Brevet FR3118905A1 — publié le 20220722

Module de plate-forme de véhicule électrique comprenant une forme plate allongée suivant la direction latérale du véhicule, comportant suivant sa direction longitudinale une section verticale présentant un contour fermé formant une chambre de réception d’un élément de batterie électrique, ce module (10) présentant suivant sa direction transversale de chaque côté une face verticale de liaison vers un autre module similaire (10) qui peut être accolé. Figure 1 MODULE DE PLATE-FORME DE VEHICULE ELECTRIQUE La présente invention concerne un module de plate-forme de véhicule électrique, ainsi qu’une plate-forme de véhicule électrique formée par ces modules et une gamme de véhicules électriques équipés de tels modules. Un type de support batterie connu pour véhicule électrique, présenté notamment par le document EP-A1-3608137, comporte un plateau comprenant sur le dessus des cloisons verticales formant des alvéoles rectangulaires recevant chacune un élément de batterie. L'ensemble des éléments de batterie reliés électriquement entre eux, constitue une batterie d’alimentation des machines électriques de traction du véhicule. Le véhicule comporte deux longerons formant une structure rigide qui relie les trains avant et arrière, le support de batterie inséré entre les longerons étant fixé par ses côtés à ces longerons. Le plateau est formé par des modules sensiblement plats, allongés suivant la largeur du véhicule, qui sont ajustés et reliés entre eux. On peut faire varier le nombre d’éléments de batterie embarqués afin d’ajuster la capacité de la batterie et la quantité d’énergie stockée, en adaptant le nombre de modules formant le plateau fixé aux longerons. Chaque module allongé comporte en dessous de sa partie plate un renfort formé par un creux disposé suivant la direction longitudinale de ce module, présentant une faible hauteur et une petite largeur. Le plateau avec ses modules assemblés ne présente pas une forte rigidité. La liaison entre les trains avant et arrière du véhicule, garantissant notamment la tenue de route, est alors assurée principalement par les deux longerons qui encadrent le support de batterie. Les longerons sur les côtés du plateau devant présenter une raideur importante, ajoutent un encombrement et une masse, et entraîne des coûts supplémentaires. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un module de plate-forme de véhicule électrique comprenant une forme plate allongée suivant la direction latérale du véhicule, ce module étant remarquable en ce qu'il comporte suivant sa direction longitudinale une section verticale présentant un contour fermé entourant une chambre de réception d’un élément de batterie électrique, et en ce qu’il présente suivant sa direction transversale de chaque côté une face verticale de liaison vers un autre module similaire qui peut être accolé. Un avantage de ce module de plate-forme est que grâce à sa section longitudinale creuse comprenant un éloignement important de deux plaques inférieure et supérieure formant le contour fermé entourant l’élément de batterie, on obtient un caisson plat qui peut être fortement rigide dans toutes ses directions. On peut ensuite facilement assembler un nombre varié de modules entre eux, en appui sur leurs faces de liaison, pour former une plate-forme constituant l’ensemble du plancher du véhicule fortement rigide dans les deux directions du plan, pouvant recevoir directement à ses extrémités le train avant et le train arrière. On peut réaliser facilement des véhicules plus courts avec une réserve d’énergie réduite ou plus long avec une réserve plus importante, en adaptant le nombre de modules accolés qui sont équipés d’éléments de batterie. On obtient avec cette plate-forme, sans longeron extérieur ajouté, à la fois une optimisation de l’espace permettant de prévoir un volume maximum occupé par la batterie, une limitation de la masse du véhicule, une simplification de l’assemblage de la plate-forme, une standardisation et une réduction des coûts. Le module de plate-forme selon l’invention peuvent comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement la section verticale du module comporte une plaque inférieure et une plaque supérieure, reliées à chaque extrémité par un caisson de rigidification qui s’étend dans la direction transversale, présentant un contour fermé. Avantageusement, les deux caissons de rigidification sont symétriques l’un par rapport à l’autre. Avantageusement, les caissons de rigidification comportent des nervures intérieures présentant une section constante suivant la direction transversale du module. Avantageusement le module comporte en haut de la chambre de l’élément de batterie, un espace libre permettant un passage d’air de refroidissement suivant la direction transversale du module. Avantageusement le module présente de chaque côté de la chambre de l’élément de batterie, un passage suivant la direction transversale permettant l’installation d’un faisceau de puissance électrique. L’invention a aussi pour objet une plate-forme de véhicule électrique comportant des modules de plate-forme comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’elle comporte un train avant et un train arrière présentant une face verticale de liaison vers un module adjacent. Avantageusement, la plate-forme comprenant des modules de plate-forme équipés de caissons de rigidification à ses extrémités, comporte des inserts de connexion qui s’ajustent chacun à la fois dans les caissons de rigidification de deux modules adjacents, ou d’un module et d’un train avant ou arrière adjacent. Avantageusement les trains avant et arrière sont similaires, et fixés de manière symétrique de chaque côté de cette plate-forme. L’invention a de plus pour objet une gamme de véhicules automobiles électriques équipés de modules de plate-forme comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’elle comporte des plates-formes comprenant un module, et des plates-formes comprenant au moins deux modules. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : est un schéma de la base d’un véhicule électrique équipé d’une plate-forme comportant un module selon l'invention ; est une vue de côté d’un module de plate-forme équipé d’un élément de batterie ; est une vue en perspective présentant l’assemblage de trois modules ; et est une vue de dessus de trois bases de véhicule comportant successivement un, deux et trois modules de plate-forme. La présente une base de véhicule comportant une plate-forme centrale 2 sensiblement plate comprenant un module de plate-forme 10, recevant de chaque côté suivant la longueur du véhicule, un train avant et arrière 4 contenant une motorisation électrique 6 entraînant des roues motrices 8. Le module de plate-forme 10 comprenant une forme allongée suivant la largeur du véhicule, présente transversalement de chaque côté une face verticale tournée vers l’avant ou l’arrière du véhicule, recevant le train avant ou arrière 4, ces trains similaires étant fixés de manière symétrique de chaque côté du module. La présente le module de plate-forme 10 comprenant une section verticale suivant sa direction longitudinale qui est constante sur toute la largeur de ce module, comportant une plaque inférieure 12 et une plaque supérieure 14 reliées à chaque extrémité par un caisson rigide 16 assurant l’espacement entre ces deux plaques, pour former un contour fermé. Le module 10 se termine transversalement de chaque côté par des faces planes verticales de liaison identiques, pouvant recevoir l’appui et la fixation d’une face de liaison d’un module identique ou d’un train avant ou arrière 4. La section constante de chaque caisson 16 comporte un contour fermé présentant une forme trapézoïdale comprenant deux faces supérieure et inférieure 18 qui se rapprochent en partant vers l’extérieur du véhicule, et deux parois verticales 20 disposées de chaque côté. Des cloisons intérieures 22 comportent des cloisons inclinées reliant les angles du trapèze et une cloison horizontale. En particulier les caissons 16 peuvent être formés par un alliage d’aluminium extrudé permettant d’obtenir de manière simple et économique un profilé à section constante. Le volume intérieur du module 10 forme une chambre sensiblement parallélépipédique, recevant un élément de batterie 24 fixé sur la plaque inférieure 12, qui est entièrement intégré dans ce module. Un espace libre entre l’élément de batterie 24 et la plaque supérieure 14 constitue un volume formant un passage à l’intérieur du module 10 suivant sa direction transversale. La partie centrale du passage intérieur constitue un canal de passage d’air de refroidissement 26 de l’élément de batterie 24, circulant suivant la direction transversale. Le canal de passage d’air 26 est encadré de chaque côté par un faisceau électrique de puissance 28 disposé suivant la direction transversale, pour relier les différents éléments de batterie entre eux et pour alimenter les machines de traction 6. On obtient un module de plate-forme 10 fortement rigide grâce à son épaisseur importante, comprenant des renforts à ses extrémités formés par les caissons 16 qui constituent de plus un volume latéral de sécurité pouvant subir un certain écrasement en cas de choc latéral sur le véhicule. De cette manière on assure une protection élevée de l’élément de batterie 24 qui se trouve à l’intérieur, en évitant sa déformation qui peut être dangereuse. La présente l’assemblage de trois modules de plate-forme 10 entre eux, recevant chacun un élément de batterie 24 ce qui permet de réaliser une plate-forme longue contenant une batterie de capacité élevée. Les modules 10 sont fixés entre eux de manière rigide, en particulier par une liaison forte entre les caissons juxtaposés 16 de manière à assurer une continuité mécanique de la résistance de ces caissons formant des longerons latéraux de la plate-forme 2. Chaque liaison entre deux caissons 16 reçoit un insert de connexion 30 présentant une section constante qui est complémentaire de la section intérieure du caisson 16, de manière à s’ajuster dans les espaces libres de ces caissons. L’insert de connexion 30 présente une longueur qui lui permet de s’étendre transversalement à l’intérieur des caissons 16 des deux modules adjacents 10, de manière à renforcer fortement la liaison entre ces modules. Les deux faisceaux de puissance 28 parcourent l’ensemble de la plate-forme 2 suivant la longueur du véhicule, chacun d’un côté de cette plate-forme, en se raccordant à chaque élément de batterie 24, leurs extrémités venant alimenter les machines électriques de traction 6 disposées dans les trains avant et arrière 4. Un système de ventilation prélève de l’air extérieur pour alimenter en même temps suivant la longueur du véhicule, l’ensemble des canaux de passage d’air 26 des modules 10 alignés entre eux, formant un canal couvrant la batterie sur toute la longueur de la plate-forme 2. La présente une série de bases de véhicules réalisées de manière standard, comportant des plates-formes 2 avec un nombre variable de modules de plate-forme 10 donnant un empattement de plus en plus important, et un nombre équivalent d’éléments de batterie 24. Le premier véhicule 40 comportant un seul module de plate-forme 10, permet de réaliser par exemple un véhicule urbain court et léger avec deux places uniquement, équipé d’une unique motorisation électrique 6 avec une petite puissance de traction Le deuxième véhicule 42 comportant deux modules de plate-forme 10 permet de réaliser un véhicule plus long de route, prévu en particulier pour trois ou quatre passagers, équipé d’une unique ou de deux motorisations 6 disposées aux extrémités. Le troisième véhicule 44 comportant trois modules de plate-forme 10 permet de réaliser un véhicule long, comme un véhicule utilitaire léger, comportant une ou deux motorisations électriques 6. Après avoir qualifié et validé un module de plate-forme 10 standard, on peut le produire en grande série, et de manière simple approvisionner avec une même référence une ligne de montage produisant différentes tailles de véhicule. Cette construction modulaire permet aussi d’approvisionner des ateliers de réparation et de service après-vente avec des modules équipés 10 présentant une unique référence, qui en cas de problème avec un module ou un élément de batterie intérieur 24, permet de manière simple et rapide de changer le module équipé complet. On réduit la diversité des composants nécessaires pour assembler les plate-formes 2 et pour former la batterie complète, ce qui permet de diminuer les coûts. Module de plate-forme de véhicule électrique comprenant une forme plate allongée suivant la direction latérale du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte suivant sa direction longitudinale une section verticale présentant un contour fermé entourant une chambre de réception d’un élément de batterie électrique (24), ce module (10) présentant suivant sa direction transversale de chaque côté une face verticale de liaison vers un autre module similaire (10) qui peut être accolé. Module de plate-forme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section verticale comporte une plaque inférieure (12) et une plaque supérieure (14), reliées à chaque extrémité par un caisson de rigidification (16) qui s’étend dans la direction transversale, présentant un contour fermé. Module de plate-forme selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux caissons de rigidification (16) sont symétriques l’un par rapport à l’autre. Module de plate-forme selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les caissons de rigidification (16) comportent des nervures intérieures (22) présentant une section constante suivant la direction transversale du module (10). Module de plate-forme selon l’une quelconque des revendications, caractérisé en ce qu’il présente en haut de la chambre de l’élément de batterie (24), un espace libre permettant un passage d’air de refroidissement (26) suivant la direction transversale du module (10). Module de plate-forme selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il présente de chaque côté de la chambre de l’élément de batterie (24), un passage suivant la direction transversale permettant l’installation d’un faisceau de puissance électrique (28). Plate-forme de véhicule électrique comprenant des modules de plate-forme (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte un train avant et un train arrière (4) présentant une face verticale de liaison vers un module adjacent (10). Plate-forme de véhicule électrique selon la revendication 7, comprenant des modules de plate-forme (10) selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisée en ce qu’elle comporte des inserts de connexion (30) qui s’ajustent chacun à la fois dans les caissons de rigidification (16) de deux modules adjacents (10), ou d’un module (10) et d’un train avant ou arrière (4) adjacent. Plate-forme de véhicule électrique selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les trains avant et arrière (4) sont similaires, et fixés de manière symétrique de chaque côté de cette plate-forme. Gamme de véhicules automobiles électriques équipés de modules de plate-forme (10) suivant l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle comporte des plates-formes (2) comprenant un module (10), et des plates-formes (2) comprenant au moins deux modules (10).