WO2021048499A1 - Thermal management device for an electrical component and system including such a device - Google Patents

Thermal management device for an electrical component and system including such a device Download PDF

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WO2021048499A1
WO2021048499A1 PCT/FR2020/051561 FR2020051561W WO2021048499A1 WO 2021048499 A1 WO2021048499 A1 WO 2021048499A1 FR 2020051561 W FR2020051561 W FR 2020051561W WO 2021048499 A1 WO2021048499 A1 WO 2021048499A1
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plate
fluid
connection
transfer fluid
heat transfer
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Application number
PCT/FR2020/051561
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French (fr)
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François Busson
Bastien Jovet
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Valeo Systemes Thermiques
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    • F28D1/06Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with the heat-exchange conduits forming part of, or being attached to, the tank containing the body of fluid
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • Thermal management device for an electrical component and a system comprising such a device.
  • the present invention relates to a thermal management device for an electrical component capable of giving off heat during its operation and a system comprising such a device.
  • the thermal management system of the present invention is particularly suitable for cooling or heating an electrical energy storage device, in particular an electric battery intended to equip a motor vehicle.
  • each module may include a plurality of electronic cells capable of giving off heat in operation. operation received in a housing.
  • High density energy storage cells such as Li-ion or Li-polymer batteries ideally need to operate in a temperature range between 20 ° C and 40 ° C, and too low a temperature affects their autonomy while 'Too high a temperature affects their lifespan. It is therefore necessary to be able to regulate them thermally, whether it is to cool or reheat them.
  • Unit cells are understood to mean an individual electrochemical element provided with a positive terminal and a negative terminal.
  • battery module is understood to mean an assembly comprising several unit cells contained in a housing, the cells being electrically connected to one another.
  • the module or battery cells heat up depending on the conditions of use and it is known to regulate the temperature by means of plate heat exchangers in contact with the modules and in which are produced coolant circulation channels.
  • a known solution for regulating the temperature of the battery consists in placing a plate through which a heat transfer fluid passes under the modules, in contact with only one face of the modules.
  • This cooling solution is not optimal in terms of heat exchange surface and is not very suitable in the current use of batteries where vehicle manufacturers tend to increase the charging power of electric vehicles in order to reduce the charging time as much as possible.
  • This rapid charge implies an increase in thermal losses of the module, requiring greater heat exchange.
  • document US2017176108 describes a heat exchanger for a battery which comprises first and second fluid transport panels, defining first and second flow channels, the first and second fluid transport panels being arranged by defining an angle between them.
  • the heat exchanger may also include a third fluid transport panel defining a third flow channel and being arranged defining an angle with respect to the second fluid transport panel.
  • the heat exchanger includes first and second plates sealed together along their peripheries and defining a fluid flow passage between their central fluid flow areas.
  • Another problem encountered in this type of cooling solution is due to the fact that the circulation of the fluid is not optimized, resulting in inhomogeneous cooling of the cells, thus creating a thermal gradient between cells, which could ultimately lead to a battery malfunction linked to loss of integrity of certain cells.
  • thermal management system that is simple in its design and in its operating mode, suitable for cooling a battery regardless of the arrangement of cells, with optimized circulation of the fluid in order to offer the most homogeneous temperature distribution possible for each cell, while increasing the heat exchange surface and while ensuring battery compactness.
  • thermo management system for an electrical component capable of giving off heat during its operation; in particular for an electrical energy storage module, comprising:
  • At least one housing intended to receive at least one electrical component, said housing being delimited by at least one side face and one bottom face;
  • At least one heat exchange plate extending over at least part of the surface of the side face, said at least one plate comprising a plurality of coolant fluid channels positioned parallel to one another and arranged so that the direction of circulation of the coolant fluid is alternated in a vertical direction between a fluid inlet and a fluid outlet from said plate;
  • an inlet duct configured to supply said at least one plate with heat transfer fluid in parallel and an evacuation duct configured to collect the fluid at the outlet of said at least one plate
  • said inlet and evacuation ducts comprising respectively a main inlet inlet and a main outlet outlet, the main inlet and the main outlet being positioned relative to the fluid inlets and outlets of the plates so that the length traveled by the heat transfer fluid from the main inlet up to the main exit is identical for each of the plates.
  • the direction of the circulation of the heat transfer fluid is alternated in the direction of the height of the plate. More precisely, the circulation alternates between a cold runner and a hot runner in the direction of the height of the plate.
  • the module is made up of a plurality of cells positioned vertically. Each cell sees, in thermal terms, the cold runner and the hot runner of the heat transfer fluid. Thus, the average temperature of all cells is uniform.
  • the flow rate of the heat transfer fluid is substantially identical for each of the plates in order to cool uniformly. all electrical components, and in particular all electrical energy storage modules.
  • said at least one plate forms a vertical contact surface with a vertical heat exchange surface of the electrical component to be cooled, when the latter is placed in the housing.
  • the thermal management system comprises at least one plate positioned between two end plates
  • the main inlet of the inlet duct is positioned on the inlet of fluid from one of the row end plates and the main outlet is positioned on the outlet of the other row end plate.
  • said inlet and outlet conduits are parallel to each other and extend transversely to the channels over at least part of a transverse lateral face
  • Said at least one plate comprises a first series of fluid channels extending in a first plane and a second series of fluid channels extending in a second plane distinct from the first plane, each of the channels of the first series being in communication with a neighboring channel of the second series to form a plurality of U-shaped fluid paths,
  • said at least one plate comprises an edge located outside a contact surface of said plate with a vertical heat exchange surface of the electrical component to be cooled, said edge comprising a supply zone and an evacuation zone, said supply and discharge zones having a substantially elongated shape which extends transversely with respect to the channels,
  • the edge of the plate has a profile shape substantially C in order to define a passage for a connecting duct, said connecting duct being intended to be connected to the main outlet of the discharge duct or at the main inlet of the inlet duct so as to place the main inlet and the main outlet on the same side to be connected to an external fluid circuit.
  • said at least one plate comprises a central sheet interposed between two side sheets, the central sheet being provided with grooves on each of the two faces, the three sheets being assembled together to form alternately the channels of the first series and the channels of the second series.
  • the system comprises at least one plate positioned between two end plates, said end plates each being provided with a through connection and a non-connection. through, said non-through connection having a passage section adjusted to reduce the flow rate of heat transfer fluid through said end plates.
  • a through connection is a connection which comprises two connecting end pieces extending on either side of the plate at the level of the fluid inlet or of the fluid outlet so as to provide a fluid passage through plate and connected to a plate feed tank or a plate discharge tank.
  • a non-through connection is a connection which comprises a single connecting piece which extends from a face of the plate to provide a fluid passage between the supply tank of the plate and a supply duct , or the plate discharge tank and a discharge duct.
  • the non-through connection comprises a fluid connection end piece extending from one face of said end plate and attached to said end plate at the level of the fluid inlet or the fluid outlet, said fluidic connection nozzle having an internal diameter narrowed with respect to a connection nozzle of a through connection so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said end plate.
  • the non-through connection comprises a deformation on one of the faces of the end plate opposite to the face from which extends a connecting end piece forming the inlet of fluid or the fluid outlet of the blind connection, said deformation being configured so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said end plate said deformation may be a deformation only of the side sheet not carrying the end cap. connection of the non-through connection or of this same side sheet as well as the intermediate sheet, said deformation can be formed for example by stamping.
  • the thermal management system further comprises a plate comprising a plurality of heat transfer fluid channels extending over at least part of the surface of the bottom face to form a contact surface with a horizontal heat exchange surface of the electrical component to be cooled, when the latter is placed in the housing.
  • the inlet duct and the discharge duct are formed of a plurality of tubes, the ends of each of the tubes being provided with a fluid connection end piece configured to be connected to a fluidic connection end piece of a through or non-through connection of a plate at the level of the fluid inlet and the fluid outlet.
  • the invention relates to a battery pack equipped with a thermal management system as defined above, said pack comprising at least one electrical energy storage module received in the housing .
  • the invention relates to a heat exchange device for an electronic component capable of giving off heat during its operation, comprising:
  • heat transfer fluid inlet intended to supply the channel with heat transfer fluid and a heat transfer fluid outlet intended to evacuate the channel with heat transfer fluid, characterized in that the heat transfer fluid inlet and / or outlet has a passage section of heat transfer fluid adjusted locally to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said channel.
  • a locally adjusted heat transfer fluid passage section is understood to mean that the inlet and / or the outlet has a flow restriction means making it possible to create a singular pressure drop and making it possible, for example, to homogenize the flow coolant when a plurality of heat exchange devices are connected together.
  • the plate is provided with a through connection and a blind connection, said blind connection extending from one face of said plate at the level of the fluid inlet or the fluid outlet of the device.
  • the through connection comprises two connection end pieces extending on either side of the plate at the level of the fluid inlet or of the fluid outlet so as to provide a fluid passage through the plate between the two side sheets and also ensuring the fluid connection with the channel.
  • the non-through connection comprises a fluid connection end piece extending from one face of said plate and attached to said plate at the level of the fluid inlet or of the fluid outlet, said connection end piece fluidic having an internal diameter narrowed with respect to the fluidic connection end piece of the through connection so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said plate.
  • the narrowing of the internal diameter of the connecting piece of the non-opening connection is formed by a constriction present on the internal wall of said connecting piece.
  • the blind connection comprises a first deformation produced by a deformation of the face of the plate opposite to the face from which extends the connecting piece of the blind connection, said first deformation being produced by sight of the nozzle and configured so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said end plate.
  • the central sheet also comprises a second deformation with respect to the first deformation.
  • the plate comprises a first series of fluid channels extending in a first plane and a second series of fluid channels extending in a second plane distinct from the first plane, each of the channels of the first series being in communication with an adjacent second series channel to form a plurality of U-shaped fluid paths.
  • the plate comprises a central sheet interposed between the first and second sheets, each of the two faces of the central sheet being provided with a groove, the three sheets being assembled together to form alternately the channels of the first series and the channels of the second series.
  • said at least one plate comprises an edge located outside a contact surface of said plate with a heat exchange surface of the electronic component to be cooled, said border comprising a feed zone and an evacuation zone, said zones having a substantially elongated shape which extend transversely with respect to the channels.
  • FIG. 1 schematically shows a perspective view of a battery pack equipped with a cooling device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 schematically shows a perspective view of part of the cooling device of Figure 1 without the electrical energy storage modules
  • FIG. 3 schematically represents the direction of circulation of the heat transfer fluid in a plate of a thermal management device
  • FIG. 4 schematically shows an exploded view of a plate of heat transfer fluid channels of Figure 3;
  • FIG. 5 shows an enlarged perspective view of a communication area between the first series of channels and the second series of channels from a side view of the first series of channels
  • FIG. 6 shows an enlarged perspective view of a communication area between the first series of channels and the second series of channels from a side view of the second series of channels;
  • Fig. 7 shows an enlarged perspective view of a communication area between the first series of channels and the second series of channels from a side view of the second series of channels;
  • FIG. 7 shows an enlarged perspective view of a feed zone for the channels of the plate
  • FIG.8 shows an enlarged perspective view of an evacuation zone of the channels of the plate
  • FIG. 9 shows an enlarged view of the fluid inlet and outlet of a plate, the inlet and the outlet being provided with tubular connectors; Fig. 10
  • FIG. 10 shows an enlarged view of a connection area between two plates by tubes, one of the two plates being an end plate of a row;
  • FIG. 11 shows an enlarged sectional view of a blind connection of an end plate according to one embodiment of the invention
  • FIG. 12A shows an enlarged perspective view of a blind connection of an end plate according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 12B shows a sectional view of FIG. 12A.
  • FIGS. 1 and 2 A first aspect of the invention relating to a thermal management system for an electrical component capable of giving off heat during its operation is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • An electrical component 101 is for example a rechargeable electrical energy storage device such as an electric battery or a battery module or a unitary electric cell.
  • FIG. 1 illustrates an example of an electrical module which has a substantially parallelepipedal shape comprising a base and side walls.
  • each module 101 is distributed in the form of rows of modules, in particular a row of 2 modules to form a battery pack 100.
  • Each module comprises a plurality of unit cells.
  • Each cell is contained in an envelope which is made of a thermally conductive material such as aluminum.
  • each module 101 includes a horizontal heat exchange surface and lateral heat exchange surfaces. When the battery is operating, the cells heat up, so it is necessary to come and cool these cells or the module in order to maintain the cells at an optimum operating temperature. In addition, all cells should be cooled evenly.
  • the thermal management system comprises a plurality of housings 2 delimited by a bottom face 5, two longitudinal side faces 3 and a plurality of transverse side faces 4.
  • Each housing is configured to receive one or more electrical modules 101, here arranged in a line of two modules.
  • Each module has a large side and a small side.
  • the long sides of the aligned modules form two transverse lateral heat exchange surfaces.
  • the thermal management system comprises a plurality of heat exchange plates, each of the plates extending over at least a portion of the transverse side surface to form a vertical contact surface with the vertical heat exchange surface. formed by the large sides of a line of modules.
  • the plate comprises channels in which a heat transfer fluid circulates to cool the line of modules by heat exchange.
  • the heat transfer fluid used is preferably glycol water, without limitation of the glycol content (0% to 100%). Alternatively, the heat transfer fluid can be chosen from the name refrigerant fluids.
  • the transverse side faces 4, the bottom 5 and the longitudinal side faces 3 form seven housings, each housing being configured to receive a line of two modules.
  • the thermal management system includes eight thermal exchange plates 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8 arranged parallel to each other to form a row of plates.
  • each transverse lateral face of each row of modules is cooled by a plate.
  • the end plates of the row or the peripheral plates 10.1, 10.8 are in contact with a transverse side face of the row of modules.
  • the heat exchange plate 10 extends entirely over the transverse side face of the module line.
  • FIG. 3 to 12B Another aspect of the invention relating to a thermal management device is shown in Figures 3 to 12B.
  • the plate comprises a plurality of coolant channels 14 intended to cool the modules.
  • the coolant channels are parallel to each other and extend substantially over the entire length of the plate.
  • each plate comprises a fluid inlet 22 and a fluid outlet 23.
  • the heat transfer fluid channels are arranged so that the direction of the fluid flow is alternated in a vertical direction between a fluid inlet 22 and a fluid outlet 23 of the plate.
  • the thermal management system comprises an inlet duct 30 configured to supply each of the plates in parallel with fluid and an evacuation duct 31 configured to collect jointly the fluid at the outlet of each of the plates.
  • the inlet duct 30 is connected to the inlets of the plates to supply the plates in parallel and the discharge duct is connected to the outlets of the plates to collect in parallel the fluid from the plates.
  • the inlet duct 30 and the exhaust duct 31 respectively comprise a main inlet 32 and a main outlet 33 intended to be connected to a fluid circuit external to the cooling device.
  • the main inlet 32 and the main outlet 33 are positioned relative to the inlets 22 and outlets 23 of fluids of each of the plates so that the length traveled by the heat transfer fluid from the main inlet 32 to the main outlet 33 is identical for each of the plates 10.
  • the main inlet 32 is located on one side of the battery pack 100 and the main outlet 33 on the opposite side of the battery pack 100.
  • the main inlet 32 is located on the entrance of the peripheral plate 10.1 and the exit 33 on the exit of the peripheral plate 10.8.
  • the length traveled by the fluid for each of the eight plates is identical.
  • the inlet 30 and outlet 31 conduits are parallel to each other and to the X'X axis. They extend transversely to the channels on a transverse side face 3.
  • the inlet and outlet conduits and the end plates at least partially form the periphery of the battery pack.
  • the heat exchange plate is now detailed with reference to Figures 3 to 8.
  • the plate comprises a first series of channels 14A and a second series of channels 14B.
  • the channels 14A of the first series extend in a first plane and the channels 14B of the second series in a second plane.
  • the two planes are distinct and are parallel to the transverse lateral face 4.
  • All the channels are parallel to each other and run the entire length of the plate.
  • One end of each of the first series channels 14A is in communication with the end of a neighboring second series channel to form a plurality of U-shaped fluid paths.
  • all of the communication areas 14E between the channels are located on one side 17 of the pack.
  • the other two ends 14C, 14D of the U-shaped fluid path are located on the opposite side 18 of the plate.
  • the two ends 14C and 14D respectively form an inlet port for the fluid inlet channel 14A and an outlet port for the outlet channel 14B.
  • the end 14C of the U-shaped fluid path is in communication with a supply zone 15 and the end 14D is in communication with a discharge zone 16.
  • the supply zones 15 and of outlet 16 have a substantially elongated shape and extend transversely with respect to the channels 14A, 14B.
  • the supply and discharge areas are respectively connected to the fluid inlet 22 and outlet 23.
  • the direction of the flow of fluid in the plate is alternated in a vertical direction in the plate, in the direction of the height of the plate.
  • the heat transfer fluid circulates in the channels of the first series 14A, it heats up in contact with the heat exchange surface of the modules.
  • the fluid which circulates in the channels of the second series 14B is hotter than the fluid which circulates in the channels of the first series 14A.
  • the circulation alternates between a cold runner and a hot runner in the direction of the height of the plate.
  • the module being formed of a plurality of cells positioned vertically, each cell sees, in thermal terms, the cold channel and the hot channel of the heat transfer fluid.
  • the average temperature of the fluid seen by each cell is the same.
  • the plate 10 is formed from a central sheet 12 interposed between two other side sheets 11, 13.
  • the sheets are made in one piece. They can be metallic, in particular aluminum or steel.
  • the central sheet 12 comprises a first series of grooves 26 on one face 12A to form the channels 14A of the first series and a second series of grooves 27 on the other face 12B to form the channels of the second series 14B.
  • the central sheet comprises openings 20 positioned at the ends of the grooves 26, 27 to achieve the communication zone 14E between the channels 14A, 14a, allowing the circulation of the heat transfer fluid from a channel of the first series to the channel of the second series.
  • the direction of traffic is represented by the arrows in Figures 5 and 6.
  • the central sheet 12 comprises on the face 12A a supply zone 15 in communication on the one hand with the inlet orifices of the channels 14A and on the other hand with the inlet fluid 22.
  • the central sheet 12 comprises an evacuation zone 16 in communication on the one hand with the outlet orifices of the channels 14B and on the other hand with the fluid outlet 23.
  • the zone feed and the discharge zone are located on the same side 18 of the central sheet 12.
  • the central sheet is obtained in one piece by stamping.
  • the three flat faces 11, 12 and 13 have substantially the same dimensions and shapes.
  • the side faces 11, 13 are positioned on either side of the central sheet 12 and close the grooves 26, 27 to form the channels.
  • the two faces can be welded, glued or assembled by brazing on the central sheet.
  • the inlet duct 30 and the discharge duct 31 are formed from the assembly of a plurality of tubes 35, 36.
  • the ends of each tube 35, 36 are provided with a tubular end piece of connection 37.
  • each of the pipes is positioned between two plates.
  • the tubular connection end pieces 37 are connected to the inlets 22 and to the outlets 23 of the two plates.
  • FIG. 9 illustrates a plate intended to be positioned between two lines of modules such as the plates referenced from 10.2 to 10.7 in FIG. 1.
  • the plate comprises a through connection at the level of the fluid inlet 22 and a connection through at the fluid outlet 23.
  • the through connection comprises three orifices made respectively in the central sheet (see Figures 7 and 8) and in the side sheets at the edge 18 and arranged opposite, each of the orifices of the side sheets receiving a tubular connection end piece 24.1, 24.2 which extends from one face of the plate.
  • One end of the tubular connection end pieces is connected to the connection end pieces of a tube 35 forming the supply duct.
  • the two end pieces 24.1, 24.2 thus form a fluid passage between two nozzles 35 of the supply duct positioned on either side of the plate and also a fluid passage with the supply tank 15 of the plate.
  • the through connection comprises three orifices made respectively in the central sheet (see FIG. 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged opposite , each of the orifices receiving a tubular connection end piece 24.3, 24.4 which extends from one face of the plate.
  • One end of the end pieces is connected to the connection end pieces of a pipe 36 forming the discharge duct 31 as shown in FIG. 10.
  • the two end pieces thus form a fluid passage between two pipes 36 of the discharge pipe positioned on both sides. on the other side of the plate and also a fluid passage with the discharge tank 16 of the plate.
  • FIG. 10 illustrates a plate 10.1, this plate comprises a through connection 24 and a non-through connection 25.
  • the through connection 24 forms the fluid inlet 22 of the end plate 10.1 and the blind connection 25 forms the fluid outlet 23 of the end plate 10.1.
  • the end plate 10.8 in Figure 1 also includes a through connection 24 and a blind connection 25, the through connection 24 forming the fluid outlet 23 of the end plate 10.8 and the connection non-through 25 forming the fluid inlet 22 of the end plate 10.8.
  • the through connection 24 of the end plate 10.1 comprises three holes made respectively in the central sheet (see Figures 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged facing each other, each of the orifices of the side sheets receiving a tubular connecting end piece 24.1, 24. which extends from each face of the end plate.
  • One of the connection nozzles 24.1 forms the main inlet of the thermal management system and is connected to an external fluid circuit (not shown).
  • the other connection end piece is connected to a connection end piece 37 of a tube 35 forming the supply duct which is connected to the fluid inlet of the following plate, here in FIG. 10, it is the plate referenced 10.2.
  • the two connection end pieces 24.1, 24.2 thus form a fluid passage connected to the supply tank 15 of the end plate 10.1.
  • the plates positioned in the center of the battery pack are in contact with the modules positioned on either side of these plates.
  • the end plates are in contact only with the modules positioned on one side of these plates.
  • the end plates will exchange half the thermal power than the other plates.
  • the modules in contact with the end plates should not be overcooled. For this, it is necessary to increase the pressure drops of the fluid at the level of these end plates and therefore to reduce the flow rate of the heat transfer fluid. More precisely, it is necessary to divide by two the flow rate of the heat transfer fluid in these end plates 10.1, 10.8.
  • the present invention proposes to adjust the passage section at the non-through connection 25 of the end plate to reduce the flow rate of the heat transfer fluid.
  • This blind connection 25 is located on the fluid outlet 23 of the end plate 10.1 or on the fluid inlet of the end plate 10.8.
  • the blind connection 25 comprises three orifices made respectively in the central sheet (see FIGS. 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged opposite, a fluid connection end piece 29 extending from one face of the end plate at the level of the orifices.
  • This connection end piece has a narrowed internal diameter so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid with respect to the connection end pieces of the through connections 24.
  • one end of the tubular connection end piece 29 is connected for example to a end piece for connecting a pipe 36 forming the discharge duct.
  • the narrowing of the diameter of the connection end piece is formed by a constriction 40 present on the internal wall of the connection end piece to reduce the fluid passage section.
  • the blind connection 25 comprises three orifices made respectively in the central sheet (see FIGS. 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged opposite, a fluid connection end piece 29 extending from a face of the end plate at the level of the orifices and a first deformation 41 produced on the face opposite to the face from which extends the fluid connection 29.
  • the deformation is configured to reduce the passage section of the heat transfer fluid in the end plate.
  • the edge of the plate comprising the fluid inlet and the fluid outlet has a C-shaped profile in order to define a passage for a connecting duct 34 as illustrated in Figures 1 and 2.
  • This connecting duct is intended to be connected to the main outlet of the exhaust duct 31 or to the main inlet of the inlet duct 30 so as to place the main inlet 32 and the main outlet 33 on the same side. to be connected to an external fluid circuit not shown in the figures.
  • This embodiment makes it possible to simplify the connection of the thermal management system to the external fluid circuit.
  • the connecting duct 31 runs parallel to the inlet duct 30 and the exhaust duct 31.
  • the thermal management system further comprises a bottom plate 10.9 which extends entirely over a surface of the bottom face 5 to form a contact surface with a horizontal heat exchange surface of the modules to be cooled, when they are placed in the housings 2.
  • the bottom plate may be a conventional heat exchange plate or a fluid channel plate with a structure similar to that of the side plates.
  • the system includes another pair of fluid inlet and outlet dedicated to the bottom heat exchange plate.
  • the thermal management system is particularly suitable for cooling electric batteries with a high charging power intended to equip electric or hybrid vehicles.
  • the thermal management system allows a significant increase in heat exchange surfaces between the coolant and the cells with the three cooling faces.
  • the thermal management system allows uniform cooling for all the cells.
  • the thermal management system ensures a balanced flow rate in each of the cooling plates to obtain uniform cooling of the cells while being compact and easy to integrate into the vehicle fluid supply circuit.

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Abstract

Heat exchange device for an electronic component capable of giving off heat when in use, comprising: - a plate (10) comprising two side sheets, - a channel suitable for the circulation of a heat-transfer fluid, the channel being at least partially defined by the two side sheets, - a heat-transfer fluid inlet intended to supply the channel with a heat-transfer fluid and a heat-transfer fluid outlet intended to discharge the heat-transfer fluid from the channel, characterised in that the heat-transfer fluid inlet and/or the heat-transfer fluid outlet has a heat-transfer fluid flow section which is adjusted locally to reduce the flow rate of the heat-transfer fluid in the channel.

Description

Dispositif de gestion thermique pour composant électrique et système comprenant un tel dispositif. Thermal management device for an electrical component and a system comprising such a device.
[0001] La présente invention concerne un Dispositif de gestion thermique pour composant électrique susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement et un système comprenant un tel dispositif. Le système de gestion thermique de la présente invention est particulièrement adapté pour refroidir ou chauffer un dispositif de stockage d’énergie électrique, notamment une batterie électrique destinée à équiper un véhicule automobile. Domaine technique The present invention relates to a thermal management device for an electrical component capable of giving off heat during its operation and a system comprising such a device. The thermal management system of the present invention is particularly suitable for cooling or heating an electrical energy storage device, in particular an electric battery intended to equip a motor vehicle. Technical area
[0002] Les éléments électroniques, que ce soient des cellules de stockage d’énergie électrique, circuits intégrés, serveurs, centres de données, etc nécessitent une régulation thermique afin de les maintenir dans leur plage de température de fonctionnement. [0003] Les centres de données à travers le monde représentent actuellement 10% de la consommation mondial en électricité. L’avènement des technologies “chaînes de blocs” (Blockchain) et 5G, font que ce pourcentage pourrait augmenter drastiquement dans les prochaines années. La moitié au moins de cette consommation provient des systèmes de refroidissement de ces centres de données. Actuellement la majorité des centres de données sont refroidies par air en refroidissant l’air ambiant des salles de stockage par des dispositifs de climatisation. La température de fonctionnement optimale pour les data center est comprise entre 5°C et 40°C, plus particulièrement autour de 27°C. Prenant en considération que l’air présente une conductivité très faible, afin de refroidir suffisamment les éléments électroniques, ceux-ci pouvant atteindre des températures dépassant les 60°C, la différence de température entre l’air et les éléments électroniques à refroidir doit être importante et par conséquent ce genre de dispositif est très énergivore. [0002] Electronic components, whether electrical energy storage cells, integrated circuits, servers, data centers, etc. require thermal regulation in order to keep them within their operating temperature range. Data centers around the world currently represent 10% of global electricity consumption. The advent of "blockchain" and 5G technologies mean that this percentage could increase drastically in the coming years. At least half of this consumption comes from the cooling systems of these data centers. Currently the majority of data centers are air cooled by cooling the ambient air in storage rooms with air conditioning devices. The optimum operating temperature for data centers is between 5 ° C and 40 ° C, more specifically around 27 ° C. Taking into consideration that the air has a very low conductivity, in order to sufficiently cool the electronic elements, these being able to reach temperatures exceeding 60 ° C, the temperature difference between the air and the electronic elements to be cooled must be important and therefore this kind of device is very energy intensive.
[0004] Dans le domaine automobile par exemple, il est connu de mettre en oeuvre des batteries électriques sous forme de modules électroniques susceptibles de dégager de la chaleur en fonctionnement Chaque module peut comporter une pluralité de cellules électronique susceptibles de dégager de la chaleur en fonctionnement reçues dans un boîtier. Les cellules de stockage d’énergie à haute densité telles que les batteries Li-ion ou Li-polymère ont idéalement besoin de fonctionner dans une plage de température entre 20°C et 40°C, et une température trop basse impacte leur autonomie alors qu’une température trop haute impacte leur durée de vie. Il est donc nécessaire de pouvoir les réguler thermiquement que ce soit pour les refroidir ou les réchauffer. In the automotive field for example, it is known to use electric batteries in the form of electronic modules capable of giving off heat in operation. Each module may include a plurality of electronic cells capable of giving off heat in operation. operation received in a housing. High density energy storage cells such as Li-ion or Li-polymer batteries ideally need to operate in a temperature range between 20 ° C and 40 ° C, and too low a temperature affects their autonomy while 'Too high a temperature affects their lifespan. It is therefore necessary to be able to regulate them thermally, whether it is to cool or reheat them.
[0005] On entend par cellules unitaires, un élément électrochimique individuel muni d’une borne positive et d’une borne négative. [0005] Unit cells are understood to mean an individual electrochemical element provided with a positive terminal and a negative terminal.
[0006] On entend par module de batterie, un ensemble comprenant plusieurs cellules unitaires contenues dans un boîtier, les cellules étant électriquement raccordées entre elles. [0006] The term “battery module” is understood to mean an assembly comprising several unit cells contained in a housing, the cells being electrically connected to one another.
[0007] Pendant la phase de charge, le module ou cellules de batterie s’échauffent selon les conditions d’utilisation et il est connu de réguler la température au moyen d’échangeurs thermiques à plaques en contact avec les modules et dans lesquels sont réalisés des canaux de circulation d’un liquide de refroidissement. During the charging phase, the module or battery cells heat up depending on the conditions of use and it is known to regulate the temperature by means of plate heat exchangers in contact with the modules and in which are produced coolant circulation channels.
Technique antérieure Prior art
[0008] Une solution connue pour réguler la température de la batterie consiste à placer une plaque traversée par un fluide caloporteur sous les modules, en contact avec une seule face des modules. Cette solution de refroidissement n’est pas optimale en termes de surface d’échange thermique et n’est pas très adaptée dans l’utilisation actuelle des batteries où les constructeurs de véhicule automobile ont tendance à augmenter la puissance de charge des véhicules électriques afin de réduire autant que possible la durée de la charge. Cette charge rapide implique une augmentation de pertes thermiques du module, nécessitant un échange thermique plus important. [0008] A known solution for regulating the temperature of the battery consists in placing a plate through which a heat transfer fluid passes under the modules, in contact with only one face of the modules. This cooling solution is not optimal in terms of heat exchange surface and is not very suitable in the current use of batteries where vehicle manufacturers tend to increase the charging power of electric vehicles in order to reduce the charging time as much as possible. This rapid charge implies an increase in thermal losses of the module, requiring greater heat exchange.
[0009] Dans l’optique d’augmenter la surface d’échange thermique, le document US2017176108 décrit un échangeur de chaleur pour une batterie qui comprend des premier et deuxième panneaux de transport de fluide, définissant des premier et deuxième canaux d'écoulement, les premier et deuxième panneaux de transport de fluide étant agencés en définissant un angle entre eux. L'échangeur de chaleur peut également comprendre un troisième panneau de transport de fluide définissant un troisième canal d'écoulement et étant agencé en définissant un angle par rapport au deuxième panneau de transport de fluide. L'échangeur de chaleur comprend des première et seconde plaques reliées de manière étanche ensemble le long de leurs périphéries et définissant un passage d'écoulement de fluide entre leurs zones d'écoulement de fluide centrales. [0009] With a view to increasing the heat exchange surface, document US2017176108 describes a heat exchanger for a battery which comprises first and second fluid transport panels, defining first and second flow channels, the first and second fluid transport panels being arranged by defining an angle between them. The heat exchanger may also include a third fluid transport panel defining a third flow channel and being arranged defining an angle with respect to the second fluid transport panel. The heat exchanger includes first and second plates sealed together along their peripheries and defining a fluid flow passage between their central fluid flow areas.
Problème technique Technical problem
[0010] La solution proposée dans le document US2017176108 n’est pas optimale en termes d’agencement structurel. En effet, l’échangeur de chaleur se présente sous la forme d’une enceinte à trois panneaux dans lequel sont reçues les cellules. Il est difficile de l’adapter à d’autres formes de batteries, notamment dans le cas où les cellules sont agencées pur former plusieurs rangées de modules. En outre, la solution telle que proposée ne permet pas par exemple de venir refroidir les cellules qui sont situées au centre de la batterie électrique. The solution proposed in document US2017176108 is not optimal in terms of structural arrangement. Indeed, the heat exchanger is in the form of a three-panel enclosure in which the cells are received. It is difficult to adapt it to other forms of batteries, especially in the case where the cells are arranged to form several rows of modules. In addition, the solution as proposed does not make it possible, for example, to cool the cells which are located in the center of the electric battery.
[0011 ] Un autre problème rencontré dans ce type de solution de refroidissement est dû au fait que la circulation du fluide n’est pas optimisée, entraînant un refroidissement inhomogène des cellules, créant ainsi un gradient thermique entre cellules, qui pourrait à terme entraîner un disfonctionnement de la batterie lié à des pertes d’intégrité de certaines cellules. Another problem encountered in this type of cooling solution is due to the fact that the circulation of the fluid is not optimized, resulting in inhomogeneous cooling of the cells, thus creating a thermal gradient between cells, which could ultimately lead to a battery malfunction linked to loss of integrity of certain cells.
[0012] Il serait donc intéressant de disposer d’un système de gestion thermique qui soit simple dans sa conception et dans son mode opératoire, adapté à refroidir une batterie quel que soit l’arrangement de cellules, avec une circulation optimisée du fluide afin de proposer une répartition en température la plus homogène possible pour chaque cellule, tout en augmentant la surface d’échange thermique et tout en garantissant une compacité de la batterie. It would therefore be interesting to have a thermal management system that is simple in its design and in its operating mode, suitable for cooling a battery regardless of the arrangement of cells, with optimized circulation of the fluid in order to offer the most homogeneous temperature distribution possible for each cell, while increasing the heat exchange surface and while ensuring battery compactness.
Exposé de l’invention Disclosure of the invention
[0013] Il est proposé un système de gestion thermique pour composant électrique susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement; notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, comprenant : There is proposed a thermal management system for an electrical component capable of giving off heat during its operation; in particular for an electrical energy storage module, comprising:
- au moins un logement destiné à recevoir au moins un composant électrique, ledit logement étant délimité par, au moins une face latérale et une face de fond; - at least one housing intended to receive at least one electrical component, said housing being delimited by at least one side face and one bottom face;
- au moins une plaque d’échange thermique s’étendant sur au moins une partie de la surface de la face latérale, ladite au moins une plaque comprenant une pluralité de canaux de fluide caloporteur positionnés parallèles entre eux et agencés de sorte que le sens de la circulation du fluide caloporteur est alterné selon une direction verticale entre une entrée de fluide et une sortie de fluide de ladite plaque; - at least one heat exchange plate extending over at least part of the surface of the side face, said at least one plate comprising a plurality of coolant fluid channels positioned parallel to one another and arranged so that the direction of circulation of the coolant fluid is alternated in a vertical direction between a fluid inlet and a fluid outlet from said plate;
- un conduit d’arrivée configuré pour alimenter en parallèle ladite au moins une plaque en fluide caloporteur et un conduit d’évacuation configuré pour collecter le fluide à la sortie de ladite au moins une plaque, lesdits conduits d’arrivée et d’évacuation comprenant respectivement une entrée principale d’arrivée et une sortie principale d’évacuation, l’entrée principale et la sortie principale étant positionnées par rapport aux entrées et sorties de fluide des plaques de sorte que la longueur parcourue par le fluide caloporteur depuis l’entrée principale jusqu’à la sortie principale est identique pour chacune des plaques. an inlet duct configured to supply said at least one plate with heat transfer fluid in parallel and an evacuation duct configured to collect the fluid at the outlet of said at least one plate, said inlet and evacuation ducts comprising respectively a main inlet inlet and a main outlet outlet, the main inlet and the main outlet being positioned relative to the fluid inlets and outlets of the plates so that the length traveled by the heat transfer fluid from the main inlet up to the main exit is identical for each of the plates.
[0014] Grâce à l’agencement spécifique des canaux dans la plaque, le sens de la circulation du fluide caloporteur est alterné dans le sens de la hauteur de la plaque. Plus précisément, la circulation alterne entre un canal froid et un canal chaud dans le sens de la hauteur de la plaque. Le module est formé d’une pluralité de cellules positionnées verticalement. Chaque cellule voit, en termes thermiques, le canal froid et le canal chaud du fluide caloporteur. Ainsi, la température moyenne de l’ensemble des cellules est uniforme. [0014] Thanks to the specific arrangement of the channels in the plate, the direction of the circulation of the heat transfer fluid is alternated in the direction of the height of the plate. More precisely, the circulation alternates between a cold runner and a hot runner in the direction of the height of the plate. The module is made up of a plurality of cells positioned vertically. Each cell sees, in thermal terms, the cold runner and the hot runner of the heat transfer fluid. Thus, the average temperature of all cells is uniform.
[0015] Grâce à l’agencement spécifique des conduits d’alimentation et d’évacuation qui permet d’obtenir un chemin fluidique identique pour chacune des plaques, le débit du fluide caloporteur est sensiblement identique pour chacune des plaques afin de refroidir de manière homogène tous les composants électriques, et notamment tous les modules de stockage d’énergie électrique. Thanks to the specific arrangement of the supply and discharge ducts which makes it possible to obtain an identical fluid path for each of the plates, the flow rate of the heat transfer fluid is substantially identical for each of the plates in order to cool uniformly. all electrical components, and in particular all electrical energy storage modules.
[0016] Selon un mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une plaque forme une surface de contact verticale avec une surface d’échange thermique verticale du composant électrique à refroidir, lorsque celui-ci est placé dans le logement. [0016] According to one embodiment of the invention, said at least one plate forms a vertical contact surface with a vertical heat exchange surface of the electrical component to be cooled, when the latter is placed in the housing.
[0017] Selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel le système de gestion thermique comprend au moins une plaque positionnée entre deux plaques d’extrémité, l’entrée principale du conduit d’arrivée est positionnée sur l’entrée de fluide de l’une des plaques d’extrémité de la rangée et la sortie principales est positionnée sur la sortie de l’autre plaque d’extrémité de la rangée. According to one embodiment of the invention in which the thermal management system comprises at least one plate positioned between two end plates, the main inlet of the inlet duct is positioned on the inlet of fluid from one of the row end plates and the main outlet is positioned on the outlet of the other row end plate.
[0018] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en oeuvre. Elles peuvent être mises en oeuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :The characteristics set out in the following paragraphs can optionally be implemented. They can be implemented independently of each other or in combination with each other:
- lesdits conduits d’arrivée et d’évacuation sont parallèles entre eux et s’étendent transversalement par rapport aux canaux sur au moins une partie d’une face latérale transversale, - said inlet and outlet conduits are parallel to each other and extend transversely to the channels over at least part of a transverse lateral face,
- ladite au moins une plaque comprend une première série de canaux de fluide s’étendant dans un premier plan et une seconde série de canaux de fluide s’étendant dans un second plan distinct du premier plan, chacun des canaux de la première série étant en communication avec un canal voisin de la seconde série pour former une pluralité de chemins de fluide en forme de U, - Said at least one plate comprises a first series of fluid channels extending in a first plane and a second series of fluid channels extending in a second plane distinct from the first plane, each of the channels of the first series being in communication with a neighboring channel of the second series to form a plurality of U-shaped fluid paths,
- ladite au moins une plaque comprend une bordure située en dehors d’une surface de contact de ladite plaque avec une surface d’échange thermique verticale du composant électrique à refroidir, ladite bordure comprenant une zone d’alimentation et une zone d’évacuation, lesdites zones d’alimentation et d’évacuation présentant une forme sensiblement allongée qui s’étend transversalement par rapport aux canaux, said at least one plate comprises an edge located outside a contact surface of said plate with a vertical heat exchange surface of the electrical component to be cooled, said edge comprising a supply zone and an evacuation zone, said supply and discharge zones having a substantially elongated shape which extends transversely with respect to the channels,
- ladite entrée de fluide et la sortie de fluide de ladite au moins une plaque sont disposées sur la bordure de la plaque. - Said fluid inlet and the fluid outlet of said at least one plate are arranged on the edge of the plate.
[0019] Selon un mode de réalisation de l’invention, la bordure de la plaque présente une forme de profil sensiblement en C afin de définir un passage pour un conduit de liaison, ledit conduit de liaison étant destiné à être connecté à la sortie principale du conduit d’évacuation ou à l’entrée principale du conduit d’arrivée de manière à placer l’entrée principale et la sortie principale d’un même côté pour être connecté à un circuit de fluide externe. According to one embodiment of the invention, the edge of the plate has a profile shape substantially C in order to define a passage for a connecting duct, said connecting duct being intended to be connected to the main outlet of the discharge duct or at the main inlet of the inlet duct so as to place the main inlet and the main outlet on the same side to be connected to an external fluid circuit.
[0020] Grâce à la présence du passage, il est ainsi possible de ramener les connectiques du système de gestion thermique d’un même côté afin de s’adapter aux contraintes connectiques imposées par le circuit de fluide externe et également aux contraintes packaging afin de limiter le volume d’occupation du pack batterie dans le véhicule. [0021] Selon un mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une plaque comprend une feuille centrale interposée entre deux feuilles latérales, la feuille centrale étant pourvues de sillons sur chacune des deux faces, les trois feuilles étant assemblées ensemble pour former alternativement les canaux de la première série et les canaux de la seconde série. Thanks to the presence of the passage, it is thus possible to bring the connectors of the thermal management system to the same side in order to adapt to the connection constraints imposed by the external fluid circuit and also to the packaging constraints in order to limit the occupancy volume of the battery pack in the vehicle. According to one embodiment of the invention, said at least one plate comprises a central sheet interposed between two side sheets, the central sheet being provided with grooves on each of the two faces, the three sheets being assembled together to form alternately the channels of the first series and the channels of the second series.
[0022] Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l’invention dans lequel le système comprend au moins une plaque positionnée entre deux plaques d’extrémité, lesdites plaques d’extrémité étant munies chacune d’une connexion traversante et d’une connexion non traversante, ladite connexion non traversante présentant une section de passage ajustée pour réduire le débit du fluide caloporteur dans lesdites plaques d’extrémité. According to a particularly advantageous embodiment of the invention in which the system comprises at least one plate positioned between two end plates, said end plates each being provided with a through connection and a non-connection. through, said non-through connection having a passage section adjusted to reduce the flow rate of heat transfer fluid through said end plates.
[0023] Une connexion traversante est une connexion qui comprend deux embouts de raccordement s’étendant de part et d’autre de la plaque au niveau de l’entrée de fluide ou de la sortie de fluide de manière à réaliser un passage fluidique au travers de la plaque et connecté à un réservoir d’alimentation de la plaque ou à un réservoir d’évacuation de la plaque. A through connection is a connection which comprises two connecting end pieces extending on either side of the plate at the level of the fluid inlet or of the fluid outlet so as to provide a fluid passage through plate and connected to a plate feed tank or a plate discharge tank.
[0024] Une connexion non traversante est une connexion qui comprend un unique embout de raccordement qui s’étend à partir d’une face de la plaque pour réaliser un passage fluidique entre le réservoir d’alimentation de la plaque et un conduit d’alimentation, ou le réservoir d’évacuation de la plaque et un conduit d’évacuation. A non-through connection is a connection which comprises a single connecting piece which extends from a face of the plate to provide a fluid passage between the supply tank of the plate and a supply duct , or the plate discharge tank and a discharge duct.
[0025] Ainsi, il est possible d’augmenter les pertes de charge au niveau des plaques d’extrémités pour adapter le débit du fluide caloporteur à la puissance thermique dissipée au niveau de ces plaques d’extrémité. En effet, les plaques d’extrémité de la rangée sont en contact avec un composant électrique à refroidir d’un seul côté. Ainsi les plaques d’extrémité vont échanger deux fois moins de puissance thermique que les plaques positionnées au centre du pack. En réduisant le débit du fluide caloporteur dans ces plaques d’extrémité, il est donc possible de conserver la température la plus homogène possible pour tous les composants électriques. [0025] Thus, it is possible to increase the pressure drops at the level of the end plates to adapt the flow rate of the heat transfer fluid to the thermal power dissipated at these end plates. This is because the end plates of the row are in contact with an electrical component to be cooled on one side only. Thus the end plates will exchange half the thermal power than the plates positioned in the center of the pack. By reducing the flow of heat transfer fluid through these end plates, it is therefore possible to keep the temperature as uniform as possible for all electrical components.
[0026] Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion non traversante comprend un embout de raccordement fluidique s’étendant à partir d’une face de ladite plaque d’extrémité et rapporté à ladite plaque d’extrémité au niveau de l’entrée de fluide ou de la sortie de fluide, ledit embout de raccordement fluidique présentant un diamètre interne rétréci par rapport à un embout de raccordement d’une connexion traversante de manière à réduire le débit du fluide caloporteur dans ladite plaque d’extrémité. According to one embodiment of the invention, the non-through connection comprises a fluid connection end piece extending from one face of said end plate and attached to said end plate at the level of the fluid inlet or the fluid outlet, said fluidic connection nozzle having an internal diameter narrowed with respect to a connection nozzle of a through connection so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said end plate.
[0027] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la connexion non traversante comprend une déformation sur une des faces de la plaque d’extrémité opposée à la face à partir de laquelle s’étend un embout de raccordement formant l’entrée de fluide ou la sortie de fluide de la connexion non traversante, ladite déformation étant configuré de manière à réduire le débit du fluide caloporteur dans ladite plaque d’extrémité ladite déformation peut être une déformation seulement de la feuille latérale ne portant pas l’embout de raccordement de la connexion non traversante ou encore de cette même feuille latérale ainsi que la feuille intermédiaire ladite déformation peut être formé par exemple par emboutissage. According to another embodiment of the invention, the non-through connection comprises a deformation on one of the faces of the end plate opposite to the face from which extends a connecting end piece forming the inlet of fluid or the fluid outlet of the blind connection, said deformation being configured so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said end plate said deformation may be a deformation only of the side sheet not carrying the end cap. connection of the non-through connection or of this same side sheet as well as the intermediate sheet, said deformation can be formed for example by stamping.
[0028] Selon un mode de réalisation de l’invention et pour augmenter les surfaces d’échanges thermiques avec les composants électrique, le système de gestion thermique comprend en outre une plaque comprenant une pluralité de canaux de fluide caloporteur s’étendant sur au moins une partie de la surface de la face de fond pour former une surface de contact avec une surface d’échange thermique horizontale du composant électrique à refroidir, lorsque celui-ci est placé dans le logement. According to one embodiment of the invention and to increase the heat exchange surfaces with the electrical components, the thermal management system further comprises a plate comprising a plurality of heat transfer fluid channels extending over at least part of the surface of the bottom face to form a contact surface with a horizontal heat exchange surface of the electrical component to be cooled, when the latter is placed in the housing.
[0029] Selon un mode de réalisation de l’invention, le conduit d’arrivée et le conduit d’évacuation sont formés d’une pluralité de tubulures, les extrémités de chacune des tubulures étant munies d’un embout de raccordement fluidique configuré pour être connecté à un embout de raccordement fluidique d’une connexion traversante ou non traversante d’une plaque au niveau de l’entrée de fluide et de la sortie de fluide. According to one embodiment of the invention, the inlet duct and the discharge duct are formed of a plurality of tubes, the ends of each of the tubes being provided with a fluid connection end piece configured to be connected to a fluidic connection end piece of a through or non-through connection of a plate at the level of the fluid inlet and the fluid outlet.
[0030] Selon un aspect de l’invention, l’invention concerne un pack batterie équipé d’un système de gestion thermique tel que défini ci-dessus, ledit pack comprenant au moins un module de stockage d’énergie électrique reçu dans le logement. [0031] Selon un autre aspect de l’invention, l’invention concerne un dispositif d’échange thermique pour composant électronique susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement comprenant : According to one aspect of the invention, the invention relates to a battery pack equipped with a thermal management system as defined above, said pack comprising at least one electrical energy storage module received in the housing . According to another aspect of the invention, the invention relates to a heat exchange device for an electronic component capable of giving off heat during its operation, comprising:
- une plaque (10) comprenant deux feuilles latérales, - a plate (10) comprising two side sheets,
- une canal apte à la circulation d’un fluide caloporteur, ledit canal étant au moins partiellement définit par les deux feuilles latérales, - a channel suitable for the circulation of a heat transfer fluid, said channel being at least partially defined by the two side sheets,
- une entrée de fluide caloporteur destinée à alimenter le canal en fluide caloporteur et une sortie de fluide caloporteur destinée à évacuer le canal en fluide caloporteur, caractérisée en ce que l’entrée et/ou la sortie de fluide caloporteur présente une section de passage de fluide caloporteur ajustée localement pour réduire le débit du fluide caloporteur dans ledit canal. - a heat transfer fluid inlet intended to supply the channel with heat transfer fluid and a heat transfer fluid outlet intended to evacuate the channel with heat transfer fluid, characterized in that the heat transfer fluid inlet and / or outlet has a passage section of heat transfer fluid adjusted locally to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said channel.
[0032] On entend par « une section de passage de fluide caloporteur ajustée localement » que l’entrée et/ou la sortie présente un moyen de restriction du flux permettant de créer une perte de charge singulière et permettant par exemple d’homogénéiser le flux de fluide caloporteur lorsqu’une pluralité de dispositif d’échange thermique sont connectés entre eux. The term "a locally adjusted heat transfer fluid passage section" is understood to mean that the inlet and / or the outlet has a flow restriction means making it possible to create a singular pressure drop and making it possible, for example, to homogenize the flow coolant when a plurality of heat exchange devices are connected together.
[0033] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en oeuvre. Elles peuvent être mises en oeuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : The characteristics set out in the following paragraphs can optionally be implemented. They can be implemented independently of each other or in combination with each other:
[0034] - la plaque est munie d’une connexion traversante et d’une connexion non traversante, ladite connexion non traversante s’étendant à partir d’une face de ladite plaque au niveau de l’entrée de fluide ou la sortie de fluide du dispositif. - the plate is provided with a through connection and a blind connection, said blind connection extending from one face of said plate at the level of the fluid inlet or the fluid outlet of the device.
[0035] - l’ajustement local de la section de passage est réalisé au niveau de ladite connexion non traversante. [0035] - the local adjustment of the passage section is carried out at said non-through connection.
[0036] - la connexion traversante comprend deux embouts de raccordement s’étendant de part et d’autre de la plaque au niveau de l’entrée de fluide ou de la sortie de fluide de manière à réaliser un passage fluidique au travers de la plaque entre les deux feuilles latérales et assurant également la connexion fluidique avec le canal. [0037] - la connexion non traversante comprend un embout de raccordement fluidique s’étendant à partir d’une face de ladite plaque et rapporté à ladite plaque au niveau de l’entrée de fluide ou de la sortie de fluide, ledit embout de raccordement fluidique présentant un diamètre interne rétréci par rapport à l’embout de raccordement fluidique de la connexion traversante de manière à réduire le débit du fluide caloporteur dans ladite plaque. - the through connection comprises two connection end pieces extending on either side of the plate at the level of the fluid inlet or of the fluid outlet so as to provide a fluid passage through the plate between the two side sheets and also ensuring the fluid connection with the channel. [0037] the non-through connection comprises a fluid connection end piece extending from one face of said plate and attached to said plate at the level of the fluid inlet or of the fluid outlet, said connection end piece fluidic having an internal diameter narrowed with respect to the fluidic connection end piece of the through connection so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said plate.
[0038] - le rétrécissement du diamètre interne de l’embout de raccordement de la connexion non débouchante est formé par un étranglement présent sur la paroi interne dudit embout de raccordement. [0038] The narrowing of the internal diameter of the connecting piece of the non-opening connection is formed by a constriction present on the internal wall of said connecting piece.
[0039] - la connexion non traversante comprend une première déformation réalisé par une déformation de la face de la plaque opposée à la face à partir de laquelle s’étend l’embout de raccordement de la connexion non débouchante, ladite première déformation étant réalisé en regard de l’embout et configuré de manière à réduire le débit du fluide caloporteur dans ladite plaque d’extrémité. - the blind connection comprises a first deformation produced by a deformation of the face of the plate opposite to the face from which extends the connecting piece of the blind connection, said first deformation being produced by sight of the nozzle and configured so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said end plate.
[0040] - la feuille centrale comprend également une deuxième déformation au regard de la première déformation. - The central sheet also comprises a second deformation with respect to the first deformation.
[0041] la plaque comprend une première série de canaux de fluide s’étendant dans un premier plan et une seconde série de canaux de fluide s’étendant dans un second plan distinct du premier plan, chacun des canaux de la première série étant en communication avec un canal voisin de la seconde série pour former une pluralité de chemins de fluide en forme de U. [0041] the plate comprises a first series of fluid channels extending in a first plane and a second series of fluid channels extending in a second plane distinct from the first plane, each of the channels of the first series being in communication with an adjacent second series channel to form a plurality of U-shaped fluid paths.
[0042] la plaque comprend une feuille centrale interposée entre les première et deuxième feuilles, chacune des deux faces de la feuille centrale étant pourvue de sillon, les trois feuilles étant assemblées ensemble pour former alternativement les canaux de la première série et les canaux de la seconde série. The plate comprises a central sheet interposed between the first and second sheets, each of the two faces of the central sheet being provided with a groove, the three sheets being assembled together to form alternately the channels of the first series and the channels of the second series.
[0043] Dispositif de gestion thermique selon l’une des revendications précédente, dans lequel ladite au moins une plaque comprend une bordure située en dehors d’une surface de contact de ladite plaque avec une surface d’échange thermique du composant électronique à refroidir, ladite bordure comprenant une zone d’alimentation et une zone d’évacuation , lesdites zones présentant une forme sensiblement allongée qui s’étendent transversalement par rapport aux canaux. Brève description des dessins Thermal management device according to one of the preceding claims, wherein said at least one plate comprises an edge located outside a contact surface of said plate with a heat exchange surface of the electronic component to be cooled, said border comprising a feed zone and an evacuation zone, said zones having a substantially elongated shape which extend transversely with respect to the channels. Brief description of the drawings
[0044] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : [0044] Other features, details and advantages of the invention will become apparent on reading the detailed description below, and on analyzing the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 Fig. 1
[0045] [Fig. 1] représente schématiquement une vue en perspective d’un pack batterie équipé d’un dispositif de refroidissement selon un mode de réalisation de l’invention ; [0045] [Fig. 1] schematically shows a perspective view of a battery pack equipped with a cooling device according to one embodiment of the invention;
Fig. 2 Fig. 2
[0046] [Fig. 2] représente schématiquement une vue en perspective d’une partie du dispositif de refroidissement de la figure 1 sans les modules de stockage d’énergie électrique ; Fig. 3 [0046] [Fig. 2] schematically shows a perspective view of part of the cooling device of Figure 1 without the electrical energy storage modules; Fig. 3
[0047] [Fig. 3] représente schématiquement le sens de la circulation du fluide caloporteur dans une plaque d’un dispositif de gestion thermique; [0047] [Fig. 3] schematically represents the direction of circulation of the heat transfer fluid in a plate of a thermal management device;
Fig. 4 Fig. 4
[0048] [Fig. 4] représente schématiquement une vue éclatée d’une plaque de canaux de fluide caloporteur de la figure 3; [0048] [Fig. 4] schematically shows an exploded view of a plate of heat transfer fluid channels of Figure 3;
Fig. 5 Fig. 5
[0049] [Fig. 5] représente une vue agrandie en perspective d’une zone de communication entre la première série de canaux et la seconde série de canaux depuis une vue du côté de la première série de canaux ; Fig. 6 [0049] [Fig. 5] shows an enlarged perspective view of a communication area between the first series of channels and the second series of channels from a side view of the first series of channels; Fig. 6
[0050] [Fig. 6] représente une vue agrandie en perspective d’une zone de communication entre la première série de canaux et la seconde série de canaux depuis une vue du côté de la seconde série de canaux ; Fig.7 [0050] [Fig. 6] shows an enlarged perspective view of a communication area between the first series of channels and the second series of channels from a side view of the second series of channels; Fig. 7
[0051] [Fig. 7] représente une vue agrandie en perspective d’une zone d’alimentation des canaux de la plaque ; [0051] [Fig. 7] shows an enlarged perspective view of a feed zone for the channels of the plate;
Fig.8 [0052] [Fig.8] représente une vue agrandie en perspective d’une zone d’évacuation des canaux de la plaque ; Fig.8 [0052] [Fig.8] shows an enlarged perspective view of an evacuation zone of the channels of the plate;
Fig. 9 Fig. 9
[0053] [Fig. 9] représente une vue agrandie de l’entrée et de la sortie de fluide d’une plaque, l’entrée et la sortie étant munies d’embouts tubulaires de raccordement ; Fig. 10 [0053] [Fig. 9] shows an enlarged view of the fluid inlet and outlet of a plate, the inlet and the outlet being provided with tubular connectors; Fig. 10
[0054] [Fig. 10] représente une vue agrandie d’une zone de connexion entre deux plaques par des tubulures, l’une des deux plaques étant une plaque d’extrémité d’une rangée ; [0054] [Fig. 10] shows an enlarged view of a connection area between two plates by tubes, one of the two plates being an end plate of a row;
Fig. 11 [0055] [Fig. 11] représente une vue agrandie de section d’une connexion non traversante d’une plaque d’extrémité selon un mode de réalisation de l’invention; Fig. 11 [0055] [Fig. 11] shows an enlarged sectional view of a blind connection of an end plate according to one embodiment of the invention;
Fig. 12A Fig. 12A
[0056] [Fig. 12A] représente une vue agrandie en perspective d’une connexion non traversante d’une plaque d’extrémité selon un autre mode de réalisation de l’invention ; [0056] [Fig. 12A] shows an enlarged perspective view of a blind connection of an end plate according to another embodiment of the invention;
Fig. 12B Fig. 12B
[0057] [Fig. 12B] représente une vue de section de la figure 12A. [0057] [Fig. 12B] shows a sectional view of FIG. 12A.
Description des modes de réalisation Description of the embodiments
[0058] Un premier aspect de l’invention concernant un système de gestion thermique pour un composant électrique susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement est illustré sur les figures 1 et 2. [0059] Un composant électrique 101 est par exemple un dispositif de stockage d’énergie électrique rechargeable tel qu’une batterie électrique ou un module de batterie ou une cellule électrique unitaire. A first aspect of the invention relating to a thermal management system for an electrical component capable of giving off heat during its operation is illustrated in FIGS. 1 and 2. An electrical component 101 is for example a rechargeable electrical energy storage device such as an electric battery or a battery module or a unitary electric cell.
[0060] La figure 1 illustre un exemple de module électrique qui a une forme sensiblement parallélépipédique comprenant une base et des parois latérales. FIG. 1 illustrates an example of an electrical module which has a substantially parallelepipedal shape comprising a base and side walls.
[0061] Sur la figure 1 , les modules 101 sont répartis sous forme de lignes de modules, notamment ligne de 2 modules pour former un pack batterie 100. Chaque module comprend une pluralité de cellules unitaires. Chaque cellule est contenue dans une enveloppe qui est réalisée dans un matériau thermiquement conducteur tel que de l’aluminium. Ainsi, chaque module 101 comprend une surface d’échange thermique horizontale et des surfaces d’échange thermique latérales. Lors du fonctionnement de la batterie, les cellules s’échauffent, il est donc nécessaire de venir refroidir ces cellules ou le module de manière à maintenir les cellules à une température de fonctionnement optimale. En outre, il convient de refroidir de manière homogène toutes les cellules In FIG. 1, the modules 101 are distributed in the form of rows of modules, in particular a row of 2 modules to form a battery pack 100. Each module comprises a plurality of unit cells. Each cell is contained in an envelope which is made of a thermally conductive material such as aluminum. Thus, each module 101 includes a horizontal heat exchange surface and lateral heat exchange surfaces. When the battery is operating, the cells heat up, so it is necessary to come and cool these cells or the module in order to maintain the cells at an optimum operating temperature. In addition, all cells should be cooled evenly.
[0062] Selon l’exemple illustré sur la figure 1 , le système de gestion thermique comprend une pluralité de logements 2 délimités par une face de fond 5, deux faces latérales longitudinales 3 et une pluralité de faces latérales transversales 4. Chaque logement est configuré pour recevoir un ou plusieurs modules électriques 101 , ici disposés en une ligne de deux modules. According to the example illustrated in Figure 1, the thermal management system comprises a plurality of housings 2 delimited by a bottom face 5, two longitudinal side faces 3 and a plurality of transverse side faces 4. Each housing is configured to receive one or more electrical modules 101, here arranged in a line of two modules.
[0063] Chaque module présente un grand côté et un petit côté. Ainsi, dans chaque ligne, les grands côtés des modules alignés forment deux surfaces latérales transversales d’échange thermique. Each module has a large side and a small side. Thus, in each row, the long sides of the aligned modules form two transverse lateral heat exchange surfaces.
[0064] Le système de gestion thermique comprend une pluralité de plaques 10 d’échange thermique, chacune des plaques s’étendant sur au moins une partie de la surface latérale transversale pour former une surface de contact verticale avec la surface d’échange thermique verticale formée par les grands côté d’une ligne de modules. La plaque comprend des canaux dans lesquels circule un fluide caloporteur pour venir refroidir la ligne de modules par échange thermique. [0065] Le fluide caloporteur utilisé est préférentiellement de l’eau glycolée, sans limitation du titre de glycol (0% à 100%). Alternativement, le fluide caloporteur peut être choisi parmi les fluides réfrigérants d’appellation. The thermal management system comprises a plurality of heat exchange plates, each of the plates extending over at least a portion of the transverse side surface to form a vertical contact surface with the vertical heat exchange surface. formed by the large sides of a line of modules. The plate comprises channels in which a heat transfer fluid circulates to cool the line of modules by heat exchange. The heat transfer fluid used is preferably glycol water, without limitation of the glycol content (0% to 100%). Alternatively, the heat transfer fluid can be chosen from the name refrigerant fluids.
[0066] Sur la figure 1 , les faces latérales transversales 4, le fond 5 et les faces latérales longitudinales 3 forment sept logements, chaque logement étant configuré pour recevoir une ligne de deux modules. Le système de gestion thermique comprend huit plaques d’échange thermiques 10.1 , 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8 disposées parallèlement les unes aux autres pour former une rangée de plaques. Ainsi, chaque face latérale transversale de chaque ligne de modules est refroidie par une plaque. Comme on peut le voir sur la figure 1 , les plaques d’extrémité de la rangée ou les plaques périphériques 10.1 , 10.8 sont en contact avec une face latérale transversale de la ligne de modules. In Figure 1, the transverse side faces 4, the bottom 5 and the longitudinal side faces 3 form seven housings, each housing being configured to receive a line of two modules. The thermal management system includes eight thermal exchange plates 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8 arranged parallel to each other to form a row of plates. Thus, each transverse lateral face of each row of modules is cooled by a plate. As can be seen in Figure 1, the end plates of the row or the peripheral plates 10.1, 10.8 are in contact with a transverse side face of the row of modules.
[0067] De préférence, la plaque d’échange thermique 10 s’étend entièrement sur la face latérale transversale de la ligne de module. Preferably, the heat exchange plate 10 extends entirely over the transverse side face of the module line.
[0068] Un autre aspect de l’invention concernant un dispositif de gestion thermique est représenté sur les figures 3 à 12B. Another aspect of the invention relating to a thermal management device is shown in Figures 3 to 12B.
[0069] Comme on peut le voir sur la figure 3, la plaque comprend une pluralité de canaux de fluide caloporteur 14 destinés à venir refroidir les modules. Les canaux de fluide caloporteur sont parallèles entre eux et s’étendent sensiblement sur toute la longueur de la plaque. As can be seen in Figure 3, the plate comprises a plurality of coolant channels 14 intended to cool the modules. The coolant channels are parallel to each other and extend substantially over the entire length of the plate.
[0070] Un bordure de chaque plaque comprend une entrée de fluide 22 et une sortie de fluide 23. One edge of each plate comprises a fluid inlet 22 and a fluid outlet 23.
[0071] De préférence, lorsque toutes les plaques sont alignées pour former une rangée de plaques, toutes les entrées et toutes les sorties sont alignées suivant un axe X’X comme l’illustre la figure 2. Preferably, when all of the plates are aligned to form a row of plates, all inlets and outlets are aligned along an X'X axis as illustrated in Figure 2.
[0072] Afin d’assurer un refroidissement homogène pour l’ensemble des modules ou cellules dans un but de réduire l’écart de température entre les cellules, les canaux de fluide caloporteur sont agencés de sorte que le sens de la circulation de fluide est alterné selon une direction verticale entre une entrée de fluide 22 et une sortie de fluide 23 de la plaque. [0073] Le système de gestion thermique comprend un conduit d’arrivée 30 configuré pour alimenter en parallèle chacune des plaques en fluide et un conduit d’évacuation 31 configuré pour collecter conjointement le fluide à la sortie de chacune de plaques. In order to ensure homogeneous cooling for all the modules or cells in order to reduce the temperature difference between the cells, the heat transfer fluid channels are arranged so that the direction of the fluid flow is alternated in a vertical direction between a fluid inlet 22 and a fluid outlet 23 of the plate. The thermal management system comprises an inlet duct 30 configured to supply each of the plates in parallel with fluid and an evacuation duct 31 configured to collect jointly the fluid at the outlet of each of the plates.
[0074] Le conduit d’arrivé 30 est connecté aux entrées des plaques pour alimenter en parallèle les plaques et le conduit d’évacuation est connecté aux sorties des plaques pour collecter en parallèle le fluide provenant des plaques. En outre, le conduit d’arrivée 30 et le conduit d’évacuation 31 comprennent respectivement une entrée principale 32 et une sortie principale 33 destinées à être connectée à un circuit de fluide externe au dispositif de refroidissement. [0074] The inlet duct 30 is connected to the inlets of the plates to supply the plates in parallel and the discharge duct is connected to the outlets of the plates to collect in parallel the fluid from the plates. In addition, the inlet duct 30 and the exhaust duct 31 respectively comprise a main inlet 32 and a main outlet 33 intended to be connected to a fluid circuit external to the cooling device.
[0075] Afin de maintenir un débit du fluide caloporteur identique dans les toutes plaques, l’entrée principale 32 et la sortie principale 33 sont positionnées par rapport aux entrées 22 et sorties 23 de fluides de chacune des plaques de sorte que la longueur parcourue par le fluide caloporteur depuis l’entrée principale 32 jusqu’à la sortie principale 33 est identique pour chacune des plaques 10. In order to maintain a flow rate of the heat transfer fluid identical in all the plates, the main inlet 32 and the main outlet 33 are positioned relative to the inlets 22 and outlets 23 of fluids of each of the plates so that the length traveled by the heat transfer fluid from the main inlet 32 to the main outlet 33 is identical for each of the plates 10.
[0076] Selon un mode de réalisation de l’invention et comme l’illustre la figure 1 , l’entrée principale 32 est située sur un côté du pack batterie 100 et la sortie principale 33 sur le côté opposé du pack batterie 100. [0076] According to one embodiment of the invention and as illustrated in Figure 1, the main inlet 32 is located on one side of the battery pack 100 and the main outlet 33 on the opposite side of the battery pack 100.
[0077] Sur l’exemple illustré sur la figure 1 , l’entrée principale 32 est située sur l’entrée de la plaque périphérique 10.1 et la sortie 33 sur la sortie de la plaque périphérique 10.8. La longueur parcourue par le fluide pour chacune des huit plaques est identique. In the example illustrated in Figure 1, the main inlet 32 is located on the entrance of the peripheral plate 10.1 and the exit 33 on the exit of the peripheral plate 10.8. The length traveled by the fluid for each of the eight plates is identical.
[0078] De préférence, les conduits d’arrivée 30 et d’évacuation 31 sont parallèles entre eux et à l’axe X’X. Ils s’étendent transversalement par rapport aux canaux sur une face latérale transversale 3. Preferably, the inlet 30 and outlet 31 conduits are parallel to each other and to the X'X axis. They extend transversely to the channels on a transverse side face 3.
[0079] Ainsi, les conduits d’arrivée et de sortie et les plaques d’extrémité forment au moins partiellement le pourtour du pack batterie. [0079] Thus, the inlet and outlet conduits and the end plates at least partially form the periphery of the battery pack.
[0080] La plaque d’échange thermique est maintenant détaillée en référence aux figures 3 à 8. [0081 ] La plaque comprend une première série de canaux 14A et une seconde série de canaux 14B. Les canaux 14A de la première série s’étendent dans un premier plan et les canaux 14B de la seconde série dans un second plan. Les deux plans sont distincts et sont parallèles à la face latérale transversale 4. The heat exchange plate is now detailed with reference to Figures 3 to 8. The plate comprises a first series of channels 14A and a second series of channels 14B. The channels 14A of the first series extend in a first plane and the channels 14B of the second series in a second plane. The two planes are distinct and are parallel to the transverse lateral face 4.
[0082] Tous les canaux sont parallèles entre eux et s’étendent sur toute la longueur de la plaque. Une extrémité de chacun des canaux 14A de la première série est en communication avec l’extrémité d’un canal voisin de la seconde série pour former une pluralité de chemins de fluide en forme de U. All the channels are parallel to each other and run the entire length of the plate. One end of each of the first series channels 14A is in communication with the end of a neighboring second series channel to form a plurality of U-shaped fluid paths.
[0083] De préférence, toutes les zones de communication 14E entre les canaux sont situées d’un côté 17 de la paque. Les deux autres extrémités 14C, 14D du chemin de fluide en forme de U sont situées du côté opposé 18 de la plaque. Les deux extrémités 14C et 14D forment respectivement un orifice d’entrée pour le canal d’arrivé de fluide 14A et un orifice de sortie pour le canal de sortie 14B. Preferably, all of the communication areas 14E between the channels are located on one side 17 of the pack. The other two ends 14C, 14D of the U-shaped fluid path are located on the opposite side 18 of the plate. The two ends 14C and 14D respectively form an inlet port for the fluid inlet channel 14A and an outlet port for the outlet channel 14B.
[0084] L’extrémité 14C du chemin de fluide en forme de U est en communication avec une zone d’alimentation 15 et l’extrémité 14D est en communication avec une zone d’évacuation 16. Les zones d’alimentation 15 et d’évacuation 16 présentent une forme sensiblement allongée et s’étendent transversalement par rapport aux canaux 14A, 14B. Les zones d’alimentation et d’évacuation sont connectées respectivement à l’entrée 22 et à la sortie 23 de fluide. The end 14C of the U-shaped fluid path is in communication with a supply zone 15 and the end 14D is in communication with a discharge zone 16. The supply zones 15 and of outlet 16 have a substantially elongated shape and extend transversely with respect to the channels 14A, 14B. The supply and discharge areas are respectively connected to the fluid inlet 22 and outlet 23.
[0085] Ainsi et comme on peut le voir sur la figure 3, le sens de la circulation du fluide dans la plaque est alterné selon une direction verticale dans la plaque, dans le sens de la hauteur de la plaque. En effet, lorsque le fluide caloporteur circule dans les canaux de la première série 14A, il se réchauffe en contact avec la surface d’échange thermique des modules. Ainsi le fluide qui circule dans les canaux de la seconde série 14B est plus chaud que le fluide qui circule dans les canaux de la première série 14A. En d’autres termes, la circulation alterne entre un canal froid et un canal chaud dans le sens de la hauteur de la plaque. Le module étant formé d’une pluralité de cellules positionnées verticalement, chaque cellule voit, en termes thermiques, le canal froid et le canal chaud du fluide caloporteur. Ainsi, la température moyenne du fluide vue par chaque cellule est la même. [0086] En référence à la figure 4, la plaque 10 est formée à partir d’une feuille centrale 12 interposée entre deux autres feuilles latérales 11 , 13. Les feuilles sont réalisées d’un seul tenant. Elles peuvent être métalliques, notamment en aluminium ou acier. Thus and as can be seen in Figure 3, the direction of the flow of fluid in the plate is alternated in a vertical direction in the plate, in the direction of the height of the plate. In fact, when the heat transfer fluid circulates in the channels of the first series 14A, it heats up in contact with the heat exchange surface of the modules. Thus the fluid which circulates in the channels of the second series 14B is hotter than the fluid which circulates in the channels of the first series 14A. In other words, the circulation alternates between a cold runner and a hot runner in the direction of the height of the plate. The module being formed of a plurality of cells positioned vertically, each cell sees, in thermal terms, the cold channel and the hot channel of the heat transfer fluid. Thus, the average temperature of the fluid seen by each cell is the same. Referring to Figure 4, the plate 10 is formed from a central sheet 12 interposed between two other side sheets 11, 13. The sheets are made in one piece. They can be metallic, in particular aluminum or steel.
[0087] En référence aux figures 5 et 6, la feuille centrale 12 comporte une première série de sillons 26 sur une face 12A pour former les canaux 14A de la première série et une seconde série de sillons 27 sur l’autre face 12B pour former les canaux de la seconde série 14B. Referring to Figures 5 and 6, the central sheet 12 comprises a first series of grooves 26 on one face 12A to form the channels 14A of the first series and a second series of grooves 27 on the other face 12B to form the channels of the second series 14B.
[0088] La feuille centrale comprend des ouvertures 20 positionnées aux extrémités des sillons 26, 27 pour réaliser la zone de communication 14E entre les canaux 14A, 14a, permettant la circulation du fluide caloporteur d’un canal de la première série vers le cana de la seconde série. Le sens de la circulation est représenté par les flèches sur les figures 5 et 6. The central sheet comprises openings 20 positioned at the ends of the grooves 26, 27 to achieve the communication zone 14E between the channels 14A, 14a, allowing the circulation of the heat transfer fluid from a channel of the first series to the channel of the second series. The direction of traffic is represented by the arrows in Figures 5 and 6.
[0089] En référence aux figures 7 et 8, la feuille centrale 12 comporte sur la face 12A une zone d’alimentation 15 en communication d’une part avec les orifices d’entrée des canaux 14A et d’autre part avec l’entrée de fluide 22. Sur l’autre face 12B, la feuille centrale 12 comporte une zone d’évacuation 16 en communication d’une part avec les orifices de sortie des canaux 14B et d’autre part avec la sortie de fluide 23. La zone d’alimentation et la zone d’évacuation sont situées sur un même côté 18 de la feuille centrale 12. Referring to Figures 7 and 8, the central sheet 12 comprises on the face 12A a supply zone 15 in communication on the one hand with the inlet orifices of the channels 14A and on the other hand with the inlet fluid 22. On the other face 12B, the central sheet 12 comprises an evacuation zone 16 in communication on the one hand with the outlet orifices of the channels 14B and on the other hand with the fluid outlet 23. The zone feed and the discharge zone are located on the same side 18 of the central sheet 12.
[0090] De préférence, la feuille centrale est obtenue d’un seul tenant par emboutissage. Preferably, the central sheet is obtained in one piece by stamping.
[0091 ] Les trois faces planes 11 , 12 et 13 ont sensiblement les mêmes dimensions et formes. Les faces latérales 11 , 13 viennent se positionner de part et d’autre de la feuille centrale 12 et viennent fermer les sillons 26, 27 pour former les canaux. Les deux faces peuvent être soudées, collées ou assemblées par brasage sur la feuille centrale. The three flat faces 11, 12 and 13 have substantially the same dimensions and shapes. The side faces 11, 13 are positioned on either side of the central sheet 12 and close the grooves 26, 27 to form the channels. The two faces can be welded, glued or assembled by brazing on the central sheet.
[0092] En référence aux figures 9 et 10, le raccordement de la zone d’alimentation 15 et de la zone d’évacuation 16 d’une plaque 10 au conduit d’arrivée 30 et au conduit d’évacuation 31 va maintenant être décrit. [0093] Le conduit d’arrivée 30 et le conduit d’évacuation 31 sont formés à partir de l’assemblage d’une pluralité de tubulures 35, 36. Les extrémités de chaque tubulure 35, 36 sont munies d’un embout tubulaire de raccordement 37. Comme l’illustre la figure 1 et la figure 10, chacune des tubulures est positionnée entre deux plaques. Les embouts tubulaires de raccordement 37 sont connectés aux entrées 22 et aux sorties 23 des deux plaques. Referring to Figures 9 and 10, the connection of the supply zone 15 and the discharge zone 16 of a plate 10 to the inlet duct 30 and to the exhaust duct 31 will now be described. . The inlet duct 30 and the discharge duct 31 are formed from the assembly of a plurality of tubes 35, 36. The ends of each tube 35, 36 are provided with a tubular end piece of connection 37. As shown in Figure 1 and Figure 10, each of the pipes is positioned between two plates. The tubular connection end pieces 37 are connected to the inlets 22 and to the outlets 23 of the two plates.
[0094] La figure 9 illustre une plaque destinée à être positionnée entre deux lignes de modules telle que les plaques référencées de 10.2 à 10.7 sur la figure 1. La plaque comporte une connexion traversante au niveau de l’entrée de fluide 22 et une connexion traversante au niveau de la sortie de fluide 23. FIG. 9 illustrates a plate intended to be positioned between two lines of modules such as the plates referenced from 10.2 to 10.7 in FIG. 1. The plate comprises a through connection at the level of the fluid inlet 22 and a connection through at the fluid outlet 23.
[0095] Au niveau de l’entrée de fluide 22, la connexion traversante comprend trois orifices réalisés respectivement dans la feuille centrale (voir figures 7 et 8) et dans les feuilles latérales au niveau de la bordure 18 et agencés en regard, chacun des orifices des feuilles latérales recevant un embout tubulaire de raccordement 24.1 , 24.2 qui s’étend à partir d’une face de la plaque. Une extrémité des embouts tubulaire de raccordement est connectée aux embouts de raccordement d’une tubulure 35 formant le conduit d’alimentation. Les deux embouts 24.1 , 24.2 forment ainsi un passage fluidique entre deux tubulures 35 du conduit d’alimentation positionnées de part et d’autre de la plaque et également un passage fluidique avec le réservoir d’alimentation 15 de la plaque. At the fluid inlet 22, the through connection comprises three orifices made respectively in the central sheet (see Figures 7 and 8) and in the side sheets at the edge 18 and arranged opposite, each of the orifices of the side sheets receiving a tubular connection end piece 24.1, 24.2 which extends from one face of the plate. One end of the tubular connection end pieces is connected to the connection end pieces of a tube 35 forming the supply duct. The two end pieces 24.1, 24.2 thus form a fluid passage between two nozzles 35 of the supply duct positioned on either side of the plate and also a fluid passage with the supply tank 15 of the plate.
[0096] De manière analogue, au niveau de la sortie de fluide 23, la connexion traversante comprend trois orifices réalisés respectivement dans la feuille centrale (voir figure 7 et 8) et dans les feuilles latérales au niveau de la bordure 18 et agencés en regard, chacun des orifices recevant un embout tubulaire de raccordement 24.3, 24.4 qui s’étend à partir d’une face de la plaque. Une extrémité des embouts est connectée aux embouts de raccordement d’une tubulure 36 formant le conduit d’évacuation 31 comme l’illustre la figure 10. Les deux embouts forment ainsi un passage fluidique entre deux tubulures 36 du conduit d’évacuation positionnées de part et d’autre de la plaque et également un passage fluidique avec le réservoir d’évacuation 16 de la plaque. Similarly, at the level of the fluid outlet 23, the through connection comprises three orifices made respectively in the central sheet (see FIG. 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged opposite , each of the orifices receiving a tubular connection end piece 24.3, 24.4 which extends from one face of the plate. One end of the end pieces is connected to the connection end pieces of a pipe 36 forming the discharge duct 31 as shown in FIG. 10. The two end pieces thus form a fluid passage between two pipes 36 of the discharge pipe positioned on both sides. on the other side of the plate and also a fluid passage with the discharge tank 16 of the plate.
[0097] La figure 10 illustre une plaque 10.1 , cette plaque comporte une connexion traversante 24 et une connexion non traversante 25. Sur l’exemple illustré de la figure 10, la connexion traversante 24 forme l’entrée de fluide 22 de la plaque d’extrémité 10.1 et la connexion non traversante 25 forme la sortie de fluide 23 de la plaque d’extrémité 10.1. FIG. 10 illustrates a plate 10.1, this plate comprises a through connection 24 and a non-through connection 25. In the example illustrated in Figure 10, the through connection 24 forms the fluid inlet 22 of the end plate 10.1 and the blind connection 25 forms the fluid outlet 23 of the end plate 10.1.
[0098] De manière similaire, la plaque d’extrémité 10.8 sur la figure 1 comporte également une connexion traversante 24 et une connexion non traversante 25, la connexion traversante 24 formant la sortie de fluide 23 de la plaque d’extrémité 10.8 et la connexion non traversante 25 formant l’entrée de fluide 22 de la plaque d’extrémité 10.8. Similarly, the end plate 10.8 in Figure 1 also includes a through connection 24 and a blind connection 25, the through connection 24 forming the fluid outlet 23 of the end plate 10.8 and the connection non-through 25 forming the fluid inlet 22 of the end plate 10.8.
[0099] Dans l’exemple illustré sur la la figure 10, la connexion traversante 24 de la plaque d’extrémité 10.1 comprend trois orifices réalisés respectivement dans la feuille centrale (voir figures 7 et 8) et dans les feuilles latérales au niveau de la bordure 18 et agencés en regard, chacun des orifices des feuilles latérales recevant un embout tubulaire de raccordement 24.1 , 24. qui s’étend à partir de chaque face de la plaque d’extrémité. Un des embouts de raccordement 24.1 forme l’entrée principale du système de gestion thermique et est connecté à un circuit de fluide externe (non illustré). L’autre embout de raccordement est connecté à un embout de raccordement 37 d’une tubulure 35 formant le conduit d’alimentation qui est connecté à l’entrée de fluide de la plaque suivante, ici sur la figure 10, c’est la plaque référencée 10.2. Les deux embouts de raccordement 24.1 , 24.2 forment ainsi un passage fluidique connecté au réservoir d’alimentation 15 de la plaque d’extrémité 10.1. In the example illustrated in Figure 10, the through connection 24 of the end plate 10.1 comprises three holes made respectively in the central sheet (see Figures 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged facing each other, each of the orifices of the side sheets receiving a tubular connecting end piece 24.1, 24. which extends from each face of the end plate. One of the connection nozzles 24.1 forms the main inlet of the thermal management system and is connected to an external fluid circuit (not shown). The other connection end piece is connected to a connection end piece 37 of a tube 35 forming the supply duct which is connected to the fluid inlet of the following plate, here in FIG. 10, it is the plate referenced 10.2. The two connection end pieces 24.1, 24.2 thus form a fluid passage connected to the supply tank 15 of the end plate 10.1.
[0100] Les plaques positionnées au centre du pack batterie sont en contact avec les modules positionnés de part et d’autre de ces plaques. Les plaques d’extrémités sont en contact uniquement avec les modules positionnés d’un côté de ces plaques. Ainsi les plaques d’extrémité vont échanger deux fois moins de puissance thermique que les autres plaques. Afin d’assurer une température la plus homogène possible entre les cellules, il convient de ne pas trop refroidir les modules en contact avec les plaques d’extrémité. Pour cela, il est nécessaire d’augmenter les pertes de charge du fluide au niveau de ces plaques d’extrémité et donc réduire le débit du fluide caloporteur. Plus précisément, il faut diviser par deux le débit du fluide caloporteur dans ces plaques d’extrémité 10.1 , 10.8. [0101] Pour cela, la présente invention propose d’ajuster la section de passage au niveau de la connexion non traversante 25 de la plaque d’extrémité pour réduire le débit du fluide caloporteur. Cette connexion non traversante 25 est située sur la sortie de fluide 23 de la plaque d’extrémité 10.1 ou sur l’entrée de fluide de la plaque d’extrémité 10.8. [0100] The plates positioned in the center of the battery pack are in contact with the modules positioned on either side of these plates. The end plates are in contact only with the modules positioned on one side of these plates. Thus the end plates will exchange half the thermal power than the other plates. In order to ensure the most uniform temperature possible between the cells, the modules in contact with the end plates should not be overcooled. For this, it is necessary to increase the pressure drops of the fluid at the level of these end plates and therefore to reduce the flow rate of the heat transfer fluid. More precisely, it is necessary to divide by two the flow rate of the heat transfer fluid in these end plates 10.1, 10.8. For this, the present invention proposes to adjust the passage section at the non-through connection 25 of the end plate to reduce the flow rate of the heat transfer fluid. This blind connection 25 is located on the fluid outlet 23 of the end plate 10.1 or on the fluid inlet of the end plate 10.8.
[0102] Selon un mode de réalisation de l’invention et comme l’illustre la figure 11 , la connexion non traversante 25 comprend trois orifices réalisés respectivement dans la feuille centrale (voir figures 7 et 8) et dans les feuilles latérales au niveau de la bordure 18 et agencés en regard, un embout de raccordement fluidique 29 s’étendant depuis une face de la plaque d’extrémité au niveau des orifices. Cet embout de raccordement présente un diamètre interne rétréci de manière à réduire le débit du fluide caloporteur par rapport aux embout de raccordement des connexion traversante 24. [0102] According to one embodiment of the invention and as illustrated in FIG. 11, the blind connection 25 comprises three orifices made respectively in the central sheet (see FIGS. 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged opposite, a fluid connection end piece 29 extending from one face of the end plate at the level of the orifices. This connection end piece has a narrowed internal diameter so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid with respect to the connection end pieces of the through connections 24.
[0103] Dans la configuration où la connexion non traversante forme la sortie de fluide de la plaque d’extrémité comme dans l’exemple illustré sur la figure 10, une extrémité de l’embout de raccordement tubulaire 29 est connectée par exemple à un embout de raccordement d’une tubulure 36 formant le conduit d’évacuation. Selon un exemple de réalisation, le rétrécissement du diamètre de l’embout de raccordement est formé par un étranglement 40 présent sur la paroi interne de l’embout de raccordement pour réduire la section de passage fluidique. [0103] In the configuration where the non-through connection forms the fluid outlet of the end plate as in the example illustrated in FIG. 10, one end of the tubular connection end piece 29 is connected for example to a end piece for connecting a pipe 36 forming the discharge duct. According to an exemplary embodiment, the narrowing of the diameter of the connection end piece is formed by a constriction 40 present on the internal wall of the connection end piece to reduce the fluid passage section.
[0104] Selon un autre mode de réalisation de l’invention illustré sur les figures 12A et 12B, la connexion non traversante 25 comprend trois orifices réalisés respectivement dans la feuille centrale (voir figures 7 et 8) et dans les feuilles latérales au niveau de la bordure 18 et agencés en regard, un embout de raccordement fluidique 29 s’étendant à partir d’une face de la plaque d’extrémité au niveau des orifices et une première déformation 41 réalisé sur la face opposée à la face à partir de laquelle s’étend le raccordement fluidique 29. La déformation est configuré pour réduire la section de passage du fluide caloporteur dans la plaque d’extrémité. Ce deuxième mode de réalisation permet de faciliter le montage du système de gestion thermique car les plaques d’extrémité sont facilement identifiables grâce à la présence des déformations obtenus par emboutissage directement dans la plaque. Cela permet également de réduire les risques d’erreur d’assemblage. [0104] According to another embodiment of the invention illustrated in FIGS. 12A and 12B, the blind connection 25 comprises three orifices made respectively in the central sheet (see FIGS. 7 and 8) and in the side sheets at the level of the edge 18 and arranged opposite, a fluid connection end piece 29 extending from a face of the end plate at the level of the orifices and a first deformation 41 produced on the face opposite to the face from which extends the fluid connection 29. The deformation is configured to reduce the passage section of the heat transfer fluid in the end plate. This second embodiment makes it possible to facilitate the assembly of the thermal management system because the end plates are easily identifiable thanks to the presence of the deformations obtained by stamping. directly into the plate. It also helps reduce the risk of assembly errors.
[0105] De préférence, la bordure de la plaque comprenant l’entrée de fluide et la sortie de fluide présente une forme de profil en C afin de définir un passage pour un conduit de liaison 34 comme l’illustrent les figures 1 et 2. Ce conduit de liaison est destiné à être connecté à la sortie principale du conduit d’évacuation 31 ou à l’entrée principale du conduit d’arrivée 30 de manière à placer l’entrée principale 32 et la sortie principale 33 d’un même côté pour être connectés à un circuit de fluide externe non illustré sur les figures. Cette forme de réalisation permet de simplifier la connexion du système de gestion thermique au circuit de fluide externe. Le conduit de liaison 31 s’étend parallèlement au conduit d’arrivé 30 et au conduit d’évacuation 31 . Preferably, the edge of the plate comprising the fluid inlet and the fluid outlet has a C-shaped profile in order to define a passage for a connecting duct 34 as illustrated in Figures 1 and 2. This connecting duct is intended to be connected to the main outlet of the exhaust duct 31 or to the main inlet of the inlet duct 30 so as to place the main inlet 32 and the main outlet 33 on the same side. to be connected to an external fluid circuit not shown in the figures. This embodiment makes it possible to simplify the connection of the thermal management system to the external fluid circuit. The connecting duct 31 runs parallel to the inlet duct 30 and the exhaust duct 31.
[0106] Selon un autre mode de réalisation de l’invention et en référence à la figure 1 , le système de gestion thermique comprend en outre une plaque de fond 10.9 qui s’étend entièrement sur une surface de la face de fond 5 pour former une surface de contact avec une surface d’échange thermique horizontale des modules à refroidir, lorsque ceux-ci sont placés dans les logements 2. [0106] According to another embodiment of the invention and with reference to FIG. 1, the thermal management system further comprises a bottom plate 10.9 which extends entirely over a surface of the bottom face 5 to form a contact surface with a horizontal heat exchange surface of the modules to be cooled, when they are placed in the housings 2.
[0107] La plaque de fond peut être une plaque d’échange thermique conventionnelle ou une plaque de canaux de fluide avec une structure similaire à celle des plaques latérales. Le système comprend une autre paire de conduit d’arrivée et d’évacuation de fluide dédiée à la plaque d’échange thermique de fond. [0107] The bottom plate may be a conventional heat exchange plate or a fluid channel plate with a structure similar to that of the side plates. The system includes another pair of fluid inlet and outlet dedicated to the bottom heat exchange plate.
[0108] Grâce à la présence des plaques d’échange thermique verticaux et de la plaque d’échange thermique de fond, il est donc possible de réduire de manière significative l’écart de température entre le fluide caloporteur et le point chaud de la cellule et de garantir une meilleure gestion thermique. [0108] Thanks to the presence of the vertical heat exchange plates and of the bottom heat exchange plate, it is therefore possible to significantly reduce the temperature difference between the heat transfer fluid and the hot point of the cell. and guarantee better thermal management.
Application industrielle Industrial application
[0109] Grâce aux caractéristiques techniques décrites ci-dessus, le système de gestion thermique est particulièrement adapté pour refroidir les batteries électriques avec une puissance de charge importante destinées à équiper des véhicules électriques ou hybrides. Contrairement aux solutions proposées dans l’art antérieur, le système de gestion thermique permet une augmentation significative des surfaces d’échanges thermique entre le fluide caloporteur et les cellules avec les trois faces de refroidissement. En outre, en optimisant la circulation du fluide caloporteur et en optimisant le débit du fluide dans le système d’alimentation, le système de gestion thermique permet un refroidissement homogène pour toutes les cellules. Enfin, grâce à l’architecture spécifique du circuit d’alimentation et du circuit d’évacuation du fluide, le système de gestion thermique permet d’assurer un équilibrage des débits dans chacune des plaques de refroidissement pour obtenir un refroidissement homogène des cellules tout étant compact et simple à intégrer dans le circuit d’alimentation du fluide du véhicule. [0109] Thanks to the technical characteristics described above, the thermal management system is particularly suitable for cooling electric batteries with a high charging power intended to equip electric or hybrid vehicles. Unlike the solutions proposed in the prior art, the thermal management system allows a significant increase in heat exchange surfaces between the coolant and the cells with the three cooling faces. In addition, by optimizing the circulation of the heat transfer fluid and by optimizing the flow of the fluid in the supply system, the thermal management system allows uniform cooling for all the cells. Finally, thanks to the specific architecture of the supply circuit and of the fluid evacuation circuit, the thermal management system ensures a balanced flow rate in each of the cooling plates to obtain uniform cooling of the cells while being compact and easy to integrate into the vehicle fluid supply circuit.

Claims

Revendications Claims
[Revendication 1] Dispositif de gestion thermique pour composant électronique susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement comprenant : [Claim 1] Thermal management device for an electronic component capable of giving off heat during its operation, comprising:
- une plaque (10) comprenant deux feuilles latérales, - a plate (10) comprising two side sheets,
- une canal apte à la circulation d’un fluide caloporteur, ledit canal étant au moins partiellement définit par les deux feuilles latérales, - a channel suitable for the circulation of a heat transfer fluid, said channel being at least partially defined by the two side sheets,
- une entrée de fluide caloporteur destinée à alimenter le canal en fluide caloporteur et une sortie de fluide caloporteur destinée à évacuer le canal en fluide caloporteur, caractérisée en ce que l’entrée et/ou la sortie de fluide caloporteur présente une section de passage de fluide caloporteur ajustée localement pour réduire le débit du fluide caloporteur dans ledit canal. - a heat transfer fluid inlet intended to supply the channel with heat transfer fluid and a heat transfer fluid outlet intended to evacuate the channel with heat transfer fluid, characterized in that the heat transfer fluid inlet and / or outlet has a passage section of heat transfer fluid adjusted locally to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said channel.
[Revendication 2] Dispositif de gestion thermique selon la revendication 1 dans lequel la plaque (10.1 , 10.8) est munie d’une connexion traversante et d’une connexion non traversante, ladite connexion non traversante (25) s’étendant à partir d’une face de ladite plaque au niveau de l’entrée de fluide (22) ou la sortie de fluide (23) du dispositif. [Claim 2] A thermal management device according to claim 1 wherein the plate (10.1, 10.8) is provided with a through connection and a blind connection, said blind connection (25) extending from a face of said plate at the fluid inlet (22) or the fluid outlet (23) of the device.
[Revendication 3] Dispositif de gestion thermique selon la revendication précédente dans laquelle l’ajustement local de la section de passage est réalisé au niveau de ladite connexion non traversante. [Claim 3] A thermal management device according to the preceding claim in which the local adjustment of the passage section is carried out at said non-through connection.
[Revendication 4] Dispositif de gestion thermique selon l’une des revendications 2 à 3, dans lequel ladite connexion non traversante (25) comprend un embout de raccordement fluidique (29) s’étendant à partir d’une face de ladite plaque et rapporté à ladite plaque au niveau de l’entrée de fluide (22) ou de la sortie de fluide (23), ledit embout de raccordement fluidique (29) présentant un diamètre interne rétréci par rapport à l’embout de raccordement fluidique de la connexion traversante de manière à réduire le débit du fluide caloporteur dans ladite plaque. [Claim 4] A thermal management device according to one of claims 2 to 3, wherein said blind connection (25) comprises a fluid connection end piece (29) extending from a face of said plate and attached. to said plate at the fluid inlet (22) or the fluid outlet (23), said fluidic connection nozzle (29) having an internal diameter narrowed with respect to the fluidic connection nozzle of the through connection so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said plate.
[Revendication 5] Dispositif de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel le rétrécissement du diamètre interne de l’embout de raccordement de la connexion non débouchante est formé par un étranglement (40) présent sur la paroi interne dudit embout de raccordement. [Claim 5] A thermal management device according to the preceding claim, wherein the narrowing of the internal diameter of the end cap. connection of the blind connection is formed by a constriction (40) present on the internal wall of said connection end piece.
[Revendication 6] Dispositif de gestion thermique selon la revendication 3, dans lequel ladite connexion non traversante (25) comprend une première déformation (41 ) réalisé par une déformation de la face de la plaque opposée à la face à partir de laquelle s’étend l’embout de raccordement (29) de la connexion non débouchante, ladite première déformation (41 ) étant réalisé en regard de l’embout et configuré de manière à réduire le débit du fluide caloporteur dans ladite plaque d’extrémité. [Claim 6] A thermal management device according to claim 3, wherein said blind connection (25) comprises a first deformation (41) produced by deformation of the face of the plate opposite to the face from which extends. the connection end piece (29) of the blind connection, said first deformation (41) being produced opposite the end piece and configured so as to reduce the flow rate of the heat transfer fluid in said end plate.
[Revendication 7] Dispositif de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel la feuille centrale comprend également une deuxième déformation au regard de la première déformation (41 ). [Claim 7] A thermal management device according to the preceding claim, in which the central sheet also comprises a second deformation with respect to the first deformation (41).
[Revendication 8] Dispositif de gestion thermique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une plaque (10) comprend une première série de canaux de fluide (14. A) s’étendant dans un premier plan et une seconde série de canaux de fluide (14. B) s’étendant dans un second plan distinct du premier plan, chacun des canaux de la première série étant en communication avec un canal voisin de la seconde série pour former une pluralité de chemins de fluide en forme de U. [Claim 8] A thermal management device according to one of the preceding claims, wherein said at least one plate (10) comprises a first series of fluid channels (14. A) extending in a first plane and a second series. of fluid channels (14. B) extending in a second plane distinct from the first plane, each of the channels of the first series being in communication with a neighboring channel of the second series to form a plurality of fluid paths in the form of a U.
[Revendication 9] Dispositif de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une plaque (10) comprend une feuille centrale (12) interposée entre les première et deuxième feuilles (11 , 13), chacune des deux faces (12A, 12B) de la feuille centrale étant pourvue de sillons (26, 27), les trois feuilles étant assemblées ensemble pour former alternativement les canaux (14A) de la première série et les canaux (14B) de la seconde série. [Claim 9] A thermal management device according to the preceding claim, wherein said at least one plate (10) comprises a central sheet (12) interposed between the first and second sheets (11, 13), each of the two faces (12A, 12B) of the central sheet being provided with grooves (26, 27), the three sheets being assembled together to form alternately the channels (14A) of the first series and the channels (14B) of the second series.
[Revendication 10] Dispositif de gestion thermique selon l’une des revendications précédente, dans lequel ladite au moins une plaque comprend une bordure (18) située en dehors d’une surface de contact de ladite plaque avec une surface d’échange thermique du composant électronique (101 ) à refroidir, ladite bordure comprenant une zone d’alimentation (15) et une zone d’évacuation (16), lesdites zones (15, 16) présentant une forme sensiblement allongée qui s’étendent transversalement par rapport aux canaux (14. A, 14B). [Claim 10] A thermal management device according to one of the preceding claims, wherein said at least one plate comprises an edge (18) located outside a contact surface of said plate with a heat exchange surface of the component. electronics (101) to be cooled, said edge comprising a supply zone (15) and an evacuation zone (16), said zones (15, 16) having a substantially elongated shape which extend transversely with respect to the channels (14. A, 14B).
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