FR3015780A3 - SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE. - Google Patents

SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE. Download PDF

Info

Publication number
FR3015780A3
FR3015780A3 FR1363416A FR1363416A FR3015780A3 FR 3015780 A3 FR3015780 A3 FR 3015780A3 FR 1363416 A FR1363416 A FR 1363416A FR 1363416 A FR1363416 A FR 1363416A FR 3015780 A3 FR3015780 A3 FR 3015780A3
Authority
FR
France
Prior art keywords
temperature
battery
mcp
change material
phase change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1363416A
Other languages
French (fr)
Inventor
Sylvain Lallich
Franck Pra
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR1363416A priority Critical patent/FR3015780A3/en
Publication of FR3015780A3 publication Critical patent/FR3015780A3/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/651Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/659Means for temperature control structurally associated with the cells by heat storage or buffering, e.g. heat capacity or liquid-solid phase changes or transition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H01M10/6564Gases with forced flow, e.g. by blowers using compressed gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Système de régulation de la température d'une batterie de véhicule automobile comprenant au moins deux accumulateurs, comprenant : au moins une couche de matériau à changement de phase (3) en couplage thermique avec l'accumulateur, au moins un canal fluidique (5) en couplage thermique avec la couche de matériau à changement de phase (3) et dans lequel un fluide caloporteur est apte à circuler pour refroidir ou réchauffer le matériau à changement de phase, un moyen de contrôle de la circulation du liquide caloporteur dans le canal fluidique (5), de sorte à ce que le liquide caloporteur circule uniquement dans le canal en phase de charge de la batterie, et un moyen de contrôle de la température du fluide caloporteur destiné à circuler dans le canal fluidique (5) en fonction de la température de la batterie et/ou de la température extérieure.System for regulating the temperature of a motor vehicle battery comprising at least two accumulators, comprising: at least one layer of phase change material (3) thermally coupled with the accumulator, at least one fluidic channel (5) in thermal coupling with the layer of phase-change material (3) and in which a coolant is able to circulate for cooling or heating the phase-change material, a means for controlling the circulation of the coolant in the fluidic channel (5), so that the coolant circulates only in the channel during charging phase of the battery, and means for controlling the temperature of the heat transfer fluid intended to flow in the fluidic channel (5) as a function of the battery temperature and / or outside temperature.

Description

Système de maintien en température d'une batterie. L'invention a pour domaine technique les accumulateurs électriques, et plus particulièrement la gestion de la température de tels accumulateurs. Les accumulateurs utilisés pour l'assemblage d'un module ou d'une batterie (ensemble de modules) dégagent de la chaleur lorsqu'ils sont sollicités électriquement. Que ce soit en mode de décharge (décharge de la batterie pour fournir un courant) ou en mode de charge (recharge de la batterie par un courant électrique), la température des accumulateurs augmente lors de leur utilisation. Une température des accumulateurs jugée trop élevée a des répercussions sur leur durée de vie et génère par conséquent un vieillissement prématuré. Le changement ou le remplacement de certains accumulateurs, voire d'un module ou d'un pack complet est très onéreux et le coût est imputé soit au consommateur soit au constructeur automobile dans le cas d'une location de pack par exemple pour une application à un véhicule automobile.System for maintaining the temperature of a battery. The technical field of the invention is electric accumulators, and more particularly the management of the temperature of such accumulators. Accumulators used to assemble a module or a battery (set of modules) give off heat when electrically solicited. Whether in discharge mode (discharging the battery to provide a current) or in charging mode (recharging the battery by an electric current), the temperature of the accumulators increases during their use. A temperature of the accumulators judged to be too high has repercussions on their lifetime and thus generates premature aging. The change or replacement of some accumulators, or even a module or a complete pack is very expensive and the cost is charged either to the consumer or to the car manufacturer in the case of a pack rental for example for an application to a motor vehicle.

Le contrôle de la température d'une batterie est donc un point clé nécessitant soit des technologies de maintien en température (refroidissement par temps chaud ou de chauffage par temps froid), soit des stratégies de gestion thermique. La problématique est très différente en fonction du domaine d'utilisation d'une batterie. Pour une application stationnaire, refroidir, chauffer ou maintenir en température est moins problématique que pour une application mobile pour des raisons d'encombrement, de poids, de disponibilité et de température des sources thermiques (froides ou chaude) et de disponibilité du réseau électrique. Pour une application mobile, la place disponible est très limitée et par conséquent la compacité est un facteur clé à considérer. De même, toute masse embarquée à bord doit se justifier puisqu'elle réduit l'autonomie du véhicule. Au final, dans un milieu très concurrentiel, le coût engendré soit par des composants supplémentaires soit par la consommation d'énergie associée doit être justifié par des notions de rentabilité ou d'ajout de confort. Une transition d'état désigne le passage d'un état physique à un autre d'un corps par l'apport ou le retrait d'énergie, notamment de calories. On parle de température de fusion pour un passage d'un état solide à liquide par exemple. Cette transition d'état est caractérisée par son enthalpie de changement de phase c'est-à-dire l'énergie par unité de masse à fournir ou à retirer pour réaliser le changement d'état. Un matériau à changement de phase (MCP) se caractérise par le fait que cette transformation s'opère à température constante. En théorie, tant que la transformation n'est pas totale, le corps reste à température constante, typiquement à sa température de fusion pour une transition solide/liquide et pour reprendre l'exemple donné ci-dessus.The control of the temperature of a battery is therefore a key point requiring either temperature maintenance technologies (cooling in hot weather or heating in cold weather), or thermal management strategies. The problem is very different depending on the field of use of a battery. For a stationary application, cooling, heating or maintaining temperature is less problematic than for a mobile application for reasons of space, weight, availability and temperature of thermal sources (cold or hot) and availability of the power grid. For a mobile application, the available space is very limited and therefore compactness is a key factor to consider. In the same way, any mass embarked on board must be justified since it reduces the autonomy of the vehicle. In the end, in a very competitive environment, the cost generated either by additional components or by the associated energy consumption must be justified by notions of profitability or addition of comfort. A state transition refers to the transition from one physical state to another of a body by the supply or withdrawal of energy, including calories. It is called melting temperature for a passage from a solid state to liquid for example. This state transition is characterized by its phase change enthalpy, that is, the energy per unit of mass to be supplied or removed to effect the change of state. A phase change material (PCM) is characterized by the fact that this transformation takes place at a constant temperature. In theory, as long as the transformation is not complete, the body remains at a constant temperature, typically at its melting temperature for a solid / liquid transition and to use the example given above.

Les matériaux à changement de phase sont nombreux et se distinguent principalement les uns des autres par leur enthalpie de changement de phase et leur température de fusion. La forte enthalpie de changement de phase des MCP permet d'absorber la chaleur dégagée par le fonctionnement des accumulateurs une fois que ceux-ci ont atteint la température de fusion des MCP. On peut ainsi figer la température des accumulateurs à une valeur proche de la température de fusion du MCP. En d'autres termes, lors de la mise en contact d'accumulateurs et d'un MCP, la puissance thermique dissipée par les accumulateurs va être transmise au MCP qui va fondre progressivement. En théorie, tant que le MCP n'est pas intégralement fondu, il reste à température quasi constante. Du fait de l'équilibre du système, l'accumulateur demeure également à température quasi-constante. A la fin de la fusion complète du MCP, on se retrouve avec un matériau liquide dont la température va alors augmenter si l'accumulateur continue à lui communiquer de la chaleur. On a donc intérêt à choisir un MCP présentant une température de fusion proche de la valeur de température souhaitée pour les accumulateurs et la plus grande capacité à absorber de la puissance thermique, c'est-à-dire la plus forte enthalpie. De l'état de la technique antérieur, on connaît les documents suivants.The phase change materials are numerous and are distinguished mainly from each other by their phase change enthalpy and their melting temperature. The high phase change enthalpy of the MCP absorbs the heat generated by the operation of the accumulators once they have reached the melting temperature of the MCPs. It is thus possible to freeze the temperature of the accumulators to a value close to the melting point of the MCP. In other words, when contacting accumulators and a MCP, the thermal power dissipated by the accumulators will be transmitted to the MCP which will gradually melt. In theory, as long as the MCP is not fully melted, it remains at almost constant temperature. Due to the equilibrium of the system, the accumulator also remains at an almost constant temperature. At the end of the complete melting of the MCP, we end up with a liquid material whose temperature will increase if the accumulator continues to communicate heat. It is therefore advantageous to choose a MCP having a melting temperature close to the desired temperature value for the accumulators and the greater capacity to absorb the thermal power, that is to say the highest enthalpy. From the state of the prior art, the following documents are known.

Les documents US2010273041 et DE102010015743 décrivent l'utilisation de deux MCP, respectivement dédiés aux températures ambiantes froides et chaudes, dans le but d'échanger des calories entre les MCP et une batterie. Le document CN101546843 divulgue également l'utilisation de MCP pour prolonger la durée de vie d'une batterie et en améliorer les performances en termes de puissance via l'homogénéisation de la température d'un accumulateur à l'autre. Le document décrit l'utilisation d'une enveloppe externe contenant les accumulateurs et rempli de MCP. L'étanchéité est assurée par un scotch isolant.Documents US2010273041 and DE102010015743 describe the use of two MCPs, respectively dedicated to cold and hot ambient temperatures, for the purpose of exchanging calories between the MCPs and a battery. CN101546843 also discloses the use of MCP to extend the life of a battery and improve its performance in terms of power through the homogenization of the temperature of one battery to another. The document describes the use of an outer envelope containing the accumulators and filled with MCP. The seal is provided by an insulating tape.

L'enveloppe est munie de trous d'aération pouvant permettre l'évacuation de puissance vers l'extérieur. Le document JP2010073406 divulgue l'utilisation d'une alternance d'accumulateurs et de couches de MCP permettant d'éviter la propagation de la chaleur d'un accumulateur défaillant vers un autre accumulateur en fonctionnement normal. La température de fusion du MCP est choisie de manière à être supérieure à la température conventionnelle de fonctionnement et inférieure à une température de rupture de cellule. Des orifices sont présents dans le MCP pour une circulation de réfrigérant.The envelope is provided with ventilation holes that can allow the evacuation of power to the outside. JP2010073406 discloses the use of an alternation of accumulators and layers of MCP to prevent the propagation of heat from a faulty accumulator to another accumulator in normal operation. The melting temperature of the MCP is chosen to be greater than the conventional operating temperature and lower than a cell break temperature. Orifices are present in the MCP for refrigerant circulation.

Le document US2009169983 divulgue l'utilisation du MCP comme moyen de contrôle de la température de packs de batteries comprenant plusieurs cellules interconnectées électriquement, au moins un réservoir de MCP, au moins une plaque froide et au moins un élément chauffant.Document US2009169983 discloses the use of MCP as a means of controlling the temperature of battery packs comprising a plurality of electrically interconnected cells, at least one MCP tank, at least one cold plate and at least one heating element.

Le document US 2012/0171523 divulgue des éléments d'une batterie comprenant l'utilisation d'isolant compressible, typiquement des mousses métalliques imprégnées de MCP. Des canaux en contact direct avec l'accumulateur permettent une circulation de fluide refroidissement ou de chauffage de manière à apporter ou extraire de la puissance. Le document US 7147071 divulgue un système de gestion thermique pour un véhicule hydride. L'ensemble du système de gestion de la température de batterie est décrit pour différents cas de fonctionnement, notamment en fonction des températures extérieures, typiquement soit pour réchauffer soit pour refroidir les accumulateurs. Un échangeur de chaleur, commun aux deux fonctionnements et contenant du MCP, permet d' assurer un stockage d' énergie potentiellement réutilisable par la suite. Les différents modes de réalisation de l'échangeur de stockage présentent comme caractéristique commune une circulation de deux fluides caloporteurs distincts et l'utilisation d'un MCP comme moyen d'échange thermique entre les deux fluides.Document US 2012/0171523 discloses elements of a battery comprising the use of compressible insulation, typically metal foams impregnated with MCP. Channels in direct contact with the accumulator allow circulation of cooling fluid or heating so as to provide or extract power. US 7147071 discloses a thermal management system for a hybrid vehicle. The entire battery temperature management system is described for different operating cases, in particular depending on the outside temperatures, typically either to heat or to cool the accumulators. A heat exchanger, common to both operations and containing MCP, ensures a storage of potentially reusable energy thereafter. The various embodiments of the storage exchanger have as a common feature a circulation of two separate heat transfer fluids and the use of a PCM as a means of heat exchange between the two fluids.

Il apparaît ainsi que les différents documents de l'état de l'art antérieur ont pour but de limiter l'échauffement des accumulateurs afin d'éviter d'atteindre une température d'endommagement. Il est ainsi décrit qu'il est normal et acceptable que la température d'un accumulateur évolue entre 0 et 40°C, les accumulateurs subissant en permanence des cycles de température au gré de leur utilisation. Toutefois, la variation de température d'un accumulateur au sein d'une plage de fonctionnement normal en accélère le vieillissement. Il existe donc un besoin pour un système, apte à maintenir constante la température d'une batterie notamment dans des applications mobiles telles que la batterie d'un véhicule automobile. L'invention a pour objet un système de gestion de la température d'une batterie comprenant au moins un accumulateur. Le système comprend au moins une couche de matériau à changement de phase en couplage thermique avec l'accumulateur, au moins un canal fluidique en couplage thermique avec la couche de matériau à changement de phase et dans lequel un fluide caloporteur est apte à circuler pour refroidir ou réchauffer le matériau à changement de phase, un moyen de contrôle de la circulation du liquide caloporteur dans le canal fluidique, de sorte à ce que le liquide caloporteur circule uniquement dans le canal en phase de charge de la batterie, et un moyen de contrôle de la température du fluide caloporteur destiné à circuler dans le canal fluidique en fonction de la température de la batterie et/ou de la température extérieure. Par couplage thermique entre deux éléments, on entend une mise en contact directe ou indirecte entre deux éléments permettant des échanges thermiques entre les deux éléments et pouvant permettre d'atteindre un équilibre thermique entre les deux. Le matériau à changement de phase peut être un matériau présentant une température de fusion comprise entre 25°C et 35°C à ± 2°C. Le matériau à changement de phase peut être un matériau eutectique, notamment des composés à base d'hydrates de sels tels que le LiNO3,2H20 ou le Na2SO4,10H20 ou une paraffine, notamment les paraffines ayant un nombre de carbones variant entre 15 et 20. Le matériau à changement de phase peut être compris dans une enveloppe de base, étanche et perméable aux échanges thermiques, notamment avec l'accumulateur. L'enveloppe de base comprenant le matériau à changement de phase peut être amovible et remplaçable. Le fluide caloporteur peut être liquide, notamment de l'eau ou de l'eau glycolée, ou gazeux, notamment de l'air ou un fluide frigorigène. Le moyen de contrôle de la circulation peut être un compresseur ou un ventilateur, lorsque le fluide caloporteur est gazeux, ou une pompe, lorsque le fluide caloporteur est liquide. Au moins une ailette thermiquement conductrice peut être disposée en contact avec ou insérée dans chaque couche de matériau à changement de phase de sorte à faciliter le transport d'énergie thermique depuis et vers le matériau à changement de phase. Les ailettes peuvent être en contact avec le canal fluidique.It thus appears that the various documents of the state of the prior art are intended to limit the heating of the accumulators to avoid reaching a temperature of damage. It is thus described that it is normal and acceptable for the temperature of an accumulator to change between 0 and 40 ° C., the accumulators constantly undergoing temperature cycles as they are used. However, the temperature variation of an accumulator within a normal operating range accelerates aging. There is therefore a need for a system capable of maintaining a constant temperature of a battery, especially in mobile applications such as the battery of a motor vehicle. The subject of the invention is a system for managing the temperature of a battery comprising at least one accumulator. The system comprises at least one layer of phase-change material in thermal coupling with the accumulator, at least one fluidic channel in thermal coupling with the layer of phase-change material and in which a coolant is able to circulate to cool. or heating the phase change material, a means for controlling the circulation of the heat transfer fluid in the fluidic channel, so that the coolant circulates only in the channel during the charging phase of the battery, and a control means the temperature of the coolant intended to circulate in the fluidic channel as a function of the temperature of the battery and / or the outside temperature. By thermal coupling between two elements is meant a direct or indirect contact between two elements allowing heat exchange between the two elements and can achieve a thermal equilibrium between the two. The phase change material may be a material having a melting temperature of between 25 ° C and 35 ° C to ± 2 ° C. The phase-change material may be a eutectic material, especially compounds based on salt hydrates such as LiNO 3 · 2H 2 O or Na 2 SO 4 · 10H 2 O or a paraffin, in particular paraffins having a number of carbons varying between 15 and 20. The phase change material may be included in a base envelope, which is impermeable and permeable to heat exchange, in particular with the accumulator. The base shell comprising the phase change material can be removable and replaceable. The heat transfer fluid may be liquid, especially water or glycol water, or gaseous, including air or a refrigerant. The traffic control means may be a compressor or a fan, when the coolant is gaseous, or a pump, when the heat transfer fluid is liquid. At least one thermally conductive fin may be disposed in contact with or inserted into each layer of phase change material to facilitate the transport of thermal energy to and from the phase change material. The fins may be in contact with the fluidic channel.

Le moyen de contrôle de la température du liquide caloporteur peut être un échangeur thermique apte à refroidir ou à réchauffer ledit fluide caloporteur avant son entrée dans le canal fluidique. L' échangeur thermique peut être également connecté thermiquement à une pompe à chaleur embarquée à bord d'un véhicule et connectée à un système d'air climatisé soufflé dans l'habitacle dudit véhicule. La batterie est une batterie pour un véhicule automobile et les moyens de contrôle de la mise en mouvement du fluide caloporteur et le moyen de contrôle de la température du fluide caloporteur peuvent être disposés hors du véhicule, formant une borne destinée à être fixée au sol, la borne étant apte à être connectée temporairement au canal fluidique disposé à bord du véhicule. Un isolant thermique peut être disposé autour de la batterie, lorsque le matériau à changement de phase est destiné à être refroidi par le fluide caloporteur. L'invention a également pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un système de gestion de la température d'une batterie comprenant une étape de mise en circulation du fluide caloporteur à une température contrôlée dans le canal fluidique pendant la phase de charge de la batterie. L'invention présente l'avantage d'alterner beaucoup plus souvent les changements de phase du MCP permettant de conserver une température d'accumulateurs quasiment constante.The means for controlling the temperature of the coolant may be a heat exchanger adapted to cool or heat said heat transfer fluid before entering the fluid channel. The heat exchanger may also be thermally connected to a heat pump on board a vehicle and connected to an air conditioning system blown into the passenger compartment of said vehicle. The battery is a battery for a motor vehicle and the means for controlling the setting in motion of the coolant and the means for controlling the temperature of the heat transfer fluid can be arranged outside the vehicle, forming a terminal intended to be fixed to the ground, the terminal being adapted to be temporarily connected to the fluidic channel disposed on board the vehicle. A thermal insulator may be disposed around the battery when the phase change material is to be cooled by the coolant. The subject of the invention is also a method for implementing a system for managing the temperature of a battery comprising a step of circulating the heat transfer fluid at a controlled temperature in the fluidic channel during the charging phase of the battery. battery. The invention has the advantage of alternating much more often MCP phase changes to maintain a battery temperature almost constant.

L'invention présente également l'avantage d'être une solution de gestion thermique passive lors du roulage du véhicule, c'est-à-dire sans consommation d'énergie pour le maintien de la température de la batterie et qui ne nécessite pas d'utiliser un fluide de refroidissement pendant la phase de roulage. Le système est activé uniquement lors de la phase de charge de la batterie (hors roulage), de manière à réajuster ou réguler la température de la batterie et du MCP à la température souhaitée.The invention also has the advantage of being a passive thermal management solution during the running of the vehicle, that is to say without energy consumption to maintain the temperature of the battery and which does not require use a cooling fluid during the rolling phase. The system is activated only during the charging phase of the battery (excluding driving), so as to readjust or regulate the temperature of the battery and the MCP to the desired temperature.

L'invention présente l'avantage de rendre le MCP beaucoup plus actif, c'est-à-dire d'alterner beaucoup plus souvent les changements de phase du MCP. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un schéma simplifié d'un module d'une batterie sans gestion de la température, - la figure 2 illustre un schéma simplifié d'un module d'une batterie muni d'un matériau à changement de phase, - la figure 3 illustre une enveloppe de base contenant une couche de matériau à changement de phase, et - les figures 4a à 4c illustrent différents modes de réalisation de canaux fluidiques disposés dans une couche de matériau à changement de phase, et - la figure 5 illustre de façon schématique la connexion de la batterie à un système de climatisation d'un véhicule. La température de fusion du MCP est un paramètre à prendre en compte dans le système de gestion de la température de la batterie, puisque la température de l'accumulateur va être quasiment identique à cette température de fusion lorsque le MCP est dans un état de transition entre l'état liquide et l'état solide. En chauffant, l'accumulateur transmet sa chaleur au MCP qui lui-même s'échauffe. Tant que la température de fusion du MCP n'est pas atteinte, la température du MCP et de l'accumulateur augmentent. La température de fusion du MCP atteinte, la température du MCP se stabilise et reste en théorie constante, tant que le MCP n'est pas totalement passé à l'état liquide. L'objectif est d'utiliser ce stockage d'énergie à température constante pour maintenir les accumulateurs à une température également constante. Le MCP entièrement fondu, les températures du MCP et de l'accumulateur croissent de nouveau.The invention has the advantage of making the MCP much more active, that is to say, to alternate much more often the phase changes of the MCP. Other objects, features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 illustrates a simplified diagram of FIG. a module of a battery without temperature management, - Figure 2 illustrates a simplified diagram of a module of a battery with a phase change material, - Figure 3 illustrates a base envelope containing a layer. of phase change material, and - Figures 4a to 4c illustrate different embodiments of fluidic channels disposed in a layer of phase change material, and - Figure 5 schematically illustrates the connection of the battery to a system. of air conditioning of a vehicle. The melting temperature of the MCP is a parameter to be taken into account in the battery temperature management system, since the temperature of the accumulator will be almost identical to this melting temperature when the MCP is in a state of transition. between the liquid state and the solid state. By heating, the accumulator transmits its heat to the MCP which itself heats up. As long as the MCP melting temperature is not reached, the temperature of the MCP and accumulator increases. As the melting temperature of the MCP is reached, the temperature of the MCP stabilizes and remains theoretically constant, as long as the MCP is not fully in the liquid state. The goal is to use this energy storage at constant temperature to keep the accumulators at a constant temperature. As the MCP is fully melted, the temperatures of the MCP and the accumulator increase again.

Pour éviter cette remontée en température en fin de fusion, il est possible soit d'augmenter la masse de MCP de sorte à obtenir plus d'énergie nécessaire pour liquéfier tout le MCP, soit d'extraire l'énergie stockée dans le MCP.To avoid this rise in temperature at the end of melting, it is possible either to increase the mass of MCP so as to obtain more energy necessary to liquefy all the MCP, or to extract the energy stored in the MCP.

L'augmentation de la masse de MCP implique une augmentation de la masse embarquée et de l'encombrement d'une batterie. De plus, du fait de la mauvaise conductivité thermique du MCP, l'augmentation de la masse ne permet pas d'augmenter la quantité d'énergie stockée dans le MCP. L'augmentation de la masse de MCP n'est donc pas une solution acceptable. En revanche, extraire en partie l'énergie stockée dans le MCP à un moment opportun permet de limiter la masse embarquée de MCP tout en lissant les variations de température de l'accumulateur. La figure 1 illustre un schéma simplifié d'un module d'une batterie sans gestion de la température. Comme on peut le voir la batterie 1 comprend des accumulateurs 2 juxtaposés les uns aux autres. La figure 2 illustre la même batterie munie de MCP. Comme on peut le voir la batterie 1 comprend des couches de MCP référencées 3, intercalées entre deux accumulateurs 2, menant à des alternances d'une couche de MCP 3 et d'un accumulateur 2. Pour une application à bord d'un véhicule automobile, la batterie est généralement sollicitée tous les jours. La quantité d'énergie à gérer est déterminée en fonction de l'utilisation du véhicule. Un exemple d'utilisation consiste en un roulage le matin et un le soir ainsi qu'une sortie le weekend. Chaque roulage implique un échauffement des accumulateurs suivi d'une phase de refroidissement. Ces phases de chauffe et de refroidissement se répètent avec des pauses plus ou moins longues selon l'utilisation. De plus, lors de la mise en charge des accumulateurs, généralement la nuit, les accumulateurs vont de nouveau chauffer. Une batterie présente une masse importante couplée à une inertie thermique importante. Une batterie nécessite ainsi un temps de plusieurs heures pour refroidir à l'air libre, c'est-à-dire sans action de ventilation ou de circulation de fluide.The increase in the mass of MCP implies an increase in the embedded mass and the size of a battery. In addition, because of the poor thermal conductivity of MCP, the increase in mass does not increase the amount of energy stored in the PCM. Increasing the mass of MCP is therefore not an acceptable solution. On the other hand, extracting part of the energy stored in the MCP at a suitable moment makes it possible to limit the onboard weight of MCP while smoothing the temperature variations of the accumulator. Figure 1 illustrates a simplified diagram of a module of a battery without temperature management. As can be seen the battery 1 comprises accumulators 2 juxtaposed with each other. Figure 2 illustrates the same battery with MCP. As can be seen, the battery 1 comprises layers of MCP referenced 3, interposed between two accumulators 2, leading to alternations of a layer of MCP 3 and a battery 2. For an application on board a motor vehicle , the battery is usually requested daily. The amount of energy to be managed is determined according to the use of the vehicle. An example of use consists of a taxi in the morning and an evening and a weekend outing. Each run involves a heating of the accumulators followed by a cooling phase. These phases of heating and cooling are repeated with breaks longer or shorter depending on use. In addition, when charging accumulators, usually at night, the batteries will heat up again. A battery has a large mass coupled with significant thermal inertia. A battery thus requires a time of several hours to cool in the open air, that is to say without ventilation action or fluid circulation.

Il est à noter que la température extérieure est un paramètre très influant pour un refroidissement à l'air libre. D'une part, la température d'une batterie ne pourra atteindre qu'une température égale à la température ambiante. D'autre part, le refroidissement sera d'autant plus rapide que l'écart de température entre la température d'une batterie et la température ambiante est important. Si on considère un refroidissement à l'air libre, on peut alors déterminer l'évolution des températures des accumulateurs au fil de l'accumulation des roulages de la semaine. Pour cela, on choisit un roulage pour un véhicule, et des MCP de type paraffine présentant trois températures de fusion différentes, 28°C, 32°C et 36°C. Pour la suite de la description, on considèrera que la température d'endommagement des accumulateurs est de 40°C. Cette température constitue ainsi une température limite à ne pas dépasser.It should be noted that the outside temperature is a very influential parameter for cooling in the open air. On the one hand, the temperature of a battery can only reach a temperature equal to the ambient temperature. On the other hand, the cooling will be even faster than the temperature difference between the temperature of a battery and the ambient temperature is important. If we consider a cooling in the open air, it is then possible to determine the evolution of the temperatures of the accumulators during the accumulation of the rollings of the week. For this, one chooses a rolling for a vehicle, and paraffin-type MCP having three different melting temperatures, 28 ° C, 32 ° C and 36 ° C. For the rest of the description, it will be considered that the temperature of damage to the accumulators is 40 ° C. This temperature thus constitutes a limit temperature not to be exceeded.

Pour une utilisation du véhicule en périodes chaudes, plus propices à l'augmentation de température des batteries, on considère que la température moyenne extérieure oscille entre 18 et 35°C. Il résulte des simulations, que les MCP présentant des températures de fusion de 32°C et de 36°C ne fondent jamais, tandis que le MCP présentant une température de fusion de 28°C fond au moins partiellement. Il apparaît également que l'utilisation d'un MCP atteignant un état au moins partiellement fondu permet d'atténuer grandement l'amplitude des oscillations de température perçue dans la batterie.For use of the vehicle in hot periods, more conducive to increasing the temperature of the batteries, it is considered that the average outside temperature oscillates between 18 and 35 ° C. Simulations show that MCP with melting temperatures of 32 ° C and 36 ° C never melt, whereas MCP with a melting point of 28 ° C melts at least partially. It also appears that the use of a MCP reaching an at least partially melted state can greatly attenuate the amplitude of the temperature oscillations perceived in the battery.

De plus, il apparaît également une divergence de la température au cours des cycles montrant que le MCP atteint un état totalement fondu au bout de quelques jours, annulant alors l'effet d'atténuation des oscillations de température. En fonction de ces simulations, on propose d'éviter cette divergence en température et de maintenir un lissage des oscillations de température subies par les accumulateurs en utilisant un système de gestion ou de régulation de la température de la batterie, activé uniquement lors de la charge de la batterie.In addition, there is also a temperature divergence during the cycles showing that the MCP reaches a fully molten state after a few days, thus canceling the attenuation effect of the temperature oscillations. According to these simulations, it is proposed to avoid this divergence in temperature and to maintain a smoothing of the temperature oscillations experienced by the accumulators by using a system for managing or regulating the temperature of the battery, activated only during charging. drums.

Le système comprend un ensemble de conduites connectées à un échangeur thermique, par exemple à l'échangeur thermique du système de climatisation d'un véhicule, à différents canaux fluidiques disposés en contact ou traversant les couches de MCP disposées entre les accumulateurs de la batterie, et à un moyen de contrôle de la circulation du fluide caloporteur dans le canal fluidique uniquement pendant la phase de charge de la batterie. De par la structure des canaux fluidiques et le faible volume de l'ensemble de conduites, il n'y a pas de risque de fuites du fluide caloporteur dans la batterie. De plus, le volume des canaux fluidiques étant faible, le moyen de contrôle de la circulation peut présenter une taille et des caractéristiques de débit faible, limitant l'encombrement et le poids du système. Lorsque les canaux fluidiques sont en contact simple avec les couches de MCP, l'énergie thermique diffuse depuis la zone de contact vers le MCP ou depuis le MCP vers la zone de contact. Le fluide caloporteur peut être liquide tel que de l'eau ou de l'eau glycolée ou gazeux tel que de l'air, ou un fluide frigorigène. Lorsque le fluide caloporteur est liquide, le moyen de contrôle de la circulation est une pompe. Lorsque le fluide caloporteur est gazeux, le moyen de contrôle de la circulation est un compresseur ou un ventilateur. Le système de régulation peut également comprendre, alternativement ou en combinaison avec le premier mode de réalisation, un ensemble d'ailettes thermiquement conductrices en contact avec le MCP et dépassant de l'enveloppe de base de sorte qu'un transport thermique d'énergie thermique avec le MCP soit possible. Ces ailettes peuvent être en contact avec des canaux fluidiques de sorte à assurer le transfert d'énergie thermique entre le fluide caloporteur compris dans les canaux fluidiques et le MCP. On choisit de faire circuler le fluide caloporteur à une certaine température, uniquement lors des périodes de charge de la batterie, phases durant lesquelles le véhicule est connecté à un réseau d'alimentation électrique. Le véhicule étant alimenté par le réseau électrique, son autonomie n'est pas affectée par la mise en circulation et le maintien en température du fluide caloporteur. Selon un mode de réalisation alternatif, il est possible de disposer le moyen de contrôle de la circulation, l'échangeur thermique et une partie des conduites à l'extérieur du véhicule afin de mutualiser les couts entre plusieurs véhicules, de réduire la masse embarquée dans le véhicule et d'augmenter l'efficacité de l'échangeur thermique en ayant recours à un système statique plus important qu'un système embarqué.The system comprises a set of pipes connected to a heat exchanger, for example to the heat exchanger of the air conditioning system of a vehicle, to different fluidic channels arranged in contact with or passing through the layers of MCP arranged between the accumulators of the battery, and a means for controlling the circulation of the coolant in the fluid channel only during the charging phase of the battery. Due to the structure of the fluidic channels and the small volume of the pipe assembly, there is no risk of leakage of the heat transfer fluid into the battery. In addition, since the volume of the fluidic channels is small, the traffic control means may have a size and characteristics of low flow, limiting the size and weight of the system. When the fluidic channels are in simple contact with the MCP layers, thermal energy diffuses from the contact zone to the MCP or from the MCP to the contact zone. The coolant may be liquid such as water or brine or gaseous water such as air, or a refrigerant. When the coolant is liquid, the traffic control means is a pump. When the coolant is gaseous, the traffic control means is a compressor or a fan. The control system may also comprise, alternatively or in combination with the first embodiment, a set of thermally conductive fins in contact with the MCP and protruding from the base envelope so that thermal energy thermal transport with the MCP is possible. These fins may be in contact with fluidic channels so as to ensure the transfer of thermal energy between the heat transfer fluid included in the fluidic channels and the MCP. It is chosen to circulate the heat transfer fluid at a certain temperature, only during periods of charging the battery, phases during which the vehicle is connected to a power supply network. Since the vehicle is powered by the electrical network, its autonomy is not affected by the circulation and maintenance of the heat transfer fluid. According to an alternative embodiment, it is possible to have the traffic control means, the heat exchanger and a portion of the pipes outside the vehicle in order to pool the costs between several vehicles, to reduce the weight embedded in the vehicle. the vehicle and increase the efficiency of the heat exchanger by using a static system more important than an embedded system.

Le fluide caloporteur circule ainsi entre la station de recharge et le véhicule à travers un ensemble de conduites souples connectées et déconnectées à la demande lorsque le véhicule démarre ou termine sa charge. La connexion peut être réalisée par exemple avec un raccord rapide pour liquides ou gaz. Dans un tel cas, le fluide caloporteur circule en circuit ouvert du point de vue du véhicule. Ainsi, dès que la charge est terminée, le fluide caloporteur est sensiblement totalement retiré du véhicule, limitant les risques de dégâts par fuite, et limitant la masse embarquée. Les canaux fluidiques disposés dans les couches de MCP vont être décrites plus en détail à la lumière des figures 3, 4a, 4b et 4c. Sur la figure 3, on peut voir une enveloppe de base contenant une couche de matériau à changement de phase MCP 3. Sur les figures 4a à 4c, on peut voir des canaux fluidiques 5 disposés dans le MCP et permettant une circulation d'un fluide caloporteur, notamment liquide, par exemple de l'eau. L'enveloppe de base est disposée entre deux accumulateurs 2 de sorte qu'une couche de matériau à changement de phase MCP noté 3 soit disposée entre deux accumulateurs 2, d'une manière similaire à celle illustrée par la figure 2. Cette configuration représente un compris acceptable entre l'augmentation de masse due à l'ajout de couches de MCP et la maximisation de la surface d'échange entre les accumulateurs et les couches de MCP. Les figures 4a, 4b et 4c illustrent différents modes de réalisation dans lesquels des canaux fluidiques 5 sont formés dans une structure rigide 4 permettant de les maintenir en place lorsque le matériau à changement de phase MCP 3 passe à l'état liquide. Le MCP est un composé choisi parmi les paraffines et les eutectiques, plus précisément des composés à base d'hydrates de sels tels que le LiNO3,2H20 ou le Na2SO4,10H20 ou des paraffines ayant un nombre de carbones variant entre 15 et 20. Il présente l'avantage d'une température de fusion plus faible que celles utilisées habituellement, notamment une température de fusion comprise entre 25°C et 35°C à ± 2°C.The coolant circulates between the charging station and the vehicle through a set of flexible pipes connected and disconnected on demand when the vehicle starts or finishes its load. The connection can be made for example with a quick coupling for liquids or gases. In such a case, the coolant circulates in open circuit from the point of view of the vehicle. Thus, as soon as the charge is complete, the coolant is substantially completely removed from the vehicle, limiting the risk of damage by leakage, and limiting the weight on board. The fluidic channels arranged in the MCP layers will be described in more detail in the light of FIGS. 3, 4a, 4b and 4c. In FIG. 3, a base envelope containing a layer of MCP phase change material 3 can be seen. FIGS. 4a to 4c show fluidic channels 5 arranged in the MCP and allowing fluid to circulate. coolant, especially liquid, for example water. The base envelope is arranged between two accumulators 2 so that a layer of MCP phase change material 3 is arranged between two accumulators 2, in a manner similar to that illustrated in FIG. acceptable between the increase in mass due to the addition of MCP layers and the maximization of the exchange surface between the accumulators and the MCP layers. Figures 4a, 4b and 4c illustrate various embodiments in which fluidic channels 5 are formed in a rigid structure 4 to hold them in place when the MCP phase change material 3 goes into the liquid state. MCP is a compound chosen from paraffins and eutectics, more specifically compounds based on salt hydrates such as LiNO 3 · 2H 2 O or Na 2 SO 4 · 10H 2 O or paraffins having a carbon number varying between 15 and 20. has the advantage of a lower melting temperature than those usually used, especially a melting temperature of between 25 ° C and 35 ° C to ± 2 ° C.

L'enveloppe de base peut être réalisée en un matériau permettant un échange thermique adéquat entre les accumulateurs et le MCP. Elle peut être rigide ou souple, par exemple en métal tel que l'aluminium ou l'acier inoxydable ou un matériau polymère compatible avec le MCP utilisé.The base envelope can be made of a material allowing a suitable heat exchange between the accumulators and the MCP. It can be rigid or flexible, for example metal such as aluminum or stainless steel or a polymer material compatible with the PCM used.

Les canaux fluidiques peuvent être réalisés dans le même matériau que l'enveloppe de base, ou en aluminium. L'aluminium présente un rapport poids/capacité thermique particulièrement avantageux pour l'application présentée en particulier. Le premier mode de réalisation, illustré par la figure 4a comprend des canaux fluidiques de taille moyenne, intégrés dans une structure rigide les maintenant en place lorsque le MCP est dans un état liquide. Le deuxième mode de réalisation, illustré par la figure 4b, comprend des canaux fluidiques de petite taille, typiquement de quelques millimètres permettant de limiter les protrusions par rapport à la structure rigide les maintenant en place lorsque le MCP est dans un état liquide. Le troisième mode de réalisation, illustré par la figure 4c, comprend des canaux fluidiques permettant de faciliter l'écoulement du fluide caloporteur. De plus, la structure en chicane de la structure rigide permet d'augmenter la surface d'échange entre un canal fluidique et le MCP. L'efficacité d'échange thermique est ainsi augmentée malgré la mauvaise aptitude de conduction thermique du MCP.The fluidic channels may be made of the same material as the base envelope, or aluminum. Aluminum has a weight / heat capacity ratio that is particularly advantageous for the application presented in particular. The first embodiment, illustrated in FIG. 4a, comprises medium-sized fluidic channels integrated in a rigid structure that holds them in place when the MCP is in a liquid state. The second embodiment, illustrated in Figure 4b, comprises small fluid channels, typically a few millimeters to limit the protrusions relative to the rigid structure keeps them in place when the MCP is in a liquid state. The third embodiment, illustrated in FIG. 4c, comprises fluidic channels making it possible to facilitate the flow of the coolant. In addition, the baffle structure of the rigid structure makes it possible to increase the exchange surface between a fluidic channel and the MCP. The heat exchange efficiency is thus increased despite the poor heat conduction ability of the PCM.

Dans les trois modes de réalisation, la taille des canaux est limitée par l'épaisseur de l'enveloppe de base qui peut être par exemple de 2cm. La figure 5 illustre de façon schématique la connexion de la batterie à un système de climatisation d'un véhicule. Comme on peut le voir, le véhicule comprend un échangeur thermique, ou échangeur de climatisation référencé 6, qui est connecté à un système de climatisation conforme à l'état de l'art antérieur. Ce circuit comprend, un moyen de contrôle de la circulation du fluide caloporteur, référence 8, et un deuxième échangeur thermique apte à modifier la température de l'habitacle du véhicule référencé 7. Ces différents éléments sont connectés par des conduites non référencées. A la différence d'un système de climatisation selon l'état de l'art antérieur, le système illustré à la figure 5 comprend une dérivation permettant d'inclure la batterie 1 par l'intermédiaire des canaux fluidiques non représentés dans le système de climatisation. Il est ainsi possible de faire circuler le fluide caloporteur du système de climatisation dans les canaux fluidiques disposés dans les couches de MCP. Différentes vannes référencées 9, 10 et 11 sont disposées dans le circuit afin de pouvoir isoler les canaux fluidiques de la batterie 1, l'échangeur 6 ou l'échangeur thermique d'habitacle 7 du reste du circuit. Un exemple d'utilisation du système de maintien en température va maintenant être décrit. La batterie est soumise à une décharge sans refroidissement actif au cours duquel l'accumulateur et le MCP s'échauffent. La décharge est ensuite suivie d'une charge avec refroidissement actif au cours duquel l'accumulateur est encore soumis à un échauffement. Toutefois, au cours de cette charge, le système de régulation permet d'évacuer une partie de l'énergie thermique accumulée dans le MCP, grâce à la circulation du fluide caloporteur dans les canaux fluidiques. L'énergie thermique accumulée dans le MCP peut être générée pendant la phase de charge ou de décharge de la batterie.In all three embodiments, the size of the channels is limited by the thickness of the base envelope, which may be, for example, 2 cm. Figure 5 schematically illustrates the connection of the battery to an air conditioning system of a vehicle. As can be seen, the vehicle comprises a heat exchanger, or air conditioning exchanger referenced 6, which is connected to an air conditioning system according to the state of the prior art. This circuit comprises a means for controlling the flow of heat transfer fluid, reference 8, and a second heat exchanger adapted to change the temperature of the passenger compartment of the vehicle referenced 7. These various elements are connected by non-referenced pipes. Unlike an air conditioning system according to the state of the prior art, the system illustrated in Figure 5 comprises a bypass to include the battery 1 through the fluid channels not shown in the air conditioning system . It is thus possible to circulate the heat transfer fluid of the air conditioning system in the fluidic channels arranged in the layers of MCP. Different valves referenced 9, 10 and 11 are arranged in the circuit in order to isolate the fluidic channels of the battery 1, the exchanger 6 or the cabin heat exchanger 7 of the rest of the circuit. An example of use of the temperature maintenance system will now be described. The battery is discharged without active cooling during which the battery and the MCP heat up. The discharge is then followed by a charge with active cooling during which the accumulator is again subjected to heating. However, during this load, the control system makes it possible to evacuate part of the thermal energy accumulated in the MCP, thanks to the circulation of the heat transfer fluid in the fluidic channels. The thermal energy accumulated in the MCP can be generated during the charge or discharge phase of the battery.

Dans un tel exemple, une décharge de 2C fait passer l'accumulateur d'une température moyenne de 26,85°C avant la décharge à une température moyenne de 29,55 °C après la décharge, soit une augmentation réduite de température du fait de la présence du MCP. Un tel cas est assimilable à la situation d'un usager qui après avoir réalisé un trajet, correspondant à la décharge de 2C, souhaite recharger la batterie immédiatement après son arrêt. La charge est donc lancée avec une température d'accumulateur égale à celle de fin de décharge et un MCP fondu. On injecte une charge à 2C et simultanément on fait circuler un fluide de refroidissement dans certains canaux noyés dans le MCP. Avec cet exemple de fonctionnement, on montre qu'en fin de charge à 2C, la température moyenne de l'accumulateur peut même être inférieure à celle imposée en début de décharge (à t=0s, 26,85°C) puisqu'on atteint une température de 24°C et un MCP totalement solide avec une température d'entrée d'eau de 20°C. Il est alors possible d'enchaîner un nouveau trajet sans refroidissement actif du MCP.In such an example, a discharge of 2C passes the accumulator an average temperature of 26.85 ° C before discharge at an average temperature of 29.55 ° C after the discharge, ie a reduced temperature increase due to the presence of MCP. Such a case is comparable to the situation of a user who after making a trip, corresponding to the discharge of 2C, wants to recharge the battery immediately after shutdown. The charge is thus launched with an accumulator temperature equal to that of end of discharge and a melted MCP. A charge is injected at 2C and at the same time a cooling fluid is circulated in some channels embedded in the MCP. With this example of operation, it is shown that at the end of charge at 2C, the average temperature of the accumulator can even be lower than that imposed at the beginning of discharge (at t = 0s, 26.85 ° C) since reaches a temperature of 24 ° C and a completely solid MCP with a water inlet temperature of 20 ° C. It is then possible to chain a new path without active cooling of the MCP.

Le dispositif présenté ci-dessus peut également être employé afin de réchauffer la batterie lorsque le véhicule est employé avec des conditions climatiques particulièrement froides. En effet, en deçà d'une certaine température, l'énergie et la puissance extractible de la batterie décroissent lorsque la température décroit.The device shown above can also be used to warm the battery when the vehicle is used with particularly cold weather conditions. Indeed, below a certain temperature, the energy and the extractable power of the battery decreases when the temperature decreases.

Le dispositif employé est identique à celui employé pour refroidir la batterie. Dans le présent mode de réalisation, la température du fluide caloporteur est supérieure à la température de liquéfaction du MCP, ce qui provoque la fusion dudit MCP. La batterie est alors chauffée durant la phase de charge à travers les couches de MCP par l'intermédiaire du fluide caloporteur. Une fois la charge terminée, le MCP maintenir la batterie à une température correspondant à la température de changement de phase du MCP jusqu'à ce que suffisamment d'énergie thermique soit dissipée pour que le MCP repasse à l'état solide. Toutefois, le dimensionnement des couches de MCP permet de maintenir une température optimale du pack de batterie pendant plusieurs heures. Un exemple de réalisation va maintenant être décrit. La batterie comprend une structure similaire à celle illustrée par l'une des figures 4a à 4c. La batterie est toutefois munie en plus d'une isolation thermique permettant d'éviter une chute de température en dessous de 0°C lors d'un stationnement du véhicule malgré le réchauffement généré par les roulages journaliers. L'ajout d'un isolant thermique autour de la batterie permet également de limiter l'amplitude de l'écart de température subi par les accumulateurs entre le jour et la nuit. Le MCP employé est identique à celui employé pour le refroidissement de la batterie lors d'un fonctionnement en période chaude. Plus précisément, le MCP est une paraffine, dont le point de fusion est de 28°C pour une enthalpie de 150 à 300 kJ/Kg. On considère de plus les mêmes périodes de roulage et de recharge que pour l'exemple précédent en période chaude. En période hivernale avec des conditions externes de -20°C, le pire des cas qui puisse être considéré correspond à une température constante de -20°C sur toute la période considérée. On considère donc une température extérieure constante de -20°C. Lors de la recharge de la batterie, le MCP est amené à un état complètement fondu grâce à l'apport d'énergie réalisé par le système de maintien en température. Apres l'arrêt de la charge de la batterie, le système de maintien en température n'apporte plus d'énergie au MCP, qui commence à perdre de l'énergie, via notamment la convection naturelle. Toutefois, le MCP inséré dans un pack batterie avec une isolation thermique permet de maintenir la batterie en température pendant près de 12 heures. A l'issue de cette durée, le MCP est de nouveau solide et la température de la batterie recommence à chuter. Toutefois, on peut considérer que la durée de 12 heures est supérieure à la durée entre deux roulages ou à la durée entre le dernier roulage et la mise en charge du véhicule. On peut alors considérer que la batterie ne perçoit pas de basse température dans le profil d'utilisation du véhicule considéré. Il apparaîtra de façon évidente à l'homme du métier que les paramètres de température et d'enthalpie du MCP, de dimensionnement des couches de MCP et d'isolant peuvent être adaptés en fonction de la température extérieure considérée de sorte que l'on maintienne une température optimale de la batterie. Il est à noter que dans les mêmes conditions extrêmes de température extérieure, une température de fusion du MCP plus faible que celle considérée ci-dessus, par exemple 15°C, par exemple pour une paraffine de type C16, permet de réduire la différence de température entre le pack et l'extérieur. Cela a pour conséquence de limiter les pertes de chaleur et de réduire les oscillations de température de la batterie. La puissance électrique, consommée sur le réseau afin d'assurer le réchauffement de la batterie et la fonte du MCP, est également réduite, ce qui en réduit le coût.The device used is identical to that used to cool the battery. In the present embodiment, the temperature of the heat transfer fluid is higher than the liquefaction temperature of the MCP, which causes the melting of said MCP. The battery is then heated during the charging phase through the MCP layers via the coolant. Once charging is complete, the MCP maintains the battery at a temperature corresponding to the phase change temperature of the MCP until enough heat energy is dissipated for the MCP to return to the solid state. However, the sizing of the MCP layers makes it possible to maintain an optimal temperature of the battery pack for several hours. An exemplary embodiment will now be described. The battery comprises a structure similar to that illustrated by one of FIGS. 4a to 4c. However, the battery is also equipped with thermal insulation to prevent a drop in temperature below 0 ° C when parking the vehicle despite the warming generated by daily driving. The addition of a thermal insulation around the battery also limits the amplitude of the temperature difference between the batteries and the battery between day and night. The MCP used is identical to that used for cooling the battery during operation in hot weather. Specifically, MCP is a paraffin, whose melting point is 28 ° C for an enthalpy of 150 to 300 kJ / kg. We also consider the same periods of driving and recharging as for the previous example in hot weather. In the winter period with external conditions of -20 ° C, the worst case that can be considered corresponds to a constant temperature of -20 ° C over the entire period considered. A constant external temperature of -20 ° C is therefore considered. When recharging the battery, the MCP is brought to a completely melted state thanks to the energy supplied by the temperature maintenance system. After stopping the charge of the battery, the temperature maintenance system no longer provides energy to the MCP, which begins to lose energy, including natural convection. However, the MCP inserted into a battery pack with thermal insulation keeps the battery warm for up to 12 hours. At the end of this period, the MCP is solid again and the temperature of the battery starts to fall again. However, it can be considered that the duration of 12 hours is greater than the time between two runs or the time between the last ride and loading the vehicle. It can then be considered that the battery does not perceive low temperature in the use profile of the vehicle considered. It will be obvious to those skilled in the art that the temperature and enthalpy parameters of the MCP, sizing of the MCP layers and insulation can be adapted according to the outside temperature considered so that one maintains an optimal temperature of the battery. It should be noted that under the same extreme outside temperature conditions, a lower MCP melting temperature than that considered above, for example 15 ° C., for example for a C16 type paraffin, makes it possible to reduce the difference in temperature. temperature between the pack and the outside. This has the effect of limiting heat loss and reducing the temperature oscillations of the battery. The electrical power consumed on the network to ensure the heating of the battery and the melting of the MCP is also reduced, which reduces the cost.

Claims (14)

REVENDICATIONS1. Système de gestion de la température d'une batterie comprenant au moins un accumulateur (2), caractérisé par le fait qu'il comprend : au moins une couche de matériau à changement de phase (3) en couplage thermique avec l'accumulateur (2), au moins un canal fluidique (5) en couplage thermique avec la couche de matériau à changement de phase (3) et dans lequel un fluide caloporteur est apte à circuler pour refroidir ou réchauffer le matériau à changement de phase, un moyen de contrôle de la circulation du liquide caloporteur dans le canal fluidique (5), de sorte à ce que le liquide caloporteur circule uniquement dans le canal en phase de charge de la batterie, et un moyen de contrôle de la température du fluide caloporteur destiné à circuler dans le canal fluidique (5) en fonction de la température de la batterie et/ou de la température extérieure.REVENDICATIONS1. Battery temperature management system comprising at least one accumulator (2), characterized in that it comprises: at least one layer of phase change material (3) in thermal coupling with the accumulator (2) ), at least one fluidic channel (5) in thermal coupling with the layer of phase change material (3) and in which a heat transfer fluid is circulating to cool or heat the phase change material, a control means the circulation of the coolant in the fluidic channel (5), so that the coolant circulates only in the channel during the charging phase of the battery, and a means for controlling the temperature of the coolant intended to circulate in the the fluidic channel (5) as a function of the temperature of the battery and / or the outside temperature. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le matériau à changement de phase (3) est un matériau présentant une température de fusion comprise entre 25°C et 35°C à ± 2°C.The system of claim 1, wherein the phase change material (3) is a material having a melting temperature of between 25 ° C and 35 ° C to ± 2 ° C. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau à changement de phase (3) est un matériau eutectique, notamment des composés à base d'hydrates de sels tels que le LiNO3,2H20 ou le Na2SO4,10H20 ou une paraffine, notamment les paraffines ayant un nombre de carbones variant entre 15 et 20.3. System according to claim 2, characterized in that the phase change material (3) is a eutectic material, including compounds based on salt hydrates such as LiNO3,2H20 or Na2SO4,10H20 or paraffin. , especially paraffins having a carbon number varying between 15 and 20. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau à changement de phase (3) est compris dans une enveloppe de base, étanche et perméable aux échanges thermiques, notamment avec l'accumulateur (2).4. System according to any one of claims 1 to 3, wherein the phase change material (3) is included in a base envelope, sealed and permeable to heat exchange, in particular with the accumulator (2). 5. Système selon la revendication 4, dans lequel l'enveloppe de base comprenant le matériau à changement de phase (3) est amovible et remplaçable.The system of claim 4, wherein the base shell comprising the phase change material (3) is removable and replaceable. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide caloporteur est liquide, notammentde l'eau ou de l'eau glycolée, ou gazeux, notamment de l'air ou un fluide frigorigène.6. System according to any one of the preceding claims, wherein the heat transfer fluid is liquid, especiallywater or brine, or gaseous, including air or a refrigerant. 7. Système selon la revendication 6, dans lequel, le moyen de contrôle de la circulation est un compresseur ou un ventilateur, lorsque le fluide caloporteur est gazeux, et une pompe, lorsque le fluide caloporteur est liquide.7. System according to claim 6, wherein the means for controlling the circulation is a compressor or a fan, when the coolant is gaseous, and a pump, when the heat transfer fluid is liquid. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une ailette thermiquement conductrice est disposée en contact avec ou insérée dans chaque couche de matériau à changement de phase (3) de sorte à faciliter le transport d'énergie thermique depuis et vers le matériau à changement de phase (3).8. System according to any one of the preceding claims, wherein at least one thermally conductive fin is disposed in contact with or inserted into each layer of phase change material (3) so as to facilitate the transport of thermal energy from and to the phase change material (3). 9. Système selon la revendication 8, dans lequel les ailettes sont en contact avec le canal fluidique (5).9. System according to claim 8, wherein the fins are in contact with the fluidic channel (5). 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de contrôle de la température du liquide caloporteur est un échangeur thermique apte à refroidir ou à réchauffer ledit fluide caloporteur avant son entrée dans le canal fluidique.10. System according to any one of the preceding claims, wherein the means for controlling the temperature of the heat transfer liquid is a heat exchanger adapted to cool or heat said heat transfer fluid before entering the fluid channel. 11. Système selon la revendication 10, dans lequel l'échangeur thermique est également connecté thermiquement à une pompe à chaleur embarquée à bord d'un véhicule et connectée à un système d'air climatisé soufflé dans l'habitacle dudit véhicule.11. System according to claim 10, wherein the heat exchanger is also thermally connected to a heat pump on board a vehicle and connected to a conditioned air system blown into the passenger compartment of said vehicle. 12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la batterie est une batterie pour un véhicule automobile et les moyens de contrôle de la mise en mouvement du fluide caloporteur et les moyens de contrôle de contrôle de la température du fluide caloporteur sont disposés hors du véhicule, formant une borne destinée à être fixée au sol, la borne étant apte à être connectée temporairement au canal fluidique (5) disposé à bord du véhicule.12. System according to any one of the preceding claims, wherein the battery is a battery for a motor vehicle and the means for controlling the setting in motion of the heat transfer fluid and the control means for controlling the temperature of the coolant are arranged outside the vehicle, forming a terminal intended to be fixed to the ground, the terminal being adapted to be temporarily connected to the fluidic channel (5) disposed on board the vehicle. 13. Système selon la revendication 11, dans lequel un isolant thermique est disposé autour de la batterie, lorsque le matériau àchangement de phase (3) est destiné à être refroidi par le fluide caloporteur.13. The system of claim 11, wherein a thermal insulator is disposed around the battery, when the phase-change material (3) is intended to be cooled by the coolant. 14. Procédé de mise en oeuvre d'un système de gestion de la température d'une batterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en circulation du fluide caloporteur à une température contrôlée dans le canal fluidique pendant la phase de charge de la batterie.14. A method of implementing a battery temperature management system according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises a step of circulating the heat transfer fluid at a temperature. controlled in the fluidic channel during the charging phase of the battery.
FR1363416A 2013-12-23 2013-12-23 SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE. Pending FR3015780A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1363416A FR3015780A3 (en) 2013-12-23 2013-12-23 SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1363416A FR3015780A3 (en) 2013-12-23 2013-12-23 SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3015780A3 true FR3015780A3 (en) 2015-06-26

Family

ID=50290045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1363416A Pending FR3015780A3 (en) 2013-12-23 2013-12-23 SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3015780A3 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017029457A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Hutchinson Modular assembly for store or battery
WO2018020139A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-01 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger, particularly for the thermal regulation of an energy-reserve unit, and assembly formed of said exchanger and of said unit
FR3060863A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-22 Valeo Systemes Thermiques BATTERY TEMPERATURE MANAGEMENT
WO2018127641A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a motor vehicle battery
FR3063137A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-24 Valeo Systemes Thermiques THERMAL EXCHANGER AND DEVICE FOR THERMALLY REGULATING AT LEAST ONE ELECTRICAL ENERGY STORAGE MEMBER
CN110176653A (en) * 2019-06-25 2019-08-27 华东交通大学 A kind of phase transformation combined type battery heat management system and its control method
FR3084525A1 (en) 2019-02-14 2020-01-31 Hutchinson ELECTRIC BATTERY THERMAL MANAGEMENT STRUCTURE
WO2020044001A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 Hutchinson Thermal management structure having fluid channels
US20200388892A1 (en) * 2018-10-12 2020-12-10 Lg Chem, Ltd. Battery module
GB2592070A (en) * 2020-02-17 2021-08-18 Bae Systems Plc Thermal management apparatus
FR3132793A1 (en) * 2022-02-15 2023-08-18 Psa Automobiles Sa AUTOMOTIVE VEHICLE BATTERY THERMAL PRE-CONDITIONING SYSTEM, METHOD AND VEHICLE BASED ON SUCH A SYSTEM
EP4354593A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-17 Automotive Cells Company SE Battery for an electrical or hybrid vehicle, comprising loop or oscillating heat pipes, or heat pipes
US12034138B2 (en) * 2018-10-12 2024-07-09 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module having pressure dependent heat exchange members

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061778A2 (en) * 2000-02-15 2001-08-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and device relating to battery temperature regulation
US20050167169A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-04 Gering Kevin L. Thermal management systems and methods
JP2010073406A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Toyota Motor Corp Battery pack
WO2011072988A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Continental Automotive Gmbh Device and method for conditioning the temperature of vehicles
WO2011084728A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Dow Global Technologies Llc Thermal management of an electrochemical cell by a combination of heat transfer fluid and phase change material
WO2011153362A1 (en) * 2010-06-03 2011-12-08 Fisker Automotive, Inc. Battery temperature control system and method
US20120258337A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Xiaohui Jasmine Wang Battery thermal interfaces with microencapsulated phase change materials for enhanced heat exchange properties
DE102011075462A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Sb Limotive Company Ltd. Battery module a battery cell stack of at least two battery cells having a passive air conditioning and motor vehicle
US20130029193A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Lightening Energy Rapid charging electric vehicle and method and apparatus for rapid charging

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061778A2 (en) * 2000-02-15 2001-08-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and device relating to battery temperature regulation
US20050167169A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-04 Gering Kevin L. Thermal management systems and methods
JP2010073406A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Toyota Motor Corp Battery pack
WO2011072988A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Continental Automotive Gmbh Device and method for conditioning the temperature of vehicles
WO2011084728A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Dow Global Technologies Llc Thermal management of an electrochemical cell by a combination of heat transfer fluid and phase change material
WO2011153362A1 (en) * 2010-06-03 2011-12-08 Fisker Automotive, Inc. Battery temperature control system and method
US20120258337A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Xiaohui Jasmine Wang Battery thermal interfaces with microencapsulated phase change materials for enhanced heat exchange properties
DE102011075462A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Sb Limotive Company Ltd. Battery module a battery cell stack of at least two battery cells having a passive air conditioning and motor vehicle
US20130029193A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Lightening Energy Rapid charging electric vehicle and method and apparatus for rapid charging

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017029457A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Hutchinson Modular assembly for store or battery
FR3040210A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-24 Hutchinson MODULAR ASSEMBLY FOR STORER OR BATTERY
CN108139176A (en) * 2015-08-20 2018-06-08 哈金森公司 For storage device or the modular assembly of battery
WO2018020139A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-01 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger, particularly for the thermal regulation of an energy-reserve unit, and assembly formed of said exchanger and of said unit
FR3054650A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-02 Valeo Systemes Thermiques HEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR FOR THE THERMAL REGULATION OF AN ENERGY RESERVE UNIT, AND TOGETHER FORM OF THE EXCHANGER AND THE UNIT.
FR3060863A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-22 Valeo Systemes Thermiques BATTERY TEMPERATURE MANAGEMENT
WO2018127641A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a motor vehicle battery
FR3061764A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-13 Valeo Systemes Thermiques THERMAL EXCHANGER WITH TWO ROWS OF TUBES FOR THERMAL CONTROL OF A BATTERY OF A MOTOR VEHICLE
FR3063137A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-24 Valeo Systemes Thermiques THERMAL EXCHANGER AND DEVICE FOR THERMALLY REGULATING AT LEAST ONE ELECTRICAL ENERGY STORAGE MEMBER
WO2018167382A1 (en) * 2017-02-23 2018-09-20 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger and thermal regulation device for at least one electrical energy storage element
WO2020044001A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 Hutchinson Thermal management structure having fluid channels
CN112771345A (en) * 2018-08-31 2021-05-07 哈金森公司 Thermal management structure with integrated channels
CN112771345B (en) * 2018-08-31 2023-01-13 哈金森公司 Thermal management structure with integrated channels
WO2020044002A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 Hutchinson Thermal management structure with integrated channels
FR3085469A1 (en) 2018-08-31 2020-03-06 Hutchinson THERMAL MANAGEMENT STRUCTURE WITH INTEGRATED CHANNELS
US20210188128A1 (en) * 2018-08-31 2021-06-24 Hutchinson Thermal management structure with integrated channels
US20200388892A1 (en) * 2018-10-12 2020-12-10 Lg Chem, Ltd. Battery module
US12034138B2 (en) * 2018-10-12 2024-07-09 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module having pressure dependent heat exchange members
FR3084525A1 (en) 2019-02-14 2020-01-31 Hutchinson ELECTRIC BATTERY THERMAL MANAGEMENT STRUCTURE
WO2020165508A1 (en) 2019-02-14 2020-08-20 Hutchinson Electric battery thermal management structure
CN110176653A (en) * 2019-06-25 2019-08-27 华东交通大学 A kind of phase transformation combined type battery heat management system and its control method
CN110176653B (en) * 2019-06-25 2023-11-28 华东交通大学 Phase-change composite battery thermal management system and control method thereof
GB2592070A (en) * 2020-02-17 2021-08-18 Bae Systems Plc Thermal management apparatus
FR3132793A1 (en) * 2022-02-15 2023-08-18 Psa Automobiles Sa AUTOMOTIVE VEHICLE BATTERY THERMAL PRE-CONDITIONING SYSTEM, METHOD AND VEHICLE BASED ON SUCH A SYSTEM
EP4354593A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-17 Automotive Cells Company SE Battery for an electrical or hybrid vehicle, comprising loop or oscillating heat pipes, or heat pipes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3015780A3 (en) SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE.
EP3017498B1 (en) Thermal control device of the battery of an electric vehicle
EP2258571B1 (en) Heat exchange device and thermal management system
EP2394325B1 (en) Method for managing the heat in an electric battery
EP2321869B1 (en) Method and device providing the temperature regulation of a rechargeable electrical energy storage battery
EP2394326B1 (en) Method for managing the heat in an electric battery
EP3471978B1 (en) Coolant circulation loop for vehicle
TWI750487B (en) Thermal management system for independent high-power electric equipment
WO2019155179A1 (en) Cooling device for at least one motor vehicle battery
FR2991106A1 (en) Battery module for supplying power to electric traction machine in e.g. electric car, has cells, where heat is removed from cells and ends of pipes, and cells and pipes are provided in phase shift material, and are connected thermically
WO2018055297A2 (en) Temperature control device
FR3005901A1 (en) VEHICLE COOLING FLUID SYSTEM AND VEHICLE EQUIPPED WITH SUCH A VEHICLE COOLING FLUID SYSTEM
FR2999812A3 (en) Traction battery for e.g. hybrid car, has coolant circuit circulating air when car is under running state, and another coolant circuit circulating water-glycol mixture for thermal conditioning of battery when car undergoes charging process
WO2018167382A1 (en) Heat exchanger and thermal regulation device for at least one electrical energy storage element
FR2974541A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR COOLING CELLS OF A MOTOR VEHICLE BATTERY PACK
FR3034261A1 (en) MODULAR ELECTRICAL BATTERY COMPRISING A THERMAL CONTROL DEVICE
FR3028098A1 (en) METHOD FOR THE THERMAL MANAGEMENT AND SECURITY OF AN AUTONOMOUS SYSTEM CONNECTED TO AN INTERMITTENT BATTERY AND ENERGY SOURCE
EP2971760B1 (en) Concentrating solar power station with improved operation
WO2011080490A2 (en) Stored-energy solar central heating device
FR2778271A1 (en) Warming electric battery to improve performance and prevent damage, applicable to electric and hybrid vehicles
FR3048765A1 (en) INSULATING THERMAL BARRIER HOT AND COLD MCP
FR3098290A1 (en) SYSTEM INCLUDING A CLOSED LIQUID CIRCUIT AND A DEVICE FOR SUBSTITUTING THE LIQUID BY A GAS.
EP2912395A1 (en) Module for cooling a motor vehicle engine, and corresponding control method
FR3111691A1 (en) Controlled PRESSURE thermal device supplied with meltable fluid
FR3094466A1 (en) COOLING CIRCUIT WITH ACCUMULATION OF CALORIFIC ENERGY INCLUDING A LOOP OF DISCHARGE PER THERMOSIPHON