CA3139110A1 - Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation - Google Patents
Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operationInfo
- Publication number
- CA3139110A1 CA3139110A1 CA3139110A CA3139110A CA3139110A1 CA 3139110 A1 CA3139110 A1 CA 3139110A1 CA 3139110 A CA3139110 A CA 3139110A CA 3139110 A CA3139110 A CA 3139110A CA 3139110 A1 CA3139110 A1 CA 3139110A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- temperature
- pressure
- battery
- heat transfer
- battery module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/643—Cylindrical cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
- H01M50/287—Fixing of circuit boards to lids or covers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/618—Pressure control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/673—Containers for storing liquids; Delivery conduits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/691—Arrangements or processes for draining liquids from casings; Cleaning battery or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Un système et une méthode de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie sont divulgués. Des cellules de la batterie sont logées dans des modules cylindriques dans lesquels un fluide caloporteur sous pression et température circule. Une unité fluidique a un réservoir de retour recevant l'huile sortant des modules, et des réservoirs refroidissant et chauffant contenant de l'huile pompée du réservoir de retour à des températures froide et chaude prédéfinies.
L'huile est transmise aux modules à des température et pression obtenues quasi instantanément par mélange et débit régulés d'huile froide et chaude. Les mélange et débit sont contrôlés par des contrôleurs reliés à un BMS qui gère des consignes de température et pression d'huile à appliquer aux cellules en fonction d'une demande en énergie et en puissance reçue par le BMS et des mesures de température et pression prises par des capteurs dans le système.
L'huile est transmise aux modules à des température et pression obtenues quasi instantanément par mélange et débit régulés d'huile froide et chaude. Les mélange et débit sont contrôlés par des contrôleurs reliés à un BMS qui gère des consignes de température et pression d'huile à appliquer aux cellules en fonction d'une demande en énergie et en puissance reçue par le BMS et des mesures de température et pression prises par des capteurs dans le système.
Description
MODULE DE BATTERIE ULTRA PERFORMANT AVEC GESTION ACTIVE ET
DYNAMIQUE DE PRESSION ET DE TEMPÉRATURE D'OPÉRATION
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention porte sur un système et une méthode de gestion active et dynamique de pression et de température d'opération de cellules d'un ou plusieurs modules de batterie.
CONTEXTE
Les valeurs de pression et de température d'opération de cellules Li-Ion ne peuvent pas servir de références pour une exploitation optimale de cellules d'une batterie de nouvelle génération, incluant une batterie tout solide. Selon les connaissances actuelles, une gestion précise, active et dynamique des valeurs de pression et de température d'opération de batteries est susceptible d'être critique pour:
- minimiser / éliminer l'apparition de porosités dynamiques ou "voids" lors de décharge rapide (phase de "stripping"), qui favorisent par la suite la formation de dendrites lors d'une charge rapide;
- augmenter la vitesse de charge tout en limitant / éliminant le processus de formation et de propagation de dendrites lors du "plating";
- augmenter la durée de vie de la batterie (maintien de la capacité, minimisation de lithium "mort" ou inactif);
- limiter le taux d'augmentation de l'impédance des cellules de la batterie au fil des cycles;
- écrouir les zones / pointes de dendrites (augmentation de la diffusion /
transport du lithium ou autre métal constituant l'anode);
- garantir un maintien de la qualité des contacts aux interfaces cathode-électrolyte-anode des cellules;
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 - minimiser / éliminer un dommage fait aux cellules en cas de sollicitation extraordinaire;
- exploiter au maximum le potentiel des batteries nouvelles générations.
Connue dans l'art, la demande WO 2019/017994 (Hettrich) propose une gestion active et passive de pression d'une batterie et un module de batterie dans lequel un fluide maintient une pression isostatique sur au moins une cellule électrochimique dans le module.
La demande US 2020/0259232 (Ge et al.) propose une batterie stable à haute performance sur demande, dans laquelle une cellule de batterie comporte un élément chauffant comme une résistance pour hausser la température de la batterie et améliorer ses performances.
La demande US 2016/0380315 (Weicker et al.) propose des systèmes de batterie ayant des ensembles de cellules de batterie contrôlés de manière indépendante, basés sur des modules de batterie spécialisés et complémentaires, par exemple un module spécialisé en puissance et un module spécialisé en énergie. La spécificité
des modules peut être liée à l'utilisation de chimies différentes d'un module à l'autre.
La demande US 2014/0227568 (Hermann) propose des systèmes de batterie avec gestion thermique sélective incluant des modules de batterie travaillant en collaboration de sorte qu'un module chauffe l'autre au besoin.
La demande US 2013/0330577 (Kristofek et al.) propose un contrôle dynamique de pression dans un ensemble de batterie par le biais d'un fluide qui peut également servir à gérer la température. Le fluide n'est pas en contact direct avec les cellules de batterie mais plutôt contenu dans des pochettes qui sont en contact avec les cellules et permettent de les refroidir et d'appliquer une pression sur ces cellules.
DYNAMIQUE DE PRESSION ET DE TEMPÉRATURE D'OPÉRATION
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention porte sur un système et une méthode de gestion active et dynamique de pression et de température d'opération de cellules d'un ou plusieurs modules de batterie.
CONTEXTE
Les valeurs de pression et de température d'opération de cellules Li-Ion ne peuvent pas servir de références pour une exploitation optimale de cellules d'une batterie de nouvelle génération, incluant une batterie tout solide. Selon les connaissances actuelles, une gestion précise, active et dynamique des valeurs de pression et de température d'opération de batteries est susceptible d'être critique pour:
- minimiser / éliminer l'apparition de porosités dynamiques ou "voids" lors de décharge rapide (phase de "stripping"), qui favorisent par la suite la formation de dendrites lors d'une charge rapide;
- augmenter la vitesse de charge tout en limitant / éliminant le processus de formation et de propagation de dendrites lors du "plating";
- augmenter la durée de vie de la batterie (maintien de la capacité, minimisation de lithium "mort" ou inactif);
- limiter le taux d'augmentation de l'impédance des cellules de la batterie au fil des cycles;
- écrouir les zones / pointes de dendrites (augmentation de la diffusion /
transport du lithium ou autre métal constituant l'anode);
- garantir un maintien de la qualité des contacts aux interfaces cathode-électrolyte-anode des cellules;
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 - minimiser / éliminer un dommage fait aux cellules en cas de sollicitation extraordinaire;
- exploiter au maximum le potentiel des batteries nouvelles générations.
Connue dans l'art, la demande WO 2019/017994 (Hettrich) propose une gestion active et passive de pression d'une batterie et un module de batterie dans lequel un fluide maintient une pression isostatique sur au moins une cellule électrochimique dans le module.
La demande US 2020/0259232 (Ge et al.) propose une batterie stable à haute performance sur demande, dans laquelle une cellule de batterie comporte un élément chauffant comme une résistance pour hausser la température de la batterie et améliorer ses performances.
La demande US 2016/0380315 (Weicker et al.) propose des systèmes de batterie ayant des ensembles de cellules de batterie contrôlés de manière indépendante, basés sur des modules de batterie spécialisés et complémentaires, par exemple un module spécialisé en puissance et un module spécialisé en énergie. La spécificité
des modules peut être liée à l'utilisation de chimies différentes d'un module à l'autre.
La demande US 2014/0227568 (Hermann) propose des systèmes de batterie avec gestion thermique sélective incluant des modules de batterie travaillant en collaboration de sorte qu'un module chauffe l'autre au besoin.
La demande US 2013/0330577 (Kristofek et al.) propose un contrôle dynamique de pression dans un ensemble de batterie par le biais d'un fluide qui peut également servir à gérer la température. Le fluide n'est pas en contact direct avec les cellules de batterie mais plutôt contenu dans des pochettes qui sont en contact avec les cellules et permettent de les refroidir et d'appliquer une pression sur ces cellules.
- 2 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 La demande US 2021/0167414 (Torres Martinez) propose une batterie électrochimique pressurisée et un procédé de fabrication correspondant. Un système de gestion dynamique de la pression et de la température est réalisé au moyen d'un fluide jouant les deux rôles, de manière similaire ce qui est proposé dans la demande US 2013/0330577.
La demande DE 102019211729 (Jahnke et al.) propose un module de batterie de véhicule comportant un système de gestion dynamique de pression. Des mécanismes appliquant une pression sur des cellules d'une batterie peuvent être .. passifs ou actifs au moyen de ressorts, de piézoélectriques ou de petites pochettes remplies de fluide.
La demande DE 102018203050 (Hoffmann) propose un système de gestion dynamique de pression d'une batterie basé sur un fluide injecté dans des pochettes appliquées contre des cellules de la batterie.
Aucun des systèmes proposés dans l'art n'est capable de gérer activement et dynamiquement des variations de pression et de température importantes au niveau de cellules d'une batterie avec un temps de réponse quasi instantané en fonction de conditions d'opération ou de sollicitation données, afin d'exploiter les caractéristiques de performance possible d'une telle batterie.
SOMMAIRE
Un objet de la présente invention est de proposer un système de gestion de pression et de température d'opération de cellules d'un ou plusieurs modules de batterie, qui permet d'exploiter les caractéristiques de performance possible d'une telle batterie.
Selon un aspect de la présente invention, il est proposé un système de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie, le système comprenant:
La demande DE 102019211729 (Jahnke et al.) propose un module de batterie de véhicule comportant un système de gestion dynamique de pression. Des mécanismes appliquant une pression sur des cellules d'une batterie peuvent être .. passifs ou actifs au moyen de ressorts, de piézoélectriques ou de petites pochettes remplies de fluide.
La demande DE 102018203050 (Hoffmann) propose un système de gestion dynamique de pression d'une batterie basé sur un fluide injecté dans des pochettes appliquées contre des cellules de la batterie.
Aucun des systèmes proposés dans l'art n'est capable de gérer activement et dynamiquement des variations de pression et de température importantes au niveau de cellules d'une batterie avec un temps de réponse quasi instantané en fonction de conditions d'opération ou de sollicitation données, afin d'exploiter les caractéristiques de performance possible d'une telle batterie.
SOMMAIRE
Un objet de la présente invention est de proposer un système de gestion de pression et de température d'opération de cellules d'un ou plusieurs modules de batterie, qui permet d'exploiter les caractéristiques de performance possible d'une telle batterie.
Selon un aspect de la présente invention, il est proposé un système de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie, le système comprenant:
- 3 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 au moins un module de batterie ayant une chambre logeant des cellules de la batterie, et au moins un circuit embarqué connecté aux cellules et configuré
pour piloter leur opération et surveiller leur état de charge, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à
toutes les cellules;
une unité fluidique ayant un réservoir de retour en communication avec la sortie fluidique de chaque module de batterie, un réservoir refroidissant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température froide prédéfinie, un réservoir chauffant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température chaude prédéfinie, et un dispositif de régulation de température et de pression ayant des entrées en communication avec les réservoirs refroidissant et chauffant et au moins une sortie en communication avec l'entrée fluidique de chaque module de batterie de manière à
transmettre le fluide caloporteur à une température et une pression par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant;
des capteurs de température et de pression du fluide caloporteur circulant entre l'unité fluidique et l'au moins un module de batterie;
au moins un contrôleur ayant des entrées pour recevoir des signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur dans l'au moins un module de batterie, des entrées pour recevoir des signaux de mesure de température et de pression produits par les capteurs de température et de pression, et des sorties pour produire des signaux contrôlant le mélange et le débit du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique selon les signaux de consigne et les signaux de mesure de température et de pression; et un BMS connecté à l'au moins un contrôleur et à l'au moins un circuit embarqué, le BMS étant configuré pour produire les signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et
pour piloter leur opération et surveiller leur état de charge, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à
toutes les cellules;
une unité fluidique ayant un réservoir de retour en communication avec la sortie fluidique de chaque module de batterie, un réservoir refroidissant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température froide prédéfinie, un réservoir chauffant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température chaude prédéfinie, et un dispositif de régulation de température et de pression ayant des entrées en communication avec les réservoirs refroidissant et chauffant et au moins une sortie en communication avec l'entrée fluidique de chaque module de batterie de manière à
transmettre le fluide caloporteur à une température et une pression par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant;
des capteurs de température et de pression du fluide caloporteur circulant entre l'unité fluidique et l'au moins un module de batterie;
au moins un contrôleur ayant des entrées pour recevoir des signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur dans l'au moins un module de batterie, des entrées pour recevoir des signaux de mesure de température et de pression produits par les capteurs de température et de pression, et des sorties pour produire des signaux contrôlant le mélange et le débit du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique selon les signaux de consigne et les signaux de mesure de température et de pression; et un BMS connecté à l'au moins un contrôleur et à l'au moins un circuit embarqué, le BMS étant configuré pour produire les signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et
- 4 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 en puissance reçue en entrée et l'état de charge fourni par l'au moins un circuit embarqué.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une méthode de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie, la méthode comprenant les étapes de:
loger des cellules de la batterie dans une chambre définie par au moins un module de batterie, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules;
surveiller un état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie;
recueillir le fluide caloporteur évacué par la sortie fluidique de chaque module de batterie dans un réservoir de retour;
refroidir et chauffer séparément des quantités du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour dans des réservoirs refroidissant et chauffant à des températures .. froide et chaude prédéfinies;
acheminer le fluide caloporteur à l'entrée fluidique de l'au moins un module de batterie à des température et pression régulées par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant;
prendre des mesures de température et de pression du fluide caloporteur acheminé vers et évacué par l'au moins un module de batterie;
contrôler le mélange et le débit du fluide caloporteur acheminé à l'au moins un module de batterie selon les mesures et des consignes de température et de pression; et ajuster les consignes de température et de pression du fluide caloporteur et .. une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et en puissance et l'état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie.
De manière non limitative, la présente invention propose un système de gestion de pression et de température d'opération de cellules d'un ou plusieurs modules de
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une méthode de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie, la méthode comprenant les étapes de:
loger des cellules de la batterie dans une chambre définie par au moins un module de batterie, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules;
surveiller un état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie;
recueillir le fluide caloporteur évacué par la sortie fluidique de chaque module de batterie dans un réservoir de retour;
refroidir et chauffer séparément des quantités du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour dans des réservoirs refroidissant et chauffant à des températures .. froide et chaude prédéfinies;
acheminer le fluide caloporteur à l'entrée fluidique de l'au moins un module de batterie à des température et pression régulées par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant;
prendre des mesures de température et de pression du fluide caloporteur acheminé vers et évacué par l'au moins un module de batterie;
contrôler le mélange et le débit du fluide caloporteur acheminé à l'au moins un module de batterie selon les mesures et des consignes de température et de pression; et ajuster les consignes de température et de pression du fluide caloporteur et .. une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et en puissance et l'état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie.
De manière non limitative, la présente invention propose un système de gestion de pression et de température d'opération de cellules d'un ou plusieurs modules de
- 5 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 batterie, qui permettent à la fois ou séparément: d'atteindre une valeur précise de pression appliquée sur les cellules en fonction de conditions de sollicitation de la batterie; d'appliquer une pression uniforme sur les cellules de la batterie;
d'appliquer des valeurs importantes de pression, allant par exemple jusqu'à 2 000 psi; de faire varier très rapidement une valeur de pression appliquée sur les cellules en fonction de changements de conditions de sollicitation ou d'opération; de permettre une variation de volume des cellules en cycle de charge et de décharge;
d'atteindre une valeur précise de température des cellules en fonction de conditions de sollicitation ou d'opération de la batterie; de varier très rapidement une valeur de température des cellules en fonction de changements de conditions de sollicitation ou d'opération;
d'appliquer des valeurs et des variations importantes de température, par exemple de 0 à 80 C; d'obtenir une température uniforme sur chacune des cellules, sur toute leur superficie; d'ajuster des stratégies de régulation de pression et de température en fonction d'un état de santé de la batterie et de spécificités liées à une utilisation de la batterie au moyen d'algorithmes variés et/ou évolutifs; dans le cas d'une utilisation de la batterie dans un véhicule, de minimiser un transfert de vibrations du véhicule aux cellules de la batterie afin de préserver une intégrité des contacts électriques; de minimiser une consommation d'énergie dédiée à un refroidissement ou un réchauffement d'un fluide caloporteur et à une application d'une pression importante;
d'intégrer de façon rentable les différents ensembles du système dans une carrosserie d'un véhicule; et de neutraliser des réactions chimiques en cas de cellules défectueuses ou d'accident.
DESCRIPTION BREVE DES DESSINS
Une description détaillée des réalisations préférées de l'invention sera donnée ci-après en référence avec les dessins suivants:
Figure 1 est un diagramme schématique illustrant un système de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie selon une réalisation de l'invention.
d'appliquer des valeurs importantes de pression, allant par exemple jusqu'à 2 000 psi; de faire varier très rapidement une valeur de pression appliquée sur les cellules en fonction de changements de conditions de sollicitation ou d'opération; de permettre une variation de volume des cellules en cycle de charge et de décharge;
d'atteindre une valeur précise de température des cellules en fonction de conditions de sollicitation ou d'opération de la batterie; de varier très rapidement une valeur de température des cellules en fonction de changements de conditions de sollicitation ou d'opération;
d'appliquer des valeurs et des variations importantes de température, par exemple de 0 à 80 C; d'obtenir une température uniforme sur chacune des cellules, sur toute leur superficie; d'ajuster des stratégies de régulation de pression et de température en fonction d'un état de santé de la batterie et de spécificités liées à une utilisation de la batterie au moyen d'algorithmes variés et/ou évolutifs; dans le cas d'une utilisation de la batterie dans un véhicule, de minimiser un transfert de vibrations du véhicule aux cellules de la batterie afin de préserver une intégrité des contacts électriques; de minimiser une consommation d'énergie dédiée à un refroidissement ou un réchauffement d'un fluide caloporteur et à une application d'une pression importante;
d'intégrer de façon rentable les différents ensembles du système dans une carrosserie d'un véhicule; et de neutraliser des réactions chimiques en cas de cellules défectueuses ou d'accident.
DESCRIPTION BREVE DES DESSINS
Une description détaillée des réalisations préférées de l'invention sera donnée ci-après en référence avec les dessins suivants:
Figure 1 est un diagramme schématique illustrant un système de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie selon une réalisation de l'invention.
- 6 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 Figure 2 est un diagramme schématique illustrant un arrangement de régulation de pression et de température selon une réalisation de l'invention.
Figure 3 est un organigramme illustrant un processus de commande et de contrôle du système selon une réalisation de l'invention.
Figure 4 est un organigramme illustrant des paramètres de gestion de pression et de température et d'opération d'un module de batterie selon une réalisation de l'invention.
Figures 5A, 5B, 5C et 5D sont des graphiques illustrant des exemples de protocoles de gestion de pression et de température implémentés dans le système selon une réalisation de l'invention.
Figure 6 est un diagramme schématique explosé d'un module de batterie avec des cellules de type bouton selon une réalisation de l'invention.
Figures 7A et 7B sont des vues partielles en perspective d'une structure interne d'un module de batterie selon une réalisation de l'invention.
Figures 8A, 8B, 8C et 8D sont des diagrammes schématiques d'arrangements possibles de plusieurs modules de batterie selon une réalisation de l'invention.
Figures 9A et 9D sont des diagrammes schématiques explosés d'un module de batterie avec des cellules de type prismatique selon une réalisation de l'invention.
Figure 3 est un organigramme illustrant un processus de commande et de contrôle du système selon une réalisation de l'invention.
Figure 4 est un organigramme illustrant des paramètres de gestion de pression et de température et d'opération d'un module de batterie selon une réalisation de l'invention.
Figures 5A, 5B, 5C et 5D sont des graphiques illustrant des exemples de protocoles de gestion de pression et de température implémentés dans le système selon une réalisation de l'invention.
Figure 6 est un diagramme schématique explosé d'un module de batterie avec des cellules de type bouton selon une réalisation de l'invention.
Figures 7A et 7B sont des vues partielles en perspective d'une structure interne d'un module de batterie selon une réalisation de l'invention.
Figures 8A, 8B, 8C et 8D sont des diagrammes schématiques d'arrangements possibles de plusieurs modules de batterie selon une réalisation de l'invention.
Figures 9A et 9D sont des diagrammes schématiques explosés d'un module de batterie avec des cellules de type prismatique selon une réalisation de l'invention.
- 7 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES RÉALISATIONS PRÉFÉRÉES
Dans le cadre de cette divulgation, une batterie est formée de cellules qui sont composées de deux électrodes - un pôle positif (ou cathode) et un pôle négatif (ou anode) - séparés par un milieu faisant office de conducteur ionique, appelé
électrolyte. Les cellules peuvent être de différentes architectures, formats et dimensions. Les anodes, cathodes et électrolytes peuvent être constitués de différents matériaux. L'électrolyte peut être liquide, solide, hybride (polymère, céramique, liquide, etc.).
Tel qu'utilisé dans le cadre de cette divulgation, l'expression "quasi instantané" ou "instantané" signifie un laps de temps ou un temps de réponse d'environ 15 s ou moins, sauf si le contexte implique une interprétation différente.
.. En référence à la Figure 1, un système de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie selon un mode de réalisation de l'invention est illustré. Le système comprend au moins un module de batterie 2. Dans le cas illustré et pour la suite de la divulgation, pour fins de simplification uniquement, il sera fait référence à
un système comprenant trois modules de batterie 2. Il doit être compris que le nombre de modules de batterie dans le système peut être différent d'un seul ou de trois, par exemple deux ou plus de trois si voulu. L'invention présente une solution au problème d'exploiter de manière optimale une batterie en gérant des pressions et températures d'opération des cellules qu'elle comporte de manière active, dynamique, précise et quasi instantanée par l'entremise d'un fluide caloporteur circulant dans le système selon des modes de contrôle qui seront décrits ci-après.
Dans la Figure 1, les lignes en pointillées représentent des lignes de circulation du fluide caloporteur alors que les lignes pleines représentent des lignes de communication de signaux.
Dans le cadre de cette divulgation, une batterie est formée de cellules qui sont composées de deux électrodes - un pôle positif (ou cathode) et un pôle négatif (ou anode) - séparés par un milieu faisant office de conducteur ionique, appelé
électrolyte. Les cellules peuvent être de différentes architectures, formats et dimensions. Les anodes, cathodes et électrolytes peuvent être constitués de différents matériaux. L'électrolyte peut être liquide, solide, hybride (polymère, céramique, liquide, etc.).
Tel qu'utilisé dans le cadre de cette divulgation, l'expression "quasi instantané" ou "instantané" signifie un laps de temps ou un temps de réponse d'environ 15 s ou moins, sauf si le contexte implique une interprétation différente.
.. En référence à la Figure 1, un système de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie selon un mode de réalisation de l'invention est illustré. Le système comprend au moins un module de batterie 2. Dans le cas illustré et pour la suite de la divulgation, pour fins de simplification uniquement, il sera fait référence à
un système comprenant trois modules de batterie 2. Il doit être compris que le nombre de modules de batterie dans le système peut être différent d'un seul ou de trois, par exemple deux ou plus de trois si voulu. L'invention présente une solution au problème d'exploiter de manière optimale une batterie en gérant des pressions et températures d'opération des cellules qu'elle comporte de manière active, dynamique, précise et quasi instantanée par l'entremise d'un fluide caloporteur circulant dans le système selon des modes de contrôle qui seront décrits ci-après.
Dans la Figure 1, les lignes en pointillées représentent des lignes de circulation du fluide caloporteur alors que les lignes pleines représentent des lignes de communication de signaux.
- 8 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 En référence à la Figure 6, chaque module de batterie 2 a une chambre 4 logeant des cellules 6 de la batterie, et au moins un circuit embarqué 8 connecté aux cellules 6 et configuré pour piloter leur opération et surveiller leur état de charge.
Le ou les circuits embarqués 8 peuvent inclure des unités de puissance, des dissipateurs d'énergie, des limiteurs de courants et un chargeur intelligent (non illustrés), permettant de générer les conditions pertinentes de pression, de température et de densité de courant pour obtenir les performances optimales des modules de batterie 2. La chambre 4 a des entrée et sortie fluidiques 10, 12 (illustrées e.g. à la Figure 2) opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules 6. De préférence, le fluide caloporteur est un liquide, avantageusement une huile, et plus avantageusement une huile minérale permettant de neutraliser des réactions chimiques potentielles dans l'éventualité d'une cellule défectueuse ou endommagée.
Dans la suite de la divulgation, le terme "hydraulique" pourra être utilisé au lieu de "fluidique" en lien avec une huile servant de fluide caloporteur, sans limiter le fluide caloporteur à une huile et des dispositifs de régulation de pression et de température d'huile uniquement.
En référence à nouveau à la Figure 1, le système comporte une unité fluidique ayant un réservoir de retour 16 en communication avec la sortie fluidique 12 (illustrée e.g. à la Figure 2) de chaque module de batterie 2, un réservoir refroidissant 18 pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour 16 à
une température froide prédéfinie, un réservoir chauffant 20 pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour 16 à une température chaude prédéfinie, et un dispositif de régulation de température et de pression 22, 24 ayant des entrées 26 en communication avec les réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 et au moins une sortie 28 en communication avec l'entrée fluidique 10 de chaque module de batterie 2 de manière à transmettre le fluide caloporteur à une température et une pression souhaitée par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20. Selon un mode de réalisation, la température chaude prédéfinie est de 100 C alors que la
Le ou les circuits embarqués 8 peuvent inclure des unités de puissance, des dissipateurs d'énergie, des limiteurs de courants et un chargeur intelligent (non illustrés), permettant de générer les conditions pertinentes de pression, de température et de densité de courant pour obtenir les performances optimales des modules de batterie 2. La chambre 4 a des entrée et sortie fluidiques 10, 12 (illustrées e.g. à la Figure 2) opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules 6. De préférence, le fluide caloporteur est un liquide, avantageusement une huile, et plus avantageusement une huile minérale permettant de neutraliser des réactions chimiques potentielles dans l'éventualité d'une cellule défectueuse ou endommagée.
Dans la suite de la divulgation, le terme "hydraulique" pourra être utilisé au lieu de "fluidique" en lien avec une huile servant de fluide caloporteur, sans limiter le fluide caloporteur à une huile et des dispositifs de régulation de pression et de température d'huile uniquement.
En référence à nouveau à la Figure 1, le système comporte une unité fluidique ayant un réservoir de retour 16 en communication avec la sortie fluidique 12 (illustrée e.g. à la Figure 2) de chaque module de batterie 2, un réservoir refroidissant 18 pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour 16 à
une température froide prédéfinie, un réservoir chauffant 20 pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour 16 à une température chaude prédéfinie, et un dispositif de régulation de température et de pression 22, 24 ayant des entrées 26 en communication avec les réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 et au moins une sortie 28 en communication avec l'entrée fluidique 10 de chaque module de batterie 2 de manière à transmettre le fluide caloporteur à une température et une pression souhaitée par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20. Selon un mode de réalisation, la température chaude prédéfinie est de 100 C alors que la
- 9 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 température froide prédéfinie est de -30 C, de sorte que le fluide caloporteur fourni aux modules de batterie 2 par l'unité fluidique 14 peut avoir une température variant quasi instantanément de -30 C à 100 C pour leur gestion dynamique. D'autres valeurs de température froide et chaude peuvent convenir selon les chimies des modules de batterie 2 utilisés et leurs plages de température d'opération, par exemple et de préférence d'au plus 0 C et 80 C.
En référence à la Figure 2, le système comprend des capteurs de température 31 (T1, T2, T3) et de pression 33 (P1, P2, P3) du fluide caloporteur circulant entre l'unité
fluidique 14 et les modules de batterie 2. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système comprend des contrôleurs 34, 36, 38 (ci-après aussi référés par contrôleurs #1, #2, #3) ayant des entrées 40, 42, 44 pour recevoir des signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur dans les modules de batterie 2, des entrées 46, 48 pour recevoir des signaux de mesure de température T1, T2, T3 et de pression P1, P2, P3 produits par les capteurs de température 31 et de pression 33, des sorties 50 pour produire des signaux contrôlant le mélange et le débit du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique 14 selon les signaux de consigne et les signaux de mesure de température et de pression. Les fonctions des contrôleurs 34, 36, 38 peuvent être réalisées par un seul contrôleur si voulu.
D'autres .. types de capteurs permettant de surveiller, mesurer, informer, asservir, ajuster, et évoluer peuvent être ajoutés dans le système, par exemple des capteurs de mesure de courant, de mesure de tension, d'analyse de gaz dissous dans l'huile ou autre fluide caloporteur utilisé (non illustrés).
En référence à nouveau à la Figure 1, le système comprend un BMS 52 connecté
aux contrôleurs 34, 36, 38 (illustrés e.g. à la Figure 2) et aux circuits embarqués 8 (illustré e.g. à la Figure 6) des modules de batterie 2. Le BMS 52 est configuré pour produire les signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur et une ou des consignes de sollicitation 54 destinés aux modules de batterie 2 en
En référence à la Figure 2, le système comprend des capteurs de température 31 (T1, T2, T3) et de pression 33 (P1, P2, P3) du fluide caloporteur circulant entre l'unité
fluidique 14 et les modules de batterie 2. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système comprend des contrôleurs 34, 36, 38 (ci-après aussi référés par contrôleurs #1, #2, #3) ayant des entrées 40, 42, 44 pour recevoir des signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur dans les modules de batterie 2, des entrées 46, 48 pour recevoir des signaux de mesure de température T1, T2, T3 et de pression P1, P2, P3 produits par les capteurs de température 31 et de pression 33, des sorties 50 pour produire des signaux contrôlant le mélange et le débit du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique 14 selon les signaux de consigne et les signaux de mesure de température et de pression. Les fonctions des contrôleurs 34, 36, 38 peuvent être réalisées par un seul contrôleur si voulu.
D'autres .. types de capteurs permettant de surveiller, mesurer, informer, asservir, ajuster, et évoluer peuvent être ajoutés dans le système, par exemple des capteurs de mesure de courant, de mesure de tension, d'analyse de gaz dissous dans l'huile ou autre fluide caloporteur utilisé (non illustrés).
En référence à nouveau à la Figure 1, le système comprend un BMS 52 connecté
aux contrôleurs 34, 36, 38 (illustrés e.g. à la Figure 2) et aux circuits embarqués 8 (illustré e.g. à la Figure 6) des modules de batterie 2. Le BMS 52 est configuré pour produire les signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur et une ou des consignes de sollicitation 54 destinés aux modules de batterie 2 en
- 10 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 fonction d'une demande en énergie et en puissance reçue en entrée 56 et l'état de charge fourni par les circuits embarqués 8.
Le BMS 52 peut être configuré pour stocker et exécuter des algorithmes de commande de paramètres d'opération des modules de batterie 2 en fonction de conditions de sollicitation, de l'état de charge et d'un état de santé des modules de batterie 2, et en fonction d'une température ambiante et d'une vocation préétablie d'un module de batterie parmi les modules de batterie 2. Les conditions de sollicitation, l'état de charge et l'état de santé peuvent être transmis au BMS 52 via un contrôleur 88 de consignes de sollicitation des modules de batterie et des états de charge et de santé fournis par un module de surveillance 90 traitant les signaux produits par les circuits embarqués 8 (illustré e.g. à la Figure 6) des modules de batterie 2. La vocation préétablie d'un module de batterie 2 peut être programmée dans le BMS 52 de sorte que le BMS 52 génère les signaux de commande et de contrôle appropriés pour gérer dynamiquement et activement sa pression, sa température, sa sollicitation et ses états selon sa vocation via le contrôleur 88 et le circuit 54 en communication avec les circuits embarqués 8 des modules de batterie 2, ainsi que via les contrôleurs de contrôle de pression 36 et de contrôle de température 34, 38. La vocation d'un module de batterie 2 peut, par exemple, consister à
le faire opérer d'une façon différente que celle pour laquelle ses cellules 6 ont été
normalement conçues. Les paramètres d'opération incluent la pression et la température du fluide caloporteur circulant dans les modules de batterie 2, et peuvent inclure aussi une puissance admise par chaque module de batterie 2. Les conditions de sollicitations peuvent être, par exemple, une charge rapide, un appel de puissance, par exemple une accélération, un tirage de charge, un freinage brusque dans le cas d'un véhicule électrique.
Le système peut être équipé d'un échangeur de chaleur 92 avec les réservoirs 16, 18, 20 de l'unité fluidique 14 et des dispositifs périphériques (non illustrés) générant une énergie thermique, comme un dispositif de chauffage, un climatiseur, un moteur-
Le BMS 52 peut être configuré pour stocker et exécuter des algorithmes de commande de paramètres d'opération des modules de batterie 2 en fonction de conditions de sollicitation, de l'état de charge et d'un état de santé des modules de batterie 2, et en fonction d'une température ambiante et d'une vocation préétablie d'un module de batterie parmi les modules de batterie 2. Les conditions de sollicitation, l'état de charge et l'état de santé peuvent être transmis au BMS 52 via un contrôleur 88 de consignes de sollicitation des modules de batterie et des états de charge et de santé fournis par un module de surveillance 90 traitant les signaux produits par les circuits embarqués 8 (illustré e.g. à la Figure 6) des modules de batterie 2. La vocation préétablie d'un module de batterie 2 peut être programmée dans le BMS 52 de sorte que le BMS 52 génère les signaux de commande et de contrôle appropriés pour gérer dynamiquement et activement sa pression, sa température, sa sollicitation et ses états selon sa vocation via le contrôleur 88 et le circuit 54 en communication avec les circuits embarqués 8 des modules de batterie 2, ainsi que via les contrôleurs de contrôle de pression 36 et de contrôle de température 34, 38. La vocation d'un module de batterie 2 peut, par exemple, consister à
le faire opérer d'une façon différente que celle pour laquelle ses cellules 6 ont été
normalement conçues. Les paramètres d'opération incluent la pression et la température du fluide caloporteur circulant dans les modules de batterie 2, et peuvent inclure aussi une puissance admise par chaque module de batterie 2. Les conditions de sollicitations peuvent être, par exemple, une charge rapide, un appel de puissance, par exemple une accélération, un tirage de charge, un freinage brusque dans le cas d'un véhicule électrique.
Le système peut être équipé d'un échangeur de chaleur 92 avec les réservoirs 16, 18, 20 de l'unité fluidique 14 et des dispositifs périphériques (non illustrés) générant une énergie thermique, comme un dispositif de chauffage, un climatiseur, un moteur-
- 11 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 frein, un chargeur intelligent, pour une minimisation de la consommation d'énergie pour réchauffer / refroidir le fluide caloporteur.
En référence à nouveau à la Figure 2, selon un mode de réalisation, l'unité
fluidique 14 est dotée d'une pompe 94 et d'un accumulateur 100 permettant d'ajuster et gérer dynamiquement la pression à appliquer aux modules de batterie 2 à une valeur souhaitée. La pompe 94 a une entrée 96 communiquant avec le réservoir de retour 16 et une sortie 98 pour transmettre une quantité du fluide caloporteur pompée du réservoir de retour 16. L'accumulateur 100 a une entrée 102 communiquant avec la sortie 98 de la pompe 94 et une sortie 104 communiquant avec les réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20. L'accumulateur 100 produit un signal d'asservissement 106 contrôlant la pompe 94 selon une mesure de pression fournie par un capteur de pression 103 (PO) à la sortie 104 de l'accumulateur 100 de manière qu'une pression du fluide caloporteur dans les réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 soit légèrement plus élevée que la consigne de pression 44. Un clapet de surpression 108 est de préférence ajouté en parallèle à la pompe 94.
En référence à nouveau à la Figure 6, chaque module de batterie 2 peut être formé
d'un élément tubulaire 58 et des éléments d'extrémité 60, 62 fermant l'élément tubulaire 58 pour définir la chambre 4 qui s'apparente à un réservoir. Une structure 64 de support et d'espacement des cellules 6 dans une direction axiale de l'élément cylindrique 58 peut avantageusement assurer un espacement approprié des cellules 6 pour permettre leur variation de volume lors de cycles de charge-décharge et minimiser une transmission de vibrations mécaniques aux cellules 6 immergées dans le fluide caloporteur. Un arrangement distributeur 66 du fluide caloporteur est en communication avec l'entrée fluidique 10 et a des ouvertures 68 (illustrées e.g. à la Figure 7B) alignées sur des espaces entre les cellules 6. Un arrangement 70 de connexions électriques connecte les cellules 6 et le ou les circuits embarqués ensemble. L'élément tubulaire 58 peut être de forme cylindrique comme illustré
dans .. la Figure 6, convenant particulièrement bien à des cellules 6 de type bouton comme
En référence à nouveau à la Figure 2, selon un mode de réalisation, l'unité
fluidique 14 est dotée d'une pompe 94 et d'un accumulateur 100 permettant d'ajuster et gérer dynamiquement la pression à appliquer aux modules de batterie 2 à une valeur souhaitée. La pompe 94 a une entrée 96 communiquant avec le réservoir de retour 16 et une sortie 98 pour transmettre une quantité du fluide caloporteur pompée du réservoir de retour 16. L'accumulateur 100 a une entrée 102 communiquant avec la sortie 98 de la pompe 94 et une sortie 104 communiquant avec les réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20. L'accumulateur 100 produit un signal d'asservissement 106 contrôlant la pompe 94 selon une mesure de pression fournie par un capteur de pression 103 (PO) à la sortie 104 de l'accumulateur 100 de manière qu'une pression du fluide caloporteur dans les réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 soit légèrement plus élevée que la consigne de pression 44. Un clapet de surpression 108 est de préférence ajouté en parallèle à la pompe 94.
En référence à nouveau à la Figure 6, chaque module de batterie 2 peut être formé
d'un élément tubulaire 58 et des éléments d'extrémité 60, 62 fermant l'élément tubulaire 58 pour définir la chambre 4 qui s'apparente à un réservoir. Une structure 64 de support et d'espacement des cellules 6 dans une direction axiale de l'élément cylindrique 58 peut avantageusement assurer un espacement approprié des cellules 6 pour permettre leur variation de volume lors de cycles de charge-décharge et minimiser une transmission de vibrations mécaniques aux cellules 6 immergées dans le fluide caloporteur. Un arrangement distributeur 66 du fluide caloporteur est en communication avec l'entrée fluidique 10 et a des ouvertures 68 (illustrées e.g. à la Figure 7B) alignées sur des espaces entre les cellules 6. Un arrangement 70 de connexions électriques connecte les cellules 6 et le ou les circuits embarqués ensemble. L'élément tubulaire 58 peut être de forme cylindrique comme illustré
dans .. la Figure 6, convenant particulièrement bien à des cellules 6 de type bouton comme
- 12 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 également illustré dans la Figure. Les éléments d'extrémités 60, 62 peuvent avantageusement être en forme de coupole faisant saillie à des bouts opposés de l'élément tubulaire 58 et définissant des espaces intérieurs logeant le ou les circuits embarqués 8. Dans le cas où il y a deux circuits embarqués 8 (un seul étant visible dans la Figure 6), les circuits embarqués 8 peuvent être respectivement logés dans les éléments d'extrémité 60, 62 et isolés du réservoir ou chambre 4 par des rondelles d'étanchéité 110, 112. L'élément tubulaire sous forme cylindrique peut également être utilisé avec des arrangements de cellules 6 de type prismatique comme illustré
à la Figure 9B. La structure 64 de support et d'espacement des cellules 6, l'arrangement distributeur 66 et l'arrangement 70 de connexions électriques (comme illustrés à la Figure 6) sont alors modifiés en conséquence, par exemple par des éléments appropriés (non illustrés) disposés entre des empilements successifs des cellules 6 et aux bouts opposés de l'élément tubulaire 58. L'élément tubulaire 58 peut avoir une forme parallélépipédique comme illustré à la Figure 9B pouvant avantageusement convenir à des cellules 6 de type prismatique, ou une autre forme comme une forme oblongue si voulu. De même, d'autres formes qu'une coupole peuvent être utilisées pour les éléments d'extrémités 60, 62 si voulu. Les éléments d'extrémités 60, 62 et les bouts opposés de l'élément tubulaire 58 peuvent avantageusement présenter des brides 59 d'assemblage par boulons (non illustrés) permettant de démonter le module de batterie 2 au besoin. D'autres genres de raccord et d'assemblage peuvent être utilisés si voulu.
En référence aux Figures 7A et 7B, selon un mode de réalisation, la structure 64 de support et d'espacement comprend des barres 72 allongées ayant des surfaces externes épousant sensiblement une surface interne de l'élément cylindrique 58 (illustré e.g. à la Figure 6), et des surfaces internes présentant des encoches 74 transversales réparties dans la direction axiale de l'élément cylindrique 58 et dans lesquelles s'engagent des rebords périphériques 76 des cellules 6.
L'arrangement distributeur 66 peut comprendre des conduits 78 s'étendant dans les barres 72 et en communication avec l'entrée fluidique 10 (illustrée e.g. à la Figure 6), les ouvertures
à la Figure 9B. La structure 64 de support et d'espacement des cellules 6, l'arrangement distributeur 66 et l'arrangement 70 de connexions électriques (comme illustrés à la Figure 6) sont alors modifiés en conséquence, par exemple par des éléments appropriés (non illustrés) disposés entre des empilements successifs des cellules 6 et aux bouts opposés de l'élément tubulaire 58. L'élément tubulaire 58 peut avoir une forme parallélépipédique comme illustré à la Figure 9B pouvant avantageusement convenir à des cellules 6 de type prismatique, ou une autre forme comme une forme oblongue si voulu. De même, d'autres formes qu'une coupole peuvent être utilisées pour les éléments d'extrémités 60, 62 si voulu. Les éléments d'extrémités 60, 62 et les bouts opposés de l'élément tubulaire 58 peuvent avantageusement présenter des brides 59 d'assemblage par boulons (non illustrés) permettant de démonter le module de batterie 2 au besoin. D'autres genres de raccord et d'assemblage peuvent être utilisés si voulu.
En référence aux Figures 7A et 7B, selon un mode de réalisation, la structure 64 de support et d'espacement comprend des barres 72 allongées ayant des surfaces externes épousant sensiblement une surface interne de l'élément cylindrique 58 (illustré e.g. à la Figure 6), et des surfaces internes présentant des encoches 74 transversales réparties dans la direction axiale de l'élément cylindrique 58 et dans lesquelles s'engagent des rebords périphériques 76 des cellules 6.
L'arrangement distributeur 66 peut comprendre des conduits 78 s'étendant dans les barres 72 et en communication avec l'entrée fluidique 10 (illustrée e.g. à la Figure 6), les ouvertures
- 13 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 68 de l'arrangement distributeur 66 étant ménagées dans les surfaces internes des barres 72 de manière que le fluide caloporteur applique une pression isostatique (uniforme) sur les cellules 6 immergées dans et directement en contact avec le fluide caloporteur. L'arrangement 70 de connexions électriques peut être formé de séries supérieure et inférieure de plaquettes 80, 82 connectées électriquement les unes aux autres et en contact avec des bornes des cellules 6. La série supérieure de plaquettes 80 peut s'étendre entre les barres 72. La configuration décrite ci-dessus d'un module de batterie 2 permet une circulation optimale du fluide caloporteur (variation rapide de la température, température uniforme des cellules).
En référence à nouveau à la Figure 2, le fluide caloporteur circule entre l'unité
fluidique 14 et les modules de batterie 2 à travers un circuit de canalisation (illustré
par les lignes noires épaisses) doté d'organes de régulation de débit du fluide caloporteur, contrôlés par les contrôleurs 34, 36, 38 de manière à ajuster une température et une pression du fluide caloporteur circulant dans le circuit de canalisation. Les organes de régulation de débit peuvent avantageusement être, pour chaque module de batterie 2, un distributeur D1, D2, D3 du fluide caloporteur acheminé au module de batterie 2, et un limiteur de pression proportionnel L1, L2, L3 du fluide caloporteur évacué par le module de batterie 2.
Selon un mode de réalisation, le contrôleur 34 (#1) sert de contrôleur de gestion de température du fluide caloporteur dans le système en général en contrôlant des organes de régulation de débit formés par exemple par des distributeurs D4 et D5 sur des lignes fluidiques 30, 32 associées aux réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 selon le signal de consigne de température reçu à l'entrée 40. Le contrôleur 34 peut avoir une entrée 84 pour recevoir et tenir compte d'un signal d'ajustement de température provenant d'un capteur de température 35 (To) indicatif de la température du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique 14. Le contrôleur 36 (#2) sert de contrôleur de gestion de pression du fluide caloporteur acheminé
à et évacué par les modules de batterie 2 en contrôlant les distributeurs D1, D2, D3 et les
En référence à nouveau à la Figure 2, le fluide caloporteur circule entre l'unité
fluidique 14 et les modules de batterie 2 à travers un circuit de canalisation (illustré
par les lignes noires épaisses) doté d'organes de régulation de débit du fluide caloporteur, contrôlés par les contrôleurs 34, 36, 38 de manière à ajuster une température et une pression du fluide caloporteur circulant dans le circuit de canalisation. Les organes de régulation de débit peuvent avantageusement être, pour chaque module de batterie 2, un distributeur D1, D2, D3 du fluide caloporteur acheminé au module de batterie 2, et un limiteur de pression proportionnel L1, L2, L3 du fluide caloporteur évacué par le module de batterie 2.
Selon un mode de réalisation, le contrôleur 34 (#1) sert de contrôleur de gestion de température du fluide caloporteur dans le système en général en contrôlant des organes de régulation de débit formés par exemple par des distributeurs D4 et D5 sur des lignes fluidiques 30, 32 associées aux réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 selon le signal de consigne de température reçu à l'entrée 40. Le contrôleur 34 peut avoir une entrée 84 pour recevoir et tenir compte d'un signal d'ajustement de température provenant d'un capteur de température 35 (To) indicatif de la température du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique 14. Le contrôleur 36 (#2) sert de contrôleur de gestion de pression du fluide caloporteur acheminé
à et évacué par les modules de batterie 2 en contrôlant les distributeurs D1, D2, D3 et les
- 14 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 limiteurs de pression proportionnel L1, L2, L3 selon le signal de consigne de pression 44 et les signaux de mesure de pression (P1, P2, P3) fournis par les capteurs 33. Le contrôleur 36 est ainsi chargé de réguler la pression du fluide caloporteur dans les modules de batterie 2. Le contrôleur 36 peut avoir une entrée 86 pour recevoir et tenir compte d'un signal provenant d'un capteur de pression 37 (Pu) indicatif de la pression d'ensemble du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique 14. Le contrôleur 38 (#3) sert de contrôleur de gestion de température du fluide caloporteur circulant spécifiquement dans les modules de batterie 2 en contrôlant les distributeurs D1, D2, D3 acheminant le fluide caloporteur aux modules de batterie 2 selon le signal de consigne de température 42 au niveau des cellules 6 des modules de batterie 2 et les signaux de mesure de température (T1, T2, T3) fournis par les capteurs de température 31. Le contrôleur 38 fournit aussi la consigne de température au contrôleur 34 qui gère l'unité fluidique 14.
En référence aux Figures 8A, 8B, 8C et 8D, les modules de batterie 2 peuvent être organisés de manière à former un arrangement indépendant, complémentaire ou combiné selon que leurs entrées et sorties fluidiques 10, 12 sont jumelées ou séparées et selon une chimie de leurs cellules. Par exemple, chaque module de batterie 2 peut être opéré en pression et en température de manière indépendante comme illustré à la Figure 8A. Les modules de batterie 2 peuvent être opérés à
une pression commune mais à des températures différentes comme illustré à la Figure 8B. Certains modules de batterie 2 peuvent être opérés à une pression commune différente de la pression d'un autre module de batterie 2, et à des températures différentes pour chaque module de batterie 2 comme illustré à la Figure 8C.
Certains modules de batterie 2 peuvent être opérés à des pression et température communes différentes de la pression et la température d'opération d'un autre module de batterie 2, comme illustré à la Figure 8D. La conception des modules de batterie 2 peut être choisie en fonction de certaines conditions d'opération, par exemple une recharge extrêmement rapide, une forte accélération ou une importante charge utile à
tirer dans le cas d'un véhicule électrique (non illustré), un remisage, une température
En référence aux Figures 8A, 8B, 8C et 8D, les modules de batterie 2 peuvent être organisés de manière à former un arrangement indépendant, complémentaire ou combiné selon que leurs entrées et sorties fluidiques 10, 12 sont jumelées ou séparées et selon une chimie de leurs cellules. Par exemple, chaque module de batterie 2 peut être opéré en pression et en température de manière indépendante comme illustré à la Figure 8A. Les modules de batterie 2 peuvent être opérés à
une pression commune mais à des températures différentes comme illustré à la Figure 8B. Certains modules de batterie 2 peuvent être opérés à une pression commune différente de la pression d'un autre module de batterie 2, et à des températures différentes pour chaque module de batterie 2 comme illustré à la Figure 8C.
Certains modules de batterie 2 peuvent être opérés à des pression et température communes différentes de la pression et la température d'opération d'un autre module de batterie 2, comme illustré à la Figure 8D. La conception des modules de batterie 2 peut être choisie en fonction de certaines conditions d'opération, par exemple une recharge extrêmement rapide, une forte accélération ou une importante charge utile à
tirer dans le cas d'un véhicule électrique (non illustré), un remisage, une température
- 15 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 extérieure extrême, et en fonction d'une utilisation pour laquelle ils sont destinés, par exemple, auto, camion, autobus, avion, train, bateau, stockage d'énergie.
Autant de modules de batterie 2 que voulu peuvent être utilisés, en complémentarité ou non, avec des capacités et dimensions variables, jumelés ou non. Les valeurs de pression et de température des modules de batterie 2 peuvent être régulées en temps réel ou être fixes. Un des modules de batterie 2 peut être destiné à jouer un rôle spécial (i.e.
sa vocation), par exemple à opérer à pression fixe et notamment à une pression très élevée pour prendre en charge des conditions d'opération extrêmes comme une recharge extrêmement rapide ou être sollicité en priorité lors d'une forte accélération dans le cas d'un véhicule électrique, quitte à devoir remplacer le module de batterie 2 après un certain temps (e.g. prématurément). Un tel module de batterie 2 peut être assimilé à un module de batterie sacrifice pour une performance accrue. Dans un mode de réalisation de l'invention, le système peut inclure des modules de batterie 2 dont la régulation de pression est réalisée uniquement par variation de la température du fluide caloporteur, notamment si une valeur de pression accrue est nécessaire pour des valeurs de température accrues, en utilisant l'effet du coefficient de dilation thermique du fluide caloporteur.
En référence à nouveau à la Figure 1, en somme, selon un mode de réalisation de l'invention, le système inclut au moins un module de batterie 2 (ou plusieurs travaillant en collaboration) avec des conditions d'opération variables (rôle variable) ou fixes (rôle dédié), dont la gestion active et dynamique de la température d'opération et de la pression appliquée sur les cellules 6 (illustrées e.g. à
la Figure 6) est réalisée via un liquide (ou un fluide) sous pression dans lequel sont immergées les cellules 6. Les différents systèmes mécaniques, hydrauliques, électriques et logiques décrits ci-dessus sont asservis par des processeurs (non illustrés, mais pouvant être intégrés dans le BMS 56 ou les contrôleurs 34, 36, 38) contrôlés par des algorithmes évolutifs et coordonnés via un logiciel maître implémenté dans le BMS
56. Le BMS 56 peut exécuter un algorithme de gestion de charge intelligente incluant une stratégie de gestion efficace et optimale des systèmes énergivores (régulation de
Autant de modules de batterie 2 que voulu peuvent être utilisés, en complémentarité ou non, avec des capacités et dimensions variables, jumelés ou non. Les valeurs de pression et de température des modules de batterie 2 peuvent être régulées en temps réel ou être fixes. Un des modules de batterie 2 peut être destiné à jouer un rôle spécial (i.e.
sa vocation), par exemple à opérer à pression fixe et notamment à une pression très élevée pour prendre en charge des conditions d'opération extrêmes comme une recharge extrêmement rapide ou être sollicité en priorité lors d'une forte accélération dans le cas d'un véhicule électrique, quitte à devoir remplacer le module de batterie 2 après un certain temps (e.g. prématurément). Un tel module de batterie 2 peut être assimilé à un module de batterie sacrifice pour une performance accrue. Dans un mode de réalisation de l'invention, le système peut inclure des modules de batterie 2 dont la régulation de pression est réalisée uniquement par variation de la température du fluide caloporteur, notamment si une valeur de pression accrue est nécessaire pour des valeurs de température accrues, en utilisant l'effet du coefficient de dilation thermique du fluide caloporteur.
En référence à nouveau à la Figure 1, en somme, selon un mode de réalisation de l'invention, le système inclut au moins un module de batterie 2 (ou plusieurs travaillant en collaboration) avec des conditions d'opération variables (rôle variable) ou fixes (rôle dédié), dont la gestion active et dynamique de la température d'opération et de la pression appliquée sur les cellules 6 (illustrées e.g. à
la Figure 6) est réalisée via un liquide (ou un fluide) sous pression dans lequel sont immergées les cellules 6. Les différents systèmes mécaniques, hydrauliques, électriques et logiques décrits ci-dessus sont asservis par des processeurs (non illustrés, mais pouvant être intégrés dans le BMS 56 ou les contrôleurs 34, 36, 38) contrôlés par des algorithmes évolutifs et coordonnés via un logiciel maître implémenté dans le BMS
56. Le BMS 56 peut exécuter un algorithme de gestion de charge intelligente incluant une stratégie de gestion efficace et optimale des systèmes énergivores (régulation de
- 16 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 pression et de température) pendant une charge rapide ou lors d'un freinage brusque.
Les algorithmes évolutifs peuvent être basés sur une implémentation d'intelligence artificielle. La gestion active et dynamique de la température d'opération et de la pression appliquée sur les cellules 6 permet l'exploitation optimale des cellules d'une batterie. Le réservoir cylindrique formé par les éléments 58, 60, 62 (illustrés e.g. à la Figure 6) du module de batterie 2 permet d'appliquer une pression isostatique variable et de valeur importante (e.g. jusqu'à 2 000 psi) sur les cellules 6, tout en étant compact et facile à intégrer à un véhicule (non illustré).
Selon un mode de réalisation de l'invention, une méthode de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie consiste à loger des cellules 6 de la batterie dans une chambre 4 définie par au moins un module de batterie 2, la chambre 4 ayant des entrée et sortie fluidiques 10, 12 opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules 6. La méthode implique aussi de surveiller un état de charge des cellules 6 dans chaque module de batterie 2, de recueillir le fluide caloporteur évacué par la sortie fluidique 12 de chaque module de batterie 2 dans un réservoir de retour 16, de refroidir et chauffer séparément des quantités du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour 16 dans des réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 à des températures froide et chaude prédéfinies, et d'acheminer le fluide caloporteur à l'entrée fluidique 10 de chaque module de batterie 2 à des température et pression régulées par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20. La méthode implique de plus de prendre des mesures de température et de pression du fluide caloporteur acheminé vers et évacué par chaque module de batterie 2, de contrôler le mélange et le débit du fluide caloporteur acheminé à chaque module de batterie selon les mesures et des consignes de température et de pression, et d'ajuster les consignes de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à chaque module de batterie 2 en fonction d'une demande en énergie et en puissance et l'état de charge des cellules 6 dans chaque module de batterie 2. Selon un mode de réalisation, le débit du fluide caloporteur acheminé à
Les algorithmes évolutifs peuvent être basés sur une implémentation d'intelligence artificielle. La gestion active et dynamique de la température d'opération et de la pression appliquée sur les cellules 6 permet l'exploitation optimale des cellules d'une batterie. Le réservoir cylindrique formé par les éléments 58, 60, 62 (illustrés e.g. à la Figure 6) du module de batterie 2 permet d'appliquer une pression isostatique variable et de valeur importante (e.g. jusqu'à 2 000 psi) sur les cellules 6, tout en étant compact et facile à intégrer à un véhicule (non illustré).
Selon un mode de réalisation de l'invention, une méthode de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie consiste à loger des cellules 6 de la batterie dans une chambre 4 définie par au moins un module de batterie 2, la chambre 4 ayant des entrée et sortie fluidiques 10, 12 opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules 6. La méthode implique aussi de surveiller un état de charge des cellules 6 dans chaque module de batterie 2, de recueillir le fluide caloporteur évacué par la sortie fluidique 12 de chaque module de batterie 2 dans un réservoir de retour 16, de refroidir et chauffer séparément des quantités du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour 16 dans des réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20 à des températures froide et chaude prédéfinies, et d'acheminer le fluide caloporteur à l'entrée fluidique 10 de chaque module de batterie 2 à des température et pression régulées par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant 18, 20. La méthode implique de plus de prendre des mesures de température et de pression du fluide caloporteur acheminé vers et évacué par chaque module de batterie 2, de contrôler le mélange et le débit du fluide caloporteur acheminé à chaque module de batterie selon les mesures et des consignes de température et de pression, et d'ajuster les consignes de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à chaque module de batterie 2 en fonction d'une demande en énergie et en puissance et l'état de charge des cellules 6 dans chaque module de batterie 2. Selon un mode de réalisation, le débit du fluide caloporteur acheminé à
- 17 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 chaque module de batterie 2 est maintenu tant que les mesures de pression et de température sont différentes des consignes de pression et de température. La méthode peut impliquer d'exécuter un processus évolutif de commande de paramètres d'opération de chaque module de batterie 2 en fonction de conditions de sollicitation, de l'état de charge et d'un état de santé de chaque module de batterie 2 et en fonction d'une température ambiante et d'une vocation préétablie d'un module de batterie 2 parmi tous les modules de batterie 2 utilisés.
Dans la description qui suit, le fluide caloporteur sera considéré être de l'huile. Il doit être néanmoins compris qu'un autre fluide approprié à l'invention peut être utilisé
avec une plage de températures différente si voulu.
En référence à la Figure 3, selon un mode de réalisation, la valeur de la consigne de température de l'huile (mélange) 114 est basée sur la valeur de consigne de température d'opération (e.g. de -30 C à 100 C ou autre plage de température préférée) des cellules 6 (illustrées e.g. à la Figure 6), tenant compte des pertes thermiques, de l'inertie thermique, du volume d'huile en jeu, d'un délai acceptable pour atteindre une nouvelle valeur de température d'opération et des considérations liées aux matériaux (e.g. transitions thermiques admissibles). La stratégie pour atteindre rapidement la valeur de consigne de température de l'huile peut être basée sur des algorithmes développés en laboratoire sur le mélange (débits) chaud-froid nécessaire 116, 118, 120, 122. Une priorisation par le BMS 52 peut être faite sur l'ordonnancement de la réalisation des consignes si des températures d'opération différentes sont exigées d'un module de batterie 2 à l'autre. Un dimensionnement des composants du système (réservoirs 16, 18, 20, pompe 94, accumulateur 100, module de batterie 2 illustrés e.g. à la Figure 2) est préférablement optimisé afin de maximiser la vitesse pour faire varier la température des cellules 6. En ce qui concerne la régulation de pression, l'huile peut d'abord être amenée à la bonne température, et la consigne de pression 124 peut être réalisée simultanément pour tous les modules de batterie 2, même en cas de consignes différentes d'un module
Dans la description qui suit, le fluide caloporteur sera considéré être de l'huile. Il doit être néanmoins compris qu'un autre fluide approprié à l'invention peut être utilisé
avec une plage de températures différente si voulu.
En référence à la Figure 3, selon un mode de réalisation, la valeur de la consigne de température de l'huile (mélange) 114 est basée sur la valeur de consigne de température d'opération (e.g. de -30 C à 100 C ou autre plage de température préférée) des cellules 6 (illustrées e.g. à la Figure 6), tenant compte des pertes thermiques, de l'inertie thermique, du volume d'huile en jeu, d'un délai acceptable pour atteindre une nouvelle valeur de température d'opération et des considérations liées aux matériaux (e.g. transitions thermiques admissibles). La stratégie pour atteindre rapidement la valeur de consigne de température de l'huile peut être basée sur des algorithmes développés en laboratoire sur le mélange (débits) chaud-froid nécessaire 116, 118, 120, 122. Une priorisation par le BMS 52 peut être faite sur l'ordonnancement de la réalisation des consignes si des températures d'opération différentes sont exigées d'un module de batterie 2 à l'autre. Un dimensionnement des composants du système (réservoirs 16, 18, 20, pompe 94, accumulateur 100, module de batterie 2 illustrés e.g. à la Figure 2) est préférablement optimisé afin de maximiser la vitesse pour faire varier la température des cellules 6. En ce qui concerne la régulation de pression, l'huile peut d'abord être amenée à la bonne température, et la consigne de pression 124 peut être réalisée simultanément pour tous les modules de batterie 2, même en cas de consignes différentes d'un module
- 18 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 de batterie 2 à l'autre. Le contrôleur #2 36 peut opérer les limiteurs de pression L1, L2, L3 et les servovalves D1, D2, D3 des modules de batterie 2 (illustrés e.g. à
la Figure 2) pour réguler leur pression 126, 128. Une interaction des processus d'ajustement de température et de pression de l'huile peut impliquer de maintenir le débit d'huile tant que les deux consignes (température et pression) ne sont pas atteintes.
L'atteinte de la consigne en pression peut tenir aussi compte de l'effet de deux autres facteurs sur la valeur de pression, à savoir la température de l'huile et le volume variable des cellules (état de charge) 130. Un module de batterie 2 est considéré
compatible aux exigences lorsque les consignes de température et de pression sont atteintes 132, .. sinon la température du module de batterie 2 est rectifiée à nouveau 116.
En référence à nouveau à la Figure 2, lorsque que le BMS 52 (illustré e.g. à
la Figure 1) envoie des consignes de régulation de pression et de température d'opération pour ajuster adéquatement les conditions d'exploitation des cellules 6 (illustrées e.g. à la Figure 6) en fonction des conditions de sollicitation de ces dernières, des consignes de valeurs limites de pression sont envoyées aux limiteurs de pression L1, L2, L3 via le contrôleur #2 36 afin de bâtir les pressions d'opération visées P1, P2, P3 dans les modules de batterie 2 (#1, #2 et #3). Si la nouvelle consigne de pression pour un module de batterie 2 donné est plus élevée que la pression mesurée dans le module de batterie 2, le distributeur D1, D2, ou D3 associé au module de batterie 2 (#1, #2 ou #3), via le contrôleur 36 (#2), autorise l'admission d'huile permettant d'atteindre cette nouvelle valeur de pression. La nouvelle valeur de pression est atteinte instantanément. La pression PA dans l'accumulateur 100 permet de bâtir une pression Po dans les réservoirs d'huile froide et chaude 18, 20. Lorsque le mélange d'huile est réalisé, une pression Po' est bâtie en amont des distributeurs D1, D2, D3.
Pour permettre de bâtir instantanément une pression désirée dans les modules de batterie 2, en tout temps P
= Amin > P0> PO' > P1, P2, P3. Par exemple, si la pression maximale des modules est fixée à 1 000 psi, la pression minimale acceptable dans l'accumulateur 100 pourra être de 1 500 psi. Lorsque la valeur de PAmin passera sous le seuil de 1 500 psi, la pompe 94 démarrera et injectera de l'huile dans
la Figure 2) pour réguler leur pression 126, 128. Une interaction des processus d'ajustement de température et de pression de l'huile peut impliquer de maintenir le débit d'huile tant que les deux consignes (température et pression) ne sont pas atteintes.
L'atteinte de la consigne en pression peut tenir aussi compte de l'effet de deux autres facteurs sur la valeur de pression, à savoir la température de l'huile et le volume variable des cellules (état de charge) 130. Un module de batterie 2 est considéré
compatible aux exigences lorsque les consignes de température et de pression sont atteintes 132, .. sinon la température du module de batterie 2 est rectifiée à nouveau 116.
En référence à nouveau à la Figure 2, lorsque que le BMS 52 (illustré e.g. à
la Figure 1) envoie des consignes de régulation de pression et de température d'opération pour ajuster adéquatement les conditions d'exploitation des cellules 6 (illustrées e.g. à la Figure 6) en fonction des conditions de sollicitation de ces dernières, des consignes de valeurs limites de pression sont envoyées aux limiteurs de pression L1, L2, L3 via le contrôleur #2 36 afin de bâtir les pressions d'opération visées P1, P2, P3 dans les modules de batterie 2 (#1, #2 et #3). Si la nouvelle consigne de pression pour un module de batterie 2 donné est plus élevée que la pression mesurée dans le module de batterie 2, le distributeur D1, D2, ou D3 associé au module de batterie 2 (#1, #2 ou #3), via le contrôleur 36 (#2), autorise l'admission d'huile permettant d'atteindre cette nouvelle valeur de pression. La nouvelle valeur de pression est atteinte instantanément. La pression PA dans l'accumulateur 100 permet de bâtir une pression Po dans les réservoirs d'huile froide et chaude 18, 20. Lorsque le mélange d'huile est réalisé, une pression Po' est bâtie en amont des distributeurs D1, D2, D3.
Pour permettre de bâtir instantanément une pression désirée dans les modules de batterie 2, en tout temps P
= Amin > P0> PO' > P1, P2, P3. Par exemple, si la pression maximale des modules est fixée à 1 000 psi, la pression minimale acceptable dans l'accumulateur 100 pourra être de 1 500 psi. Lorsque la valeur de PAmin passera sous le seuil de 1 500 psi, la pompe 94 démarrera et injectera de l'huile dans
- 19 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 l'accumulateur 100 jusqu'au moment d'atteindre la valeur de P
= Amax (2 500 psi par exemple). Lorsque qu'une consigne de température d'opération T1, T2, T3 de cellules 6 est envoyée par le BMS 52, le contrôleur 34 (#1) gère les distributeurs de ligne d'huile froide et chaude D4, D5 selon des algorithmes de gestion de débits de façon à
générer un mélange d'huile à température To. Pour augmenter la valeur de température d'opération des cellules 6, alors To > T1, T2, T3. A l'inverse, pour diminuer la valeur de température d'opération des cellules, alors To < T1, T2, T3. La différence de valeurs entre la température du mélange d'huile To et la température d'opération T1, T2, T3 des cellules 6 dépend de la vitesse pour atteindre la nouvelle température d'opération, compte tenu de l'inertie thermique du système dans son ensemble et des limites de transition thermique permises par les matériaux constituant les cellules 6.
Même si la valeur de pression d'opération P1, P2, P3 est atteinte pour un module de batterie 2 donné, le contrôleur 38 (#3) permet l'admission d'huile à To via le distributeur D1, D2, D3 associé au module de batterie 2 tant que la valeur de température d'opération visée T1, T2, T3 du module de batterie 2 n'est pas atteinte.
En référence à la Figure 4, il est illustré un exemple de gestion haut-niveau que le système selon l'invention peut implémenter selon différents paramètres de gestion de pression et de température et d'opération d'un module de batterie 2. Un événement 134 comme un appel de puissance, un freinage rapide ou une charge rapide est signalé au BMS 52 (illustré e.g. à la Figure 1). Comme illustré par le bloc 136, le BMS
52 effectue une analyse des paramètres système versus des exigences d'exploitation. A cet effet, le BMS 52 peut considérer certaines conditions comme un état de charge (SOC), un état de santé (SOH), des pression et température des cellules 6 (illustrées e.g. à la Figure 6), leur historique de vie (calendrier) et un nombre de cycles vécus par les cellules 6 d'un module de batterie 2 comme illustré
par le bloc 138. De même, le BMS 52 peut considérer différents paramètres comme une température ambiante, une durée de charge prévue, une puissance de charge prévue, des dispositifs périphériques en fonction, une morphologie de terrain à
parcourir, une habitude de conduite, une sélection de mode de conduite, une
= Amax (2 500 psi par exemple). Lorsque qu'une consigne de température d'opération T1, T2, T3 de cellules 6 est envoyée par le BMS 52, le contrôleur 34 (#1) gère les distributeurs de ligne d'huile froide et chaude D4, D5 selon des algorithmes de gestion de débits de façon à
générer un mélange d'huile à température To. Pour augmenter la valeur de température d'opération des cellules 6, alors To > T1, T2, T3. A l'inverse, pour diminuer la valeur de température d'opération des cellules, alors To < T1, T2, T3. La différence de valeurs entre la température du mélange d'huile To et la température d'opération T1, T2, T3 des cellules 6 dépend de la vitesse pour atteindre la nouvelle température d'opération, compte tenu de l'inertie thermique du système dans son ensemble et des limites de transition thermique permises par les matériaux constituant les cellules 6.
Même si la valeur de pression d'opération P1, P2, P3 est atteinte pour un module de batterie 2 donné, le contrôleur 38 (#3) permet l'admission d'huile à To via le distributeur D1, D2, D3 associé au module de batterie 2 tant que la valeur de température d'opération visée T1, T2, T3 du module de batterie 2 n'est pas atteinte.
En référence à la Figure 4, il est illustré un exemple de gestion haut-niveau que le système selon l'invention peut implémenter selon différents paramètres de gestion de pression et de température et d'opération d'un module de batterie 2. Un événement 134 comme un appel de puissance, un freinage rapide ou une charge rapide est signalé au BMS 52 (illustré e.g. à la Figure 1). Comme illustré par le bloc 136, le BMS
52 effectue une analyse des paramètres système versus des exigences d'exploitation. A cet effet, le BMS 52 peut considérer certaines conditions comme un état de charge (SOC), un état de santé (SOH), des pression et température des cellules 6 (illustrées e.g. à la Figure 6), leur historique de vie (calendrier) et un nombre de cycles vécus par les cellules 6 d'un module de batterie 2 comme illustré
par le bloc 138. De même, le BMS 52 peut considérer différents paramètres comme une température ambiante, une durée de charge prévue, une puissance de charge prévue, des dispositifs périphériques en fonction, une morphologie de terrain à
parcourir, une habitude de conduite, une sélection de mode de conduite, une
- 20 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 condition de trafic, des options de recharge sur un parcours, comme illustré
par le bloc 140. Une vérification 142 est ensuite effectuée pour déterminer si un module de batterie 2 est compatible avec les exigences par rapport aux paramètres système. Si tel est le cas, des consignes de puissance sont transmises aux modules de batterie 2 compatibles, comme illustré par le bloc 144. Autrement, le BMS 52 transmet des consignes aux mécanismes de régulation comme illustré par le bloc 146. Une régulation en température 148, une régulation en pression 150 et une gestion de densité de courant 152 sont réalisées, de sorte qu'un module de batterie 2 est éventuellement compatible 154. Une gestion de surplus de puissance 156 peut être réalisée pour un chauffage ou refroidissement de l'huile 158, pour exploiter un module de batterie 2 comme module sacrifice au détriment de ses paramètres d'opération nominaux 160, ou pour une dissipation de puissance 162 si voulu.
En référence aux Figures 5A, 5B, 5C et 5D, des exemples de protocoles de gestion de pression et de température implémentés dans le système selon un mode de réalisation de l'invention sont illustrés sous formes graphiques. La Figure 5A
montre un protocole possible de régulation de pression des cellules 6 d'un module de batterie 2 (illustrés e.g. à la Figure 6) en fonction d'une vitesse de charge ou de décharge préconisée. La Figure 5B montre un protocole possible de régulation de pression des cellules 6 d'un module de batterie 2 en fonction de son état de charge (SOC).
La Figure 5C montre un protocole possible de régulation de température d'opération par rapport à une vitesse de charge ou de décharge préconisée. La Figure 5D montre un protocole possible de régulation de pression d'opération par rapport au nombre de cycles de charge et décharge vécu par un module de batterie 2.
En référence à nouveau à la Figure 1, certaines considérations relativement au système selon l'invention peuvent être pertinentes. En outre, la valeur de la pression d'huile dans un réservoir sous pression aura tendance à varier en fonction des facteurs suivants: la valeur de consigne de pression dictée à l'unité
fluidique 14 par le BMS 52, la variation de la température de l'huile, la variation du volume des cellules
par le bloc 140. Une vérification 142 est ensuite effectuée pour déterminer si un module de batterie 2 est compatible avec les exigences par rapport aux paramètres système. Si tel est le cas, des consignes de puissance sont transmises aux modules de batterie 2 compatibles, comme illustré par le bloc 144. Autrement, le BMS 52 transmet des consignes aux mécanismes de régulation comme illustré par le bloc 146. Une régulation en température 148, une régulation en pression 150 et une gestion de densité de courant 152 sont réalisées, de sorte qu'un module de batterie 2 est éventuellement compatible 154. Une gestion de surplus de puissance 156 peut être réalisée pour un chauffage ou refroidissement de l'huile 158, pour exploiter un module de batterie 2 comme module sacrifice au détriment de ses paramètres d'opération nominaux 160, ou pour une dissipation de puissance 162 si voulu.
En référence aux Figures 5A, 5B, 5C et 5D, des exemples de protocoles de gestion de pression et de température implémentés dans le système selon un mode de réalisation de l'invention sont illustrés sous formes graphiques. La Figure 5A
montre un protocole possible de régulation de pression des cellules 6 d'un module de batterie 2 (illustrés e.g. à la Figure 6) en fonction d'une vitesse de charge ou de décharge préconisée. La Figure 5B montre un protocole possible de régulation de pression des cellules 6 d'un module de batterie 2 en fonction de son état de charge (SOC).
La Figure 5C montre un protocole possible de régulation de température d'opération par rapport à une vitesse de charge ou de décharge préconisée. La Figure 5D montre un protocole possible de régulation de pression d'opération par rapport au nombre de cycles de charge et décharge vécu par un module de batterie 2.
En référence à nouveau à la Figure 1, certaines considérations relativement au système selon l'invention peuvent être pertinentes. En outre, la valeur de la pression d'huile dans un réservoir sous pression aura tendance à varier en fonction des facteurs suivants: la valeur de consigne de pression dictée à l'unité
fluidique 14 par le BMS 52, la variation de la température de l'huile, la variation du volume des cellules
-21 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 6. L'algorithme de commande de la régulation de pression pourra inclure des intrants coordonnés liés à ces facteurs, sur la base d'un modèle intégrant une interaction des consignes de pression et de température, ainsi qu'un retour d'information sur l'état de charge des cellules 6, donc leur volume à un moment précis. Le BMS 52 peut coordonner et diriger une sollicitation des différents modules de batterie 2 en fonction d'une demande en énergie et en puissance. Une gestion de proximité de chacun des modules de batterie 2 peut être faite à bord de chaque module de batterie 2 par un BMS embarqué ou un BMS - module implémenté par les circuits embarqués 8. Une surveillance de l'huile, impliquant par exemple une surveillance d'éléments chimiques .. ou de gaz dissous, peut permettre d'identifier des symptômes de détérioration des composants constituant un module de batterie 2. Une huile minérale utilisée comme fluide caloporteur peut permettre de neutraliser des réactions chimiques potentielles dans l'éventualité d'une cellule 6 défectueuse ou endommagée. Une implémentation d'algorithmes évolutifs e.g. d'intelligence artificielle dans le BMS 52 peut représenter un aspect stratégique de l'exploitation du système selon l'invention. De tels algorithmes peuvent être responsables de la gestion des paramètres d'opération des modules de batterie 2 (courant, pression, température). Une programmation (e.g. en industrie) des algorithmes initiaux dans le BMS 52 peut être faite en fonction de l'utilisation des modules de batterie 2 (e.g. auto, autobus, camion, avion, bateau, stockage, etc.). Une modification de tels algorithmes peut se faire au fil du temps, selon différents facteurs comme un type de conduite (e.g. accélération, freinage, tire de charge), une morphologie de terrain, des températures extérieures, des schémas de charge, des schémas d'utilisation (fréquence, durée). Des algorithmes évolutifs peuvent mener à une décision de sursolliciter un module de batterie 2 en cas de .. conditions d'utilisation extrêmes (e.g. module sacrifice). Ils peuvent aussi mener à un schéma de charge particulier (en fonction de la demande en électricité /
tarif, de la diminution des performances des modules de batterie 2, d'une présence suspectée de zone d'initiation de dendrite), incluant une procédure de réparation des dommages dendritiques ("self-healing") en combinant stratégiquement des valeurs de
tarif, de la diminution des performances des modules de batterie 2, d'une présence suspectée de zone d'initiation de dendrite), incluant une procédure de réparation des dommages dendritiques ("self-healing") en combinant stratégiquement des valeurs de
- 22 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10 température-pression-courant et des schémas de courant de charge connus pour leurs effets bénéfiques sur l'état de la batterie.
Bien que des réalisations de l'invention aient été illustrées dans les dessins ci-joints et décrites ci-dessus, il apparaîtra évident pour les personnes versées dans l'art que des modifications peuvent être apportées à ces réalisations sans s'écarter de l'invention.
Bien que des réalisations de l'invention aient été illustrées dans les dessins ci-joints et décrites ci-dessus, il apparaîtra évident pour les personnes versées dans l'art que des modifications peuvent être apportées à ces réalisations sans s'écarter de l'invention.
- 23 -Date Reçue/Date Received 2021-11-10
Claims (19)
1. Système de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie, le système comprenant:
au moins un module de batterie ayant une chambre logeant des cellules de la batterie, et au moins un circuit embarqué connecté aux cellules et configuré
pour piloter leur opération et surveiller leur état de charge, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à
toutes les cellules;
une unité fluidique ayant un réservoir de retour en communication avec la sortie fluidique de chaque module de batterie, un réservoir refroidissant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température froide prédéfinie, un réservoir chauffant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température chaude prédéfinie, et un dispositif de régulation de température et de pression ayant des entrées en communication avec les réservoirs refroidissant et chauffant et au moins une sortie en communication avec l'entrée fluidique de chaque module de batterie de manière à
transmettre le fluide caloporteur à une température et une pression par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et .. chauffant;
des capteurs de température et de pression du fluide caloporteur circulant entre l'unité fluidique et l'au moins un module de batterie;
au moins un contrôleur ayant des entrées pour recevoir des signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur dans l'au moins un module de batterie, des entrées pour recevoir des signaux de mesure de température et de pression produits par les capteurs de température et de pression, et des sorties pour produire des signaux contrôlant le mélange et le débit du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique selon les signaux de consigne et les signaux de mesure de température et de pression; et Date Reçue/Date Received 2021-11-10 un BMS connecté à l'au moins un contrôleur et à l'au moins un circuit embarqué, le BMS étant configuré pour produire les signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et en puissance reçue en entrée et l'état de charge fourni par l'au moins un circuit embarqué.
au moins un module de batterie ayant une chambre logeant des cellules de la batterie, et au moins un circuit embarqué connecté aux cellules et configuré
pour piloter leur opération et surveiller leur état de charge, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à
toutes les cellules;
une unité fluidique ayant un réservoir de retour en communication avec la sortie fluidique de chaque module de batterie, un réservoir refroidissant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température froide prédéfinie, un réservoir chauffant pour contenir une quantité du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour à une température chaude prédéfinie, et un dispositif de régulation de température et de pression ayant des entrées en communication avec les réservoirs refroidissant et chauffant et au moins une sortie en communication avec l'entrée fluidique de chaque module de batterie de manière à
transmettre le fluide caloporteur à une température et une pression par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et .. chauffant;
des capteurs de température et de pression du fluide caloporteur circulant entre l'unité fluidique et l'au moins un module de batterie;
au moins un contrôleur ayant des entrées pour recevoir des signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur dans l'au moins un module de batterie, des entrées pour recevoir des signaux de mesure de température et de pression produits par les capteurs de température et de pression, et des sorties pour produire des signaux contrôlant le mélange et le débit du fluide caloporteur transmis par l'unité fluidique selon les signaux de consigne et les signaux de mesure de température et de pression; et Date Reçue/Date Received 2021-11-10 un BMS connecté à l'au moins un contrôleur et à l'au moins un circuit embarqué, le BMS étant configuré pour produire les signaux de consigne de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et en puissance reçue en entrée et l'état de charge fourni par l'au moins un circuit embarqué.
2. Le système selon la revendication 1, dans lequel les cellules de l'au moins un module de batterie sont immergées dans et directement en contact avec le fluide caloporteur qui applique une pression isostatique sur les cellules.
3. Le système selon la revendication 1, dans lequel le fluide caloporteur est une huile.
4. Le système selon la revendication 1, dans lequel l'au moins un module de batterie comprend:
un élément tubulaire et des éléments d'extrémité fermant l'élément tubulaire pour définir la chambre;
une structure de support et d'espacement des cellules dans une direction axiale de l'élément tubulaire;
un arrangement distributeur du fluide caloporteur en communication avec l'entrée fluidique et ayant des ouvertures alignées sur des espaces entre les cellules;
et un arrangement de connexions électriques connectant les cellules et l'au moins un circuit embarqué ensemble.
un élément tubulaire et des éléments d'extrémité fermant l'élément tubulaire pour définir la chambre;
une structure de support et d'espacement des cellules dans une direction axiale de l'élément tubulaire;
un arrangement distributeur du fluide caloporteur en communication avec l'entrée fluidique et ayant des ouvertures alignées sur des espaces entre les cellules;
et un arrangement de connexions électriques connectant les cellules et l'au moins un circuit embarqué ensemble.
5. Le système selon la revendication 4, dans lequel les éléments d'extrémité
sont en forme de coupoles faisant saillie à des bouts opposés de l'élément tubulaire et définissant des espaces intérieurs logeant l'au moins un circuit embarqué.
sont en forme de coupoles faisant saillie à des bouts opposés de l'élément tubulaire et définissant des espaces intérieurs logeant l'au moins un circuit embarqué.
6. Le système selon la revendication 4, dans lequel:
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 la structure de support et d'espacement comprend des barres allongées ayant des surfaces externes épousant substantiellement une surface interne de l'élément cylindrique, et des surfaces internes présentant des encoches transversales réparties dans la direction axiale de l'élément cylindrique et dans lesquelles s'engagent des rebords périphériques des cellules;
l'arrangement distributeur comprend des conduits s'étendant dans les barres et en communication avec l'entrée fluidique, les ouvertures de l'arrangement distributeur étant ménagées dans les surfaces internes des barres de manière que le fluide caloporteur exerce une pression isostatique sur les cellules; et l'arrangement de connexions électriques comprend des séries supérieure et inférieure de plaquettes connectées électriquement les unes aux autres et en contact avec des bornes des cellules, la série supérieure de plaquettes s'étendant entre les barres, l'au moins un circuit embarqué comprenant deux circuits embarqués logés dans les éléments d'extrémité.
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 la structure de support et d'espacement comprend des barres allongées ayant des surfaces externes épousant substantiellement une surface interne de l'élément cylindrique, et des surfaces internes présentant des encoches transversales réparties dans la direction axiale de l'élément cylindrique et dans lesquelles s'engagent des rebords périphériques des cellules;
l'arrangement distributeur comprend des conduits s'étendant dans les barres et en communication avec l'entrée fluidique, les ouvertures de l'arrangement distributeur étant ménagées dans les surfaces internes des barres de manière que le fluide caloporteur exerce une pression isostatique sur les cellules; et l'arrangement de connexions électriques comprend des séries supérieure et inférieure de plaquettes connectées électriquement les unes aux autres et en contact avec des bornes des cellules, la série supérieure de plaquettes s'étendant entre les barres, l'au moins un circuit embarqué comprenant deux circuits embarqués logés dans les éléments d'extrémité.
7. Le système selon la revendication 1, dans lequel le fluide caloporteur circule entre l'unité fluidique et l'au moins un module de batterie à travers un circuit de canalisation doté d'organes de régulation de débit du fluide caloporteur, contrôlés par l'au moins un contrôleur de manière à ajuster une température et une pression du fluide caloporteur circulant dans le circuit de canalisation.
8. Le système selon la revendication 7, dans lequel les organes de régulation de débit comprennent, pour chaque module de batterie, un distributeur du fluide caloporteur acheminé au module de batterie, et un limiteur de pression proportionnel du fluide caloporteur évacué par le module de batterie.
9. Le système selon la revendication 1, dans lequel l'au moins un contrôleur comprend:
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 un premier contrôleur de gestion de température du fluide caloporteur, contrôlant des organes de régulation de débit sur des lignes fluidiques associées aux réservoirs refroidissant et chauffant selon le signal de consigne de température;
un deuxième contrôleur de gestion de pression du fluide caloporteur circulant dans l'au moins un module de batterie, contrôlant des organes de régulation de débit du fluide caloporteur acheminé à et évacué par l'au moins un module de batterie selon le signal de consigne de pression et le signal de mesure de pression; et un troisième contrôleur de gestion de température du fluide caloporteur circulant dans l'au moins un module de batterie, contrôlant l'organe de régulation de débit du fluide caloporteur acheminé à l'au moins un module de batterie selon le signal de consigne de température et le signal de mesure de température.
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 un premier contrôleur de gestion de température du fluide caloporteur, contrôlant des organes de régulation de débit sur des lignes fluidiques associées aux réservoirs refroidissant et chauffant selon le signal de consigne de température;
un deuxième contrôleur de gestion de pression du fluide caloporteur circulant dans l'au moins un module de batterie, contrôlant des organes de régulation de débit du fluide caloporteur acheminé à et évacué par l'au moins un module de batterie selon le signal de consigne de pression et le signal de mesure de pression; et un troisième contrôleur de gestion de température du fluide caloporteur circulant dans l'au moins un module de batterie, contrôlant l'organe de régulation de débit du fluide caloporteur acheminé à l'au moins un module de batterie selon le signal de consigne de température et le signal de mesure de température.
10. Le système selon la revendication 1, dans lequel l'au moins un module de batterie comprend plusieurs modules de batterie formant un arrangement indépendant, complémentaire ou combiné selon que leurs entrées et sorties fluidiques sont jumelées ou séparées et selon une chimie de leurs cellules.
11. Le système selon la revendication 1, dans lequel le BMS est configuré pour stocker et exécuter un algorithme évolutif de commande de paramètres d'opération de l'au moins un module de batterie en fonction de conditions de sollicitation, de l'état de charge et d'un état de santé de l'au moins un module de batterie et en fonction d'une température ambiante et d'une vocation préétablie d'un module de batterie parmi l'au moins un module de batterie.
12. Le système selon la revendication 11, dans lequel:
les paramètres d'opération comprennent la pression et la température du fluide caloporteur circulant dans l'au moins un module de batterie et une puissance admise par l'au moins un module de batterie; et les conditions de sollicitations comprennent une charge rapide et un appel de puissance.
Date Reçue/Date Received 2021-11-10
les paramètres d'opération comprennent la pression et la température du fluide caloporteur circulant dans l'au moins un module de batterie et une puissance admise par l'au moins un module de batterie; et les conditions de sollicitations comprennent une charge rapide et un appel de puissance.
Date Reçue/Date Received 2021-11-10
13. Le système selon la revendication 1, comprenant de plus un échangeur de chaleur avec les réservoirs de l'unité fluidique et des dispositifs périphériques générant une énergie thermique.
14. Le système selon la revendication 1, dans lequel la température chaude prédéfinie est de 80 C à 100 C et la température froide prédéfinie est de -30 C à 0 C.
15. Le système selon la revendication 1, dans lequel l'unité fluidique comprend:
une pompe ayant une entrée communiquant avec le réservoir de retour et une sortie pour transmettre une quantité du fluide caloporteur pompée du réservoir de retour; et un accumulateur ayant une entrée communiquant avec la sortie de la pompe et une sortie communiquant avec les réservoirs refroidissant et chauffant, l'accumulateur produisant un signal d'asservissement contrôlant la pompe selon une mesure de pression fournie par un capteur de pression à la sortie de l'accumulateur de manière qu'une pression du fluide caloporteur dans les réservoirs refroidissant et chauffant soit légèrement plus élevée que la consigne de pression.
une pompe ayant une entrée communiquant avec le réservoir de retour et une sortie pour transmettre une quantité du fluide caloporteur pompée du réservoir de retour; et un accumulateur ayant une entrée communiquant avec la sortie de la pompe et une sortie communiquant avec les réservoirs refroidissant et chauffant, l'accumulateur produisant un signal d'asservissement contrôlant la pompe selon une mesure de pression fournie par un capteur de pression à la sortie de l'accumulateur de manière qu'une pression du fluide caloporteur dans les réservoirs refroidissant et chauffant soit légèrement plus élevée que la consigne de pression.
16. Une méthode de gestion de pression et de température d'opération d'une batterie, la méthode comprenant les étapes de:
loger des cellules de la batterie dans une chambre définie par au moins un module de batterie, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules;
surveiller un état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie;
recueillir le fluide caloporteur évacué par la sortie fluidique de chaque module de batterie dans un réservoir de retour;
refroidir et chauffer séparément des quantités du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour dans des réservoirs refroidissant et chauffant à des températures froide et chaude prédéfinies;
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 acheminer le fluide caloporteur à l'entrée fluidique de l'au moins un module de batterie à des température et pression régulées par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant;
prendre des mesures de température et de pression du fluide caloporteur acheminé vers et évacué par l'au moins un module de batterie;
contrôler le mélange et le débit du fluide caloporteur acheminé à l'au moins un module de batterie selon les mesures et des consignes de température et de pression; et ajuster les consignes de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et en puissance et l'état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie.
loger des cellules de la batterie dans une chambre définie par au moins un module de batterie, la chambre ayant des entrée et sortie fluidiques opposées pour recevoir et évacuer un fluide caloporteur appliqué à toutes les cellules;
surveiller un état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie;
recueillir le fluide caloporteur évacué par la sortie fluidique de chaque module de batterie dans un réservoir de retour;
refroidir et chauffer séparément des quantités du fluide caloporteur pompé du réservoir de retour dans des réservoirs refroidissant et chauffant à des températures froide et chaude prédéfinies;
Date Reçue/Date Received 2021-11-10 acheminer le fluide caloporteur à l'entrée fluidique de l'au moins un module de batterie à des température et pression régulées par mélange et débit contrôlés du fluide caloporteur provenant des réservoirs refroidissant et chauffant;
prendre des mesures de température et de pression du fluide caloporteur acheminé vers et évacué par l'au moins un module de batterie;
contrôler le mélange et le débit du fluide caloporteur acheminé à l'au moins un module de batterie selon les mesures et des consignes de température et de pression; et ajuster les consignes de température et de pression du fluide caloporteur et une consigne de sollicitation destinés à l'au moins un module de batterie en fonction d'une demande en énergie et en puissance et l'état de charge des cellules dans l'au moins un module de batterie.
17. La méthode selon la revendication 16, dans laquelle le débit du fluide caloporteur acheminé à l'au moins un module de batterie est maintenu tant que les mesures de pression et de température sont différentes des consignes de pression et de température.
18. La méthode selon la revendication 16, comprenant de plus l'étape d'exécuter un processus évolutif de commande de paramètres d'opération de l'au moins un module de batterie en fonction de conditions de sollicitation, de l'état de charge et d'un état de santé de l'au moins un module de batterie et en fonction d'une température ambiante et d'une vocation préétablie d'un module de batterie parmi l'au moins un module de batterie.
19. La méthode selon la revendication 16, dans lequel les cellules de l'au moins un module de batterie sont immergées dans et directement en contact avec le fluide caloporteur qui applique une pression isostatique sur les cellules.
Date Reçue/Date Received 2021-11-10
Date Reçue/Date Received 2021-11-10
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA3139110A CA3139110A1 (fr) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation |
| PCT/CA2022/051538 WO2023081993A1 (fr) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de température d'opération |
| EP22891231.7A EP4430695A4 (fr) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de température d'opération |
| JP2024527344A JP2024546014A (ja) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | 動作温度及び動作圧力を能動的且つ動的に管理する超高性能バッテリモジュール |
| KR1020247018536A KR20240091328A (ko) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | 동작 온도 및 압력이 능동적이고 동적으로 관리되는 초고성능 배터리 모듈 |
| US18/708,877 US20250007031A1 (en) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | Ultra high-performance battery module with active and dynamic management of operating temperature and pressure |
| CN202280074553.4A CN118302900A (zh) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | 操作温度和操作压力进行主动且动态管理的超高性能电池模块 |
| CA3236470A CA3236470A1 (fr) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA3139110A CA3139110A1 (fr) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA3139110A1 true CA3139110A1 (fr) | 2023-05-10 |
Family
ID=86282181
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA3139110A Pending CA3139110A1 (fr) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation |
| CA3236470A Pending CA3236470A1 (fr) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA3236470A Pending CA3236470A1 (fr) | 2021-11-10 | 2022-10-19 | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20250007031A1 (fr) |
| EP (1) | EP4430695A4 (fr) |
| JP (1) | JP2024546014A (fr) |
| KR (1) | KR20240091328A (fr) |
| CN (1) | CN118302900A (fr) |
| CA (2) | CA3139110A1 (fr) |
| WO (1) | WO2023081993A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4632871A1 (fr) * | 2024-04-11 | 2025-10-15 | Automotive Cells Company SE | Dispositif de batterie à cellules immergées dans un liquide de refroidissement |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4513632A1 (fr) * | 2023-08-25 | 2025-02-26 | Rimac Technology LLC | Système de batterie |
| FR3162920A1 (fr) * | 2024-05-28 | 2025-12-05 | Verkor | Module pour véhicule électrique |
| CN118539025B (zh) * | 2024-07-29 | 2024-10-22 | 卧龙电气驱动集团股份有限公司 | 一种方形钠离子电池模组的动态压力调整系统 |
| EP4730458A1 (fr) * | 2024-10-20 | 2026-04-22 | Inventiatech | Système de commande de batterie |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9306252B2 (en) | 2012-06-11 | 2016-04-05 | Nucleus Scientific, Inc. | Dynamic pressure control in a battery assembly |
| US9553346B2 (en) | 2013-02-09 | 2017-01-24 | Quantumscape Corporation | Battery system with selective thermal management |
| CN204558623U (zh) * | 2015-03-16 | 2015-08-12 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 一种电动车辆电池箱温度调节装置 |
| US9960458B2 (en) | 2015-06-23 | 2018-05-01 | Quantumscape Corporation | Battery systems having multiple independently controlled sets of battery cells |
| US20170088007A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Atieva, Inc. | External Auxiliary Thermal Management System for an Electric Vehicle |
| WO2019017994A1 (fr) | 2017-07-21 | 2019-01-24 | Quantumscape Corporation | Gestion de pression de batterie active et passive |
| EP3499634A1 (fr) * | 2017-12-14 | 2019-06-19 | Mahle International GmbH | Système de gestion thermique de batterie d'un véhicule |
| DE102018203050A1 (de) | 2018-03-01 | 2019-09-05 | Robert Bosch Gmbh | Ausgleichselement für eine Batteriezelle und ein Batteriemodul |
| US11515586B2 (en) * | 2018-05-07 | 2022-11-29 | Chargepoint, Inc. | Electric vehicle charging system |
| ES2745350B2 (es) | 2018-08-28 | 2021-11-16 | Torres Martinez M | Bateria electroquimica presurizada y proceso de fabricacion de la misma |
| FR3085547B1 (fr) * | 2018-09-04 | 2023-09-22 | Exoes | Module electrique comprenant une pluralite de cellules de batteries immergees dans un fluide dielectrique |
| EP3654442A1 (fr) * | 2018-11-14 | 2020-05-20 | 3M Innovative Properties Company | Procédés d'identification d'un événement surchauffant dans un système de refroidissement par immersion monophasé à cellule de batterie |
| US20200259232A1 (en) | 2019-02-13 | 2020-08-13 | Ec Power, Llc | Stable battery with high performance on demand |
| DE102019107191A1 (de) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Wärmesystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, Elektro- oder Hybridfahrzeug, Verfahren zum Betrieb eines Wärmesystems |
| CN110380152B (zh) | 2019-06-17 | 2020-10-23 | 浙江零跑科技有限公司 | 一种电池热管理模块及其控制方法 |
| DE102019211729A1 (de) | 2019-08-05 | 2021-02-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Fahrzeugbatteriemodul, Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbatteriemoduls |
| CN112886093A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种主动控制型全浸没式液冷动力电池热管理系统 |
-
2021
- 2021-11-10 CA CA3139110A patent/CA3139110A1/fr active Pending
-
2022
- 2022-10-19 KR KR1020247018536A patent/KR20240091328A/ko active Pending
- 2022-10-19 US US18/708,877 patent/US20250007031A1/en active Pending
- 2022-10-19 EP EP22891231.7A patent/EP4430695A4/fr active Pending
- 2022-10-19 CA CA3236470A patent/CA3236470A1/fr active Pending
- 2022-10-19 CN CN202280074553.4A patent/CN118302900A/zh active Pending
- 2022-10-19 JP JP2024527344A patent/JP2024546014A/ja active Pending
- 2022-10-19 WO PCT/CA2022/051538 patent/WO2023081993A1/fr not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4632871A1 (fr) * | 2024-04-11 | 2025-10-15 | Automotive Cells Company SE | Dispositif de batterie à cellules immergées dans un liquide de refroidissement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024546014A (ja) | 2024-12-17 |
| WO2023081993A1 (fr) | 2023-05-19 |
| US20250007031A1 (en) | 2025-01-02 |
| EP4430695A1 (fr) | 2024-09-18 |
| CA3236470A1 (fr) | 2023-05-19 |
| EP4430695A4 (fr) | 2025-09-03 |
| KR20240091328A (ko) | 2024-06-21 |
| CN118302900A (zh) | 2024-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3139110A1 (fr) | Module de batterie ultra performant avec gestion active et dynamique de pression et de temperature d'operation | |
| EP2394325B1 (fr) | Procédé de gestion thermique d'une batterie électrique | |
| EP2394326B1 (fr) | Procédé de gestion thermique d'une batterie électrique | |
| EP3017498B1 (fr) | Dispositif de gestion thermique de la batterie d'un vehicule electrique | |
| FR3074374B1 (fr) | Architecture de modules batterie connectes en parallele | |
| CA3182862A1 (fr) | Systemes et procedes de charge a chaud | |
| US20120328927A1 (en) | Electrochemical devices and rechargeable lithium ion batteries | |
| FR2967525A3 (fr) | Chargement multi-mode d'une anode hierarchique | |
| FR2993226A1 (fr) | Motorisation de vehicule automobile incluant une pile a combustible et un systeme de stockage d'energie | |
| CA3175767A1 (fr) | Systeme de cyclage de cellules de batterie avec regulation de pression | |
| EP2630688A1 (fr) | Batterie d'une motorisation électrique de véhicule automobile | |
| FR3015780A3 (fr) | Systeme de maintien en temperature d'une batterie. | |
| CN103963659A (zh) | 电池目标温度方法和系统 | |
| FR3111690A1 (fr) | Dispositif thermique à alimentation controlee en fluide fusible | |
| CN107871915A (zh) | 一种燃料电池和蓄电池的混合电源和热管理方法 | |
| WO2023217786A1 (fr) | Batteries pourvues d'un systeme de gestion thermique comprenant des materiaux a changement de phase | |
| EP2774210B1 (fr) | Procede de gestion du fonctionnement d'un systeme hybride | |
| CN119667492A (zh) | 一种基于模型的电池热失控预警系统及方法 | |
| KR20240001755A (ko) | 가압장치를 구비한 전고체 전지 시스템 | |
| FR3030895A1 (fr) | Systeme a pile a combustible | |
| FR2999812A3 (fr) | Batterie, dispositif de charge rapide et station de charge rapide pour vehicules electriques ou hybrides a refroidissement optimise | |
| EP4193410B1 (fr) | Pile à combustible, système de pile à combustible et procédé de contrôle du système | |
| FR3037942A1 (fr) | Procede d’hydruration d’un compose intermetallique et dispositif d’hydruration. | |
| FR3116157A1 (fr) | Dispositif de stockage electrochimique a gestion thermique amelioree | |
| EP3472910B1 (fr) | Procédé et système de gestion intelligente de batteries électrochimiques d'une installation d'alimentation électrique |