Brevet FR3152435A1 — publié le 20250307

L’invention concerne un véhicule automobile comprenant : - un châssis de véhicule comprenant un plancher inférieur ; - une batterie de traction (B) disposée sous le plancher inférieur ; - un boîtier logeant la batterie de traction (B), comprenant un couvercle inférieur (CI) et un couvercle supérieur (CS) en une pièce avec le plancher supérieur, - des moyens de fixation (F1) du couvercle inférieur (CI) et/ou du couvercle supérieur (CS) ; - des inserts de montage (I) disposés entre les modules de batterie (M), et entre les moyens de fixation (F1) et les couvercles (CS, CI) ; caractérisé en ce que les inserts (I) sont conducteurs de courant, et les liaisons du couvercle inférieur (CI), au moyen de fixation (F1), à l’insert (I), au couvercle supérieur (CS), sont des liaisons conductrices de courant. L’invention concerne également un procédé de montage sur la base d’un tel véhicule. Figure 5 VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT DES CONNEXIONS CONDUCTRICES DE COURANT ENTRE LES COUVERCLES ET INSERTS DE LA BATTERIE DE TRACTION, ET PROCEDE SUR LA BASE D’UN TEL VEHICULE L'invention se rapporte au domaine des batteries de traction de véhicule automobile, et plus particulièrement de systèmes de connexion de batteries de traction à des châssis de véhicules automobile. La batterie de traction est généralement constituée de modules de cellules Li-ion, assemblés dans un boîtier généralement métallique. Quand la tension de la batterie excède 60V, la réglementation exige que les parties métalliques exposées, c’est-à-dire les parties accessibles pouvant être touchées sans démontage, soient toutes reliées ensemble électriquement. De cette manière, deux parties métalliques exposées sont nécessairement au même potentiel électrique et ne peuvent pas provoquer de choc électrique si des défauts sont présents sur le véhicule (ou sur les bornes de charge, etc.). L’exigence réglementaire est de garantir que la résistance entre ces composants métalliques soit très faible (c’est-à-dire inférieure à 0,1 Ohm) à neuf, mais aussi pendant tout l’usage du véhicule. La solution généralement employée concerne une tresse de masse T illustrée en figures 1 à 3. Cette solution consiste à ajouter un câble vissé à ses deux extrémités T1, T2, d’un côté à la batterie B, et de l’autre côté au châssis C. La tresse T peut être disposée d’un côté de la batterie B comme l’illustre la FIG. 3 , et un câble de connexion C1 de la batterie B au reste du véhicule peut être disposé d’un côté opposé. Cette tresse T doit être systématiquement ajoutée avec un risque qu’elle soit démontée et non remontée, ou qu’elle soit arrachée étant localisée sous le véhicule. Dans ce cas, l’équipotentialité ne serait plus assurée. Ainsi, il est recommandé de mettre plusieurs tresses de masses, par exemple deux tresses de masse T. Un objectif de la présente invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de proposer une solution de connexion équipotentielle de la batterie à son châssis limitant les risques d’arrachement ou de non-remontage d’une telle connexion. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile présentant un repère dans l’espace comprenant un axe longitudinal suivant une direction de roulage du véhicule automobile ; un axe latéral perpendiculaire à l’axe longitudinal, et un axe vertical perpendiculaire à l’axe longitudinal et à l’axe latéral, le véhicule automobile comprenant : - un châssis de véhicule comprenant un plancher inférieur à une partie inférieure du véhicule en référence à l’axe vertical ; - une batterie de traction comprenant des modules de batterie, disposée sous le plancher inférieur en référence à l’axe vertical ; - un boîtier logeant la batterie de traction, comprenant un couvercle inférieur disposé en dessous de la batterie de traction et du plancher inférieur en référence à l’axe vertical, ainsi qu’un couvercle supérieur disposé au-dessus de la batterie de traction et du couvercle inférieur en référence à l’axe vertical, - des moyens de fixation du couvercle inférieur et/ou du couvercle supérieur ; - des inserts de montage disposés entre les modules de batterie en référence à l’axe longitudinal et à l’axe latéral, et entre les moyens de fixation et le couvercle supérieur et/ou le couvercle inférieur en référence à l’axe vertical ; caractérisé en ce que le plancher inférieur et le couvercle supérieur forment une seule pièce, et en ce que les inserts sont conducteurs de courant, et les liaisons du couvercle inférieur connecté aux moyens de fixation, connectés aux inserts, connectés au couvercle supérieur, sont des liaisons conductrices de courant Avantageusement, l’invention permet de supprimer la tresse de masse en garantissant l’équipotentialité dans tous les cas grâce à ces connexions conductrices de courant. Il n’y a pas de perte de l’équipotentialité par absence de la tresse T. La tenue dans le temps, et la redondance (fonction réalisée par plusieurs fixations) sont assurés dans l’invention. Par ailleurs, l’assemblage demande moins de temps et moins de pièces montage que dans les solutions de l’art antérieur. Par ailleurs, le plancher en une pièce avec le couvercle supérieur limite les besoins d’assemblage et de scellage du couvercle supérieur sur le châssis du véhicule. Selon une variante, le couvercle supérieur est métallique, et le couvercle inférieur est métallique. Cela permet de réaliser des couvercles conducteurs de courant. Selon une variante, le couvercle supérieur comprend de l’acier, et le couvercle inférieur comprend de l’acier. Cela permet fabriquer les couvercles avec des matériaux usuels facilement disponibles. Selon une variante, les inserts sont métalliques. Cela permet de réaliser des inserts conducteurs de courant. Selon une variante, les moyens de fixation sont des vis de fixation. Cela permet de fixer les éléments et réaliser les connexions par vissage. Selon une variante, le véhicule automobile comprend 14 vis de fixation. Cela permet d’avoir une configuration usuelle et d’utiliser les procédés d’assemblage usuels. Selon une variante, les moyens de fixation traversent partiellement l’espace entre le couvercle supérieur et le couvercle inférieur. Cela permet de limiter la taille des inserts. Selon une variante, les liaisons du couvercle inférieur connecté aux moyens de fixation, connectés à aux inserts, connectés au couvercle supérieur, présentent une résistance inférieure à 0,2 ohm, de préférence inférieure à 0,1 ohm. Cela permet de limiter le risque de choc électrique sur les couvercles de la batterie. L’invention porte en outre sur un procédé de fabrication d'un véhicule automobile selon l’invention, comprenant les étapes suivantes : - une étape de fixation dans laquelle on fixe les modules de batterie au couvercle inférieur ; - une étape d’assemblage dans laquelle on fixe l’ensemble modules de batterie, inserts, et couvercle inférieur, au couvercle supérieur ; - une étape de connexion électrique dans laquelle on connecte électriquement le couvercle inférieur aux moyens de fixation, aux inserts, et au couvercle supérieur. Selon une variante, le procédé de fabrication comprend une étape de calibration pour calibrer les liaisons du couvercle inférieur connecté aux moyens de fixation, connectés à aux inserts, connectés au couvercle supérieur, de sorte qu’elles présentent une résistance inférieure à 0,2 ohm, de préférence inférieure à 0,1 ohm. L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l'invention, dans lesquelles : - FIG. 1 illustre schématiquement une vue dans l’espace d’une tresse de masse selon l’art antérieur ; - FIG. 2 illustre schématiquement une vue dans l’espace de la tresse de masse de la FIG. 1 fixée à la batterie et au châssis d’un véhicule automobile selon l’art antérieur ; - FIG. 3 illustre schématiquement une vue de côté d’un véhicule comprenant une tresse de masse selon l’art antérieur ; - FIG. 4 illustre schématiquement une vue de côté d’un véhicule selon l’invention ; - FIG. 5 illustre schématiquement une vue de côté de détails d’assemblage d’une batterie d’un véhicule selon l’invention. L’invention concerne un système de connexion d’une batterie de traction à un châssis d’un véhicule automobile. L’invention consiste à réaliser la liaison équipotentielle en exploitant les moyens de fixation mécanique de la batterie (vis F1), et permettant de remplacer la tresse de masse T de l’art antérieur. L’invention est mise en œuvre dans le contexte particulier d’une configuration de batterie dite « cellules au corps » (ou « cell to body » en langue anglaise) dans laquelle le couvercle supérieur CS de la batterie B est constitué par le plancher P du véhicule. Ainsi, les moyens de fixation mécanique F1 de la batterie B sur le véhicule sont situés dans une zone propre et étanche, non exposée à la corrosion. La tenue dans le temps des performances électriques (notamment une faible résistance de contact) est ainsi garantie. L’invention consiste alors à supprimer la tresse de masse T de l’art antérieur, et à réaliser des connexions conductrices de courant entre le couvercle inférieur CI et le couvercle supérieur CS, en particulier en acier. La liaison électrique passe par les vis et/ou les liaisons métal/métal par l’intermédiaire des inserts I des vis F1. Si besoin, il est aussi possible de réaliser un contact métal/métal au niveau des 14 vis structurantes centrales semi-traversantes. Par ailleurs, l’assemblage limite le nombre d’étapes ultérieures de cataphorèse. En effet, on évite une étape de ce procédé spécifique, consistant à ajouter un bouchon de protection afin que les pièces ne soient pas polluées par le passage en peinture (cataphorèse). Véhicule automobile présentant un repère dans l’espace comprenant un axe longitudinal (X) suivant une direction de roulage du véhicule automobile ; un axe latéral perpendiculaire à l’axe longitudinal (X), et un axe vertical (Z) perpendiculaire à l’axe longitudinal (X) et à l’axe latéral, le véhicule automobile comprenant : - un châssis de véhicule comprenant un plancher inférieur (P) à une partie inférieure du véhicule en référence à l’axe vertical (Z) ; - une batterie de traction (B) comprenant des modules de batterie (M), disposée sous le plancher inférieur (P) en référence à l’axe vertical (Z) ; - un boîtier logeant la batterie de traction (B), comprenant un couvercle inférieur (CI) disposé en dessous de la batterie de traction (B) et du plancher inférieur (P) en référence à l’axe vertical (Z), ainsi qu’un couvercle supérieur (CS) disposé au-dessus de la batterie de traction (B) et du couvercle inférieur (CI) en référence à l’axe vertical (Z), - des moyens de fixation (F1) du couvercle inférieur (CI) et/ou du couvercle supérieur (CS) ; - des inserts de montage (I) disposés entre les modules de batterie (M) en référence à l’axe longitudinal (X) et à l’axe latéral, et entre les moyens de fixation (F1) et le couvercle supérieur (CS) et/ou le couvercle inférieur (CI) en référence à l’axe vertical (Z) ; caractérisé en ce que le plancher inférieur (P) et le couvercle supérieur (CS) forment une seule pièce, et en ce que les inserts (I) sont conducteurs de courant, et les liaisons du couvercle inférieur (CI) connecté aux moyens de fixation (F1), connectés à aux inserts (I), connectés au couvercle supérieur (CS), sont des liaisons conductrices de courant. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle supérieur (CS) est métallique, et le couvercle inférieur (CI) est métallique. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle supérieur (CS) comprend de l’acier, et le couvercle inférieur (CI) comprend de l’acier. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les inserts (I) sont métalliques. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation (F1) sont des vis de fixation. Véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend 14 vis de fixation. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation (F1) traversent partiellement l’espace entre le couvercle supérieur et le couvercle inférieur. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les liaisons du couvercle inférieur (CI) connecté aux moyens de fixation (F1), connectés à aux inserts (I), connectés au couvercle supérieur (CS), présentent une résistance inférieure à 0,2 ohm, de préférence inférieure à 0,1 ohm. Procédé de fabrication d'un véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant les étapes suivantes : - une étape de fixation dans laquelle on fixe les modules de batterie (M) au couvercle inférieur (CI) ; - une étape d’assemblage dans laquelle on fixe l’ensemble modules de batterie (M), inserts (I), et couvercle inférieur (CI), au couvercle supérieur (CS) ; - une étape de connexion électrique dans laquelle on connecte électriquement le couvercle inférieur (CI) aux moyens de fixation (F1), aux inserts (I), et au couvercle supérieur (CS). Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de calibration pour calibrer les liaisons du couvercle inférieur (CI) connecté aux moyens de fixation (F1), connectés à aux inserts (I), connectés au couvercle supérieur (CS), de sorte qu’elles présentent une résistance inférieure à 0,2 ohm, de préférence inférieure à 0,1 ohm.