Domaine de l'invention

La présente invention concerne d'une manière générale le domaine des véhicules automobiles à motorisation électrique ou hybride électrique, et se rapporte en particulier à de tels véhicules équipés d'une batterie de traction permettant d'emmagasiner une forte quantité d'énergie pour alimenter un moteur électrique.

Arrière-plan de l'invention

La demande de brevet FR 2953656 décrit un tel véhicule de type hybride entraîné par l'association d'un moteur thermique et d'un moteur électrique montés dans le compartiment moteur situé à l'avant du véhicule.

Le moteur électrique est alimenté en énergie électrique par un onduleur situé également dans le compartiment moteur et permettant d'alimenter le moteur électrique en tensions triphasées à partir de la tension continue délivrée par une batterie de traction haute tension de type NI-MH ou Li-Ion.

Cette batterie est disposée à l'intérieur du véhicule à l'arrière du compartiment moteur entre le siège du conducteur et le siège passager avant. Elle est raccordée à un bloc de jonction disposée à l'aplomb d'une ouverture pratiquée dans le plancher du véhicule.

La batterie de traction et l'onduleur sont raccordés l'un à l'autre par un faisceau de câblage comportant deux câbles à haute tension. Ce faisceau de câblage s'étend depuis l'onduleur situé dans le compartiment moteur et chemine sous le plancher du véhicule jusqu'à une platine de raccordement fixée par vissage sous le plancher autour de cette ouverture.

La platine de raccordement comporte deux connecteurs, reliés respectivement aux deux câbles du faisceau, qui traversant l'ouverture et qui sont raccordés au bloc de jonction de la batterie. Un joint d'étanchéité est par ailleurs agencé sur cette platine de raccordement autour de l'orifice traversant le plancher, afin d'empêcher toute intrusion d'eau à l'intérieur de l'habitacle dans la zone où se situe la batterie.

Ce type de véhicule, dans lequel la batterie de traction se trouve à l'intérieur de l'habitacle ou dans le coffre arrière, peut s'avérer potentiellement dangereux pour ses occupants en cas de détérioration de cette batterie suite à un court-circuit ou un choc violent.

En effet, dans un tel cas de figure, certaines des cellules de la batterie peuvent s'enflammer, cette combustion pouvant entraîner l'émanation dans l'habitacle de substances chimiques nocives pour l'homme telles que le fluorure d'hydrogène (ou HF).

Objet et résumé de l'invention

La présente invention vise donc à améliorer la sécurité des véhicules à motorisation électrique ou hybride électrique équipés d'une batterie de traction située à l'intérieur du véhicule dans l'habitacle ou dans le coffre arrière, en limitant les risques d'émanation de gaz toxiques à l'intérieur de cet habitacle à la suite d'un court-circuit ou d'un choc subi par cette batterie.

Elle propose à cet effet, une platine de raccordement pour véhicule à motorisation électrique ou hybride électrique, apte à occuper une configuration de service dans laquelle elle est fixée contre la face extérieure du plancher dudit véhicule au niveau d'une ouverture qui y est ménagée, de sorte que ladite platine recouvre ladite ouverture ; la face supérieure de ladite platine comportant au moins un connecteur électrique supérieur saillant transversalement au plan principal de cette platine, de sorte qu'il traverse ledit plancher lorsque ladite platine occupe ladite configuration de service ;

ledit connecteur électrique supérieur étant destiné à être relié électriquement à une batterie de traction que comporte ledit véhicule ; caractérisée en ce que ladite platine comporte en outre une ouverture recevant un embout d'évacuation ; ledit embout d'évacuation comprenant une portion supérieure de raccordement saillant transversalement au plan principal de ladite platine, de sorte qu'elle traverse ledit plancher lorsque ladite platine occupe ladite configuration de service ;

ladite portion supérieure de raccordement étant destinée à être reliée à ladite batterie de traction.

Grâce à l'embout d'évacuation que comporte la platine selon l'invention, les gaz toxiques pouvant être émis par la batterie de traction sont directement évacués à l'extérieur du véhicule, et ne se répandent pas ou quasiment pas dans l'habitacle.

En outre, le raccordement sur la chaîne de montage entre l'embout d'évacuation et la batterie est particulièrement facilité pour l'opérateur du fait qu'une portion de cet embout traverse le plancher lorsque la platine est mise en place sur le véhicule.

Enfin, du fait que cet embout d'évacuation soit intégré directement sur une telle platine de raccordement, il n'est pas nécessaire, pour son montage sur le véhicule, de pratiquer une ouverture supplémentaire dans le plancher qui pourrait engendrer des problèmes d'étanchéité.

Selon des caractéristiques préférées de la platine, prises seules ou en combinaison :

- ledit embout d'évacuation comprend également une portion inférieure de sortie saillant transversalement au plan principal de ladite platine, à l'opposé de ladite portion supérieure de raccordement, et qui débouche à l'extérieur dudit véhicule lorsque ladite platine occupe ladite configuration de service ;

- ledit embout d'évacuation présente une forme tubulaire ;

- la face supérieure de ladite platine comporte une pluralité de dits connecteurs électriques supérieurs ;

- la face inférieure de ladite platine comporte une pluralité de connecteurs électriques inférieurs, chacun d'entre eux s'étendant transversalement au plan principal de ladite platine et à l'opposé d'un connecteur électrique supérieur correspondant auquel il est relié électriquement ; - la face supérieure de ladite platine comporte des moyens d'étanchéité situés au niveau de sa zone périphérique constituant l'interface de raccordement avec ledit plancher ;

- lesdits moyens d'étanchéité sont constitués par un joint à lèvre qui s'étend sur toute la périphérie de ladite platine ;

- ladite platine présente sensiblement une forme de rectangle avec l'un de ses deux grands côtés qui présente une excroissance, ladite ouverture qui reçoit ledit embout d'évacuation étant ménagée au niveau de ladite excroissance ; et/ou

- ladite platine comprend à chacun à ses quatre coins, un perçage respectif pour sa fixation sur ledit plancher.

La présente invention vise également sous un second aspect, un véhicule automobile à motorisation électrique ou hybride électrique comportant une telle platine.

Brève description des dessins

L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

la figure 1 représente une vue schématique d'un véhicule automobile hybride comportant une platine de raccordement selon l'invention montée sur le plancher au niveau d'une ouverture qui y est ménagée;

- la figure 2 représente une vue schématique en perspective de la zone du plancher dans laquelle est ménagée ladite ouverture ;

- la figure 3 représente une vue schématique en perspective de la zone du plancher de la figure 2 après montage de la platine de raccordement selon l'invention ;

- la figure 4 est une vue en perspective de la platine de raccordement ; et

- la figure 5 est une vue en perspective sous un autre angle de la platine de raccordement. Description détaillée d'un mode de réalisation

En référence à la figure 1, on a représenté, de manière schématique, un véhicule à motorisation hybride électrique 1 entraîné par l'association d'un moteur thermique 2 et d'un moteur électrique 3 situés tous les deux dans le compartiment moteur 4 situé à l'avant du véhicule 1.

Le compartiment moteur 4 loge également un onduleur 5 permettant d'alimenter le moteur électrique 3 en tensions triphasées, à fréquence variable (0 à 300 Hz), à partir de la tension continue délivrée par une batterie de traction haute tension 6.

La batterie 6 est disposée à l'intérieur du véhicule 1, au niveau du coffre arrière 7 et dans le logement initialement prévu pour l'accueil d'une roue de secours, de sorte à ne pas influer négativement sur le volume de chargement de bagages.

Ce logement accueille également un convertisseur électronique DC haute tension/DC basse tension 8 relié par un câble 9 à la batterie 6 et permettant d'alimenter directement certains dispositifs reliés au réseau basse tension du véhicule (phares, rétroviseurs, autoradio, alimentations de calculateurs, etc ...) et de recharger la batterie de service 13 du véhicule 1.

La batterie 6 est ici de type Li-Ion, cette technologie offrant une densité énergétique importante de l'ordre de 150 Wh/kg, associée à un faible taux de décharge dans le temps et une absence d'effet mémoire.

Afin de limiter réchauffement de la batterie 6 durant le fonctionnement normal du véhicule, cette dernière est refroidie par de l'air réfrigéré, sec et filtré, en provenance de l'habitacle 10 du véhicule 1.

Un conduit non représentée sur les figures, relie donc cet habitacle 10 où est prélevé l'air de refroidissement à cette batterie 6.

La batterie 6 est reliée à l'onduleur 5 par l'intermédiaire d'un faisceau de câblage 30 traversant le plancher 11 du véhicule 1 grâce à une platine de raccordement 20 fixée contre la face extérieure de ce plancher 11 au niveau d'une ouverture 12 (figure 2) qui y est ménagée, de sorte que cette platine 20 recouvre l'ouverture 12.

De même, le convertisseur électronique 8 est relié aux dispositifs du réseau basse tension et à la batterie de service, situés à l'avant du véhicule 1, par l'intermédiaire d'un autre faisceau de câblage 40 traversant également le plancher 11 du véhicule 1 via la platine de raccordement 20.

On va maintenant décrire en détails cette platine 20 à l'appui des figures 4 et 5.

Celle-ci présente sensiblement une forme de rectangle avec l'un de ses deux grands côtés qui présente une excroissance 21.

Comme illustré par la figure 2, le contour de cette platine 20 reprend celui de l'ouverture 12 ses dimensions étant légèrement supérieures de sorte à ce qu'elle puisse recouvrir intégralement cette ouverture 12.

La face supérieure 20A de la platine 20 comporte une pluralité de connecteurs électriques supérieurs 22, saillant transversalement au plan principal de cette platine 20, de sorte que ces connecteurs 22 traversent le plancher 11 et débouchent dans le coffre arrière 7 du véhicule 1 lorsque la platine 20 occupe sa configuration de service dans laquelle elle est montée sur ce véhicule 1.

La face inférieure 20B de cette platine 20 comporte également une pluralité de connecteurs électriques inférieurs 23, chacun d'entre eux s'étendant transversalement au plan principal de cette platine 20 et à l'opposé d'un connecteur électrique supérieur 22 correspondant auquel il est relié électriquement.

La platine 20 comporte également une ouverture circulaire 24 ménagée au niveau de l'excroissance 21 et recevant un embout tubulaire d'évacuation 25.

L'embout 25 qui traverse la platine 20 de part en part, comprend une portion supérieure de raccordement 25A saillant transversalement au plan principal de cette platine 20, de sorte qu'elle traverse le plancher 11 et débouche dans le coffre arrière 7 du véhicule 1 lorsque la platine 20 occupe sa configuration de service. L'embout 25 comprend également une portion inférieure de sortie 25B saillant transversalement au plan principal de cette platine 20 à l'opposé de la portion supérieure de raccordement 25A, et qui débouche à l'extérieur du véhicule 1 lorsque la platine 20 occupe sa configuration de service.

Un conduit souple 15 relie une ouverture ménagée dans le boîtier de la batterie de traction 6 à l'embout tubulaire d'évacuation 25 (figure 3), une extrémité de ce conduit 15 étant emmanchée sur la portion supérieure de raccordement 25A de cet embout 25, et fixée à l'aide d'un collier de serrage non représenté.

Ainsi, en cas de court-circuit ou de choc violent entraînant la détérioration de certaines cellules de la batterie de traction 6 et l'émanation de gaz toxiques, ces derniers seront évacués directement vers l'extérieur du véhicule 1 via le conduit 15 et l'embout tubulaire d'évacuation 25 de la platine 20.

Comme illustré sur les figures 4 et 5, la platine 20 comprend également à chacun à ses quatre coins, un perçage 26 respectif afin de permettre sa fixation sur le plancher 11 à l'aide de vis non représentées.

Enfin, la face supérieure 20A de cette platine 20 comporte des moyens d'étanchéité 28 situés au niveau de sa zone périphérique qui constitue l'interface de raccordement avec le plancher 11.

Ces moyens d'étanchéité sont ici constitués par un joint à lèvre 28 qui s'étend sur toute la périphérie de la platine 20 et permet d'absorber les débattements éventuels entre cette platine 20 et le plancher 11, de sorte à préserver une bonne étanchéité à l'eau, à l'air et à la poussière.

Le faisceau de câblage 30 reliant l'onduleur 5 à la batterie de traction 6, comporte deux portions distinctes 30A et 30B comprenant chacune deux câbles à haute tension.

La portion externe 30A s'étend depuis l'onduleur 5 logé dans le compartiment moteur 4 et chemine sous le plancher 11 du véhicule 1 jusqu'à la face inférieure 20B de la platine de raccordement 20 à laquelle elle vient se raccorder (figure 1). Les deux câbles de cette portion 30A présentent chacun, à l'une de leurs extrémités, une fiche de raccordement respective 33 qui est raccordée à un connecteur inférieur 23 de la platine 20 (figure 3).

La portion interne 30B disposée dans le coffre arrière 7, relie la batterie de traction 6 et la platine de raccordement 20 à laquelle elle vient se raccorder par sa face supérieure 20A (figures 1 et 3). Les deux câbles de cette portion 30B présentent chacun, à l'une de leurs extrémités, une fiche de raccordement respective 34 qui est raccordée à un connecteur supérieur 22 de la platine 20 (figure 3).

Le faisceau de câblage 40 reliant le convertisseur DC/DC 8 à certains dispositifs du réseau basse tension et à la batterie de service 13, comporte également deux portions distinctes 40A et 40B comprenant chacune un câble à basse tension.

La portion externe 40A s'étend depuis l'avant du véhicule 1 où sont situés ces dispositifs à alimenter et la batterie de service 13, et chemine sous le plancher 11 jusqu'à la face inférieure 20B de la platine 20 à laquelle elle vient se raccorder (figure 1). Le câble de cette portion 40A présente, à l'une de ses extrémités, une fiche de raccordement 43 qui est raccordée à un connecteur inférieur 23 de la platine 20 (figure 3).

La portion interne 40B disposée dans le coffre arrière 7, relie le convertisseur DC/DC 8 et la platine 20 à laquelle elle vient se raccorder par sa face supérieure 20A (figures 1 et 3). Le câble de cette portion 40B présente, à l'une de ses extrémités, une fiche de raccordement 44 qui est raccordée à un connecteur supérieur 22 de la platine 20 (figure 3).

On va maintenant décrire rapidement les opérations successives de mise en place de la platine 20 sur le véhicule 1 et de raccordement des différentes portions des faisceaux 30 et 40.

Pour effectuer le montage de la platine 20, celle-ci doit être tout d'abord positionnée en regard de l'ouverture 12 ménagée dans le plancher 11 au niveau du coffre arrière 7. Elle est ensuite plaquée contre la face extérieure de ce plancher 11 avant d'y être fixée à l'aide de vis de fixation. Le raccordement de la portion interne 30B du faisceau 30 à la batterie de traction 6 et à la platine 20, celui de la portion interne 40B du faisceau 40 au convertisseur DC/DC 8 et à la platine 20, ainsi que celui du conduit d'évacuation 15 à la batterie de traction 6 et à la l'embout d'évacuation 25 de la platine 20, sont réalisés à l'intérieur du coffre arrière 7 lors de la mise en place de la batterie de traction 6 et du convertisseur DC/DC 8 dans le logement initialement prévu pour l'accueil d'une roue de secours.

Enfin, le raccordement des portions externes 30A, 40A cheminant sous le plancher 11 du véhicule est quant à lui effectué en fin de ligne de montage après coiffage.

Selon une variante de réalisation non représentée, la platine de raccordement peut être implantée sur un véhicule à motorisation purement électrique.

Selon d'autres variantes de réalisation non représentées, cette platine de raccordement peut présenter des dimensions et/ou une forme différente(s).

Selon encore d'autres variantes de réalisation non représentées :

- les connecteurs que comporte cette platine sont conformés différemment, leur nombre est différent, et ces derniers sont prévus pour être raccordés à d'autres organes du véhicule ;

- l'embout d'évacuation est également conformé différemment ; et/ou

- les moyens d'étanchéité situé en périphérie de la platine sont formés par un joint à plusieurs lèvres afin d'améliorer le niveau d'étanchéité, ou par un simple cordon de mousse si l'étanchéité à l'air et à la poussière est suffisante.

On rappelle enfin que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution.