FR2986663A1 - Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier - Google Patents

Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier Download PDF

Info

Publication number
FR2986663A1
FR2986663A1 FR1200328A FR1200328A FR2986663A1 FR 2986663 A1 FR2986663 A1 FR 2986663A1 FR 1200328 A FR1200328 A FR 1200328A FR 1200328 A FR1200328 A FR 1200328A FR 2986663 A1 FR2986663 A1 FR 2986663A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
accumulator
battery
peltier cell
cell
peltier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1200328A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2986663B1 (fr
Inventor
Masato Origuchi
Gwennaelle Pascaly
Caroline Marchal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR1200328A priority Critical patent/FR2986663B1/fr
Priority to PCT/EP2013/051376 priority patent/WO2013113618A1/fr
Priority to JP2014555154A priority patent/JP2015510229A/ja
Priority to US14/374,722 priority patent/US20150340746A1/en
Priority to CN201380016436.3A priority patent/CN104170156B/zh
Priority to EP13701098.9A priority patent/EP2810335A1/fr
Publication of FR2986663A1 publication Critical patent/FR2986663A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2986663B1 publication Critical patent/FR2986663B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6572Peltier elements or thermoelectric devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/637Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

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

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les batteries 5 d'accumulateurs. Elle concerne plus particulièrement un module d'accumulateurs comportant : - un boîtier de stockage, - au moins une cellule de batterie d'accumulateurs logée à l'intérieur 10 dudit boîtier de stockage, - au moins une cellule Peltier dont une première face est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de ladite cellule de batterie d'accumulateurs et dont une seconde face est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de l'extérieur 15 du boîtier de stockage, et - une unité de pilotage de ladite cellule Peltier. Elle concerne également un pack d'accumulateurs comportant au moins deux modules d'accumulateurs tels que précité, logés dans une boîte de protection. 20 L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation de pack d'accumulateurs pour véhicules automobiles à propulsion électrique. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les véhicules automobiles à propulsion électrique sont généralement 25 équipés d'un moteur électrique alimenté en courant par un pack d'accumulateurs. Classiquement, un tel pack d'accumulateurs loge une pluralité de modules d'accumulateurs, comportant chacun une pluralité de cellules de batterie d'accumulateurs de tailles réduites. Le nombre de cellules de batterie d'accumulateurs est calculé pour que 30 le moteur électrique puisse développer un couple et une puissance suffisants pour propulser le véhicule pendant une durée prédéterminée. Lorsque le pack d'accumulateurs alimente le moteur électrique, une part importante de l'énergie développée par les cellules de batterie d'accumulateurs est libérée sous forme de chaleur. Il est alors nécessaire de refroidir ces cellules 35 de batterie d'accumulateurs de manière que leur température n'excède jamais un seuil (qui est de l'ordre de 60 degrés Celsius) au-delà duquel elles risqueraient de vieillir prématurément ou même de se détériorer de manière irréversible. On connaît à cet effet du document WO 2010/083983 un module d'accumulateurs agencé pour loger et refroidir une pluralité de cellules de batterie d'accumulateurs dans un espace restreint et confiné.
Dans ce document, les cellules de batterie d'accumulateurs sont empilées les unes au-dessus des autres, de manière particulièrement compacte, et sont logées dans un boîtier de stockage fermé. Une cellule Peltier (sorte de pompe à chaleur à commande électrique) est également logée dans ce boîtier de stockage pour permettre, lorsqu'elle est 10 alimentée en courant, d'évacuer vers l'extérieur et par conduction la chaleur émise par les cellules de batterie d'accumulateurs. L'unité de pilotage de la cellule Peltier est également logée dans le boîtier de stockage. L'alimentation en courant de la cellule Peltier de chaque module 15 d'accumulateurs requiert alors un connecteur spécifique sur le pack d'accumulateurs, de telle manière que ces cellules Peltier puissent être alimentées en courant par la batterie d'accessoires du véhicule automobile (généralement une batterie plomb). Un tel connecteur s'avère toutefois onéreux à fabriquer et nécessite que 20 le faisceau électrique du véhicule automobile soit prévu en correspondance. Il complique par ailleurs les opérations de changement de pack d'accumulateurs des véhicules automobiles. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la 25 présente invention propose un module d'accumulateurs tel que défini dans l'introduction, dans lequel ladite cellule Peltier et ladite unité de pilotage sont alimentées en courant par ladite cellule de batterie d'accumulateurs. Ainsi, grâce à l'invention, les modules d'accumulateurs sont autonomes énergétiquement et il n'est pas nécessaire de prévoir de connectique particulière 30 sur le pack d'accumulateurs pour l'alimentation en courant des cellules Peltier. Les opérations de changement de pack d'accumulateurs sur un véhicule automobile sont ainsi facilitées puisque le nombre de prise de courant à déconnecter puis à reconnecter est moindre. De plus, comme cela sera exposé dans la suite, le module 35 d'accumulateurs selon l'invention peut être associé à d'autres modules d'accumulateurs et disposer d'une fonction d'équilibrage de charge dissipatif sans perte d'énergie, l'énergie dissipée étant utilisée pour refroidir ou réchauffer les autres modules d'accumulateurs. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du module d'accumulateurs conforme à l'invention sont les suivantes : - ladite unité de pilotage est logée à l'intérieur du boîtier de stockage ; - ladite cellule Peltier est intégrée au boîtier de stockage de telle sorte que sa seconde face émerge à l'extérieur du boîtier de stockage ; - le boîtier de stockage comporte une paroi isolante qui borde la cellule Peltier ; - au moins deux cellules de batterie d'accumulateurs étant logées à l'intérieur dudit boîtier de stockage, il est prévu un élément de conduction thermique qui s'interpose entre, d'un côté, lesdites deux cellules de batterie d'accumulateurs, et, de l'autre, la première face de la cellule Peltier. L'invention propose également un pack d'accumulateurs tel que défini dans l'introduction, qui comporte une boîte de protection et au moins deux modules d'accumulateurs tels que précités qui sont logés à l'intérieur de ladite boîte de protection de telle manière que leurs cellules Peltier soient au contact, directement ou indirectement via un élément de conduction thermique, de la boîte de protection.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce pack d'accumulateurs sont les suivantes : - ladite boîte de protection comporte un bac, un couvercle qui ferme hermétiquement le bac, et une prise de courant connectée auxdits modules d'accumulateurs ; - le bac est réalisé d'une seule pièce en matériau conducteur thermique ; - le bac comporte des ailettes favorisant les échanges thermiques ; - le bac est traversé par au moins un canal de circulation de fluide ; - le bac intègre au moins deux inserts présentant une conductivité thermique strictement supérieure à celle du reste du bac, qui sont respectivement 30 situés au contact de la seconde face de la cellule Peltier de chaque module d'accumulateurs ; et - les unités de pilotage des modules d'accumulateurs comportent des moyens de détection d'une différence de charge entre les deux modules d'accumulateurs, et des moyens de commande adaptés à commander 35 l'alimentation en courant de la cellule Peltier du module d'accumulateurs le moins chargé à l'aide des cellules de batterie d'accumulateurs du module d'accumulateurs le plus chargé. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un module d'accumulateurs selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail de la zone ll de la figure 1 ; et - les figures 3 à 6 sont des vues schématiques en coupe de quatre modes de réalisation d'un pack d'accumulateurs incorporant des modules d'accumulateurs du type de celui représenté sur la figure 1, En préliminaire on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation de l'invention représentés sur les différentes 15 figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois. Dans la description, on considérera par ailleurs qu'un élément conducteur thermique présente une conductivité thermique qui est supérieure à 1 W-m-1.K1 et qu'un élément isolant thermique présente une conductivité 20 thermique qui est inférieure à 0,05 W.ffil Sur la figure 1, on a représenté un module d'accumulateurs 30. Comme le montre par exemple la figure 3, un tel module d'accumulateurs 30 est destiné à être stocké avec d'autres modules d'accumulateurs 30 du même type dans une boîte de protection 10, de manière à 25 composer un pack d'accumulateurs 1 adapté à alimenter en courant un moteur électrique de véhicule automobile à propulsion électrique. Tel que représenté sur la figure 1, chaque module d'accumulateurs 30 comporte une pluralité de petites cellules de batterie d'accumulateurs 50 logées à l'intérieur d'un boîtier de stockage 40, ainsi qu'une cellule Peltier 70 et une unité 30 de pilotage 90 de cette cellule Peltier 70. Comme le montre la figure 2, la cellule Peltier 70 est un élément thermoélectrique qui présente deux faces, l'une dite froide 71 et l'autre dite chaude 72, et qui fonctionne sur le principe d'une pompe à chaleur, Ainsi cette cellule Peltier 70 est-elle adaptée à refroidir les éléments au contact de sa face froide 71 lorsqu'elle est alimentée en courant électrique (sous réserve que sa face chaude 72 ne soit pas au contact d'un élément trop chaud). Pour refroidir les cellules de batterie d'accumulateurs 50, la face froide 71 de la cellule Peltier 70 est alors située au contact (directement ou indirectement via un unique élément conducteur thermique) des cellules de batterie d'accumulateurs 50 tandis que sa face chaude 72 est située au contact (directement ou indirectement via un unique élément conducteur thermique) de l'extérieur du boîtier de stockage 40. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la 10 cellule Peltier 70 et l'unité de pilotage 90 sont alimentées en courant par les cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30 considéré. Comme cela sera exposé en détail dans la suite de cet exposé, la cellule Peltier 70 et l'unité de pilotage 90 pourront également être alimentées en courant par les cellules de batterie d'accumulateurs 50 des autres modules 15 d'accumulateurs 30 logés dans la boîte de protection 10 du pack d'accumulateurs 1. Dans le mode de réalisation du boîtier d'accumulateurs 30 représenté sur la figure 1, le boîtier de stockage 40 présente une forme parallélépipédique. Il comporte ainsi une paroi frontale 42 rectangulaire, bordée à l'arrière 20 par une paroi latérale 41. Cette paroi latérale 41 et cette paroi frontale 42 sont réalisées d'une seule pièce par moulage d'une matière plastique. Le boîtier de stockage 40 comporte également une paroi de fond 43 constituée de plusieurs éléments 60, 70, 80. Comme le montre la figure 1, les cellules de batterie d'accumulateurs 50 25 présentent quant à elles des formes de plaques planes rectangulaires de faibles épaisseurs. Elles sont empilées les unes contre les autres, de manière à former un empilement ajusté au volume intérieur du boîtier de stockage 40. Elles présentent chacune deux faces principales planes et parallèles 30 situées en appui contre les faces principales des deux cellules de batterie d'accumulateurs 50 adjacentes, deux bords latéraux situés en appui contre la paroi latérale 41 du boîtier de stockage 40, ainsi qu'un bord avant 51 situé en regard de la paroi frontale 42 du boîtier de stockage 40 et un bord arrière 52 opposé.
Chaque cellule de batterie d'accumulateurs 50 est équipé de deux bornes de connexion situées en saillie de son bord avant 51. L'ensemble des cellules de batterie d'accumulateurs 50 sont alors branchées en série les unes avec les autres et avec deux bornes de phase et de neutre 91, 92 qui font saillies à l'extérieur du boîtier de stockage 40. Telle que représentée sur la figure 1, la cellule Peltier 70 présente une taille réduite relativement à celle de l'empilement de cellules de batterie d'accumulateurs 50. Sa face froide 71 présente en particulier une taille très inférieure à celle de la face arrière de l'empilement de cellules de batterie d'accumulateurs 50. Pour permettre à la cellule Peltier 70 de refroidir l'ensemble des cellules de batterie d'accumulateurs 50, on interpose alors ici un élément de conduction thermique 60 entre, d'un côté, les bords arrière 52 des cellules de batterie d'accumulateurs 50, et, de l'autre, la face froide 71 de la cellule Peltier 70.
Cet élément de conduction thermique 60 est ici constitué d'une simple plaque plane rectangulaire, de dimensions égales à celles de la paroi frontale 42 du boîtier de stockage 40, de sorte qu'elle s'applique contre la totalité de la surface des bords arrière 52 des cellules de batterie d'accumulateurs 50. Ses dimensions lui permettent en outre de fermer le boîtier de stockage 40 à l'arrière. Le boîtier de stockage 40 comporte par ailleurs une paroi isolante 80 rigide qui borde la cellule Peltier 70 et qui s'applique par sa face avant 81 sur la face arrière de l'élément de conduction thermique 60 (voir figure 2). Cette paroi isolante 80 présente une épaisseur telle que sa face arrière 82 affleure la face chaude 72 de la cellule Peltier 70. La paroi isolante 80, l'élément de conduction thermique 60 et la cellule Peltier 70 forment alors ensemble la paroi de fond 43 du boîtier de stockage 40. Comme le montre la figure 1, l'unité de pilotage 90 comporte une carte électronique logée à l'intérieur du boîtier de stockage 40, entre les bords avant 51 des cellules de batterie d'accumulateurs 50 et la paroi frontale 42 du boîtier de stockage 40. Elle est alimentée en courant par deux fils électriques respectivement connectés aux deux bornes de phase et de neutre 91, 92. Elle comporte un circuit de commande adapté à commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier 70 du module d'accumulateurs 30. Elle est à cet effet connectée aux deux bornes de la cellule Peltier 70 par deux fils électriques d'alimentation en courant. Cette unité de pilotage 90 comporte des capteurs de température des faces froide 71 et chaude 72 de la cellule Peltier 70. Elle comporte par ailleurs des moyens d'acquisition du pourcentage de 5 charge des cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30. Ces moyens d'acquisition comportent à cet effet ici des moyens de mesure de l'intensité il du courant débité aux bornes de phase et de neutre 91, 92 du modules d'accumulateurs, des moyens d'estimation de l'intensité i2 du courant 10 débité vers la cellule Peltier 70, et des moyens de calcul du pourcentage de charge du module d'accumulateurs 30 compte tenu des variations dans le temps de ces deux intensités il, i2. L'unité de pilotage 90 comporte enfin des moyens de communication pour communiquer avec les unités de pilotage 90 des autres modules 15 d'accumulateurs 30 du pack d'accumulateurs 1. Grâce à ces différents moyens, l'unité de pilotage 90 est adaptée à commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier 70 du module d'accumulateurs 30 le moins chargé à l'aide des cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30 le plus chargé. 20 Plus précisément, les unités de pilotage 90 sont adaptées à : - déterminer le pourcentage de charge de leur module d'accumulateurs 30, - comparer ce pourcentage de charge avec le pourcentage de charge des autres modules d'accumulateurs 30, et 25 - commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier 70 de leur module d'accumulateurs 30 au moyen des cellules de batterie d'accumulateurs 50 du module d'accumulateurs 30 dont le pourcentage de charge est le plus important. Ainsi, l'alimentation en courant des cellules Peltier 70 est utilisée pour 30 maintenir un équilibre constant entre les différents modules d'accumulateurs 30, au bénéfice de la durée de vie de ces derniers. La fonction d'équilibrage des charges des modules d'accumulateurs 30 est alors dissipative mais sans perte d'énergie. Les figures 3 à 6 représentent quatre modes de réalisation de la boîte de 35 protection 10 ; 100 ; 110 ; 120 du pack d'accumulateurs 1. Dans ces quatre modes de réalisation, la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 120 comporte un bac 11 ; 101 ; 111 ; 121 ouvert à l'avant, un couvercle 12 ; 102 ; 112 ; 122 qui ferme hermétiquement le bac 11; 101 ; 111 ; 121, et une prise de courant 13 ; 103 ; 113 ; 123 qui fait saillie à l'extérieur du bac 11; 101 ; 111 ; 121.
Le bac 11 ; 101 ; 111 ; 121 comporte une paroi de fond 14 ; 104 ; 114 ; 124 qui est bordée à l'avant par une paroi latérale 15 ; 105 ; 115 ; 125 et qui délimite avec celle-ci un logement d'accueil des modules d'accumulateurs 30. Le couvercle 12 ; 102 ; 112 ; 122 comporte une paroi frontale 16 ; 106 ; 116 ; 126 bordée à l'arrière par un rebord 17 ; 107 ; 117 ; 127 qui est agencé pour s'appliquer contre la tranche avant de la paroi latérale 15 ; 105 ; 115 ; 125 du bac 11 ; 101 ; 111 ; 121. Des moyens de verrouillage (non représentés) permettent de bloquer le couvercle 12 ; 102 ; 112 ; 122 sur le bac 11 ; 101 ; 111 ; 121 de manière à maintenir la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 120 hermétiquement fermée.
La prise de courant 13 ; 103 ; 113 ; 123 fait saillie à l'extérieur du bac de manière à être accessible à l'usager qui souhaite brancher le pack d'accumulateurs 1 au circuit électrique de puissance du véhicule automobile. Cette prise de courant 13 ; 103 ; 113 ; 123 est connectée en série avec les modules d'accumulateurs 30 logés dans la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 20 120, via les bornes de phase et de neutre 91, 92 de ces modules d'accumulateurs 30. Ces modules d'accumulateurs 30 sont ici logés à l'intérieur de la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 120 de telle sorte que les faces chaudes 72 de leurs cellules Peltier 70 soient au contact, directement ou indirectement via un unique 25 élément de conduction thermique, de la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 120. Ces modules d'accumulateurs 30 sont ici situés les uns à côté des autres, de manière adjacente et de sorte que les parois de fond 43 de leurs boîtiers de stockage 40 s'appliquent contre la paroi de fond 14 ; 104 ; 114 ; 124 du bac 11 ; 101 ; 111 ; 121 de la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 120. 30 Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le bac 11 est réalisé d'une seule pièce dans un matériau conducteur thermique, de telle manière que sa paroi de fond 14 puisse évacuer vers l'extérieur la chaleur émise par les faces chaudes 72 des cellules Peltier 70. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, le bac 101 se 35 différencie du bac 11 de la figure 3 en ce qu'il est traversé par au moins un canal 108 de circulation de fluide réfrigérant.
Dans ce mode de réalisation, le canal 108 débouche hors du bac 101 par une entrée 109A et une sortie 109B de fluide réfrigérant situées dans la paroi latérale 105 du bac 101. Ces entrée 109A et sortie 109B sont alors connectées à un circuit fermé de refroidissement du fluide réfrigérant, comportant par exemple un simple serpentin. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 5, le bac 111 se différencie du bac 11 de la figure 3 en ce qu'il est réalisé dans un matériau isolant thermique et en ce que sa paroi de fond 114 intègre des inserts 118 conducteurs thermiques.
Dans ce mode de réalisation, les inserts 118 présentent des hauteurs égales à l'épaisseur de la paroi de fond 114 du bac 111, si bien qu'ils traversent cette dernière de part en part. Il est ici prévu autant d'inserts 118 que de modules d'accumulateurs 30. Ces inserts 118 présentent alors des longueurs et largeurs sensiblement 15 égales aux longueurs et largeurs des faces chaudes 72 des cellules Peltier 70 des modules d'accumulateurs 30. Ils sont en outre situés de telle manière que leurs faces intérieures s'appliquent entièrement contre les faces chaudes 72 des cellules Peltier 70 des modules d'accumulateurs 30. Enfin, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, le bac 121 20 se différencie du bac 11 de la figure 3 en ce que sa paroi de fond 124 porte à l'extérieur des ailettes 128 favorisant les échanges thermiques avec l'extérieur. Le pack de stockage 1 comporte par ailleurs des moyens de fixation (non représentés) au châssis du véhicule automobile. Grâce au caractère hermétique de la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 25 120, il est possible de fixer le pack de stockage 1 dans l'habitacle climatisé du véhicule automobile sans risque de fuites, même en cas d'accident. Ainsi fixée, la paroi de fond 14 ; 104 ; 114 ; 124 de la boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 120 est maintenue à une température de l'ordre de 20°C grâce à la climatisation de l'habitacle, ce qui permet aux cellules Peltier 70 des modules d'accumulateurs 30 30 de correctement refroidir les cellules de batterie d'accumulateurs 50, quelle que soit la température à l'extérieur de l'habitacle. En variante, il est également possible de fixer le pack de stockage 1 de manière que la paroi de fond 14 ; 104 ; 114 ; 124 de sa boîte de protection 10 ; 100 ; 110 ; 120 affleure le dessous de caisse du véhicule, afin de favoriser les 35 échanges thermiques avec l'extérieur lorsque le véhicule automobile circule.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Module d'accumulateurs (30) comportant : - un boîtier de stockage (40), - au moins une cellule de batterie d'accumulateurs (50) logée à l'intérieur dudit boîtier de stockage (40), - au moins une cellule Peltier (70) dont une première face (71) est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de ladite cellule de batterie d'accumulateurs (50) et dont une seconde face (72) est au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, de l'extérieur du boîtier de stockage (40), et - une unité de pilotage (90) de ladite cellule Peltier (70), caractérisé en ce que ladite cellule Peltier (70) et ladite unité de pilotage (90) sont alimentées en courant par ladite cellule de batterie d'accumulateurs (50).
  2. 2. Module d'accumulateurs (30) selon la revendication précédente, dans lequel ladite unité de pilotage (90) est logée à l'intérieur du boîtier de stockage (40).
  3. 3. Module d'accumulateurs (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite cellule Peltier (70) est intégrée au boîtier de 20 stockage (40) de telle sorte que sa seconde face (72) émerge à l'extérieur du boîtier de stockage (40).
  4. 4. Module d'accumulateurs (30) selon la revendication précédente, dans lequel le boîtier de stockage (40) comporte une paroi isolante (80) qui borde la cellule Peltier (70). 25
  5. 5. Module d'accumulateurs (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins deux cellules de batterie d'accumulateurs (50) étant logées à l'intérieur dudit boîtier de stockage (40), il est prévu un élément de conduction thermique (60) qui s'interpose entre, d'un côté, lesdites deux cellules de batterie d'accumulateurs (50), et, de l'autre, la première face (71) de la cellule 30 Peltier (70).
  6. 6. Pack d'accumulateurs (1), caractérisé en ce qu'il comporte : - une boîte de protection (10 ; 100 ; 110 ; 120), et - au moins deux modules d'accumulateurs (30) selon l'une des revendications précédentes, qui sont logés à l'intérieur de ladite boîte de 35 protection (10 ; 100 ; 110 ; 120) de telle manière que leurs cellules Peltier soient au contact, directement ou indirectement via un élément conducteur thermique, dela boîte de protection (10 ; 100 ; 110 ; 120).
  7. 7. Pack d'accumulateurs (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite boîte de protection (10 ; 100 ; 110 ; 120) comporte un bac (11 ; 101 ; 111 ; 121), un couvercle (12 ; 102 ; 112 ; 122) qui ferme hermétiquement le bac (11; 101 ; 111 ; 121), et une prise de courant (13; 103 ; 113 ; 123) connectée auxdits modules d'accumulateurs (30).
  8. 8. Pack d'accumulateurs (1) selon la revendication 7, dans lequel le bac (11; 121) est réalisé d'une seule pièce en matériau conducteur thermique.
  9. 9. Pack d'accumulateurs (1) selon la revendication 8, dans lequel le bac 10 (121) comporte des ailettes (128) favorisant les échanges thermiques,
  10. 10. Pack d'accumulateurs (1) selon la revendication 7, dans lequel le bac (101) est traversé par au moins un canal (108) de circulation de fluide.
  11. 11. Pack d'accumulateurs (1) selon la revendication 7, dans lequel le bac (111) intègre au moins deux inserts (118) présentant une conductivité thermique 15 strictement supérieure à celle du reste du bac (11), qui sont respectivement situés au contact de la seconde face (72) de la cellule Peltier (70) de chaque module d'accumulateurs (30).
  12. 12. Pack d'accumulateurs (1) selon l'une des revendications 6 à 11, dans lequel les unités de pilotage (90) des modules d'accumulateurs (30) comportent 20 des moyens de détection d'une différence de charge entre les deux modules d'accumulateurs (30), et des moyens de commande adaptés à commander l'alimentation en courant de la cellule Peltier (70) du module d'accumulateurs (30) le moins chargé à l'aide des cellules de batterie d'accumulateurs (50) du module d'accumulateurs (30) le plus chargé.
FR1200328A 2012-02-03 2012-02-03 Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier Active FR2986663B1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1200328A FR2986663B1 (fr) 2012-02-03 2012-02-03 Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier
PCT/EP2013/051376 WO2013113618A1 (fr) 2012-02-03 2013-01-24 Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier
JP2014555154A JP2015510229A (ja) 2012-02-03 2013-01-24 ペルチェ式セルを備えたバッテリーモジュール
US14/374,722 US20150340746A1 (en) 2012-02-03 2013-01-24 Battery module provided with a peltier cell
CN201380016436.3A CN104170156B (zh) 2012-02-03 2013-01-24 配备有帕尔贴单体的蓄电池模块
EP13701098.9A EP2810335A1 (fr) 2012-02-03 2013-01-24 Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1200328A FR2986663B1 (fr) 2012-02-03 2012-02-03 Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2986663A1 true FR2986663A1 (fr) 2013-08-09
FR2986663B1 FR2986663B1 (fr) 2014-08-01

Family

ID=47603754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1200328A Active FR2986663B1 (fr) 2012-02-03 2012-02-03 Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150340746A1 (fr)
EP (1) EP2810335A1 (fr)
JP (1) JP2015510229A (fr)
CN (1) CN104170156B (fr)
FR (1) FR2986663B1 (fr)
WO (1) WO2013113618A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016200904A1 (fr) * 2015-06-10 2016-12-15 Gentherm Inc. Module thermoélectrique de batterie de véhicule à transfert de chaleur et propriétés d'isolation thermique améliorés
FR3093863A1 (fr) * 2019-03-15 2020-09-18 Centum Adetel Transportation Batterie et procédé de régulation thermique d’une batterie embarquée sur un véhicule électrique
US11152557B2 (en) 2019-02-20 2021-10-19 Gentherm Incorporated Thermoelectric module with integrated printed circuit board

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2930782B1 (fr) 2014-04-09 2017-12-13 Samsung SDI Co., Ltd. Élément de refroidissement et système de batterie
US10581251B2 (en) * 2014-12-18 2020-03-03 Fca Us Llc Battery pack active thermal management system
CN107690726A (zh) 2015-06-10 2018-02-13 金瑟姆股份有限公司 具有集成冷板组件的车辆电池热电装置及其组装方法
EP3217465A1 (fr) * 2016-03-08 2017-09-13 BOS Balance of Storage Systems AG Systeme de stockage d'energie electrique
DE102016007293A1 (de) * 2016-06-16 2017-12-21 Gentherm Gmbh Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts
CN108032744A (zh) * 2017-11-24 2018-05-15 安徽特凯新能源科技有限公司 一种适用于高温工作的电池管理系统
DE102018113964A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Webasto SE Gehäuse zum Aufnehmen eines thermisch zu konditionierenden elektrischen Bauelements sowie Fahrzeugbatterie und Verteilerkasten
CN111048864B (zh) * 2018-10-11 2021-07-02 伟巴斯特车顶供暖系统(上海)有限公司 用于电池模组的热管理组件、电池模组以及车辆
FI130882B1 (fi) * 2018-12-17 2024-05-07 L7 Drive Oy Akkupaketti integroidulla lämmönhallinnalla
CN209401679U (zh) * 2018-12-29 2019-09-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池箱
US11670813B2 (en) 2019-04-01 2023-06-06 Applied Thermoelectric Solutions, LLC Electrically insulative and thermally conductive parallel battery cooling and temperature control system
DE102019210439A1 (de) * 2019-07-15 2021-01-21 Audi Ag Verfahren zum Montieren einer Batterie, Batterie sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie
KR20210011640A (ko) * 2019-07-23 2021-02-02 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
KR102545273B1 (ko) * 2021-03-31 2023-06-20 비나텍주식회사 열전 소자를 이용하는 배터리 팩에서 무선 충전을 기반으로 하는 셀 밸런싱 장치 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2903057A1 (fr) * 2006-06-30 2008-01-04 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif compact d'alimentation electrique pour un vehicule automobile comportant des moyens de refroidissement a effet peltier
DE102010028728A1 (de) * 2010-05-07 2011-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Kühlung eines Energiespeichers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6942944B2 (en) * 2000-02-29 2005-09-13 Illinois Institute Of Technology Battery system thermal management
KR20040082437A (ko) * 2002-02-19 2004-09-24 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 고에너지 전기 화학 전지를 위한 온도 제어 장치 및 방법
JP4513812B2 (ja) * 2007-01-04 2010-07-28 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置および車両
DE102009005853A1 (de) 2009-01-23 2010-07-29 Li-Tec Battery Gmbh Temperiertes Batteriesystem II
DE102009010145A1 (de) * 2009-02-23 2010-08-26 Li-Tec Battery Gmbh Batterie mit Ableiteinrichtung
KR101108191B1 (ko) * 2010-05-24 2012-02-06 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2903057A1 (fr) * 2006-06-30 2008-01-04 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif compact d'alimentation electrique pour un vehicule automobile comportant des moyens de refroidissement a effet peltier
DE102010028728A1 (de) * 2010-05-07 2011-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Kühlung eines Energiespeichers

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016200904A1 (fr) * 2015-06-10 2016-12-15 Gentherm Inc. Module thermoélectrique de batterie de véhicule à transfert de chaleur et propriétés d'isolation thermique améliorés
US11152557B2 (en) 2019-02-20 2021-10-19 Gentherm Incorporated Thermoelectric module with integrated printed circuit board
FR3093863A1 (fr) * 2019-03-15 2020-09-18 Centum Adetel Transportation Batterie et procédé de régulation thermique d’une batterie embarquée sur un véhicule électrique
WO2020188165A1 (fr) * 2019-03-15 2020-09-24 Centum Adetel Transportation Batterie et procédé de régulation thermique d'une batterie embarquée sur un véhicule électrique
CN113767508A (zh) * 2019-03-15 2021-12-07 霍利瓦特公司 装载在电动车辆上的电池和用于其的热调整的方法
US12015137B2 (en) 2019-03-15 2024-06-18 Forsee Power Battery and method for thermal regulation of a battery onboard an electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CN104170156B (zh) 2017-07-04
JP2015510229A (ja) 2015-04-02
US20150340746A1 (en) 2015-11-26
WO2013113618A1 (fr) 2013-08-08
CN104170156A (zh) 2014-11-26
EP2810335A1 (fr) 2014-12-10
FR2986663B1 (fr) 2014-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2986663A1 (fr) Module d'accumulateurs equipe d'une cellule peltier
EP3776686B1 (fr) Unite de batterie integrant des zones d'echanges thermiques
EP3014676A1 (fr) Bande de cellules électrochimiques pour réaliser un module de batterie pour véhicule électrique ou hybride, et procédé de réalisation d'un tel module
WO2015043869A1 (fr) Module de batterie pour véhicule électrique ou hybride pour assurer le refroidissement des cellules, et batterie associée
WO2011076834A2 (fr) Dispositif de chauffage electrique et appareil de chauffage correspondant
WO2013127596A1 (fr) Dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile et appareil de chauffage et/ou de climatisation associé
FR2988915A3 (fr) Structure de module de batterie pour cellules li-ion a enveloppe souple et module de batterie correspondant
EP3925018B1 (fr) Unité de batterie et vehicule automobile equipé d'au moins une telle unité
EP2692199B1 (fr) Echangeur de chaleur a elements chauffants electriques
EP3672384A1 (fr) Ensemble electrique d'une barre de connexion electrique et d'un module de refroidissement
EP4089794A2 (fr) Unité de batterie avec des moyens de controle ou de régulation de température intégrés
FR2988914A3 (fr) Structure de module de batterie a assemblage simplifie pour cellules li-ion a enveloppe souple et un module correspondant
EP3535791A1 (fr) Module unitaire pour bloc batterie, et bloc batterie
EP3811432B1 (fr) Boîtier comprenant un ensemble modulable pour la circulation d'un fluide caloporteur dans une batterie pour vehicule automobile
FR2951029A1 (fr) Module et unite de stockage d'energie electrique plat pour coffre a bagage de vehicule et procede de mise en place
FR2955976A1 (fr) Bac de stockage et de refroidissement de modules de batteries d'accumulateurs
EP2828920A1 (fr) DISPOSITIF DE RÉGULATION THERMIQUE D'UN MODULE-BATTERIe
WO2022263326A1 (fr) Dispositif de régulation thermique pour au moins un élément électrique et/ou électronique
WO2024141293A1 (fr) Module de batterie, notamment pour véhicule électrique et batterie comprenant un tel module ou une pluralité de tels modules
EP4360413A1 (fr) Dispositif de régulation thermique pour système électronique
WO2019122771A1 (fr) Élément de refroidissement d'un dispositif de stockage électrique pour véhicule automobile
WO2021058884A1 (fr) Carter en trois parties pour une batterie de vehicule automobile
FR3086803A1 (fr) Systeme de refroidissement de cellules de batterie de vehicule automobile
FR3126588A1 (fr) Module electronique de commande pour radiateur electrique d’un vehicule automobile
FR3071696A1 (fr) Boitier de commande d'un compresseur electrique prevu pour le refroidissement d'au moins un composant electronique

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

CA Change of address

Effective date: 20221121

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 13