Brevet FR3067862A1 — publié le 20181221

Dispositif d'encapsulation et de coupure d'alimentation d'une batterie. L'invention concerne un dispositif d'encapsulation d'une batterie ou un dispositif pour encapsuler une batterie. L'invention concerne également un ensemble comprenant un tel dispositif d'encapsulation et une batterie montée dans le dispositif d'encapsulation. L'invention concerne finalement un véhicule comprenant un tel dispositif d'encapsulation ou un tel ensemble. Tous les véhicules automobiles comportent au moins une batterie. Afin de garantir la sécurité des occupants et du personnel intervenant sur le véhicule en cas de maintenance ou d'accident, les batteries de véhicules sont équipées de coupe-circuits de sécurité "SDSW" (Safety Disconnect Switch en anglais). Sur de nombreux véhicules électriques le coupe-circuit est accessible depuis l'habitacle, masqué par une trappe où il est censé être à l'abri de l'humidité et des intempéries. Le manque d'accessibilité par l'extérieur du véhicule à un tel coupe-circuit impose souvent aux équipes de secours de couper purement et simplement les câbles électriques reliés à la batterie. Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'encapsulation d'une batterie remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les dispositifs de coupe-circuit d'alimentation batterie connus de l'art antérieur. À cet effet, l'invention concerne un dispositif d'encapsulation d'une batterie comprenant : une enceinte comprenant un boîtier et un couvercle et formant un logement de réception de la batterie, un coupe-circuit agencé dans l'enceinte, et un élément d'actionnement 2 du coupe-circuit agencé hors de l'enceinte ou partiellement hors de l'enceinte. Avantageusement, le dispositif peut comprendre une première, une 5 deuxième et une troisième lignes électriques et un premier et un deuxième éléments de sortie de lignes électriques. La première ligne électrique est destinée à relier une première borne de la batterie à un premier élément de sortie de ligne électrique. La deuxième ligne électrique est destinée à relier une seconde borne de la batterie au 10 coupe-circuit et la troisième ligne électrique est destinée à relier le coupe circuit à un deuxième élément de sortie de ligne électrique. En particulier, le dispositif peut comprendre un deuxième coupe-circuit comprenant un premier et un deuxième relais, le premier relais 15 sur la première ligne électrique et le deuxième relais sur la troisième ligne électrique ou sur la deuxième ligne électrique. Avantageusement, le coupe-circuit peut comprendre un premier contact électrique, notamment un premier contact électrique mâle, un 20 deuxième contact électrique, notamment un deuxième contact électrique femelle, et un troisième contact électrique, notamment un troisième contact électrique femelle. En outre, le deuxième contact électrique et le troisième contact 25 électrique peuvent être montés dans une ou deux bagues isolantes elles-mêmes montées dans le boîtier et/ou le couvercle et en ce que le premier contact électrique est solidaire de l'élément d'actionnement. 3 En particulier, le premier contact électrique peut être monté mobile, notamment mobile en translation et/ou en rotation, par rapport au deuxième contact électrique et au troisième contact électrique. 5 Avantageusement, les contacts électriques peuvent être agencés de sorte que le premier contact électrique présente une première position, dans laquelle les deuxième et troisième contacts électriques sont chacun électriquement connectés au premier contact électrique et de sorte que le premier contact électrique présente une deuxième 10 position, dans laquelle au moins un des deuxième et troisième contacts électriques n'est pas électriquement connecté au premier contact électrique. En outre, l'élément d'actionnement peut comprendre un élément de 15 préhension manuelle. En particulier, l'élément d'actionnement peut comprendre un actionneur électrique. 20 La présente invention se rapporte également à un ensemble comprenant un dispositif tel que défini ci-dessus et une batterie montée dans ledit dispositif. La présente invention se rapporte aussi à un véhicule comprenant un 25 dispositif d'encapsulation d'une batterie tel que définie précédemment ou un ensemble tel que défini ci-dessus. Ces objets, caractéristiques et avantage de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de 30 réalisation d'un dispositif d'encapsulation de batterie selon l'invention 4 fait à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: - La figure 1 illustre un dispositif d'encapsulation d'une batterie selon un mode de réalisation. 5 - La figure 2 illustre un véhicule comprenant le dispositif d'encapsulation d'une batterie. - La figure 3 illustre un dispositif d'encapsulation d'une batterie selon un mode alternatif de réalisation. 10 Un mode de réalisation d'un véhicule 50 est décrit ci-après en référence aux figures 1 à 3. Le véhicule est de préférence de type automobile à motorisation thermique ou électrique ou hybride. 15 Le véhicule 50 comprend un dispositif 100 d'encapsulation d'une batterie 1. Le dispositif 100 comprend une enceinte 10, l'enceinte 10 comprenant un boîtier 11 et un couvercle 12. Le boîtier 11 et le couvercle 12 forment un logement 110 de réception de la batterie 1. 20 Lorsque le couvercle 12 ferme le boîtier 11, le logement 110 est étanche aux liquides et poussières. L'enceinte 10 est formée en matériau isolant électrique. Dans le cas d'un véhicule à motorisation thermique, la batterie est 25 par exemple une batterie d'alimentation d'équipements électriques du véhicule. Dans le cas d'un véhicule à motorisation électrique ou hybride, la batterie est par exemple une batterie d'alimentation d'un moteur 30 électrique d'entraînement du véhicule. 5 Le dispositif 100 comprend un coupe-circuit 30 agencé dans l'enceinte 10. Le dispositif 100 comprend un élément d'actionnement 34 du coupe- 5 circuit. L'élément d'actionnement 34 est agencé hors de l'enceinte 10 ou partiellement hors de l'enceinte. L'élément d'actionnement 34 peut comprendre un élément de préhension 36. L'élément de préhension 36 peut être disposé à l'extrémité extérieure de l'élément d'actionnement 34. Un joint d'étanchéité 35 est avantageusement 10 prévu entre l'élément d'actionnement 34 et le boîtier 11. Le joint d'étanchéité 35 est par exemple disposé dans un évidement entourant la surface intérieure de l'élément d'actionnement 34 et destiné à venir en contact avec le boîtier 11. Le joint d'étanchéité 35 est avantageusement formé d'une bague en matériaux élastique, par 15 exemple en caoutchouc. Avantageusement, l'élément de préhension 36 est formé en matériau isolant électrique. Avantageusement, l'élément de préhension a la forme d'un bouton. Le dispositif 100 comprend une première ligne électrique 2 reliant 20 une première borne 201 de la batterie 1 à un premier élément ou borne de sortie de ligne électrique 5. Le dispositif 100 comprend une deuxième ligne électrique 3 reliant une seconde borne 202 de la batterie 1 au coupe-circuit 30. Une première connexion filaire 41 relie la deuxième ligne électrique 3 au coupe-circuit 30. Le dispositif 100 25 comprend une troisième ligne électrique 4 reliant le coupe-circuit 30 à un deuxième élément ou borne de sortie de ligne électrique 6. Une deuxième liaison filaire 42 relie la troisième ligne électrique au coupe-circuit 30. Le premier et le deuxième éléments de sortie de lignes électriques 5, 6 sont destinés à conserver l'étanchéité du logement 30 110. Pour ce faire, ces éléments sont intégrés dans une paroi de l'enceinte, notamment dans une paroi du boîtier et/ou du couvercle. 6 Ils fournissent une liaison galvanique entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte. Le coupe-circuit 30 comprend un premier contact électrique 31, 5 notamment un premier contact électrique mâle 31. Le premier contact électrique 31 est solidaire de l'élément d'actionnement 34. Le premier contact électrique 31 est monté mobile, notamment mobile en translation et/ou en rotation par rapport à une première bague isolante 21 et/ou par rapport à l'enceinte. Le premier contact 10 électrique 31 à globalement une forme cylindrique en matière conductrice. Il est notamment formé d'un arbre conducteur en cuivre ou un alliage de cuivre ou encore en tout autre matériau conducteur. L'élément de préhension 36 est fixé sur une partie de l'arbre conducteur extérieure à l'enceinte 110. 15 Le coupe-circuit 30 comprend un deuxième contact électrique 32, notamment un deuxième contact électrique femelle 32. Le deuxième contact électrique 32 a globalement la forme d'un anneau ou d'un arc d'anneau. Le deuxième contact électrique coopère avec le premier 20 contact électrique 31 par coulissement l'un par rapport à l'autre. Le deuxième contact électrique 32 est monté dans une deuxième bague isolante 22 et/ou est monté fixe par rapport à l'enceinte. La deuxième bague isolante 22 est montée dans le boîtier 11 et/ou dans le couvercle 12. La deuxième bague isolante 22 est avantageusement 25 de forme cylindrique. Le coupe-circuit 30 comprend un troisième contact électrique 33, notamment un troisième contact électrique femelle 33. Le troisième contact électrique 33 a globalement la forme d'un anneau ou d'un arc 30 d'anneau. Le troisième contact électrique coopère avec le premier contact électrique 31 par coulissement l'un par rapport à l'autre. Le troisième contact électrique 33 est monté dans une troisième bague 7 isolante 23 et/ou est monté fixe par rapport à l'enceinte. La troisième bague isolante 23 est montée dans le boîtier 11 et/ou dans le couvercle 12. La troisième bague isolante 23 est avantageusement de forme cylindrique. 5 Le deuxième et le troisième contacts électriques 32, 33 sont conformés en matériau conducteur électrique de sorte à être en contact électrique lorsque le premier contact électrique 31 coopère avec ceux-ci. Avantageusement, le deuxième et le troisième contacts 10 électriques 32, 33 comprennent une lame ressort conductrice de sorte à garder un contact galvanique avec le premier contact électrique 31 lorsque le premier contact est introduit au niveau des premier et deuxième contacts. 15 Le coupe-circuit 30 est agencé dans un alésage dans une paroi du boîtier. Avantageusement, le coupe-circuit 30 est agencé dans un alésage disposé à l'opposé du couvercle 12. Le premier contact électrique 31 est monté mobile, notamment 20 mobile en translation et/ou en rotation par rapport au deuxième contact électrique 32 et au troisième contact électrique 33. Les contacts électriques sont agencés de sorte que le premier contact électrique 31 présente une première position correspondant à 25 une première position de l'élément d'actionnement, dans laquelle les deuxième et troisième contacts électriques 32, 33 sont chacun électriquement connectés au premier contact électrique 31. Dans cette configuration la borne 202 est électriquement connectée à la borne 5. En outre, le premier contact électrique présente une 30 deuxième position correspondant à une deuxième position de l'élément d'actionnement, dans laquelle au moins un des deuxième et troisième contacts électriques n'est pas électriquement connecté au 8 premier contact électrique 31. Le passage de la première position de l'élément d'actionnement à la deuxième position de l'élément d'actionnement ou inversement, se fait de préférence par un mouvement de translation du premier contact électrique 31 selon son 5 axe. L'élément d'actionnement 34 peut comprendre un actionneur électrique 70 illustré à la figure 2. L'actionneur électrique 70 est apte à actionner le coupe-circuit 30 sans intervention manuelle. Selon un 10 mode de réalisation, l'actionneur électrique 70 est apte à faire passer l'élément d'actionnement 34 de sa première position à sa deuxième position et, inversement, il est apte à faire passer l'élément d'actionnement 34 de sa deuxième position à sa première position. L'actionneur électrique 70 change la position de l'élément 15 d'actionnement 34 par exemple par l'activation d'une bobine électrique. Selon le mode alternatif de réalisation illustré à la figure 3, un deuxième coupe-circuit électronique 63 est disposé dans l'enceinte 20 10. Le deuxième coupe-circuit électronique 63 comprend un premier et un deuxième relais 61, 62. Le premier relais 61 est destiné à ouvrir ou à fermer la première ligne électrique 2 et le deuxième relais 62 est destiné à ouvrir ou à fermer la troisième ligne électrique 4. Le deuxième coupe-circuit 63 comprend aussi une unité de commande 25 60 des premier et deuxième relais. Le deuxième coupe-circuit électronique 63 est apte à couper le circuit électrique de la batterie 1 indépendamment du coupe-circuit 30, par exemple sur un ordre d'une unité de contrôle 55 du véhicule 50. Le premier et le deuxième relais 61, 62 sont des relais commandés en ouverture, c'est-à-dire 30 qu'en absence de commande électronique les contacts des relais 61, 62 sont fermés. 9 Le fonctionnement du dispositif 100 est maintenant décrit ci-après en référence à la figure 1. Considérons un véhicule 50 comprenant un dispositif 100 et une 5 batterie 1 disposée dans l'enceinte 10 du dispositif 100. La batterie 1 est connectée à la première et à la deuxième lignes électriques 2, 3. Lorsque l'élément d'actionnement 34 est en position de fonction ou position activée, le premier contact électrique 31 est en première position, permettant ainsi de relier électriquement la deuxième ligne 10 électrique 3 avec la troisième ligne électrique 4. Dans le mode alternatif de réalisation, outre l'élément d'actionnement en fonction, le deuxième coupe-circuit 63 doit être en configuration de fonction, c'est-à-dire que l'unité de commande 60 n'alimente pas électriquement le premier et le deuxième relais 61, 62. 15 Lorsque la batterie 1 alimente le circuit électrique et/ou électronique du véhicule 50, il est possible de couper l'alimentation électrique issue de la batterie 1 à l'aide du coupe-circuit 30. L'alimentation est coupée en actionnant le coupe-circuit à l'aide de l'élément de 20 préhension manuelle 36 de sorte à disposer le premier contact électrique 31 en deuxième position et coupant ainsi la connexion électrique entre la deuxième ligne électrique 3 et la troisième ligne électrique 4. 25 L'élément d'actionnement 34 est également contrôlé par l'actionneur électrique 70. Par exemple, lorsque l'actionneur électrique 70 est alimenté en électricité, un courant électrique s'établit dans une bobine disposée dans l'actionneur électrique 70. Cette bobine créé un champ magnétique apte à faire changer la position de l'élément 30 d'actionnement 34. 10 Selon le mode alternatif de réalisation, il est également possible de commander la coupure de l'alimentation issue de la batterie 1 à l'aide du deuxième coupe-circuit électronique 63. Lorsque le deuxième coupe-circuit électronique est activé, il ouvre le premier et le 5 deuxième relais 61, 62 coupant ainsi l'alimentation électrique issue de la batterie 1. Avantageusement, le dispositif 100 d'encapsulation permet de couper ou d'enclencher l'alimentation venant d'une REVENDICATIONS: 1. Dispositif (100) d'encapsulation d'une batterie (1) comprenant : - une enceinte (10) comprenant un boîtier (11) et un couvercle (12) et formant un logement (110) de réception de la batterie, - un coupe-circuit (30) agencé dans l'enceinte, et - un élément d'actionnement (34) du coupe-circuit agencé hors de l'enceinte ou partiellement hors de l'enceinte. 2. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une première, une deuxième et une troisième lignes électriques (2, 3, 4) et un premier et un deuxième éléments de sortie de lignes électriques (5, 6), la première ligne électrique (2) étant destinée à relier une première borne (201) de la batterie (1) à un premier élément de sortie de ligne électrique (5), la deuxième ligne électrique (3) étant destinée à relier une seconde borne (202) de la batterie (1) au coupe-circuit (30) et la troisième ligne électrique (4) étant destinée à relier le coupe circuit (30) à un deuxième élément de sortie de ligne électrique (6). 3. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième coupe-circuit (63) comprenant un premier et un deuxième relais (61, 62), le premier relais (61) sur la première ligne électrique (2) et le deuxième relais (62) sur la troisième ligne électrique (4) ou sur la deuxième ligne électrique (3). 4. Dispositif (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coupe-circuit (30) comprend un premier contact électrique 12 (31), notamment un premier contact électrique mâle (31), un deuxième contact électrique (32), notamment un deuxième contact électrique femelle (32), et un troisième contact électrique (33), notamment un troisième contact électrique femelle (33). 5 5. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième contact électrique (32) et le troisième contact électrique (33) sont montés dans une ou deux bagues isolantes (21, 22) elles-mêmes montées dans le boîtier (11) et/ou le couvercle 10 (12) et en ce que le premier contact électrique (31) est solidaire de l'élément d'actionnement (34). 6. Dispositif (100) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le premier contact électrique (31) est monté mobile, 15 notamment mobile en translation et/ou en rotation, par rapport au deuxième contact électrique (32) et au troisième contact électrique (33). 7. Dispositif (100) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en 20 ce que les contacts électriques sont agencés de sorte que le premier contact électrique (31) présente une première position, dans laquelle les deuxième et troisième contacts électriques sont chacun électriquement connectés au premier contact électrique et de sorte que le premier contact électrique (31) présente une 25 deuxième position, dans laquelle au moins un des deuxième et troisième contacts électriques n'est pas électriquement connecté au premier contact électrique. 8. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (34) comprend un élément de préhension manuelle (36). 13 9. Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (34) comprend un actionneur électrique (70). 5 10. Ensemble comprenant un dispositif selon l'une des revendications précédentes et une batterie (1) montée dans le dispositif (100). 11. Véhicule (50) comprenant un dispositif (100) d'encapsulation d'une 10 batterie (1) selon l'une des revendications 1 à 9 ou un ensemble selon la revendication précédente.