EP4747923A1 - Ensemble de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et système de régulation thermique correspondant - Google Patents

Ensemble de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et système de régulation thermique correspondant

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EP4747923A1
EP4747923A1 EP24740449.4A EP24740449A EP4747923A1 EP 4747923 A1 EP4747923 A1 EP 4747923A1 EP 24740449 A EP24740449 A EP 24740449A EP 4747923 A1 EP4747923 A1 EP 4747923A1
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Enzo MITIDIERI
Sergio DA-COSTA-PITO
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Valeo Electrification SAS
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Abstract

L'invention concerne un ensemble de régulation thermique (3) définissant un logement de réception (9) d'au moins deux modules (5), chacun configuré pour comporter une pluralité de composants (7) à réguler thermiquement, ledit ensemble (3) comprenant au moins deux parois de fermeture (19) de module (5), chacune étant configurée pour délimiter un module (5) associé. Ledit ensemble (3) comporte en outre un dispositif de distribution de fluide (11) comprenant une paroi (17) configurée pour être commune à l'ensemble des modules (5) et sur laquelle sont fixées les parois de fermeture (19), et au moins un conduit de distribution de fluide (13, 15) dans lequel est destiné à circuler un fluide diélectrique configuré pour réguler thermiquement chaque module (5). L'invention concerne également un système de régulation thermique (1) correspondant.

Description

Description
Titre de l’invention : Ensemble de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et système de régulation thermique correspondant
[0001] La présente invention concerne un ensemble de régulation thermique, notamment dans le domaine automobile. Un tel ensemble définit généralement un logement destiné à recevoir des modules de composants électriques et/ou électroniques susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement. L’invention concerne également un système de régulation thermique comprenant un tel ensemble dans lequel sont logés les modules de composants électriques et/ou électroniques.
[0002] Les composants susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent être des éléments de stockage d’énergie électrique, notamment des éléments de batteries, ou d’électronique de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques.
[0003] L’invention trouve une application avantageuse dans le domaine de la régulation thermique d’un dispositif ou module d’électronique de puissance, c’est-à-dire comportant des composants électroniques de puissance. En fonctionnement la température d’un tel dispositif ou module d’électronique de puissance peut s’élever ce qui risque d’endommager certains des composants électroniques de puissance.
[0004] L’invention trouve également une application avantageuse dans le domaine de la régulation thermique d’éléments de stockage d’énergie électrique, tels que des cellules de batteries ou un pack batterie par exemple pour véhicule automobile à motorisation électrique et/ou hybride. L’énergie électrique des véhicules à motorisation électrique et/ou hybride est fournie par une ou plusieurs batteries. Durant leur fonctionnement, les éléments de stockage d’énergie électrique tels que les batteries, sont amenés à chauffer et risquent ainsi de s’endommager. En particulier, une technique de charge, dite de charge rapide, consiste à charger les éléments de stockage d’énergie sous une tension élevée et un ampérage élevé, en un temps réduit, notamment en un temps maximum d’une vingtaine de minutes. Cette charge rapide implique un échauffement important des éléments de stockage d’énergie électrique qu’il convient de traiter. [0005] Dans le domaine des véhicules automobiles, il est connu d’utiliser un ensemble de régulation thermique, notamment pour le refroidissement, de composants par exemple de stockage d’énergie électrique, tels que des batteries. Un tel ensemble de régulation thermique permet de modifier une température d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, par exemple lors d’un démarrage du véhicule par temps froid, en augmentant sa température par exemple, ou que ce soit en cours de roulage ou lors d’une opération de recharge dudit système, en diminuant la température des éléments de batterie, qui tendent à s’échauffer au cours de leur utilisation.
[0006] Selon une solution connue, un fluide diélectrique est projeté, sur les composants reçus dans un boîtier, au moyen d’un circuit du fluide diélectrique et d’orifices ou de buses d’aspersion du fluide diélectrique. Il peut alors s’opérer un échange thermique entre les composants et le fluide diélectrique qui vient en contact avec une surface des composants. Le fluide diélectrique peut être monophasique ou diphasique. Ce dernier est par exemple choisi en fonction de ses températures de changement de phase.
[0007] Selon une autre solution, les composants, tels que les cellules de stockage d’énergie électrique, sont régulés thermiquement par immersion dans un bain de fluide diélectrique.
[0008] Une problématique constante concerne l’intégration du circuit de fluide diélectrique en optimisant la quantité de fluide diélectrique utilisée tout en garantissant une régulation thermique efficace de l’ensemble des composants.
[0009] À cet effet, au lieu d’immerger tous les composants tels que des cellules par exemple, dans un bain nécessitant une grande quantité de fluide diélectrique directement dans un seul bac, il a été proposé de répartir les composants, tels que des cellules, par module dans des réservoirs propres nécessitant moins de fluide diélectrique pour recouvrir complètement les cellules.
[0010] Ces réservoirs, pour être étanches, nécessitent des boîtiers respectifs avec des couvercles et des fixations propres dans l’ensemble de régulation thermique.
[0011] L’invention s’inscrit dans ce contexte et a pour objectif d’offrir une alternative aux ensembles de régulation thermique connus, notamment dans leur application à un dispositif de stockage électrique tels que des batteries de véhicule automobile, qui permette entre autres de pallier les problèmes susmentionnés. [0012] Un objectif est de proposer un circuit de fluide diélectrique permettant d’optimiser la quantité de fluide diélectrique tout en garantissant une régulation thermique efficace.
[0013] Un autre objectif est de limiter les fixations à gérer au sein de l’ensemble de régulation thermique tout en garantissant l’étanchéité.
[0014] À cet effet, l’invention a pour objet un ensemble de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, définissant un logement de réception configuré pour recevoir au moins deux modules, chaque module étant configuré pour comporter une pluralité de composants électroniques et/ou électriques à réguler thermiquement, ledit ensemble comprenant au moins deux parois de fermeture de module, chaque paroi de fermeture étant configurée pour délimiter un module associé.
[0015] Selon l’invention, ledit ensemble comporte en outre un dispositif de distribution de fluide comprenant une paroi configurée pour être commune à l’ensemble des modules et sur laquelle sont fixées les parois de fermeture, le dispositif de distribution de fluide comprenant au moins un conduit de distribution de fluide dans lequel est destiné à circuler un fluide diélectrique configuré pour réguler thermiquement chaque module.
[0016] Ceci permet de minimiser le nombre de pièces, les opérations d’assemblage tout en garantissant une aspersion par le fluide diélectrique ou une immersion optimisée des composants lorsqu’ils sont montés dans l’ensemble de régulation thermique, dans un volume minimal destiné à être défini par chaque module pour une régulation thermique efficace.
[0017] L’ensemble de régulation thermique peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
[0018] L’ensemble de régulation thermique comprend au moins un joint d’étanchéité agencé entre la paroi du dispositif de distribution de fluide et chaque paroi de fermeture.
[0019] Les parois de fermeture peuvent comporter au moins deux canaux respectifs en communication fluidique avec le conduit de distribution de fluide.
[0020] Le fluide diélectrique est destiné à circuler dans lesdits canaux.
[0021] Chaque canal peut présenter un nombre prédéfini d’orifices de distribution du fluide diélectrique. [0022] Selon une variante de réalisation, chaque paroi de fermeture peut comporter au moins une buse d’aspersion de fluide diélectrique agencée en communication fluidique avec au moins un orifice de distribution. Ladite buse peut être agencée de façon à projeter du fluide diélectrique en direction d’au moins un desdits composants d’un module associé.
[0023] La paroi du dispositif de distribution de fluide configurée pour être commune à l’ensemble des modules peut être plane. Elle peut ainsi jouer le rôle de paroi de fond ou de couvercle, en fonction de l’orientation de l’ensemble de régulation thermique.
[0024] La paroi de fermeture du dispositif présente une forme de U configurée pour englober un module de batterie lorsque ladite paroi de fermeture est fixée sur la paroi du dispositif de distribution de fluide.
[0025] La paroi du dispositif de distribution de fluide peut être une paroi de fond configurée pour être commune à l’ensemble des modules et configurée pour être agencée en bas selon un axe vertical dudit ensemble en position de fonctionnement dudit ensemble notamment dans le véhicule. Chaque paroi de fermeture peut former un couvercle assemblé à la paroi de fond.
[0026] En alternative, la paroi du dispositif de distribution de fluide peut être un couvercle configuré pour être commun à l’ensemble des modules et configuré pour être agencé en haut selon un axe vertical dudit ensemble en position de fonctionnement dudit ensemble notamment dans le véhicule. Chaque paroi de fermeture peut former une paroi de fond assemblée au couvercle.
[0027] L’ensemble de régulation thermique peut comporter une armature fixée à la paroi du dispositif de distribution de fluide.
[0028] L’armature peut être configurée pour fixer ledit ensemble notamment dans le véhicule.
[0029] L’invention concerne également un système de régulation thermique comportant au moins un ensemble de régulation thermique tel que défini précédemment.
[0030] Le système de régulation thermique comporte au moins deux modules reçus dans un logement de réception défini par l’ensemble de régulation thermique. Chaque module comporte une pluralité de composants électroniques et/ou électriques à réguler thermiquement. [0031] Chaque module peut comporter au moins une entretoise disposée entre deux composants consécutifs.
[0032] Chaque module peut être disposé selon au moins une rangée entre la paroi du dispositif de distribution de fluide commune à l’ensemble des modules et la paroi de fermeture associée.
[0033] Chaque module peut comporter au moins un organe flexible agencé à une extrémité de la rangée de façon à comprimer lesdits composants lorsqu’ils sont reçus dans le module.
[0034] L’invention peut encore concerner un pack batterie formant un système de régulation thermique tel que défini précédemment. Le pack batterie peut comporter un nombre prédéfini de modules de plusieurs cellules connectées entre elles.
[0035] En alternative, chaque module comprenant plusieurs composants électroniques et/ou électriques à réguler thermiquement peut former une cellule de stockage d’énergie par exemple d’un pack batterie.
[0036] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[0037] [Fig. 1] est une vue partielle en coupe d’un système de régulation thermique.
[0038] [Fig. 2] est une vue éclatée du système de régulation thermique de la figure 1.
[0039] Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
[0040] Ees réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations, sans s’écarter de la portée de l’invention, telle que définie par les revendications.
[0041] Dans la description, on peut indexer certains éléments, par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente invention. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
[0042] Système de régulation thermique
[0043] Les figures 1 et 2 montrent un exemple de système de régulation thermique 1 qui peut être destiné à équiper un véhicule notamment automobile. À titre d’exemple non limitatif, le système de régulation thermique 1 peut être un pack batterie.
[0044] Le système de régulation thermique 1 peut définir une forme générale parallélépipédique. Dans la suite de la description, l’axe longitudinal L, l’axe vertical V et l’axe transversal T indiqués par le trièdre (L, V, T) sont adoptés à titre non limitatif.
L’axe longitudinal L correspond à une direction d’extension principale du système de régulation thermique 1. L’axe transversal T correspond au sens de la largeur du système de régulation thermique 1. L’axe vertical V et l’axe transversal T sont perpendiculaires à l’axe longitudinal L et perpendiculaires entre eux. L’axe vertical V correspond à un axe vertical d’un véhicule par exemple lorsque le système de régulation thermique 1 est installé en position de fonctionnement dans ce véhicule.
[0045] Le système de régulation thermique 1 comprend un ensemble de régulation thermique 3 dans lequel sont reçus au moins deux modules 5.
[0046] Modules
[0047] Les modules 5, lorsqu’ils sont agencés au sein du système de régulation thermique 1, peuvent s’étendre longitudinalement dans le sens de la largeur (axe transversal T) du système de régulation thermique 1.
[0048] Plusieurs rangées de modules 5 peuvent être destinées à être reçues dans l’ensemble de régulation thermique 3. Ces rangées de modules 5 sont avantageusement disposées parallèlement les unes aux autres. Les rangées de modules 5 peuvent être alignées selon l’axe longitudinal L.
[0049] Chaque module 5 peut comporter une pluralité de composants 7 électroniques et/ou électriques, tels que des cellules de stockage d’énergie, dont la température doit être régulée, par exemple diminuée. Un module 5 correspond par exemple à un groupement de cellules connectées entre elles. [0050] En alternative, chaque module 5 comportant une pluralité de composants 7 électroniques et/ou électriques, peut correspondre à une cellule de stockage d’énergie.
[0051] Dans les exemples illustrés, les composants 7 sont représentés de manière schématique avec une forme générale parallélépipédique. Bien entendu, toute autre forme peut être envisagée.
[0052] Les composants 7 peuvent être disposés en rangée au sein d’un module 5.
[0053] La température des composants 7 peut être destinée à être régulée thermiquement par immersion des composants 7 de chaque module 5 dans un bain de fluide diélectrique. En alternative, la régulation thermique peut être réalisée par aspersion de fluide diélectrique sur une ou plusieurs surfaces des composants 7. Le fluide diélectrique peut être monophasique ou diphasique. Ce dernier est par exemple choisi en fonction de ses températures de changement de phase.
[0054] De plus, au moins une entretoise 8 peut être disposée entre deux composants 7 consécutifs d’un module 5. Cela permet, notamment pour une configuration de régulation thermique par immersion des composants 7, de garantir que le fluide diélectrique s’écoule bien entre tous les composants 7.
[0055] Ensemble de régulation thermique
[0056] L’ensemble de régulation thermique 3 définit un logement de réception 9. Ce logement de réception 9 est destiné à recevoir les modules 5.
[0057] Cet ensemble de régulation thermique 3 permet d’utiliser un fluide diélectrique pour réguler thermiquement les modules 5. Pour ce faire, l’ensemble de régulation thermique 3 comporte un dispositif de distribution de fluide 11.
[0058] Le dispositif de distribution de fluide 11 peut présenter une forme longitudinale. Il peut s’étendre principalement selon l’axe longitudinal L du système de régulation thermique 1.
[0059] Le dispositif de distribution de fluide 11 peut comprendre au moins un conduit 13, 15 de distribution de fluide, par exemple au moins un conduit 13 d’arrivée de fluide et un conduit 15 de vidange. Le fluide diélectrique est destiné à circuler dans le ou les conduits 13, 15 de distribution de fluide. [0060] Le ou les conduits 13, 15 peuvent être réalisés sous forme de tubes, par exemple métalliques.
[0061] Le dispositif de distribution de fluide 11 comporte notamment une paroi 17 qui est destinée à être commune à l’ensemble des modules 5 lorsqu’ils sont agencés dans le logement de réception 9. Une telle paroi 17 est nommée par la suite paroi 17 commune.
[0062] Selon un exemple particulier, le dispositif de distribution de fluide 11 peut comporter deux parois, par exemple sous forme de plaques, définissant entre elles un volume intermédiaire dans lequel le ou les conduits 13, 15 peuvent être agencés. L’une de ces parois peut être la paroi 17 commune. Une paroi additionnelle 18 peut être assemblée à cette paroi 17 commune pour définir entre elles l’espace dans lequel peuvent être reçus le ou les conduits 13, 15. Cet assemblage peut se faire par vissage.
[0063] L’ensemble de régulation thermique 3 comporte en outre au moins deux parois de fermeture 19 de module, c'est-à-dire une paroi de fermeture 19 pour chaque module 5 qu’il est destiné à recevoir. Chaque paroi de fermeture 19 est configurée pour délimiter un module 5 associé.
[0064] Les parois de fermeture 19 peuvent éventuellement être réalisées au moins en partie dans un matériau plastique composite, avantageusement thermorésistant.
[0065] Les parois de fermeture 19 viennent se fixer à la paroi 17 commune. La fixation peut se faire par vissage. Tout autre moyen de fixation peut être envisagé. Il n’est plus nécessaire comme dans les solutions antérieures de fixer plusieurs boîtiers de modules, une seule paroi 17 commune venant se fixer à l’ensemble des parois de fermeture 19, ce qui nécessite moins de pièces, moins d’éléments de fixations, tels que des vis, et ainsi moins de temps d’assemblage.
[0066] Au moins un joint d’étanchéité 20 est prévu entre la paroi 17 commune et chaque paroi de fermeture 19. Lorsque l’assemblage est réalisé par vissage, en serrant les vis, les éléments sont maintenus entre les parois de fermeture 19 et la paroi 17 commune, et les joints d’étanchéité 20 peuvent être comprimés, par exemple dans la même opération.
[0067] Chaque paroi de fermeture 19 définit par coopération avec la paroi 17 commune, un volume interne au sein duquel un module 5 associé peut être logé. [0068] Dans l’exemple illustré, la paroi 17 commune est un fond commun ou une paroi de fond commune. Chaque paroi de fermeture 19 forme alors un couvercle propre pour chaque module 5 destiné à être reçu dans le logement de réception 9.
[0069] Ainsi on supprime la paroi de fond de chaque module selon les solutions antérieures, et une seule paroi 17 commune sert de plancher et de support pour l’ensemble des modules 5 lorsqu’ils sont agencés dans l’ensemble de régulation thermique 3.
[0070] La paroi 17 commune, formant paroi de fond commune, est agencée d’un côté inférieur de l’ensemble de régulation thermique 3, c'est-à-dire en bas selon l’axe vertical V, en position de fonctionnement du système de régulation thermique 1 lorsqu’il est installé par exemple dans le véhicule. Les parois de fermeture 19 formant couvercles sont assemblées à la paroi de fond commune 17 de façon à fermer chaque module 5. Elles sont donc agencées au moins en partie d’un côté supérieur de l’ensemble de régulation thermique 3, c'est-à-dire en haut selon l’axe vertical V, de façon opposée à la paroi 17 commune. Il s’agit en particulier de couvercles supérieurs selon l’axe vertical V. Dans cet exemple, la paroi additionnelle 18 peut former un couvercle inférieur selon l’axe vertical V.
[0071] Bien entendu cet exemple n’est pas limitatif. Selon un autre exemple non représenté, la paroi 17 commune peut former un couvercle commun et chaque paroi de fermeture 19 peut former une paroi de fond pour chaque module 5 destiné à être reçu dans le logement de réception 9.
[0072] Dans ce cas, la paroi 17 commune formant couvercle commun peut être agencé d’un côté supérieur de l’ensemble de régulation thermique 3, c'est-à-dire en haut, selon l’axe vertical V. Les différentes parois de fermeture formant parois de fond sont alors assemblées à la paroi 17 commune formant couvercle de manière à fermer chaque module 5. Les parois de fermeture formant parois de fond sont alors agencées au moins en partie du côté inférieur, c'est-à-dire en bas, de façon opposée à la paroi commune formant couvercle commun.
[0073] Quel que soit le mode de réalisation, de façon complémentaire aux modules 5 destinés à être agencés au sein du système de régulation thermique 1, les parois de fermeture 19 peuvent s’étendre longitudinalement dans le sens de la largeur (axe transversal T) du système de régulation thermique 1. [0074] Chaque paroi de fermeture 19 peut présenter une forme générale d’un contenant ou bac ouvert sur au moins un côté, qui est fermé lorsque la paroi de fermeture 19 est fixée sur la paroi 17 commune. Ainsi, en position de fonctionnement du système de régulation thermique 1, la paroi de fermeture 19 est assimilable à / se rapproche d’un réservoir « inversé » ou « retourné » (selon l’axe vertical V), par rapport à un boîtier de module selon l’art antérieur avec un bac comprenant un fond du côté inférieur du système de régulation thermique, ce boîtier étant fermé par un couvercle agencé à l’opposé de ce fond.
[0075] La paroi de fermeture 19 peut présenter un pourtour ou une bride périphérique venant en contact avec la paroi 17 commune. Des logements peuvent être ménagés dans cette bride périphérique pour le passage d’éléments de fixations, tels que des vis par exemple lorsque la fixation avec la paroi 17 commune ne fait par vissage.
[0076] Chaque paroi de fermeture 19 présente par exemple en section transversale une forme en « U » avec deux branches latérales reliées par une branche centrale. La branche centrale, est une partie supérieure, opposée à la paroi de fond commune, selon l’axe vertical V.
[0077] Selon l’exemple particulier illustré, chaque paroi de fermeture 19 peut présenter une face principale 191 destinée à être opposée à la paroi 17 commune. Il peut s’agir d’une face supérieure ou inférieure selon l’axe vertical V en fonction du cas. Cette face principale 191 relie quatre faces latérales, dont deux grandes faces latérales 192 et deux petites faces latérales 193. La face principale 191 de chaque paroi de fermeture 19 et la paroi 17 commune sont opposées selon l’axe vertical V.
[0078] Chaque paroi de fermeture 19 peut présenter un pied ou bord. Il s’agit par exemple d’un bord latéral au niveau d’une ou des deux petites faces latérales 193.
[0079] Chaque paroi de fermeture 19 peut comprendre, notamment sur ce pied ou bord, un raccordement ou piquage 21 sur un conduit 13, 15 de distribution de fluide pour l’arrivée ou la vidange du fluide diélectrique. Par exemple, la paroi de fermeture 19 peut comprendre un premier raccordement ou piquage 21 sur le conduit 13 d’arrivée de fluide et un deuxième raccordement ou piquage 21 sur le conduit 15 de vidange. Le premier raccordement ou piquage 21 peut former une bouche d’entrée pour l’arrivée du fluide diélectrique. Le deuxième raccordement ou piquage 21 peut former une bouche de sortie pour l’évacuation du fluide diélectrique. Le premier raccordement ou piquage 21 peut être au niveau d’un pied ou bord de la paroi de fermeture 19 et le deuxième raccordement ou piquage 21 peut être au niveau du pied ou bord opposé de cette même plaque de fermeture 19.
[0080] Le joint d’étanchéité 20 peut être maintenu entre un pied ou bord d’une paroi de fermeture 19 et la paroi 17 commune, par exemple autour du raccordement ou piquage 21. Le joint d’étanchéité 20 peut également être disposé entre tout le pourtour périphérique de la paroi de fermeture 19 et la paroi 17 commune.
[0081] Par ailleurs, les parois de fermeture 19 comportent au moins deux canaux 23,23’ respectifs dans lesquels est destiné à circuler le fluide diélectrique. Les canaux 23, 23’ sont de forme complémentaire à celle de la paroi de fermeture 19 correspondante. Ils peuvent notamment suivre au moins en partie le contour de la paroi de fermeture 19. Par exemple, au moins l’un des canaux 23, 23’ peut présenter une forme en « L » avec une branche plus longue que l’autre disposée sur la face principale 191 de la paroi de fermeture, et la plus petite branche disposée sur une petite face latérale 193. Les deux canaux 23, 23’ peuvent être réalisés de façon identique.
[0082] Les canaux 23, 23’ peuvent être agencés sur une paroi de fermeture 19 correspondante selon une symétrie centrale, de sorte qu’en tournant la paroi de fermeture 19 de 180° autour d’un axe vertical, son montage est le même, évitant ainsi des erreurs d’orientation lors de l’assemblage.
[0083] Les canaux 23, 23’ peuvent être rapportés et fixés sur les parois de fermeture 19, par exemple en étant soudés ou collés.
[0084] De façon alternative, au moins un des canaux 23, 23’, pourrait être intégré dans la paroi de fermeture 19 correspondante. Ceci peut, selon une option, être réalisé par surmoulage, par exemple lorsque la paroi de fermeture 19 est en matériau plastique composite, notamment thermorésistant.
[0085] Les canaux 23, 23’ sont agencés en communication fluidique avec l’un ou les conduits 13, 15 de distribution de la paroi 17 commune.
[0086] En particulier, les parois de fermeture 19 comportent chacune au moins un canal 23 d’alimentation en fluide diélectrique. Le canal 23 d’alimentation en fluide diélectrique est en communication fluidique avec le conduit 13 d’arrivée de fluide. Cette mise en communication fluidique se fait par exemple par l’intermédiaire du premier raccordement ou piquage 21. Cela permet d’amener le fluide diélectrique circulant dans le conduit 13 d’arrivée de fluide au sein des parois de fermeture 19.
[0087] En outre, les parois de fermeture 19 comportent chacune au moins un canal 23’ d’évacuation. Le canal 23’ d’évacuation est en communication fluidique avec le conduit 15 de vidange. Cette mise en communication fluidique se fait par exemple par l’intermédiaire du deuxième raccordement ou piquage 21. Cela permet d’évacuer le fluide diélectrique ayant circulé au sein des parois de fermeture 19 via le conduit 15 de vidange.
[0088] Les canaux 23 d’alimentation et 23’ d’évacuation peuvent s’étendre au moins en partie parallèlement.
[0089] Dans l’exemple illustré, les parois de fermeture 19 comportent chacune deux canaux 23,23’ respectifs. Bien entendu, ce nombre n’est pas limitatif. Selon un exemple de réalisation (non représenté), les parois de fermeture 19 peuvent comporter au moins deux canaux d’alimentation en fluide diélectrique et au moins un canal d’évacuation.
[0090] Les deux canaux d’alimentation sont par exemple chacun agencés au niveau ou à l’aplomb de connectiques, d’une barre d’interconnexion ou d’un jeu de barres (busbar en anglais) permettant de connecter entre eux les composants 7 d’un module 5. Par exemple, un espace peut être prévu au-dessus des connectiques pour loger les barres d’interconnexion, qui sont des éléments très sollicités thermiquement en fonctionnement.
[0091] Le canal d’évacuation peut être disposé entre les deux canaux d’alimentation, par exemple de façon centrale. Il ne s’agit que d’un exemple. Toute autre conception peut être envisagée par exemple avec un canal d’alimentation central et deux canaux d’évacuation en regard des barres d’interconnexion ou jeux de barres (busbar).
[0092] De plus, chaque canal 23, 23’ présente un nombre prédéfini d’orifices 231 de distribution du fluide diélectrique. Les parois de fermeture 19 comportent par exemple au moins une série d’orifices 231 de distribution de fluide pour chaque module 5. Les orifices 231 d’un canal 23, 23’ débouchent dans le volume interne défini par un module 5 correspondant. Ces orifices 231 permettent l’écoulement ou la projection du fluide diélectrique pour venir immerger ou asperger les composants 7 d’un module 5.
[0093] Le canal d’alimentation 23 met en communication fluidique le raccordement ou piquage 21 sur le conduit 13 d’arrivée de fluide et les orifices de distribution 231. De même, le canal d’évacuation 23’ met en communication fluidique les orifices de distribution 231 et le raccordement ou piquage 21 sur le conduit de vidange 15.
[0094] En fonctionnement, le fluide diélectrique circulant dans le conduit 13 d’arrivée de fluide, schématisé par les flèches F, est acheminé, par exemple remonte, à travers le ou les canaux 23 d’alimentation de chaque module 5, et peut remplir la cavité ou le volume interne de chaque module 5. Le fluide diélectrique ayant circulé entre les composants 7 du module 5 peut ensuite être récupéré au niveau du ou des canaux 23’ d’évacuation pour être acheminé, via le conduit 15 de vidange, hors du système de régulation thermique 1.
[0095] Selon une autre variante de réalisation (non représentée), chaque paroi de fermeture 19 peut comporter au moins une buse d’aspersion de fluide diélectrique agencée en communication fluidique avec au moins un orifice 231 de distribution de fluide. Une telle buse est aussi appelée gicleur. Chaque paroi de fermeture 19 peut comporter au moins une série de buses d’aspersion pour asperger les composants 7 d’un module 5 associé.
[0096] La ou les buses peuvent comprendre chacune un ou plusieurs orifices de projection du fluide diélectrique. Elles peuvent être agencées de façon à projeter et arroser de fluide diélectrique au moins une surface d’au moins un composant 7 dans un module 5 donné.
[0097] En fonctionnement, la ou les buses sont alimentées en fluide diélectrique par le canal d’alimentation 23. Ce dernier peut être destiné à alimenter fluidiquement plusieurs buses, par exemple au moins une série de buses.
[0098] Lorsqu’il y a une multiplicité de buses, elles peuvent être identiques ou différentes, présenter un même nombre d’orifices de projection ou non, présenter des orifices de projection de même aire d’ouverture ou non, par exemple de même diamètre ou non. Les buses peuvent être agencées selon une orientation identique ou sensiblement identique, ou selon des orientations variables, par rapport aux composants 7 de chaque module 5.
[0099] Par ailleurs, pour chaque module 5, au moins un organe flexible 25 peut être prévu. Cet organe flexible 25 peut être réalisé par exemple sous forme d’une cale ressort.
[0100] L’organe flexible 25 est agencé à l’intérieur du volume défini entre une paroi de fermeture 19 associée et la paroi 17 commune. Il peut en particulier être disposé en appui contre une surface interne de la paroi de fermeture 19. [0101] L’organe flexible 25 est destiné à être agencé à une extrémité d’une rangée de composants 7 dans un module 5 donné. Selon le mode de réalisation décrit, il s’agit notamment d’une extrémité longitudinale de la rangée de composants 7. L’organe flexible 25 peut notamment être agencé contre la surface interne d’une petite face latérale 193 de la paroi de fermeture 19 selon l’exemple précédemment décrit.
[0102] Il peut être prévu par exemple un organe flexible 25 à chaque extrémité de la rangée de composants 7. Ainsi au moins deux organes flexibles 25 peuvent être associés à chaque module 5.
[0103] Lorsque les modules 5 sont reçus au sein de l’ensemble de régulation thermique 3, les organe flexibles 25 permettent de comprimer les composants 7 de chaque module 5. Les composants 7 sont ainsi maintenus serrés les uns contre les autres. Les organe flexibles 25 permettent d’absorber les différences de dimension des composants 7 en fonctionnement ou en charge par exemple. En variante, il pourrait être envisagé des éléments en mousse.
[0104] Enfin, une armature 27 peut être prévue pour permette de fixer l’ensemble de régulation thermique 3, ou plus généralement le système de régulation thermique 1, notamment dans le véhicule.
[0105] L’armature 27 peut être disposée autour de l’ensemble de régulation thermique 3. L’armature 27 peut être réalisée au moins en partie sous forme de cadre 271. Ce cadre peut entourer l’ensemble des parois de fermetures 19. L’armature 27 peut comprendre en outre une ou plusieurs cloisons 273.
[0106] L’armature 27 est fixée au dispositif de distribution de fluide 11, notamment à la paroi 17 commune. Cette fixation peut se faire par vissage par exemple.
[0107] Le système de régulation thermique 1 peut encore comporter un ou plusieurs éléments ou organes nécessaires à la mise en circulation du fluide diélectrique et à la régulation thermique des modules 5.
[0108] Ainsi, outre la fonction d’acheminement de fluide, le dispositif de distribution de fluide 11, notamment la paroi 17 commune, peut être utilisé pour supporter tous les modules 5. Le dispositif de distribution de fluide 11 peut encore être utilisé pour fixer les parois de fermeture 19, par exemple par un jeu de vis. [0109] Chaque rangée de composants 7 formant un module 5 est destinée à être reçue entre une paroi de fermeture 19 propre, dédiée, fixée à une paroi 17 commune à l’ensemble des modules 5 d’un dispositif de distribution 11 de fluide diélectrique, ce qui permet de maintenir les composants 7 d’un module 5 tout en permettant la circulation du fluide diélectrique pour venir immerger ou asperger les composants 7 dans un volume minimum.
[0110] Le fluide diélectrique peut être injecté dans le conduit 13 d’arrivée de fluide du dispositif de distribution de fluide 11. Ce fluide diélectrique ressort par le piquage 21 d’entrée de chaque paroi de fermeture 19 et chemine dans le ou chaque canal d’alimentation 23. Le fluide diélectrique s'écoule ensuite par les orifices de distribution 231 pratiqués dans chaque canal d’alimentation 23 pour venir asperger les composants 7 et/ou remplir chaque module 5 afin d’immerger les composants 7. Le fluide diélectrique chargé des calories des composants 7 peut alors s’évacuer par d’autres orifices de distribution 231 pratiqués dans chaque canal d’évacuation 23’. Le fluide diélectrique ressort par le piquage 21 de sortie et se déverse le conduit de vidange 15 pour sortir hors du système de régulation thermique 1.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Ensemble de régulation thermique (3), notamment pour véhicule automobile, définissant un logement de réception (9) configuré pour recevoir au moins deux modules (5), chaque module (5) étant configuré pour comporter une pluralité de composants (7) électroniques et/ou électriques à réguler thermiquement, ledit ensemble (3) comprenant au moins deux parois de fermeture (19) de module (5), chaque paroi de fermeture (19) étant configurée pour délimiter un module (5) associé, caractérisé en ce que ledit ensemble (3) comporte en outre un dispositif de distribution de fluide (11) comprenant une paroi (17) configurée pour être commune à l’ensemble des modules (5) et sur laquelle sont fixées les parois de fermeture (19), le dispositif de distribution de fluide (11) comprenant au moins un conduit de distribution de fluide (13, 15) dans lequel est destiné à circuler un fluide diélectrique configuré pour réguler thermiquement chaque module (5).
[Revendication 2] Ensemble de régulation thermique (3) selon la revendication précédente, comprenant au moins un joint d’étanchéité (20) agencé entre la paroi (17) du dispositif de distribution de fluide (11) et chaque paroi de fermeture (19).
[Revendication 3] Ensemble de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les parois de fermeture (19) comportent au moins deux canaux (23, 23’) respectifs en communication fluidique avec le conduit de distribution de fluide (13, 15), et dans lesquels est destiné à circuler le fluide diélectrique, chaque canal (23, 23’) présentant un nombre prédéfini d’orifices de distribution (231) du fluide diélectrique.
[Revendication 4] Ensemble de régulation thermique (3) selon la revendication précédente, dans lequel chaque paroi de fermeture (19) comporte au moins une buse d’aspersion de fluide diélectrique agencée en communication fluidique avec au moins un orifice de distribution (231).
[Revendication 5] Ensemble de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la paroi (17) du dispositif de distribution de fluide configurée pour être commune à l’ensemble des modules peut être plane.
[Revendication 6] Ensemble de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la paroi de fermeture (19) du dispositif présente une forme de U configurée pour englober un module de batterie lorsque ladite paroi de fermeture (19) est fixée sur la paroi (17) du dispositif de distribution de fluide.
[Revendication 7] Ensemble de régulation thermique (3) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la paroi (17) du dispositif de distribution de fluide (11) est une paroi de fond configurée pour être commune à l’ensemble des modules (5) et configurée pour être agencée en bas selon un axe vertical (V) dudit ensemble (3) en position de fonctionnement dudit ensemble (3) notamment dans le véhicule, et chaque paroi de fermeture (19) forme un couvercle assemblé à la paroi de fond.
[Revendication 8] Ensemble de régulation thermique (3) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la paroi (17) du dispositif de distribution de fluide (11) est un couvercle configuré pour être commun à l’ensemble des modules (5) et configuré pour être agencé en haut selon un axe vertical (V) dudit ensemble (3) en position de fonctionnement dudit ensemble (3) notamment dans le véhicule, et chaque paroi de fermeture (19) forme une paroi de fond assemblée au couvercle.
[Revendication 9] Ensemble de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, comportant une armature (27) fixée à la paroi (17) du dispositif de distribution de fluide (11), et configurée pour fixer ledit ensemble (3) notamment dans le véhicule.
[Revendication 10] Système de régulation thermique (1) comportant au moins un ensemble de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, et au moins deux modules (5) reçus dans un logement de réception (9) défini par l’ensemble de régulation thermique (3), chaque module (5) comportant une pluralité de composants (7) électroniques et/ou électriques à réguler thermiquement.
[Revendication 11] Système de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel chaque module (5) comporte au moins une entretoise (8) disposée entre deux composants (7) consécutifs.
[Revendication 12] Système de régulation thermique (1) selon l’une des revendications 8 ou 9, dans lequel chaque module (5) est disposé selon au moins une rangée entre la paroi (17) du dispositif de distribution de fluide (11) commune à l’ensemble des modules (5) et la paroi de fermeture (19) associée, chaque module (5) comportant au moins un organe flexible (25) agencé à une extrémité de la rangée de façon à comprimer lesdits composants (7) lorsqu’ils sont reçus dans le module (5).
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