Brevet FR3115090A1 — publié le 20220415

D ispositif de protection pour un réservoir d’hydrogène à haute pression Le dispositif (16) de protection comprend une base (18) de forme générale de révolution autour d’un axe longitudinal (X), la base (18) étant destinée à être assemblée avec le réservoir d’hydrogène (11). Le dispositif de protection (16) comporte au moins deux pattes (20) s’étendant depuis la base parallèlement à l’axe de la base Figure pour l'abrégé : Figure 1 Dispositif de protection pour un réservoir d’hydrogène à haute pression La présente invention concerne un dispositif de protection pour un réservoir d’hydrogène à haute pression. Un tel réservoir d’hydrogène est par exemple destiné à équiper un véhicule à hydrogène ou un véhicule hybride, un tel véhicule comportant une pile à combustible alimentée en hydrogène. Le réservoir présente habituellement une forme générale cylindrique définie le long d’un axe longitudinal, s’étendant entre des première et seconde parois d’extrémité. La première paroi d’extrémité est généralement munie d’une valve. Un réservoir d’hydrogène est habituellement équipé d’une coiffe de protection, généralement en mousse, destinée à protéger le réservoir des chocs. Toutefois, une telle coiffe de protection n’est pas suffisante pour protéger le réservoir d’hydrogène en cas de chute verticale sur l’une des parois d’extrémité, sur l’embase ou sur la valve. Une telle chute verticale peut en effet endommager le réservoir, et notamment provoquer des fuites. L’invention a notamment pour but d’améliorer la protection d’un réservoir d’hydrogène, en proposant un dispositif de protection capable de protéger le réservoir en cas de chute verticale. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de protection pour un réservoir d’hydrogène à haute pression, comprenant une base de forme générale de révolution autour d’un axe longitudinal, la base étant destinée à être assemblée avec le réservoir d’hydrogène, caractérisé en ce que le dispositif de protection comporte au moins deux pattes s’étendant depuis la base parallèlement à l’axe de la base. Les pattes de protection permettent d’éviter un choc direct du réservoir ou d’une valve du réservoir sur le sol en cas de chute. Un dispositif de protection selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - Chaque patte comporte une extrémité proximale liée à la base, et une extrémité distale libre. - Chaque patte présente une épaisseur, prise dans une direction perpendiculaire à une direction radiale perpendiculaire à l’axe longitudinal, et perpendiculaire à une direction longitudinale parallèle à l’axe longitudinal, l’épaisseur de la patte à proximité de la base étant supérieure à l’épaisseur de la patte à proximité de l’extrémité libre. - Au moins l’une des pattes est venue de matière avec la base. - Au moins l’une des pattes est reliée à la base de manière amovible. L’invention concerne également un système de stockage d’hydrogène à haute pression, comprenant un réservoir délimitant un volume de stockage, le réservoir s’étendant le long d’un axe longitudinal entre une première et une seconde parois d’extrémité, et comprenant une embase traversant la première paroi d’extrémité, et comprenant au moins une coiffe de protection chacune fixée à l’une respective des parois d’extrémité, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un dispositif de protection tel que défini précédemment, chacun assemblé avec l’une respective des coiffes de protection. Un système de stockage selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - Le dispositif de protection est propre à être assemblé avec la coiffe de protection dans une première configuration, dans laquelle ce dispositif de protection est mobile en rotation autour de l’axe du réservoir. - Le dispositif de protection comporte des moyens de blocage en rotation du dispositif de protection, par exemple par encliquetage ou vissage. - Le système de stockage comprend un dispositif de protection équipant le réservoir du côté de la première paroi d’extrémité, dans lequel les pattes de ce dispositif de protection présentent une longueur supérieure à celle de l’embase dans la direction de l’axe longitudinal, ou, lorsque l’embase comporte une vanne, une longueur supérieure à celle de la vanne dans la direction de l’axe longitudinal. - Le système de stockage comporte un dispositif de protection à chacune des parois d’extrémité du réservoir. Différents aspects et avantages de l’invention seront mis en lumière dans la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : La figure 1 est une vue en coupe axiale d’un système de stockage d’hydrogène comprenant un dispositif de protection selon un premier mode de réalisation de l’invention ; La figure 2 est une vue en perspective du dispositif de protection de la figure 1 ; La figure 3 est une vue en perspective d’un dispositif de protection selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. On a représenté partiellement, sur la revendication 1, un système 10 de stockage d’hydrogène à haute pression. Le système de stockage 10 est destiné à être rapporté sur une structure 17, notamment une structure de véhicule. Le système de stockage 10 comporte un réservoir 11 d’hydrogène à haute pression. Le réservoir 11 présente une forme générale cylindrique définie autour d’un axe longitudinal X, et s’étendant le long de l’axe longitudinal entre une première paroi d’extrémité 12 et une seconde paroi d’extrémité (non représentée). Le réservoir 11 est par exemple réalisé en un matériau composite. Le réservoir 11 comporte une embase 13 portée par la première paroi d’extrémité 12. L’embase13 s’étend par exemple le long de l’axe longitudinal X. Une valve 15 traverse cette embase 13. Il est à noter que le réservoir 11 est généralement monté avec la valve 15 orientée vers le bas. Ainsi, en cas d’incendie, l’hydrogène est relâché sous le véhicule, vers le sol. Le système de stockage 10 comporte avantageusement une coiffe de protection 14 équipant le réservoir 11. Plus particulièrement, la coiffe de protection 14 recouvre au moins partiellement une face extérieure de la première paroi d’extrémité 12. De préférence, le système de stockage 10 comporte une autre coiffe de protection (non représentée) recouvrant au moins partiellement une faxe extérieure de la seconde paroi d’extrémité. Cette autre coiffe de protection est similaire à la coiffe de protection 14 et ne sera donc pas décrite plus en détail. La coiffe de protection 14 comporte une surface extérieure d’extrémité 14a. La coiffe de protection 14 est réalisée en un matériau absorbeur de chocs, par exemple en mousse. De préférence, la coiffe de protection 14 est solidarisée à la face extérieure de la paroi d’extrémité 12, par exemple par collage. Le système de stockage 10 selon l’invention comporte un dispositif de protection 16 rapporté sur le réservoir 11, et par exemple rapporté sur la coiffe de protection 14. Le dispositif de protection 16 comporte une base 18 sensiblement annulaire, destinée à être agencée sur la coiffe de protection 14. Le dispositif de protection 16 comporte par ailleurs au moins une patte 20, s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal X depuis une extrémité fixée à la base 18 et une extrémité libre. Dans l’exemple décrit, afin de présenter un encombrement minimal, chaque patte 20 présente une forme allant en s’amincissant depuis l’extrémité fixée jusqu’à l’extrémité libre. Plus particulièrement, dans une première partie 20a, comprenant l’extrémité libre, la patte 20 présente une largeur, considérée dans une direction radiale perpendiculaire à l’axe longitudinal X, supérieure à une épaisseur considérée dans une direction perpendiculaire à la direction radiale et à une direction longitudinale. Par ailleurs, la patte 20 comporte une seconde partie 20b, s’étendant entre la première partie 20a et la base 18, dans laquelle l’épaisseur de la patte augmente depuis la première partie 20a jusqu’à la base 18. Cette augmentation suit par exemple un arc courbé. De préférence, chaque patte 20 présente une longueur supérieure à celle de l’embase 13 dans la direction de l’axe longitudinal X. En d’autres termes, la distance entre les extrémités de la patte 20 dans la direction longitudinale est supérieure à la distance entre la paroi d’extrémité 12 et l’extrémité libre de l’embase13 ou de la vanne 15. De préférence, le dispositif de protection 16 comporte deux pattes 20 parallèles. Les deux pattes 20 sont, à titre d’exemple non limitatif, diamétralement opposées. Conformément au mode de réalisation décrit, chaque patte 20 est venue de matière avec la base 18. Le dispositif de protection 16 est par exemple réalisé en matière plastique. Le dispositif de protection 16 est ainsi par exemple réalisé par moulage. Avantageusement, le dispositif de protection 16, et plus particulièrement chaque patte 20 et/ou la base 18, comporte des alvéoles de rigidification. Le dispositif de protection 16 est raccordé au réservoir 11, et plus particulièrement, dans l’exemple décrit, à la coiffe de protection 14, selon deux configurations possibles. La première configuration, autorise une rotation du dispositif de protection 16 autour de l’axe longitudinal X par rapport au réservoir 11. Dans cette première configuration, le dispositif de protection 16 peut être tourné de manière à disposer la ou les pattes 20 dans la position angulaire souhaitée. En effet, lorsque le réservoir 11 est monté sur la structure 17, l’espace disponible pour ce réservoir 11 est limité, si bien qu’il est préférable de pouvoir tourner la ou les pattes 20 pour qu’elles ne gênent pas l’installation du réservoir 11 en venant buter contre son environnement dans la structure 17. En d’autres termes, les pattes 20 doivent être alignées avec l’espace disponible dans l’environnement du système de stockage. La rotation des pattes 20 dans la première configuration permet de donner à ces pattes 20 la position angulaire souhaitée en fonction de l’espace disponible. Ainsi, le dispositif de protection 16 n’impacte pas significativement l’encombrement du réservoir 11 pour son intégration sur la structure 17 du véhicule. Une fois la ou les pattes dans la position angulaire souhaitée, le dispositif de protection 16 est de préférence passé dans la seconde configuration, dans laquelle le dispositif de protection 16 est bloqué en rotation par rapport au réservoir 11. A cet effet, le dispositif de protection 16 selon le premier mode de réalisation comporte par exemple des languettes d’encliquetage 26. Chaque languette d’encliquetage 26 comporte un ergot 22. La coiffe de protection 14 comporte une fente circonférentielle 28 avec laquelle les languettes d’encliquetage 26 sont destinées à coopérer dans la seconde configuration. Avantageusement, les languettes d’encliquetage 26 sont suffisamment flexibles pour pouvoir être écartées radialement de la coiffe de protection 14, sans rompre, et ainsi permettre la rotation du dispositif de protection 16. Dans un tel exemple de mode de réalisation, la coiffe de protection 14 est dans la première configuration lorsqu’au moins une languette d’encliquetage 26 (de préférence plusieurs) est écartée de la coiffe de protection, permettant la rotation du dispositif de protection 16. Lorsque les languettes d’encliquetage 26 sont relâchées, elles reviennent dans leur position de repos pincer la coiffe de protection 14, avec l’ergot 22 coopérant avec la fente circonférentielle 28. Avantageusement, les efforts de frottement ainsi appliqués par les languettes 26 sur la coiffe de protection 14 sont suffisants pour interdire une rotation du dispositif de protection 16, ou au moins limiter fortement les risques de rotation involontaire. Le dispositif de protection 16 est ainsi dans la seconde configuration. Plus particulièrement, dans cette seconde configuration, la portion de la coiffe de protection 14 entre la fente circonférentielle 28 et la surface d’extrémité 14a de la coiffe de protection 14 est pincée entre la base 18 et les ergots 22 des languettes d’encliquetage 26, ce qui permet un blocage par frottement du dispositif de protection 16 par rapport à la coiffe de protection 14. Ce blocage par frottement est également au moins partiellement réalisé par l’action des languettes d’encliquetage 26 qui sont plaquées élastiquement contre la coiffe de protection 14. Conformément à ce mode de réalisation, ce blocage peut être effectué dans n’importe quelle position angulaire du dispositif de protection 16. Un tel blocage par frottement est généralement suffisant, pour éviter une rotation involontaire du dispositif de protection 16. Toutefois, on pourrait prévoir en variante une amélioration du blocage, au moyen d’orifices de vissage 24 ménagés sur le dispositif de protection 16, notamment sur des languettes de vissage 25 s’étendant parallèlement aux languettes d’encliquetage 26. Ainsi, une fois en position, chaque orifice de vissage 24 reçoit une vis perforante, qui creuse son orifice de réception dans la coiffe de protection 14. Une telle vis perforante peut être reçue quelle que soit la position angulaire du dispositif de protection 16. Conformément à une variante non représentée, la coiffe de protection 14 pourrait comporter une pluralité d’encoches de réception des ergots 22. Dans ce cas, les positions angulaires du dispositif de protection 16 sont limitées par les positions des encoches, mais le blocage en rotation est amélioré. On peut par exemple prévoir un mode de réalisation (non représenté) dans lequel le dispositif de protection 16 s’emboite dans un logement prévu à l’extrémité de la coiffe de protection 14. La paroi circonférientielle délimitant ce logement comporte alors de préférence une pluralité d’encoches de réception des ergots 22. Il apparait clairement qu’en cas de chute verticale du système de stockage 10, l’impact est reçu par les pattes 20 plutôt que par l’embase 13. Les pattes 20 absorbent au moins en partie l’énergie de l’impact, et/ou transmettent au moins en partie l’énergie de l’impact à la coiffe de protection 14. Il est à noter qu’il est envisagé qu’en cas de chute sur au moins l’une des pattes 20, cette patte 20 devrait se briser sous l’impact. La présence d’au moins une patte brisée sur un système de stockage 10 révèle donc que le réservoir a chuté, et qu’il devra a minima être vérifié avant utilisation, ou remplacé. On notera qu’il est également possible d’agencer un autre dispositif de protection 16’ sur la seconde paroi d’extrémité du réservoir 11, et plus particulièrement sur une autre coiffe de protection 14’ recouvrant cette seconde paroi d’extrémité. Un tel autre dispositif de protection 16’ est représenté sur la figure 3. Cet autre dispositif de protection 16’ est similaire au dispositif de protection 16 précédemment décrit, à l’exception de la forme des pattes 20’, qui sont plus larges que les pattes 20 du dispositif de protection 16. En effet, dans la structure du véhicule, il y a habituellement plus d’espace du côté de la seconde paroi d’extrémité du réservoir 11, si bien qu’il est possible d’y loger des pattes 20’ plus encombrantes, donc plus robustes. Ainsi, dans cet autre dispositif de protection 16’, les pattes 20’ présentent par exemple une épaisseur sensiblement constante depuis l’extrémité libre de la patte 20’ jusqu’à la base 18’, l’épaisseur étant considérée dans une direction perpendiculaire à la direction radiale et à une direction longitudinale. On notera que l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit. Conformément à une variante non représentée, chaque patte 20, 20’ est rapportée sur la base 18, 18’. A cet effet, la base 18, 18’ comporte une pluralité d’orifices de réception, chaque orifice étant conformé pour pouvoir accueillir une patte 20, 20’ respective. Ainsi, les pattes 20, 20’ peuvent être agencées dans différentes positions possibles, en fonction des orifices de réception choisis. Dans ce cas, il est à noter que la patte 20, 20’ peut être réalisée en un autre matériau que la base 18, 18’, par exemple en matière métallique. Il est à noter que, les dispositifs de protection 16, 16’ ne variant que par les formes de leurs pattes 20, 20’, il est ainsi possible de prévoir une base de forme commune pour les deux dispositifs de protection 16, 16’. Conformément à une autre variante non représentée, la base du dispositif de protection comporte deux parties mobiles en rotation l’une par rapport à l’autre autour de l’axe longitudinal X. Dans ce cas, l’une des parties est fixée à la coiffe de protection, par exemple par collage, tandis que l’autre partie comporte les pattes. Le dispositif de protection comporte dans ce cas de préférence des moyens de blocage de la rotation, par exemple par vissage ou encliquetage. Dispositif (16, 16’) de protection pour un réservoir (11) d’hydrogène à haute pression, comprenant une base (18, 18’) de forme générale de révolution autour d’un axe longitudinal (X), la base (18, 18’) étant destinée à être assemblée avec le réservoir d’hydrogène (11), caractérisé en ce que le dispositif de protection (16, 16’) comporte au moins deux pattes (20, 20’) s’étendant depuis la base parallèlement à l’axe de la base. Dispositif de protection (16, 16’) selon la revendication 1, dans lequel chaque patte (20, 20’) comporte une extrémité proximale liée à la base (18, 18’), et une extrémité distale libre. Dispositif de protection (16, 16’) selon la revendication 2, dans lequel chaque patte (20) présente une épaisseur, prise dans une direction perpendiculaire à une direction radiale perpendiculaire à l’axe longitudinal (X), et perpendiculaire à une direction longitudinale parallèle à l’axe longitudinal (X), l’épaisseur de la patte (20) à proximité de la base (18) étant supérieure à l’épaisseur de la patte (20) à proximité de l’extrémité libre. Dispositif de protection (16’ 16’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel au moins l’une des pattes (20, 20’) est venue de matière avec la base (18, 18’). Dispositif de protection (16’ 16’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins l’une des pattes (20, 20’) est reliée à la base (18, 18’) de manière amovible. Système (10) de stockage d’hydrogène à haute pression, comprenant un réservoir (11) délimitant un volume de stockage, le réservoir (11) s’étendant le long d’un axe longitudinal (X) entre une première (12) et une seconde parois d’extrémité, et comprenant une embase (13) traversant la première paroi d’extrémité (12), et comprenant au moins une coiffe de protection (14, 14’) chacune fixée à l’une respective des parois d’extrémité, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un dispositif de protection (16, 16’) selon l’une quelconque des revendications précédentes, chacun assemblé avec l’une respective des coiffes de protection (14, 14’). Système de stockage (10) selon la revendication 6, dans lequel le dispositif de protection (16, 16’) est propre à être assemblé avec la coiffe de protection (14, 14’) dans une première configuration, dans laquelle ce dispositif de protection (16, 16’) est mobile en rotation autour de l’axe (X) du réservoir. Système de stockage (10) selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de protection (16, 16’) comporte des moyens de blocage en rotation du dispositif de protection, par exemple par encliquetage ou vissage. Système de stockage (10) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant un dispositif de protection (16) équipant le réservoir (11) du côté de la première paroi d’extrémité (12), dans lequel les pattes (20) de ce dispositif de protection (16) présentent une longueur supérieure à celle de l’embase (13) dans la direction de l’axe longitudinal (X), ou, lorsque l’embase (13) comporte une vanne (15), une longueur supérieure à celle de la vanne (15) dans la direction de l’axe longitudinal (X). Système de stockage (10) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, comportant un dispositif de protection (16, 16’) à chacune des parois d’extrémité du réservoir (11).