Brevet FR3114549A1 — publié le 20220401

Système de batterie (4) comprenant: - une batterie (8), - un ventilateur (100), - un socle (101) recevant la batterie (8) et le ventilateur (100), ce ventilateur (100) étant apte à créer un flux d’air forcé orienté vers la batterie (8), - un conduit d’air de ventilation (9) fluidiquement connecté au ventilateur (100), - un corps insonorisant (102) autour du ventilateur (100), ce corps insonorisant (102) comprenant une empreinte (103) formant au moins en partie le conduit d’air de ventilation (9). Figure 4 SYSTEME DE BATTERIE COMPRENANT UN CONDUIT D’AIR DE VENTILATION La présente invention porte sur système de batterie d’un véhicule, ce système comprenant une batterie, un ventilateur, un socle recevant la batterie et le ventilateur, et un conduit d’air de ventilation fluidiquement connecté au ventilateur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour un système de batterie dans un véhicule hybride ou électrique pour l’alimentation électrique d’un moteur électrique, notamment de traction du véhicule. De façon connue en soi, un véhicule automobile hybride ou électrique comporte au moins une batterie de traction à capacité élevée pour l’alimentation électrique d'au moins un moteur électrique de traction. Une telle batterie, avantageusement une batterie de 48 Volts ou plus de type Ni-MH ou Lithium-Ion (Li-Ion) est raccordée, directement ou indirectement par l’intermédiaire d’une autre batterie, à un onduleur par un faisceau de câbles électriques permettant d’alimenter le moteur électrique polyphasé à partir de la tension continue de la batterie électrique. On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un bac ou carter et forment alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement. Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou plomb ou encore les piles à combustible. Le document US-A1-20080182499 divulgue par exemple un système de refroidissement acoustiquement amélioré pour un système de stockage d'énergie comprenant une batterie sous un siège de rang 1. Un inconvénient de ce système de refroidissement acoustiquement amélioré, est qu’il est encombrant et difficilement implantable sous un siège de rang 1, par exemple le siège conducteur. L'invention vise à remédier efficacement à ce problème en proposant un système de batterie comprenant: - une batterie, - un ventilateur, - un socle recevant la batterie et le ventilateur, ce ventilateur étant apte à créer un flux d’air forcé orienté vers la batterie, - un conduit d’air de ventilation fluidiquement connecté au ventilateur, ce système comprenant en outre un corps insonorisant autour du ventilateur, ce corps insonorisant comprenant une empreinte formant au moins en partie le conduit d’air de ventilation. Cette architecture permet d’intégrer la conduite d’air dans le corps insonorisant de manière très compacte tout en améliorant l’insonorisation des bruits émis par le ventilateur. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps insonorisant comprend une mousse. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps insonorisant comprend une première couche formant la surface de l’empreinte et une deuxième couche adhérisée à la première couche, la deuxième couche étant plus perméable à l’air que la première couche. Selon une variante de réalisation de l’invention, la première couche et la deuxième couche sont constituées par la mousse, la première couche étant d’une densité plus élevée que la deuxième couche. Selon une variante de réalisation de l’invention, la première couche est constituée d’un textile, et la deuxième couche est constituée de la mousse. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps insonorisant comprend un insert de renfort. Selon un mode de réalisation de l’invention, ce système comprend un tapis de garnissage recouvrant en partie le corps insonorisant, l’insert de renfort étant disposé de sorte que le corps insonorisant soit rigidifié en regard d’un effort de poinçonnage appliqué sur le tapis de garnissage. Ainsi, par exemple, une personne prenant appui sur le tapis ne sera pas déstabilisée. Mais également, cette personne n’appliquera pas d’effort sur le ventilateur ou la batterie ou des composants sensibles de la batterie comme un faisceau électrique et ses connexions. Selon un mode de réalisation de l’invention, ce système comprend un tapis de garnissage recouvrant en partie le corps insonorisant, le conduit d’air de ventilation comprenant une section formée par le corps insonorisant et le tapis de garnissage. Cette caractéristique permet encore de compacter l’intégration du conduit d’air dans le corps insonorisant, y compris dans les endroits où l’épaisseur du corps insonorisant ne serait pas suffisante pour garantir une étanchéité à l’air ou une insonorisation. Le tapis remplace alors localement la fonction d’insonorisation et de canalisation de l’air apportée par le corps insonorisant. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps insonorisant (102) entoure la batterie (8). L’invention a également pour objet un véhicule comprenant : - un plancher, - un système de batterie fixé sur le plancher, le système de batterie étant un système tel que précédemment décrit. On comprendra par « sous l’assise d’un siège », dans tout le texte de ce document, une zone définie par l’ensemble des projections verticales de l’assise du siège sur le plancher, ces projections étant effectuées à chacune des positions de réglage de l’assise du siège selon l’axe X longitudinal du véhicule. Dans tout le présent texte, on comprend les termes "supérieur", "inférieur", et autres références à des positionnements spatiaux en référence aux composants positionnés dans leur position de fonctionnement normal, notamment dans un véhicule automobile roulant sur un plan horizontal. L’axe longitudinal ou le sens d’avance principal du véhicule est désigné par l’axe X, la hauteur est désignée par l’axe Z orthogonal à l’axe X, et l’axe transversale Y au véhicule est donc orthogonal aux deux précédents axes. Le repère XYZ est représenté par la suite sur chacune des figures. D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : La représente une vue en perspective du système de batterie selon l’invention, ce système étant intégré dans un véhicule. La représente une vue éclatée du système de batterie selon l’invention. La est une vue en coupe du véhicule de la selon un plan contenant les axes X et Z en coupant la batterie. La est une vue en coupe du véhicule selon un plan contenant les axes Y et Z passant par le ventilateur. La est la même coupe que la mais décalée transversalement, sur le côté gauche d’une l’assise, la coupe passant par le ventilateur. Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation. Les figures illustrent un système de batterie 4 intégré dans un véhicule. Ce système de batterie comprend : - une batterie 8, - un ventilateur 100, - un socle 101 recevant la batterie 8 et le ventilateur 100, ce ventilateur 100 étant apte à créer un flux d’air forcé orienté vers la batterie 8, - un conduit d’air de ventilation 9, 10 fluidiquement connecté au ventilateur 100, - un corps insonorisant 102 autour du ventilateur 100, ce corps insonorisant 102 comprenant une empreinte 103 formant au moins en partie le conduit d’air de ventilation 9, 10. Ce véhicule comprend par exemple : - un plancher 2, - le système de batterie 4, ce système de batterie 4 étant fixé au plancher 2. Le système de batterie 4 est fixé au plancher 2, préférentiellement par des moyens de fixation de type vis ou goujons, au travers du socle 101. Ce véhicule comprend en outre un support 7 fixé sur le plancher 2. Ce système de batterie 4 peut comprendre en outre : - un tapis de garnissage 5, comprenant une ouverture 6, 13, - le conduit d’air de ventilation 9, 10 de la batterie 8 dont une extrémité 11, 12 est en vis-à-vis de l’ouverture 6, 13 du tapis 5, - un enjoliveur 14 comprenant une ouverture d’aération 15, 16 en vis-à-vis de l’ouverture 6, 13 du tapis 5, - un moyen de fixation agencé pour maintenir l’enjoliveur 14 sur le support 7, et pour maintenir l’enjoliveur 14 contre le tapis 5. Ce véhicule comprend en outre un habitacle 1 délimité par ce plancher 2. Le tapis 5 recouvre le plancher 2 et, par exemple, est un tapis 5 thermoformé épousant la forme du plancher 2. Le moyen de fixation de l’enjoliveur 14 sur le support 7 est par exemple un ensemble comprenant une ouverture du support 7 et un plot comprenant un élément d’encliquetage dans cette ouverture du support 7. Cet élément est par exemple de type dit « sapin ». Ce plot peut être une pièce rapportée traversant un trou de l’enjoliveur 14, mais peut être également issu de la matière de l’enjoliveur 14, par exemple par un procédé de moulage par injection. Les figures illustrent ce moyen de fixation par trois plots, mais ce n’est pas obligatoire et d’autres moyens de fixation sont envisageables, notamment des vis pour une tenue améliorée de l’enjoliveur 14, ou même une combinaison de plots et de vis. Le support 7 est fixé sur le plancher 2 par exemple par des moyens de fixation du support avantageusement de type vis ou goujon. Mais selon la partie de plancher 2 présente en regard des moyens de fixation du support, on pourra envisager des moyens de fixation similaires au moyen de fixation de l’enjoliveur 14, ou encore une combinaison vis et plot. L’enjoliveur 14 comprend par exemple deux de cette ouverture d’aération 15, 16, l’une étant une ouverture d’entrée d’air 15 vers la batterie 8, l’autre étant une ouverture de sortie d’air 16 venant de la batterie 8. L’ouverture d’entrée d’air 15 est en vis-à-vis de l’ouverture 6 (première ouverture) du tapis 5, alors que l’ouverture de sortie d’air 16 sera en vis-à-vis de l’ouverture 13 (deuxième ouverture) du tapis 5. L’enjoliveur 14 comprend deux grilles d’aération recouvrant respectivement chacune l’une des deux ouvertures d’aération 15, 16. Le système de batterie 4 comprend un faisceau électrique 17. Le support 7 comprend une goulotte 18 de guidage du faisceau électrique 17. Ce support 7 comprend une zone conformée 19 pour maintenir le conduit d’air de ventilation 9, 10. Les figures illustrent cette zone conformée 19 comme une zone en porte-à-faux par rapport au centre de gravité du support 7. Cette zone conformée 19 est donc avantageusement en appui contre une protubérance du véhicule, protubérance issue par exemple du plancher 2, ou du socle 101. Le système de batterie 4 comprend par exemple un élément conducteur, et ce support 7 peut avantageusement comprendre un carter de protection entourant cet élément conducteur. Cet élément conducteur est par exemple une barre omnibus ou une borne positive ou négative. Le plancher 2 illustré comprend une traverse 21, et le support 7 est fixé avantageusement sur la traverse 21. Le plancher 2 illustré comprend un logement 3 dans lequel le socle 101 est fixé, mais ce n’est pas obligatoire. Ce socle 101 est avantageusement fixé au plancher 2, au fond du logement 3. Ce socle 101 forme avantageusement au moins en partie le conduit d’air de ventilation 9, 10, cet air étant guidé par le socle 101 et forcé contre le fond de la batterie 8 de sorte à échanger de la chaleur avec la batterie 8 par convection thermique. La batterie 8 comprend par exemple des ailettes de refroidissement en saillie du fond de la batterie 8 vers le socle 101 et en appui sur ce socle 101. Le socle 101 comporte par exemple une face supérieure de réception de la batterie 8 et une face inférieure tournée vers le plancher 2. Le socle 101 est constituée par une plaque ayant une forme sensiblement rectangulaire ou carrée. La traverse 21 forme une paroi verticale du logement 3. On remarquera que ce logement 3 est ouvert vers l’habitacle 1, et que le tapis de garnissage 5 recouvre le plancher 2, et le logement 3. Le dessus du logement 3 est fermé par le tapis 5. La batterie 8 se trouve sous le tapis 5. Ce véhicule comprend par exemple un siège 22 fixé sur le plancher 2. Ce siège 22 est avantageusement fixé sur la traverse 21. Le système de batterie 4 est situé au moins en partie sous l’assise du siège 22. De la même manière que l’on a distingué l’ouverture d’entrée d’air 15 venant de l’habitacle 1 en direction de la batterie 8, de l’ouverture de sortie d’air 16 venant de la batterie 8 et allant vers l’habitacle 1, on distinguera le conduit d’air de ventilation d’aspiration 9, du conduit d’air de ventilation de refoulement 10, respectivement associés à l’ouverture d’entrée d’air 15 et l’ouverture de sortie d’air 16. La limite entre ces deux conduits est une interface fluidique avec le ventilateur 100. Le conduit d’air de ventilation d’aspiration 9 et le conduit d’air de ventilation de refoulement 10 sont disposés de préférence suivant deux côtés opposés de la batterie 8. Suivant un exemple particulier de réalisation, l'aspiration de l'air est effectuée sous l’assise du siège 22 via le conduit d’air de ventilation d’aspiration 9 et l’ouverture d’entrée d’air 15, et le refoulement de l'air chaud est effectué sous l’assise du siège 22 via le conduit d’air de ventilation de refoulement 10 et l’ouverture de sortie d’air 16. La batterie 8 pourra être utilisée avantageusement dans un véhicule automobile hybride ou électrique mais aussi dans un véhicule automobile à moteur thermique disposant d’un moteur électrique d’appoint ou d’une batterie de servitude de type Ni-MH ou Lithium-Ion (Li-Ion). La batterie 8 pourra présenter une forme de parallélépipède rectangle ou carré. Le corps insonorisant 102 comprend une mousse. Par exemple cette mousse est injectée dans un moule puis expansée par réaction chimique. Cette mousse est par exemple une mousse flexible. Cette mousse est par exemple réalisée en polyuréthane expansé. Le corps insonorisant 102 comprend par exemple une première couche formant la surface de l’empreinte 103 et une deuxième couche adhérisée à la première couche, la deuxième couche étant plus perméable à l’air que la première couche. La forme de l’empreinte 103 n’a pas nécessairement une section fermée, mais peut avoir une section ouverte par exemple en forme de U et réalisant ainsi un couloir. Une variante particulière est que la première couche et la deuxième couche sont constituées par la mousse, la première couche étant d’une densité plus élevée que la deuxième couche. Dans une autre variante, la première couche est constituée d’un textile, et la deuxième couche est constituée de la mousse. Le corps insonorisant 102 comprend un insert 104 de renfort. Cet insert peut être entièrement ou partiellement noyé dans la mousse. Pour améliorer la tenue de la mousse, il est avantageux que la mousse adhère à l’insert 104. Ainsi il sera avantageux que l’insert 104 soit composé de polystyrène expansé ou de polyoléfine expansée réticulée, notamment lorsque la mousse est en polyuréthane expansé. Le tapis 5 recouvre en partie le corps insonorisant 102. L’insert de renfort 104 est disposé de sorte que le corps insonorisant 102 soit rigidifié en regard d’un effort de poinçonnage appliqué sur le tapis de garnissage 5. Par exemple, dans le véhicule et lorsque le système de batterie 4 est au moins en partie sous le siège 22, ce siège 22 peut être reculé ou avancé selon l’axe longitudinal X, de sorte que le tapis 5 situé au-dessus de la batterie 8 devienne accessible à une personne souhaitant nettoyer le tapis 5. Même si dans cette situation il est possible que cette personne pose un pied ou sa main sur le tapis 5 et au-dessus de la batterie 8, cette personne n’appliquera pas d’effort sur le ventilateur ou la batterie ou des composants sensibles de la batterie comme un faisceau électrique et ses connexions, car ces efforts seront repris par l’insert 104. La en particulier illustre une telle situation : le siège 22 est en position reculée selon l’axe X, et laisse apparaitre le tapis 5 qui recouvre la batterie 8. La batterie 8 n’est pas visible, masquée par le tapis 5. Ce tapis 5, thermoformé, prend cependant la forme de la batterie 8 qui se trouve en dessous, ainsi que d’autres éléments fragiles du système de batterie 4 comme des connexions électriques ou des boitiers électroniques de contrôle de la charge ou de la décharge de la batterie 8. Sur cette , sont représentées deux zones, en pointillés, illustrant un emplacement privilégié de deux inserts 104, de chaque côté de la batterie 8, et en regard de l’effort de poinçonnage appliqué sur le tapis de garnissage 5 par la personne précédemment décrite. Le conduit d’air de ventilation 9, 10 comprend une section formée par le corps insonorisant 102 et le tapis de garnissage 5. En particulier, dans l’exemple précédent où la forme de l’empreinte 103 a une section ouverte par exemple en forme de U et réalisant ainsi un couloir, ce tapis de garnissage 5 recouvre la section en forme de U du corps insonorisant 102 en reliant les deux branches du U et fermant ainsi la section du conduit d’air de ventilation 9, 10 comme illustré sur les figures. Le corps insonorisant 102 entoure la batterie 8. Plus particulièrement le corps insonorisant 102 recouvre la batterie 8. La mousse injectée permet que ce corps insonorisant 102 épouse des formes complexes, en particulier celles de la batterie, du ventilateur, et de tout élément susceptible d’émettre des vibrations sonores. Cette mousse est un bon isolant phonique, et cette caractéristique est en outre renforcée du fait même que cette mousse forme également le conduit d’air de ventilation 9, 10 filtrant ainsi les bruits aérauliques au plus près de la source. Un conduit d’air selon l’art antérieur, aurait été d’un matériau différent de celui di corps insonorisant 102, et aurait transformé les bruits aérauliques en bruits solidiens propagés dans la paroi du conduit. On notera que dans toutes les figures représentant une coupe, uniquement la section coupée du corps 102 et du tapis 5 sont hachurées. Système de batterie (4) comprenant: - une batterie (8), - un ventilateur (100), - un socle (101) recevant la batterie (8) et le ventilateur (100), ce ventilateur (100) étant apte à créer un flux d’air forcé orienté vers la batterie (8), - un conduit d’air de ventilation (9, 10) fluidiquement connecté au ventilateur (100), caractérisé en ce que ce système comprend en outre un corps insonorisant (102) autour du ventilateur (100), ce corps insonorisant (102) comprenant une empreinte (103) formant au moins en partie le conduit d’air de ventilation (9, 10). Système de batterie (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps insonorisant (102) comprend une mousse. Système de batterie (4) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps insonorisant (102) comprend une première couche formant la surface de l’empreinte (103) et une deuxième couche adhérisée à la première couche, la deuxième couche étant plus perméable à l’air que la première couche. Système de batterie (4) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première couche et la deuxième couche sont constituées par la mousse, la première couche étant d’une densité plus élevée que la deuxième couche. Système de batterie (4) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première couche est constituée d’un textile, et la deuxième couche est constituée de la mousse. Système de batterie (4) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps insonorisant (102) comprend un insert (104) de renfort. Système de batterie (4) selon la revendication 6, ce système comprenant un tapis de garnissage (5) recouvrant en partie le corps insonorisant (102), caractérisé en ce que l’insert de renfort (104) est disposé de sorte que le corps insonorisant (102) soit rigidifié en regard d’un effort de poinçonnage appliqué sur le tapis de garnissage (5). Système de batterie (4) selon l’une des revendications précédentes, ce système comprenant un tapis de garnissage (5) recouvrant en partie le corps insonorisant (102), caractérisé en ce que le conduit d’air de ventilation (9, 10) comprend une section formée par le corps insonorisant (102) et le tapis de garnissage (5). Système de batterie (4) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps insonorisant (102) entoure la batterie (8). Véhicule comprenant : - un plancher (2), - un système de batterie (4) fixé sur le plancher (2), caractérisé en ce que le système de batterie (4) est un système selon l’une des revendications précédentes.