EP2810335A1 - Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier - Google Patents

Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier

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EP2810335A1
EP2810335A1 EP13701098.9A EP13701098A EP2810335A1 EP 2810335 A1 EP2810335 A1 EP 2810335A1 EP 13701098 A EP13701098 A EP 13701098A EP 2810335 A1 EP2810335 A1 EP 2810335A1
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EP
European Patent Office
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accumulator
tray
cell
peltier cell
peltier
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Withdrawn
Application number
EP13701098.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
Masato Origuchi
Gwenaëlle PASCALY
Caroline Marchal
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
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    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
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    • H01M10/6572—Peltier elements or thermoelectric devices
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates generally to accumulator batteries.
  • a battery module comprising:
  • At least one Peltier cell a first face of which is in contact, directly or indirectly via a thermal conducting element, with said accumulator battery cell and a second face of which is in contact, directly or indirectly via a thermal conductive element, with the outside of the storage box, and
  • the invention finds a particularly advantageous application in the production of accumulator pack for motor vehicles with electric propulsion.
  • Motor vehicles with electric propulsion are generally equipped with an electric motor powered by a battery pack.
  • a battery pack houses a plurality of battery modules, each having a plurality of small size battery cells.
  • the number of accumulator cells is calculated so that the electric motor can develop sufficient torque and power to propel the vehicle for a predetermined period of time.
  • the storage battery cells are stacked one above the other, in a particularly compact manner, and are housed in a closed storage box.
  • a Peltier cell (sort of electrically controlled heat pump) is also housed in this storage box to allow, when it is supplied with current, to evacuate to the outside and by conduction the heat emitted by the battery cells. accumulators.
  • the control unit of the Peltier cell is also housed in the storage box.
  • the power supply of the Peltier cell of each battery module then requires a specific connector on the battery pack, so that these Peltier cells can be supplied with power by the battery of accessories of the motor vehicle (generally a lead battery).
  • Such a connector is however expensive to manufacture and requires that the harness of the motor vehicle is provided in correspondence. It also complicates battery pack change operations of motor vehicles.
  • the present invention proposes a battery module as defined in the introduction, wherein said Peltier cell and said control unit are powered by said battery cell. accumulators.
  • the battery modules are energy self-sufficient and it is not necessary to provide special connections on the battery pack for power supply Peltier cells. Battery pack change operations on a motor vehicle are thus facilitated since the number of plugs to be disconnected and then reconnected is less.
  • the accumulator module according to the invention can be associated with other accumulator modules and have a dissipative load balancing function without loss of energy. dissipated energy being used to cool or heat the other accumulator modules.
  • said driving unit is housed inside the storage box
  • said Peltier cell is integrated in the storage box so that its second face emerges outside the storage box;
  • the storage case has an insulating wall which borders the Peltier cell
  • thermo conduction element which interposes between, on one side, said two accumulator battery cells, and on the other side, the first face of the Peltier cell.
  • the invention also proposes an accumulator pack as defined in the introduction, which comprises a protection box and at least two accumulator modules as mentioned above which are housed inside said protective box in such a way that their Peltier cells are in contact, directly or indirectly via a thermal conduction element, of the protection box.
  • said protective box comprises a tray, a lid which hermetically closes the tray, and a socket connected to said accumulator modules;
  • the tray is made of a single piece of thermal conductive material
  • the tray has fins promoting heat exchange
  • the tank is traversed by at least one fluid circulation channel;
  • the tray incorporates at least two inserts having a thermal conductivity strictly greater than that of the rest of the tray, which are respectively located in contact with the second face of the Peltier cell of each battery module; and
  • control units of the accumulator modules comprise means for detecting a difference in charge between the two accumulator modules, and control means adapted to control the power supply of the Peltier cell of the module; accumulators the least charged using the accumulator battery cells of the most charged accumulator module.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a battery module according to the invention.
  • FIG. 2 is a detailed view of zone II of FIG. 1;
  • FIGS. 3 to 6 are schematic sectional views of four embodiments of a battery pack incorporating battery modules of the type shown in FIG. 1.
  • a thermal conductive element has a thermal conductivity which is greater than 1 Wm "1 -K " 1 and that a thermal insulating element has a thermal conductivity which is less than 0.05 Wm ⁇ 1 -K ⁇ 1 .
  • FIG. 1 a storage module 30 is shown.
  • such a storage module 30 is intended to be stored with other storage modules 30 of the same type in a protection box 10, in such a way that to compose a battery pack 1 adapted to supply current to an electric motor vehicle of electric propulsion vehicle.
  • each accumulator module 30 has a plurality of small accumulator cells 50 housed within a storage case 40, as well as a Peltier cell 70 and a storage cell. control 90 of this cell Peltier 70.
  • the Peltier cell 70 is a thermoelectric element which has two faces, one said cold 71 and the other said hot 72, and which operates on the principle of a heat pump.
  • this Peltier cell 70 is adapted to cool the elements in contact with its cold face 71 when it is supplied with electric current (provided that its hot face 72 does not come into contact with an element that is too hot).
  • the cold face 71 of the Peltier cell 70 is then in contact (directly or indirectly via a single thermal conductive element) of the accumulator battery cells 50 while its hot face 72 is located in contact (directly or indirectly via a single thermal conductive element) from outside the storage box 40.
  • the Peltier cell 70 and the control unit 90 are supplied with current by the accumulator battery cells 50 of the accumulator module 30 in question.
  • the Peltier cell 70 and the control unit 90 may also be supplied with current by the storage battery cells 50 of the other accumulator modules 30 housed in the box. 10 of the accumulator pack 1.
  • the storage case 40 has a parallelepipedal shape.
  • the storage box 40 also comprises a bottom wall 43 made up of several elements 60, 70, 80.
  • the storage battery cells 50 have rectangular flat plate shapes of small thicknesses.
  • Each battery cell 50 is equipped with two connection terminals located projecting from its front edge 51.
  • the set of storage battery cells 50 are then connected in series with each other and with two phase and neutral terminals 91, 92 which project outside the storage box 40.
  • the Peltier cell 70 has a reduced size relative to that of the stack of cells of accumulator battery 50. Its cold face 71 has in particular a much smaller size than that of the back face of FIG. the stack of cells of accumulator battery 50.
  • a thermal conduction element 60 is then interposed between, on one side, the trailing edges 52 of the storage battery cells 50. , and, on the other, the cold face 71 of the Peltier cell 70.
  • This thermal conduction element 60 is here constituted by a simple rectangular flat plate, of dimensions equal to those of the front wall 42 of the storage box 40, so that it is applied against the entire surface of the rear edges. 52 of the storage battery cells 50. Its dimensions also allow it to close the storage box 40 at the rear.
  • the storage box 40 furthermore comprises a rigid insulating wall 80 which borders the Peltier cell 70 and which is applied by its front face 81 to the rear face of the heat conduction element 60 (see FIG. 2).
  • This insulating wall 80 has a thickness such that its rear face 82 is flush with the hot face 72 of the Peltier cell 70.
  • the insulating wall 80, the heat conducting element 60 and the Peltier cell 70 then together form the bottom wall 43 of the storage casing 40.
  • control unit 90 comprises an electronic card housed inside the storage box 40, between the front edges 51 of the storage battery cells 50 and the front wall 42 of the storage box. 40.
  • It comprises a control circuit adapted to control the power supply of the Peltier cell 70 of the accumulator module 30. It is for this purpose connected to the two terminals of the Peltier cell 70 by two electrical power supply wires.
  • This control unit 90 comprises temperature sensors of the cold faces 71 and hot 72 of the Peltier cell 70.
  • These acquisition means comprise, for this purpose, means for measuring the intensity M of the current delivered at the phase and neutral terminals 91, 92 of the accumulator modules, means for estimating the intensity h of the current. delivered to the Peltier cell 70, and means for calculating the percentage of charge of the accumulator module 30 taking into account the variations in time of these two intensities M, h.
  • the control unit 90 finally comprises communication means for communicating with the control units 90 of the other accumulator modules 30 of the accumulator pack 1. Thanks to these different means, the control unit 90 is adapted to control the power supply of the Peltier cell 70 of the least charged storage module 30 using the storage battery cells 50 of the battery module. 30 the most charged accumulators.
  • control units 90 are adapted to:
  • the power supply of the Peltier 70 cells is used to maintain a constant equilibrium between the different accumulator modules 30, to the benefit of the service life of the latter.
  • the charge balancing function of the accumulator modules 30 is then dissipative but without loss of energy.
  • Figures 3 to 6 show four embodiments of the protection box 10; 100; 1 10; 120 of the battery pack 1.
  • the protection box 10; 100; 1 10; 120 has a tray 1 1; 101; 1 1 1; 121 open at the front, a cover 12; 102; 1 12; 122 which hermetically closes the tray 1 1; 101; 1 1 1; 121, and a socket 13; 103; 1 13; 123 which protrudes outside the bin 1 1; 101; 1 1 1; 121.
  • the tray 1 1; 101; 1 1 1; 121 has a bottom wall 14; 104;
  • Lid 12; 102; 1 12; 122 has a front wall 16;
  • Locking means make it possible to block the cover 12; 102; 1 12; 122 on the bin 1 1; 101; 1 1 1; 121 so as to maintain the protection box 10; 100; 1 10; 120 hermetically closed.
  • the socket 13; 103; 1 13; 123 protrudes outside the tray so as to be accessible to the user who wishes to connect the battery pack 1 to the electrical power circuit of the motor vehicle.
  • This socket 13; 103; 1 13; 123 is connected in series with the accumulator modules 30 housed in the protection box 10; 100; 1 10; 120, via the phase and neutral terminals 91, 92 of these accumulator modules 30.
  • These accumulator modules 30 are here housed inside the protection box 10; 100; 1 10; 120 so that the hot faces 72 of their Peltier cells 70 are in contact, directly or indirectly via a single heat conduction element, of the protection box 10; 100; 1 10; 120.
  • These accumulator modules 30 are here located next to each other, adjacent and so that the bottom walls 43 of their storage boxes 40 are against the bottom wall 14; 104; 1 14; 124 of the tray 1 1; 101; 1 1 1; 121 of the protection box 10; 100; 1 10; 120.
  • the tray 1 1 is made in one piece in a thermal conductive material, so that its bottom wall 14 can evacuate to the outside the heat emitted by the hot faces 72 Peltier cells 70.
  • the tray 101 differs from the tray 1 1 of Figure 3 in that it passes through at least one channel 108 refrigerant circulation.
  • the channel 108 opens out of the tank 101 through an inlet 109A and a refrigerant outlet 109B located in the side wall 105 of the tank 101. These inputs 109A and 109B are then connected to a closed refrigerant cooling circuit, for example comprising a simple coil.
  • the tank 1 1 1 differs from the tank 1 1 of FIG. 3 in that it is made of a thermal insulating material and in that its bottom wall 1 14 incorporates inserts 1 18 thermal conductors.
  • the inserts 1 18 have heights equal to the thickness of the bottom wall 1 14 of the tray 1 1 1, so that they cross it from one side to the other.
  • inserts 1 18 then have lengths and widths substantially equal to the lengths and widths of the hot faces 72 of the Peltier cells 70 of the accumulator modules 30. They are also located in such a way that their inner faces are entirely applied against the faces 72 of the Peltier cells 70 of the accumulator modules 30.
  • the tank 121 differs from the tank 1 1 of FIG. 3 in that its bottom wall 124 carries fins 128 at the outside, favoring heat exchanges with the outside. .
  • the storage pack 1 also comprises fixing means
  • the bottom wall 14; 104; 1 14; 124 of the protection box 10; 100; 1 10; 120 is maintained at a temperature of the order of 20 ° C through the air conditioning of the passenger compartment, which allows the cells Peltier 70 accumulator modules 30 to properly cool the cells of accumulator battery 50, whatever the temperature outside the passenger compartment.
  • the storage pack 1 it is also possible to fix the storage pack 1 so that the bottom wall 14; 104; 1 14; 124 of its protection box 10; 100; 1 10; 120 is flush with the underside of the vehicle, to promote heat exchange with the outside when the motor vehicle is traveling.

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Abstract

L'invention concerne un module d'accumulateurs (30) comportant: - un boîtier de stockage (40), - au moins une cellule de batterie d'accumulateurs (50) logée à l'intérieur dudit boîtier de stockage, - au moins une cellule Peltier (70) dont une première face (71) est au contact, directement ou indirectement via un élément de conduction thermique, de ladite cellule de batterie d'accumulateurs et dont une seconde face (72) est au contact, directement ou indirectement via un élément de conduction thermique, de l'extérieur du boîtier de stockage, et - une unité de pilotage (90) de ladite cellule Peltier. Selon l'invention, ladite cellule Peltier et ladite unité de pilotage sont alimentées en courant par ladite cellule de batterie d'accumulateurs.

Description

MODULE D'ACCUMULATEURS EQUIPE D'UNE CELLULE PELTIER
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les batteries d'accumulateurs.
Elle concerne plus particulièrement un module d'accumulateurs comportant :
- un boîtier de stockage,
- au moins une cellule de batterie d'accumulateurs logée à l'intérieur dudit boîtier de stockage,
- au moins une cellule Peltier dont une première face est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de ladite cellule de batterie d'accumulateurs et dont une seconde face est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de l'extérieur du boîtier de stockage, et
- une unité de pilotage de ladite cellule Peltier.
Elle concerne également un pack d'accumulateurs comportant au moins deux modules d'accumulateurs tels que précité, logés dans une boîte de protection.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation de pack d'accumulateurs pour véhicules automobiles à propulsion électrique.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Les véhicules automobiles à propulsion électrique sont généralement équipés d'un moteur électrique alimenté en courant par un pack d'accumulateurs. Classiquement, un tel pack d'accumulateurs loge une pluralité de modules d'accumulateurs, comportant chacun une pluralité de cellules de batterie d'accumulateurs de tailles réduites.
Le nombre de cellules de batterie d'accumulateurs est calculé pour que le moteur électrique puisse développer un couple et une puissance suffisants pour propulser le véhicule pendant une durée prédéterminée.
Lorsque le pack d'accumulateurs alimente le moteur électrique, une part importante de l'énergie développée par les cellules de batterie d'accumulateurs est libérée sous forme de chaleur. Il est alors nécessaire de refroidir ces cellules de batterie d'accumulateurs de manière que leur température n'excède jamais un seuil (qui est de l'ordre de 60 degrés Celsius) au-delà duquel elles risqueraient de vieillir prématurément ou même de se détériorer de manière irréversible.
On connaît à cet effet du document WO 201 0/083983 un module d'accumulateurs agencé pour loger et refroidir une pluralité de cellules de batterie d'accumulateurs dans un espace restreint et confiné.
Dans ce document, les cellules de batterie d'accumulateurs sont empilées les unes au-dessus des autres, de manière particulièrement compacte, et sont logées dans un boîtier de stockage fermé.
Une cellule Peltier (sorte de pompe à chaleur à commande électrique) est également logée dans ce boîtier de stockage pour permettre, lorsqu'elle est alimentée en courant, d'évacuer vers l'extérieur et par conduction la chaleur émise par les cellules de batterie d'accumulateurs.
L'unité de pilotage de la cellule Peltier est également logée dans le boîtier de stockage.
L'alimentation en courant de la cellule Peltier de chaque module d'accumulateurs requiert alors un connecteur spécifique sur le pack d'accumulateurs, de telle manière que ces cellules Peltier puissent être alimentées en courant par la batterie d'accessoires du véhicule automobile (généralement une batterie plomb).
Un tel connecteur s'avère toutefois onéreux à fabriquer et nécessite que le faisceau électrique du véhicule automobile soit prévu en correspondance. Il complique par ailleurs les opérations de changement de pack d'accumulateurs des véhicules automobiles.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un module d'accumulateurs tel que défini dans l'introduction, dans lequel ladite cellule Peltier et ladite unité de pilotage sont alimentées en courant par ladite cellule de batterie d'accumulateurs.
Ainsi, grâce à l'invention, les modules d'accumulateurs sont autonomes énergétiquement et il n'est pas nécessaire de prévoir de connectique particulière sur le pack d'accumulateurs pour l'alimentation en courant des cellules Peltier. Les opérations de changement de pack d'accumulateurs sur un véhicule automobile sont ainsi facilitées puisque le nombre de prise de courant à déconnecter puis à reconnecter est moindre.
De plus, comme cela sera exposé dans la suite, le module d'accumulateurs selon l'invention peut être associé à d'autres modules d'accumulateurs et disposer d'une fonction d'équilibrage de charge dissipatif sans perte d'énergie, l'énergie dissipée étant utilisée pour refroidir ou réchauffer les autres modules d'accumulateurs.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du module d'accumulateurs conforme à l'invention sont les suivantes :
- ladite unité de pilotage est logée à l'intérieur du boîtier de stockage ;
- ladite cellule Peltier est intégrée au boîtier de stockage de telle sorte que sa seconde face émerge à l'extérieur du boîtier de stockage ;
- le boîtier de stockage comporte une paroi isolante qui borde la cellule Peltier ;
- au moins deux cellules de batterie d'accumulateurs étant logées à l'intérieur dudit boîtier de stockage, il est prévu un élément de conduction thermique qui s'interpose entre, d'un côté, lesdites deux cellules de batterie d'accumulateurs, et, de l'autre, la première face de la cellule Peltier.
L'invention propose également un pack d'accumulateurs tel que défini dans l'introduction, qui comporte une boîte de protection et au moins deux modules d'accumulateurs tels que précités qui sont logés à l'intérieur de ladite boîte de protection de telle manière que leurs cellules Peltier soient au contact, directement ou indirectement via un élément de conduction thermique, de la boîte de protection.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce pack d'accumulateurs sont les suivantes :
- ladite boîte de protection comporte un bac, un couvercle qui ferme hermétiquement le bac, et une prise de courant connectée auxdits modules d'accumulateurs ;
- le bac est réalisé d'une seule pièce en matériau conducteur thermique ;
- le bac comporte des ailettes favorisant les échanges thermiques ;
- le bac est traversé par au moins un canal de circulation de fluide ; - le bac intègre au moins deux inserts présentant une conductivité thermique strictement supérieure à celle du reste du bac, qui sont respectivement situés au contact de la seconde face de la cellule Peltier de chaque module d'accumulateurs ; et
- les unités de pilotage des modules d'accumulateurs comportent des moyens de détection d'une différence de charge entre les deux modules d'accumulateurs, et des moyens de commande adaptés à commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier du module d'accumulateurs le moins chargé à l'aide des cellules de batterie d'accumulateurs du module d'accumulateurs le plus chargé.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un module d'accumulateurs selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail de la zone II de la figure 1 ; et
- les figures 3 à 6 sont des vues schématiques en coupe de quatre modes de réalisation d'un pack d'accumulateurs incorporant des modules d'accumulateurs du type de celui représenté sur la figure 1 .
En préliminaire on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation de l'invention représentés sur les différentes figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.
Dans la description, on considérera par ailleurs qu'un élément conducteur thermique présente une conductivité thermique qui est supérieure à 1 W-m"1 -K"1 et qu'un élément isolant thermique présente une conductivité thermique qui est inférieure à 0,05 W-m~1 -K~1.
Sur la figure 1 , on a représenté un module d'accumulateurs 30.
Comme le montre par exemple la figure 3, un tel module d'accumulateurs 30 est destiné à être stocké avec d'autres modules d'accumulateurs 30 du même type dans une boîte de protection 10, de manière à composer un pack d'accumulateurs 1 adapté à alimenter en courant un moteur électrique de véhicule automobile à propulsion électrique.
Tel que représenté sur la figure 1 , chaque module d'accumulateurs 30 comporte une pluralité de petites cellules de batterie d'accumulateurs 50 logées à l'intérieur d'un boîtier de stockage 40, ainsi qu'une cellule Peltier 70 et une unité de pilotage 90 de cette cellule Peltier 70.
Comme le montre la figure 2, la cellule Peltier 70 est un élément thermoélectrique qui présente deux faces, l'une dite froide 71 et l'autre dite chaude 72, et qui fonctionne sur le principe d'une pompe à chaleur. Ainsi cette cellule Peltier 70 est-elle adaptée à refroidir les éléments au contact de sa face froide 71 lorsqu'elle est alimentée en courant électrique (sous réserve que sa face chaude 72 ne soit pas au contact d'un élément trop chaud).
Pour refroidir les cellules de batterie d'accumulateurs 50, la face froide 71 de la cellule Peltier 70 est alors située au contact (directement ou indirectement via un unique élément conducteur thermique) des cellules de batterie d'accumulateurs 50 tandis que sa face chaude 72 est située au contact (directement ou indirectement via un unique élément conducteur thermique) de l'extérieur du boîtier de stockage 40.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la cellule Peltier 70 et l'unité de pilotage 90 sont alimentées en courant par les cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30 considéré.
Comme cela sera exposé en détail dans la suite de cet exposé, la cellule Peltier 70 et l'unité de pilotage 90 pourront également être alimentées en courant par les cellules de batterie d'accumulateurs 50 des autres modules d'accumulateurs 30 logés dans la boîte de protection 10 du pack d'accumulateurs 1 .
Dans le mode de réalisation du boîtier d'accumulateurs 30 représenté sur la figure 1 , le boîtier de stockage 40 présente une forme parallélépipédique.
II comporte ainsi une paroi frontale 42 rectangulaire, bordée à l'arrière par une paroi latérale 41 . Cette paroi latérale 41 et cette paroi frontale 42 sont réalisées d'une seule pièce par moulage d'une matière plastique. Le boîtier de stockage 40 comporte également une paroi de fond 43 constituée de plusieurs éléments 60, 70, 80.
Comme le montre la figure 1 , les cellules de batterie d'accumulateurs 50 présentent quant à elles des formes de plaques planes rectangulaires de faibles épaisseurs.
Elles sont empilées les unes contre les autres, de manière à former un empilement ajusté au volume intérieur du boîtier de stockage 40.
Elles présentent chacune deux faces principales planes et parallèles situées en appui contre les faces principales des deux cellules de batterie d'accumulateurs 50 adjacentes, deux bords latéraux situés en appui contre la paroi latérale 41 du boîtier de stockage 40, ainsi qu'un bord avant 51 situé en regard de la paroi frontale 42 du boîtier de stockage 40 et un bord arrière 52 opposé.
Chaque cellule de batterie d'accumulateurs 50 est équipé de deux bornes de connexion situées en saillie de son bord avant 51 .
L'ensemble des cellules de batterie d'accumulateurs 50 sont alors branchées en série les unes avec les autres et avec deux bornes de phase et de neutre 91 , 92 qui font saillies à l'extérieur du boîtier de stockage 40.
Telle que représentée sur la figure 1 , la cellule Peltier 70 présente une taille réduite relativement à celle de l'empilement de cellules de batterie d'accumulateurs 50. Sa face froide 71 présente en particulier une taille très inférieure à celle de la face arrière de l'empilement de cellules de batterie d'accumulateurs 50.
Pour permettre à la cellule Peltier 70 de refroidir l'ensemble des cellules de batterie d'accumulateurs 50, on interpose alors ici un élément de conduction thermique 60 entre, d'un côté, les bords arrière 52 des cellules de batterie d'accumulateurs 50, et, de l'autre, la face froide 71 de la cellule Peltier 70.
Cet élément de conduction thermique 60 est ici constitué d'une simple plaque plane rectangulaire, de dimensions égales à celles de la paroi frontale 42 du boîtier de stockage 40, de sorte qu'elle s'applique contre la totalité de la surface des bords arrière 52 des cellules de batterie d'accumulateurs 50. Ses dimensions lui permettent en outre de fermer le boîtier de stockage 40 à l'arrière.
Le boîtier de stockage 40 comporte par ailleurs une paroi isolante 80 rigide qui borde la cellule Peltier 70 et qui s'applique par sa face avant 81 sur la face arrière de l'élément de conduction thermique 60 (voir figure 2). Cette paroi isolante 80 présente une épaisseur telle que sa face arrière 82 affleure la face chaude 72 de la cellule Peltier 70.
La paroi isolante 80, l'élément de conduction thermique 60 et la cellule Peltier 70 forment alors ensemble la paroi de fond 43 du boîtier de stockage 40.
Comme le montre la figure 1 , l'unité de pilotage 90 comporte une carte électronique logée à l'intérieur du boîtier de stockage 40, entre les bords avant 51 des cellules de batterie d'accumulateurs 50 et la paroi frontale 42 du boîtier de stockage 40.
Elle est alimentée en courant par deux fils électriques respectivement connectés aux deux bornes de phase et de neutre 91 , 92.
Elle comporte un circuit de commande adapté à commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier 70 du module d'accumulateurs 30. Elle est à cet effet connectée aux deux bornes de la cellule Peltier 70 par deux fils électriques d'alimentation en courant.
Cette unité de pilotage 90 comporte des capteurs de température des faces froide 71 et chaude 72 de la cellule Peltier 70.
Elle comporte par ailleurs des moyens d'acquisition du pourcentage de charge des cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30.
Ces moyens d'acquisition comportent à cet effet ici des moyens de mesure de l'intensité M du courant débité aux bornes de phase et de neutre 91 , 92 du modules d'accumulateurs, des moyens d'estimation de l'intensité h du courant débité vers la cellule Peltier 70, et des moyens de calcul du pourcentage de charge du module d'accumulateurs 30 compte tenu des variations dans le temps de ces deux intensités M , h.
L'unité de pilotage 90 comporte enfin des moyens de communication pour communiquer avec les unités de pilotage 90 des autres modules d'accumulateurs 30 du pack d'accumulateurs 1 . Grâce à ces différents moyens, l'unité de pilotage 90 est adaptée à commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier 70 du module d'accumulateurs 30 le moins chargé à l'aide des cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30 le plus chargé.
Plus précisément, les unités de pilotage 90 sont adaptées à :
- déterminer le pourcentage de charge de leur module d'accumulateurs 30,
- comparer ce pourcentage de charge avec le pourcentage de charge des autres modules d'accumulateurs 30, et
- commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier 70 de leur module d'accumulateurs 30 au moyen des cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30 dont le pourcentage de charge est le plus important.
Ainsi, l'alimentation en courant des cellules Peltier 70 est utilisée pour maintenir un équilibre constant entre les différents modules d'accumulateurs 30, au bénéfice de la durée de vie de ces derniers. La fonction d'équilibrage des charges des modules d'accumulateurs 30 est alors dissipative mais sans perte d'énergie.
Les figures 3 à 6 représentent quatre modes de réalisation de la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120 du pack d'accumulateurs 1 .
Dans ces quatre modes de réalisation, la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120 comporte un bac 1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 ouvert à l'avant, un couvercle 12 ; 102 ; 1 12 ; 122 qui ferme hermétiquement le bac 1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 , et une prise de courant 13 ; 103 ; 1 13 ; 123 qui fait saillie à l'extérieur du bac 1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 .
Le bac 1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 comporte une paroi de fond 14 ; 104 ;
1 14 ; 124 qui est bordée à l'avant par une paroi latérale 15 ; 105 ; 1 15 ; 125 et qui délimite avec celle-ci un logement d'accueil des modules d'accumulateurs 30.
Le couvercle 12 ; 102 ; 1 12 ; 122 comporte une paroi frontale 16 ;
106 ; 1 16 ; 126 bordée à l'arrière par un rebord 17 ; 107 ; 1 17 ; 127 qui est agencé pour s'appliquer contre la tranche avant de la paroi latérale 15 ; 105 ;
1 15 ; 125 du bac 1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 . Des moyens de verrouillage (non représentés) permettent de bloquer le couvercle 12 ; 102 ; 1 12 ; 122 sur le bac 1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 de manière à maintenir la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120 hermétiquement fermée.
La prise de courant 13 ; 103 ; 1 13 ; 123 fait saillie à l'extérieur du bac de manière à être accessible à l'usager qui souhaite brancher le pack d'accumulateurs 1 au circuit électrique de puissance du véhicule automobile.
Cette prise de courant 13 ; 103 ; 1 13 ; 123 est connectée en série avec les modules d'accumulateurs 30 logés dans la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120, via les bornes de phase et de neutre 91 , 92 de ces modules d'accumulateurs 30.
Ces modules d'accumulateurs 30 sont ici logés à l'intérieur de la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120 de telle sorte que les faces chaudes 72 de leurs cellules Peltier 70 soient au contact, directement ou indirectement via un unique élément de conduction thermique, de la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120.
Ces modules d'accumulateurs 30 sont ici situés les uns à côté des autres, de manière adjacente et de sorte que les parois de fond 43 de leurs boîtiers de stockage 40 s'appliquent contre la paroi de fond 14 ; 104 ; 1 14 ; 124 du bac 1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 de la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le bac 1 1 est réalisé d'une seule pièce dans un matériau conducteur thermique, de telle manière que sa paroi de fond 14 puisse évacuer vers l'extérieur la chaleur émise par les faces chaudes 72 des cellules Peltier 70.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, le bac 101 se différencie du bac 1 1 de la figure 3 en ce qu'il est traversé par au moins un canal 108 de circulation de fluide réfrigérant.
Dans ce mode de réalisation, le canal 108 débouche hors du bac 101 par une entrée 109A et une sortie 109B de fluide réfrigérant situées dans la paroi latérale 105 du bac 101 . Ces entrée 109A et sortie 109B sont alors connectées à un circuit fermé de refroidissement du fluide réfrigérant, comportant par exemple un simple serpentin.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 5, le bac 1 1 1 se différencie du bac 1 1 de la figure 3 en ce qu'il est réalisé dans un matériau isolant thermique et en ce que sa paroi de fond 1 14 intègre des inserts 1 18 conducteurs thermiques. Dans ce mode de réalisation, les inserts 1 18 présentent des hauteurs égales à l'épaisseur de la paroi de fond 1 14 du bac 1 1 1 , si bien qu'ils traversent cette dernière de part en part.
Il est ici prévu autant d'inserts 1 18 que de modules d'accumulateurs 30.
Ces inserts 1 18 présentent alors des longueurs et largeurs sensiblement égales aux longueurs et largeurs des faces chaudes 72 des cellules Peltier 70 des modules d'accumulateurs 30. Ils sont en outre situés de telle manière que leurs faces intérieures s'appliquent entièrement contre les faces chaudes 72 des cellules Peltier 70 des modules d'accumulateurs 30.
Enfin, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, le bac 121 se différencie du bac 1 1 de la figure 3 en ce que sa paroi de fond 124 porte à l'extérieur des ailettes 128 favorisant les échanges thermiques avec l'extérieur.
Le pack de stockage 1 comporte par ailleurs des moyens de fixation
(non représentés) au châssis du véhicule automobile.
Grâce au caractère hermétique de la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120, il est possible de fixer le pack de stockage 1 dans l'habitacle climatisé du véhicule automobile sans risque de fuites, même en cas d'accident. Ainsi fixée, la paroi de fond 14 ; 104 ; 1 14 ; 124 de la boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120 est maintenue à une température de l'ordre de 20°C grâce à la climatisation de l'habitacle, ce qui permet aux cellules Peltier 70 des modules d'accumulateurs 30 de correctement refroidir les cellules de batterie d'accumulateurs 50, quelle que soit la température à l'extérieur de l'habitacle.
En variante, il est également possible de fixer le pack de stockage 1 de manière que la paroi de fond 14 ; 104 ; 1 14 ; 124 de sa boîte de protection 10 ; 100 ; 1 10 ; 120 affleure le dessous de caisse du véhicule, afin de favoriser les échanges thermiques avec l'extérieur lorsque le véhicule automobile circule.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Module d'accumulateurs (30) comportant :
- un boîtier de stockage (40),
- au moins une cellule de batterie d'accumulateurs (50) logée à l'intérieur dudit boîtier de stockage (40),
- au moins une cellule Peltier (70) dont une première face (71 ) est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de ladite cellule de batterie d'accumulateurs (50) et dont une seconde face (72) est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de l'extérieur du boîtier de stockage (40), et
- une unité de pilotage (90) de ladite cellule Peltier (70),
caractérisé en ce que ladite cellule Peltier (70) et ladite unité de pilotage (90) sont alimentées en courant par ladite cellule de batterie d'accumulateurs (50).
2. Module d'accumulateurs (30) selon la revendication précédente, dans lequel ladite unité de pilotage (90) est logée à l'intérieur du boîtier de stockage (40).
3. Module d'accumulateurs (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite cellule Peltier (70) est intégrée au boîtier de stockage (40) de telle sorte que sa seconde face (72) émerge à l'extérieur du boîtier de stockage (40).
4. Module d'accumulateurs (30) selon la revendication précédente, dans lequel le boîtier de stockage (40) comporte une paroi isolante (80) qui borde la cellule Peltier (70).
5. Module d'accumulateurs (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins deux cellules de batterie d'accumulateurs (50) étant logées à l'intérieur dudit boîtier de stockage (40), il est prévu un élément de conduction thermique (60) qui s'interpose entre, d'un côté, lesdites deux cellules de batterie d'accumulateurs (50), et, de l'autre, la première face (71 ) de la cellule Peltier (70).
6. Pack d'accumulateurs (1 ), caractérisé en ce qu'il comporte :
- une boîte de protection (10 ; 100 ; 1 10 ; 120), et - au moins deux modules d'accumulateurs (30) selon l'une des revendications précédentes, qui sont logés à l'intérieur de ladite boîte de protection (10 ; 100 ; 1 10 ; 120) de telle manière que leurs cellules Peltier soient au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de la boîte de protection (10 ; 100 ; 1 10 ; 120).
7. Pack d'accumulateurs (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel ladite boîte de protection (10 ; 100 ; 1 10 ; 120) comporte un bac (1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 ), un couvercle (12 ; 102 ; 1 12 ; 122) qui ferme hermétiquement le bac (1 1 ; 101 ; 1 1 1 ; 121 ), et une prise de courant (13; 103 ; 1 13 ; 123) connectée auxdits modules d'accumulateurs (30).
8. Pack d'accumulateurs (1 ) selon la revendication 7, dans lequel le bac (1 1 ; 121 ) est réalisé d'une seule pièce en matériau conducteur thermique.
9. Pack d'accumulateurs (1 ) selon la revendication 8, dans lequel le bac (121 ) comporte des ailettes (128) favorisant les échanges thermiques.
10. Pack d'accumulateurs (1 ) selon la revendication 7, dans lequel le bac (101 ) est traversé par au moins un canal (108) de circulation de fluide.
1 1 . Pack d'accumulateurs (1 ) selon la revendication 7, dans lequel le bac (1 1 1 ) intègre au moins deux inserts (1 18) présentant une conductivité thermique strictement supérieure à celle du reste du bac (1 1 ), qui sont respectivement situés au contact de la seconde face (72) de la cellule Peltier (70) de chaque module d'accumulateurs (30).
12. Pack d'accumulateurs (1 ) selon l'une des revendications 6 à 1 1 , dans lequel les unités de pilotage (90) des modules d'accumulateurs (30) comportent des moyens de détection d'une différence de charge entre les deux modules d'accumulateurs (30), et des moyens de commande adaptés à commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier (70) du module d'accumulateurs (30) le moins chargé à l'aide des cellules de batterie d'accumulateurs (50) du module d'accumulateurs (30) le plus chargé.
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