FR2999812A3 - Batterie, dispositif de charge rapide et station de charge rapide pour vehicules electriques ou hybrides a refroidissement optimise - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une batterie de traction pour un véhicule électrique ou hybride. La batterie inclut au moins une partie d'un premier circuit de circulation d'un premier fluide caloporteur pour son conditionnement thermique lorsque le véhicule roule. La batterie inclut en outre au moins une partie d'un second circuit de circulation d'un second fluide caloporteur pour le conditionnement thermique de ladite batterie lorsque le véhicule subit un procédé de recharge. La présente invention concerne également un dispositif de charge incluant une telle batterie et une station de charge incluant un tel dispositif. Application : véhicules électriques ou hybrides, ainsi que leurs stations de recharge

Description

Batterie, dispositif de charge rapide et station de charge rapide pour véhicules électriques ou hybrides à refroidissement optimisé La présente invention concerne une batterie, un dispositif de charge rapide ainsi qu'une station de charge rapide pour véhicules électriques ou hybrides, fournissant un refroidissement optimisé.

Dans le contexte actuel de consensus autour du réchauffement climatique, la diminution des émissions de dioxyde de carbone (CO2) est un défi majeur auquel sont confrontés les constructeurs automobiles, les 10 normes étant toujours plus exigeantes en la matière. Outre l'amélioration constante des rendements des moteurs thermiques classiques, qui s'accompagne d'une baisse des émissions de CO2, les véhicules électriques (« EV » d'après la terminologie anglo-saxonne « Electric Vehicle ») et les véhicules hybrides thermique-électrique (« HEV » 15 d'après la terminologie anglo-saxonne « Hybrid Electric Vehicle ») sont aujourd'hui considérés comme la solution la plus prometteuse pour diminuer les émissions de CO2. Différentes technologies de stockage de l'énergie électrique ont été testées dans les dernières années afin de maximiser l'autonomie des EV, 20 qui nécessitent d'être branchés régulièrement via un chargeur afin de recharger leur batterie de traction. Il apparaît aujourd'hui que les batteries à cellules lithium-ion (Li-ion) sont celles qui permettent d'obtenir le meilleur compromis entre la densité de puissance, qui favorise les performances en termes d'accélération notamment, et la densité d'énergie, qui favorise 25 l'autonomie. Cependant, l'utilisation de cette technologie Li-ion pour constituer des batteries de traction pour EV n'est pas sans poser de nombreuses difficultés, notamment si l'on considère les niveaux de tension nécessaires, de l'ordre de 400 volts (V), ainsi que les niveaux de température générés. D'une part, la migration des ions lithium entre les électrodes d'une 30 cellule Li-ion, que ce soit à la décharge lorsque le véhicule roule comme à la charge lorsqu'il est branché à un réseau de distribution électrique, est une réaction exothermique : les cellules voient donc naturellement leur température augmenter. Mais il faut tout de même contrôler cette montée en température des cellules, car leurs performances, notamment en termes de puissance et d'autonomie, ainsi que leur durée de vie, dépendent des conditions d'utilisation, notamment de la température de fonctionnement. Les cellules, qui sont en plus enfermées dans une enceinte quasiment hermétique communément appelée « bac » ou « bac batterie », doivent donc être maintenues dans une plage de température de fonctionnement sensiblement optimale, à la charge comme à la décharge. Si la température est trop basse, les cellules ne peuvent pas délivrer toute leur énergie durant la décharge et donc l'autonomie du véhicule est réduite. Au contraire, si la température est trop élevée, notamment durant la charge, c'est la durée de vie des cellules qui sera réduite. Il s'agit là d'une problématique à laquelle la présente invention se propose de répondre. En comparaison avec les véhicules thermiques classiques, l'autonomie relativement faible des véhicules électriques limite leur essor, ou tout au moins cantonne actuellement leur usage aux parcours urbains ou périurbains. C'est pourquoi des solutions sont en cours de développement pour augmenter cette autonomie. L'une de ces solutions envisagées est la recharge rapide voire même ultra-rapide des batteries Li-ion, en utilisant un courant de charge dont la gamme de puissance peut varier de 20 à 40 kilowatts (kW) et même aller jusqu'à 80 kW. Cette solution permet de réduire le temps de recharge et donc de réduire le temps d'indisponibilité du véhicule. Par exemple, avec une puissance de charge de 80 kW, une recharge de 10 kilowatts-heure (kWh) peut être apportée à la batterie en 8 minutes environ, apportant une autonomie de 70 à 80 kilomètres au véhicule. Un inconvénient de cette solution est qu'elle s'accompagne d'un important dégagement de chaleur dû à la résistance interne de la batterie : la puissance thermique générée peut être de l'ordre de 2 kW lors d'une charge à 40 kW et de l'ordre de 8 kW lors d'une charge à 80 kW. Se pose alors le problème d'évacuation de cette chaleur, surtout si l'on considère que le véhicule est immobile pendant la charge : on ne peut pas bénéficier d'un flux d'air « naturel » comme c'est le cas quand le véhicule est en mouvement. La performance de refroidissement embarqué est donc limitée compte tenu de la forte puissance thermique générée. Il apparaît donc clairement que l'évolution de la température de la batterie peut être difficilement contrôlable pendant une recharge rapide, ce qui nuit à la durée de vie de la batterie. Une solution de contournement peut consister, en cas d'élévation de la température au-delà d'un certain seuil, à limiter la puissance de charge de la batterie, afin de maintenir la température dans la plage requise. Mais limiter la puissance de charge durant une phase de charge rapide est paradoxal, puisque cette limitation a pour conséquence immédiate soit la réduction de l'autonomie du véhicule pour une durée de charge donnée, soit l'augmentation du temps de charge pour une autonomie demandée. Il s'agit là d'un problème que la présente invention se propose de résoudre.

Dans le but de résoudre ce problème, la demande de brevet US2012/0043935 divulgue une station de recharge rapide incluant des moyens pour transmettre à la batterie du véhicule non seulement un courant de charge, mais également pour transmettre un fluide caloporteur dont le rôle est de transporter vers la station la forte chaleur générée pendant la recharge. Un inconvénient de cette solution est d'utiliser, pour le refroidissement à forte puissance pendant une charge rapide, le même circuit de refroidissement à l'intérieur du bac de batterie que le circuit habituel de refroidissement pendant l'utilisation du véhicule. Or, si la puissance thermique à évacuer en cycle normal de roulage par le circuit de refroidissement de la batterie ne dépasse pas 1 à 2 kW, pendant une charge rapide cette puissance peut s'approcher d'une dizaine de kilowatts. Dans cette solution, les composants du circuit de refroidissement de la batterie peuvent donc s'avérer nettement sous dimensionnés pour permettre les débits de fluide caloporteur nécessaires pendant une charge rapide, ce qui limite les performances de refroidissement de cette solution et, par voie de conséquence, limite la puissance et la vitesse de charge. Un autre inconvénient de cette solution est de ne permettre que le refroidissement de la batterie. En effet, une recharge rapide peut nécessiter, en début charge, de préchauffer au préalable la batterie si sa température est trop basse, ceci afin d'augmenter la puissance qu'elle peut accepter en charge. Il s'agit là d'inconvénients que la présente invention se propose d'éviter.

L'invention a notamment pour but de résoudre les problèmes précités tout en évitant les inconvénients de l'état de la technique. Dans ce but, un principe clé de l'invention est d'utiliser, en vue d'optimiser la gestion thermique d'une batterie soumise à un procédé de charge rapide, un circuit 5 spécifique de circulation d'un fluide caloporteur. A cet effet, l'invention a notamment pour objet une batterie de traction pour un véhicule électrique ou hybride. La batterie inclut au moins une partie d'un premier circuit de circulation d'un premier fluide caloporteur pour son conditionnement thermique lorsque le véhicule roule. La batterie inclut en outre au moins une 10 partie d'un second circuit de circulation d'un second fluide caloporteur pour le conditionnement thermique de ladite batterie lorsque le véhicule subit un procédé de recharge. L'invention a également pour objet un dispositif pour recharger 15 une batterie présentant les caractéristiques énoncées ci-dessus, le dispositif incluant l'autre partie du second circuit de circulation du second fluide caloporteur pour le conditionnement thermique de la batterie lorsque le véhicule subit un procédé de recharge. Préférentiellement, le dispositif peut inclure en outre des moyens 20 de raccordement fluidique dudit dispositif au véhicule, de manière à autoriser la circulation du second fluide caloporteur entre la partie du second circuit inclus dans la batterie et la partie du second circuit inclus dans ledit dispositif. Par exemple, ces moyens peuvent inclure des moyens d'obturation automatique. 25 Avantageusement, le dispositif peut inclure en outre des moyens de remplissage du second circuit et de purge de l'air présent dans ce second circuit, ces moyens étant activables dès lors que ledit dispositif est raccordé au véhicule. Par exemple, ces moyens de remplissage et de purge peuvent inclure au moins une électrovanne et/ou un réservoir et/ou une pompe. 30 Avantageusement, le dispositif peut inclure en outre des moyens de régulation thermique du second fluide caloporteur circulant dans le second circuit. Par exemple, ces moyens peuvent inclure un radiateur et/ou un système de climatisation et/ou au moins une résistance chauffante. Avantageusement, le dispositif peut inclure en outre des moyens 35 de vidange d'au moins la partie du second circuit incluse dans la batterie, ces moyens étant activables dès lors que le procédé de recharge est terminé. Par exemple, ces moyens peuvent inclure au moins une électrovanne et/ou un réservoir et/ou une pompe.

L'invention a également pour objet une station de charge incluant un dispositif présentant les caractéristiques ci-dessus énoncées. La présente invention a encore pour principal avantage de permettre le préchauffage de la batterie en début de charge, de manière à 10 diminuer le temps de charge. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui 15 représentent : - la figure 1, par un diagramme fonctionnel, un exemple de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2, par une vue schématique en coupe, un exemple de batterie selon l'invention ; 20 - la figure 3, par une vue schématique, un exemple de circuits de circulation de fluides caloporteurs dans une batterie selon l'invention ; - la figure 4, par une vue schématique, un exemple de connexion fluidique entre une station de charge et un véhicule selon 25 l'invention ; - les figures 5, 6 et 7, par des diagrammes fonctionnels, différents modes de fonctionnement d'une station de charge selon l'invention. 30 La figure 1 illustre un principe de l'invention. Une batterie 11 d'un véhicule 1 dispose de deux circuits distincts de conditionnement thermique. L'un des circuits est intégralement implanté dans le véhicule 1. L'autre circuit est implanté en partie dans une station de charge, cette station disposant de 35 tous les moyens pour accueillir le véhicule 1, et en partie dans le véhicule 1.

Sur la figure 1, ainsi que sur les figures 5, 6 et 7, seules les connexions fluidiques entre la station 2 et le véhicule 1 sont représentées. Les connexions électriques de puissance, en courant continu par exemple, et les connexions électriques de contrôle, pouvant par exemple assurer la communication entre un organe de supervision du véhicule 1, cet organe n'étant pas représenté sur la figure 1, et la station de charge 2, sont bien connues de l'état de l'art et ne sont donc pas représentées par ces figures par souci de clarté.

La figure 2 illustre un exemple de réalisation de l'invention. Elle montre plus particulièrement comment les deux circuits peuvent être agencés dans la batterie 11. Dans ce mode de réalisation, les cellules de la batterie sont regroupées 2 par 2 et intégrées dans un châssis métallique. Par exemple, un châssis métallique 111 intègre une cellule 1111 et une cellule 1112. La fonction du châssis métallique 111 est d'assurer la tenue mécanique des cellules 1111 et 1112, ainsi que de conduire la chaleur qu'elles dégagent. Dans la suite de la présente demande, un assemblage du type du châssis métallique 111 intégrant les cellules 1111 et 1112 sera appelé « bi-cellule » ou « bi-cell » selon la terminologie anglo-saxonne. La chaleur produite par les cellules 1111 et 1112 est transmise au châssis métalliques 111 qui peut donc être évacuée, pour le refroidissement global de la batterie 11, par l'intermédiaire d'un fluide en contact thermique avec les châssis dont le châssis 111. Dans l'exemple de la figure 2, cette évacuation peut être assurée par de l'air refroidi pulsé circulant entre les bicellules au contact des châssis dont le châssis 111. Le transfert thermique se fait par convection, comme illustré par des flèches sur la figure 2. L'espace laissé libre dans la batterie 11 pour la circulation de l'air pulsé constitue une partie d'un premier circuit 13 de conditionnement thermique, ce premier circuit 13 étant principalement un circuit de refroidissement à air. Mais il faut noter que, accessoirement, il est également possible de transférer de la chaleur de l'air vers les bi-cellules en pulsant de l'air réchauffé dans la batterie 11 en cas de besoin, par exemple pour chauffer la batterie 11 en ambiance froide en début de charge.

Les châssis métalliques, dont le châssis 111, sont par ailleurs en contact thermique avec une plaque d'eau 121 formant un échangeur thermique. La plaque d'eau 121 est constituée d'une enveloppe métallique 1211, par exemple en aluminium, dans laquelle circule un liquide caloporteur 1212, par exemple de l'eau glycolée. Le transfert de chaleur entre les bicellules et le liquide 1212 se fait d'abord par conduction, puis par convection . La plaque à eau 121 constitue une partie d'un deuxième circuit 12 de conditionnement thermique. Ce deuxième circuit 12 est principalement un circuit de refroidissement liquide. Mai s il faut également noter que, accessoirement, comme dans le cas du premier circuit 13 de conditionnement à air décrit précédemment, il est possible de refroidir ou de réchauffer les bi-cellules via ce deuxième circuit 12 de conditionnement. Il faut noter également que ce deuxième circuit 12 offre une capacité de transfert thermique par conduction nettement plus importante que celle du premier circuit 13 par convection forcée. Par souci de clarté, sur la figure 2 la batterie 11 a été représentée avec seulement 8 cellules regroupées en 4 bicellules. Naturellement, les batteries peuvent être constituées de plusieurs centaines de cellules. Dans le présent mode de réalisation, le premier circuit 13 à circulation d'air ne peut être utilisé que par les moyens embarqués dans le véhicule 1, de sorte qu'il n'est opérationnel que durant le roulage ou durant une charge normale entre 3 et 6 kW de puissance de charge. Le deuxième circuit 12, qui fait circuler le liquide 1212, est utilisé durant la charge rapide de la batterie 11 et nécessite une connexion fluidique entre le véhicule 1 et la station de charge 2, comme explicité dans la suite de la présente demande.

La figure 3 illustre les parties externes à la batterie 11 des deux circuits de conditionnement 13 et 12, leurs parties internes ayant déjà été décrites en regard de la Figure 2. Comme déjà mentionné auparavant, le premier circuit 13 fait circuler de l'air, la circulation de l'air y étant assurée par un moto ventilateur 135. En fonction de la température de la batterie 11 et de la température ambiante, l'air de conditionnement peut être simplement de l'air extérieur si la puissance thermique générée par la batterie 11 est modérée ou si la température ambiante n'est pas très élevée. Dans ce cas, des clapets motorisés 131 et 134 sont ouverts tandis que des clapets 132 et 133 sont fermés. Dans le cas d'une puissance thermique générée par la batterie 11 plus importante, de l'ordre de 2 à 3 kW et au-delà, par exemple lors des roulages à vitesse élevée et à température ambiante élevée supérieure à 30° Celsius, la batterie 11 peut être refroidie par de l'air lui- même refroidi par le système de climatisation du véhicule 1. Pour cela, le circuit 13 peut utiliser les mêmes organes que le système de climatisation de l'habitacle du véhicule 1, notamment un évaporateur 136a, un compresseur 137, un condenseur 138 et un détendeur 139. Mais avantageusement, le circuit 13 peut comporter un évaporateur 136b additionnel dédié à la climatisation de la batterie 11, couplé à l'évaporateur 136a qui participe parallèlement à la climatisation de l'habitacle, comme illustré par les figures 1 et 3. Une électrovanne à 3 voies référencée EV6 permet d'alimenter, si nécessaire, l'évaporateur additionnel 136b. De même, s'il faut réchauffer la batterie 11, l'air passe à travers une résistance chauffante 138 de type CTP (Coefficient de Température Positif). Afin de réduire la consommation énergétique du système, l'air circule en circuit fermé dans le cas de l'utilisation de la climatisation ou du CTP. Les clapets motorisés 132 et 133 sont alors ouverts tandis que les clapets 131 et 134 sont fermés. Le second circuit 12 de conditionnement thermique, par exemple à eau glycolée, est utilisé exclusivement par la station de charge 2 et il n'est opérationnel qu'en cas de charge rapide. Ce circuit 12 se compose de deux parties situées respectivement dans le véhicule 1 et dans la station de charge 2. Les moyens de refroidissement et de chauffage existant à l'intérieur de la station de charge 2 sont un radiateur 21, une boucle de climatisation composée par un refroidisseur 22 ou « chiller » selon la terminologie anglo-saxonne, un condenseur 23, un compresseur 24 et un détendeur 25 pour refroidir en ambiance chaude, ainsi qu'un chauffage sous la forme de CTP 26 pour réchauffer en ambiance froide, comme illustré par la figure 1. Trois électrovannes à 2 voies, référencées EV1, EV2 et EV3, permettent à la station de charge 2 de sélectionner un mode de régulation thermique parmi 3 modes disponibles, un premier mode de régulation par le radiateur 21, un deuxième mode de régulation par la boucle de climatisation ou un troisième mode de régulation par le chauffage, c'est-à-dire par les CTP 26, ceci en fonction de la température du liquide 1212 et de la consigne de température de la batterie 11, comme explicité par la suite concernant les principes de fonctionnement. Deux autres électrovannes à 3 voies, référencées EV4 et EV5, permettent de gérer 3 modes de fonctionnement du circuit, qui seront illustrés en détails par la suite en regard des figures 5, 6 et 7. Le premier mode de fonctionnement est un mode de remplissage de la partie du circuit 12 située dans la batterie 11, ceci avant de commencer la charge rapide. Le deuxième mode de fonctionnement est un mode de conditionnement thermique de la batterie 11 pendant la charge rapide. Dans ce deuxième mode le système permet de disposer des 3 modes de régulation thermique mentionnés précédemment : par le radiateur, par la climatisation ou par le chauffage. Le troisième mode de fonctionnement est un mode de vidange de la partie du circuit 12 située dans la batterie 11 vers la station 2 en fin de charge rapide. En effet, pour des raisons de sécurité en cas de choc, il est recommandé de réduire au minimum nécessaire la quantité de liquide 1212 embarquée dans le véhicule 1. Ceci est possible avec la présente invention, puisque le liquide 1212 n'est utilisé qu'en cas de charge rapide et peut donc être vidangé en totalité vers la station 2 en fin de charge rapide.

La figure 4 illustre la connexion fluidique entre la station de charge 2, le véhicule 1 et la batterie 11. La partie du circuit 12 située dans le véhicule 1 est composée d'un connecteur 122 à deux voies auxquelles sont raccordés deux conduits flexibles 123 et 124, ainsi que d'un échangeur thermique que forme la plaque à eau 121. Le connecteur 122 à deux voies peut par exemple être implanté sur la carrosserie 14 du véhicule 1 et protégé par une trappe 141. Ce connecteur 122 à deux voies permet de recevoir le liquide 1212 de la station 2 et de l'y renvoyer après circulation dans la batterie 11. Le connecteur 122 est équipé de deux embouts 1221 et 1222 de raccordement rapide, l'embout 1222 pour l'arrivée du liquide 1212 depuis la station 2 et l'embout 1221 pour le retour du liquide 1212 vers la station 2. Les embouts 1221 et 1222 sont destinés à être emboîtés de façon ergonomique dans des embouts complémentaires 1221' et 1222', eux-mêmes raccordés à des conduits flexibles 125 et 126 respectivement, eux-mêmes raccordés à la station de charge 2. Les embouts 1221 et 1222 et leurs embouts complémentaires 1221' et 1222' comportent en outre chacun des moyens d'obturation automatique, dits « auto-obturants », non représentés sur la figure 4, qui sont commandés automatiquement entre une position d'obturation du passage du liquide 1212 lorsque les embouts complémentaires ne sont pas raccordés, afin d'éviter les fuites de liquide 1212, et une position d'ouverture du passage du liquide 1212 lorsque les embouts complémentaires sont raccordés l'un à l'autre, afin de permettre la circulation du liquide 1212. Les moyens d'obturation peuvent par exemple être réalisés par des clapets qui sont rappelés élastiquement vers leur position d'obturation et qui sont susceptibles d'être poussés vers leur position d'ouverture par l'embout complémentaire. Les deux conduits flexibles 123 et 124 qui permettent d'acheminer le liquide 1212 entre le connecteur 122 et l'enceinte de la batterie 11 sont fixés sur l'enceinte de la batterie 11. L'échangeur thermique, réalisé sous la forme de la boîte à eau 121, est implanté dans l'enceinte de la batterie 11. Le liquide 1212, à savoir de l'eau glycolée, circule dans cette boîte à eau 121, comme déjà explicité en regard de la figure 2. De façon avantageuse, toutes les connexions entre la station 2 et le véhicule 1 peuvent être regroupées dans un connecteur unique regroupant un connecteur électrique de puissance, c'est-à-dire une borne positive et une borne négative, un connecteur électrique de contrôle, de type Control Area Network (CAN) par exemple entre l'unité de commande électronique (UCE) de la station 2 et l'UCE du véhicule 1, et enfin le connecteur fluidique 122 à deux voies. Par souci de clarté, les connecteurs électriques n'ont pas été représentés sur la figure 4. Des principes de base de fonctionnement de l'invention sont explicités dans la suite du présent paragraphe. Tout d'abord, l'UCE du véhicule 1 transmet à l'UCE de la station 2 par une liaison multiplexée, par exemple de type CAN, les informations nécessaires à la gestion de la charge rapide. Ces informations incluent notamment la tension aux bornes de la batterie 11, la puissance électrique maximale acceptable par la batterie 11, celle-ci étant variable en fonction de la température de la batterie 11, la température mesurée de la batterie 11, la température de consigne de la batterie 11, cette température étant celle vers laquelle il faut évoluer, et enfin le débit maximal de liquide 1212 admissible par le circuit de refroidissement de la batterie 11. L'UCE du véhicule 1 transmet également à l'UCE de la station 2 un ordre d'autorisation ou 2 999 812 11 d'interdiction de déclenchement de la charge rapide. Si la batterie 11 est trop chaude ou trop froide, donc si l'écart est important entre la température mesurée et la température de consigne de la batterie 11, l'UCE du véhicule 1 interdit la charge jusqu'à ce que la station 2 assure l'obtention de la 5 température de consigne de la batterie 11, soit en la chauffant soit en la refroidissant via le liquide 1212. Puis, à partir des données transmises par l'UCE du véhicule 1, la station 2 assure une régulation de la température de la batterie 11 afin d'atteindre le plus rapidement possible la température de consigne. A titre 10 d'exemple, si la batterie 11 se trouve initialement à 0° Celsius, l'UCE du véhicule 1 pourrait transmettre une température de consigne de l'ordre de 30° Celsius avec interdiction de charge avant que la batterie n'atteigne un seuil de température de l'ordre de 20° Celsius par exemple. De même, si la batterie 11 se trouve initialement à 40° Celsius, l'UCE du véhicule 1 peut 15 transmettre une température de consigne de l'ordre de 30° Celsius avec interdiction de charge avant que la batterie 11 n'atteigne un seuil de température de l'ordre de 35° Celsius par exemple. En fonction de la consigne de température et de la température mesurée de la batterie 11, la station 2 règle à chaque instant le débit et la température du liquide 1212 afin 20 d'atteindre le plus rapidement possible la température de consigne et de s'y maintenir. La station 2 peut ainsi être amenée à fournir à la batterie 11 un liquide 1212 chauffé ou au contraire réfrigéré. 25 Les figures 5, 6 et 7 qui suivent illustrent les 3 modes de fonctionnement du circuit 12 de conditionnement thermique de la batterie 11. Ces figures représentent les mêmes éléments structurels que la figure 1, mais elles illustrent en plus par des flèches les différents cheminements possibles du liquide 1212 dans le circuit 12. 30 La figure 5 illustre le mode de remplissage du circuit 12 dans la batterie 11 et de purge de l'air présent dans le circuit 12 avant le démarrage de la charge rapide. L'électrovanne à 3 voies EV5 ouvre le passage du liquide 1212 vers la batterie 11. L'électrovanne à 3 voies EV4 ouvre le passage du liquide 1212 et de l'air présent dans le circuit 12 vers un 35 réservoir 27 de stockage du liquide 1212 et de l'air. Une pompe 28 est actionnée. La partie du circuit 12 située dans la batterie 11 se remplit progressivement. L'air initialement contenu dans cette partie du circuit 12 est chassé vers le réservoir 27, via l'électrovanne EV4, où il est piégé. L'opération s'arrête quand le circuit 12 est entièrement rempli et purgé.

La figure 6 illustre le mode de conditionnement de la batterie 11 pendant la charge rapide. L'électrovanne à 3 voies EV5 reste ouverte au passage du liquide 1212 vers la batterie 11. L'électrovanne à 3 voies EV4 ferme le passage vers le réservoir 27 et ouvre le passage vers la partie du circuit 12 située dans la station 2. La pompe 28 est actionnée. En fonction du besoin, c'est-à-dire en fonction du mode de régulation thermique sélectionné, l'une des 3 électrovannes EV1, EV2 ou EV3 est ouverte et les deux autres sont fermées. Le liquide 1212 circule dans le circuit 12 dans sa partie située dans la station 2 comme dans sa partie située dans la batterie 11. La figure 6 illustre le cas où le liquide 1212 est réfrigéré dans la station 2 avant d'être envoyé à la batterie 11, l'électrovanne EV1 étant ouverte alors que les électrovannes EV2 et EV3 sont fermées. La figure 7 illustre le mode de vidange de la partie du circuit 12 située dans la batterie 11 vers la station 2 en fin de charge rapide. L'électrovanne à 3 voies EV5 ouvre le passage pour l'air. L'électrovanne à 3 voies EV4 ouvre le passage vers le réservoir 27. La pompe 29 est actionnée. Le liquide 1212 est vidangé de la partie du circuit 12 située dans la batterie 11 vers le réservoir 27. Le liquide y est remplacé par de l'air contenu dans la partie supérieure du réservoir 27. L'opération s'arrête quand la totalité du liquide 1212 est vidangée, c'est-à-dire quand il n'y a plus de liquide 1212 dans la partie du circuit 12 située dans la batterie 11. La station 2 peut déclencher automatiquement la vidange en fin de charge rapide. Afin d'éviter une déconnection fluidique entre la station 2 et le véhicule 1 avant la fin de la vidange, la station 2 peut afficher un message d'information sur un écran de commande pour signaler que la vidange est en cours et demander de ne pas déconnecter. Toutefois, même en cas de déconnection intempestive, il n'y a pas de risque de fuite de liquide 1212 puisque les embouts 1221 et 1222 ainsi que leurs embouts complémentaires 1221' et 1222' sont auto-obturants comme explicité précédemment.35 Outre de fournir des moyens pour assurer un débit de fluide caloporteur nettement plus élevé que les moyens embarqués dans le véhicule, autorisant ainsi des puissances de charge plus élevées, une station selon la présente invention a encore pour principal avantage de fournir des moyens de chauffage du fluide caloporteur, autorisant ainsi le réchauffement de la batterie en début de charge à basse température extérieure afin de diminuer la durée de charge. Un autre avantage de l'invention est que les équipements lourds à forte puissance, à savoir les pompes à fort débit, les résistances chauffantes puissantes, les compresseurs de climatisation puissantes, sont implantés non pas dans chaque véhicule mais dans une station destinée à charger des dizaines de véhicules par semaine. Ainsi, ces équipements sont utilisés non pas seulement quelques dizaines de minutes par semaine mais plusieurs dizaines d'heures. Ceci permet de les amortir beaucoup plus rapidement. Encore un autre avantage de l'invention est qu'elle permet de purger totalement le liquide de refroidissement de la batterie vers la station de charge rapide et ainsi de sécuriser le véhicule en cas de choc, le liquide refroidissement ne risquant pas d'inonder le bac de la batterie.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Batterie (11) de traction pour un véhicule (1) électrique ou hybride, ladite batterie incluant au moins une partie d'un premier circuit (13) de circulation d'un premier fluide caloporteur pour son conditionnement thermique lorsque le véhicule roule, la batterie étant caractérisée en ce qu'elle inclut au moins une partie d'un second circuit (12) de circulation d'un second fluide caloporteur (1212) pour le conditionnement thermique de ladite batterie lorsque le véhicule subit un procédé de recharge.
2. 2. Dispositif pour recharger une batterie (11), ladite batterie étant conforme à la revendication 1, le dispositif incluant l'autre partie du second circuit (12) de circulation du second fluide caloporteur (1212) pour le conditionnement thermique de ladite batterie lorsque le véhicule subit un procédé de recharge.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, incluant en outre des moyens (122) de raccordement fluidique dudit dispositif au véhicule (1), de manière à autoriser la circulation du second fluide caloporteur (1212) entre la partie du second circuit (12) inclus dans la batterie (11) et la partie du second circuit (12) inclus dans ledit dispositif.
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, incluant en outre des moyens de remplissage du second circuit (12) et de purge de l'air présent dans ce second circuit (12), ces moyens étant activables dès lors que ledit dispositif est raccordé au véhicule (1).
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, les moyens de remplissage et de purge du second circuit (12) incluant au moins une électrovanne (EV4, EV5) et/ou un réservoir (27) et/ou une pompe (28).
6. 6. Dispositif selon la revendication 3, incluant en outre des moyens de régulation thermique du second fluide caloporteur (1212) circulant dans le second circuit (12).
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, les moyens de régulation thermique du second fluide caloporteur (1212) incluant un radiateur (21) et/ou un système de climatisation (22, 23, 24, 25) et/ou au moins une résistance chauffante (26).
8. 8. Dispositif selon la revendication 3, incluant en outre des moyens de vidange d'au moins la partie du second circuit (12) incluse dans la batterie (11), ces moyens étant activables dès lors que le procédé de recharge est terminé.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, les moyens de vidange incluant au moins une électrovanne (EV4, EV5) et/ou un réservoir (27) et/ou une pompe (29). 15
10. 10. Dispositif selon la revendication 3, les moyens (122) de raccordement fluidique dudit dispositif au véhicule (1) incluant des moyens d'obturation automatique (1221, 1222,1221', 1222').
11. 11. Station de charge (2) incluant un dispositif selon l'une quelconque des 20 revendications 2 à 10. 10