Brevet FR3097371A1 — publié le 20201218

Description Titre de l'invention : BATTERIE DE VEHICULE AUTOMOBILE A ENERGIE ELECTRIQUE DE PROPULSION, MUNIE D'UN DISPOSITIF D'ALARME SONORE EN CAS DE SURCHAUFFE DE LA BATTERIE. Domaine technique de l'invention [0001] L'invention relève du domaine de la surveillance du fonctionnement d'unc réserve d'énergie électrique, notamment une réserve d'énergie électrique fournissant au moins en partie l'énergie propulsive d'un véhicule automobile. L'invention concerne un dispositif de surveillance d'une telle réserve d'énergie, mettant en oeuvre une alarme en cas de surchauffe de la batterie. Art antérieur [0002] Parmi les véhicules automobiles, certains sont à motorisation en tout ou partie à énergie électrique. Ceci concerne des véhicules dont la motorisation de propulsion est exclusivement à énergie électrique et/ou des véhicules hybrides dont la motorisation de propulsion associe une motorisation à énergie électrique ct une motorisation par combustion. L'énergie propulsive des véhicules équipés d'une motorisation à énergie électrique est communément fournie par une réserve d'énergie électrique de puissance comprenant une ou plusieurs batteries. Une telle réserve d'énergie électrique comprend synthétiquement un boîtier logeant de manière étanche divers composants électriques qui sont exploités pour la mise en charge et/ou le stockage de l'énergie électrique par la réserve d'énergie électrique. [0003] Cependant, la réserve d'énergie électrique se dégrade lorsqu'elle est soumise à une forte élévation de température, tel que notamment en cas d'incendie. Un tel cas d'incendie peut par exemple être un incendie interne à la réserve d'énergie électrique suite à une défaillance de son fonctionnement, ou par exemple encore peut être un incendie externe à la réserve d'énergie électrique comme en cas d'incendie du véhicule. En cas d'unc montée en température excessive de la réserve d'énergie, des gaz toxiques se développent à l'intérieur de la réserve d'énergie électrique, qui contient notamment du lithium, avec pour effet de provoquer une mise sous pression conséquente du boîtier. [0004] Pour éviter une mise sous pression excessive du boîtier, celui-ci est par exemple équipé d'une soupape autorisant une échappée des gaz hors de la réserve d'énergie à un seuil prédéfini de mise sous pression du boîtier. Cependant, la combustion des éléments toxiques contenus dans la batterie perdure et se développe, ce qui est une 2 source potentielle de danger. 11 est ainsi utile d'alerter les passagers du véhicule el/ou d'éventuels secouristes en cas d'accident, notamment en raison de la toxicité des gaz produits. [0005] Il est dès lors opportun d'équiper les réserves d'énergie électrique d'un dispositif d'alarme en cas de défaillance, tel qu'il ressort par exemple du document US9437849-B2 (ELWHA, LLC). Selon cc document, la batterie est équipée d'un dispositif d'alarme comprenant un ou plusieurs agents odorants ou visuels contenus dans des réceptacles logés à l'intérieur du boîtier. Une défaillance de la réserve d'énergie électrique provoque la rupture des réceptacles avec pour effet de libérer lesdits agents, qui s'échappent alors hors du boîtier à travers un évent prévu à cet effet. L'échappée desdits agents hors du boîtier forme alors un signal d'alarme visuel ou olfactif, potentiellement accompagné d'un signal sonore. Présentation de l'invention [0006] Dans ce contexte, la présente invention a pour objet une réserve d'énergie électrique, notamment une réserve d'énergie électrique de puissance configurée pour équiper un véhicule automobile en fournissant au moins en partie son énergie de propulsion. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile à énergie propulsive au moins en partie électrique, équipé d'au moins une réserve d'énergie électrique conforme à l'invention. [0007] Un but de l'invention est de proposer une solution pour alerter efficacement les passagers du véhicule et/ou des personnes extérieures au véhicule en cas de montée en température excessive de la réserve d'énergie électrique. [0008] Un autre but de [invention est de proposer une telle solution pouvant être facilement adaptée selon [agencement de la réserve d'énergie électrique, en évitant d'avoir à modifier significativement son organisation structurelle et/ou fonctionnelle, et/ou en évitant d'accroître significativement son encombrement. [0009] Un autre but de [invention est de proposer une telle solution fiable et efficace pouvant être mise en oeuvre à moindres coûts, tant au regard de la simplicité de structure des organes qu'elle met en oeuvre qu'au regard de ses modalités de fonctionnement. [0010] De tels buts s'inscrivent notamment sous contrainte d'une recherche de réduction des coûts induits par la mise en oeuvre de la solution à rechercher, dans le contexte d'une concurrence économique notoirement sévère dans le domaine automobile pouvant rendre rédhibitoire une solution potentielle en raison des coûts induits. [0011] Les buts visés par la présente invention sont atteints isolément ou en combinaison par application des dispositions qui suivent. [0012] Une réserve d'énergie électrique de puissance confomae à l'invention est configurée 3 pour équiper un véhicule automobile en étant apte à fournir au moins en partie son énergie de propulsion. La réserve d'énergie électrique comprend au moins un boîtier logeant au moins une batterie et étant équipée d'au moins un appareil générateur d'un signal sonore par ventilation de l'appareil en cas de surchauffe de la réserve d'énergie électrique. Il est compris que la situation de surchauffe de la réserve d'énergie électrique est évaluée supérieure à un seuil admissible de montée en température de la réserve d'énergie électrique. [0013] Dans ce contexte, l'invention est reconnaissable en cc que le boîtier est muni d'au moins une soupape de décompression du volume interne du boîtier en cas de surchauffe de la réserve d'énergie électrique. La soupape est placée en communication aéraulique avec ledit au moins un appareil générateur d'un signal sonore dont l'activation par ventilation est provoquée sous l'effet de sa traversée par des gaz sous pression produits par la surchauffe de la réserve d'énergie électrique et évacués hors du boîtier à travers la soupape. [0014] Selon une forme de réalisation, l'appareil générateur d'un signal sonore est placé à l'extérieur du boîtier en étant logé à l'intérieur d'une caisse de résonnance qui est montée sur le boîtier en coiffant la soupape. [0015] Selon une forme de réalisation la soupape comportant au moins un clapet d'évacuation des gaz hors du boîtier, l'appareil générateur d'un signal sonore est monté sur le boîtier au débouché du clapet orienté vers l'extérieur du boîtier. [0016] Dans le cas où la soupape est munie de plusieurs clapets, chacun des clapets est de préférence pourvu à son débouché orienté vers l'extérieur du boîtier d'un appareil générateur d'un signal sonore. [0017] Selon une forme de réalisation, l'appareil générateur d'un signal sonore est disposé à distance de la soupape en interposition entre la soupape et un débouché d'évacuation des gaz hors de la caisse de résonnance. [0018] Selon une forme de réalisation, la caisse de résonnance est munie d'un pavillon ménagé à un débouché d'évacuation des gaz hors de la caisse de résonnance. [0019] Selon une forme de réalisation, l'appareil générateur d'un signal sonore est disposé à l'intérieur de la caisse de résonnance en amont du pavillon suivant le sens de Circulation des gaz à travers la caisse de résonnance depuis la soupape. [0020] Selon une forme de réalisation, la caisse de résonnance est agencée en tuyère princi- palement orientée suivant une direction parallèle au plan d'extension d'une paroi du boîtier sur laquelle est installée la caisse de résonnance. [0021] Selon une forme de réalisation, l'appareil générateur d'un signal sonore est agencé en l'un quelconque au moins des appareils comprenant un résonateur, un sifflet, une turbine et/ou au moins une lamelle vibrante. Le sifflet est susceptible d'être générateur d'un signal sonore au moins par détente des gaz évacués hors du sifflet. Le sifflet peut aussi être accessoirement muni d'un corps, tel qu'une bille, logé librement mobile à l'intérieur du sifflet. [0022] L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile dont l'énergie de propulsion est au moins en partie fournit par au moins une réserve d'énergie électrique de puissance. Le véhicule de l'invention est reconnaissable en ce que la réserve d'énergie électrique est conforme à l'invention. Présentation des figures [0023] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples de réalisation de la présente invention, en relation avec les figures suivantes : 10024] 1fig.11 La figure 1 est une illustration du contexte de l'invention, représentant sché- matiquement en perspective dc dessus une réserve d'énergie électrique relevant dc l'invention, qui est configurée pour fournir au moins en partie l'énergie propulsive d'un véhicule automobile. 10025] 1fig.21 La figure 2 est un détail en perspective de dessus de la réserve d'énergie électrique représentée sur la figure 1, qui est munie d'appareils générateurs d'un signal sonore selon un exemple de réalisation de l'invention. 10026] 1E8.31 La figure 3 est une illustration schématique partielle en vue latérale de la réserve d'énergie électrique représentée sur la figure 1, qui est munie d'appareils gé- nérateurs d'un signal sonore selon un autre exemple de réalisation dc l'invention. 10027] 1E8.41 La figure 4 est une illustration schématique partielle en vue latérale de la réserve d'énergie électrique représentée sur la figure 1, qui est munie d'un appareil gé- nérateur d'un signal sonore selon un autre exemple de réalisation dc l'invention. 10028] 1E8.51 La figure 5 est une illustration schématique partielle en vue de dessus de la réserve d'énergie électrique représentée sur la figure 4. Description détaillée de l'invention 100291 Les figures et leurs descriptions détaillées non limitatives, exposent l'invention selon des modalités particulières qui ne sont pas restrictives quant à la portée de l'invention telle que définie par les revendications. Les figures et leurs descriptions détaillées d'exemples de réalisation de l'invention peuvent servir à mieux la définir, si besoin en relation avec la description générale qui vient d'en être faite. 100301 Sur les figures 1 à 5, une réserve d'énergie électrique 1 est configurée en un équipement d'un véhicule automobile fournissant au moins en partie l'énergie de propulsion du véhicule. La réserve d'énergie électrique 1 comprend au moins un boîtier 2 logeant une ou plusieurs batteries 3, ou plusieurs éléments de batterie 3, tels que des batteries 3 ou des éléments de batterie 3 au lithium. En cas de montée en température significative de la réserve d'énergie électrique 1, des gaz G1 toxiques sont produits en raison de la présence de composants chimiques à l'intérieur du boîtier 2, notamment le lithium. [0031] Pour évacuer les gaz 01 toxiques en surpression à l'intérieur du boîtier 2, le boîtier 2 est muni d'au moins une soupape 4 pouvant comprendre un ou plusieurs clapets 4a, 4b, au nombre de deux sur les exemples de réalisation illustrés. De tels clapets 4a, 4b sont tarés à un seuil d'ouverture prédéfini en fonction de la pression maximale admissible à l'intérieur du boîtier 2. La soupape 4 est ainsi activée par ouverture des clapets 4a, 4b à un seuil prédéfini de mise en surpression du boîtier 2, notamment en cas de surchauffe de la réserve d'énergie électrique 1. [0032] Cependant une montée en température excessive de la réserve d'énergie électrique 1 tend à provoquer à l'intérieur du boîtier 2 un incendie qui est source de danger et qui peut rapidement se développer, en raison notamment de la présence à l'intérieur du boîtier 2 de nombreux composants chimiques sensibles à la chaleur. Il est dès lors opportun de prévenir les passagers du véhicule et/ou du personnel de secours intervenant sur un lieu d'accident du véhicule, du risque induit par la surchauffe de la réserve d'énergie électrique 1. [0033] A cet effet sur les figures 2 à 5, le boîtier 2 est équipé d'au moins un appareil 5, Sa, 5b générateur d'un signal sonore 02 qui est activé en cas de surchauffe de la réserve d'énergie électrique 1 et par suite en cas de mise en surpression du boîtier 2. L'activation du ou des appareils 5, 5a, 5b générateurs d'un signal sonore 02 est provoqué par leur ventilation par suite du passage, au travers du ou des dits appareils 5, 5a, 5b, directement des gaz 01 sous pression qui se développent à l'intérieur du boîtier 2 et qui sont évacués à travers le ou les clapets 4a, 4b que comprend la soupape 4. [0034] Autrement dit, la réserve d'énergie électrique 1 est équipée d'un dispositif d'alarme sonore comprenant au moins la soupape 4 et ledit au moins un appareil 5, 5a, 5b générateur d'un signal sonore 02, qui est placé en communication aéraulique avec la soupape 4. L'activation du dispositif d'alarme sonore est provoquée par les gaz 01 de combustion qui sont générés à l'intérieur du boîtier 2 en cas de surchauffe de la réserve d'énergie électrique 1 et qui provoquent une ouverture de la soupape 4 à un seuil prédéfini d'ouverture du ou des clapets 4a, 4b. [0035] Les gaz 01 de combustion sous pression évacués à travers la soupape 4 développent alors une énergie conséquente de ventilation de l'appareil 5, 5a, 5b générateur d'un signal sonore 02 qui est alors activé, en générant un signal sonore 02 d'une puissance propre à être efficacement audible par les passagers pour leur signaler le danger. Par suite de l'accroissement de la surchauffe de la réserve d'énergie électrique 1 et donc de la pression des gaz 01 de combustion à l'intérieur du boîtier 2, le signal sonore 02 s'amplifie en devenant clairement audible depuis l'extérieur du véhicule pour prévenir, à distance du véhicule, du danger lié à la montée en température de la réserve d'énergie 6 électrique 1. [0036] Selon la forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, les clapets 4a, 4b sont chacun équipés d'un appareil 5a, 5b générateur d'un signal sonore G2 qui est disposé à leurs débouchés 6a, 6b respectifs d'évacuation des gaz Gl hors du boîtier 2. Les appareils Sa, 5b générateurs d'un signal sonore 02 sont conjointement installés sur un support 7 monté sur le boîtier 2, en étant placés en communication aéraulique avec le clapet 4a, 4b qui leur est affecté. [0037] Sur les figures 3 à 5, le dispositif d'alarme sonore comprend en outre une caisse de résonnance 8 coiffant la soupape 4 avec laquelle la caisse de résonnance 8 est placée en communication aéraulique. Une telle caisse de résonnance 8 est propre à amplifier le ou les signaux sonores 02 produits par le ou les appareils 5, Sa, 5b générateurs d'un signal sonore 02. La caisse de résonnance 8 est avantageusement formée d'une tuyère 9, ou conduit, présentant un faible encombrement en s'étendant suivant son extension générale suivant une direction Dl parallèle au plan d'extension d'une paroi 2a du boîtier 2 sur laquelle est installée la caisse de résonnance 8. [0038] Tel que plus visible sur la figure 5, la caisse de résonnance 8 est de préférence munie d'un pavillon 10 formé à son débouché 8a à travers lequel les gaz 01 sont évacués hors de la caisse de résonnance 8. Le pavillon 10 favorise par résonnance propre l'accroissement de la puissance du signal sonore 02 émis par l'appareil 5, Sa, 5b générateur d'un signal sonore 02. Le pavillon 10 favorise aussi une détente des gaz Cl circulant à travers la caisse de résonnance 8 lors de leur évacuation hors de celle-ci à travers son débouché 8a. [0039] Selon la forme de réalisation illustrée sur les figures 4 et 5, le dispositif d'alarme sonore comprend un seul appareil 5 générateur d'un signal sonore 02 qui est installé à l'intérieur de la caisse de résonnance 8, en étant disposé à distance de la soupape 4. Plus particulièrement, l'appareil 5 générateur d'un signal sonore 02 est installé à l'intérieur de la caisse de résonnance 8 en amont immédiat du pavillon 10 suivant le sens Si de circulation des gaz 01 à travers la caisse de résonnance 8. [0040] 11 est à relever un cumul avantageux des fonctions de la caisse de résonnance 8. Une première fonction de la caisse de résonnance 8 est de ménager un logement pour un appareil 5 générateur d'un signal sonore 02 qui peut être potentiellement plus puissant que celui ou ceux 5a, 5b installés aux débouchés 6a, 6b des clapets 4a, 4b comme illustré sur les figures 2 et 3. Une deuxième fonction de la caisse de résonnance 8 est d'amplifier le signal sonore 02 émis par l'appareil 5, 5a, 5b générateur d'un signal sonore 02, une telle amplification étant confortée par la présence du pavillon 10. Indépendamment des fonctions de la caisse de résonnance 8 relevant de l'émission d'une alarme sonore, son agencement en tuyère 9 procure une troisième fonction de drainage des gaz 01 de combustion évacués hors du boîtier 2. La caisse de résonnance 8 permet 7 d'acheminer les gaz Cl circulant à son travers en les évacuant hors de la réserve d'énergie électrique 1 suivant une direction Dl qui n'est pas orientée vers l'habitacle du véhicule, ce qui permet de préserver au mieux les passagers de la toxicité des gaz Gl de combustion en provenance du boîtier 2 en cas de surchauffe de la régent d'énergie électrique 1. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] REVENDICATIONSRéserve d'énergie électrique (1) comprenant au moins un boîtier (2) logeant au moins une batterie (3) et étant équipée d'au moins un appareil (5. Sa, 5h) générateur d'un signal sonore (02) par ventilation dc l'appareil (5, 5a, 5b) en cas de surchauffe dc la réserve d'énergie électrique (1), caractérisée en ce que le boîtier (2) étant muni d'au moins une soupape (4) dc décompression du volume interne du boîtier (2) en cas dc surchauffe de la réserve d'énergie électrique (1), la soupape (4) est placée en communication aéraulique avec ledit au moins un appareil (5, 5a, 5b) générateur d'un signal sonore (G2) dont l'activation par ventilation est provoquée sous l'effet de sa traversée par des gaz (G1) sous pression produits par la surchauffe de la réserve d'énergie électrique (1) et évacués hors du boîtier (2) à travers la soupape (4). Réserve d'énergie électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'appareil (5, 5a, 5b) générateur d'un signal sonore (G2) est placé à l'extérieur du boîtier (2) en étant logé à l'intérieur d'une caisse de résonnance (8) qui est montée sur le boîtier (2) en coiffant la soupape (4). Réserve d'énergie électrique (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la soupape (4) comportant au moins un clapet (421, 4b) d'évacuation des gaz (G1) hors du boîtier (2), l'appareil (5a, 5b) générateur d'un signal sonore (G2) est monté sur le boîtier (2) au débouché (6a, 6b) du clapet (4a, 4b) orienté vers l'extérieur du boîtier (2). Réserve d'énergie électrique (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la soupape (4) étant munie de plusieurs clapets (4a, 4b), chacun des clapets (4a, 4b) est pourvu à son débouché (Ga, 6b) orienté vers l'extérieur du boîtier d'un appareil (5a, 5b) générateur d'un signal sonore (G2). Réserve d'énergie électrique (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'appareil (5) générateur d'un signal sonore (G2) est disposé à distance de la soupape (4) en interposition entre la soupape (4) et un débouché (8a) d'évacuation des gaz (01) hors de la caisse de résonnance (8). Réserve d'énergie électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, en ce que la caisse de résonnance (8) est munie d'un pavillon (10) ménagé à un débouché (8a) d'évacuation des gaz (01) hors de la caisse de résonnance (8). Réserve d'énergie électrique (1) selon les revendications 5 et 6, ca- 9 [Revendication 8] ractérisée en ce que l'appareil (5) générateur d'un signal sonore (02) est disposé à l'intérieur de la caisse de résonnance (8) en amont du pavillon (10) suivant le sens (Si) de circulation des gaz (01) à travers la caisse de résonnance (8) depuis la soupape (4). [Revendication 9] Réserve d'énergie électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que la caisse de résonnance (8) est agencée en tuyère (9) principalement orientée suivant une direction (Dl) parallèle au plan d'extension d'une paroi (2a) du boîtier (2) sur laquelle est installée la caisse de résonnance (8). [Revendication 10] Réserve d'énergie électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'appareil (5 5a 5b) générateur d'un signal sonore (02) est agencé en l'un quelconque au moins des appareils comprenant un résonateur, un sifflet, une turbine et/ou au moins une lamelle vibrante. Véhicule automobile dont l'énergie de propulsion est au moins en partie fournit par au moins une réserve d'énergie électrique de puissance, caractérisé en ce que la réserve d'énergie électrique (1) est conforme à l'une quelconque au moins des revendications 1 à 9.