Brevet FR2677933A1 — publié le 19921224

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour refroidir des batteries dans un véhicule équipé d'un moteur thermique. L'invention s'applique notamment à des véhicules blindés. Dans ces véhicules, les batteries sont souvent placées dans des coffres situés à proximité du compartiment moteur. Le moteur thermique dégage une quantité de chaleur qui peut être suffisante pour affecter le bon fonctionnement des batteries. L'utilisation habituelle de turbocompresseurs pour suralimenter le moteur contribue particulièrement à échauffer les batteries. Au voisinage d'un tel turbocompresseur, l'air a typiquement une température de l'ordre de 2000C alors que les batteries supportent au plus de l'ordre de 850C pour fonctionner de façon satisfaisante sans évaporation de l'électrolyte. Les turbocompresseurs étant placés relativement près des batteries, celles-ci risquent de s'échauffer au-delà de 1000C. Lorsque le véhicule est utilisé dans des régions chaudes , le chauffage par rayonnement solaire accentue encore ce risque d'échauffement des batteries. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif permettant de limiter l'élévation de température des batteries. Selon un premier objet, l'invention propose ainsi un procédé pour refroidir des batteries dans un véhicule équipé d'un moteur thermique, le moteur thermique recevant comme comburant de l'air prélevé à l'extérieur du véhicule et filtré par au moins un filtre à air, caractérisé en ce que, entre l'extérieur du véhicule et le filtre à air, on fait circuler de l'air comburant au voisinage des batteries pour limiter l'élévation de température de ces dernières. En utilisant l'air comburant, on peut refroidir efficacement les batteries sans qu'il soit nécessaire de prévoir un fluide de refroidissement supplémentaire, en plus des fluides déjà nécessaires au fonctionnement du véhicule. Dans une version préférée du procédé de l'invention, la circulation de l'air comburant au voisinage des batteries résulte essentiellement de l'appel d'air en provenance du moteur thermique. Cette solution évite avantageusement de recourir à un dispositif particulier tel qu'un ventilateur pour faire circuler l'air comburant. Un second objet de l'invention vise un dispositif pour refroidir des batteries dans un véhicule équipé d'un moteur thermique, le moteur thermique recevant comme comburant de l'air prélevé à l'extérieur du véhicule et filtré par au moins un filtre à air, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de refroidissement passant au voisinage des batteries, dans lequel de l'air comburant circule entre l'extérieur du véhicule et le filtre à air. Ce dispositif est conçu pour la mise en oeuvre du procédé selon le premier objet. Dans une forme de réalisation préférée de ce dispositif selon l'invention, les batteries étant réparties dans différents logements sur le véhicule, le circuit de refroidissement comprend un conduit de forme aplatie comportant plusieurs entrées ouvertes chacune sur un logement de batteries, ce conduit débouchant dans une canalisation dirigée vers le filtre à air. On obtient ainsi la circulation d'air voulue avec un faible encombrement du circuit de refroidissement. On peut prévoir que le conduit de forme aplatie s'étende au-dessus du moteur du véhicule et qu'il soit réalisé en une seule pièce avec la canalisation 17. Cette solution a l'avantage de permettre un démontage facile du conduit et de la canalisation pour accéder au moteur. Pour obtenir un encombrement minimal du circuit de refroidissement, le conduit de forme aplatie est délliûité à sa partie supérieure par une paroi formant toiture dont une face est adjacente à l'intérieur du conduit et l'autre face adjacente à l'extérieur du véhicule. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée ci-après d'un exemple de réalisation, lue conjointement aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus schématique d'un véhicule auquel peut s'appliquer l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus schématique du compartiment moteur du véhicule représenté à la figure 1 et montrant le conduit prévu pour la circulation de l'air comburant selon l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective illustrant schématiquement le circuit suivi par l'air comburant ; et - la figure 4 est une vue en coupe prise selon le plan IV-IV représenté à la figure 2. L'invention est décrite ci-dessous en référence à son application préférée à un char blindé 1 représenté schématiquement sans sa tourelle à la figure 1. Le châssis 2 du véhicule 1 comporte un puits de tourelle 3 et, en arrière de celui-ci, un compartiment moteur 4 séparé de l'habitacle par une cloison pare-feu 5. Le moteur thermique 6 du véhicule 1 est situé dans le compartiment 4 pour assurer l'entraînement du véhicule 1. Dans l'exemple représenté, deux turbocompresseurs 8 sont adjoints au moteur 6 pour le suralimenter de façon connue. Ces turbocompresseurs 8 sont situés vers la partie avant du compartiment moteur 4 et près de ses bords latéraux. La configuration du compartiment moteur 4 est globalement symétrique par rapport à l'axe longitudinal L du véhicule 1 (indiqué à la figure 2). Le véhicule 1 repose sur le sol par des chenilles non représentées, situées de chaque côté du véhicule 1 qui sont entraînées par la transmission 7. Audessus de ces chenilles se situent des espaces 9 appelés "déports", délimités en tirets à la figure 1, dans lesquels sont logés différents composants du véhicule, tels que les collecteurs d'échappement 10 du moteur 6 ou les batteries 11. Dans la configuration représentée, les batteries 11 sont regroupées dans des logements ou coffres 12 (voir figure 4) situés de part et d'autre du véhicule 1, dans les déports 9 sensiblement à hauteur des turbocompresseurs 8. Il y a donc a priori un risque d'échauffement des batteries 11 dû à la proximité des turbocompresseurs 8. Un filtre à air 13 est disposé entre la cloison pare-feu 5 et le moteur 6 pour filtrer l'air comburant nécessaire à l'alimentation du moteur 6. Cet air comburant est prélevé à l'extérieur du véhicule 1. Entre l'extérieur du véhicule 1 et le filtre à air 13, l'air comburant circule le long d'un circuit passant au voisinage des batteries 11. L'air est aspiré comme indiqué par les flèches aux figures 3 et 4 par l'appel d'air en provenance du moteur thermique, sans qu'aucun ventilateur ou analogue soit indispensable. On prévoit avantageusement que le circuit suivi par l'air comburant ait une section minimale de passage supérieure à 30 000 mm2 pour qu'un débit d'air suffisant parvienne au moteur 6. Lorsqu'il passe au voisinage des batteries 11, l'air comburant limite leur élévation de température pouvant résulter du dégagement de chaleur par le moteur 6 et les turbocompresseurs 8 ou du rayonnement solaire. Le circuit de refroidissement suivi par l'air comburant entre l'extérieur du véhicule 1 et le filtre à air 13 comprend un conduit de forme aplatie 15 comportant deux entrées 16 ouvertes chacune sur l'un des coffres à batteries 12. Les entrées 16 sont de forme allongée et débouchent à la partie supérieure des coffres à batteries 12. Le conduit 15 débouche dans une canalisation verticale centrale 17 qui recueille l'air comburant et le dirige vers le filtre à air 13. On voit aux figures 3 et 4 que le conduit de forme aplatie 15 s'étend à la partie supérieure du compartiment moteur 4, au-dessus du moteur 6 et des turbocompresseurs 8.Pour minimiser son encombrement, on peut prévoir, comme illustré à la figure 4, que le conduit 15 soit délimité à sa partie supérieure par une paroi 18 dont une face est adjacente à l'intérieur du conduit 15, et l'autre face adjacente à ltextérieur du véhicule 1. Cette paroi 18 est ainsi confondue avec la toiture du véhicule 1 au dessus du compartiment moteur 4. Le conduit 15 et la canalisation 17 dirigée vers le filtre à air 13 sont réalisés en une seule pièce d'acier solidaire de la paroi 18. Ainsi, le conduit 15 et la canalisation 17 sont aisément démontables. En soulevant le capot 18-15-17, on peut accéder directement au moteur 6 pour les réparations ou l'entretien. Des persiennes 19 sont prévues au dessus des batteries 11 (figures 3 et 4) pour faire pénétrer l'air comburant venant de l'extérieur du véhicule. Cet air passe alors au voisinage des batteries 11 pour les refroidir, notamment au voisinage de leur partie supérieure avant d'entrer dans le conduit 15. De façon avantageuse, on laisse un certain espace 20 entre les batteries Il et les parois du coffre 12 qui les reçoit (figure 4). Les batteries 11 peuvent par exemple être posées sur des pieds 21 et être maintenues en place par des moyens non représentés en ménageant l'espace 20 voulu. Ainsi, une partie de l'air comburant passe autour des batteries 11, avant d'entrer dans le conduit 15, ce qui permet d'homogénéiser le refroidissement des batteries 11 et de favoriser l'échange thermique en allongeant le trajet de refroidissement. Avec un tel dispositif de refroidissement, on réussit à limiter sensiblement l'élévation de température des batteries. Ainsi, dans des conditions de fonctionnement identiques, on a constaté que les dispositif selon l'invention, dimensionné pour que le circuit ait une section de passage au moins égale à 30 000 mm2, limitait la température des batteries à 650C alors qu'en l'absence de la pièce comprenant le conduit 15 et la canalisation 17 la température des batteries pouvait atteindre la valeur excessive de 1050C. Bien qu'on ait décrit l'invention en référence à un exemple de réalisation, on comprendra que le procédé et le dispositif de refroidissement décrits peuvent présenter diverses variantes incluses dans le cadre de l'invention. Ainsi, on a décrit un exemple préféré dans lequel la totalité de l'air comburant circule au voisinage des batteries. Bien entendu, l'invention peut être mise oeuvre, selon les conditions de fonctionnement du véhicule, en faisant circuler seulement une partie de l'air comburant au voisinage des batteries. REVENDICATIONS 1. Procédé pour refroidir des batteries (11) dans un véhicule (1) équipé d'un moteur thermique (6), le moteur thermique (6) recevant comme comburant de l'air prélevé à l'extérieur du véhicule (1) et filtré par au moins un filtre à air (13), caractérisé en ce que, entre l'extérieur du véhicule (1) et le filtre à air (13), on fait circuler de l'air comburant au voisinage des batteries (11) pour limiter l'élévation de température de ces dernières. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait circuler la totalité de l'air comburant au voisinage des batteries (11). 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la circulation de l'air comburant au voisinage des batteries (11) résulte essentiellement de l'appel d'air en provenance du moteur thermique (6). 4. Dispositif pour refroidir des batteries (11) dans un véhicule (1) équipé d'un moteur thermique (6), le moteur thermique (6) recevant comme comburant de l'air prélevé à l'extérieur du véhicule (1) et filtré par au moins un filtre à air (13), caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de refroidissement passant au voisinage des batteries (11), dans lequel de l'air comburant circule entre l'extérieur du véhicule (1) et le filtre à air (13). 5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la section minimale de passage de l'air comburant dans le circuit de refroidissement est au moins égale à 30 000 mm2. 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que des persiennes (19) sont prévues au-dessus des batteries (11) pour faire pénétrer l'air comburant venant de l'extérieur du véhicule (1) et pour le faire circuler notamment au voisinage de la partie supérieure des batteries (11). 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, les batteries (11) étant réparties dans différents logements (12) sur le véhicule (1), le circuit de refroidissement comprend un conduit de forme aplatie (15) comportant plusieurs entrées (16) ouvertes chacune sur un logement (12) de batteries (11), ce conduit (15) débouchant dans une canalisation (17) dirigée vers le filtre à air (13). 8. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit de forme aplatie (15) s'étend au-dessus du moteur (6) du véhicule (1) et est réalisé en une seule pièce avec la canalisation (17). 9. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que le conduit de forme aplatie (15) est délimité à sa partie supérieure par une paroi (18) formant toiture dont une face est adjacente à l'intérieur du conduit (15) et l'autre face adjacente à l'extérieur du véhicule (1). 10. Dispositif conforme à l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'un espace (20) est ménagé entre les batteries (11) et les parois délimitant le logement (12) qui les reçoit de façon qu'au moins une partie de l'air comburant passe autour des batteries ( avant d'entrer dans le conduit de forme aplatie (15).