Brevet FR3126350A1 — publié le 20230303

L’invention concerne un Dispositif (1) de protection de bloc de batteries conçu pour être monté dans une structure de coffre d’un véhicule automobile, le dispositif (1) étant conçu pour s’étendre entre un panneau arrière de coffre du véhicule et une traverse de support arrière du véhicule, le dispositif (1) comportant des moyens (11) d’absorption d’énergie conformés pour absorber en se déformant, lorsque le dispositif (1) est monté dans le coffre du véhicule, une partie de l’énergie d’un choc arrière transmise au panneau arrière, le dispositif (1) présentant une surface de plancher (10) conformée pour former au moins une partie d’un plancher du coffre du véhicule entre le panneau arrière et la traverse de support. L’invention concerne également une structure de coffre comprenant un tel dispositif (1) et un véhicule équipé d’une telle structure de coffre. (Figure 3) Dispositif de protection d’un bloc de batteries de coffre de véhicule automobile. Le domaine technique concerne les dispositifs de protection de blocs de batterie de véhicules automobiles, les structures de coffre équipées de tels dispositifs de protection et les véhicules automobiles présentant une telle structure. Les véhicules à motorisations électriques connaissent un intérêt croissant de la part des clients, tandis que leurs autonomies sont sans cesse améliorées par les constructeurs d’automobiles. Pour ce faire, les acteurs industriels impliqués ont beaucoup investi dans le développement de nouvelles technologies pour proposer des batteries toujours plus performantes, c’est-à-dire des batteries offrant des vitesses de charges accrues, des capacités en constante augmentation et des densités énergétiques élevées. En parallèle de l’amélioration des technologies, les constructeurs d’automobiles mettent également l’accent sur l’augmentation du volume dédié aux batteries dans leurs véhicules à motorisations électriques. Cependant, les batteries actuelles souffrent d’inconvénients inhérents aux technologies utilisées et notamment à leur instabilité en cas de choc : une cellule de batterie endommagée à la suite d’un choc peut en effet subir un emballement et provoquer un départ de feu. Aussi, en raison des risques de feu, certaines zones d’un véhicule sont considérées comme des zones d’exclusion dans lesquelles l’implantation de batteries est exclue en raison de la forte probabilité de subir une déformation en cas de choc. Ainsi, l’espace proche du panneau arrière est considéré comme une zone d’exclusion en raison du phénomène de déformation provoquant la pénétration du panneau arrière dans le coffre du véhicule, en cas de choc arrière. Cette pénétration du panneau arrière provoque une déformation du plancher du coffre et des éléments environnants. Une batterie disposée dans cet espace risquerait donc d’être violemment impactée par le panneau arrière et d’être dangereusement détériorée. Par choc arrière, il convient de comprendre qu’il s’agit d’un choc simulé sur le véhicule à l’aide d’un chariot percutant le véhicule par l’arrière dans des conditions de vitesses et de directions standardisées, faisant partie des conditions d’homologation à respecter. Les constructeurs d’automobiles cherchent à réduire les zones d’exclusion. Ainsi, il existe un besoin d’une solution pour permettre l’utilisation de l’espace situé à proximité du panneau arrière d’un véhicule. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. A cet effet, la présente invention se rapporte à un dispositif de protection de bloc de batteries conçu pour être monté dans une structure de coffre d’un véhicule automobile, le dispositif étant conçu pour s’étendre entre un panneau arrière de coffre du véhicule et une traverse de support arrière du véhicule, le dispositif comportant des moyens d’absorption d’énergie conformés pour absorber en se déformant, lorsque le dispositif est monté dans le coffre du véhicule, une partie de l’énergie d’un choc arrière transmise au panneau arrière, le dispositif présentant une surface de plancher conformée pour former au moins une partie d’un plancher du coffre du véhicule entre le panneau arrière et la traverse de support. L’invention concerne également une structure de coffre de véhicule automobile, comportant une traverse de support et un panneau arrière, la structure comportant en outre un dispositif de protection selon l’invention disposé entre la traverse de support et le panneau, le dispositif formant au moins une partie du plancher de coffre entre la traverse de support et le panneau. L’invention concerne enfin un véhicule automobile comportant une structure de coffre selon l’invention. Ainsi, un dispositif de protection de bloc de batteries selon l’invention permet d’équiper un véhicule automobile selon l’invention présentant donc une structure de coffre selon l’invention. Le dispositif est capable d’absorber toute ou partie de l’énergie libérée lors d’un choc arrière sur le véhicule et déformant le panneau arrière. Ce dernier, en reculant dans le coffre du véhicule, va impacter le dispositif de protection selon l’invention. Dès lors, les moyens d’absorption du dispositif, en se déformant de manière programmée, vont absorber toute ou partie de l’énergie libérée par le choc arrière, de sorte que l’avancée du panneau arrière dans le coffre est limitée. Avec le dispositif selon l’invention, la structure de coffre selon l’invention est donc susceptible de supporter un choc arrière plus important qu’un coffre de véhicule classique ne disposant pas d’un dispositif de protection selon l’invention. A énergie de choc libérée égale, l’avancée du panneau arrière dans le coffre est donc moindre avec une structure de coffre selon l’invention. Ainsi, un bloc de batteries peut être disposé à une distance moindre du panneau arrière comparé à un coffre de véhicule classique. Le dispositif de protection selon l’invention permet donc de réduire les zones d’exclusion. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comporte une platine s’étendant entre une première et une deuxième faces, la platine étant conçue pour s’étendre au moins entre le panneau arrière et la traverse de support, la première face de la platine présentant la surface de plancher, la deuxième face étant pourvue des moyens d’absorption d’énergie. Selon une possibilité, la platine est conformée pour venir en appui sur la traverse de support. Selon un mode de réalisation, le dispositif est réalisé en matériau composite de plastique renforcé de fibres. Selon une possibilité de l’invention, les moyens d’absorption comportent une pluralité de renforts longitudinaux faisant saillie de la deuxième face de la platine, chaque renfort longitudinal s’étendant suivant un axe longitudinal du véhicule, lorsque le dispositif est monté dans le coffre du véhicule. Avantageusement, les moyens d’absorption comportent une pluralité de blocs de mousse absorbante chacun disposé entre deux renforts longitudinaux successifs. Selon un mode de réalisation, la structure comporte en outre un bloc de batteries disposé sous le plancher de coffre et fixé à la traverse de support, la traverse de support étant disposée entre le bloc de batteries et le dispositif de protection. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la représente une vue partielle en perspective et de dessous d’une structure de coffre selon l’invention comportant un premier mode de réalisation d’un dispositif de protection selon l’invention ; la représente une vue partielle en perspective et de dessus de la structure de coffre selon l’invention équipée d’un bloc de batteries ; la représente une vue en perspective, de dessous, d’un second mode de réalisation d’un dispositif de protection selon l’invention. Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Un dispositif 1 selon l’invention, illustré sur les figures 1 à 3, est conçu pour être monté dans une structure 2 de coffre selon l’invention, illustrée partiellement sur les figures 1 et 2. Le dispositif 1 de protection est conçu pour protéger en cas de choc arrière un bloc de batteries 3 également monté dans la structure 2 de coffre. Le bloc de batteries 3 comporte une ou plusieurs batteries disposées dans une enceinte 4 rigide, visible sur la . La structure 2 de coffre comporte une traverse 5 de support et un panneau 6 arrière sur lequel un ouvrant de coffre, non représenté, est fixé. La traverse 5 de support s’étend en travers de la structure 2 et permet la fixation du bloc de batteries 3 sur la traverse 5. La traverse 5 est disposée à distance du panneau 6 arrière, entre le bloc de batteries 3 et le panneau 6 arrière. Le dispositif 1 de protection selon l’invention est disposé entre la traverse 5 de support et le panneau 6. La structure 2 de coffre comporte classiquement une tôle 7 formant une partie d’un plancher 8 de coffre de la structure 2, visible sur la . Le bloc de batteries 3 est disposé sous la tôle 7, comme illustré sur la . La tôle 7 épouse en partie la forme de l’enceinte 4 et forme ainsi une surélévation 9 du plancher 8. Comme illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif 1 est conçu pour s’étendre entre le panneau 6 arrière de coffre et la traverse 5 de support arrière. En l’occurrence, le dispositif 1 de protection est placé dans le volume délimité entre la surélévation 9 et le panneau 6 arrière. Le dispositif 1 présente une surface 10 de plancher conformée pour former au moins une partie du plancher 8 du coffre du véhicule, entre le panneau 6 arrière et la traverse 5 de support. Le plancher 8 est donc formé de la surface 10 de plancher et de la surélévation 9. La surface 10 de plancher constitue un prolongement de la surélévation 9 de sorte que le plancher 8 est globalement plan. Le dispositif 1 comporte en outre des moyens 11 d’absorption d’énergie conformés pour absorber en se déformant, lorsque le dispositif 1 est monté dans la structure 2 de coffre du véhicule, une partie de l’énergie d’un choc arrière transmise au panneau 6 arrière. Le dispositif 1 de protection est, par exemple, réalisé en matériau composite de type BMC ou SMC. Les matériaux BMC sont des matériaux comportant une base polyester insaturé, thermodurcissable, additionné d’un agent anti retrait, des agents de renfort minéraux et des fibres. Les matériaux SMC sont quant à eux formés d’un mélange relativement homogène de résine et de fibres de renfort coupées ou non, avec ou sans charge, sous forme de feuille d'une épaisseur généralement comprise entre 1 et 25 mm. De façon alternative, le dispositif 1 est réalisé au moins en partie en polypropylène. Le dispositif 1 de protection est, par exemple, obtenu par injection ou moulage. Comme illustré sur les figures, le dispositif 1 comporte une platine 12 s’étendant entre une première 13 et une deuxième 14 faces. La platine 12 est conformée pour s’étendre au moins entre le panneau 6 arrière et la traverse 5 de support. La première face 13 de la platine 12 présente la surface 10 de plancher, la deuxième face 14 étant pourvue des moyens 11 d’absorption d’énergie. La platine 12 présente un corps 15 de forme globalement parallélépipédique, la première face 13 s’étendant au-delà du corps 15 pour former un rebord 16, illustrés sur les figures 1 et 3. Notamment grâce au rebord 16, la platine 12 est conformée pour venir en appui sur la traverse 5 de support. Comme illustré sur les figures 2 et 3, les moyens 11 d’absorption comportent une pluralité de renforts 17 longitudinaux faisant saillie de la deuxième face 14. Par exemple, comme illustré sur les figures, chaque renfort 17 comporte une paroi 18 qui s’étend suivant un axe longitudinal du véhicule, lorsque le dispositif 1 est monté dans la structure 2 de coffre. Chaque renfort 17 est conformé pour présenter une déformation programmée apte à absorber une partie de l’énergie d’un choc arrière. Ainsi, dans le mode de réalisation illustré sur les figures, en cas de choc arrière, le dispositif 1 subit une compression suivant l’axe longitudinal du véhicule provoquant la déformation programmée des renforts 17. Les parois 18 des renforts 17 présentent chacune une forme de V ou de U faisant saillie de la deuxième face 14 de platine 12, la pointe du V ou du U étant située à distance de la platine 12. A titre d’exemple non limitatif, chaque renfort 17 présente une hauteur mesurée depuis la deuxième face 14 de l’ordre de 60 mm, pour une largeur de 35 mm. Le corps 15, quant à lui, présente une épaisseur de l’ordre de 30 mm. Dans l’exemple illustrés sur les figures, le dispositif 1 comporte trois renforts 17 espacé d’environ 135 mm. De façon alternative, le dispositif 1 présente un nombre variable de renforts 17, par exemple compris entre 3 et 6 ou plus, les renforts 17 étant alors plus ou moins rapprochés les uns des autres. Afin d’améliorer la capacité d’absorption d’énergie du dispositif 1, les moyens 11 d’absorption comportent, dans un deuxième mode de réalisation illustré sur la , une pluralité de blocs 19 de mousse absorbante chacun disposé entre deux renforts 17 longitudinaux successifs. Ainsi, le dispositif 1 selon l’invention permet d’occuper un espace généralement inoccupé entre la surélévation 9 et le panneau 6 et permet d’absorber tout ou partie de l’énergie d’un choc arrière afin de limiter l’avancée du panneau 6 dans le coffre. La zone d’exclusion est ainsi réduite et le bloc de batteries 3 peut occuper un volume plus important. L’invention ne se limite pas aux modes de réalisations des dispositifs de protection ou de la structure de coffre décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Dispositif (1) de protection de bloc de batteries (3) conçu pour être monté dans une structure (2) de coffre d’un véhicule automobile, le dispositif (1) étant conçu pour s’étendre entre un panneau (6) arrière de coffre du véhicule et une traverse (5) de support arrière du véhicule, le dispositif (1) comportant des moyens (11) d’absorption d’énergie conformés pour absorber en se déformant, lorsque le dispositif (1) est monté dans le coffre du véhicule, une partie de l’énergie d’un choc arrière transmise au panneau (6) arrière, le dispositif (1) présentant une surface de plancher (10) conformée pour former au moins une partie d’un plancher (8) du coffre du véhicule entre le panneau (6) arrière et la traverse (5) de support. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte une platine (12) s’étendant entre une première (13) et une deuxième (14) faces, la platine (12) étant conçue pour s’étendre au moins entre le panneau (6) arrière et la traverse (5) de support, la première face (13) de la platine (12) présentant la surface de plancher (10), la deuxième face (14) étant pourvue des moyens (11) d’absorption d’énergie. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (11) d’absorption comportent une pluralité de renforts (17) longitudinaux faisant saillie de la deuxième face (14) de la platine (12), chaque renfort (17) longitudinal s’étendant suivant un axe longitudinal (A) du véhicule, lorsque le dispositif (1) est monté dans le coffre du véhicule. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif (1) est réalisé en matériau composite de plastique renforcé de fibres. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens (11) d’absorption comportent une pluralité de blocs (19) de mousse absorbante chacun disposé entre deux renforts (17) longitudinaux successifs. Structure (2) de coffre de véhicule automobile, comportant une traverse (5) de support et un panneau (6) arrière, la structure (2) comportant en outre un dispositif (1) de protection selon l’une des revendications 1 à 5 disposé entre la traverse (5) de support et le panneau (6), le dispositif (1) formant au moins une partie du plancher (8) de coffre entre la traverse (5) de support et le panneau (6). Structure (2) de coffre selon la revendication 6, caractérisée en ce qu’elle comporte en outre un bloc (3) de batterie disposé sous le plancher (8) de coffre et fixé à la traverse (5) de support, la traverse (5) de support étant disposée entre le bloc de batteries (3) et le dispositif (1) de protection. Véhicule automobile comportant une structure (2) de coffre selon la revendication 6 ou 7.