EP4789254A1 - Dispositif de regulation thermique, et dispositif de charge comprenant un dispositif de regulation thermique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de régulation thermique pour des composants (5) dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants (5) étant notamment destinés au stockage d'énergie et pouvant être des cellules de batterie, ce dispositif de régulation thermique comportant un boîtier (9) formant au moins deux enceintes (3), chacune configurée pour recevoir un ou plusieurs composants (5) au moins partiellement immergés dans un fluide diélectrique, un circuit de fluide diélectrique (4) passant par les enceintes (3), chaque enceinte étant pourvu d'une entrée de fluide (6) et au moins une, notamment une pluralité de sorties de fluide, l'au moins une sortie de fluide (7) étant munie d'un clapet anti-retour configuré pour empêcher du fluide d'entrer dans ladite enceinte (3) par ladite sortie de fluide, notamment pour empêcher du fluide de retourner dans ladite enceinte après en être sorti, ou notamment de l'air de pénétrer dans le conduit d'évacuation.

Description

Description

Titre de l’invention : Dispositif de régulation thermique, et dispositif de charge comprenant un dispositif de régulation thermique

[0001] La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique, notamment dans le domaine automobile. L’invention concerne également un véhicule comprenant un tel dispositif.

[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 des dispositifs de 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 des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, tel qu’un ensemble de batteries ou pack batterie 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 dispositif de régulation thermique, mais seulement pour le refroidissement, de composants par exemple de stockage d’énergie électrique, tels que des batteries. Un tel dispositif de

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) 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 chaud, 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 de régulation thermique connue, notamment pour le refroidissement, de composants, tels que des éléments de batterie, un fluide diélectrique est pulvérisé, projeté, généralement sous forme de spray, directement sur les composants, 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 direct avec une surface des composants.

[0007] La régulation thermique, telle que le refroidissement par la pulvérisation du fluide diélectrique, des composants, par exemple des batteries de véhicules, peut être efficace pour une condition dite normale d’utilisation, par exemple pour une gamme prédéfinie de température des composants à réguler thermiquement.

[0008] Toutefois, hors de telles conditions d’utilisation dites normales, la régulation thermique peut être compromise. Par exemple lorsqu’un véhicule est resté stationné à une température très faible, par exemple négative, la viscosité du fluide diélectrique augmente, ce qui impacte la forme du spray pulvérisé et le débit, qui peuvent ne plus être adaptés pour une bonne régulation thermique. À l’inverse, il peut être nécessaire de refroidir rapidement les composants, tels que des batteries, par exemple après un stationnement en plein soleil avec une température externe élevée, la puissance thermique à évacuer peut-être très importante et le besoin en termes de débit peut augmenter, de sorte que la régulation thermique des composants n’est plus optimale.

[0009] Une autre solution de régulation thermique connue, notamment pour le refroidissement, de composants, tels que des éléments de batterie, consiste en l’immersion, totale ou partielle, des batteries dans un fluide diélectrique. Cela a pour avantage de permettre un refroidissement rapide et équilibré des cellules.

[0010] Un des inconvénients de ces deux solutions réside dans le fait de l’utilisation d’un fluide à l’état liquide directement sur les cellules, dans un circuit à circulation forcée avec une pompe. Il est en effet nécessaire que la pompe soit tout le temps en contact avec du fluide pour ne pas la détériorer et conserver son efficacité.

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) [0011] Or, lors du refroidissement de batteries selon certaines conditions, telles que par exemple la circulation de la voiture, le volume de fluide diélectrique peut être soumis à des contraintes aléatoires (cailloux sur la route, pente ou montée, virages, etc, . . .). Ces contraintes peuvent provoquer le déplacement du volume de fluide et provoquer l’aspiration d’air par la pompe, ce qui peut avoir pour effet de l’endommager. Le risque d’aspiration de l’air en cas d’inclinaison peut ainsi provoquer l’arrêt de l’aspiration ou une diminution du débit.

[0012] La présente invention a pour objectif de pallier au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients précités en proposant un dispositif de régulation thermique permettant une circulation du fluide de façon homogène et ainsi une amélioration de la régulation thermique des éléments à refroidir.

[0013] À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de régulation thermique pour des composants 5 dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants étant notamment destinés au stockage d’énergie et pouvant être des cellules de batterie, notamment pour véhicule, ce dispositif de régulation thermique comportant un boîtier formant au moins deux enceintes, chacune configurée pour recevoir un ou plusieurs composants au moins partiellement immergés dans un fluide diélectrique, un circuit de fluide diélectrique passant par les enceintes, chaque enceinte étant pourvu d’une entrée de fluide et au moins une, notamment une pluralité de sorties de fluide, l’au moins unela sortie de fluide étant munie d'un clapet anti-retour configuré pour empêcher du fluide d’entrer dans ladite enceinte par ladite sortie de fluide, notamment pour empêcher du fluide de retourner dans ladite enceinte après en être sorti, ou notamment de l’air de pénétrer dans le conduit d’évacuation.

[0014] Avantageusement, l’écoulement entre les compartiments permet de créer un équilibre pré déterminé entre la quantité de fluide totale aspiré et la quantité de fluide entrant chaque compartiment. Cet équilibre permet de préserver dans chaque compartiment la quantité de fluide nécessaire pour ne pas aspirer l’air. Pour assurer le bon sens d’écoulement, le clapet anti -retour est avantageusement positionné à la sortie de l’enceinte.

[0015] En effet autrement, une circulation libre entre les compartiments provoque une accumulation du liquide d’un côté ou d’un autre du pack batterie lors de l’inclination du véhicule.

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) [0016] Dans ce cas, les ouvertures d’aspiration se retrouvent dépourvues du liquide ce qui entraine une aspiration de l’air par la pompe notamment quand l’inclinaison se produit du côté opposé de la pompe. L’invention propose ainsi d’empêcher l’écoulement entre les compartiments grâce à une valve anti -retour. Ainsi, seul l’écoulement vers la sortie est possible.

[0017] Le dispositif de régulation peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.

[0018] Les différentes enceintes du boitier sont connectées par leur sortie de fluide à un collecteur commun d’évacuation.

[0019] Avantageusement, les clapets anti retour ne permettent pas le passage du fluide entre les différents compartiments de la batterie ce qui permet d’isoler chaque enceinte vis-à- vis du collecteur commun d’évacuation, qui peut ainsi toujours être plein.

[0020] Le dispositif comprend des barres de structures qui traversent le boitier de façon étanche de façon à former chacune une paroi latérale pour séparer ledit boitier en différentes enceintes.

[0021] Avantageusement, cela permet de former différentes enceintes avec un minimum de pièces, en se servant des traverses structurantes comme de parois délimitant des enceintes pouvant former des groupes de cellules ou modules.

[0022] Avantageusement, lesdites parois des enceintes 3, notamment les traverses, peuvent comprendre les moyens de distribution, telles que des buses, formant les entrées de fluide.

[0023] Le boitier comprend en son sein des parois intercalaires formant chacune une paroi latérale qui sépare le boitier en différentes enceintes.

[0024] Avantageusement, cela permet de proposer un boitier de réalisation simple proposant plusieurs enceintes pour intégrer des groupes de cellules ou modules.

[0025] le dispositif comprend un organe de mise en circulation du fluide diélectrique 10, tel qu’une pompe configurée pour mettre en mouvement le fluide du circuit de fluide diélectrique.

[0026] Cet organe de mise en circulation du fluide diélectrique 10, tel qu’une pompe est configurée pour aspirer le fluide présent dans le collecteur commun d’évacuation 11 et le faire circuler dans le circuit de fluide diéléctrique et le distribuer par les entrées de fluides 6.

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) [0027] Dans certains modes de réalisation, l’entrée de fluide est formée par un tube muni d’au moins un orifice.

[0028] Dans certains modes de réalisation, l’entrée de fluide comprend au moins une buse configurée pour asperger le liquide sur le composant.

[0029] Chaque enceinte comprend au moins un dispositif de trop-plein en communication avec une enceinte voisine, le dispositif de trop-plein étant configurée pour évacuer le fluide lorsque le volume dans ladite enceinte excède un volume prédéterminé, le dispositif de trop plein étant notamment formée sur une paroi latérale de l’enceinte.

[0030] Le dispositif de trop plein comprend un tube inséré dans une paroi latérale de l’enceinte, et optionnellement en outre un moyen de fermeture actionnable pour former une valve de trop-plein.

[0031] La sortie de fluide de l’enceinte est formée par un orifice positionné dans une paroi de fond de l’enceinte.

[0032] Alternativement, la sortie de fluide de l’enceinte est formée par un tube vertical, le tube vertical comprenant ledit clapet anti-retour.

[0033] Avantageusement, les vannes anti retour ne permettent pas le passage du fluide entre les différents compartiments de la batterie ce qui permet d’isoler chaque partie.

[0034] Le clapet anti-retour comporte un corps fixé à une colonne creuse du boîtier formant une cavité de sortie de fluide de l’enceinte.

[0035] Le clapet anti-retour comporte en outre une soupape mobile, notamment suivant l'axe de la cavité.

[0036] La soupape comporte un obturateur, notamment sous la forme d’un disque, porté par une tige centrale reliée au corps par des rayons élastiquement déformables.

[0037] Ainsi la soupape peut prendre une position ouverte et une position fermée en fonction de la position de l’obturateur.

[0038] Cette soupape est par exemple réalisée en matière plastique.

[0039] Système de stockage d’énergie 1 comportant au moins un dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications précédentes, dans les enceintes 3 duquel sont placées des cellules de batterie 5, notamment pour véhicule.

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) [0040] L’invention peut encore concerner un pack batterie comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie et au moins un dispositif de régulation thermique tel que défini précédemment

[0041] Dans la présente, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques.

[0042] 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 :

[0043] [Fig. 1] illustre de façon schématique un ensemble de régulation thermique comprenant un dispositif de régulation thermique tel que proposé dans l’art antérieur.

[0044] [Fig. 2] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon l’art antérieur selon différents cas d’usage.

[0045] [Fig. 3] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon un premier mode de réalisation de l’invention.

[0046] [Fig. 4] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon le premier mode de réalisation de l’invention selon un cas d’usage incliné.

[0047] [Fig. 5] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

[0048] Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

[0049] Les 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.

[0050] 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

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) dénominations sans sortir du cadre de la présente invention. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.

[0051] La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation de l’art antérieur d’un ensemble de régulation thermique 1 pouvant être un pack batterie 1, qui peut être destiné à équiper un véhicule notamment automobile.

[0052] Le pack batterie 1 comprend au moins un dispositif de régulation thermique 2 décrit plus en détail par la suite.

[0053] Le pack batterie 1 peut comprendre de plus un composant à réguler thermiquement 5 tel que qu’un composant de stockage électrique 5, comportant un ou plusieurs composants électriques ou électroniques dont la température doit être régulée, par exemple diminuée.

[0054] Le composant à réguler thermiquement 5 peut comprendre un ou plusieurs modules, notamment de stockage électrique, comportant le ou les composants électroniques et/ou électriques. Le dispositif de régulation thermique 2 peut réguler la température du ou des modules.

[0055] À titre d’exemple non limitatif, l’ensemble de régulation thermique 1 peut être un pack batterie 1 comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie, dont la température est régulée par le dispositif de régulation thermique 2.

[0056] Dans la présente, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques.

[0057] Le composant notamment de stockage électrique 5, peut comprendre un boîtier, destiné à recevoir le ou les composants ou modules. Le boîtier peut par exemple être de forme générale parallélépipédique. Il peut éventuellement être destiné à être fermé par un couvercle (non représenté).

[0058] Les composants ou modules peuvent être disposés en une rangée ou en plusieurs rangées au sein du volume interne du boîtier. Ces rangées sont avantageusement disposées parallèlement les unes aux autres.

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) [0059] Une ou plusieurs surfaces d’un composant ou module sont destinées à être arrosées ou immergées par le fluide diélectrique. Ces surfaces peuvent être planes ou sensiblement planes.

[0060] En variante, une surface destinée à être arrosée, telle que la surface d’une face supérieure d’un composant ou module, peut être courbée ou convexe, de convexité orientée vers l’extérieur du composant ou module. La courbure de cette surface à arroser permet de faciliter un écoulement du fluide diélectrique vers les surfaces des faces latérales du composant ou module qui s’étendent verticalement.

[0061] À cet effet, il est également envisageable que la surface destinée à être arrosée soit inclinée par rapport à un plan horizontal ou vertical en référence à l’orientation de l’ensemble de régulation thermique 1 après assemblage final. À titre d’exemple, pour une surface à arroser sur la face supérieure d’un composant ou module, cette surface peut être inclinée par rapport au plan horizontal, ou au plan défini par la face inférieure opposée du composant ou module, et dans ce cas la face supérieure n’est pas strictement perpendiculaire aux faces latérales du composant ou module. Pour une surface à arroser d’une face latérale d’un composant ou module, cette surface peut être inclinée par rapport au plan vertical, et dans ce cas la face latérale n’est pas strictement perpendiculaire aux faces supérieure et inférieure du composant ou module.

[0062] DISPOSITIF DE REGULATION THERMIQUE

[0063] La figure 1 représente schématiquement un système de stockage d’énergie 1, comprenant un dispositif de régulation thermique 1 simplifié comprenant un circuit de fluide 4 passant par une enceinte 3 comprenant des composants 5 à réguler thermiquement, l’enceinte comprenant des entrées de fluide 5 par lequel le fluide va venir arroser lesdits composants 5, et des sorties de fluides qui viennent récupérer le fluide de l’enceinte. Le circuit 4 comprend un organe de mise en circulation 10, telle qu’une pompe pour mettre en circulation le fluide afin de mettre en contact le fluide avec les composants de façon à les réguler thermiquement. Le circuit de fluide 4 est de préférénce relié à une source d’échange thermique, par exemple ici un système de climatisation (AC system) qui permet de refroidir ou de réchauffer ledit fluide.

[0064] La figure 2 représente schématiquement un dispositif de régulation thermique tel que connu dans l’art antérieur, comprenant une pluralité d’enceintes 3 chacune comprenant au

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) moins une entrée de fluide 6 et une sortie de fluide 7. Les différentes sorties de fluide 7 sont reliés à un collecteur d’évacuation commun 11.

[0065] Lors de l’inclinaison du dispositif, par exemple quand un véhicule en étant équipé roule sur un plan incliné, le volume de fluide, soumis à la gravité, va se déplacer sur un des cotés du dispositif, tel que représenté schématiquement sur la figure 2. Dans le cas de dans lequel le volume de fluide est déplacé du côté opposé à la pompe, celle-ci est susceptible d’aspirer de l’air et ainsi de se bloquer, s’abimer et/ou ne plus alimenter le dispositif résultant en une mauvaise régulation thermique.

[0066] En outre, le volume de fluide pouvant s’accumuler sur un côté du boitier 9, il est possible que certaines des enceintes 3 se vident tandis que d’autres se remplissent, ce qui aurait pour effet un déséquilibre important entre les différents composants à réguler 5.

[0067] La figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation de l’invention qui résout ce problème en proposant des clapets anti-retour 8, par exemple des valves antiretour, idéalement au niveau des sorties de fluide 7 des enceintes 3.

[0068] L’écoulement entre les compartiments permet de créer un équilibre pré étudié entre la quantité de fluide totale aspiré, et la quantité de fluide entrant chaque compartiment q (sensiblement égaux). Cet équilibre permet de préserver dans chaque compartiment la quantité de fluide nécessaire pour ne pas aspirer l’air.

[0069] Ainsi, avantageusement, lorsque le boitier 9 est incliné, les clapets anti retour 8 empêchent le fluide de refluer dans l’enceinte après en être sorti. En d’autres termes, les clapets 8 empêche le fluide présent dans le collecteur commun d’évacuation 11 de revenir dans l’enceinte. Au contraire, il est ainsi forcé de ne sortir qu’en sens unique, vers la pompe.

[0070] Cela permet avantageusement d’avoir ledit collecteur commun d’évacuation 11 d’être toujours plein et ainsi de permettre à la pompe d’être toujours alimenté suffisamment en fluide pour fonctionner normalement sans aspirer le fluide.

[0071] En outre, maintenir plein ledit collecteur commun d’évacuation permet de maintenir un certain volume de fluide dans chaque enceinte 3, ce qui permet avantageusement de mieux équilibrer la régulation thermique et donc la fiabilité du système complet.

[0072] Dans les figures 3 et 4, est représenté en outre à titre d’exemple et nullement limitatif, un mode de réalisation dans lequel chaque enceinte 3 comprend un dispositif de trop-

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) plein 12 qui permet d’équilibrer le volume de fluide d’une enceinte 3 par rapport à une enceinte 3 voisine. Ainsi, le dispositif 12, disposé à une hauteur H prédéterminée permet de s’assurer d’un volume maximal de fluide au-delà duquel le fluide passera dans la ou les enceintes voisines. La hauteur minimale h du volume de fluide est déterminée de façon éviter d’aspirer de l’air au niveau de la bouche d’aspiration malgré un certain degré d’inclinaison.

[0073] De même, lors de l’inclinaison du dispositif, le fluide peut passer d’une enceinte 3 à une enceinte 3 voisine grâce au dispositif 12 de trop-plein. Les trop pleins ont ainsi pour but d’éviter le débordement des enceintes à cause d’un déséquilibre du débit des buses ou d’un déséquilibre au niveau de l’aspiration.

[0074] Dans un autre mode de réalisation alternatif, le dispositif de régulation thermique ne comprend pas de dispositif de trop plein, le volume étant conservé constant par l’optimisation du débit et par la présence des clapets anti retour 8.

[0075] On peut en outre envisager qu’au moins une enceinte 3 présente une valve de trop plein qui communique avec une chambre auxiliaire d’évacuation ou de réserve, qui communique avec le conduit d’alimentation. Ainsi, les volumes sont équilibrés même en cas d’inclinaison sans créer trop de volume d’un côté du boitier 9.

[0076] La figure 5 représente un troisième mode de réalisation dans lequel les sorties de fluide 7 sont formées par des tubes verticaux aspirant le fluide vers le haut, notamment contre la force de gravité. Les tubes verticaux sont reliés au collecteur commun d’évacuation 11, les tubes verticaux comprenant chacun un clapet anti -retour 8 pour empêcher le fluide de refluer dans l’enceinte depuis le collecteur commun d’évacuation 11.

[0077] Circuit de fluide diélectrique

[0078] Le circuit de fluide diélectrique 4 peut éventuellement comprendre au moins un organe de mise en circulation du fluide diélectrique 10, tel qu’une pompe. L’écoulement du fluide diélectrique dans le circuit 4 peut être commandé via cet organe tel qu’une pompe 10. Un réservoir de stockage du fluide diélectrique peut également être prévu.

[0079] Dans le cas d’un fluide diélectrique projeté, notamment en phase liquide, le fluide diélectrique peut être réaspiré par une pompe par exemple et être entraîné vers un échangeur pour le refroidir avant d’être réintroduit dans le circuit de fluide diélectrique 4 pour la régulation thermique des composants ou modules 5.

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) [0080] Le circuit de fluide diélectrique 4 peut comprendre une ou plusieurs conduites d’alimentation. Une conduite d’alimentation peut relier fluidiquement plusieurs entrées de fluide 6, par exemple des buses. Autrement dit, elle est conformée pour diriger le fluide diélectrique vers chacune des entrées 6.

[0081] Selon un exemple de réalisation particulier non représenté, une conduite d’alimentation peut être réalisée par l’assemblage de deux demi-coquilles délimitant un canal interne permettant d’alimenter les entrées 6. Au moins l’une ou les deux demi- coquilles peuvent être réalisées dans un matériau plastique. Les deux demi-coquilles peuvent éventuellement être assemblées par surmoulage, collage ou encore par soudure ultrason.

[0082] Par ailleurs, la conduite ou au moins l’une des conduites d’alimentation peut être agencée de façon à s’étendre au moins en partie en regard d’une rangée de composants ou modules 5, notamment au-dessus d’une rangée de composants ou modules 5.

[0083] Dans le cas d’entrée de fluide 6 comprenant des buses, celles-ci comprennent chacune un ou plusieurs orifices de projection du fluide diélectrique. Les orifices de projection peuvent éventuellement être réalisés par des fentes de projection.

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) LEGENDE

1. Système de stockage d’énergie, Pack batterie

2. Dispositif de régulation thermique

3. Enceinte

4. Circuit de fluide diélectrique

5. Composant de stockage électronique, à réguler thermiquement

6. Entrée de fluide

7. Sortie de fluide

8. Clapet anti-retour

9. Boitier

10. Organe de mise en circulation du fluide diélectrique, tel qu’une pompe

11. Collecteur commun d’évacuation

12. Valve de trop-plein

F. Fluide

FEUILLE INCORPOREE PAR RENVOI (REGLE 20.6) Description

Titre de l’invention : Dispositif de régulation thermique, et dispositif de charge comprenant un dispositif de régulation thermique

[0001] La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique, notamment dans le domaine automobile. L’invention concerne également un véhicule comprenant un tel dispositif.

[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 des dispositifs de 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 des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, tel qu’un ensemble de batteries ou pack batterie 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 dispositif de régulation thermique, mais seulement pour le refroidissement, de composants par exemple de stockage d’énergie électrique, tels que des batteries. Un tel dispositif 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 chaud, 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 de régulation thermique connue, notamment pour le refroidissement, de composants, tels que des éléments de batterie, un fluide diélectrique est pulvérisé, projeté, généralement sous forme de spray, directement sur les composants, 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 direct avec une surface des composants.

[0007] La régulation thermique, telle que le refroidissement par la pulvérisation du fluide diélectrique, des composants, par exemple des batteries de véhicules, peut être efficace pour une condition dite normale d’utilisation, par exemple pour une gamme prédéfinie de température des composants à réguler thermiquement.

[0008] Toutefois, hors de telles conditions d’utilisation dites normales, la régulation thermique peut être compromise. Par exemple lorsqu’un véhicule est resté stationné à une température très faible, par exemple négative, la viscosité du fluide diélectrique augmente, ce qui impacte la forme du spray pulvérisé et le débit, qui peuvent ne plus être adaptés pour une bonne régulation thermique. À l’inverse, il peut être nécessaire de refroidir rapidement les composants, tels que des batteries, par exemple après un stationnement en plein soleil avec une température externe élevée, la puissance thermique à évacuer peut-être très importante et le besoin en termes de débit peut augmenter, de sorte que la régulation thermique des composants n’est plus optimale.

[0009] Une autre solution de régulation thermique connue, notamment pour le refroidissement, de composants, tels que des éléments de batterie, consiste en l’immersion, totale ou partielle, des batteries dans un fluide diélectrique. Cela a pour avantage de permettre un refroidissement rapide et équilibré des cellules.

[0010] Un des inconvénients de ces deux solutions réside dans le fait de l’utilisation d’un fluide à l’état liquide directement sur les cellules, dans un circuit à circulation forcée avec une pompe. Il est en effet nécessaire que la pompe soit tout le temps en contact avec du fluide pour ne pas la détériorer et conserver son efficacité.

[0011] Or, lors du refroidissement de batteries selon certaines conditions, telles que par exemple la circulation de la voiture, le volume de fluide diélectrique peut être soumis à des contraintes aléatoires (cailloux sur la route, pente ou montée, virages, etc, ...). Ces contraintes peuvent provoquer le déplacement du volume de fluide et provoquer l’aspiration d’air par la pompe, ce qui peut avoir pour effet de l’endommager. Le risque d’aspiration de l’air en cas d’inclinaison peut ainsi provoquer l’arrêt de l’aspiration ou une diminution du débit.

[0012] La présente invention a pour objectif de pallier au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients précités en proposant un dispositif de régulation thermique permettant une circulation du fluide de façon homogène et ainsi une amélioration de la régulation thermique des éléments à refroidir.

[0013] À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de régulation thermique pour des composants 5 dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants étant notamment destinés au stockage d’énergie et pouvant être des cellules de batterie, notamment pour véhicule, ce dispositif de régulation thermique comportant un boîtier formant au moins deux enceintes, chacune configurée pour recevoir un ou plusieurs composants au moins partiellement immergés dans un fluide diélectrique, un circuit de fluide diélectrique passant par les enceintes, chaque enceinte étant pourvu d’une entrée de fluide et au moins une, notamment une pluralité de sorties de fluide, F au moins unela sortie de fluide étant munie d'un clapet anti-retour configuré pour empêcher du fluide d’entrer dans ladite enceinte par ladite sortie de fluide, notamment pour empêcher du fluide de retourner dans ladite enceinte après en être sorti, ou notamment de l’air de pénétrer dans le conduit d’évacuation.

[0014] Avantageusement, l’écoulement entre les compartiments permet de créer un équilibre pré déterminé entre la quantité de fluide totale aspiré et la quantité de fluide entrant chaque compartiment. Cet équilibre permet de préserver dans chaque compartiment la quantité de fluide nécessaire pour ne pas aspirer l’air. Pour assurer le bon sens d’écoulement, le clapet anti-retour est avantageusement positionné à la sortie de l’enceinte. [0015] En effet autrement, une circulation libre entre les compartiments provoque une accumulation du liquide d’un côté ou d’un autre du pack batterie lors de l’inclination du véhicule.

[0016] Dans ce cas, les ouvertures d’aspiration se retrouvent dépourvues du liquide ce qui entraine une aspiration de l’air par la pompe notamment quand l’inclinaison se produit du côté opposé de la pompe. L’invention propose ainsi d’empêcher l’écoulement entre les compartiments grâce à une valve anti-retour. Ainsi, seul l’écoulement vers la sortie est possible.

[0017] Le dispositif de régulation peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.

[0018] Les différentes enceintes du boitier sont connectées par leur sortie de fluide à un collecteur commun d’évacuation.

[0019] Avantageusement, les clapets anti retour ne permettent pas le passage du fluide entre les différents compartiments de la batterie ce qui permet d’isoler chaque enceinte vis-à- vis du collecteur commun d’évacuation, qui peut ainsi toujours être plein.

[0020] Le dispositif comprend des barres de structures qui traversent le boitier de façon étanche de façon à former chacune une paroi latérale pour séparer ledit boitier en différentes enceintes.

[0021] Avantageusement, cela permet de former différentes enceintes avec un minimum de pièces, en se servant des traverses structurantes comme de parois délimitant des enceintes pouvant former des groupes de cellules ou modules.

[0022] Avantageusement, lesdites parois des enceintes 3, notamment les traverses, peuvent comprendre les moyens de distribution, telles que des buses, formant les entrées de fluide.

[0023] Le boitier comprend en son sein des parois intercalaires formant chacune une paroi latérale qui sépare le boitier en différentes enceintes.

[0024] Avantageusement, cela permet de proposer un boitier de réalisation simple proposant plusieurs enceintes pour intégrer des groupes de cellules ou modules.

[0025] le dispositif comprend un organe de mise en circulation du fluide diélectrique 10, tel qu’une pompe configurée pour mettre en mouvement le fluide du circuit de fluide diélectrique. [0026] Cet organe de mise en circulation du fluide diélectrique 10, tel qu’une pompe est configurée pour aspirer le fluide présent dans le collecteur commun d’évacuation 11 et le faire circuler dans le circuit de fluide diéléctrique et le distribuer par les entrées de fluides 6.

[0027] Dans certains modes de réalisation, l’entrée de fluide est formée par un tube muni d’au moins un orifice.

[0028] Dans certains modes de réalisation, l’entrée de fluide comprend au moins une buse configurée pour asperger le liquide sur le composant.

[0029] Chaque enceinte comprend au moins un dispositif de trop-plein en communication avec une enceinte voisine, le dispositif de trop-plein étant configurée pour évacuer le fluide lorsque le volume dans ladite enceinte excède un volume prédéterminé, le dispositif de trop plein étant notamment formée sur une paroi latérale de l’enceinte.

[0030] Le dispositif de trop plein comprend un tube inséré dans une paroi latérale de l’enceinte, et optionnellement en outre un moyen de fermeture actionnable pour former une valve de trop-plein.

[0031] La sortie de fluide de l’enceinte est formée par un orifice positionné dans une paroi de fond de l’enceinte.

[0032] Alternativement, la sortie de fluide de l’enceinte est formée par un tube vertical, le tube vertical comprenant ledit clapet anti-retour.

[0033] Avantageusement, les vannes anti retour ne permettent pas le passage du fluide entre les différents compartiments de la batterie ce qui permet d’isoler chaque partie.

[0034] Le clapet anti-retour comporte un corps fixé à une colonne creuse du boîtier formant une cavité de sortie de fluide de l’enceinte.

[0035] Le clapet anti-retour comporte en outre une soupape mobile, notamment suivant l'axe de la cavité.

[0036] La soupape comporte un obturateur, notamment sous la forme d’un disque, porté par une tige centrale reliée au corps par des rayons élastiquement déformables.

[0037] Ainsi la soupape peut prendre une position ouverte et une position fermée en fonction de la position de l’obturateur. [0038] Cette soupape est par exemple réalisée en matière plastique.

[0039] Système de stockage d’énergie 1 comportant au moins un dispositif de régulation thermique 2 tel que décrite précédemment, dans les enceintes 3 duquel sont placées des cellules de batterie 5, notamment pour véhicule.

[0040] L’invention peut encore concerner un pack batterie comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie et au moins un dispositif de régulation thermique tel que défini précédemment

[0041] Dans la présente, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques.

[0042] 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 :

[0043] [Fig. 1] illustre de façon schématique un ensemble de régulation thermique comprenant un dispositif de régulation thermique tel que proposé dans l’art antérieur.

[0044] [Fig. 2] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon l’art antérieur selon différents cas d’usage (2A, 2B, 2C).

[0045] [Fig. 3] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon un premier mode de réalisation de l’invention.

[0046] [Fig. 4] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon le premier mode de réalisation de l’invention selon un cas d’usage incliné.

[0047] [Fig. 5] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention selon un cas d’usage incliné.

[0048] [Fig. 6] illustre de façon schématique un dispositif de régulation thermique selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

[0049] Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

[0050] 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.

[0051] 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.

[0052] La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation de l’art antérieur d’un ensemble de régulation thermique 1 pouvant être un pack batterie 1, qui peut être destiné à équiper un véhicule notamment automobile.

[0053] Le pack batterie 1 comprend au moins un dispositif de régulation thermique 2 décrit plus en détail par la suite.

[0054] Le pack batterie 1 peut comprendre de plus un composant à réguler thermiquement 5 tel que qu’un composant de stockage électrique 5, comportant un ou plusieurs composants électriques ou électroniques dont la température doit être régulée, par exemple diminuée.

[0055] Le composant à réguler thermiquement 5 peut comprendre un ou plusieurs modules, notamment de stockage électrique, comportant le ou les composants électroniques et/ou électriques. Le dispositif de régulation thermique 2 peut réguler la température du ou des modules.

[0056] À titre d’exemple non limitatif, l’ensemble de régulation thermique 1 peut être un pack batterie 1 comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie, dont la température est régulée par le dispositif de régulation thermique 2.

[0057] Dans la présente, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques. [0058] Le composant notamment de stockage électrique 5, peut comprendre un boîtier, destiné à recevoir le ou les composants ou modules. Le boîtier peut par exemple être de forme générale parallélépipédique. Il peut éventuellement être destiné à être fermé par un couvercle (non représenté).

[0059] Les composants ou modules peuvent être disposés en une rangée ou en plusieurs rangées au sein du volume interne du boîtier. Ces rangées sont avantageusement disposées parallèlement les unes aux autres.

[0060] Une ou plusieurs surfaces d’un composant ou module sont destinées à être arrosées ou immergées par le fluide diélectrique. Ces surfaces peuvent être planes ou sensiblement planes.

[0061] En variante, une surface destinée à être arrosée, telle que la surface d’une face supérieure d’un composant ou module, peut être courbée ou convexe, de convexité orientée vers l’extérieur du composant ou module. La courbure de cette surface à arroser permet de faciliter un écoulement du fluide diélectrique vers les surfaces des faces latérales du composant ou module qui s’étendent verticalement.

[0062] À cet effet, il est également envisageable que la surface destinée à être arrosée soit inclinée par rapport à un plan horizontal ou vertical en référence à l’orientation de l’ensemble de régulation thermique 1 après assemblage final. À titre d’exemple, pour une surface à arroser sur la face supérieure d’un composant ou module, cette surface peut être inclinée par rapport au plan horizontal, ou au plan défini par la face inférieure opposée du composant ou module, et dans ce cas la face supérieure n’est pas strictement perpendiculaire aux faces latérales du composant ou module. Pour une surface à arroser d’une face latérale d’un composant ou module, cette surface peut être inclinée par rapport au plan vertical, et dans ce cas la face latérale n’est pas strictement perpendiculaire aux faces supérieure et inférieure du composant ou module.

[0063] DISPOSITIF DE REGULATION THERMIQUE

[0064] La figure 1 représente schématiquement un système de stockage d’énergie 1, comprenant un dispositif de régulation thermique 1 simplifié comprenant un circuit de fluide 4 passant par une enceinte 3 comprenant des composants 5 à réguler thermiquement, l’enceinte comprenant des entrées de fluide 5 par lequel le fluide va venir arroser lesdits composants 5, et des sorties de fluides qui viennent récupérer le fluide de l’enceinte. Le circuit 4 comprend un organe de mise en circulation 10, telle qu’une pompe pour mettre en circulation le fluide afin de mettre en contact le fluide avec les composants de façon à les réguler thermiquement. Le circuit de fluide 4 est de préférénce relié à une source d’échange thermique, par exemple ici un système de climatisation (AC system) qui permet de refroidir ou de réchauffer ledit fluide.

[0065] La figure 2 représente schématiquement un dispositif de régulation thermique tel que connu dans l’art antérieur, comprenant une pluralité d’enceintes 3 chacune comprenant au moins une entrée de fluide 6 et une sortie de fluide 7. Les différentes sorties de fluide 7 sont reliés à un collecteur d’évacuation commun 11.

[0066] Lors de l’inclinaison du dispositif, par exemple quand un véhicule en étant équipé roule sur un plan incliné, le volume de fluide, soumis à la gravité, va se déplacer sur un des cotés du dispositif, tel que représenté schématiquement sur les figures 2A et 2B. Dans le cas de la figure 2B, le volume de fluide est déplacé du côté opposé à la pompe, si bien que celle-ci est susceptible d’aspirer de l’air et ainsi de se bloquer, s’abimer et/ou ne plus alimenter le dispositif résultant en une mauvaise régulation thermique.

[0067] En outre, le volume de fluide pouvant s’accumuler sur un côté du boitier 9, il est possible que certaines des enceintes 3 se vident tandis que d’autres se remplissent, ce qui aurait pour effet un déséquilibre important entre les différents composants à réguler 5.

[0068] La figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation de l’invention qui résout ce problème en proposant des clapets anti-retour 8, par exemple des valves antiretour, idéalement au niveau des sorties de fluide 7 des enceintes 3.

[0069] L’écoulement entre les compartiments permet de créer un équilibre pré étudié entre la quantité de fluide totale aspiré, et la quantité de fluide entrant chaque compartiment q (sensiblement égaux). Cet équilibre permet de préserver dans chaque compartiment la quantité de fluide nécessaire pour ne pas aspirer l’air.

[0070] Ainsi, avantageusement, lorsque le boitier 9 est incliné, les clapets anti retour 8 empêchent le fluide de refluer dans l’enceinte après en être sorti. En d’autres termes, les clapets 8 empêche le fluide présent dans le collecteur commun d’évacuation 11 de revenir dans l’enceinte. Au contraire, il est ainsi forcé de ne sortir qu’en sens unique, vers la pompe. [0071] Cela permet avantageusement d’avoir ledit collecteur commun d’évacuation 11 d’être toujours plein et ainsi de permettre à la pompe d’être toujours alimenté suffisamment en fluide pour fonctionner normalement sans aspirer le fluide.

[0072] En outre, maintenir plein ledit collecteur commun d’évacuation permet de maintenir un certain volume de fluide dans chaque enceinte 3, ce qui permet avantageusement de mieux équilibrer la régulation thermique et donc la fiabilité du système complet.

[0073] Dans les figures 3 et 4, est représenté en outre à titre d’exemple et nullement limitatif, un mode de réalisation dans lequel chaque enceinte 3 comprend un dispositif de trop- plein 12 qui permet d’équilibrer le volume de fluide d’une enceinte 3 par rapport à une enceinte 3 voisine. Ainsi, le dispositif 12, disposé à une hauteur H prédéterminée permet de s’assurer d’un volume maximal de fluide au-delà duquel le fluide passera dans la ou les enceintes voisines. La hauteur minimale h du volume de fluide est déterminée de façon éviter d’aspirer de l’air au niveau de la bouche d’aspiration malgré un certain degré d’inclinaison.

[0074] De même, lors de l’inclinaison du dispositif, le fluide peut passer d’une enceinte 3 à une enceinte 3 voisine grâce au dispositif 12 de trop-plein. Les trop pleins ont ainsi pour but d’éviter le débordement des enceintes à cause d’un déséquilibre du débit des buses ou d’un déséquilibre au niveau de l’aspiration.

[0075] Dans un autre mode de réalisation alternatif, le dispositif de régulation thermique ne comprend pas de dispositif de trop plein, le volume étant conservé constant par l’optimisation du débit et par la présence des clapets anti retour 8.

[0076] On peut en outre envisager qu’au moins une enceinte 3 présente une valve de trop plein qui communique avec une chambre auxiliaire d’évacuation ou de réserve, qui communique avec le conduit d’alimentation. Ainsi, les volumes sont équilibrés même en cas d’inclinaison sans créer trop de volume d’un côté du boitier 9.

[0077] La figure 5 représente un troisième mode de réalisation dans lequel les sorties de fluide 7 sont formées par des tubes verticaux aspirant le fluide vers le haut, notamment contre la force de gravité. Les tubes verticaux sont reliés au collecteur commun d’évacuation 11, les tubes verticaux comprenant chacun un clapet anti-retour 8 pour empêcher le fluide de refluer dans l’enceinte depuis le collecteur commun d’évacuation 11. [0078] Circuit de fluide diélectrique

[0079] Le circuit de fluide diélectrique 4 peut éventuellement comprendre au moins un organe de mise en circulation du fluide diélectrique 10, tel qu’une pompe. L’écoulement du fluide diélectrique dans le circuit 4 peut être commandé via cet organe tel qu’une pompe 10. Un réservoir de stockage du fluide diélectrique peut également être prévu.

[0080] Dans le cas d’un fluide diélectrique projeté, notamment en phase liquide, le fluide diélectrique peut être réaspiré par une pompe par exemple et être entraîné vers un échangeur pour le refroidir avant d’être réintroduit dans le circuit de fluide diélectrique 4 pour la régulation thermique des composants ou modules 5.

[0081] Le circuit de fluide diélectrique 4 peut comprendre une ou plusieurs conduites d’alimentation. Une conduite d’alimentation peut relier fluidiquement plusieurs entrées de fluide 6, par exemple des buses. Autrement dit, elle est conformée pour diriger le fluide diélectrique vers chacune des entrées 6.

[0082] Selon un exemple de réalisation particulier non représenté, une conduite d’alimentation peut être réalisée par l’assemblage de deux demi-coquilles délimitant un canal interne permettant d’alimenter les entrées 6. Au moins l’une ou les deux demi- coquilles peuvent être réalisées dans un matériau plastique. Les deux demi-coquilles peuvent éventuellement être assemblées par surmoulage, collage ou encore par soudure ultrason.

[0083] Par ailleurs, la conduite ou au moins l’une des conduites d’alimentation peut être agencée de façon à s’étendre au moins en partie en regard d’une rangée de composants ou modules 5, notamment au-dessus d’une rangée de composants ou modules 5.

[0084] Dans le cas d’entrée de fluide 6 comprenant des buses, celles-ci comprennent chacune un ou plusieurs orifices de projection du fluide diélectrique. Les orifices de projection peuvent éventuellement être réalisés par des fentes de projection. LEGENDE

1. Système de stockage d’énergie, Pack batterie

2. Dispositif de régulation thermique

3. Enceinte

4. Circuit de fluide diélectrique

5. Composant de stockage électronique, à réguler thermiquement

6. Entrée de fluide

7. Sortie de fluide

8. Clapet anti-retour

9. Boitier

10. Organe de mise en circulation du fluide diélectrique, tel qu’une pompe

11. Collecteur commun d’évacuation

12. Valve de trop -plein

F. Fluide

Claims

Revendications

[Revendication 1] Dispositif de régulation thermique 2 pour des composants 5 dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants 5 étant notamment destinés au stockage d’énergie et pouvant être des cellules de batterie, notamment pour véhicule, ce dispositif de régulation thermique 2 comportant :

- un boîtier 9 formant au moins deux enceintes 3, chacune configurée pour recevoir un ou plusieurs composants 5 au moins partiellement immergés dans un fluide diélectrique,

- un circuit de fluide diélectrique 4 passant par les enceintes 3, chaque enceinte étant pourvu d’une entrée de fluide 6 et au moins une, notamment une pluralité de sorties de fluide 7, l’au moins une sortie de fluide 7 étant munie d'un clapet anti-retour 8 configuré pour empêcher du fluide d’entrer dans ladite enceinte 3 par ladite sortie de fluide 7, notamment pour empêcher du fluide de retourner dans ladite enceinte après en être sorti, ou notamment de l’air de pénétrer dans le conduit d’évacuation.

[Revendication 2] Dispositif de régulation thermique 2 selon la revendication précédente, dans lequel les différentes enceintes 3 du boitier 9 sont connectées par leur sortie de fluide 7 à un collecteur commun d’évacuation 11 .

[Revendication 3] Dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif comprend des barres de structures qui traversent le boitier de façon étanche de façon à former chacune une paroi latérale pour séparer ledit boitier en différentes enceintes.

[Revendication 4] Dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif comprend un organe de mise en circulation du fluide diélectrique 10, tel qu’une pompe configurée pour mettre en mouvement le fluide du circuit de fluide diélectrique 4.

[Revendication 5] Dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’entrée de fluide 6 comprend au moins une buse configurée pour asperger le liquide sur le composant 5.

[Revendication 6] Dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque enceinte 3 comprend au moins un dispositif de trop-plein 12 en communication avec une enceinte 3 voisine, le dispositif de trop-plein 12 étant configurée pour évacuer le fluide 3 lorsque le volume dans ladite enceinte 3 excède un volume prédéterminé, le dispositif de trop plein 12 étant notamment formée sur une paroi latérale de l’enceinte 3.

[Revendication 7] Dispositif de régulation thermique 2 selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de trop plein comprend un tube inséré dans une paroi latérale de l’enceinte 3, et optionnellement en outre un moyen de fermeture actionnable pour former une valve de trop-plein.

[Revendication 8] Dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la sortie de fluide 7 de l’enceinte 3 est formée par un orifice positionné dans une paroi de fond de l’enceinte.

[Revendication 9] Dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la sortie de fluide 7 de l’enceinte est formée par un tube vertical, le tube vertical comprenant ledit clapet anti-retour 8.

[Revendication 10] Système de stockage d’énergie 1 comportant au moins un dispositif de régulation thermique 2 selon l’une des revendications précédentes, dans les enceintes 3 duquel sont placées des cellules de batterie 5, notamment pour véhicule.