FR3011131A1 - Dispositif de gestion thermique de batterie et procede de fabrication associe - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de gestion thermique (1) qui comprend au moins une surface de contact (50) destinée à être placée en contact avec au moins une batterie (3) d'un véhicule automobile, ledit dispositif de gestion thermique (1) comprenant un circuit de circulation d'un fluide entre au moins une entrée de fluide (10A) et au moins une sortie de fluide (10B), caractérisé en ce que ledit dispositif de gestion thermique (1) comprend au moins deux niveaux de circulation (5, 6) de fluide adjacents, séparés par au moins une paroi calo-conductrice (8) comprenant au moins un orifice de communication (80) entre les deux niveaux de circulation adjacents (5, 6).
Description
Dispositif de gestion thermique de batterie et procédé de fabrication associé La présente invention concerne un dispositif de gestion thermique et plus particulièrement un dispositif de gestion thermique destiné à être placé en contact avec une batterie dans le domaine automobile.
On sait que lorsque les batteries sont soumises à des températures trop froides, leur autonomie peut décroître fortement et la puissance maximale pouvant être débitée par celle-ci diminue. Par contre, si elles sont soumises à des températures trop importantes, il existe un risque de vieillissement prématuré engendrant également une réduction de l'autonomie, voire même dans le cas extrême un emballement thermique pouvant aller jusqu'à la destruction de la batterie. Il convient donc de procéder à une gestion thermique des batteries, notamment dans le domaine des véhicules automobiles électriques et hybrides.
Dans les véhicules électriques et hybrides, les batteries prennent généralement la forme de cellules disposées en parallèles dans un boîtier de protection et forment ce que l'on appelle un pack batterie. Afin de réguler la température des cellules, il est connu d'ajouter un dispositif de régulation de température.
Ces dispositifs comprennent généralement un circuit de transport calorifique disposé en partie à l'intérieur du boîtier du pack batterie, ce circuit se trouvant en contact avec les batteries au niveau d'une plaque de gestion thermique sur laquelle s'effectuent des échanges calorifiques. Les fluides caloporteurs circulent dans le circuit de transport calorifique du dispositif de régulation de température, par exemple au moyen d'une pompe. Les fluides caloporteurs peuvent ainsi absorber de la chaleur émise par les cellules afin de les refroidir et évacuer cette chaleur au niveau d'un ou plusieurs échangeurs thermiques, comme par exemple un radiateur, avec l'air. Les fluides caloporteurs peuvent également, si besoin est, apporter de la chaleur pour chauffer lesdites cellules, par exemple si ces fluides sont en contact avec le flux de chaleur produit par une résistance électrique ou par un dispositif de chauffage par Coefficient Positif de Température (CTP).
Les fluides caloporteurs généralement utilisés sont l'air ambiant ou des liquides comme par exemple un mélange d'eau et de glycol. L'utilisation des liquides qui ont une densité et une capacité calorifique plus élevées que les gaz, est une solution qui est privilégiée pour évacuer des puissances thermiques plus élevées.
Les plaques de gestion thermique comprennent généralement deux demi-plaques métalliques embouties et fixées l'une sur l'autre afin de former un circuit de circulation du fluide caloporteur entre une entrée de fluide et une sortie de fluide.
Néanmoins, lorsque le fluide caloporteur circule au sein de la plaque de gestion thermique, l'écart thermique entre le fluide caloporteur en entrée et en sortie peut être important, ce qui entraîne une inhomogénéité de température sur sa surface au niveau des différentes cellules de la batterie, qui peut conduire à des inhomogénéités de vieillissement des différentes cellules. Un des objectifs de l'invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un dispositif de gestion thermique limitant ou supprimant les inhomogénéités de température entre les différentes parties de sa surface. La présente invention concerne donc un dispositif de gestion thermique 5 qui comprend au moins une surface de contact destinée à être placée en contact avec au moins une batterie d'un véhicule automobile, ledit dispositif de gestion thermique comprenant un circuit de circulation d'un fluide entre au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide, ledit dispositif de gestion thermique comprenant au moins deux niveaux de circulation de fluide 10 adjacents, séparés par au moins une paroi calo-conductrice comprenant au moins un orifice de communication entre les deux niveaux de circulation adjacents. Préférentiellement, le fluide est caloporteur. De manière préférentielle, la circulation de fluide caloporteur s'effectue à 15 contre courant entre deux niveaux de circulation adjacents. La présence d'au moins deux niveaux de circulation ainsi que le fait que la circulation entre deux niveaux de circulation adjacents se fait à contre courant, permet de réduire l'inhomogénéité de température entre les différentes zones ou parties de la surface de contact du dispositif de gestion thermique. En 20 effet, le fluide caloporteur le plus chargé en énergie calorifique circulant dans un niveau de circulation peut échanger cette énergie avec le fluide caloporteur circulant dans le niveau de circulation adjacent, la paroi de séparation étant calo-conductrice. Cela permet ainsi avantageusement de diminuer les écarts de température entre les différentes zones et parties d'un même niveau de 25 circulation, notamment entre la zone d'arrivée du fluide caloporteur dans le niveau de circulation et sa sortie. Selon un aspect de l'invention, les au moins deux niveaux de circulation de fluide comprennent: - au moins un niveau de contact de circulation de fluide, qui comprend au moins une surface de contact destinée à entrer en contact avec au moins une batterie, - un niveau distal de circulation de fluide, ne comprenant pas la ou les surfaces de contact en contact avec la ou les batteries. Préférentiellement, ledit au moins un niveau de contact comprend la ou les sorties de fluide et ledit niveau distal comprend la ou les entrées de fluide. De manière avantageuse, cette configuration permet également de réduire l'inhomogénéité de température entre les différentes parties de la surface de contact. Le fluide arrivant au niveau de la ou des entrées de fluide du niveau distal peut échanger de l'énergie calorifique (en céder ou en absorber selon si l'on désire refroidir ou chauffer la batterie) avec le fluide circulant vers la ou les sorties de fluide du niveau de contact. Les différences de température du fluide et donc de la surface de contact entre la ou les entrées de fluide et la ou les sorties de fluide sont ainsi réduites. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de gestion thermique comprend au moins un niveau intermédiaire placé entre le niveau distal et le au moins un niveau de contact.
La multiplication du nombre de niveaux de circulation de fluide et donc de passages du fluide à l'intérieur du dispositif de gestion thermique permet d'augmenter la surface et le temps d'échange du fluide entre les différents niveaux de circulation et donc de diminuer d'autant l'inhomogénéité de température sur la surface de contact avec la batterie.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de gestion thermique comprend deux niveaux de contact situés de part et d'autre du niveau distal, lesdits niveaux de contact comprenant tous deux une sortie de fluide.
Cet aspect de l'invention permet notamment de placer le dispositif de gestion thermique en contact avec deux batteries simultanément. Selon un autre aspect de l'invention, les niveaux de circulation de fluide 5 comprennent des perturbateurs. Avantageusement, les perturbateurs créent des perturbations dans le flux de circulation du fluide et permettent d'augmenter le coefficient de transfert thermique par convection. 10 Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de gestion thermique comprend une première et une seconde demi-plaque fixées l'une sur l'autre. Selon un autre aspect de l'invention, au moins la demi-plaque comprenant la surface de contact avec une batterie est réalisée dans un matériau conducteur 15 thermique. Selon un autre aspect de l'invention, les niveaux de circulation de fluide comprennent des canaux de circulation de fluide. 20 Selon un autre aspect de l'invention, la paroi calo-conductrice comprend des canaux de circulation de fluide caloporteur. Selon un autre aspect de l'invention, les première et seconde demi-plaques ainsi que la au moins une paroi calo-conductrice sont fixées de manière 25 étanche par brasage. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif de gestion thermique selon l'invention, tel qu'un dispositif de gestion thermique comprenant au moins une surface de contact destinée à être placée en contact avec au moins une batterie, ledit dispositif de gestion thermique comprenant un circuit de circulation d'un fluide entre au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide, ledit dispositif de gestion thermique comprenant au moins deux niveaux de circulation de fluide adjacents, séparés par au moins une paroi calo-conductrice comprenant au moins un orifice de communication entre les deux niveaux de circulation adjacents, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - une étape de réalisation de canaux de circulation de fluide préférentiellement caloporteur, sur une première demi-plaque ainsi que d'au moins un orifice d'entrée et/ou de sortie de fluide, - une étape de réalisation de canaux de circulation de fluide préférentiellement caloporteur, sur une seconde demi-plaque ainsi que d'au moins un orifice d'entrée et/ou de sortie de fluide, - une étape de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice, - une étape de mise en place d'au moins une paroi calo-conductrice entre la première et la seconde demi-plaque de sorte à recouvrir les canaux de circulation et de sorte que le ou les orifices de communication raccordent les canaux de circulation des première et seconde demi-plaques, - une étape de fixation étanche des première et seconde demi-plaques ainsi que de la au moins une paroi calo-conductrice. Selon un aspect du procédé selon l'invention, l'étape de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice comprend une sous étape de réalisation d'un 25 orifice de communication sur ladite au moins une paroi calo-conductrice. Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, l'étape de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice comprend une sous étape de réalisation de canaux de circulation de fluide sur au moins une paroi calo-conductrice.
Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, au moins la demi-plaque comprenant une surface de contact destinée à venir en contact avec une batterie est réalisée en métal et l'étape de réalisation des canaux de circulation est une 5 étape d'emboutissage. Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, la paroi calo-conductrice est également réalisée en métal et l'étape de fixation étanche est une étape de brasage. 10 Selon un autre aspect du procédé selon l'invention, ledit procédé comprend une étape intermédiaire de mise en place de perturbateurs dans les canaux de circulation, antérieure à l'étape de fixation étanche des première et seconde demi-plaques ainsi que de la au moins une paroi calo-conductrice. 15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, parmi lesquelles : - la figure 1 montre une représentation en perspective et en coupe d'un 20 dispositif de gestion thermique selon l'invention, selon un premier mode de réalisation, - la figure 2 montre une représentation schématique en perspective éclatée d'un dispositif de gestion thermique, selon le mode de réalisation de la figure 1, 25 - la figure 3 montre une représentation en perspective et en coupe d'un dispositif de gestion thermique selon l'invention, selon un second mode de réalisation, - la figure 4 montre une représentation en perspective et en coupe d'un dispositif de gestion thermique selon l'invention, selon un troisième mode de réalisation, - la figure 5 montre un organigramme des étapes d'un procédé de fabrication d'un dispositif de gestion thermique selon l'invention. Les éléments identiques portent des références similaires sur les différentes figures.
La figure 1 montre une représentation en perspective d'un dispositif de gestion thermique 1 selon un premier mode de réalisation. Le dispositif de gestion thermique 1 comprend au moins une surface de contact 50 placée en contact d'au moins une batterie 3. Dans le cas d'un véhicule automobile électrique ou hybride, les batteries 3 peuvent être sous forme d'une multitude de cellules 30 connectées entre-elles et placées à l'intérieur d'un boîtier de protection, l'ensemble formant un pack batterie. Un boîtier de protection d'un pack batterie comprend généralement au moins un dispositif de gestion thermique 1 qui peut par exemple former le fond dudit pack batterie sur lesquelles sont posées les cellules 30.
Le dispositif de gestion thermique 1 comprend une circulation d'un fluide caloporteur entre au moins une entrée de fluide icIA et au moins une sortie de fluide loB. Les entrée icIA et sortie loB de fluide sont connectées à un système de gestion thermique (non représenté) qui permet la circulation du fluide caloporteur ainsi que le refroidissement ou le chauffage des batteries 3. Ainsi, le fluide caloporteur peut céder de l'énergie calorifique à la batterie 3 au niveau de la surface de contact 50 lorsque que l'on désire la chauffer, ou bien au contraire, le fluide caloporteur peut capter de l'énergie calorifique issue de la batterie 3 lorsque l'on désire la refroidir.
Le dispositif de gestion thermique 1 comprend en outre au moins deux niveaux de circulation 5, 6 de fluide caloporteur adjacents, pouvant être par exemple notamment superposés. Lesdits niveaux de circulation 5, 6 sont séparés par une paroi calo-conductrice 8 comprenant au moins un orifice de communication 80. L'orifice de communication 8o permet la circulation du fluide caloporteur entre deux niveaux de circulation 5, 6 adjacents l'un avec l'autre. La circulation de fluide caloporteur entre deux niveaux de circulation 5, 6 adjacents s'effectuant à contre courant.
La présence d'au moins deux niveaux de circulation 5, 6 à l'intérieur du dispositif de gestion thermique ainsi que le fait que la circulation du fluide caloporteur entre deux niveaux de circulation 5, 6 adjacents se fait à contre courant, permet de réduire l'inhomogénéité de température entre les différentes zones ou parties de la surface de contact 50. En effet, le fluide caloporteur le plus chargé en énergie calorifique circulant dans un niveau de circulation 5 ou 6 peut échanger cette énergie avec le fluide caloporteur circulant dans le niveau de circulation 5 ou 6 adjacent. Cela diminue avantageusement les écarts de température sur la surface de contact 50.
Les niveaux de circulation 5, 6 peuvent comprendre des perturbateurs 12 afin de créer des turbulences dans le flux de circulation du fluide caloporteur. Les perturbateurs 12 permettent d'augmenter le coefficient de transfert thermique par convection.
Toujours comme le montre la figure 1, les au moins deux niveaux de circulation 5, 6 de fluide comprennent au moins un niveau de contact 5 comprenant la surface de contact 50 destinée à entrer en contact avec au moins une batterie 3. Ledit au moins un niveau de contact 5 comprend également la ou les sorties de fluide loB. Les au moins deux niveaux de circulation 5, 6 comprennent également au moins un niveau distal 6 de circulation de fluide, éloigné de la ou des surfaces de contact 50. Ledit au moins un niveau distal 6 comprend la ou les entrées de fluide loA.
Cette configuration permet également de réduire l'inhomogénéité de température entre les différentes parties de la surface de contact 50. Le fluide caloporteur arrivant au niveau de la ou des entrées de fluide icIA du niveau distal 6 peut échanger de l'énergie calorifique (en céder ou en absorber selon si l'on désire refroidir ou réchauffer la batterie 3) avec le fluide caloporteur circulant vers la ou les sorties de fluide loB du niveau de contact 5. La différence de température de la surface de contact 50 va ainsi être réduite pour un même écart de température entre l'entrée icIA et la sortie loB du fluide dans le dispositif de gestion thermique 1. Tel que cela est représenté sur la figure 2, et pour faciliter la fabrication du dispositif de gestion thermique 1, ce dernier peut être réalisé par fixation l'une sur l'autre d'une première locIA et d'une seconde looB demi-plaque. Les première locIA et seconde looB demi-plaques comprennent également des canaux de circulation 102 dans lesquels circule le fluide caloporteur. La ou les parois calo-conductrices 8 recouvrent les canaux de circulation 102 des première locIA et seconde looB demi-plaques. Selon une variante d'exécution de l'invention, les parois calo-conductrices 8 peuvent comprendre des canaux de circulation 102. Les perturbateurs 12 (non représentés sur la figure 2) sont placés dans ces canaux de circulation 102. Afin de faciliter les échanges d'énergie calorifique entre la batterie 3 et le fluide caloporteur, au moins la demi-plaque locIA ou looB comprenant la surface de contact et d'échange 50 peut être réalisée dans un matériau qui est un bon conducteur thermique, tel que le métal par exemple. La demi-plaque locIA ou looB opposée peut quand à elle être également réalisée en métal et dans ce cas, leur fixation l'une sur l'autre peut être réalisée par brasage. Les perturbateurs 12 ainsi que la paroi calo-conductrice 8 peuvent également être réalisés en métal et être fixés aux première looA et seconde looB demi-plaques par brasage afin de former le dispositif de gestion thermique 1.
Dans le premier mode de réalisation illustré par les figures 1 et 2, le dispositif de gestion thermique 1 comprend deux niveaux de circulation de fluide, un niveau distal 6 et un niveau de contact 5. Le fluide caloporteur effectue donc deux passages à l'intérieur du dispositif de gestion thermique 1 selon ce premier mode de réalisation. Cependant, il est tout à fait possible d'imaginer un dispositif de gestion thermique 1 où le fluide caloporteur effectue un nombre de passages supérieur, comme illustré dans un second mode de réalisation illustré à la figure 3. Dans ce second mode de réalisation, le dispositif de gestion thermique 1 comprend au moins un niveau de circulation supplémentaire en l'occurrence au moins un niveau intermédiaire 7 placé entre le niveau distal 6 et ledit au moins un niveau de contact 5. Ledit au moins un niveau intermédiaire 7 peut comprendre également des canaux de circulation 102 ainsi de que des perturbateurs 12 et le flux de circulation du fluide caloporteur en son sein est également à contre courant des niveaux qui lui sont adjacents. Les différents niveaux de circulation 5, 6 et 7 adjacents sont séparés par une paroi calo-conductrice 8 qui peut comprendre des canaux de circulation 102 afin de former ceux du niveau intermédiaire 7. Dans ce second mode de réalisation, il y a une multiplication du nombre de passages du fluide caloporteur à l'intérieur du dispositif de gestion thermique 1. Cela permet ainsi d'augmenter la surface et le temps d'échange du fluide caloporteur entre les différents niveaux de circulation 5, 6 et 7 et donc de diminuer d'autant l'inhomogénéité de température sur la surface de contact 50 avec la batterie 3.
Selon un troisième mode de réalisation illustré à la figure 4, le dispositif de gestion thermique 1 peut comprendre deux niveaux de contact 5 situés de part et d'autre du niveau distal 6. Lesdits niveaux de contact 5 comprenant tous deux une sortie de fluide loB. Bien entendu, il est tout à fait possible d'imaginer, comme montré dans le mode second mode de réalisation, que le dispositif de gestion thermique 1 comprend des niveaux intermédiaires 7 entre le niveau distal 6 et les niveaux de contact 50. Ce troisième mode de réalisation permet notamment de placer le dispositif 10 de gestion thermique 1 en contact avec deux batteries 3 simultanément. La présente invention concerne également un procédé de fabrication, illustré par l'organigramme de la figure 5, d'un dispositif de gestion thermique 1 comme décrit précédemment. 15 Ledit procédé de fabrication comprend notamment les étapes suivantes : - une étape 201 de réalisation de canaux de circulation 102 de fluide sur une première demi-plaque locIA ainsi que d'au moins un orifice d'entrée icIA et/ou de sortie loB de fluide, 20 - une étape 203 de réalisation de canaux de circulation de fluide 102 sur une seconde demi-plaque looB ainsi que d'au moins un orifice d'entrée icIA et/ou de sortie loB de fluide, - une étape 205 de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice 8. 25 Ces trois étapes de réalisation 201, 203 et 205, peuvent être réalisées indépendamment les unes des autres. Comme décrit plus haut, au moins la demi-plaque looA ou looB comprenant une surface de contact 50 destinée à venir en contact avec une batterie 3 est réalisée dans un matériau qui est un bon conducteur thermique, tel que le métal par exemple. Ainsi, au moins une des étapes 201, 203 de réalisation de canaux de circulation 102 peut être une étape d'emboutissage de la demi-plaque looA ou looB. Dans le cas où les deux demi-plaques looA et looB sont réalisées en métal, les deux étapes 201 et 203 peuvent être des étapes d'emboutissage. L'étape 205 de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice 8 comprend notamment une sous étape 2051 de réalisation d'au moins un orifice de communication 80. Cette étape 205 peut néanmoins comprendre une sous étape supplémentaire 2053 de réalisation de canaux de circulation 102, par exemple comme dans le second mode de réalisation où le dispositif de gestion thermique 1 comprend au moins un niveau intermédiaire 7. La ou les parois calo-conductrices 8 peuvent également être en métal, ainsi l'étape 205 de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice 8 peut également être une étape d'emboutissage. Les canaux de circulation 102 peuvent être par exemple réalisés sur la paroi calo-conductrice 8. Le procédé de fabrication comprend ensuite une étape 207 de mise en place d'au moins une paroi calo-conductrice 8 entre la première locIA et la seconde 100B demi-plaque, de sorte à recouvrir les canaux de circulation 102 et de sorte que le ou les orifices de communication 80 raccordent les canaux de circulation 102 des première locIA et seconde looB demi-plaques. L'étape de mise en place est ensuite suivie d'une étape 209 de fixation étanche des première locIA et seconde looB demi-plaques ainsi que de la au moins une paroi calo-conductrice 8. Comme décrit plus haut, au moins une des première locIA et seconde looB demi-plaques, ainsi que la paroi calo-conductrice 8, peuvent être en métal, ainsi l'étape 209 de fixation étanche peut être une étape de brasage.
Le procédé de fabrication peut également comprendre une étape intermédiaire 208 de mise en place de perturbateurs 12 dans les canaux de circulation 102. Cette étape intermédiaire 208 est réalisée antérieurement à l'étape 209 de fixation étanche. Les perturbateurs 12 peuvent également être métalliques et ainsi, lors de l'étape 209 de fixation étanche par brasage, lesdits perturbateurs 12 sont également fixés à l'intérieur des canaux de circulation 102.
Ainsi, on voit bien que la présence d'au moins deux niveaux de circulation de fluide permet une diminution de l'inhomogénéité de la température de la surface de contact et de fait évite un vieillissement inégal de la batterie. En effet, les différents niveaux de fluides peuvent échanger de l'énergie calorifique entre eux et du fait qu'ils circulent en contre-courant, cela diminue les écarts de température entre les différentes zones et parties d'un même niveau de circulation, notamment entre la zone d'arrivée du fluide caloporteur dans le niveau de circulation et sa sortie.
Claims (17)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de gestion thermique (1) qui comprend au moins une surface de contact (50) destinée à être placée en contact avec au moins une batterie (3) 5 d'un véhicule automobile, ledit dispositif de gestion thermique (1) comprenant un circuit de circulation d'un fluide entre au moins une entrée de fluide (ioA) et au moins une sortie de fluide (loB), caractérisé en ce que ledit dispositif de gestion thermique (1) comprend au moins deux niveaux de circulation (5, 6) de fluide adjacents, séparés par au moins une paroi calo-conductrice (8) 10 comprenant au moins un orifice de communication (80) entre les deux niveaux de circulation adjacents (5, 6).
- 2. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les au moins deux niveaux de circulation (5, 6) de fluide comprennent: 15 - au moins un niveau de contact (5) de circulation de fluide, qui comprend au moins une surface de contact (5o) destinée à entrer en contact avec au moins une batterie (3) ; - un niveau distal (6) de circulation de fluide, ne comprenant pas la ou les surfaces de contact (5o) en contact avec la ou les batteries (3). 20
- 3. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un niveau intermédiaire (7) placé entre le niveau distal (6) et ledit au moins un niveau de contact (5). 25
- 4. Dispositif de gestion thermique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux niveaux de contact (5) situés de part et d'autre du niveau distal (6), lesdits niveaux de contact (5) comprenant tous deux une sortie de fluide (loB).
- 5. Dispositif de gestion thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les niveaux de circulation (5, 6, 7) de fluide comprennent des perturbateurs (12).
- 6. Dispositif de gestion thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de gestion thermique (1) comprend une première (100A) et une seconde (100B) demi-plaque fixées l'une sur l'autre.
- 7. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins la demi-plaque (100A, icloB) comprenant la surface de contact (50) avec une batterie (3) est réalisée dans un matériau conducteur thermique.
- 8. Dispositif de gestion thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les niveaux de circulation (5, 6, 7) de fluide comprennent des canaux de circulation (102) de fluide. 20
- 9. Dispositif de gestion thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la circulation de fluide s'effectue à contre courant entre deux niveaux de circulation (5, 6) adjacents.
- 10. Dispositif de gestion thermique (1) selon l'une quelconque des 25 revendications 2 à 9, caractérisé en ce que ledit au moins un niveau de contact (5) comprend la ou les sorties de fluide (10B) et ledit niveau distal (6) comprend la ou les entrées de fluide (10A). 10 15
- 11. Dispositif de gestion thermique (1) selon l'une quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide est caloporteur.
- 12. Procédé de fabrication d'un dispositif de gestion thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes : - une étape (201) de réalisation de canaux de circulation (102) de fluide caloporteur sur une première demi-plaque (looA) ainsi que d'au moins un orifice d'entrée (ioA) et/ou de sortie (loB) de fluide, - une étape (203) de réalisation de canaux de circulation de fluide caloporteur (102) sur une seconde demi-plaque (loB) ainsi que d'au moins un orifice d'entrée (ioA) et/ou de sortie (loB) de fluide, - une étape (205) de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice (8), - une étape (207) de mise en place d'au moins une paroi calo-conductrice (8) entre la première (looA) et la seconde (loB) demi-plaque de sorte à recouvrir les canaux de circulation (102) et de sorte que le ou les orifices de communication (80) raccordent les canaux de circulation (102) des première (looA) et seconde (loB) demi-plaques, - une étape (209) de fixation étanche des première (looA) et seconde (loB) demi-plaques ainsi que de la au moins une paroi calo-conductrice (8).
- 13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape (205) de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice (8) comprend une sous étape (2051) de réalisation d'un orifice de communication (80) sur ladite au moins une paroi calo-conductrice (8).
- 14. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape (205) de réalisation d'au moins une paroi calo-conductrice (8) comprend une sous étape (2053) de réalisation de canaux de circulation defluide (102) sur au moins une paroi calo-conductrice (8).
- 15. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'au moins la demi-plaque (looA, looB) comprenant une surface de contact (50) destinée à venir en contact avec une batterie (3) est réalisée en métal et que l'étape (201, 203) de réalisation des canaux de circulation (102) est une étape d'emboutissage.
- 16. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en 10 ce que la paroi calo-conductrice (8) est également réalisée en métal et que l'étape (209) de fixation étanche est une étape de brasage.
- 17. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend une étape intermédiaire (208) de mise en place de 15 perturbateurs (12) dans les canaux de circulation (102), antérieure à l'étape (209) de fixation étanche des première (looA) et seconde (looB) demi-plaques ainsi que de la au moins une paroi calo-conductrice (8).
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3379639A4 (fr) * | 2016-03-03 | 2019-03-20 | LG Chem, Ltd. | Module de batterie, bloc-batterie le comprenant et véhicule |
FR3075472A1 (fr) * | 2017-12-20 | 2019-06-21 | Valeo Systemes Thermiques | Structure pour le traitement thermique d'un dispositif de stockage electrique d'un vehicule automobile |
FR3078199A1 (fr) * | 2018-03-21 | 2019-08-23 | Valeo Systemes Thermiques | Systeme de refroidissement de cellules de batterie de vehicule automobile |
EP3507871A4 (fr) * | 2016-08-31 | 2020-04-29 | NLIGHT, Inc. | Système de refroidissement laser |
FR3092392A1 (fr) | 2019-02-06 | 2020-08-07 | Psa Automobiles Sa | refroidisseur pour une batterie d’un véhicule automobile. |
US10784645B2 (en) | 2018-03-12 | 2020-09-22 | Nlight, Inc. | Fiber laser having variably wound optical fiber |
US11629917B2 (en) * | 2019-07-23 | 2023-04-18 | Dana Canada Corporation | Three-layer heat exchanger with internal manifold for battery thermal management |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0681156A1 (fr) * | 1994-05-07 | 1995-11-08 | Schmidt-Bretten GmbH | Echangeur de chaleur |
EP2151653A2 (fr) * | 2008-08-08 | 2010-02-10 | Mikros Manufacturing, Inc. | Échangeur thermique doté de micro-canaux enroulants |
DE102008051897A1 (de) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | Behr Gmbh & Co. Kg | Halte- und Kühlungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halte- und Kühlungsvorrichtung |
EP2355232A1 (fr) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | Behr GmbH & Co. KG | Caloporteur et procédé de fabrication pour un module de conduction thermique |
EP2393139A1 (fr) * | 2010-06-03 | 2011-12-07 | SB LiMotive Co., Ltd. | Bloc-batteries |
-
2013
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0681156A1 (fr) * | 1994-05-07 | 1995-11-08 | Schmidt-Bretten GmbH | Echangeur de chaleur |
EP2151653A2 (fr) * | 2008-08-08 | 2010-02-10 | Mikros Manufacturing, Inc. | Échangeur thermique doté de micro-canaux enroulants |
DE102008051897A1 (de) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | Behr Gmbh & Co. Kg | Halte- und Kühlungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halte- und Kühlungsvorrichtung |
EP2355232A1 (fr) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | Behr GmbH & Co. KG | Caloporteur et procédé de fabrication pour un module de conduction thermique |
EP2393139A1 (fr) * | 2010-06-03 | 2011-12-07 | SB LiMotive Co., Ltd. | Bloc-batteries |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3379639A4 (fr) * | 2016-03-03 | 2019-03-20 | LG Chem, Ltd. | Module de batterie, bloc-batterie le comprenant et véhicule |
US12034140B2 (en) | 2016-03-03 | 2024-07-09 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery module, battery pack comprising same, and vehicle |
EP3507871A4 (fr) * | 2016-08-31 | 2020-04-29 | NLIGHT, Inc. | Système de refroidissement laser |
US11025034B2 (en) | 2016-08-31 | 2021-06-01 | Nlight, Inc. | Laser cooling system |
FR3075472A1 (fr) * | 2017-12-20 | 2019-06-21 | Valeo Systemes Thermiques | Structure pour le traitement thermique d'un dispositif de stockage electrique d'un vehicule automobile |
US10784645B2 (en) | 2018-03-12 | 2020-09-22 | Nlight, Inc. | Fiber laser having variably wound optical fiber |
FR3078199A1 (fr) * | 2018-03-21 | 2019-08-23 | Valeo Systemes Thermiques | Systeme de refroidissement de cellules de batterie de vehicule automobile |
WO2019180385A1 (fr) * | 2018-03-21 | 2019-09-26 | Valeo Systemes Thermiques | Systeme de refroidissement de cellules de batterie de vehicule auromobile |
CN111919332A (zh) * | 2018-03-21 | 2020-11-10 | 法雷奥热系统公司 | 用于机动车辆电池单元的冷却系统 |
FR3092392A1 (fr) | 2019-02-06 | 2020-08-07 | Psa Automobiles Sa | refroidisseur pour une batterie d’un véhicule automobile. |
WO2020161399A1 (fr) | 2019-02-06 | 2020-08-13 | Psa Automobiles Sa | Refroidisseur pour une batterie d'un véhicule automobile |
US11629917B2 (en) * | 2019-07-23 | 2023-04-18 | Dana Canada Corporation | Three-layer heat exchanger with internal manifold for battery thermal management |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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