FR3052300A1 - COOLING DEVICE FOR A BATTERY OF A VEHICLE - Google Patents
COOLING DEVICE FOR A BATTERY OF A VEHICLE Download PDFInfo
- Publication number
- FR3052300A1 FR3052300A1 FR1655083A FR1655083A FR3052300A1 FR 3052300 A1 FR3052300 A1 FR 3052300A1 FR 1655083 A FR1655083 A FR 1655083A FR 1655083 A FR1655083 A FR 1655083A FR 3052300 A1 FR3052300 A1 FR 3052300A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- cooling
- battery
- radiator
- vehicle
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un dispositif de refroidissement 1 d'au moins une batterie d'un véhicule comprenant un premier circuit de refroidissement à eau pour refroidir la batterie, un deuxième circuit de refroidissement à eau pour refroidir au moins un autre élément du véhicule, un radiateur, et un dispositif de réfrigération. Dans un premier mode de fonctionnement le premier circuit de refroidissement pour refroidir la batterie comprend le radiateur. Dans un deuxième mode de fonctionnement le dispositif de réfrigération refroidit l'eau du premier circuit de refroidissement pour refroidir la batterie, et le deuxième circuit de refroidissement pour refroidir au moins un autre élément du véhicule comprend le radiateur.The present invention relates to a cooling device 1 of at least one battery of a vehicle comprising a first water cooling circuit for cooling the battery, a second water cooling circuit for cooling at least one other element of the vehicle, a radiator, and a refrigeration device. In a first mode of operation the first cooling circuit for cooling the battery comprises the radiator. In a second mode of operation the refrigeration device cools the water of the first cooling circuit to cool the battery, and the second cooling circuit for cooling at least one other element of the vehicle comprises the radiator.
Description
Dispositif de refroidissement pour une batterie d'un véhicule 1. Domaine de l'invention L'invention se rapporte au refroidissement par eau d'une ou de batteries d'un véhicule, en particulier d'un véhicule électrique ou hybride, utilisant une pile à combustible. 2. Art antérieurFIELD OF THE INVENTION The invention relates to the cooling by water of one or more batteries of a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle, using a battery fuel. 2. Prior Art
Les moteurs électriques des véhicules tout-électrique ou hybrides sont alimentés en énergie par des batteries devant être efficacement refroidies. Il est en effet important de maintenir d'une telle batterie en dessous d'un certain seuil, car ceci permet de la protéger et de prolonger sa durée de vie, et/ou de garantir un rendement satisfaisant.The electric motors of all-electric or hybrid vehicles are powered by batteries to be effectively cooled. It is indeed important to maintain such a battery below a certain threshold, as this makes it possible to protect it and prolong its life, and / or to guarantee satisfactory performance.
Dans la suite de la divulgation, on utilisera le mot « batterie » indifféremment pour désigner une batterie d'un véhicule électrique ou hybrideIn the remainder of the disclosure, the word "battery" will be used indifferently to designate a battery of an electric or hybrid vehicle
Différentes technologies sont utilisées pour refroidir les batteries : le refroidissement par air, selon lequel de l'air frais éventuellement rafraîchi ou extrait de l'habitacle du véhicule est projeté sur la batterie pour la refroidir ; le refroidissement par réfrigération directe, selon lequel le système de climatisation du véhicule est utilisé pour refroidir directement la batterie disposée sur un plateau au sein duquel circule le fluide réfrigérant ; le refroidissement par eau, selon lequel une boucle de refroidissement comprenant une pompe et un radiateur est utilisée pour refroidir la batterie. Ce système est limité par la température ambiante. L'invention se rapporte à un dispositif de refroidissement par eau, et plus généralement par liquide caloporteur.Different technologies are used to cool the batteries: air cooling, according to which fresh air, possibly freshened or extracted from the cabin of the vehicle is projected on the battery to cool it; direct cooling cooling, wherein the vehicle air conditioning system is used to directly cool the battery disposed on a tray within which the coolant circulates; water cooling, wherein a cooling loop comprising a pump and a radiator is used to cool the battery. This system is limited by the ambient temperature. The invention relates to a cooling device by water, and more generally by heat transfer liquid.
Dans le reste de la divulgation on appelle eau tout liquide caloporteur, généralement un mélange d'eau et d'antigel ; et système ou dispositif de refroidissement à ou par eau respectivement tout dispositif ou système de refroidissement utilisant un tel liquide caloporteur.In the remainder of the disclosure, any heat-carrying liquid, usually a mixture of water and antifreeze, is called water; and system or device for cooling with or by water respectively any device or cooling system using such a heat transfer liquid.
Lorsque la température ambiante devient trop élevée, il n'est plus possible d'avoir de l'eau suffisamment froide pour refroidir la ou les batteries à une température acceptable. Une solution existante consiste alors à utiliser un système réfrigérant, par exemple celui utilisé pour la climatisation du véhicule, afin de refroidir l'eau du dispositif de refroidissement, comme proposé dans le document WO2011083976.When the ambient temperature becomes too high, it is no longer possible to have enough cold water to cool the battery (s) to an acceptable temperature. An existing solution is then to use a refrigerant system, for example that used for the air conditioning of the vehicle, to cool the water of the cooling device, as proposed in WO2011083976.
Lorsque le système réfrigérant est utilisé, il devient souvent plus efficace d'isoler le radiateur du circuit de refroidissement par eau. C'est en particulier le cas lorsque la température ambiante est supérieure à la température de l'eau dans le système de refroidissement. Le radiateur n'est alors plus utilisé. L'invention vise à proposer un dispositif de refroidissement optimisé. 3. Résumé de l'inventionWhen the refrigerant system is used, it often becomes more efficient to isolate the radiator from the water cooling circuit. This is particularly the case when the ambient temperature is higher than the temperature of the water in the cooling system. The radiator is no longer used. The invention aims to provide an optimized cooling device. 3. Summary of the invention
Afin d'atteindre tout ou partie des objectifs l'invention propose un dispositif de refroidissement d'au moins une batterie d'un véhicule, comprenant des moyens de sélection entre au moins deux modes de refroidissement de ladite batterie.In order to achieve all or part of the objectives the invention proposes a device for cooling at least one battery of a vehicle, comprising means for selecting between at least two cooling modes of said battery.
Dans un premier mode de refroidissement, la batterie est connectée à un premier circuit de refroidissement (Cl), comprenant au moins un premier radiateur, destiné au refroidissement de la batterie; et dans un deuxième mode de refroidissement la batterie est connectée à un deuxième circuit de refroidissement (C2) comprenant un dispositif de réfrigération.In a first cooling mode, the battery is connected to a first cooling circuit (Cl), comprising at least a first radiator for cooling the battery; and in a second cooling mode the battery is connected to a second cooling circuit (C2) comprising a refrigeration device.
Les moyens de sélection assurent, dans ledit deuxième mode de refroidissement, une connexion du premier radiateur à au moins un autre élément du véhicule nécessitant un refroidissement.The selection means ensure, in said second cooling mode, a connection of the first radiator to at least one other element of the vehicle requiring cooling.
Ainsi, les moyens de sélections assurent non seulement que le mode de refroidissement de la batterie est le plus adapté aux conditions, mais également que le premier radiateur est toujours utilisé pour refroidir au moins un élément du véhicule : la batterie dans le premier mode de fonctionnement, et dans le deuxième mode de fonctionnement au moins un autre élément nécessitant un refroidissement. Les capacités de refroidissement du premier radiateur sont donc utilisées dans tous les modes de fonctionnement.Thus, the selection means not only ensure that the cooling mode of the battery is the most suitable for the conditions, but also that the first radiator is always used to cool at least one element of the vehicle: the battery in the first operating mode and in the second mode of operation at least one other element requiring cooling. The cooling capacities of the first radiator are therefore used in all modes of operation.
Dans un mode de réalisation particulier conforme à l'invention, le premier radiateur refroidit en plus de la batterie également au moins un autre élément du véhicule dans le premier mode de refroidissement ; cet autre élément étant toujours refroidi par le premier radiateur dans le deuxième mode de fonctionnement.In a particular embodiment according to the invention, the first radiator cools in addition to the battery also at least one other element of the vehicle in the first cooling mode; this other element being always cooled by the first radiator in the second mode of operation.
Ainsi, dans les différents modes de fonctionnement le nombre d'éléments à refroidir est adapté à la capacité de refroidissement du premier radiateur, ce qui permet d'utiliser cette capacité de refroidissement utilisée de façon optimale.Thus, in the various operating modes, the number of elements to be cooled is adapted to the cooling capacity of the first radiator, which makes it possible to use this cooling capacity used optimally.
Optionnellement, le dispositif selon ce mode de réalisation peut comporter une pompe dédiée à la circulation d'un liquide de refroidissement refroidi par ledit premier radiateur dans le deuxième mode de refroidissement.Optionally, the device according to this embodiment may comprise a pump dedicated to the circulation of a coolant cooled by said first radiator in the second cooling mode.
Ainsi une bonne circulation du liquide de refroidissement est assurée dans les différents modes, permettant d'utiliser de façon efficace les capacités de refroidissement du premier radiateur.Thus a good circulation of the coolant is ensured in the various modes, allowing to use effectively the cooling capacity of the first radiator.
Selon un mode de mise en œuvre de l'invention, dans le deuxième mode de refroidissement le premier radiateur est connecté à un troisième circuit de refroidissement (C3) comprenant au moins un deuxième radiateur. Le premier radiateur et le deuxième radiateur pouvant être reliés en série, ou en parallèle.According to one embodiment of the invention, in the second cooling mode the first radiator is connected to a third cooling circuit (C3) comprising at least a second radiator. The first radiator and the second radiator can be connected in series, or in parallel.
Ainsi, les capacités de refroidissement du premier radiateur sont toujours utilisées là où elles sont le plus efficaces, en étant associées aux capacités d'un autre radiateur.Thus, the cooling capabilities of the first radiator are always used where they are most effective, being associated with the capabilities of another radiator.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le premier radiateur est monté dans un module de face avant de véhicule devant au moins un deuxième radiateur, de façon à faciliter les échanges thermiques.In one embodiment of the invention, the first radiator is mounted in a vehicle front face module in front of at least a second radiator, so as to facilitate heat exchange.
Dans un mode de mise en œuvre de l'invention, les moyens de sélection pilotent des vannes (VI, V2, V3, V4) permettant de modifier la circulation du liquide de refroidissement selon les modes de refroidissement. Alternativement, les moyens de sélection font partie de thermostats (VI, V2, V3, V4) permettant de modifier la circulation du liquide de refroidissement selon les modes de refroidissement.In one embodiment of the invention, the selection means control valves (VI, V2, V3, V4) for changing the circulation of the cooling liquid according to the cooling modes. Alternatively, the selection means are part of thermostats (VI, V2, V3, V4) for changing the circulation of the cooling liquid according to the cooling modes.
Ainsi, dans les différents modes de refroidissement, le liquide de refroidissement circule dans les différents circuits de refroidissement correspondants, de façon à utiliser au mieux les capacités de refroidissements du premier radiateur.Thus, in the various cooling modes, the coolant circulates in the different cooling circuits, so as to best use the cooling capacity of the first radiator.
Conformément à l'invention, les autres éléments du véhicule refroidis par le premier radiateur dans le deuxième mode de refroidissement appartiennent au groupe comprenant : les moteurs électriques ; les condenseurs ; les modules électroniques ; l'huile de transmission ; l'air de suralimentation.According to the invention, the other elements of the vehicle cooled by the first radiator in the second cooling mode belong to the group comprising: electric motors; condensers; electronic modules; transmission oil; the air of supercharging.
Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif de refroidissement comprend un condenseur principal et un condenseur additionnel, le condenseur additionnel étant refroidi par le premier radiateur au moins dans le deuxième mode de refroidissement. Ainsi les capacités de refroidissement du premier radiateur sont utilisées là où elles sont le plus efficaces. L'invention concerne également un procédé de refroidissement d'au moins une batterie d'un véhicule, comprenant une étape de sélection entre au moins deux modes de refroidissement de ladite batterie : un premier mode de refroidissement dans lequel ladite batterie est connectée à un premier circuit de refroidissement, comprenant au moins un premier radiateur, destiné au refroidissement de ladite batterie ; et un deuxième mode de refroidissement dans lequel ladite batterie est connectée à un deuxième circuit de refroidissement comprenant un dispositif de réfrigération,In one embodiment of the invention, the cooling device comprises a main condenser and an additional condenser, the additional condenser being cooled by the first radiator at least in the second cooling mode. Thus the cooling capacities of the first radiator are used where they are most effective. The invention also relates to a method of cooling at least one battery of a vehicle, comprising a step of selecting between at least two cooling modes of said battery: a first cooling mode in which said battery is connected to a first cooling circuit, comprising at least a first radiator for cooling said battery; and a second cooling mode in which said battery is connected to a second cooling circuit comprising a refrigeration device,
Selon l'invention l'étape de sélection assure, dans le deuxième mode de refroidissement, une connexion du premier radiateur à au moins un autre élément du véhicule nécessitant un refroidissement.According to the invention, the selection step ensures, in the second cooling mode, a connection of the first radiator to at least one other element of the vehicle requiring cooling.
Ainsi le procédé selon l'invention assure que les capacités de refroidissement du premier radiateur sont utilisées efficacement dans tous les modes de fonctionnement, pour s'adapter aux conditions de fonctionnement et aux besoins de refroidissement de la batterie et des différents éléments du véhicule. 4. Figures D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de la divulgation, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquelsThus the method according to the invention ensures that the cooling capacity of the first radiator is used efficiently in all modes of operation, to adapt to the operating conditions and the cooling needs of the battery and the various elements of the vehicle. 4. Figures Other features and advantages will appear more clearly on reading the following description of a particular embodiment of the disclosure, given as a simple illustrative and nonlimiting example, and the accompanying drawings, among which:
Fig. 1 et Fig. 2 présentent de façon schématique un dispositif de refroidissement selon l'invention;Fig. 1 and FIG. 2 schematically show a cooling device according to the invention;
Fig. 3 et Fig. 4 présentent de façon schématique un deuxième mode de réalisation de l'invention ;Fig. 3 and FIG. 4 schematically show a second embodiment of the invention;
Fig. 5 et Fig. 6 présentent de façon schématique d'une variante du deuxième mode de réalisation de l'invention. 5. Modes de réalisation particuliers L'invention propose donc d'optimiser l'utilisation des moyens de refroidissement, selon les différents modes de refroidissement mis en œuvre pour la ou les batteries. En particulier, on distingue au moins deux modes de refroidissement de la batterie : un premier mode de refroidissement dans lequel on met en œuvre un premier circuit de refroidissement mettant en œuvre un premier radiateur ; un deuxième mode de refroidissement, sélectionné lorsque la température est trop importante et que le premier circuit de refroidissement avec radiateur n'est plus efficace, et mettant en œuvre des moyens de réfrigération.Fig. 5 and 6 schematically show a variant of the second embodiment of the invention. 5. Particular embodiments The invention therefore proposes to optimize the use of the cooling means, according to the different cooling modes used for the battery or batteries. In particular, there are at least two cooling modes of the battery: a first cooling mode in which a first cooling circuit implementing a first radiator is implemented; a second cooling mode, selected when the temperature is too high and the first cooling circuit with radiator is no longer effective, and implementing refrigeration means.
Ainsi, s'il convient de maintenir la température du liquide au niveau de la batterie par exemple à 25°, il est possible de le refroidir avec un radiateur par exemple tant que l'air ambiant est à une température inférieure à 20°. Ensuite, un autre moyen doit être mis en oeuvre.Thus, if it is necessary to maintain the temperature of the liquid at the battery for example at 25 °, it is possible to cool with a radiator for example as long as the ambient air is at a temperature below 20 °. Then another means must be implemented.
Selon l'invention, le premier circuit, et donc le premier radiateur, qui a été déconnecté de la batterie, est connecté à un troisième circuit de refroidissement associé à un ou plusieurs autres éléments ayant également besoin d'être refroidis. Ainsi, au lieu d'être déconnecté complètement, et donc inutile, le premier radiateur, est réutilisé pour une autre fonction. Ceci est d'autant plus important que le deuxième mode de refroidissement est activé lorsque les températures sont élevées. Il est donc utile, en particulier dans cette situation, d'exploiter les capacités de refroidissement du premier radiateur.According to the invention, the first circuit, and therefore the first radiator, which has been disconnected from the battery, is connected to a third cooling circuit associated with one or more other elements that also need to be cooled. Thus, instead of being completely disconnected, and therefore unnecessary, the first radiator is reused for another function. This is all the more important as the second cooling mode is activated when the temperatures are high. It is therefore useful, especially in this situation, to exploit the cooling capabilities of the first radiator.
Cette autre fonction peut par exemple être le refroidissement, ou le complément de refroidissement, d'au moins un des éléments suivants : les moteurs électriques ; les condenseurs ; les modules électroniques ; l'huile de transmission ; l'air de suralimentationThis other function can for example be the cooling, or the additional cooling, of at least one of the following elements: electric motors; condensers; electronic modules; transmission oil; the air of supercharging
Ainsi, les moyens de sélection qui assurent le passage du premier mode de refroidissement au deuxième mode de refroidissement, par exemple en fonction d'un seuil de température dans le premier circuit de refroidissement ou dans la batterie (et respectivement pour le passage du deuxième au premier mode), assurent simultanément la connexion (et respectivement la déconnexion) à ce troisième circuit.Thus, the selection means that ensure the passage of the first cooling mode to the second cooling mode, for example as a function of a temperature threshold in the first cooling circuit or in the battery (and respectively for the passage of the second to first mode), simultaneously provide connection (and respectively disconnection) to this third circuit.
Le troisième circuit peut notamment être un circuit de refroidissement associé à un deuxième radiateur, classiquement placé derrière le premier radiateur dans un module de face avant de véhicule. Cette approche est illustrée par le mode de réalisation des Fig. 1 et Fig. 2, qui présentent de façon schématique un dispositif de refroidissement d'au moins une batterie d'un véhicule conforme à l'invention, comprenant un premier circuit de refroidissement à eau pour refroidir la batterie, un deuxième circuit de refroidissement à eau pour refroidir au moins un autre élément du véhicule, un radiateur, et un dispositif de réfrigération.The third circuit may in particular be a cooling circuit associated with a second radiator, conventionally placed behind the first radiator in a front vehicle module. This approach is illustrated by the embodiment of Figs. 1 and FIG. 2, which schematically show a cooling device of at least one battery of a vehicle according to the invention, comprising a first water cooling circuit for cooling the battery, a second water cooling circuit for cooling at minus another vehicle element, a radiator, and a refrigeration device.
Dans le premier mode de refroidissement illustré Fig. 1 correspondant à une température ambiante peu élevée, le premier circuit de refroidissement à eau Cl comprend le premier radiateur 11 qui est suffisant pour maintenir la batterie 12 à une température acceptable, inférieure à un seuil prédéterminé.In the first cooling mode illustrated in FIG. 1 corresponding to a low ambient temperature, the first water cooling circuit Cl comprises the first radiator 11 which is sufficient to maintain the battery 12 at an acceptable temperature, less than a predetermined threshold.
Dans ce premier mode de fonctionnement, le troisième circuit de refroidissement C3, connecté à un deuxième radiateur 13 permet de façon classique de refroidir au moins un autre élément du véhicule, par exemple un moteur électrique 14 et des condenseurs à eau principal 15 et additionnel 16. Dans ce mode de réalisation, ces trois éléments sont montés en parallèle.In this first mode of operation, the third cooling circuit C3, connected to a second radiator 13, conventionally makes it possible to cool at least one other element of the vehicle, for example an electric motor 14 and water main and additional condensers 15 In this embodiment, these three elements are connected in parallel.
Une première pompe 17 assure la circulation de l'eau refroidie par le radiateur 11 dans le premier circuit Cl, et une deuxième pompe 19 assure la circulation de l'eau refroidie par le radiateur 13 dans le troisième circuit C3.A first pump 17 circulates the water cooled by the radiator 11 in the first circuit C1, and a second pump 19 circulates the water cooled by the radiator 13 in the third circuit C3.
Le dispositif de réfrigération 18 (« chiller » en anglais), monté sur un deuxième circuit C2, n'est pas connecté à la batterie 12, dans ce premier mode de refroidissement.The refrigeration device 18 ("chiller" in English), mounted on a second circuit C2, is not connected to the battery 12, in this first cooling mode.
Des jeux de vannes VI, V2 et V3 configurent ces circuits Cl et C2, sous la commande de moyens de sélection (non représentés), en fonction de la température au niveau de la batterie 12 (et/ou de la température ambiante et le cas échéant d'autres données). Lorsque cette température atteint un seuil prédéterminé, à partir duquel le refroidissement via le premier radiateur 11 n'est plus suffisant, ces moyens de sélection agissent sur les jeux de vannes VI à V3, pour passer dans le deuxième mode de refroidissement représenté Fig. 2.Valve sets VI, V2 and V3 configure these circuits C1 and C2, under the control of selection means (not shown), depending on the temperature at the battery 12 (and / or ambient temperature and the case other data). When this temperature reaches a predetermined threshold, from which the cooling via the first radiator 11 is no longer sufficient, these selection means act on the valve sets VI to V3, to pass in the second cooling mode shown in FIG. 2.
La température ambiante étant trop élevée pour que le radiateur seul suffise à maintenir la batterie à une température acceptable, le dispositif de réfrigération 18 est donc utilisé pour refroidir l'eau du premier circuit de refroidissement, ce qui permet de maintenir la batterie à une température acceptable. On créé donc, via la vanne V3 et la pompe 17, un deuxième circuit C2 pour le refroidissement de la batterie 12, mettant en œuvre le dispositif de refroidissement 18. Le premier radiateur 11 n'est donc plus connecté à la batterie 12.Since the ambient temperature is too high for the radiator alone to be sufficient to maintain the battery at an acceptable temperature, the refrigeration device 18 is thus used to cool the water of the first cooling circuit, which makes it possible to maintain the battery at a temperature acceptable. Thus, via the valve V3 and the pump 17, a second circuit C2 is created for cooling the battery 12, implementing the cooling device 18. The first radiator 11 is thus no longer connected to the battery 12.
Dans ce deuxième mode de fonctionnement, le premier radiateur 11 est alors connecté au troisième circuit de refroidissement C3 via les vannes VI et V2, et participe au refroidissement des autres éléments 14,15 et/ou 16.In this second mode of operation, the first radiator 11 is then connected to the third cooling circuit C3 via the valves VI and V2, and participates in the cooling of the other elements 14, 15 and / or 16.
Ainsi, le premier radiateur 11 ne fait plus partie du premier circuit Cl de refroidissement, mais il n'est pas inutilisé pour autant. Il est monté en série avec le deuxième radiateur 13. Il représente en effet un pouvoir réfrigérant non négligeable qui aide à refroidir au moins un autre élément du véhicule dont la température de fonctionnement reste supérieure à la température ambiante.Thus, the first radiator 11 is no longer part of the first cooling circuit Cl, but it is not unused so far. It is mounted in series with the second radiator 13. It represents a significant refrigerant power that helps cool at least one other element of the vehicle whose operating temperature remains above ambient temperature.
La vanne VI relie l'entrée du premier radiateur 11 à la sortie du deuxième radiateur 13, en aval de la pompe 19. La vanne V2 relie l'entrée du condenseur additionnel 16 à la sortie du premier radiateur 11.The valve VI connects the inlet of the first radiator 11 to the outlet of the second radiator 13, downstream of the pump 19. The valve V2 connects the inlet of the additional condenser 16 to the outlet of the first radiator 11.
Le deuxième radiateur 13 abaisse la température d'un premier niveau, par exemple à environ 50°, puis le premier radiateur 11 refroidit encore plus le liquide.The second radiator 13 lowers the temperature of a first level, for example to about 50 °, then the first radiator 11 further cools the liquid.
Ainsi le dispositif de refroidissement conforme à l'invention est plus efficace que les dispositifs selon l'art antérieur, grâce à une meilleure utilisation de toutes les ressources permettant de refroidir les différents éléments du véhicule.Thus the cooling device according to the invention is more effective than the devices according to the prior art, through a better use of all the resources for cooling the various elements of the vehicle.
Dans un mode de réalisation alternatif VI, V2 et V3 sont des thermostats intégrant les moyens de sélection, permettant ainsi au dispositif de changer de mode de fonctionnement sans nécessiter une mesure de température spécifique.In an alternative embodiment VI, V2 and V3 are thermostats integrating the selection means, thus allowing the device to change operating mode without requiring a specific temperature measurement.
Un deuxième mode de réalisation est représenté Fig. 3 et Fig. 4. Dans le premier mode de fonctionnement représenté Fig. 3, le premier circuit de refroidissement Cl pour refroidir la batterie 12 permet également de refroidir un autre élément 16 du véhicule, en l'occurrence un condenseur additionnel 16 monté en série avec la batterie. Ainsi dans le premier mode de fonctionnement, lorsque la température ambiante est suffisamment basse, le premier radiateur 11 est utilisé dans le premier circuit de refroidissement pour refroidir plusieurs éléments du véhicule dont la batterie.A second embodiment is shown in FIG. 3 and FIG. 4. In the first operating mode shown in FIG. 3, the first cooling circuit Cl for cooling the battery 12 also allows to cool another element 16 of the vehicle, in this case an additional condenser 16 connected in series with the battery. Thus, in the first mode of operation, when the ambient temperature is sufficiently low, the first radiator 11 is used in the first cooling circuit to cool several elements of the vehicle including the battery.
Le troisième circuit C3 assure, à l'aide du deuxième radiateur 13, le refroidissement du moteur électrique 14 et du condenseur principal 15.The third circuit C3 ensures, by means of the second radiator 13, the cooling of the electric motor 14 and the main condenser 15.
Dans le deuxième mode de fonctionnement représenté Fig. 4, lorsque la température ambiante est trop élevée pour que le premier mode de fonctionnement maintienne la batterie 12 à une température acceptable, le refroidissement de la batterie 12 est assuré par le dispositif de réfrigération 18, la vanne V3 définissant un nouveau circuit C2 de refroidissement pour cette batterie.In the second mode of operation shown in FIG. 4, when the ambient temperature is too high for the first mode of operation to maintain the battery 12 at an acceptable temperature, the cooling of the battery 12 is provided by the refrigeration device 18, the valve V3 defining a new cooling circuit C2 for this battery.
Le premier circuit de refroidissement Cl est déconnecté de la batterie 11, via la vanne V2, mais reste connecté au condenseur additionnel 16, une pompe supplémentaire 20 assurant la circulation du liquide de refroidissement. Le deuxième circuit C2 reste inchangé.The first cooling circuit C1 is disconnected from the battery 11, via the valve V2, but remains connected to the additional condenser 16, an additional pump 20 ensuring the circulation of the coolant. The second circuit C2 remains unchanged.
Dans un mode de réalisation alternatif V2 et V3 sont des thermostats intégrant les moyens de sélection, permettant ainsi au dispositif de changer de mode de fonctionnement sans nécessiter une mesure de température spécifique.In an alternative embodiment V2 and V3 are thermostats integrating the selection means, thus allowing the device to change operating mode without requiring a specific temperature measurement.
Fig. 5 et Fig. 6 présentent une version légèrement différente de ce deuxième mode de réalisation, fonctionnant de façon similaire mais sans nécessiter de pompe additionnelle 20, grâce à la présence de valves supplémentaires V4 permettant de changer les configurations des circuits de refroidissement lorsque le dispositif change de mode de refroidissement, les deux radiateurs 11 et 13 étant en série dans le deuxième mode de refroidissement.Fig. 5 and 6 show a slightly different version of this second embodiment, operating in a similar manner but without the need for additional pump 20, thanks to the presence of additional valves V4 for changing the cooling circuit configurations when the device changes cooling mode , the two radiators 11 and 13 being in series in the second cooling mode.
Dans un mode de réalisation alternatif VI, V3 et V4 sont des thermostats intégrant les moyens de sélection, permettant ainsi au dispositif de changer de mode de fonctionnement sans nécessiter une mesure de température spécifique.In an alternative embodiment VI, V3 and V4 are thermostats integrating the selection means, thus allowing the device to change operating mode without requiring a specific temperature measurement.
Selon d'autres montages, les deux radiateurs 11 et 13 peuvent être assemblés en parallèle, dans ce deuxième mode de refroidissement.According to other arrangements, the two radiators 11 and 13 can be assembled in parallel, in this second cooling mode.
Au vu de ces trois exemples de mise en œuvre de l'invention, il est manifeste pour la personne du métier que de nombreuses configurations peuvent être imaginées pour les différentes boucles de refroidissement, permettant d'utiliser au mieux les ressources disponibles pour refroidir les éléments du véhicule, dont naturellement la ou les batteries.In view of these three examples of implementation of the invention, it is obvious to the person skilled in the art that many configurations can be imagined for the different cooling loops, making best use of the resources available to cool the elements. of the vehicle, of which of course the battery or batteries.
De même, dans un autre mode de réalisation, le dispositif peut fonctionner dans un troisième mode, combinée, dans lequel le dispositif de réfrigération et le premier radiateur sont combinés, en série ou en parallèle.Also, in another embodiment, the device may operate in a third combined mode, in which the refrigeration device and the first radiator are combined, in series or in parallel.
Ainsi pour un dispositif conforme à ce mode de réalisation, le radiateur 11 sera suffisant pour maintenir la batterie 12 à une température acceptable lorsque la température ambiante sera suffisamment basse, dans un premier mode de fonctionnement. Dans un deuxième mode de fonctionnement, le radiateur 11 sera compris dans le deuxième circuit de refroidissement en particulier lorsque la température ambiante sera supérieure à la température de l'eau souhaitée dans le premier circuit de refroidissement.Thus for a device according to this embodiment, the radiator 11 will be sufficient to maintain the battery 12 at an acceptable temperature when the ambient temperature will be sufficiently low, in a first mode of operation. In a second mode of operation, the radiator 11 will be included in the second cooling circuit, in particular when the ambient temperature will be higher than the temperature of the desired water in the first cooling circuit.
Et le dispositif pourra optionnellement utiliser le troisième mode de fonctionnement lorsque la température ambiante est trop élevée pour que le radiateur 11 suffise à maintenir seul la batterie 12 à une température acceptable, tout en restant inférieure à la température de l'eau souhaitée dans premier circuit de refroidissement. L'invention concerne également un procédé de refroidissement d'au moins une batterie d'un véhicule comprenant un radiateur, un dispositif de réfrigération, et d'autres éléments devant être refroidis.And the device may optionally use the third mode of operation when the ambient temperature is too high for the radiator 11 is sufficient to maintain the battery 12 alone at an acceptable temperature, while remaining below the temperature of the desired water in the first circuit cooling. The invention also relates to a method of cooling at least one battery of a vehicle comprising a radiator, a refrigeration device, and other elements to be cooled.
Un tel procédé comprend une étape de mesure, directe ou indirecte, d'au moins une température (température ambiante, température de la batterie, température dans le circuit Cl et/ou C2), et une étape de sélection, en fonction de la ou des températures mesurées, d'une première ou d'une deuxième étape de refroidissement, correspondant respectivement au premier et au deuxième mode de refroidissement. La deuxième étape de refroidissement comprend notamment la connexion du premier radiateur à au moins un autre élément que la batterie.Such a method comprises a measurement step, direct or indirect, of at least one temperature (ambient temperature, battery temperature, temperature in the circuit C1 and / or C2), and a selection step, depending on the or measured temperatures, a first or a second cooling step, respectively corresponding to the first and second cooling mode. The second cooling step includes connecting the first radiator to at least one other element than the battery.
La batterie est refroidie au moyen d'un premier circuit à eau comprenant le radiateur lorsque le radiateur est suffisant pour maintenir la batterie à une température acceptable ; sinon la batterie est refroidie au moyen d'un premier circuit dont l'eau est réfrigérée et au moins un autre élément du véhicule est refroidi par un deuxième circuit à eau comprenant le radiateur.The battery is cooled by means of a first water circuit including the radiator when the radiator is sufficient to maintain the battery at an acceptable temperature; otherwise the battery is cooled by means of a first circuit whose water is refrigerated and at least one other element of the vehicle is cooled by a second water circuit comprising the radiator.
La mesure de température est directe lorsqu'elle est effectuée par des capteurs et utilisée par des moyens de sélections externes contrôlant des vannes à actionnement externe (électrique ou hydraulique), et indirecte lorsque des thermostats sont utilisés. L'invention concerne également un véhicule, notamment électrique ou hybride utilisant une pile à combustible, comprenant un dispositif de refroidissement conforme à l'invention, et/ou dont au moins une batterie est refroidie selon le procédé de l'invention.The temperature measurement is direct when it is done by sensors and used by means of external selections controlling externally actuated valves (electrical or hydraulic), and indirect when thermostats are used. The invention also relates to a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle using a fuel cell, comprising a cooling device according to the invention, and / or of which at least one battery is cooled according to the method of the invention.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1655083A FR3052300B1 (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | COOLING DEVICE FOR A VEHICLE BATTERY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1655083A FR3052300B1 (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | COOLING DEVICE FOR A VEHICLE BATTERY |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3052300A1 true FR3052300A1 (en) | 2017-12-08 |
FR3052300B1 FR3052300B1 (en) | 2021-09-10 |
Family
ID=56557803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1655083A Expired - Fee Related FR3052300B1 (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | COOLING DEVICE FOR A VEHICLE BATTERY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3052300B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020049249A1 (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | Exoes | System for cooling at least one electrical module comprising a plurality of battery cells immersed in a dielectric fluid |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120247753A1 (en) * | 2009-12-17 | 2012-10-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Hybrid motor vehicle having two cooling circuits |
US20150333379A1 (en) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Ford Global Technologies, Llc | Thermal management system for an electrified vehicle |
-
2016
- 2016-06-03 FR FR1655083A patent/FR3052300B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120247753A1 (en) * | 2009-12-17 | 2012-10-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Hybrid motor vehicle having two cooling circuits |
US20150333379A1 (en) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Ford Global Technologies, Llc | Thermal management system for an electrified vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020049249A1 (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | Exoes | System for cooling at least one electrical module comprising a plurality of battery cells immersed in a dielectric fluid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3052300B1 (en) | 2021-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2157015B1 (en) | Cooling system for aircraft electric or electronic devices | |
FR3052856B1 (en) | CIRCULATING LOOP OF A REFRIGERANT FLUID FOR A VEHICLE | |
EP2488737A1 (en) | Cooling device for a hybrid vehicle | |
EP2817163A1 (en) | Device for the thermal management of a cabin and of a drivetrain of a vehicle | |
EP2873541A1 (en) | Battery cooling system of a hybrid or electric vehicle | |
WO2019166709A1 (en) | Thermal system of a hybrid or electric vehicle comprising three heat-transfer fluid loops | |
EP2258571A1 (en) | Heat exchange device and thermal management system | |
FR3075109B1 (en) | METHOD FOR OPERATING A THERMAL CONTROL SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE WITH ELECTRIC OR HYBRID PROPULSION | |
FR2946288A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR MULTIFUNCTION THERMAL MANAGEMENT OF AN ELECTRIC VEHICLE | |
WO2020126619A1 (en) | Thermal management device for a heat-transfer fluid circuit of a hybrid vehicle | |
EP3807109B1 (en) | Vehicle heat treatment system | |
CH711726A2 (en) | Device and method for regulating the temperature of a battery or fuel cell of an electric or hybrid vehicle. | |
WO2015010909A1 (en) | Thermal conditioning device for a motor vehicle comprising an electric machine used for driving said vehicle | |
FR3052300A1 (en) | COOLING DEVICE FOR A BATTERY OF A VEHICLE | |
EP3828018B1 (en) | Device for managing thermal energy in a vehicle | |
FR3071911B1 (en) | MULTI-EVAPORATOR AIR CONDITIONING SYSTEM WITH TWO LEVELS OF PRESSURE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE | |
FR3076604A1 (en) | THERMAL EXCHANGE DEVICE AND SYSTEM AND METHOD FOR THERMALLY MANAGING A BATTERY COMPRISING SUCH A DEVICE | |
FR3071048A1 (en) | METHOD FOR STARTING A REFRIGERANT FLUID CIRCUIT COMPRISING A LIQUID PUMP | |
WO2016188666A1 (en) | System for thermal management of an electric vehicle | |
FR3006044A1 (en) | HEAT DISSIPATOR AND ASSOCIATED THERMAL MANAGEMENT CIRCUIT. | |
FR2974541A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR COOLING CELLS OF A MOTOR VEHICLE BATTERY PACK | |
EP2937235B1 (en) | Thermal management device of a motor vehicle | |
FR2997448A1 (en) | COOLING MANAGEMENT OF A MOTOR SYSTEM EQUIPPED WITH A PARTIAL EXHAUST GAS RECIRCULATION DEVICE | |
WO2024079242A1 (en) | Thermal management system for a hybrid or electric vehicle | |
FR3142125A1 (en) | System and method for thermal management of a motor vehicle comprising an electric drive chain and a fuel cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20171208 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20230205 |