EP2359422A1 - Systeme d'assemblage de modules d'energie electrique - Google Patents

Systeme d'assemblage de modules d'energie electrique

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EP2359422A1
EP2359422A1 EP08875631A EP08875631A EP2359422A1 EP 2359422 A1 EP2359422 A1 EP 2359422A1 EP 08875631 A EP08875631 A EP 08875631A EP 08875631 A EP08875631 A EP 08875631A EP 2359422 A1 EP2359422 A1 EP 2359422A1
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EP
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modules
block
module
interconnection
interconnection block
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Withdrawn
Application number
EP08875631A
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German (de)
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Inventor
Eric Chattot
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Siemens SAS
Original Assignee
Siemens SAS
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a system for assembling modular means for storing electrical energy, each of them having particularly two pairs of positive and negative terminals according to the preamble of claim 1.
  • the storage means is typically comprised of a plurality of primary elements connected in series and / or parallel in the form of a module and has internal connection means to at least one pair of positive terminals and a pair of negative terminals on a terminal. external face of the module.
  • the present invention thus relates to a system for assembling electrical energy storage means in the form of modules, each of them having in particular at least two pairs of positive and negative connection terminals on one or more external faces of the module constituting and a terminal block secured to at least one of the modules, said assembly to allow assembly in series or in parallel of said modules.
  • the present invention is particularly directed to means for storing electrical energy such as super-capacitors or electrochemical batteries that can be embedded in a vehicle.
  • electrical energy such as super-capacitors or electrochemical batteries that can be embedded in a vehicle.
  • these storage means may be for example arranged in the chassis part of the vehicle or in the vehicle roof, typically, where electrical connections (for serial or parallel couplings) between the means of storage are carried out by means of cables, bars or braids electrically connecting the terminals to each other.
  • each module has at least one pair of positive terminals and one pair of negative terminals which, for the same module, are electrically bonded according to their respective polarity (the "+” with the “+” and the "-” with the”-") .
  • These terminals are arranged on a terminal block integral with the module on the outside of the module.
  • the present invention also relates to a cooling device of said energy storage modules, which can be dedicated to high heating (high current) in railway applications.
  • a particular object of the present invention is thus to provide a system for assembling electrical energy storage means in the form of modules, each of them having in particular at least one pair of positive and negative terminals, for which it is imperative to simplify the serial or parallel connections between said modules.
  • it is understood to make reliable and improve the quality of connections as well as to effectively protect cabling the modules against currents overcurrent and other environmental interference as well as facilitating the supervision of vital parameters (such as voltage, temperature and current) and finally facilitating the assembly or replacement of modules.
  • Another object of the present invention is, from the aforementioned assembly system, to be able to easily integrate a cooling device energy storage means, while ensuring its simplicity and robustness of assembly and the conditions mentioned above.
  • a module assembly system as electrical energy storage means, such as batteries or supercapacitors, each of them having at least one pair of positive and negative terminals, said system according to the present invention.
  • electrical energy storage means such as batteries or supercapacitors, each of them having at least one pair of positive and negative terminals, said system according to the present invention.
  • each of said pairs of positive and negative terminals is distributed on one of the outer faces of each module thus forming a terminal block of said module, each said module being of parallelepipedal shape,
  • At least one interconnection block (II, 12) is insertable on a part of each of the terminal blocks of two separate modules and itself comprises at least two pairs of anchor points (A1, A2, A3, A4 ) so as to form an assembly block either by stacking or by juxtaposition between said storage modules (Ml, M2),
  • At least two anchoring points of each interconnection block are electrically in contact while ensuring a stiffening of the assembly, in a manner complementary to the other anchoring points.
  • each of the positive and negative connection terminals is distributed on one or more external faces of the module thus constituting a terminal block integral with said module
  • At least one interconnection block (II, 12) is plug-inable between two terminal blocks of separate juxtaposed or stacked modules and itself comprises at least two plug-in terminals in the terminal block of said modules so as to form, by stacking or juxtaposition an electrically and mechanically solid block of the module-block-module type,
  • At least one of the terminals of the interconnection block between two modules is electrically in contact with one of the terminals of each module.
  • stacking or juxtaposition is applicable on energy storage modules of different sizes and shapes
  • the stacking or juxtaposition is modular and easily adaptable to varying power requirements
  • the assembly system is based on a principle of plugging concomitant face blocks and thus eliminates almost all cables (external to the assembly modules) and represents a gain in volume or even weight compared to a traditional hardwired solution,
  • the quality of the connections is thus made reliable and improved by a consequent protection of the contacts against environmental parasitic effects as well as facilitated during assembly or replacement of one of the modules.
  • the use of coaxial contacts with spring blades (for example of the Radsock® type) perfectly integrated in the envelope of the interconnection block and the terminal blocks of the modules makes it possible for the storage means to be stacked in a way that saves a lot of space. and better quality, protection and reliability of the connectors.
  • a specific tightening torque required for a traditional fastener is advantageously avoided, as well as any bulky fasteners or cables, because the interconnect block plug-in to the module terminal block is self-locking.
  • Interconnect blocks are thus used to electrically connect the respective terminals of several juxtaposed or stacked modules. Terminating blocks are used at the beginning and at the end of a module chain thus formed. These blocks are typically made to allow easy plugging between the different terminals of the modules through axial connections and guides that facilitate alignment and once assembled modules and interconnection blocks a self-locking device.
  • the terminals are isolated and thus electrically protected from the envelope constituting the module, the interconnection block and the termination block.
  • An interconnection block is composed of at least one pair of terminals either with a crossed electrical connection or with a straight connection in order to electrically connect at least one terminal of each of the juxtaposed or stacked modules. If the interconnection block makes an electrical connection between terminals of the same polarity between two modules, the interconnection block is said to type "right”. If the interconnection block makes an electrical connection between terminals of inverse polarity between two modules, the interconnection block is said to type "crossed". Thus it is possible to perform a parallel or series assembly between several juxtaposed modules or stacked by the use of several right and / or crossed interconnection blocks.
  • a terminating block consists of at least one terminal electrically connected on one side to at least one of the terminals of the module and on the other to a terminal block which may be specific to the application, thus forming the end of the terminal. an electrical chain of such an assembly.
  • the interconnection block and the termination block have the particularity of being able to integrate at least one fuse protection between each pair of terminals and a monitoring electronics to measure among others the temperature, voltage and current of each module and to transmit this information on a continuous bus consisting of the assembly line of modules thus connected.
  • the interconnection block may also include connection means between modules of coaxial spring type.
  • the interconnection block is orientable relative to the module terminal block to allow stacking and / or juxtaposition of the modules. It is thus possible to achieve very flexible assemblies and therefore adapted to an imposed and limited infrastructure, especially as vehicles.
  • cooling elements of each module by means of a liquid cooling circuit, said circuit being planar and in direct contact with at least one face of each module.
  • a cooling element is also in contact with one face of the adjacent module.
  • a cooling plate of energy storage means can be easily integrated into a lower or upper face of the module and allows heat extraction by conduction both for said means itself as well as for the adjacent storage means. stacking case.
  • the thickness of the cooling plate can be of different size to accommodate different cooling needs.
  • the interconnection blocks, the terminal blocks and the internal connections can be easily modified by adjusting the dimensioning to overcome new geometrical constraints.
  • the proposed cooling device has self-sealing and undesired connectors that facilitate the assembly of the modules and a quick assembly and disassembly of the circuit without the need for any particular oil change or tools while presenting a minimal risk of leakage.
  • a set of subclaims also has advantages of the invention.
  • FIGS. 1A, 1B Assembly systems for two modules as energy storage means in series or in parallel according to the invention
  • FIG. 1 System of series assembly of two stackings juxtaposed two modules according to the invention, 3A, 3B Perspectives of the assembly system according to FIG. 1 (a) without and with intercalated cooling modules,
  • FIGS. 4A, 4B Perspectives of the assembly system according to FIG. 1 (a) with interconnection modules solidly attached to the cooling or freely sliding modules with respect to the cooling modules, FIGS. 5A, 5B Interconnection block and assembly system in parallel of two juxtaposed modules according to the invention, FIGS. 6A, 6B Interconnection block and assembly system in series of two juxtaposed modules according to the invention,
  • FIGS. 7A, 7B, 7C interconnect block and two configurations of the system according to FIG. 5B with and without said block.
  • FIGS. 1A, 1B each have a system for assembling two modules (such as two energy storage means such as a battery, a super-capacitor, etc Electrically connected in series (a) or in parallel (b). ) according to the invention.
  • two energy storage means such as a battery, a super-capacitor, etc. Electrically connected in series (a) or in parallel (b). ) according to the invention.
  • Said assembly system here comprises two modules (Ml, M2), each of them having two pairs of terminals, one positive and one negative (+, -).
  • the system provides that: - each of said pairs of positive and negative terminals (BI1, B12, B21, B22) is distributed on one of the faces of a terminal block of each module (Ml, M2),
  • At least one interconnection block (II) is insertable between the two terminal blocks integral with each of the two separate modules and itself comprises two pairs of terminals (A1, A2; A3, A4) so as to form a stacking block of said modules (Ml, M2),
  • At least one of the terminal pairs of the interconnection block is electrically in contact with the terminal block of each of the stacked modules
  • the remaining terminal pair may consist of an electrically insulating material in order to bring only a mechanical stress and rigidity to the stack.
  • two terminals (A2, A3) each disposed on one of the opposite faces of the interconnection block, are connected by a geometrically crossed conductor (CR) and integrated in said block in order to connect (in series) a positive terminal (B21, +) of one of the modules (M2) to a negative terminal (B12, -) of the other module (Ml). Since the interconnection block thus has four anchoring points to the modules, each of the terminal pairs (female opening) of the terminal block is securely plugged into the anchor points (male pins).
  • CR geometrically crossed conductor
  • the four anchor points are connected in pairs by a geometrically straight conductor (CD1, CD2) in order to connect the terminals of one of the modules (M2) at the terminals of the other module (M1), the connected terminals being of the same polarity.
  • CD1, CD2 geometrically straight conductor
  • a termination block (T) is also stackable and comprises:
  • this contact terminal ideally comprising a threaded, welded or crimped metal element or another connection means, specific to the application of the application to an electrical supply circuit.
  • a second termination block (T) can also be stackable at the other end (here below) stacking a set of modules.
  • termination blocks the interconnection block (s) and the various modules are easily secured in the form of a one-piece column.
  • these stacks can be easily placed in a trunk and their constituent elements can, if necessary, easily be removed / replaced by simply sliding or stacking depending on whether they are placed horizontally or vertically.
  • FIG. 2 shows a series assembly system of two juxtaposed stacks each comprising two modules (1, 3; 2, 4) according to the invention.
  • Each of the two stacks here comprises two modules assembled and connected in series according to the system of FIG. 1 (a).
  • the first stack thus comprises a terminating block (Tl) with an electrical input terminal (128) and mechanically plugged by means of two anchor points into the terminals (- / +) of the upper face of the first module ( 1), itself connected to the second module (3) by means of an interconnection block (113) for an electrical connection in series.
  • the second stack is symmetrical to the first stack and also includes a terminal block (T2) with an output electrical terminal (129) that can be mechanically anchored by means of two anchor points in the terminals (- / +).
  • An additional interconnect block (150) connecting the positive (+) output terminal (S) of the first stack and the negative (-) input terminal (E) is disposed under the two lower faces of the two stacks, thereby forming a solidarization base of these.
  • An electrical conductor (C) is integrated in the further interconnection block (150), the two ends of which also form anchor points (plug-in) at one terminal of each lower module of the first and second stack.
  • the additional interconnection block (150) here allows an electrical connection in series of the two stacks.
  • - two storage means (3, 4) at each base of the stacks are secured to their said bases by a conductive element (C) connecting a single terminal of one of the two modules (3) to a single terminal of inverse polarity of the other module (4), this conductive element being encapsulated in an additional interconnection block (150) forming a base for supporting and securing the two stacks,
  • FIGS. 3A, 3B show two perspectives of the assembly system according to FIG. 1A without and with cooling modules inserted between the energy storage modules (in order to cool them).
  • the anchoring points of the interconnection block (II) can be plugged onto the energy storage modules (Ml, M2) by means of at least one block ( B1, B2) laterally adjacent to each block formed by a module (energy storage) and whose upper and lower surfaces respectively comprise a pair of terminals connected to the terminals of said module and adapted to be coupled to the anchoring points of said block interconnection.
  • the anchoring points of the interconnection block (II) can be plugged onto the modules (M1, M2) by means of at least one terminal block (B1, B2) integral with at least one of the faces of each module respectively comprising a pair of positive terminals and a pair of negative terminals electrically connected to internal primary elements of the module and adapted to be coupled to the anchor points.
  • the ideal sizing r stack of elements is such that an adjoining block (Bl) and an interconnection block (II) form a stack thickness at least equal to a thickness of the storage means (Ml).
  • the stack is simply secured by the column assembly of alternating building blocks with identical interconnection modules.
  • two terminal blocks (T) have been shown to show that the electrical input terminal (for connecting the stack to an electrical source) can be a threaded element or a simple tap. threaded to place a bolt.
  • planar cooling modules identical to those of the lower and upper faces of the modules (M1, M2) are arranged between said modules energy storage.
  • the ideal dimensioning of the stacking elements is such that an adjoining block (B1) and an interconnection block (II) form a stack of thickness at least equal to a thickness of the module (M1). and a cooling element (R1) disposed on one of the stacking faces of the module.
  • Inlet and outlet (AR1, SOI) coolant channels may be disposed laterally to the cooling modules (R1) on one side of the side stack to the adjoining blocks and interconnect blocks.
  • the interconnection block comprises means for gripping at least one cooling element (R1, R2), ideally allowing to place (mechanically) said element on one of the faces of one of the modules (Ml, M2).
  • the interconnection block (and if necessary the adjoining or terminal block as in FIG. 3B) comprises a circuit with at least one coolant transfer duct between inlets and outlets of cooling elements (R1, R2).
  • FIGS. 4A, 4B show two perspectives of the assembly system according to FIG. 3B, with however interconnection blocks (II) each integral with a cooling module (R1) according to FIG. 4A or being freely sliding with respect to the cooling modules (R1) according to FIG. 4B.
  • each cooling element (R1) comprises cooling fluid inlet (AR1) and outlet (SOI) ports integrated in two guides (G1, G2) encapsulating two lateral faces of an adjoining block (B1) and an interconnection block (II).
  • the encapsulation of the interconnection block (II) is such that the interconnection block (II), the cooling element (R1) and the guides form a monoblock. Only the adjacent modules come by slide encapsulate between the guides until abutment on one side of the interconnection block.
  • the encapsulation of the interconnection block (II) is such that only the cooling element (R1) and the guides form a monoblock.
  • the interconference block nexion (II) is then sliding between the guides as well as the adjoining blocks (Bl, B2).
  • the guides incorporate arrival (AR1) and output (SOI) paths of each cooling module in the direction of the stack on the side of the adjacent modules and interconnect blocks.
  • the sizing of the guides is such that flows (AR12, SO21) of cooling liquid between two consecutive cooling modules (R1, R2) are assured without discontinuity between them (in a sealed manner by the use of auto-type connectors -opturant) while remaining at least equal to the thickness of an adjoining module and an interconnection block.
  • a circuit with a single inlet and a single coolant outlet can thus be sufficient to channel the flow of liquid along all the stacked cooling modules.
  • a flow stop (not shown) is then possible in the (lower) termination of the stack by inserting a specific interface to the application's need on two of the four liquid inlets / outlets in each guide.
  • the interconnection block comprises means for gripping at least one cooling element (R1, R2), which ideally makes it possible to place (mechanically) said element on one of the faces of one of the modules (Ml, M2).
  • these engagement means are also secured to the guides of the cooling element, thus forming a monoblock.
  • the interconnection block (and if necessary the adjoining or terminal block as in FIGS. 4A, 4B) may comprise a circuit with at least one duct for transferring coolant between inlets and outlets of cooling elements (R1, R2).
  • a first cooling element (R1) advantageously comprises a circulation circuit (G1, G2) for cooling fluid encapsulating the interconnection block (II) in a peripheral manner so as to ensure circulation of said liquid with a second cooling element (R2).
  • This structure combines assembly or easy disassembly and ensures a stable assembly mechanically and electrically.
  • the interconnection block (II), the cooling element (R1), the terminal block (B1) and the guides (G1, G2) form a sealed connection protected from the environment, ideally by means of self-sealing connectors.
  • a terminal block (B1) and an interconnection block (II) thus form a vertical or horizontal stack of thickness at least equal to a thickness of the module (M1) of means of storage and, if present, the cooling element (Rl) disposed on one of the assembly faces of the storage means module.
  • 5A, 5B represent respectively an interconnection block (12) and a parallel assembly system of two modules (Ml, M2) assembled in a juxtaposed manner (in FIG. variant or even in addition to the stack) according to the invention.
  • the interconnection block (12) comprises four anchoring points (CD1, CD2, CD3, CD4), a pair of which is plugged into one of the pairs of the terminal block at the edge of the first module (Ml) and a second pair has been added. insert into one of the pairs of the terminal block at the edge of the second module (M2), each of the borders being able to be contiguous for the juxtaposition.
  • the pairs of connected terminals of each module thus form two separate right circuits and can each be provided with a fuse type protection (F1, F2).
  • the interconnection block (12) also includes and integrates two plugs (BMS) adapted for transmitting signals from or to an electrical monitoring module (terminal voltage, temperature of a module, etc.). the assembly and / or balancing of the electrical characteristics of the assembled modules.
  • FIGS. 6A and 6B respectively represent an interconnection block and a series assembly system of two modules assembled in a juxtaposed manner (alternatively or in addition to the stack) according to the invention.
  • the plug-in and juxtaposition are identical to those of FIGS. 5A, 5B.
  • the difference lies in the fact that only a couple of connected terminals of each module forms a crossed circuit via the conductive anchoring points (A2, A3), itself protected by a single fuse (Fl).
  • the juxtaposition is, however, always maintained and stiffened by means of the four mechanical anchor points (Al, A2, A3, A4) of the interconnection block, two of which are cross-conductive conductors.
  • FIGS 7A, 7B, 7C show an interconnection block (II) and two configurations of the system according to Figure 5B (or similarly Figure 6B) with and without said block.
  • a cooling plane element (R1, R2) is respectively disposed on the upper face of each module (M1, M2).
  • the cooling elements (R1, R2) comprise laterally (in the plane of the terminal block (B12) of the underlying module) each an inlet (AR1, AR2) and an outlet (SO1, SO2) of coolant.
  • the interconnection block has an inter-module coolant transfer circuit by means of a conduit (C) connecting an output of a module with an input of the other module.
  • the duct (C) comprises according to FIG. 7A an inlet (EI).
  • FIG. 7B thus illustrates that, in the inserted position, the interconnection block (II) couples the modules electrically and mechanically and also tightly couples and mechanically secures the two cooling elements.
  • the interconnection block may comprise a fuse protection on at least one of its electrical terminals, ideally in the form of a fuse bridge advantageously removable between two of the terminals of the interconnection block. This allows easier maintenance in case of electrical problem (short circuit and fuse change).
  • the interconnection block may be provided with a monitoring electronics connected to the assembled modules (Ml, M2) by means of integrated connector plugs such as the plugs (BMS, BMS ') illustrated in FIGS. 5 to 7 but which can be integrated for all other embodiments - or by coding (modulated electric carrier) by means of the terminals at the anchor points.
  • the modules may contain only simpler or basic storage means and therefore more easily interchangeable.
  • the interconnection block may be provided with means for balancing the electrical characteristics of assembled modules.
  • the interconnection block has an anchoring point positioning geometry adapted to a stack and / or a juxtaposition of modules assembled linearly or orthogonally. This facilitates the arrangement of the modules in a restricted or angular infrastructure as can be the case in optimized environments such as vehicles.
  • the anchoring points of the interconnection block are particularly 4, 5, 6, 7 or 8 depending on whether stacking and / or juxtaposition of the modules is desired and on the geometry of the module terminal blocks.
  • the interconnection block is adaptable to multiple standards of terminal blocks or storage means.
  • the interconnection block may comprise connection means between modules, ideally of the type coaxial or spring blade.
  • a storage means module comprises at least one supercapacitor and / or a battery, for example such as for the energy requirements of a railway-type vehicle.

Abstract

La présente invention décrit un système d'assemblage de moyens de stockage sous forme de modules (M1, M2) d'énergie électrique, chacun d' entre eux présentant deux paires de bornes positives et négatives (B11, B12; B21, B22), pour Iequel : chacune des dites paires de bornes positives et négatives (B11, B12; B21, B22) est distribuée sur au moins une des faces extérieures de chaque module (M1, M2) formant ainsi un bornier dedit module, au moins un bloc d'interconnexion (I1, I2) est insérable sur une partie de chacun des borniers de deux modules distincts et comprend lui-même au moins deux paires de points d'ancrage (A1, A2; A3, A4) de façon a former un bloc d' assemblage soit par empilement soit par juxtaposition entre les dits modules stockage (M1, M2), au moins deux points d' ancrage de chaque bloc d'interconnexion sont électriquement en contact tout en assurant une rigidification de l'assemblage, de façon complémentaires aux autres points d' ancrage.

Description

Description
Système d'assemblage de modules d'énergie électrique
La présente invention concerne un système d'assemblage de moyens modulaires de stockage d'énergie électrique, chacun d'entre eux présentant particulièrement deux paires de bornes positive et négative selon le préambule de la revendication 1.
Le moyen de stockage est typiquement constitué de plusieurs éléments primaires assemblés en série et/ou parallèle sous la forme d'un module et dispose d'un moyen de connexion interne vers au moins une paire de bornes positives et une paire de bornes négatives sur une face extérieure du module.
La présente invention concerne ainsi un système d'assemblage de moyens de stockage d' énergie électrique sous forme de modules, chacun d'entre eux présentant particulièrement au moins deux paires de bornes de connexions positives et négatives sur une ou plusieurs faces extérieur du module constituant ainsi un bornier solidaire à au moins un des modules, ledit assemblage devant permettre un assemblage en série ou en parallèle desdits modules.
Sans restriction, la présente invention s'adresse particulièrement aux moyens de stockage d' énergie électrique tels que des super-condensateurs ou batteries électrochimiques qui peuvent être embarqués dans un véhicule. Pour des véhicules de transport en commun (bus, trolleybus, tramway, métro, train, etc.), ces moyens de stockage peuvent être par exemple disposés dans la partie châssis du véhicule ou en toiture de véhicule, typiquement, là où des connexions électriques (pour des couplages en série ou en parallèle) entre les moyens de stockage sont effectués au moyen de câbles, barres ou tresses reliant électriquement les bornes entre elles .
Dans la présente invention, chaque module présente particu- lièrement au moins une paires de bornes positives et une paire de bornes négatives lesquelles, pour un même module, sont liés électriquement selon leur polarité respective (le "+" avec le "+" et le "-" avec le"-") . Ces bornes sont disposées sur un bornier solidaire au module en façade extérieure au module.
La présente invention concerne également un dispositif de refroidissement desdits modules de stockage d'énergie, ceux-ci pouvant être voués à de fort réchauffement (courant élevés) dans des applications ferroviaires.
Des arrangements avoisinés sont par exemple décrits par US 5510207 et EP 0964460Bl. Ici encore, ces arrangements présentent des inconvénients d'assemblage et de démontage de batteries, car présentent un fort nombre d'arrivées et de sorties indépendantes de circulation d'un liquide de refroidissement. Les circuits de refroidissement et leurs arrivées et sorties peuvent aussi de plus présenter une structure d'assemblage nécessitant des moyens complexes d' étanchéité (partie structurante de la batterie ou module ou par le biais de nombreuses canalisations extérieures) .
Un but particulier de la présente invention est ainsi de fournir un système d'assemblage de moyens de stockage d'énergie électrique sous forme de modules , chacun d'entre eux présentant particulièrement au moins une paire de bornes positives et négatives, pour lesquels il est impératif de simplifier les connexions séries ou parallèles entre lesdits modules. Sous cet aspect, il est compris de fiabiliser et améliorer la qualité des connexions ainsi que protéger effi- cacement les modules contre des surintensités de courants et autres parasitage environnemental ainsi que de faciliter la supervision de paramètres vitaux (tel que la tension, température et courant) et enfin faciliter l'assemblage ou le rem- placement de modules.
Un autre but de la présente invention est, à partir du système d'assemblage précédemment évoqué, de pouvoir intégrer facilement un dispositif de refroidissement des moyens de stockage d'énergie, tout en garantissant sa simplicité et sa robustesse d'assemblage ainsi que les conditions requises mentionnées ci-dessus.
A partir d'un système d'assemblage de modules en tant que moyens de stockage d'énergie électrique, tels que batteries ou super-condensateurs, chacun d'entre eux présentant au moins une paire de bornes positives et négatives, ledit système selon l'invention prévoit que :
- chacune des dites paires de bornes positives et négatives est distribuée sur une des faces extérieures de chaque module formant ainsi un bornier dudit module, chaque dit module étant de forme parallélépipédique,
- au moins un bloc d'interconnexion (II, 12) est insérable sur une partie de chacun des borniers de deux modules dis- tincts et comprend lui-même au moins deux paires de points d'ancrage (Al, A2 ; A3, A4) de façon à former un bloc d'assemblage soit par empilement soit par juxtaposition entre les dits modules stockage (Ml, M2) ,
- au moins deux points d'ancrage de chaque bloc d'intercon- nexion sont électriquement en contact tout en assurant une rigidification de l'assemblage, de façon complémentaire aux autres points d'ancrage. En d'autres termes, il est possible d'associer les points d' ancrage mécaniques à un concept de type « bornier » électrique, de telle sorte que:
- chacune des bornes de connexions positives et négatives est distribuée sur une ou plusieurs faces extérieures du module constituant ainsi un bornier solidaire audit module,
- au moins un bloc d'interconnexion (II, 12), est enfichable entre deux borniers de modules distincts juxtaposés ou empilés et comprend lui-même au moins deux bornes enfichables dans le bornier des dits modules de façon à former, par empilement ou juxtaposition, un bloc solidarisable électriquement et mécaniquement du type module-bloc-module,
- au moins une des bornes du bloc d' interconnexion entre deux modules est électriquement en contact avec une des bornes de chaque module.
Par cet empilement ou juxtaposition, de multiples avantages son ainsi obtenus :
- l'empilement ou la juxtaposition est applicable sur des mo- dules de stockage d'énergie de tailles et formes différentes,
- l'empilement ou la juxtaposition est modulaire et facilement adaptable à des besoins variable en puissance,
- le système d'assemblage est basé sur un principe d' enfichement de blocs de liaison à faces concomitantes et permet ainsi d'éliminer la quasi-totalité de câbles (externes aux modules d'assemblage) et représente ainsi un gain en volume voire en poids par rapport à une solution câblée traditionnelle,
- par la modularité de l'empilement, la qualité des con- nexions est ainsi fiabilisée et améliorée par une protection conséquente des contacts contre des effets parasites environnementaux de même que facilitée lors d'assemblage ou d'un remplacement d'un des modules. En effet, l'utilisation de contacts coaxiaux à lamelles- ressort (par exemple de type Radsock®) parfaitement intégrés dans l'enveloppe du bloc d'interconnexion et aux borniers des modules permet un empilement des moyens de stockage offrant un fort gain de place et une meilleur qualité, protection et fiabilité de la connectique. Un couple de serrage spécifique nécessaire pour une visserie traditionnelle est avantageusement évitée, ainsi que toute visserie ou câbles encombrants, car l'enfichage de bloc d'interconnexion au bornier des modu- les est à lui-seul autobloquant .
Des blocs d'interconnexion sont ainsi utilisés pour relier électriquement les bornes respectives de plusieurs modules juxtaposés ou empilés. Des blocs de terminaison sont utilisés au début et à la fin d'une chaine de modules ainsi constituée. Ces blocs sont typiquement constitués de façon à permettre un enfichage facile entre les différentes bornes des modules par le biais de connexions axiales et de guides qui facilitent l'alignement et constituent une fois les modules et les blocs d' interconnections assemblés un dispositif autobloquant .
De manière générale, les bornes sont isolées et donc protégées électriquement de l'enveloppe constituant le module, le bloc d'interconnexion et le bloc de terminaison.
Un bloc d'interconnexion se compose d'au moins une paire de bornes soit avec une connexion électrique croisée soit avec une connexion droite afin de raccorder électriquement au moins une borne de chacun des modules juxtaposés ou empilés. Si le bloc d'interconnexion réalise une liaison électrique entre des bornes de même polarité entre deux modules, le bloc d'interconnexion est dit de type "droit". Si le bloc d'interconnexion réalise une liaison électrique entre des bornes de polarité inverse entre deux modules, le bloc d'interconnexion est dit de type "croisé". Ainsi il est possible de réaliser un assemblage parallèle ou série entre plusieurs modules juxtaposés ou empilés par l'utilisation de plusieurs blocs d'interconnexion droits et/ou croisés.
Un bloc de terminaison est constitué d'au moins une borne connectée électriquement d'un coté à au moins une des bornes du module et de l ' autre à un bornier qui pourra être spécifique au besoin de l'application formant ainsi la fin d'une chaine électrique d'un tel assemblage.
Le bloc d'interconnexion et le bloc de terminaison ont la particularité de pouvoir intégrer au moins une sécurisation par fusible de protection entre chaque paire de borne et une électronique de surveillance pour mesurer entre autres la température, la tension et le courant de chaque module et de transmettre cette information sur un bus continu constitué de la chaine d'assemblage de modules ainsi connectés.
Le bloc d'interconnexion peut aussi comprendre des moyens de connectiques entre modules de type coaxial à ressort.
Avantageusement, le bloc d'interconnexion est orientable par rapport au bornier de modules pour permettre un empilement ou/et une juxtaposition des modules. Il est ainsi possible de réaliser des assemblages très flexibles et donc adaptés à une infrastructure imposée et limitée, surtout comme celle de véhicules.
Ils existent aussi des éléments de refroidissement de chaque modules au moyen d'un circuit de refroidissement liquide, ledit circuit étant planaire et en contact direct avec au moins une face de chaque module. Dans le cas d'un empilement de plusieurs modules, un élément de refroidissement est aussi en contact avec une face du module adjacent. Une plaque de refroidissement de moyens de stockage d'énergie peut être aisément intégrée à une face inférieure ou supérieure du module et permet une extraction de la chaleur par conduction à la fois pour ledit moyen lui-même ainsi que pour le moyen de stockage adjacent en cas d'empilement. L'épaisseur de la plaque de refroidissement peut être dimensionnée de taille différente pour s'accommoder à différents besoins de refroidissement. De même, les blocs d'interconnexion, les borniers et la connectique interne peuvent être facilement modifié par un ajustement du dimensionnement pour pallier à de nouvelles contraintes géométriques.
Le dispositif de refroidissement proposé dispose de connec- teurs auto-obturants et détrompés qui facilitent l'assemblage des modules et un montage et démontage rapide du circuit sans nécessiter de vidange ou d'outils particuliers tout en présentant un risque minimal de fuite.
Un ensemble de sous-revendications présente également des avantages de l'invention.
Des exemples de réalisation et d'application sont fournis à l'aide de figures décrites :
Figures IA, IB Systèmes d'assemblage de deux modules en tant que moyens de stockage d'énergie en série ou en parallèle selon l'invention,
Figure 2 Système d'assemblage en série de deux empilements juxtaposés de deux modules selon l' invention, Figures 3A, 3B Perspectives du système d'assemblage selon figure l(a) sans et avec modules de refroidissement intercalés,
Figures 4A, 4B Perspectives du système d' assemblage selon figure l(a) avec modules d'interconnexion attenant solidairement aux modules de refroidissement ou librement coulissants par rapport aux modules de refroidissement, Figures 5A, 5B Bloc d'interconnexion et système d'assemblage en parallèle de deux modules juxtaposés selon l' invention, Figures 6A, 6B Bloc d'interconnexion et système d'assemblage en série de deux modules juxtaposés selon l'invention,
Figures 7A, 7B, 7C Bloc d'interconnexion et deux configurations du système selon figure 5B avec et sans ledit bloc.
Les figures IA, IB présentent chacune un système d'assemblage de deux modules (tels que deux moyens de stockage d'énergie comme une batterie, un super-condensateur, ...) électriquement connectés en série (a) ou en parallèle (b) selon l'invention.
Ledit système d' assemblage comprend ici ainsi deux modules (Ml, M2) , chacun d'entre eux présentant deux paires de bornes, une positive et une négative (+, -) . Le système prévoit que : - chacune des dites paires de bornes positives et négatives (BIl, B12 ; B21, B22) est distribuée sur une des faces d'un bornier de chaque module (Ml, M2) ,
- au moins un bloc d'interconnexion (II) est insérable entre les deux borniers solidaires de chacun des deux modules dis- tincts et comprend lui-même deux paires de bornes (Al, A2 ; A3, A4) de façon à former un bloc d'empilement des dits modules (Ml, M2) ,
- au moins une des paires de borne du bloc d'interconnexion est électriquement en contact avec le bornier de chacun des modules empilés,
- la paire de borne restante peut être constituée d'un matériau électriquement isolant dans le but d'apporter uniquement une contrainte mécanique et une rigidité à l'empilement.
Pour la configuration de connexion électrique en série selon figure IA, deux bornes (A2, A3) , chacune disposée sur une des faces opposées du bloc d'interconnexion, sont reliés par un conducteur géométriquement croisé (CR) et intégré dans ledit bloc afin de relier (en série) une borne positive (B21, +) d'un des modules (M2) à une borne négative (B12, -) de l'autre module (Ml). Puisque le bloc d'interconnexion présente ainsi quatre points d'ancrage aux modules, chacune des paires de bornes (ouverture femelle) du bornier est solidement enfichable par les points d'ancrages (ergots mâles).
Pour la configuration de connexion électrique en parallèle selon la figure IB, les quatre points d'ancrage, chacun disposé sur une des faces opposées du bloc d'interconnexion, sont reliés en couple par un conducteur géométriquement droit (CDl, CD2) afin de relier les bornes d'un des modules (M2) aux bornes de l'autre module (Ml), les bornes reliées étant de même polarité .
Pour ces deux configurations, en bout (ici supérieur) d'empilement d'un ensemble de modules, et par extension au moins en un des bouts d'assemblage, un bloc de terminaison (T) est également empilable et comprend :
- sur une première de ses faces, deux moyens d'ancrages (ATl, AT2) sur les bornes enfichables positives et négatives (BlI) disposées sur une face externe/supérieure du dernier module de moyen de stockage (Ml) empilé,
- et une borne de contact (AT3) reliée électriquement à un des moyens d'ancrage, cette borne de contact comprenant idéalement un élément métallique fileté, soudé ou serti ou un au- tre moyen de connexion, spécifique au besoin de l'application à un circuit électrique d'alimentation.
Un second bloc de terminaison (T) peut être également empilable à l'autre bout (ici inférieur) d'empilement d'un ensemble de modules.
Ainsi, les blocs de terminaison, le (ou les) bloc d'interconnexion (s) et les divers modules sont facilement solidarisés sous la forme d'une colonne monobloc.
Dans le cas de véhicules de transport en commun, ces empilements peuvent être facilement placées dans un coffre et leur éléments constitutifs peuvent le cas échéant facilement être enlevés/remplacés par simple glissement ou empilement selon qu'ils sont placés horizontalement ou verticalement.
La figure 2 présente un système d'assemblage en série de deux empilements juxtaposés comprenant chacun deux modules (1, 3 ; 2, 4) selon l'invention. Chacun des deux empilements comprend ici deux modules assemblés et connectés en série selon le système de la figure 1 (a) . Le premier empilement comprend ainsi un bloc de terminaison (Tl) à borne électrique d'entrée (128) et enfichable mécaniquement au moyen de deux points d'ancrage dans les bornes (-/+) de la face supérieure du pre- mier module (1) , lui-même connecté au deuxième module (3) au moyen d'un bloc d'interconnexion (113) pour un branchement électrique en série. Le deuxième empilement est symétrique au premier empilement et comprend aussi un bloc de terminaison (T2) à borne électrique de sortie (129) ancrable mécanique- ment au moyen de deux points d'ancrage dans les bornes (-/+) de la face supérieure du troisième moyen de stockage (2), lui-même connecté au quatrième moyen de stockage (4) au moyen d'un bloc d'interconnexion (124) pour un branchement électrique en série. Un bloc d'interconnexion supplémentaire (150) reliant la borne positive (+) de sortie (S) du premier empilement et la borne négative (-) d'entrée (E) est disposé sous les deux faces inférieures des deux empilements, formant ainsi une base de solidarisation de ces derniers. Un conducteur électrique (C) est intégré dans le bloc d'interconnexion (150) supplémentaire dont les deux extrémités forment égale- ment des points d'ancrage (par enfichement) à une borne de chaque module inférieur du premier et du deuxième empilement. Le bloc d'interconnexion (150) supplémentaire permet ici une liaison électrique en série des deux empilements. Dans le cas de branchement en parallèle tel qu'à la figure 1 (b) , une liaison parallèle des deux empilements aurait été aussi possible en intégrant deux conducteurs dans le bloc d'interconnexion (150) supplémentaire, chacun ancrant et reliant les bornes de même polarité des modules en partie inférieure des empilements.
En résumé, un système à empilements juxtaposés est donc aussi réalisable, pour lequel au moins quatre modules (1, 2, 3, 4) en tant que moyens de stockage sont disposés selon deux empi- lements verticaux et juxtaposés où :
- deux moyens de stockage (3, 4) à chaque base des empilements sont solidarisés à leurs dites bases par un élément conducteur (C) reliant une seule des bornes d'un des deux modules (3) à une seule borne à polarité inverse de l'autre mo- dule (4) , cet élément conducteur étant encapsulé dans un bloc d'interconnexion (150) supplémentaire formant une base de soutènement et de solidarisation des deux empilements,
- deux blocs d'interconnexion (113, 124) sont disposés entre chaque couple de moyens de stockage empilés (1, 3 ; 2, 4) . En particulier, au regard de la configuration à deux empilements juxtaposés décrites dans par exemple US 5,378,552, le nombre d'éléments de connexion est considérablement réduit, car en particulier, grâce aux modules d'interconnexion selon l'invention, un « aller et retour » de connexions électrique au travers des modules mêmes est évité, de plus, contrairement à la présente invention, un assemblage des modules en parallèle ne semble pas possible.
Les figures 3A, 3B présentent deux perspectives du système d'assemblage selon la figure IA sans et avec des modules de refroidissement intercalés entre les modules de stockage d'énergie (afin de refroidir ces derniers). Suivant le mode de réalisation de figure 3A sans modules de refroidissement, les points d'ancrage du bloc d'interconnexion (II) sont enfichables sur les modules de stockage d'énergie (Ml, M2) au moyen d'au moins un bloc (Bl, B2) latéralement attenant à chaque bloc formé par un module (de stockage d'énergie) et dont les surfaces supérieures et inférieures comprennent respectivement une paire de bornes reliés aux bornes dudit module et adaptées à être couplées aux points d'ancrage dudit bloc d'interconnexion. De façon plus générale et dans tous les cas de figures, les points d'ancrage du bloc d'interconnexion (II) sont enfichables sur les modules (Ml, M2) au moyen d'au moins un bornier (Bl, B2) solidaire à au moins une des faces de chaque module comprenant respectivement une paire de bornes positives et une paire de bornes négatives reliés électriquement à des élé- ments primaires interne du module et adaptées à être couplées aux points d'ancrage.
Le dimensionnement idéal des éléments dr empilement est tel qu'un bloc attenant (Bl) et un bloc d'interconnexion (II) forment un empilement d'épaisseur au moins égal à une épaisseur du moyen de stockage (Ml) . Dans cette configuration, l'empilement est donc simplement solidarisé par l'assemblage en colonne de blocs attenants alternés avec des modules d'interconnexion identiques.
Dans la partie supérieure de la figure 3A, deux blocs de terminaison (T) ont été représentés pour montrer que la borne électrique d'entrée (pour brancher l'empilement à une source électrique) peut être un élément fileté ou un simple tarau- dage fileté pour y placer un boulon.
Suivant le mode de réalisation de figure 3B en tant qu' alternative complémentaire de figure 3A, des modules de refroidissement (Rl, R2) planaires de surface identique à celles des faces inférieures et supérieures des modules (Ml, M2) sont disposés entre lesdits modules de stockage d' énergie.
Avec ces modules de refroidissement, le dimensionnement idéal des éléments d'empilement est tel qu' un bloc attenant (Bl) et un bloc d'interconnexion (II) forment un empilement d'épaisseur au moins égal à une épaisseur du module (Ml) et d'un élément de refroidissement (Rl) disposé sur une des faces d'empilement du module.
Des voies d'arrivée et de sortie (ARl, SOI) de liquide de refroidissement peuvent être disposées latéralement aux modules de refroidissement (Rl), sur un côté de l'empilement latéral aux blocs attenants et aux blocs d'interconnexion.
De façon plus générale et valablement pour tous les modes de réalisation du système selon l'invention, il est ainsi prévu que: - le bloc d' interconnexion comprend des moyens de prise d' au moins un élément de refroidissement (Rl, R2) , permettant idéalement de placer fixement (mécaniquement) ledit élément sur une des faces d'un des modules (Ml, M2) .
- même si non représenté à la figure 3B, le bloc d'interconnexion (et si nécessaire le bloc attenant ou bor- nier tel qu'à la figure 3B) comprend un circuit avec au moins un conduit de transfert de liquide de refroidissement entre des entrées et sorties d'éléments de refroidissement (Rl, R2) .
Les figures 4A, 4B présentent deux perspectives du système d'assemblage selon figure 3B avec cependant des blocs d'interconnexion (II) attenant chacun solidairement à un modules de refroidissement (Rl) selon figure 4A ou étant librement coulissants par rapport aux modules de refroidissement (Rl) selon figure 4B.
Principalement pour les deux figures 4A et 4B, chaque élément de refroidissement (Rl) comporte des voies d'arrivée (ARl) et de sortie (SOI) de liquide de refroidissement intégrées dans deux guides (Gl, G2) encapsulant deux faces latérales d'un bloc attenant (Bl) et d'un bloc d'interconnexion (II).
Dans le cas de la figure 4A, l'encapsulage du bloc d'interconnexion (II) est tel que le bloc d'interconnexion (II), l'élément de refroidissement (Rl) et les guides forment un monobloc. Seuls les modules attenants viennent par coulisse s'encapsuler entre les guides jusqu'à butée sur une face du bloc d'interconnexion.
Dans le cas de la figure 4B, l'encapsulage du bloc d'interconnexion (II) est tel que seuls l'élément de refroidissement (Rl) et les guides forment un monobloc. Le bloc d'intercon- nexion (II) est alors coulissant entre les guides au même titre que les blocs attenants (Bl, B2) .
Les guides intègrent des voies d'arrivée (ARl) et de sortie (SOI) de chaque module de refroidissement selon la direction de l'empilement sur le côté des modules attenants et blocs d'interconnexion. Le dimensionnement des guides est tel que des flux (AR12, SO21) de liquide de refroidissement entre deux modules consécutifs de refroidissement (Rl, R2) est as- sure sans discontinuité entre eux (de façon étanche par l'utilisation de connecteurs de type auto-opturant) tout en restant au moins égal à l'épaisseur d'un module attenant et d'un bloc d'interconnexion. Un circuit avec une seule arrivée et une seule sortie de liquide de refroidissement peut ainsi suffire pour canaliser les flux de liquide le long de tous les modules empilés de refroidissement. Un arrêt de flux (non représenté) est alors possible en terminaison (inférieure) de l'empilement par insertion d'une interface spécifique au besoin de l'application sur deux des quatre arrivées/sorties de liquide dans chaque guide.
Les figures précédentes représentent des assemblages par empilements de modules selon l'invention. De manière analogue, il est aussi possible de configurer un assemblage par juxta- position de modules auquel cas un bloc d'interconnexion et ses points d'ancrage viennent aussi s'enficher dans les bor- niers des modules.
De façon plus générale et valablement pour tous les modes de réalisation du système selon l'invention, il est ainsi prévu que :
- le bloc d'interconnexion comprend des moyens de prise d'au moins un élément de refroidissement (Rl, R2) , permettant idéalement de placer fixement (mécaniquement) ledit élément sur une des faces d'un des modules (Ml, M2) . A la figure 4A, ces moyens de prises sont par ailleurs solidarisés aux guides de l'élément de refroidissement, formant ainsi un monobloc.
- même si ce n'est pas le cas aux figures 4A, 4B, le bloc d'interconnexion (et si nécessaire le bloc attenant ou bor- nier tel qu'aux figure 4A, 4B) peut comprendre un circuit avec au moins un conduit de transfert de liquide de refroidissement entre des entrées et sorties d'éléments de refroi- dissement (Rl, R2) .
- dans le cas des figures 4A, 4B, un premier élément de refroidissement (Rl) comprend fort avantageusement un circuit de circulation (Gl, G2) de liquide de refroidissement encap- sulant de manière périphérique le bloc d'interconnexion (II) afin d'assurer une circulation dudit liquide avec un second élément de refroidissement (R2) . Cette structure allie un assemblage voire un désassemblage aisé et assure un assemblage stable mécaniquement et électriquement. De plus, le bloc d'interconnexion (II), l'élément de refroidissement (Rl), le bornier (Bl) et les guides (Gl, G2) forment une connectique étanche et protégée de l'environnement, idéalement à l'aide de connecteurs auto-obturants.
- pour les figures 3A, 3B, 4A, 4B, un bornier (Bl) et un bloc d'interconnexion (II) forment ainsi un empilement vertical ou horizontal d' épaisseur au moins égal à une épaisseur du module (Ml) de moyen de stockage et, si présent, de l'élément de refroidissement (Rl) disposé sur une des faces d'assemblage du module de moyen de stockage.
Figures 5A, 5B représentent respectivement un bloc d'interconnexion (12) et un système d'assemblage en parallèle de deux modules (Ml, M2) assemblés de façon juxtaposée (en variante voire en complément de l'empilement) selon 1' invention.
Le bloc d'interconnexion (12) comprend quatre points d'ancrage (CDl, CD2, CD3, CD4) dont une paire vient s'enficher dans une des paires du bornier en bordure du premier module (Ml) et une deuxième paire vient s'enficher dans une des paires du bornier en bordure du deuxième module (M2) , chacune des bordures étant aptes à être accolées pour la juxtaposition. Les couples de bornes reliées de chaque module forment ainsi deux circuits droits distincts et peuvent être chacun muni d'une protection de type fusible (Fl, F2) . Le bloc d'interconnexion (12) comprend et intègre aussi deux fiches (BMS) adaptés à une transmission de signaux issus d'un ou allant vers un module de surveillance électrique (tension aux bornes, température d'un module, etc.) de l'assemblage et/ou d'équilibrage des caractéristiques électriques des modules assemblés. Chacune de ces fiches (BMS) (ici mâles sur le bloc d'interconnexion) vient s'enficher dans une fiche (BMS') adéquate (ici femelle sur chacun des modules) près de la bordure de chacun des modules, réalisant ainsi un pont in- ter-modules pour lesdits signaux. Ceci évite des chaines de câbles entre fiches. Ces fiches sont aussi intégrables dans les figures 1 à 4 même si non représentées. La juxtaposition est avantageusement bien maintenue et rigidifiée au moyen des quatre points d'ancrages (CDl, CD2, CD3, CD4) mécaniques et de conducteurs par paires droites (connexion en parallèle) du bloc d'interconnexion.
Figures 6A, 6B représentent respectivement un bloc d'interconnexion et un système d'assemblage en série de deux modules assemblés de façon juxtaposée (en variante voire en complément de l'empilement) selon l'invention. Principalement, l'enfichage et la juxtaposition sont identiques à ceux des figures 5A, 5B. La différence réside dans le fait que seul un couple de bornes reliées de chaque module forme un circuit croisé via les points d'ancrage conducteurs (A2, A3), lui-même protégé par un seul fusible (Fl) . La juxtaposition est toutefois toujours maintenue et rigidifiée au moyen des quatre points d'ancrages mécaniques (Al, A2, A3, A4) du bloc d'interconnexion, dont deux sont conducteur en configuration croisée .
Figures 7A, 7B, 7C représentent un bloc d'interconnexion (II) et deux configurations du système selon figure 5B (ou analo- giquement figure 6B) avec et sans ledit bloc. A la différence de figure '5B, un élément plan de refroidissement (Rl, R2) est respectivement disposé sur la face supérieure de chaque module (Ml, M2) . Les éléments de refroidissement (Rl, R2) comprennent latéralement (dans le plan du bornier (B12) du mo- dule sous-jacent) chacun une entrée (ARl, AR2) et une sortie (SOI, S02) de liquide de refroidissement. Dans ces figures, le bloc d'interconnexion dispose d'un circuit de transfert de liquide de refroidissement inter-modules au moyen d'un conduit (C) reliant une sortie d'un module avec une entrée de l'autre module. Le conduit (C) comprend selon figure 7A une entrée (EI). et une sortie (SI) (éléments à joints ou autoobturateurs) intégrées sur la face de bornage du bloc d'interconnexion et reliées par un canal interne audit bloc. La figure 7B illustre ainsi, qu'en position insérée, le bloc d'interconnexion (II) vient coupler les module électriquement et mécaniquement et aussi coupler de façon étanche et également solidariser mécaniquement les deux éléments de refroidissement.
Enfin, le système d'assemblage selon l'invention et tous ses modes de réalisation prévoit que :
- le bloc d' interconnexion peut comprendre une protection par fusible sur au moins une de ses bornes électriques, idéale- ment sous la forme d'un pont fusible avantageusement amovible entre deux des bornes du bloc d'interconnexion. Ceci permet une maintenance plus aisée en cas de problème électrique (court-circuit et changement de fusible) .
- le bloc d'interconnexion peut être muni d'une électronique de surveillance reliée aux modules assemblés (Ml, M2) au moyen de fiches-connecteurs intégrées - tel que les fiches (BMS, BMS' ) illustrées aux figures 5 à 7 mais intégrables pour tous les autres modes de réalisation - ou par codage (porteuse électrique modulée) au moyen des bornes aux points d'ancrage. Ainsi, les modules peuvent contenir uniquement des moyens de stockage plus simples ou basiques et donc plus facilement interchangeables .
- le bloc d'interconnexion peut être muni de moyens d'équilibrage de caractéristiques électriques de modules assemblés .
- le bloc d'interconnexion présente une géométrie de posi- tionnement de points d'ancrage adaptée à un empilement ou/et une juxtaposition de modules assemblés linéairement ou ortho- gonalement. Ceci facilite la disposition des modules dans une infrastructure restreinte ou anguleuse comme cela peut être le cas dans des environnements optimisés tels que des véhicu- les.
- les points d'ancrage du bloc d'interconnexion sont particulièrement au nombre de 4, 5, 6, 7 ou 8 suivant qu'un empilement ou/et une juxtaposition des modules est souhaitée et se- Ion la géométrie des borniers de modules. Ainsi, le bloc d' interconnexion est adaptable à de multiples standards de borniers ou de moyens de stockage.
- si possible, le bloc d'interconnexion peut comprendre des moyens de connectiques entre modules, idéalement de type coaxial ou à lame ressort.
- un module de moyen de stockage comprend au moins un super- condensateur ou/et une batterie, par exemple tel que pour les besoins en énergie d'un véhicule de type ferroviaire.

Claims

Revendications
1. Système d'assemblage de moyens de stockage sous forme de modules (Ml, M2) d'énergie électrigue, chacun d'entre eux présentant deux paires de bornes positives et négatives (BIl, B12 ; B21, B22), caractérisé en ce que
- chacune des dites paires de bornes positives et négatives (BlI, B12 ; B21, B22) est distribuée sur au moins une des faces extérieures de chaque module (Ml, M2) formant ainsi un bornier dédit module,
- au moins un bloc d'interconnexion (II, 12) est inséra- ble sur une partie de chacun des borniers de deux modules distincts et comprend lui-même au moins deux paires de points d'ancrage (Al, A2 ; A3, A4) de façon à former un bloc d'assemblage soit par empilement soit par juxtaposition entre les dits modules stockage (Ml, M2) ,
- au moins deux points d'ancrage de chaque bloc d'interconnexion sont électriquement en contact tout en assu- rant une rigidification de l'assemblage, de façon complémentaires aux autres points d'ancrage.
2. Système selon revendication 1, pour lequel deux points d'ancrage (A2, A3) du bloc d'interconnexion, sont connectés électriquement pour relier une borne positive d'un des modules à une borne négative de l'autre module de façon à former un bloc d'interconnexion croisé (CR).
3. Système selon revendication 1, pour lequel les quatre points d'ancrage du bloc d'interconnexion, sont connectés électriquement par paires (CDl, CD2) pour relier les bornes de même polarité d'un des modules à l'autre module de façon à former un bloc d'interconnexion droit.
4. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel en au moins un de bouts d'assemblage d'un ensemble de modules, un bloc de terminaison (T) est empilable et comprend : - deux moyens d'ancrages (ATl, AT2) sur les bornes positive et négative (BlI) du dernier module empilé, .- et une borne de contact de terminaison (AT3) reliée électriquement à un des moyens d'ancrage, positif ou négatif, cette borne de contact comprenant idéalement un élément métallique fileté, soudé ou serti.
5. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel au moins quatre modules (1, 2, 3, 4) sont disposés selon deux empilements verticaux et juxtaposés où : - deux modules (3, 4) à chaque base des empilements sont solidarisés à leurs dites bases par un élément conducteur (150) reliant une seule des bornes d'un module (3) à une seule borne à polarité inverse de l'autre module (4), - deux blocs d'interconnexion (113, 124) sont disposés entre chaque couple de modules empilés (1, 3 ; 2, 4) .
6. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel les points d'ancrage du bloc d'interconnexion (II) sont enfichables sur les modules (Ml, M2) au moyen d'au moins un bornier (Bl, B2) solidaire à au moins une des faces de chaque module comprenant respectivement une paire de bornes positives et une paire de bornes négatives reliés électriquement à des éléments primaires in- terne du module et adaptées à être couplées aux points d' ancrage.
7. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel le bloc d'interconnexion comprend des moyens de prise d'au moins un élément de refroidissement (Rl, R2) , permettant idéalement de placer fixement ledit élément sur une des faces d'un des modules (Ml, M2) .
8. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel le bloc d' interconnexion comprend un circuit avec au moins un conduit de transfert de liquide de refroidissement entre des entrées et sorties d'éléments de refroidissement (Rl, R2) .
9. Système selon une des revendications précédentes 1-7, pour lequel un premier élément de refroidissement (Rl) comprend un circuit de circulation (Gl, G2) de liquide de refroidissement encapsulant de manière périphérique le bloc d'interconnexion (II) afin d'assurer une circu- lation dudit liquide avec un second élément de refroidissement (R2) .
10. Système selon revendication 8 ou 9, pour lequel un bor- nier (Bl) et un bloc d'interconnexion (II) forment un empilement vertical ou horizontal d'épaisseur au moins égal à une épaisseur du module (Ml) de moyen de stockage et, si présent, de l'élément de refroidissement (Rl) disposé sur une des faces d'assemblage du module de moyen de stockage.
11. Système selon revendication 9 ou 10, pour lequel chaque élément de refroidissement (Rl) comporte des voies d'arrivée et de sortie de liquide de refroidissement intégrées dans deux guides (Gl, G2) encapsulant deux faces latérales d'un bornier attenant (Bl) et d'un bloc d'interconnexion (II).
12. Système selon revendication 11, pour lequel le bloc d'interconnexion (II), l'élément de refroidissement (Rl) et les guides forment un monobloc et le bloc d'intercon- nexion est coulissant entre les guides.
13. Système selon revendication 11, pour lequel le bloc d'interconnexion (II), l'élément de refroidissement (Rl) , un bloc d'interconnexion et les guides forment un monobloc.
14. Système selon revendication 11, pour lequel le bloc d'interconnexion (II), l'élément de refroidissement (Rl), le bornier (Bl) et les guides (Gl, G2) forment une connectique étanche et protégée de l'environnement, idéalement à l'aide de connecteurs auto-obturants.
15. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel le bloc d'interconnexion comprend une protection par fusible sur au moins une de ses bornes électriques, idéalement sous la forme d'un pont fusible amovible entre deux des bornes du bloc d'interconnexion.
16. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel le bloc d'interconnexion est muni d'une électronique de surveillance reliée aux modules assemblés (Ml, M2) au moyen de fiches-connecteurs intégrées (BMS, BMS') ou par codage au moyen des bornes aux points d'ancrage.
17. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel le bloc d' interconnexion est muni de moyens d'équilibrage de caractéristiques électriques de modules assemblés.
18. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel le bloc d' interconnexion présente une géométrie de positionnement de points d'ancrage adaptée à un empilement ou/et une juxtaposition de modules assemblés Ii- néairement ou orthogonalement .
19. Système selon revendication 18, pour lequel les points d'ancrage du bloc d'interconnexion sont au nombre de 4, 5, 6, 7 ou 8.
20. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel le bloc d' interconnexion comprend des moyens de connectiques entre modules, idéalement de type coaxial ou à lame ressort.
21. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel un module de moyen de stockage comprend au moins un super-condensateur ou une batterie.
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