Brevet FR3160663A1 — publié le 20251003

Véhicule électrique comportant un châssis tubulaire présentant un plan inférieur (2) comprenant des longerons latéraux (16), un siège équipé d’un cadre tubulaire (28) supportant son assise, et comportant une batterie de traction (32) fixée sur le plan inférieur du châssis (2), qui présente entre ce cadre d’assise (28) et le longeron latéral (16) une face tournée vers l’extérieur du véhicule, ce véhicule comportant sur la face extérieure de batterie (32) un panneau d’absorption d’énergie (50) qui est disposé entre le longeron latéral (16) et le cadre d’assise (28), et à l’intérieur des bords extérieurs de ce longeron latéral (16) et de ce cadre d’assise (28). Figure 3 VEHICULE ELECTRIQUE LEGER AVEC PANNEAU DE PROTECTION LATERALE DE BATTERIE FIXEE DANS UN CHASSIS TUBULAIRE La présente invention concerne un véhicule électrique léger comportant un châssis tubulaire supportant une batterie de traction équipée d’une protection latérale. Un type de véhicule électrique léger connu comprenant deux roues arrière motrices et une unique roue avant afin de limiter sa masse et son encombrement, destiné à des livraisons urbaines, comporte une cabine de pilotage avant, et un plateau arrière de chargement recevant directement les marchandises ou supportant une caisse pour les protéger à l’intérieur. Le châssis du véhicule comporte un plan tubulaire de niveau inférieur se prolongeant sous la cabine, comprenant des longerons latéraux, et un plan tubulaire de niveau supérieur qui supporte le plateau, recevant en dessous l’essieu arrière avec sa motorisation. La batterie de traction du véhicule est fixée à l’avant dans la cabine sous le siège du chauffeur, entre le plan tubulaire inférieur qui la supporte et un cadre tubulaire d’assise disposé dans le plan du plateau, ces deux plans formant en-dessous et au-dessus une protection rigide de cette batterie. Dans certains de ces véhicules le siège est décalé vers le côté gauche du véhicule afin de libérer de l’autre côté un espace dans la cabine, au bord de ce siège, pour recevoir notamment un levier de frein à main fixé au sol. De plus, il est connu d'ajuster suivant la direction transversale du véhicule la batterie de traction sous l’ensemble du siège afin de bénéficier d’un volume important de stockage d’énergie assurant l’autonomie du véhicule, cette batterie présente alors une face latérale extérieure qui se trouve proche du bord de la carrosserie. En cas de choc latéral sur le côté du véhicule intervenant sur une hauteur intermédiaire entre les deux plans rigides formés par le longeron de côté du plan inférieur et le plan du cadre d’assise, correspondant par exemple à un choc sur une glissière de sécurité disposée à cette hauteur, le châssis n’offre pas de protection pour protéger la batterie. Lors d’un choc sur la batterie de traction qui la déforme, en particulier pour les batteries au lithium-ion, on a alors en particulier des risques d’incendie. Par ailleurs, un type de protection latérale connu d’une batterie de traction, présenté notamment par le document FR-A1-3063458, comporte un panneau d’absorption d’énergie intercalé entre le côté de la batterie et un longeron latéral extérieur, qui reçoit cette énergie pour l’absorber au moins en partie en cas de déformation du longeron. Un autre type connu de protection latérale d’une batterie de traction, présenté notamment par le document FR-A1-3110115, comporte une structure plate sensiblement horizontale, disposée entre un longeron extérieur et un caisson de batterie, présentant des nervures qui sont orientées suivant la direction transversale du véhicule. Lors d’un choc latéral important entraînant une déformation du longeron, notamment un choc contre un poteau, les nervures transversales de la tôle plate présentant une résistance suivant leur longueur absorbent une énergie lors de leur déformation ce qui réduit ou élimine l’impact sur le caisson de batterie. Toutefois ces deux types de protection connus sont prévus pour être disposés entre un longeron extérieur et la batterie, et interviennent après la réception du choc par le longeron lorsqu’il se déforme, afin d’absorber une énergie sans recevoir directement le choc. En particulier pour des véhicules légers et compacts, comprenant seulement des éléments tubulaires de châssis au-dessus et en dessous de la batterie, il n’est pas possible d’ajouter un longeron supplémentaire au niveau de cette batterie qui augmenterait la masse du véhicule et son encombrement latéral. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un véhicule électrique comportant un châssis tubulaire présentant un plan inférieur comprenant des longerons latéraux, un siège équipé d’un cadre tubulaire supportant son assise, et comportant une batterie de traction fixée sur le plan inférieur du châssis en-dessous du cadre d’assise, qui présente une face latérale tournée vers l’extérieur du véhicule, ce véhicule étant remarquable en ce qu’il comporte un panneau d’absorption d’énergie recouvrant au moins en partie la face latérale de batterie, inséré verticalement entre le longeron latéral et le cadre d’assise, qui est disposé à l’intérieur des bords extérieurs du longeron latéral et de ce cadre d’assise. Un avantage de ce véhicule est qu’en utilisant l’espace vertical entre le longeron latéral du plan inférieur du châssis et le plan tubulaire d’assise, et transversal entre la face latérale extérieure de la batterie et les bords extérieurs du châssis, on utilise au mieux l’espace pour recevoir le matériau d’absorption d’énergie afin d’assurer un maximum de protection du côté de batterie en cas de choc du véhicule sur un élément rigide s’insérant entre ces deux plans. En particulier, on utilise un espace disponible sans ajouter de largeur au niveau des deux plans tubulaires, ce qui est important pour un véhicule léger et compact. Le véhicule, selon l’invention, peut comporter, de plus, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le panneau d’absorption d’énergie comporte une mousse rigide. Avantageusement, le panneau d’absorption d’énergie comporte un matériau rigide formant des alvéoles. Dans ce cas, avantageusement les alvéoles comportent des parois fines formées par une matière plastique ou métallique. De plus, les alvéoles peuvent présenter une forme en nid d’abeille. Dans ce cas, avantageusement les alvéoles en forme de nid d’abeille sont orientées suivant la direction transversale du véhicule. Avantageusement, le panneau d’absorption d’énergie comporte un matériau d’absorption qui est disposé entre deux peaux de répartition de la pression. Avantageusement, le panneau d’absorption d’énergie recouvre en plus de la batterie des boîtiers électroniques de commande qui sont fixés au-dessus de cette batterie. En particulier, le véhicule peut être un véhicule léger comportant deux roues arrière motrices et une unique roue avant. 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 : FIG. 1 est une vue de côté d’un véhicule léger selon l’art antérieur, présenté sans la carrosserie ; FIG. 2 présente le côté de ce véhicule après un choc latéral au niveau de la batterie de traction ; FIG. 3 est une vue partielle du côté gauche d’un véhicule léger selon l’invention comprenant un panneau de protection de la batterie ; FIG. 4 est un schéma en coupe transversale suivant un plan vertical de ce véhicule au niveau du panneau de protection ; et FIG. 5 présente un exemple de panneaux de protection comportant un matériau d’absorption en nid d’abeille, la direction supérieure ou dessus est relative à un véhicule posé sur un sol horizontal, la direction transversale est perpendiculaire à l’axe longitudinal du véhicule, le côté extérieur EXT étant tourné vers l’extérieur du véhicule, et la direction avant AV est relative au sens de marche du véhicule. La FIG. 1 présente un véhicule automobile léger comportant un châssis tubulaire disposant d’un plan inférieur 2 comprenant des longerons latéraux 16 se prolongeant vers l’avant sous la cabine 4, et en arrière de cette cabine un plan supérieur 8 recevant au-dessus un plateau de chargement 10. La partie arrière des longerons 14 remonte en venant sous le plan tubulaire supérieur 8, pour recevoir en dessous l’essieu arrière comprenant les deux roues arrière 12 qui sont motrices. La cabine 4 est encadrée par deux montants avant 20 et deux montants arrières 22, qui sont reliés par des traverses pour assurer la rigidité. Un habillage non représenté, comprenant un pare-brise, recouvre la forme tubulaire de la cabine 4 pour protéger le conducteur. Un siège du conducteur 24 comporte une assise 26 reposant sur un cadre tubulaire de support 28 formant un rectangle disposé horizontalement, fixé vers l’arrière aux montants arrière de cabine 22 et vers l’avant par des pieds verticaux 30 rejoignant le plan inférieur de châssis 2. Le siège 24 laisse sur son côté droit un espace transversal libre qui reçoit un levier de frein à main fixé au sol, son côté gauche arrivant près du bord du châssis tubulaire, entre le montant avant 20 et le montant arrière 22, un peu en retrait d’un longeron latéral 16 du plan inférieur de châssis 2 qui relie ces deux montants. Une batterie d’alimentation de la machine électrique de traction du véhicule 32 fixée sur le plan inférieur de châssis 2, recouvre toute la largeur du siège 24, et une grande partie de sa longueur suivant la direction longitudinale du véhicule. Un espace libre au-dessus de la batterie 32, sous l’assise du siège 26 et son cadre de support d’assise 28, reçoit des boîtiers électroniques de commande de la motorisation 34. Un faisceau électrique 36 part du longeron latéral inférieur gauche 16, au niveau de l’avant du siège 24, pour monter sous le cadre de support du siège 28 afin d’alimenter les boîtiers électroniques 34. Les véhicules automobiles sont soumis à des chocs normalisés qui peuvent se produire en cas d’accident, destinés à améliorer leur conception pour assurer la sécurité. La FIG. 2 présente un choc F sur le côté gauche du véhicule au niveau de la cabine 4, par une barrière de sécurité 40 présentant une hauteur qui s’ajuste entre le longeron latéral inférieur 16 et le cadre tubulaire de support d’assise 28. La barrière 40 rencontre uniquement comme élément résistant la base du montant arrière de cabine 22, qui est enfoncée à cause d’une rigidité insuffisante pour contenir le choc développant dans cet exemple une force maximum de 17.5kN. On obtient un enfoncement de la base du montant arrière 22 qui est suffisant pour que la barrière 40 atteigne la face latérale gauche de la batterie 32 en la déformant. De plus la partie montante du faisceau électrique 36 est alors pressée avec un risque de pincement sur la face latérale de batterie 32. On a alors un endommagement de la batterie représentant un élément onéreux, qu’il faut changer si le véhicule est réparable. De plus le pincement du faisceau électrique 36 entraîne des risques de court-circuit, et la déformation de la batterie 32 des risques de départ d’incendie, en particulier pour une batterie du type lithium-ion. Les figures 3 et 4 présentent un panneau de protection 50 réalisant une absorption d’énergie, disposé à plat sur la face latérale gauche de batterie 32, qui recouvre verticalement toute la hauteur entre le longeron latéral inférieur 16 et le cadre de support d’assise 28, et qui occupe transversalement sensiblement toute la largeur entre cette face latérale de batterie et la forme extérieure de carrosserie 52. Le panneau de protection 50 peut comporter tout type de matériau absorbant l’énergie lors de son écrasement, comme une mousse rigide, en particulier une mousse polyuréthane compacte. Il peut comporter aussi un matériau plastique ou métallique, comprenant en particulier des alvéoles séparées par des parois fines qui se déforment progressivement en cas de choc. On peut aussi en complément remplir les alvéoles avec une mousse rigide. Avantageusement, le panneau de protection 50 comporte deux peaux extérieures recevant entre eux le matériau d’absorption d’énergie, qui sont suffisamment rigides pour répartir la pression sur une plus grande surface de ce matériau intermédiaire. La FIG. 5 présente un panneau 50 comprenant deux peaux extérieures rigides 54 qui sont reliées par une structure en nid d’abeille 56 présentant des alvéoles orientées suivant la direction transversale du véhicule. En particulier la structure en nid d’abeille 56 peut être réalisée dans un matériau plastique, comme du polypropylène, ou en aluminium, ces matériaux présentant une bonne capacité d’absorption d’énergie pour un écrasement des alvéoles suivant leur longueur. D’une manière générale, le panneau de protection 50 réalise à la fois une absorption d’énergie lors de son écrasement, et par sa largeur une répartition de cette énergie sur une plus grande surface de la face latérale de batterie 32 qui permet à son caisson de mieux résister. En pratique, pour un même choc présenté FIG. 2 , des calculs montrent qu’on peut obtenir sur la face latérale de batterie 32 une force maximale inférieure à 2,5kN, ce qui réduit l’effort par un facteur supérieur à 7. On obtient ainsi par un moyen simple et économique, comprenant l’ajout d’un panneau de protection 50 ajusté entre les tubes existants du châssis tubulaire, sans les modifier, une protection efficace contre les chocs latéraux intervenant en particulier à une hauteur critique, en face de la batterie 32. Véhicule électrique comportant un châssis tubulaire présentant un plan inférieur (2) comprenant des longerons latéraux (16), un siège (24) équipé d’un cadre tubulaire (28) supportant son assise (26), et comportant une batterie de traction (32) fixée sur le plan inférieur du châssis (2), qui présente entre ce cadre d’assise (28) et le longeron latéral (16) une face tournée vers l’extérieur du véhicule, caractérisé en ce qu’il comporte sur la face extérieure de batterie (32) un panneau d’absorption d’énergie (50) qui est disposé entre le longeron latéral (16) et le cadre d’assise (28), et à l’intérieur des bords extérieurs de ce longeron latéral (16) et de ce cadre d’assise (28). Véhicule électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau d’absorption d’énergie (50) comporte une mousse rigide. Véhicule électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le panneau d’absorption d’énergie (50) comporte un matériau rigide formant des alvéoles. Véhicule électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les alvéoles comportent des parois fines formées par une matière plastique ou métallique. Véhicule électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les alvéoles présentent une forme en nid d’abeille. Véhicule électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les alvéoles en forme de nid d’abeille sont orientées suivant la direction transversale du véhicule. Véhicule électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau d’absorption d’énergie (50) comporte un matériau d’absorption qui est disposé entre deux peaux de répartition de la pression (54). Véhicule électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau d’absorption d’énergie (50) recouvre en plus de la batterie (32) des boîtiers électroniques de commande (34) qui sont fixés au-dessus de cette batterie (32). Véhicule électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est un véhicule léger comportant deux roues arrière motrices (12) et une unique roue avant (6).