Brevet FR3163025A1 — publié le 20251212

L’invention concerne un véhicule automobile comprenant un bac de batterie recevant des modules de batterie d’une batterie de traction, le bac de batterie comprenant : - un plancher (P) délimitant le fond du bac de batterie en partie inférieure en référence à l’axe vertical (Z) ; - des traverses inter-modules (TM) disposées au-dessus du plancher (P), s’étendant latéralement suivant l’axe latéral (Y) entre des positions de modules de batterie ; - des traverses latérales (TL) s’étendant dans une direction avant-arrière suivant l’axe avant-arrière (X), disposées aux extrémités latérales des traverses inter-modules (TM) en référence à l’axe latéral (Y), les traverses inter-modules (TM) étant solidarisées aux traverses latérales (TL). L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel véhicule. Figure 4 VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN BAC DE BATTERIE QUI COMPREND DES TRAVERSES LATERALES SOUDEES A DES TRAVERSES INTER-MODULES, ET PROCEDE DE FABRICATION D’UN TEL VEHICULE L'invention concerne le domaine de la sécurité passive des véhicules automobiles, plus particulièrement la protection des occupants et de la batterie d'un véhicule électrique en cas de choc latéral contre un obstacle de type poteau. L’invention concerne en outre la protection du périmètre de la structure de la base roulante des véhicules automobiles. Les modules électriques de batterie doivent être protégés en cas de choc car endommager les éléments à haute-tension peut générer de graves incendies. La présente demande de brevet concerne plus particulièrement le choc latéral (dit « choc de poteau ») car il est particulièrement sévère en termes d'intrusion dans la plateforme de batterie, et donc de choc latéral sur la batterie. Pour cette raison, un soubassement de voiture électrique est renforcé par deux types de voies d'effort illustrées en figures 1 et 2 : - des traverses d'assise TA orientées latéralement, directement assemblées sur le plancher P (existant déjà sur les véhicules thermiques connus) ; - des traverses inter-modules TM orientées latéralement, et disposées entre les modules, dont l'assemblage dépend de l'architecture. Malheureusement, les voies d’effort citées ci-dessus s’avèrent insuffisantes pour résister aux chocs latéraux. Une bonne résistance au choc nécessite de faire participer en outre le fond du bac batterie, en tant que voie d’effort majeure supplémentaire. Un objectif de la présente invention est de proposer une amélioration de la résistance au choc du fond de bac batterie pour limiter les risques d’incendie en cas de choc latéral sur la batterie de traction. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile dans un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral perpendiculaire à l’axe avant-arrière, et un axe vertical perpendiculaire à l’axe avant-arrière et à l’axe latéral, le véhicule automobile comprenant un bac de batterie recevant des modules de batterie d’une batterie de traction, le bac de batterie comprenant : - un plancher délimitant le fond du bac de batterie en partie inférieure en référence à l’axe vertical ; - des traverses inter-modules disposées au-dessus du plancher, s’étendant latéralement suivant l’axe latéral entre des positions de modules de batterie ; - des traverses latérales s’étendant dans une direction avant-arrière suivant l’axe avant-arrière, disposées aux extrémités latérales des traverses inter-modules en référence à l’axe latéral, les traverses inter-modules étant solidarisées aux traverses latérales. Avantageusement, l’invention propose d’unir toutes les traverses inter-modules transversales du fond de bac par des traverses latérales afin d’éviter que le bac ne se plie en sur lui-même vers le bas lors du choc. En effet, la traverse latérale permet d’absorber l’énergie en cas de choc latéral, et limite la déformation du fond du bac vers le bas. Par ailleurs, l’invention permet en outre indirectement de diminuer les efforts envoyés dans les pattes de fixation des modules de batterie. De préférence, les traverses inter-modules sont soudées aux traverses latérales. Cela permet de réaliser une solidarisation rigide des traverses inter-modules aux traverses latérales. Préférentiellement, le bac de batterie comprend un point de soudure avant et un point de soudure arrière en référence à l’axe avant-arrière, entre chaque traverse inter-modules et chaque traverse latérale. Cela permet d’avoir un renforcement mécanique avant et arrière par ces points de soudure. De préférence, le bac de batterie comprend en outre des traverses de fond s’étendant le long du plancher dans une direction latérale suivant l’axe latéral. Cela permet d’avoir un renfort mécanique du plancher. Préférentiellement, le bac de batterie comprend une armature de bac qui comprend les traverses latérales solidarisées aux traverses inter-modules. Cela permet de proposer une telle structure prête à l’emploi sans avoir besoin de mettre en place des étapes de soudure. De préférence, le bac de batterie comprend en outre des traverses d’assise délimitant le dessus du bac de batterie en partie supérieure en référence à l’axe vertical, et s’étendant au-dessus des traverses inter-modules Cela permet de renforcer mécaniquement le dessus du bac de batterie. L’invention concerne en outre un procédé de fabrication d’un véhicule automobile selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - une étape de mise en place des traverses inter-modules et des traverses latérales dans laquelle on dispose les traverses inter-modules au-dessus du plancher, de sorte qu’elles s’étendent latéralement suivant l’axe latéral entre les positions de modules de batterie ; et on dispose les traverses latérales de sorte qu’elles s’étendent dans une direction avant-arrière suivant l’axe avant-arrière, aux extrémités latérales des traverses inter-modules en référence à l’axe latéral ; et - une étape de solidarisation dans laquelle on solidarise les traverses inter-modules aux traverses latérales. De préférence, dans l’étape de solidarisation, on soude les traverses inter-modules aux traverses latérales. L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées, dans lesquelles : - FIG. 1 illustre schématiquement une vue de dessous du haut d’un bac de batterie d’un véhicule selon l’art antérieur, montrant les traverses inter-modules ; - [ FIG. 2 ] illustre schématiquement une vue de dessus du plancher d’un bac de batterie d’un véhicule selon l’art antérieur, montrant les traverses d’assise ; - [ FIG. 3 ] illustre schématiquement une vue en coupe latérale selon III-III des figures 1 et 2, montrant les agencements des traverses inter-modules, des traverses latérales et des traverses d’assise ; - [ FIG. 4 ] illustre schématiquement une vue dans l’espace d’un bac de batterie d’un véhicule selon l’invention ; - [ FIG. 5 ] illustre schématiquement des vues dans l’espace de l’impact d’un choc latéral sur un bac de batterie de véhicule selon l’art antérieur en haut, et selon l’invention au milieu et en bas. L’invention concerne un véhicule automobile du type électrique comprenant un bac de batterie renforcé mécaniquement. Le véhicule et le bac de batterie sont décrits en référence à un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière X suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral Y perpendiculaire à l’axe avant-arrière X, et un axe vertical Z perpendiculaire à l’axe avant-arrière X et à l’axe latéral Y. Le bac de batterie reçoit des modules de batterie M d’une batterie de traction, en utilisation. Ces modules M peuvent y être fixés par l’intermédiaire de pattes de fixation (non-représentées). Le bac de batterie comprend en partie inférieure un plancher P délimitant le fond du bac de batterie en référence à l’axe vertical Z. Le bac de batterie comprend en outre des traverses inter-modules TM, et des traverses de fond TF (illustrées en FIG. 4 ), ainsi que des traverses d’assise TA. Les traverses inter-modules TM sont disposées au-dessus du plancher P. Elles s’étendent latéralement suivant l’axe latéral Y entre des positions de modules de batterie M. Les traverses d’assise TA délimitent le dessus du bac de batterie en partie supérieure en référence à l’axe vertical Z. Elles s’étendent au-dessus des traverses inter-modules TM. Les traverses de fond TF s’étendent le long du plancher P dans une direction latérale suivant l’axe latéral Y. Les traverses inter-modules TM, de fond TF, et d’assise TA susvisées sont illustrées dans leur agencement dans la FIG. 3 . La référence ZL de cette figure désigne une zone de longerons où des longerons (non-représentés) sont disposés de part et d’autre du bac de batterie. Selon l’invention, le bac de batterie comprend en outre des traverses latérales TL renforçant mécaniquement le bac de batterie. La référence ZT en FIG. 3 illustre la zone d’implantation des traverses latérales TL. Les traverses latérales TL s’étendent dans une direction avant-arrière suivant l’axe avant-arrière X. Elles sont disposées aux extrémités latérales des traverses inter-modules TM en référence à l’axe latéral Y. Par ailleurs, selon l’invention, les traverses inter-modules TM sont solidarisées, en particulier soudées, aux traverses latérales TL. A cet effet, deux points de soudure PA, PP sont prévus entre la traverse latérale TL et la traverse inter-modules TM. Il s’agit à chaque fois d’un point de soudure avant PA et d’un point de soudure arrière PP en référence à l’axe avant-arrière X, illustrés en FIG. 4 . Ces deux traverses latérales TL rajoutées permettent de rigidifier le fond de bac de type « cellule-au-corps » (ou « Cell to Body » en langue anglaise). Cela a pour but de reproduire une doublure de fond de bac. On peut envisager d’utiliser une pièce unique comprenant les traverses inter-modules TM transversales et latérales TL, pour former une doublure de fond de bac, de type squelette. On pourra parler d’une armature de bac qui comprend les traverses latérales TL solidarisées aux traverses inter-modules TM. L’invention concerne en outre un procédé de fabrication comprenant des étapes de mise en place et solidarisation des éléments discutés plus haut. En particulier, le procédé de fabrication comprend une étape de mise en place des traverses inter-modules TM et des traverses latérales TL. Dans cette étape, on dispose les traverses inter-modules TM au-dessus du plancher P, de sorte qu’elles s’étendent latéralement suivant l’axe latéral Y entre les positions de modules de batterie M. De plus, on dispose les traverses latérales TL de sorte qu’elles s’étendent dans une direction avant-arrière suivant l’axe avant-arrière X, aux extrémités latérales des traverses inter-modules TM en référence à l’axe latéral Y. Le procédé de fabrication comprend en outre une étape de solidarisation des traverses susvisées. Dans cette étape, on solidarise les traverses inter-modules TM aux traverses latérales TL, de préférence par les points de soudure PA, PP discutés plus haut. La FIG. 5 illustre l’effet d’un choc latéral d’un poteau PL contre le bac de batterie. La figure du dessus montre des traverses de fond TF qui sont déformées par le choc latéral dans l’art antérieur. La figure du milieu montre le même choc dans le cadre de l’invention. Dans ce cas, les traverses de fond TF ne sont pas déformées par le choc latéral dans l’invention. La figure du dessous montre l’intérieur du bac de batterie après le choc latéral dans le cas de l’invention. Comme on peut le voir dans cette figure, les traverses inter-modules TM ne sont pas non plus déformées. L’invention permet un gain en sécurité par la protection de la batterie en cas de choc poteau ; ainsi qu’une optimisation de conception en termes de rapport masse/performances en ce que les pièces ajoutées viennent rééquilibrer les passages d'effort pour faire un meilleur compromis entre la masse des pièces et leur résistance mécanique. Véhicule automobile dans un repère dans l’espace comprenant un axe avant-arrière (X) suivant une direction de déplacement du véhicule automobile, un axe latéral (Y) perpendiculaire à l’axe avant-arrière (X), et un axe vertical (Z) perpendiculaire à l’axe avant-arrière (X) et à l’axe latéral (Y), le véhicule automobile comprenant un bac de batterie recevant des modules de batterie (M) d’une batterie de traction, le bac de batterie comprenant : - un plancher (P) délimitant le fond du bac de batterie en partie inférieure en référence à l’axe vertical (Z) ; - des traverses inter-modules (TM) disposées au-dessus du plancher (P), s’étendant latéralement suivant l’axe latéral (Y) entre des positions de modules de batterie (M) ; - des traverses latérales (TL) s’étendant dans une direction avant-arrière suivant l’axe avant-arrière (X), disposées aux extrémités latérales des traverses inter-modules (TM) en référence à l’axe latéral (Y), les traverses inter-modules (TM) étant solidarisées aux traverses latérales (TL). Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les traverses inter-modules (TM) sont soudées aux traverses latérales (TL). Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bac de batterie comprend un point de soudure avant (PA) et un point de soudure arrière (PP) en référence à l’axe avant-arrière (X), entre chaque traverse inter-modules (TM) et chaque traverse latérale (TL). Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bac de batterie comprend en outre des traverses de fond (TF) s’étendant le long du plancher (P) dans une direction latérale suivant l’axe latéral (Y). Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bac de batterie comprend une armature de bac qui comprend les traverses latérales (TL) solidarisées aux traverses inter-modules (TM). Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bac de batterie comprend en outre des traverses d’assise (TA) délimitant le dessus du bac de batterie en partie supérieure en référence à l’axe vertical (Z), et s’étendant au-dessus des traverses inter-modules (TM). Procédé de fabrication d’un véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - une étape de mise en place des traverses inter-modules (TM) et des traverses latérales (TL) dans laquelle on dispose les traverses inter-modules (TM) au-dessus du plancher (P), de sorte qu’elles s’étendent latéralement suivant l’axe latéral (Y) entre les positions de modules de batterie (M) ; et on dispose les traverses latérales (TL) de sorte qu’elles s’étendent dans une direction avant-arrière suivant l’axe avant-arrière (X), aux extrémités latérales des traverses inter-modules (TM) en référence à l’axe latéral (Y) ; et - une étape de solidarisation dans laquelle on solidarise les traverses inter-modules (TM) aux traverses latérales (TL). Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que dans l’étape de solidarisation, on soude les traverses inter-modules (TM) aux traverses latérales (TL).