Brevet FR3104124A1 — publié le 20210611

Un véhicule (V) comprend une batterie (BR) installée sur une face intérieure (FI) d’une zone (Z) d’une tôle (TS) d’un soubassement (SV). Cette tôle (TS) comprend en amont de la zone (Z) au moins un premier trou traversant (T1) permettant l’entrée dans le soubassement (SV) d’un flux d’air extérieur balayant la batterie (BR) pour la refroidir, et en aval de la zone (Z) au moins un second trou traversant (T2) permettant la sortie hors du soubassement (SV) de ce flux d’air extérieur après qu’il ait refroidi la batterie (BR). Figure 1 VÉHICULE À SOUBASSEMENT MUNI DE TROUS POUR LE REFROIDISSEMENT D’UNE BATTERIE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant au moins une batterie installée sur une face intérieure d’une tôle d’un soubassement, et plus précisément le refroidissement de leur batterie. Etat de la technique Certains véhicules comprennent un soubassement comportant une tôle sur laquelle est installée au moins une batterie qui produit des calories lorsqu’elle alimente en énergie électrique au moins un équipement électrique, comme par exemple une machine motrice électrique d’un groupe motopropulseur (ou GMP) tout électrique ou hybride. En raison de son échauffement en fonctionnement, cette batterie fait généralement l’objet d’un refroidissement pour éviter d’accélérer son vieillissement. Pour ce faire, on installe généralement dans son voisinage immédiat un échangeur de chaleur, par exemple de type air/liquide. La présence d’un tel échangeur de chaleur induit plusieurs inconvénients. En effet, elle augmente le coût et le poids du véhicule et l’encombrement et la complexité dans la zone du soubassement comprenant la batterie. En outre, l’échangeur de chaleur doit faire l’objet d’opérations de maintenance régulières, notamment pour le renouvellement de son fluide caloporteur. Enfin, lorsque l’échangeur de chaleur est installé entre la tôle de soubassement et la batterie, il peut être endommagé et rendu au moins partiellement inopérant quand cette tôle de soubassement subit un choc important. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un véhicule comprenant une batterie installée sur une face intérieure d’une zone d’une tôle d’un soubassement, cette tôle comprenant en amont de cette zone au moins un premier trou traversant permettant l’entrée dans le soubassement d’un flux d’air extérieur destiné à balayer la batterie pour la refroidir, et en aval de cette zone au moins un second trou traversant permettant la sortie hors du soubassement de ce flux d’air extérieur après qu’il ait refroidi la batterie, l’amont et l’aval étant définis par rapport à une direction longitudinale du véhicule. Grâce à l’invention, il est désormais possible de refroidir très simplement et très facilement la batterie sans qu’il faille lui associer un échangeur de chaleur. Le véhicule selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - la tôle peut comprendre en amont de sa zone au moins deux premiers trous traversants, et en aval de sa zone au moins deux seconds trous traversants ; - chaque premier trou traversant peut avoir une forme oblongue, avec une plus grande dimension suivant une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale ; - chaque premier trou traversant peut avoir un bord en biseau au moins dans deux sous-parties opposées suivant la direction longitudinale afin de favoriser l’écoulement du flux d’air extérieur vers la batterie ; - chaque second trou traversant peut avoir une forme oblongue, avec une plus grande dimension suivant une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale ; - chaque second trou traversant peut avoir un bord en biseau au moins dans deux sous-parties opposées suivant la direction longitudinale afin de favoriser l’écoulement du flux d’air extérieur sous le soubassement ; - il peut comprendre sur une face extérieure de la tôle, dans une partie située en amont de la zone entre chaque premier trou traversant et la batterie, une première traverse perpendiculaire à la direction longitudinale et contraignant le flux d’air extérieur à traverser chaque premier trou traversant ; - il peut comprendre sur une face extérieure de la tôle, dans une partie située en aval de la zone entre la batterie et chaque second trou traversant, une seconde traverse perpendiculaire à la direction longitudinale et favorisant l’écoulement du flux d’air extérieur traversant chaque second trou traversant vers l’arrière du véhicule ; - il peut comprendre sur la face intérieure de la tôle, dans une partie située en amont de la zone et au moins partiellement au-dessus de chaque premier trou traversant, au moins un déflecteur guidant le flux d’air extérieur vers la batterie ; - sa batterie peut être rechargeable et peut alimenter en énergie électrique au moins une machine motrice électrique d’un groupe motopropulseur tout électrique ou hybride ; - il peut être de type automobile. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe, un exemple de réalisation d’un véhicule automobile selon l’invention, et illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue de dessous, une partie de la tôle de soubassement du véhicule de la figure 1. Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un véhicule V comprenant au moins une batterie BR installée sur une face intérieure FI d’une zone Z d’une tôle TS d’un soubassement SV participant au refroidissement de cette batterie BR. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet n’importe quel véhicule comprenant au moins une batterie installée sur une face intérieure d’une tôle d’un soubassement et devant faire l’objet d’un refroidissement. Par conséquent, l’invention concerne au moins les véhicules terrestres, certains bateaux, et les aéronefs. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie BR est rechargeable et destinée à alimenter en énergie électrique au moins une machine motrice électrique d’un groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule V. Par exemple, ce GMP peut être tout électrique. Mais il pourrait aussi être hybride (par exemple thermique et électrique). On notera qu’en variante la batterie BR pourrait alimenter en énergie électrique au moins un équipement électrique (ou électronique) autre qu’une machine motrice électrique. Sur les figures 1 et 2, la direction X est une direction dite longitudinale du véhicule V, laquelle est parallèle aux côtés latéraux de ce dernier (V), et la direction Y est une direction dite transversale du véhicule V, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X. Par ailleurs, dans ce qui suit et ce qui précède les notions d’amont et d’aval sont définies par rapport à la direction longitudinale X du véhicule V. Par conséquent, une partie amont d’un élément est plus proche de l’extrémité avant du véhicule V qu’une partie aval de ce même élément, et inversement une partie aval d’un élément est plus proche de l’extrémité arrière du véhicule V qu’une partie amont de ce même élément. On a schématiquement représenté sur la figure 1 un exemple de véhicule (ici automobile) V, selon l’invention, comprenant un soubassement SV comportant une tôle TS ayant des faces intérieure FI et extérieure FE opposées. La face extérieure FE est orientée vers l’extérieur du véhicule V, tandis que la face intérieure FI est orientée vers l’habitacle H du véhicule V. Le soubassement SV contribue ici à la définition d’un plancher délimitant partiellement l’habitacle H. Ce véhicule V comprend aussi au moins une batterie BR installée sur la face intérieure FI d’une zone Z de la tôle TS du soubassement SV. Compte tenu du choix mentionné plus haut, cette batterie BR est, ici, rechargeable et alimente en énergie électrique au moins une machine motrice électrique du groupe motopropulseur GM du véhicule V. Comme illustré sur les figures 1 et 2, la tôle TS comprend en amont de sa zone Z au moins un premier trou traversant T1, et en aval de sa zone Z au moins un second trou traversant T2. Le (chaque) premier trou traversant T1 permet l’entrée dans le soubassement SV d’un flux d’air extérieur fa destiné à balayer la batterie BR pour la refroidir par convection. On comprendra qu’en traversant le (chaque) premier trou traversant T1 depuis l’extérieur, le flux d’air extérieur fa passe au-dessus de la face intérieure FI de la tôle TS et donc pénètre dans le soubassement SV. Le (chaque) second trou traversant T2 permet la sortie hors du soubassement SV du flux d’air extérieur fa après qu’il ait balayé et donc refroidi la batterie BR. On comprendra qu’en traversant le (chaque) second trou traversant T2 depuis la face intérieure FI de la tôle TS, le flux d’air extérieur fa passe en-dessous de la face extérieure FE de la tôle TS (et donc rejoint l’extérieur en sortant du soubassement SV). Ainsi, on peut refroidir très simplement et très facilement la batterie BR sans qu’il faille obligatoirement associer à cette dernière (BR) un échangeur de chaleur. Cela permet de simplifier notablement l’environnement de la batterie BR, tout en réduisant le coût et le poids du véhicule V, et d’éviter d’avoir à effectuer des opérations de maintenance. De plus, le refroidissement demeure actif lorsque la tôle TS subit un choc important. Afin d’optimiser le refroidissement de la batterie BR sans réduire significativement la résistance du soubassement SV en amont et en aval de la zone Z, la tôle TS peut, comme illustré non limitativement sur la figure 2, comprendre en amont de sa zone Z au moins deux premiers trous traversants T1, et en aval de sa zone Z au moins deux seconds trous traversants T2. Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 2, la tôle TS comprend trois premiers trous traversants T1 alignés suivant la direction transversale Y et trois seconds trous traversants T2 alignés suivant la direction transversale Y. Mais le nombre de premiers trous traversants T1 peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un (1), et le nombre de seconds trous traversants T2 peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un (1). On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que chaque premier trou traversant T1 peut avoir une forme oblongue (éventuellement elliptique), avec sa plus grande dimension suivant la direction transversale Y (perpendiculaire à la direction longitudinale X). Cette forme oblongue est facile à définir dans le domaine industriel (par exemple par poinçonnage ou découpe laser). Mais d’autres formes peuvent être envisagées pour chaque premier trou traversant T1, et notamment (et non limitativement) une forme circulaire, ou rectangulaire ou encore triangulaire. Chaque premier trou traversant T1 et chaque second trou traversant T2 peuvent être définis dans une surépaisseur locale de la tôle TS, afin d’augmenter la résistance de cette tôle TS. On notera également que chaque premier trou traversant T1 peut éventuellement avoir un bord en biseau au moins dans deux sous-parties opposées suivant la direction longitudinale X, afin de favoriser l’écoulement du flux d’air extérieur fa vers la batterie BR. Cela facilite en effet la traversée de chaque premier trou traversant T1 par le flux d’air extérieur fa, et l’orientation de ce dernier (fa) vers la batterie BR. On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que chaque second trou traversant T2 peut avoir une forme oblongue (éventuellement elliptique), avec sa plus grande dimension suivant la direction transversale Y (perpendiculaire à la direction longitudinale X). Comme indiqué plus haut, cette forme oblongue est facile à définir dans le domaine industriel. Mais d’autres formes peuvent être envisagées pour chaque second trou traversant T2, et notamment (et non limitativement) une forme circulaire, ou rectangulaire ou encore triangulaire. On notera également que chaque second trou traversant T2 peut éventuellement avoir un bord en biseau au moins dans deux sous-parties opposées suivant la direction longitudinale X, afin de favoriser l’écoulement du flux d’air extérieur fa vers la batterie BR. Cela facilite en effet la traversée de chaque second trou traversant T2 par le flux d’air extérieur fa en aval de la batterie BR, et l’orientation de ce flux d’air extérieur fa vers l’extérieur, le long de la face extérieure FE du soubassement SV pour limiter les perturbations aérodynamiques (et notamment la dégradation du coefficient de traînée (ou Cx)). On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le véhicule V peut avantageusement comprendre sur la face extérieure FE de sa tôle TS, dans une partie qui est située en amont de la zone Z entre chaque premier trou traversant T1 et la batterie BR, une première traverse TT1 perpendiculaire à la direction longitudinale X. Cette première traverse TT1 est destinée à contraindre le flux d’air extérieur fa à traverser chaque premier trou traversant T1. On comprendra en effet qu’elle constitue un obstacle pour le flux d’air extérieur fa juste après les premiers trous traversants T1 qui le contraint à traverser ces derniers (T1) aidé par l’appel d’air qu’ils induisent. En outre, cette première traverse TT1 permet de renforcer la résistance du soubassement SV en amont de la zone Z, à proximité immédiate de l’endroit où elle est légèrement réduite du fait de la réalisation des premiers trous traversants T1. Par exemple, la première traverse TT1 peut être réalisée en métal (notamment en aluminium ou en acier). Mais elle pourrait aussi être réalisée en matière plastique rigide et résistante. On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le véhicule V peut aussi avantageusement comprendre sur la face extérieure FE de sa tôle TS, dans une partie qui est située en aval de la zone Z entre la batterie BR et chaque second trou traversant T2, une seconde traverse TT2 perpendiculaire à la direction longitudinale X. Cette seconde traverse TT2 est destinée à favoriser l’écoulement du flux d’air extérieur fa qui traverse chaque second trou traversant T2 vers l’arrière du véhicule V. Elle crée en effet une dépression à l’arrière. En outre, cette seconde traverse TT2 permet de renforcer la résistance du soubassement SV en aval de la zone Z, à proximité immédiate de l’endroit où elle est légèrement réduite du fait de la réalisation des seconds trous traversants T2. Par exemple, la seconde traverse TT2 peut être réalisée en métal (notamment en aluminium ou en acier). Mais elle pourrait aussi être réalisée en matière plastique rigide et résistante. On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que le véhicule V peut aussi avantageusement comprendre sur la face intérieure FI de la tôle TS, dans une partie qui est située en amont de la zone Z et au moins partiellement au-dessus de chaque premier trou traversant T1, au moins un déflecteur da agencé de manière à guider le flux d’air extérieur fa vers la batterie BR. Ce (chaque) déflecteur da peut, par exemple, se présenter sous la forme d’une paroi ayant une courbure orientée vers la batterie BR, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Par ailleurs, ce (chaque) déflecteur da peut, par exemple, être réalisé par moulage d’une matière plastique ou métallique. Véhicule (V) comprenant une batterie (BR) installée sur une face intérieure (FI) d’une zone (Z) d’une tôle (TS) d’un soubassement (SV), caractérisé en ce que ladite tôle (TS) comprend en amont de ladite zone (Z) au moins un premier trou traversant (T1) permettant l’entrée dans ledit soubassement (SV) d’un flux d’air extérieur destiné à balayer ladite batterie (BR) pour la refroidir, et en aval de ladite zone (Z) au moins un second trou traversant (T2) permettant la sortie hors dudit soubassement (SV) de ce flux d’air extérieur après qu’il ait refroidi ladite batterie (BR), l’amont et l’aval étant définis par rapport à une direction longitudinale dudit véhicule (V). Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tôle (TS) comprend en amont de ladite zone (Z) au moins deux premiers trous traversants (T1), et en aval de ladite zone (Z) au moins deux seconds trous traversants (T2). Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque premier trou traversant (T1) a une forme oblongue, avec une plus grande dimension suivant une direction transversale perpendiculaire à ladite direction longitudinale. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque premier trou traversant (T1) a un bord en biseau au moins dans deux sous-parties opposées suivant ladite direction longitudinale afin de favoriser l’écoulement dudit flux d’air extérieur vers ladite batterie (BR). Véhicule selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque second trou traversant (T2) a une forme oblongue, avec une plus grande dimension suivant une direction transversale perpendiculaire à ladite direction longitudinale. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque second trou traversant (T2) a un bord en biseau au moins dans deux sous-parties opposées suivant ladite direction longitudinale afin de favoriser l’écoulement dudit flux d’air extérieur sous ledit soubassement (SV). Véhicule selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend sur une face extérieure (FE) de ladite tôle (TS), dans une partie située en amont de ladite zone (Z) entre chaque premier trou traversant (T1) et ladite batterie (BR), une première traverse (TT1) perpendiculaire à ladite direction longitudinale et contraignant ledit flux d’air extérieur à traverser chaque premier trou traversant (T1). Véhicule selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend sur une face extérieure (FE) de ladite tôle (TS), dans une partie située en aval de ladite zone (Z) entre ladite batterie (BR) et chaque second trou traversant (T2), une seconde traverse (TT2) perpendiculaire à ladite direction longitudinale et favorisant l’écoulement dudit flux d’air extérieur traversant chaque second trou traversant (T2) vers l’arrière dudit véhicule (V). Véhicule selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend sur ladite face intérieure (FI) de la tôle (TS), dans une partie située en amont de ladite zone (Z) et au moins partiellement au-dessus de chaque premier trou traversant (T1), au moins un déflecteur (DA) guidant ledit flux d’air extérieur vers ladite batterie (BR). Véhicule selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite batterie (BR) est rechargeable et alimente en énergie électrique au moins une machine motrice électrique d’un groupe motopropulseur tout électrique ou hybride.