent 25 est orienté vers le haut et est incliné de telle sorte que, la direction du flux de gaz, en projection dans un plan transversal, présente une inclinaison vers l’extérieur d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan transversal et, en projection dans un plan longitudinal, présente une inclinaison vers l’arrière d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan longitudinal.
[00085] De plus, l’évent 25 est, avantageusement, positionné à proximité de la paire de longerons 6, 7. Plus particulièrement, l’évent 25 est positionné selon une direction transversale, plus proche de l’axe longitudinal médian X que d’une extrémité latérale de la machine de manutention 1 du côté du caisson 23. De plus, l’évent 25 est positionné à une hauteur inférieure à celle du bord supérieur de l’extrémité arrière du bras de levage 3. Ceci évite que l’évent 25 ne soit obturé en cas de retournement de la machine de manutention 1 .
[00086] La figure 6 illustre la structure d’un évent 25 selon une première variante de réalisation. Comme la direction du flux de gaz à la sortie de l’évent 25 présente une inclinaison vers le haut, la structure de l’évent 25 est avantageusement configurée pour permettre l’écoulement du liquide vers l’extérieur de l’évent 25 et empêcher ainsi un liquide, tel que de l’eau de pluie par exemple, de s’opposer à l’évacuation des éventuelles fuites d’hydrogène, notamment lorsque le liquide se transforme en glace sous l’effet de températures négatives.
[00087] Dans ce mode de réalisation, l’évent 25 comporte deux orifices de sortie 36, 37. Toutefois, selon une autre variante de réalisation non représentée, l’évent 25 peut ne comporter qu’un seul orifice de sortie. L’évent 25 comporte, en amont de chaque orifice de sortie 36, 37, une portion terminale coudée 38, 39 qui présente une convexité orientée vers le bas et qui présente une ouverture 40, 41 , positionnée à proximité du point le plus bas de ladite portion terminale coudée 38, 39 afin de permettre l’écoulement de liquide.
[00088] La figure 7 illustre un évent 25 selon une autre variante de réalisation. L’orifice de sortie 42 est ici ménagé à l’extrémité d’une portion terminale 43 qui présente une orientation avec une composante verticale, est raccordé à une portion amont 44 qui débouche transversalement dans ladite portion terminale 43 et qui présente une extrémité inférieure présentant une ouverture 45 afin de permettre l’écoulement de liquide. [00089] La figure 8 illustre un évent 25 selon encore un autre mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, la portion terminale 46 est inclinée et présente un diamètre supérieur à celui de la portion amont 47. Dès lors, un espace 48 est ménagé entre la surface inférieure de la portion terminale 46 et la surface inférieure de la portion amont 47 afin de permettre l’écoulement de liquide.
[00090] Par ailleurs, selon un exemple de réalisation avantageux, le caisson 23 est équipé d’un ventilateur, non illustré, qui permet de renouveler plus rapidement l’air à l’intérieur du caisson 23, notamment en cas de fuite d’hydrogène.
[00091 ] En outre, le réservoir 16 comporte une vanne de vidange 26 qui permet de vider le contenu du réservoir 16. La vanne de vidange 26 est raccordée à un circuit de vidange 27 qui conduit l’hydrogène du réservoir 16 jusqu’à l’évent 25. Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté, la pile à combustible 17 comporte également une vanne de vidange 28 qui est raccordée à un circuit de vidange 29, ce qui permet également de vider l’hydrogène contenu dans la pile à combustible 17 et de le conduire vers l’évent 25.
[00092] Le machine de manutention 1 comporte au moins un détecteur d’hydrogène 30 logé dans le caisson 23. Le détecteur d’hydrogène 30 est avantageusement positionné dans une portion supérieure du caisson 23, c’est-à-dire qu’il est positionné au-dessus du réservoir 16 et de la pile à combustible 17. Selon un mode de réalisation avantageux, la machine de manutention 1 comporte d’autres détecteurs d’hydrogène répartis dans d’autres zones de la machine de manutention 1 et notamment un détecteur d’hydrogène 31 qui est logé dans la cabine de conduite 22.
[00093] Les détecteurs d’hydrogène 31 sont connectés à une unité de contrôle, non représentée, qui est configurée de sorte à générer un signal d’alarme, sonore ou visuelle, en réponse à la détection d’une quantité d’hydrogène supérieure à un seuil déterminé. Dans un tel cas, l’unité de contrôle met également en œuvre une ou plusieurs des actions suivantes : mettre en fonctionnement le ventilateur, arrêter la pile à combustible 17, ouvrir la vanne de vidange 27 du réservoir 16 et ouvrir la vanne de vidange 28 de la pile à combustible 17.
[00094] Par ailleurs, comme illustré sur la figure 1 , le dispositif de stockage d’énergie électrique qui est ici composé d’un ensemble de batteries18 est disposé dans l’espace 8 ménagé entre les deux longerons 6, 7. Les batteries 18 peuvent en principe être de tout type connu, par exemple du type plomb-acide ou de préférence du type lithium-ion. [00095] Dans le mode de réalisation représenté, le convertisseur de tension DC/DC 21 est également logé dans l’espace 8. Cette disposition du dispositif de stockage d’énergie électrique et du convertisseur de tension DC/DC 21 dans l’espace 8 permet notamment de les séparer du réservoir 16 et de la pile à combustible 17, ce qui permet de limiter les risques d’inflammation et de surchauffe de ces composants. Selon un autre mode de réalisation, le convertisseur de tension DC/DC 21 est logé dans le caisson 23.
[00096] Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté, la pompe hydraulique 10 ainsi que le moteur électrique 11 sont logés dans un espace dédié ménagé sous la cabine de conduite 22.
[00097] La figure 3 représente une machine de manutention 1 selon un autre mode de réalisation. Cette machine de manutention 1 diffère de celle décrite ci-dessus en relation avec les figures 1 et 2 en ce qu’elle comporte un réservoir additionnel 32 destiné au stockage d’hydrogène. Le réservoir additionnel 32 n’est pas logé dans le caisson 23 mais est disposé à l’arrière de la machine de manutention 1. Ce mode de réalisation est avantageux en ce qu’il présente une capacité de stockage d’hydrogène supérieure. Le réservoir additionnel 32 est ici disposé transversalement, entre les deux roues 5a, 5b de l’essieu arrière 5. Dans le mode de réalisation représenté, le réservoir additionnel 32 présente également une vanne de vidange 33 qui permet de le vider. La vanne de vidange 33 est raccordée à un circuit de vidange 34 qui conduit l’hydrogène jusqu’à l’évent 25. La machine de manutention comporte alors un détecteur d’hydrogène 35
[00098] La figure 4 représente une machine de manutention 1 selon encore un autre mode de réalisation. Ce mode de réalisation diffère de celui décrit ci-dessus en relation avec les figures 1 et 2 en ce que le réservoir 16 n’est pas logé dans le caisson 23 mais est disposé à l’arrière de la machine de manutention 1 , comme la réservoir additionnel 32 de la figure 3.
[00099] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention telle que définie par les revendications.
[000100] L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. [000101] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Machine de manutention (1 ) comprenant :
- un châssis (2) présentant un axe longitudinal médian (X) ;
- un dispositif de manutention de charge (3) qui est monté mobile sur le châssis (2);
- un moteur électrique (11 , 12, 13) qui est configuré pour déplacer la machine de manutention (1 ) ou actionner le dispositif de manutention de charge (3) ;
- une pile à combustible (17) qui est configurée pour générer de l'énergie électrique destinée à alimenter le moteur électrique (11 , 12, 13) ;
- un réservoir (16, 32) destiné à contenir de l'hydrogène et raccordé à la pile à combustible (17) afin de l'alimenter en hydrogène ;
- une cabine de conduite (22) qui est fixée au châssis (2) et est positionnée d'un premier côté du châssis (2) par rapport à l'axe longitudinal médian (X) du châssis (2) ;
- un caisson (23) qui est fixé au châssis (2) et est positionné d'un deuxième côté du châssis (2), opposé au premier côté, par rapport à l'axe longitudinal médian (X) du châssis (2);
- au moins l'un parmi la pile à combustible (17) et le réservoir (16, 32) étant logé dans ledit caisson (23).
[Revendication 2] Machine de manutention (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le châssis (2) comporte une paire de longerons (6, 7) s’étendant longitudinalement, respectivement de part et d’autre dudit axe longitudinal médian (X), la cabine de conduite (22) et le caisson (23) étant disposés de part et d’autre de la paire de longerons (6, 7).
[Revendication 3] Machine de manutention (1 ) selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre un dispositif de stockage d’énergie électrique (18), la pile à combustible (1 ) et le dispositif de stockage d’énergie électrique (18) étant électriquement raccordés, d’une part, l’un à l’autre, et, d’autre part, en parallèle au moteur électrique (11 , 12, 13).
[Revendication 4] Machine de manutention (1 ) selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison, dans laquelle le dispositif de stockage d’énergie électrique (18) est logé dans un espace (8) ménagé entre les longerons de la paire de longerons (6, 7).
[Revendication 5] Machine de manutention (1 ) selon la revendication 3 ou 4, comprenant en outre un convertisseur de tension DC/DC (21 ) qui est raccordé, d’une part, à la pile à combustible 17 et, d’autre part, au moteur électrique (11 , 12, 13) et au dispositif de stockage de l’énergie (18).
[Revendication 6] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la pile à combustible (17) et le réservoir (16) sont logés dans le caisson (23).
[Revendication 7] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant un détecteur d’hydrogène (30) qui est logé dans le caisson (23).
[Revendication 8] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le caisson (23) comporte un évent (25) pour évacuer un flux de gaz depuis un espace interne du caisson (23).
[Revendication 9] Machine de manutention (1 ) selon la revendication 8, dans laquelle l’évent (25) est positionné plus proche, selon une direction transversale, de l’axe longitudinal médian (X) que d’une extrémité latérale de la machine de manutention (1 ) du deuxième côté et en-dessous d’un bord supérieur du dispositif de manutention de charge (3) dans une position abaissée.
[Revendication 10] Machine de manutention (1 ) selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle l’évent (25) est positionné dans une portion arrière supérieure du caisson (23).
[Revendication 11] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, comprenant un essieu avant (4) et un essieu arrière (5) qui sont montés sur le châssis (2) transversalement à l’axe longitudinal médian (X) et comportant chacun deux roues (4a, 4b, 5a, 5b) et dans laquelle l’évent (25) est positionné au-dessus de la roue (5b) de l’essieu arrière (5) qui est positionnée du deuxième côté.
[Revendication 12] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 8 à 11 , dans laquelle l’évent (25) est orienté vers le haut.
[Revendication 13] Machine de manutention (1 ) selon la revendication 12, dans laquelle l’évent (25) incliné de telle sorte que, la direction du flux de gaz, en projection dans un plan transversal, présente une inclinaison vers l’extérieur d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan transversal et, en projection dans un plan longitudinal, présente une inclinaison vers l’arrière d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan longitudinal.
[Revendication 14] Machine de manutention (1 ) selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle l’évent (25) présente une structure configurée pour permettre l’écoulement d’un liquide vers l’extérieur dudit évent (25).
[Revendication 15] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle le caisson (23) comporte une paroi supérieure qui présente une pente, la pente étant nulle ou croissante de l’avant vers l’arrière, selon la direction longitudinale de la machine de manutention (1 ).
[Revendication 16] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, dans laquelle le réservoir (16) comporte une vanne de vidange (26) pour vider l’hydrogène du réservoir (16), la vanne de vidange (26) étant raccordée à un circuit de vidange (27) agencé pour conduire l’hydrogène du réservoir (16) vers l’évent (25).
[Revendication 17] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, dans laquelle la pile à combustible (17) comporte une vanne de vidange (28) pour vider l’hydrogène de la pile à combustible (17), la vanne de vidange (28) étant raccordée à un circuit de vidange (27) agencé pour conduire l’hydrogène de la pile à combustible (17) vers l’évent (25).
[Revendication 18] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, comportant au moins deux moteurs (11 , 14) respectivement configurés pour actionner le dispositif de manutention de charge et déplacer la machine de manutention (1 ).
[Revendication 19] Machine de manutention (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, dans laquelle le dispositif de manutention de charge comporte un bras de levage (3) qui s’étend dans un plan longitudinal entre le caisson (23) et la cabine de conduite (22) et qui est monté articulé sur le châssis (2) selon un axe de pivotement (P) transversal.
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