FR2986911A1

FR2986911A1 - Cooling device for cooling rechargeable battery in e.g. hybrid car, has solenoid valve to supply cooling liquid to main conduit in absence of receipt of alert or to auxiliary conduit to flood space in battery housing upon receipt of alert

Info

Publication number: FR2986911A1
Application number: FR1251251A
Authority: FR
Inventors: Bertrand Feriot; Frederic Vantalon; Mathieu Pinson; Stephane Floquet; Walter Desjardins
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-16

Abstract

The device (D) has a cooling circuit (CR) in which a cooling liquid flows, where the circuit includes a main conduit (CP) to be housed in a space (E) defined in a battery housing (BO), and an auxiliary conduit (CA) housed in the space and provided with holes (T). A solenoid valve (MC1) is arranged to supply the cooling liquid to the main conduit in the absence of receipt of an alert instruction or to the auxiliary conduit for flooding the space via the holes upon receipt of an alert generated following the completion of selected alert instruction. An independent claim is also included for a battery.

Description

9 86 9 11 1 DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT ET ANTI-INCENDIE POUR UNE BATTERIE À CELLULE(S) DE STOCKAGE L'invention concerne les batteries rechargeables comprenant au moins une cellule de stockage d'énergie électrique. Certains systèmes, comme par exemple des véhicules de type tout électrique ou hybride et éventuellement de type automobile, comprennent au moins une batterie rechargeable comprenant un boîtier qui définit un espace dans lequel est installée au moins une cellule propre à stocker de l'énergie électrique. Afin d'éviter que la température interne de cette batterie ne devienne trop importante, notamment lors d'une phase de recharge, il a été proposé de lui adjoindre un circuit dans lequel circule un liquide de refroidissement. Plus précisément, ce circuit comporte au moins un conduit principal qui est logé dans l'espace du boîtier, par exemple au-dessus de la (des) cellule(s), afin de le refroidir, notamment lorsque la température qui règne dedans est supérieure à une valeur prédéfinie. Hélas, comme le sait l'homme de l'art, lorsque la batterie fait l'objet d'un incendie, par exemple consécutivement à un court-circuit, le circuit de refroidissement est incapable de le circonscrire, et encore moins de l'arrêter. L'incendie peut alors se propager au système qui comprend la batterie, ce qui peut le détruire partiellement ou totalement, y compris en cas d'intervention des pompiers. En effet, pour interrompre un incendie survenu à l'intérieur du boîtier d'une batterie, les pompiers doivent faire en urgence dans la paroi de ce boîtier un trou suffisamment gros pour permettre l'introduction d'eau au moyen d'une lance, ce qui n'est pas toujours possible, notamment en cas d'inaccessibilité. En outre, le trou ainsi formé peut permettre à l'eau de ressortir au moins partiellement du boîtier, si bien que les cellules peuvent se retrouver au moins partiellement émergées après l'intervention des pompiers. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to rechargeable batteries comprising at least one electric energy storage cell. Some systems, such as vehicles of the all-electric or hybrid type and possibly of the automotive type, comprise at least one rechargeable battery comprising a housing which defines a space in which at least one cell capable of storing electrical energy is installed. In order to prevent the internal temperature of this battery from becoming too great, especially during a recharging phase, it has been proposed to add a circuit in which circulates a cooling liquid. More specifically, this circuit comprises at least one main conduit which is housed in the space of the housing, for example above the cell (s), in order to cool it, especially when the temperature inside is greater to a predefined value. Unfortunately, as is known to those skilled in the art, when the battery is the subject of a fire, for example as a result of a short circuit, the cooling circuit is unable to circumscribe it, let alone the Stop. The fire can then spread to the system that includes the battery, which can destroy it partially or completely, including in case of firefighters intervention. In order to stop a fire inside the battery case, firefighters must urgently make a hole in the wall of the case large enough to allow the introduction of water by means of a lance. which is not always possible, especially in case of inaccessibility. In addition, the hole thus formed can allow the water to emerge at least partially from the housing, so that the cells can be found at least partially emerged after the intervention of firefighters.

Pour améliorer cette situation, il a été proposé, notamment dans les documents brevet US 2011/250477 et WO 2011/123808, d'adjoindre à la batterie un circuit d'extinction chargé de diffuser un agent anti-incendie dans l'espace du boîtier lorsque sa température interne dépasse un seuil prédéfini. Hélas, cette solution est essentiellement destinée à avoir une action immédiate, en particulier lorsque l'agent anti-incendie est un gaz. Or, certains incendies de batterie peuvent se déclencher plusieurs jours, voire plusieurs semaines, après qu'un véhicule ait cessé de fonctionner, notamment consécutivement à un accident. De plus, cette solution complexifie notablement la batterie et augmente son encombrement, notamment du fait que le réservoir de l'agent anti-incendie est généralement logé dans le boîtier. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation, en particulier sans 1 o que cela n'augmente significativement la complexité et/ou l'encombrement de la batterie. Elle propose notamment à cet effet un dispositif, destiné à refroidir une batterie comprenant un boîtier définissant un espace dans lequel est installée au moins une cellule propre à stocker de l'énergie électrique, et 15 comprenant un circuit dans lequel circule un liquide de refroidissement et comportant au moins un conduit principal propre à être logé dans cet espace afin de le refroidir. Ce dispositif se caractérise par le fait que son circuit comprend : - au moins un conduit auxiliaire propre à être logé dans l'espace du boîtier et 20 muni de trous, et - un premier moyen de contrôle d'accès agencé pour alimenter en liquide de refroidissement soit chaque conduit principal en l'absence de réception d'une instruction d'alerte, soit chaque conduit auxiliaire pour qu'il inonde l'espace du boîtier via ses trous en cas de réception d'une instruction 25 d'alerte générée consécutivement à la réalisation d'au moins une condition d'alerte choisie. L'invention permet donc avantageusement de conférer au dispositif de refroidissement une seconde fonction de lutte anti-incendie en complément de sa première fonction de refroidissement, sans que cela 30 n'augmente significativement l'encombrement et/ou la complexité de la batterie rechargeable (du fait que l'on réutilise le circuit de refroidissement et que le réservoir de liquide de refroidissement est placé à l'extérieur du boîtier). Le dispositif selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - chaque condition d'alerte peut être choisie parmi (au moins) une température dans l'espace du boîtier qui est supérieure à un seuil choisi, et un accident subi par le système qui comporte la batterie ; - en présence d'une batterie comportant N cellules, avec N > 1, son circuit peut comprendre au moins N conduits auxiliaires associés respectivement aux N cellules, de manière à permettre l'inondation sensiblement simultanée de chacune des N cellules ; il peut comprendre une quantité de liquide de refroidissement au moins égale à la quantité qui est nécessaire pour immerger chaque cellule ; - son circuit peut également comprendre un second moyen de contrôle d'accès installé en sortie de chaque conduit principal et de chaque conduit auxiliaire et agencé soit pour autoriser la sortie du liquide de refroidissement hors du (des) conduit(s) principal(aux) et interdire la remontée de liquide de refroidissement dans le(s) conduit(s) auxiliaire(s) en l'absence d'instruction d'alerte, soit pour interdire la sortie du liquide de refroidissement hors des conduit(s) principal(aux) et conduit(s) auxiliaire(s) en cas de réception de l'instruction d'alerte ; il peut comprendre des moyens de commande agencés pour générer l'instruction d'alerte lorsqu'au moins une condition d'alerte choisie est réalisée ; le premier moyen de contrôle d'accès peut être une électrovanne comprenant une entrée et un nombre de sorties qui est égal à la somme du nombre de conduits principaux et du nombre de conduits auxiliaires. To improve this situation, it has been proposed, in particular in the documents US Patent 2011/250477 and WO 2011/123808, to add to the battery an extinguishing circuit responsible for diffusing a fire-fighting agent in the housing space. when its internal temperature exceeds a predefined threshold. Alas, this solution is essentially intended to have an immediate action, especially when the fire-fighting agent is a gas. However, some battery fires can be triggered several days or weeks after a vehicle has stopped working, especially following an accident. In addition, this solution significantly complicates the battery and increases its size, especially since the reservoir of the fire-fighting agent is generally housed in the housing. The invention therefore aims to improve the situation, especially without 1 o that it significantly increases the complexity and / or size of the battery. In particular, it proposes a device for cooling a battery comprising a housing defining a space in which at least one cell is installed suitable for storing electrical energy, and comprising a circuit in which circulates a cooling liquid and having at least one main conduit adapted to be housed in this space to cool it. This device is characterized in that its circuit comprises: at least one auxiliary duct adapted to be housed in the space of the housing and provided with holes, and first access control means arranged to supply liquid with cooling either each main duct in the absence of receiving an alert instruction, or each auxiliary duct so that it floods the housing space via its holes on receipt of an alert instruction generated consecutively to achieve at least one selected warning condition. The invention therefore advantageously makes it possible to confer on the cooling device a second fire-fighting function in addition to its first cooling function, without this significantly increasing the size and / or the complexity of the rechargeable battery ( because the cooling circuit is reused and the coolant reservoir is placed outside the housing). The device according to the invention can comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular: each alert condition can be chosen from (at least) a temperature in the space of the housing that is greater than a chosen threshold, and an accident suffered by the system that includes the battery; in the presence of a battery comprising N cells, with N> 1, its circuit may comprise at least N auxiliary conduits associated respectively with the N cells, so as to allow substantially simultaneous flooding of each of the N cells; it may include a quantity of coolant at least equal to the amount that is necessary to immerse each cell; its circuit may also comprise a second access control means installed at the output of each main duct and of each auxiliary duct and arranged either to allow the exit of the cooling liquid from the main duct (s). and prohibit the raising of coolant in the auxiliary duct (s) in the absence of a warning instruction, or to prohibit the exit of the coolant from the main ducts (to ) and auxiliary conduit (s) upon receipt of the alert instruction; it may comprise control means arranged to generate the alert instruction when at least one selected warning condition is achieved; the first access control means may be a solenoid valve comprising an input and a number of outputs which is equal to the sum of the number of main ducts and the number of auxiliary ducts.

L'invention propose également une batterie comprenant un boîtier, définissant un espace dans lequel est installée au moins une cellule propre à stocker de l'énergie électrique, et un dispositif de refroidissement du type de celui présenté ci-avant et partiellement installé dans cet espace. Ce boîtier peut être réalisé au moins en partie dans un matériau capable de résister à un incendie de cellule, et peut présenter une hauteur strictement supérieure à la hauteur de chaque cellule, de sorte que chaque cellule puisse être entièrement immergée dans le liquide de refroidissement consécutivement à la réception d'une instruction d'alerte. L'invention propose également un système comprenant une batterie du type de celle présentée ci-avant. Un tel système peut, par exemple, constituer un véhicule de type tout électrique ou hybride, et éventuellement de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement une batterie multicellulaire couplée à un exemple de réalisation d'un dispositif de refroidissement selon l'invention, placé dans un état de fonctionnement dit normal, la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement la batterie multicellulaire de la figure 1 avec son dispositif de refroidissement placé dans un état dit d'alerte, et la figure 3 illustre, dans une vue en coupe selon l'axe III-III de la figure 2, une partie de la batterie multicellulaire de la figure 2 avec son dispositif de refroidissement placé dans l'état d'alerte. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de refroidissement D destiné à être associé à une batterie rechargeable BR comportant au moins une cellule de stockage Cn. Dans ce qui suit, on considère à titre d'exemple non limitatif que la batterie rechargeable BR est de type multicellulaire, et donc qu'elle comprend au moins deux cellules de stockage Cn. Mais l'invention n'est pas limitée à ce nombre de cellules de stockage. En effet, elle concerne toute batterie rechargeable comportant au moins une cellule de stockage capable de stocker (et de restituer) de l'énergie électrique sous « haute tension » (typiquement 380 V). On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, la batterie (rechargeable) BR comprend N cellules de stockage d'énergie électrique Cn (n = 1 à N, avec N 4). The invention also proposes a battery comprising a housing, defining a space in which is installed at least one cell capable of storing electrical energy, and a cooling device of the type of that presented above and partially installed in this space . This housing can be made at least partly in a material capable of withstanding a cell fire, and can have a height strictly greater than the height of each cell, so that each cell can be fully immersed in the coolant consecutively upon receipt of an alert instruction. The invention also proposes a system comprising a battery of the type of that presented above. Such a system can, for example, be a vehicle of all-electric or hybrid type, and possibly automotive type. Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically and functionally illustrates a multicellular battery coupled to an exemplary embodiment of a cooling device according to the invention, placed in a so-called normal operating state, Figure 2 schematically and functionally illustrates the multicell battery of Figure 1 with its cooling device placed in a so-called alert state, and Figure 3 illustrates , in a sectional view along the axis III-III of Figure 2, a portion of the multicell battery of Figure 2 with its cooling device placed in the state of alert. The attached drawings may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if any. The object of the invention is in particular to propose a cooling device D intended to be associated with a rechargeable battery BR comprising at least one storage cell Cn. In what follows, by way of nonlimiting example, it is considered that the rechargeable battery BR is multicellular type, and therefore it comprises at least two Cn storage cells. But the invention is not limited to this number of storage cells. Indeed, it relates to any rechargeable battery having at least one storage cell capable of storing (and restoring) electrical energy under "high voltage" (typically 380 V). Note that in the non-limiting example illustrated in Figures 1 and 2, the battery (rechargeable) BR comprises N Cn electrical energy storage cells (n = 1 to N, with N 4).

Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que les cellules (de stockage) Cn de la batterie BR sont de type Li-ion. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de cellule. Elle concerne en effet tout type de cellule capable de stocker de l'énergie électrique en vue de la restituer. Ainsi, les cellules pourront être également de type Ni-Mh ou plomb ou encore Lithium-Métal-Polymère (ou LMP), par exemple. De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif que la batterie BR fait partie d'un système constituant un véhicule de type hybride ou tout électrique, et éventuellement de type automobile. Par exemple, le véhicule est une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comportant au moins une batterie rechargeable (comportant au moins une cellule), quel que soit son domaine technique d'utilisation, et notamment les cars (ou bus), les camions, les engins de chantier, les engins de voirie, et les véhicules utilitaires. Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, une batterie BR comprend un boîtier BO qui définit un espace E dans lequel est installée au moins une cellule (de stockage) Cn (n = 1 à N). On notera qu'il est nécessaire pour la mise en oeuvre de l'invention qu'au moins une partie « inférieure » du boîtier BO soit réalisée dans un matériau qui est capable de résister à des débuts d'incendie d'une ou plusieurs cellules Cn. Par exemple, ce matériau est de l'acier. Mais tout matériau ignifuge peut être utilisé. On notera également que, comme illustré non limitativement sur la figure 3, le boîtier BO peut comporter la partie inférieure précitée, qui définit un réceptacle destiné à loger les cellules Cn et une partie d'un dispositif de refroidissement D, et une partie « supérieure » CB, définissant un capot ou couvercle destiné à fermer l'espace E, de préférence de façon étanche aux liquides, et d'interdire l'accès aux cellules Cn et à cette partie du dispositif de refroidissement D. On notera qu'il n'est pas indispensable que cette partie supérieure CB du boîtier BO soit réalisée dans un matériau capable de résister à des débuts d'incendie d'une ou plusieurs cellules Cn. Mais cela est cependant préférable, comme on le comprendra plus loin. Furthermore, it is considered in the following, by way of non-limiting example, that the cells (storage) Cn of the battery BR are of the Li-ion type. But the invention is not limited to this type of cell. It concerns indeed any type of cell capable of storing electrical energy in order to restore it. Thus, the cells may also be Ni-Mh or lead type or Lithium-Metal-Polymer (or LMP), for example. In addition, it is considered in the following, by way of non-limiting example that the battery BR is part of a system constituting a hybrid or all-electric type vehicle, and possibly automotive type. For example, the vehicle is a car. But the invention is not limited to this type of system. It relates in fact to any type of system comprising at least one rechargeable battery (comprising at least one cell), regardless of its technical field of use, including buses (or buses), trucks, construction equipment, road machinery, and commercial vehicles. As illustrated without limitation in FIGS. 1 and 2, a battery BR comprises a box BO which defines a space E in which at least one (storage) cell Cn (n = 1 to N) is installed. Note that it is necessary for the implementation of the invention that at least a "lower" part of the BO housing is made of a material that is able to withstand the start of fire of one or more cells For example, this material is steel. But any fireproof material can be used. It will also be noted that, as illustrated without limitation in FIG. 3, the housing BO may comprise the aforementioned lower part, which defines a receptacle intended to house the cells Cn and a part of a cooling device D, and a "superior" part. CB, defining a cover or cover intended to close the space E, preferably in a liquid-tight manner, and to prohibit access to the cells C n and to that part of the cooling device D. It will be noted that it It is not essential that this upper part CB BO housing is made of a material able to withstand the start of fire of one or more cells Cn. But this is however preferable, as will be understood later.

Un dispositif de refroidissement D selon l'invention comprend au moins un circuit CR dans lequel circule un liquide de refroidissement et comportant au moins un conduit principal CP, au moins un conduit auxiliaire CA, et un premier moyen de contrôle d'accès MC1. A cooling device D according to the invention comprises at least one circuit CR in which circulates a cooling liquid and comprising at least one main line CP, at least one auxiliary line CA, and a first access control means MC1.

On notera que, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le circuit CR comprend généralement une pompe électrique PE, chargée de faire circuler le liquide de refroidissement, et des moyens d'échange (non représentés) chargés d'évacuer les calories transférées dans le liquide de refroidissement au niveau de l'espace E du boîtier BO. Par ailleurs, le circuit CR peut également comprendre un réservoir R de liquide de refroidissement couplé à sa pompe PE et/ou une entrée (non représentée) dont l'accès est très facile et qui est agencée de manière à permettre son alimentation en liquide de refroidissement (par exemple lors d'une intervention d'urgence de pompiers). It will be noted that, as illustrated in non-limiting manner in FIGS. 1 and 2, the circuit CR generally comprises an electric pump PE, responsible for circulating the cooling liquid, and exchange means (not shown) responsible for evacuating the calories. transferred into the coolant at the space E of the BO housing. Moreover, the circuit CR may also comprise a tank R of coolant coupled to its pump PE and / or an inlet (not shown) whose access is very easy and which is arranged to allow its supply of liquid from cooling (for example during an emergency fire brigade intervention).

Chaque conduit principal CP est couplé à un conduit d'alimentation CD du circuit CR, via au moins le premier moyen de contrôle d'accès MC1, afin d'être alimenté en liquide de refroidissement en fonctionnement normal (c'est-à-dire en l'absence d'alerte). Par ailleurs, chaque conduit principal CP est destiné à être logé dans l'espace E du boîtier BO afin de participer à la fonction de refroidissement de l'espace E (et donc le refroidir par absorption de calories). On notera qu'un conduit principal CP n'est pas forcément linéaire, comme illustré schématiquement et non limitativement sur les figures 1 à 3. En effet, il pourrait présenter une ou plusieurs courbures (et donc constituer une espèce de serpentin). D'une manière générale, il peut présenter toute forme, et notamment celles qui sont adaptées à son environnement. Chaque conduit auxiliaire CA est couplé au conduit d'alimentation CD du circuit CR, via au moins le premier moyen de contrôle d'accès MC1, afin d'être alimenté en liquide de refroidissement en cas d'alerte. Par ailleurs, chaque conduit auxiliaire CA est destiné à être logé dans l'espace E du boîtier BO et comprend des trous T destinés à évacuer dans l'espace E le fluide de refroidissement du circuit CR en cas d'alerte. On notera qu'un conduit auxiliaire CA n'est pas forcément linéaire, comme illustré schématiquement et non limitativement sur les figures 1 à 3. En effet, il pourrait présenter une ou plusieurs courbures (et donc constituer une espèce de serpentin). D'une manière générale, il peut présenter toute forme, et notamment celles qui sont adaptées à son environnement. Each main conduit CP is coupled to a DC supply conduit of the circuit CR, via at least the first access control means MC1, in order to be supplied with cooling liquid during normal operation (ie in the absence of alert). Moreover, each main pipe CP is intended to be housed in the space E of the BO box in order to participate in the cooling function of the space E (and thus cool it by absorption of calories). Note that a main pipe CP is not necessarily linear, as illustrated schematically and not restrictively in Figures 1 to 3. Indeed, it could have one or more curvatures (and thus be a kind of coil). In general, it can have any shape, including those that are adapted to its environment. Each AC auxiliary duct is coupled to the DC supply duct of the circuit CR, via at least the first access control means MC1, in order to be supplied with cooling liquid in the event of an alert. Moreover, each AC auxiliary duct is intended to be housed in the space E of the BO housing and comprises holes T intended to evacuate in the space E the cooling fluid of the circuit CR in case of alarm. It will be noted that an auxiliary duct CA is not necessarily linear, as illustrated schematically and not restrictively in FIGS. 1 to 3. Indeed, it could have one or more curvatures (and thus constitute a kind of coil). In general, it can have any shape, including those that are adapted to its environment.

Le premier moyen de contrôle d'accès MC1 est agencé pour alimenter en liquide de refroidissement soit chaque conduit principal CP lorsqu'il ne reçoit pas d'instruction d'alerte, soit chaque conduit auxiliaire CA pour qu'il inonde l'espace E via ses trous T lorsqu'il reçoit une instruction d'alerte générée consécutivement à la réalisation d'au moins une condition l a d'alerte choisie. On comprendra qu'en l'absence de réception d'une instruction d'alerte le premier moyen de contrôle d'accès MC1 est dans un état normal de fonctionnement dans lequel il ne permet que l'alimentation en fluide de refroidissement du (des) conduit(s) principal(aux) CP, comme illustré sur la 15 figure 1. Dans ce cas, le(s) conduit(s) principal(aux) CP constitue(nt) un échangeur de chaleur de type radiateur chargé d'absorber des calories produites par le fonctionnement de(s) cellule(s) Cn afin de les évacuer vers l'extérieur de l'espace E. En revanche, en cas de de réception d'une instruction d'alerte le premier moyen de contrôle d'accès MC1 est dans un 20 état d'alerte dans lequel il ne permet que l'alimentation en fluide de refroidissement du (des) conduit(s) auxiliaire(s) CA, comme illustré sur les figures 2 et 3. En noyant les cellules Cn dans le liquide de refroidissement, on refroidit rapidement celles qui se sont échauffées, et donc on évite qu'un 25 incendie ne se déclenche. En outre, le fait qu'elles demeurent immergées dans le liquide de refroidissement augmente très notablement la probabilité qu'un incendie se déclenche en différé, par exemple consécutivement à un court-circuit. On notera que le liquide de refroidissement doit être non inflammable. 30 A cet effet, on pourra par exemple utiliser de l'eau, éventuellement additionnée de glycol. On notera également que l'instruction d'alerte est générée par des moyens de commande MCD lorsqu'au moins une condition d'alerte choisie est réalisée (ou satisfaite). Ces moyens de commande MCD peuvent faire éventuellement partie du dispositif (de refroidissement) D, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2. Mais cela n'est pas obligatoire. Ils pourraient en effet faire partie d'un autre équipement (ici) du véhicule, comme par exemple un calculateur (éventuellement celui qui est chargé de contrôler le fonctionnement de la batterie BR, ou celui qui est chargé de contrôler la chaîne de traction, ou bien l'ordinateur de bord). De tels moyens de commande MCD sont préférentiellement réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques). Mais ils pourraient également être réalisés sous la forme d'une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Parmi les conditions d'alerte qui peuvent être utilisées, on peut notamment citer une condition relative à la température t dans l'espace E (par exemple lorsque cette température t est supérieure à un seuil choisi), et une condition relative à une détection d'accident subi par le véhicule. Lorsque le système est un véhicule, il est avantageux que l'instruction d'alerte soit générée quand au moins l'une ou l'autre des deux conditions précitées est réalisée (ou satisfaite). On notera que la température t à l'intérieur de l'espace E peut être déterminée par un capteur CT qui est éventuellement couplé aux moyens de commande MCD. Ce capteur CT peut faire partie du dispositif D. Mais cela n'est pas obligatoire étant donné que la batterie BR comprend habituellement un capteur CT dont les mesures de température sont utilisées par le calculateur qui est chargé de contrôler son fonctionnement. On comprendra que lorsque les moyens de commande MCD détectent que la température t dans l'espace E est anormalement élevée (ce qui est généralement le signe d'un début d'incendie au niveau d'une ou plusieurs cellules Cn), ils génèrent une instruction d'alerte qu'ils transmettent au moins au premier moyen de contrôle d'accès MC1 pour qu'il se place dans l'état d'alerte illustré sur les figures 2 et 3 et dans lequel il permet l'alimentation en liquide de refroidissement de chaque conduit auxiliaire CA en vue de l'inondation de l'espace E via les trous T. De même, lorsque les moyens de commande MCD détectent (ou sont avertis du fait) que leur véhicule a fait l'objet d'un accident, ils génèrent une instruction d'alerte qu'ils transmettent au moins au premier moyen de contrôle d'accès MC1 pour qu'il se place dans l'état d'alerte illustré sur les figures 2 et 3. On notera que lorsque la batterie BR comporte N cellules Cn, avec N > 1, il est avantageux qu'elles puissent être inondées sensiblement simultanément. A cet effet, le circuit CR peut comprendre au moins N conduits auxiliaires CA associés respectivement aux N cellules Cn, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2. Bien entendu, on peut prévoir plus de conduits auxiliaires CA qu'il n'y a de cellules Cn. De même lorsque la batterie BR ne comporte qu'une seule cellule Cn, le circuit CR peut éventuellement comprendre plusieurs conduits auxiliaires CA. Par exemple, le premier moyen de contrôle d'accès MC1 peut être agencé sous la forme d'une électrovanne comprenant une entrée connectée à une extrémité du conduit d'alimentation CD et des sorties dont le nombre est égal à la somme du nombre de conduits principaux CP et du nombre de conduits auxiliaires CA et qui sont connectées respectivement à ces derniers (CP et CA). En fonctionnement normal les sorties de l'électrovanne MC1 qui contrôlent les accès aux entrées des conduits auxiliaires CA sont fermées, alors que les sorties de l'électrovanne MC1 qui contrôlent les accès aux entrées des conduits principaux CP sont ouvertes. Inversement, en cas d'alerte les sorties de l'électrovanne MC1 qui contrôlent les accès aux entrées des conduits auxiliaires CA sont ouvertes, alors que les sorties de l'électrovanne MC1 qui contrôlent les accès aux entrées des conduits principaux CP sont fermées. D'autres types de moyen de contrôle d'accès peuvent être utilisés, et notamment des combinaisons de vannes. On notera également qu'afin d'optimiser le transfert du fluide de refroidissement du circuit CR dans l'espace E, en vue d'inonder les cellules Cn, il est avantageux, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, que le circuit CR comprenne en aval des sorties des conduits auxiliaires CA et des conduits principaux CP un second moyen de contrôle d'accès MC2 agencé soit pour autoriser la sortie du liquide de refroidissement hors des conduits principaux CP et interdire la remontée de liquide de refroidissement dans les conduits auxiliaires CA en l'absence d'instruction d'alerte, soit pour interdire la sortie du liquide de refroidissement hors des conduits principaux CP et conduits auxiliaires CA en cas de réception de l'instruction d'alerte. Par exemple, le second moyen de contrôle d'accès MC2 peut être agencé sous la forme d'une électrovanne comprenant des entrées connectées respectivement aux sorties des conduits principaux CP et conduits auxiliaires CA et une sortie connectée à une autre extrémité du conduit d'alimentation CD du circuit CR. En fonctionnement normal les entrées de l'électrovanne MC2 qui contrôlent les accès aux sorties des conduits auxiliaires CA sont fermées, alors que les sorties de l'électrovanne MC2 qui contrôlent les accès aux sorties des conduits principaux CP sont ouvertes. En cas d'alerte les entrées de l'électrovanne MC2 qui contrôlent les accès aux sorties des conduits auxiliaires CA et des conduits principaux CP sont fermées. D'autres types de moyen de contrôle d'accès peuvent être utilisés, et notamment des combinaisons de vannes. The first access control means MC1 is arranged to supply cooling liquid either each main pipe CP when it does not receive an alert instruction, or each auxiliary pipe CA so that it floods the space E via its holes T when it receives an alert instruction generated consecutively to the achievement of at least one selected alert condition. It will be understood that, in the absence of reception of an alert instruction, the first access control means MC1 is in a normal operating state in which it only allows the supply of cooling fluid to the main pipe (s) CP, as shown in FIG. 1. In this case, the main pipe (s) CP (s) constitute (s) a radiator-type heat exchanger responsible for absorbing calories produced by the operation of (s) cell (s) Cn to evacuate them outside the space E. On the other hand, in case of receipt of an alert instruction the first control means d access MC1 is in a state of alert in which it allows only the cooling fluid supply of the auxiliary duct (s) CA, as illustrated in Figures 2 and 3. By drowning the Cn cells in the coolant, one quickly chills those who have warmed up, and thus prevents a fire from dying latch. In addition, the fact that they remain immersed in the coolant increases very significantly the probability that a fire is triggered off, for example following a short circuit. Note that the coolant must be non-flammable. For this purpose, it is possible, for example, to use water, optionally with added glycol. It should also be noted that the alert instruction is generated by MCD control means when at least one selected warning condition is realized (or satisfied). These control means MCD may possibly be part of the (cooling) device D, as illustrated without limitation in FIGS. 1 and 2. But this is not mandatory. They could indeed be part of another equipment (here) of the vehicle, such as for example a computer (possibly one that is responsible for controlling the operation of the battery BR, or one that is responsible for controlling the power train, or well the on-board computer). Such MCD control means are preferably implemented in the form of software (or computer) modules. But they could also be realized in the form of a combination of electronic circuits and software modules. Among the warning conditions that may be used, there may be mentioned a condition relating to the temperature t in the space E (for example when this temperature t is greater than a chosen threshold), and a condition relating to a detection of accident suffered by the vehicle. When the system is a vehicle, it is advantageous that the alert instruction is generated when at least one or both of the above conditions are realized (or satisfied). It will be noted that the temperature t inside the space E can be determined by a sensor CT which is optionally coupled to the control means MCD. This CT sensor may be part of the device D. But this is not mandatory since the battery BR usually comprises a CT sensor whose temperature measurements are used by the computer which is responsible for controlling its operation. It will be understood that when the MCD control means detects that the temperature t in the space E is abnormally high (which is generally the sign of a fire beginning at one or more Cn cells), they generate a warning instruction that they transmit at least to the first access control means MC1 so that it is placed in the alert state illustrated in Figures 2 and 3 and in which it allows the supply of liquid from cooling of each auxiliary duct CA for the flooding of the space E via the holes T. Similarly, when the control means MCD detect (or are informed of the fact) that their vehicle has been subject to a accident, they generate an alert instruction that they transmit at least the first access control means MC1 so that it is placed in the alert state illustrated in Figures 2 and 3. Note that when the BR battery has N cells Cn, with N> 1, it is advantageous that they can be flooded substantially simultaneously. For this purpose, the circuit CR may comprise at least N auxiliary ducts CA respectively associated with the N cells Cn, as shown in non-limiting manner in FIGS. 1 and 2. Of course, more auxiliary ducts CA can be provided than there are Similarly, when the battery BR has only a single cell Cn, the circuit CR may possibly comprise several AC auxiliary ducts. For example, the first access control means MC1 can be arranged in the form of a solenoid valve comprising an input connected to one end of the supply duct CD and outputs whose number is equal to the sum of the number of ducts. main CPs and the number of AC auxiliary ducts connected to them respectively (CP and CA). In normal operation the outputs of the solenoid valve MC1 which control access to the inputs of the AC auxiliary ducts are closed, while the outputs of the solenoid valve MC1 which control access to the inputs of the main ducts CP are open. Conversely, in the event of an alarm, the outputs of the solenoid valve MC1 which control the accesses to the inputs of the auxiliary conduits CA are open, while the outputs of the solenoid valve MC1 which control the accesses to the inputs of the main conduits CP are closed. Other types of access control means may be used, including combinations of valves. It will also be noted that in order to optimize the transfer of the cooling fluid of the circuit CR into the space E, with a view to flooding the cells Cn, it is advantageous, as illustrated without limitation in FIGS. 1 to 3, that the circuit CR comprises, downstream of the outputs of the AC auxiliary ducts and the main ducts CP, a second access control means MC2 arranged either to allow the exit of the cooling liquid out of the main ducts CP and to prohibit the rise of cooling liquid in the AC auxiliary ducts in the absence of an alert instruction, or to prohibit the exit of the coolant from the main conduits CP and AC auxiliary ducts when the alert instruction is received. For example, the second access control means MC2 can be arranged in the form of a solenoid valve comprising inputs respectively connected to the outputs of the main conduits CP and AC auxiliary ducts and an output connected to another end of the supply duct. CR circuit CD. In normal operation the inputs of the solenoid valve MC2 which control the accesses to the outputs of the auxiliary ducts CA are closed, while the outputs of the solenoid valve MC2 which control access to the outputs of the main ducts CP are open. In the event of an alarm, the inputs of the solenoid valve MC2 that control the accesses to the outputs of the AC auxiliary ducts and the main conduits CP are closed. Other types of access control means may be used, including combinations of valves.

On notera également qu'afin d'optimiser le transfert du fluide de refroidissement du circuit CR dans l'espace E, en vue d'inonder les cellules Cn, les trous T définis dans le(s) conduit(s) auxiliaire(s) peuvent avoir une forme particulière ou bien être munis d'une buse ou d'un gicleur présentant une forme particulière. Cette forme particulière peut, par exemple, être adaptée à l'aspersion. De préférence, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, au moins les conduits auxiliaires CA et les conduits principaux CP sont placés au dessus des cellules Cn. Mais cela n'est pas une obligation. Afin de garantir que les cellules seront totalement immergées en cas d'alerte, il est préférable que la quantité de liquide de refroidissement contenue dans le circuit CR soit au moins égale à la quantité nécessaire à l'immersion totale de chaque cellule Cn dans l'espace E. Cette caractéristique peut éventuellement nécessiter que le circuit CR comprenne un réservoir R de liquide de refroidissement. It will also be noted that in order to optimize the transfer of the cooling fluid from the circuit CR into the space E, in order to flood the cells Cn, the holes T defined in the auxiliary duct (s) may have a particular shape or be provided with a nozzle or nozzle having a particular shape. This particular form may, for example, be adapted to spraying. Preferably, and as illustrated nonlimitingly in FIGS. 1 to 3, at least the auxiliary ducts CA and the main ducts CP are placed above the cells Cn. But this is not an obligation. In order to guarantee that the cells will be totally immersed in the event of an alarm, it is preferable that the quantity of coolant contained in the circuit CR is at least equal to the quantity necessary for the total immersion of each Cn cell in the space E. This characteristic may possibly require that the circuit CR comprises a reservoir R of coolant.

En outre, lorsque le boîtier BO comprend une partie supérieure susceptible de fondre en cas d'incendie, il faut que la partie inférieure du boîtier BO présente une hauteur strictement supérieure à la hauteur de chaque cellule Cn, afin que chaque cellule Cn puisse être effectivement entièrement immergée dans le liquide de refroidissement en cas d'alerte. On notera également que le débit d'entrée du liquide de refroidissement dans l'espace E peut être optimisé afin que la durée nécessaire à l'extinction d'un incendie soit minimisée. Cela peut se faire en choisissant judicieusement les dimensions des conduits auxiliaires CA, les dimensions des trous T, le nombre de trous T, la puissance de la pompe PE et les positions des conduits auxiliaires CA et/ou des trous T. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - elle confère une seconde fonction de lutte anti-incendie au dispositif de refroidissement existant simplement en lui adjoignant des conduits auxiliaires à trous et au moins un moyen de contrôle d'accès, - elle n'augmente pas significativement l'encombrement de la batterie rechargeable, puisque les conduits auxiliaires peuvent être implantés sensiblement dans le même plan que les conduits principaux, et de façon intercalée entre ces derniers, - elle n'augmente pas significativement la complexité de la batterie rechargeable, - elle garantit que les cellules vont demeurer immergées dans le liquide de refroidissement après l'arrêt du fonctionnement du système qui comporte la batterie rechargeable, et donc qu'il n'y aura pas de court-circuit bien après un accident, - elle peut permettre aux pompiers d'injecter dans le circuit CR un liquide anti-incendie destiné à consolider l'extinction d'un incendie, via une éventuelle entrée facilement accessible depuis l'extérieur du véhicule. In addition, when the housing BO comprises a top portion likely to melt in case of fire, it is necessary that the lower part of the housing BO has a height strictly greater than the height of each cell Cn, so that each cell Cn can be effectively fully immersed in the coolant in case of an alert. It should also be noted that the flow rate of the coolant into the space E can be optimized so that the time required to extinguish a fire is minimized. This can be done by judiciously choosing the dimensions of the AC auxiliary ducts, the dimensions of the holes T, the number of holes T, the power of the pump PE and the positions of the AC auxiliary ducts and / or holes T. The invention offers several advantages, among which: - it confers a second fire-fighting function on the existing cooling device simply by adding to it auxiliary pipes with holes and at least one means of access control, - it does not significantly increase the the size of the rechargeable battery, since the auxiliary ducts can be located substantially in the same plane as the main ducts, and interposed between them, it does not significantly increase the complexity of the rechargeable battery, it ensures that the cells will remain immersed in the coolant after stopping the operation of the system that includes the battery rech argeable, and therefore that there will be no short circuit well after an accident, - it can allow firefighters to inject into the circuit CR a fire-fighting liquid intended to consolidate the extinction of a fire, via a possible entrance easily accessible from outside the vehicle.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de refroidissement, de batterie rechargeable et de système décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. The invention is not limited to the embodiments of cooling device, rechargeable battery and system described above, only by way of example, but it encompasses all variants that may be considered by those skilled in the art within the scope of the claims below.

Claims

REVENDICATIONS1. Cooling device (D) for a battery (BR) comprising a housing (BO) defining a space (E) in which at least one cell (Cn) is installed suitable for storing electrical energy, said device (D) comprising a circuit (CR) in which a cooling liquid circulates and comprising at least one main conduit (CP) adapted to be housed in said space (E) in order to cool it, characterized in that said circuit (CR) comprises i) at minus an auxiliary duct (CA) adapted to be housed in said space (E) and provided with holes (T), and ii) a first access control means (MC1) arranged to supply cooling liquid or each main duct (CP) in the absence of reception of an alert instruction, ie each auxiliary conduit (CA) for flooding said space (E) via said holes (T) in the event of reception of an alert instruction generated consecutively to achieve at least one selected warning condition.

2. Device according to claim 1, characterized in that each alert condition is selected from a group comprising at least one temperature in said space (E) greater than a chosen threshold, and an accident suffered by a system comprising said battery ( BR).

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that in the presence of a battery (BR) having N cells (Cn), with N> 1, said circuit (CR) comprises at least N auxiliary ducts (CA) respectively associated with said N cells (Cn), so as to allow substantially simultaneous flooding of each of said N cells (Cn).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a quantity of coolant at least equal to the amount necessary to immerse each cell (Cn).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that said circuit (CR) further comprises a second access control means (MC2) installed at the output of each main conduit (CP) and each conduit auxiliary (CA) and arranged either to allow the exit of the coolant out of said main duct (s) (s) (CP) and to prohibit the return of coolant in the said auxiliary duct (s) (s) ( s) (CA) in the absence of a warning instruction, or to prohibit the exit of coolant from the main (s) (CP) and auxiliary (CA) duct (s) upon receipt of said alert instruction.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises control means (MCD) arranged to generate said alert instruction when at least one selected warning condition is achieved.

7. Battery (BR) comprising a housing (BO) defining a space (E) in which is installed at least one cell (Cn) suitable for storing electrical energy, characterized in that it comprises a cooling device ( D) according to one of the preceding claims, partially installed in said space (E).

8. Battery according to claim 7, characterized in that said housing (BO) is made at least partly in a material resistant to a cell fire (Cn), and has a height strictly greater than the height of each cell (Cn). ), so that each cell (Cn) can be fully immersed in said coolant consecutively upon receipt of an alert instruction.

9. System, characterized in that it comprises at least one battery (BR) according to one of claims 7 and 8.

10. System according to claim 9, characterized in that it constitutes a vehicle of all-electric or hybrid type.