Brevet FR3163907A1 — publié le 20260102

L’invention concerne un véhicule automobile comprenant une caisse qui comprend : - un bac batterie (B) formant un logement de modules de batterie ; - une batterie comprenant des modules de batterie logés au moins partiellement dans le logement, et au moins un connecteur de batterie (C) connecté à au moins un module, disposé en avant du bac batterie (B) ; - un écran de protection (E) disposé sous le bac batterie (B), caractérisé en ce que ledit écran (E) comprend une cage de protection (P) autour dudit connecteur (C), avec au moins des flancs latéraux et un flanc postérieur disposés de deux côtés latéraux et en arrière dudit connecteur (C). L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel véhicule. Figure 3 VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN ECRAN DE PROTECTION DE BATTERIE EQUIPE D’UNE CAGE DE PROTECTION DE CONNECTEUR, ET PROCEDE DE FABRICATION D’UN TEL VEHICULE L'invention se rapporte au domaine des systèmes de protection de batterie de traction de véhicules automobiles, en particulier vis-à-vis de chocs frontaux. Dans ce domaine, les véhicules automobiles électriques ont une structure de bac batterie dite en « cellules intégrées au châssis » (ou « cell to body » en langue anglaise). Cette structure permet une meilleure synergie entre le bac batterie et la caisse. Les éléments de la caisse sont illustrés en FIG. 1 en référence à un repère dans l’espace comprenant un axe longitudinal X suivant une direction de déplacement du véhicule automobile ; un axe latéral Y perpendiculaire à l’axe longitudinal X, et un axe vertical Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X et à l’axe latéral Y. La caisse comprend un bac batterie B qui comprend une structure de logement métallique protégeant le dessous de la batterie. La caisse comprend en outre un écran sous caisse E rapporté sous la batterie en matériau composite ou en polypropylène. La caisse comprend en outre un bac moteur M formé par une armature en acier disposée à l’avant du bac batterie B en référence à l’axe longitudinal X. Une fois installée, la batterie comporte un connecteur C équipé de câbles électriques à haute tension, disposé à l’avant du bac batterie B et en arrière du bac moteur M en référence à l’axe longitudinal X. En cas de choc frontal à l’avant du véhicule en référence à l’axe longitudinal X, le connecteur C peut être déplacés vers l’avant et avoir un impact sur l’arrière du bac moteur. Un tel impact implique un danger pour les passagers du véhicule car il s’agit d’un risque d’endommagement d’une connexion électrique à basse tension. Un objectif de la présente invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de proposer une solution de protection des connecteurs de bac batterie vis-à-vis de chocs frontaux sur le véhicule automobile. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile présentant un repère dans l’espace comprenant un axe longitudinal suivant une direction de déplacement 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 une caisse qui comprend : - un bac batterie formant un logement de modules de batterie ; - une batterie comprenant des modules de batterie logés au moins partiellement dans le logement, et au moins un connecteur de batterie connecté à au moins un module, disposé en avant du bac batterie en référence à l’axe longitudinal ; - un écran de protection disposé sous le bac batterie en référence à l’axe vertical, caractérisé en ce que l’écran de protection comprend une cage de protection autour dudit connecteur, comprenant au moins des flancs latéraux disposés de deux côtés latéraux dudit connecteur en référence à l’axe latéral, et un flanc postérieur disposé en arrière dudit connecteur en référence à l’axe longitudinal. Avantageusement, l’invention propose une protection intégrale des connecteurs de batterie en cas de choc frontal sévère au moyen d’un dispositif pouvant être léger, fabriqué facilement voire rapporté au montage. En particulier, l’écran de protection comprend une partie avant disposée sous ledit connecteur et portant la cage de protection. Préférentiellement, l’écran de protection comprend une section antérieure s’étendant sous ledit connecteur, et la section antérieure comprend des nervures suivant l’axe longitudinal. La section antérieure permet d’avoir une protection supplémentaire dudit connecteur et un support pour la cage de protection ; et les nervures permettent d’avoir une résistance de la section antérieure à la flexion. De préférence, la cage de protection comprend en outre un flanc inférieur disposé en dessous dudit connecteur en référence à l’axe vertical. Cela permet de protéger en outre le dessous dudit connecteur. Préférentiellement, la cage de protection comprend au moins une couche de matériau composite ou de polypropylène. Cela permet de proposer un matériau en une pièce avec l’écran de protection pour une fabrication rapide de ces deux éléments ensemble. De préférence, au moins un desdits flancs comprend une armature métallique. Cela permet de renforcer la protection desdits flancs. Préférentiellement, l’armature métallique a une structure plane au niveau du flanc inférieur. Cela permet de renforcer davantage la protection du flanc inférieur. De préférence, au moins un desdits flancs comprend l’armature métallique entre deux couches de matériau composite ou de polypropylène. Cela permet d’allier à la fois la rigidité du métal et l’amortissement du composite ou du polypropylène de la cage de protection. Un autre objet de l’invention concerne 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 modules de batterie dans le logement du bac batterie, et dudit connecteur en avant du bac batterie en référence à l’axe longitudinal ; - une étape de mise en place de l’écran de protection en dessous du bac batterie en référence à l’axe vertical, de sorte que la cage de protection soit disposée autour dudit connecteur, les flancs latéraux étant disposés de deux côtés latéraux dudit connecteur en référence à l’axe latéral, et le flanc postérieur étant disposé en arrière dudit connecteur en référence à l’axe longitudinal. De préférence, le procédé de fabrication comprend en outre une étape de mise en place d’une armature métallique dans ou sur la cage de protection en référence à l’axe vertical. 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 dans l’espace du dessous d’un bac batterie et d’un bac moteur d’un véhicule automobile selon l’art antérieur ; - FIG. 2 illustre schématiquement une vue dans l’espace du dessous d’un écran de protection d’un véhicule automobile selon un premier mode de réalisation préféré de l’invention, ainsi qu’un gros plan de sa section avant ; - FIG. 3 illustre schématiquement une vue dans l’espace du dessus d’une partie avant d’un bac batterie et d’un bac moteur du véhicule automobile selon le premier mode de réalisation préféré de l’invention ; - FIG. 4 illustre schématiquement une vue dans l’espace d’une cage de protection du véhicule de la FIG. 3 ; - FIG. 5 illustre schématiquement une vue dans l’espace d’une cage de protection d’un véhicule automobile selon un deuxième mode de réalisation préféré de l’invention. L’invention propose un véhicule automobile décrit en référence à un repère dans l’espace comprenant un axe longitudinal X suivant une direction de déplacement du véhicule automobile ; un axe latéral Y perpendiculaire à l’axe longitudinal X, et un axe vertical Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X et à l’axe latéral Y. Le véhicule automobile comprend une caisse qui est similaire à celle du véhicule de l’art antérieur, avec les éléments illustrés en FIG. 1 . Les éléments de la caisse du véhicule selon l’invention, sont illustrés dans les figures 2 à 5. La caisse comprend : - un bac batterie B ; - une batterie comprenant des modules de batterie ; - un écran de protection E similaire à celui de l’art antérieur, en dessous du bac batterie en référence à l’axe vertical Z. Le bac batterie B forme un logement de modules de batterie, logeant partiellement les modules de batterie, à savoir au moins le dessous et une partie de la hauteur des modules de batterie, comme on peut le voir en FIG. 3 . La batterie comprend en outre au moins un connecteur de batterie C connecté à au moins un module de batterie. Le connecteur C illustré en détail en FIG. 3 , est disposé en avant du bac batterie B en référence à l’axe longitudinal X. Selon l’invention, l’écran de protection E comprend une section antérieure SA s’étendant sous ledit connecteur C. La section antérieure SA comprend des nervures N suivant l’axe longitudinal X. Cela est illustré en FIG. 2 . Par ailleurs, selon l’invention, l’écran de protection E comprend une cage de protection P autour dudit connecteur C. Plus précisément, dans un premier mode de réalisation illustré en FIG. 4 , la cage de protection P comprend ; - deux flancs latéraux FDE, FGE disposés de deux côtés latéraux dudit connecteur C en référence à l’axe latéral Y ; - un flanc postérieur FPE disposé en arrière dudit connecteur P en référence à l’axe longitudinal X ; et - un flanc inférieur FIE disposé en dessous dudit connecteur C en référence à l’axe vertical Z. Dans ce mode de réalisation, la cage de protection P comprend une couche de matériau composite ou de polypropylène. Dans un deuxième mode de réalisation illustré en FIG. 5 , la cage de protection P peut comprendre une couche de matériau composite ou de polypropylène, avec au-dessus une couche d’une armature métallique A comprenant de préférence un flanc inférieur métallique plan (structure plane FIM) et des pattes latérales BD, BG. La cage de protection P peut comprendre deux couches de matériau composite ou de polypropylène, avec une couche intermédiaire de ladite armature métallique A. Dans ce cas, la cage de protection P est par exemple une cage métallique pouvant avoir 0,5mm d’épaisseur, surmoulée par deux couches de composite ou de polypropylène. Les pattes latérales BD, BG peuvent être des pattes de fixation de la cage P à la partie supérieure du logement de batterie illustré en FIG. 3 . L’invention porte en outre sur un procédé de fabrication d’un véhicule automobile, comprenant des étapes de mise en place et d’assemblage des éléments décrits ci-dessus. Le procédé comprend une étape de mise en place des modules de batterie dans le logement du bac batterie B, et dudit connecteur C en avant du bac batterie B en référence à l’axe longitudinal X. Le procédé comprend en outre une étape de mise en place de l’écran de protection E en dessous du bac batterie B en référence à l’axe vertical Z. L’écran E y est disposé de sorte que la cage de protection P soit disposée autour dudit connecteur C. Plus précisément, lors de cette étape, les flancs latéraux FDE, FGE, FDI, FGI selon le cas, sont disposés de deux côtés latéraux dudit connecteur C en référence à l’axe latéral Y, et le flanc postérieur FPE, FPI selon le cas, est disposé en arrière dudit connecteur C en référence à l’axe longitudinal X. Concernant la cage de protection selon le deuxième mode de réalisation, le procédé peut comprendre en outre une étape préalable de mise en place d’une armature métallique A dans ou sur la cage de protection P selon le cas. L’invention permet de garantir une protection au meilleur niveau des connecteurs C à haute tension de la batterie de traction en cas de chocs frontaux sévères. L’impact sur la masse et les performances de l’écran de protection E est limité. La cage P peut être rapportée lors du montage, ce qui rend compatible la reconduction de la conception usuelle, et l’adaptation facile au procédé de fabrication de l’art antérieur. Véhicule automobile présentant un repère dans l’espace comprenant un axe longitudinal (X) suivant une direction de déplacement du véhicule automobile ; un axe latéral (Y) perpendiculaire à l’axe longitudinal (X), et un axe vertical (Z) perpendiculaire à l’axe longitudinal (X) et à l’axe latéral (Y), le véhicule automobile comprenant une caisse qui comprend : - un bac batterie (B) formant un logement de modules de batterie ; - une batterie comprenant des modules de batterie logés au moins partiellement dans le logement, et au moins un connecteur de batterie (C) connecté à au moins un module, disposé en avant du bac batterie (B) en référence à l’axe longitudinal (X) ; - un écran de protection (E) disposé sous le bac batterie (B) en référence à l’axe vertical (Z), caractérisé en ce que l’écran de protection (E) comprend une cage de protection (P) autour dudit connecteur (C), comprenant au moins des flancs latéraux (FDE, FGE, FDI, FGI) disposés de deux côtés latéraux dudit connecteur (C) en référence à l’axe latéral (Y), et un flanc postérieur (FPE, FPI) disposé en arrière dudit connecteur (P) en référence à l’axe longitudinal (X). Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’écran de protection comprend une section antérieure (SA) s’étendant sous ledit connecteur (C), et la section antérieure (SA) comprend des nervures (N) suivant l’axe longitudinal (X). Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la cage de protection comprend en outre un flanc inférieur (FIE, FII) disposé en dessous dudit connecteur (C) en référence à l’axe vertical (Z). Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cage de protection (P) comprend au moins une couche de matériau composite ou de polypropylène. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’au moins un desdits flancs (FDE, FGE, FDI, FGI, FPE, FPI, FIE, FII) comprend une armature métallique (A). Véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’armature métallique (A) a une structure plane (FIM) au niveau du flanc inférieur (FIE, FII). Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce qu’au moins un desdits flancs (FDE, FGE, FDI, FGI, FPE, FPI, FIE, FII) comprend l’armature métallique (A) entre deux couches de matériau composite ou de polypropylène. Procédé de fabrication d’un véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - une étape de mise en place des modules de batterie dans le logement du bac batterie (B), et dudit connecteur (C) en avant du bac batterie (B) en référence à l’axe longitudinal (X) ; - une étape de mise en place de l’écran de protection (E) en dessous du bac batterie (B) en référence à l’axe vertical (Z), de sorte que la cage de protection (P) soit disposée autour dudit connecteur (C), les flancs latéraux (FDE, FGE, FDI, FGI) étant disposés de deux côtés latéraux dudit connecteur (C) en référence à l’axe latéral (Y), et le flanc postérieur (FPE, FPI) étant disposé en arrière dudit connecteur (C) en référence à l’axe longitudinal (X). Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape de mise en place d’une armature métallique (A) dans ou sur la cage de protection (P) en référence à l’axe vertical (Z).