FR3071961A1 - Boitier de protection d'un pack batterie integrant des canaux de transport d'un fluide caloporteur - Google Patents

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Thibault Perrin
Mohamed Ibrahimi
Bastien Jovet
Sergio Da Costa Pito
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Abstract

L'invention concerne un boîtier de protection d'au moins un module (M) de batterie électrique comprenant au moins un élément (9) de régulation thermique dudit au moins un module (M) dans lequel circule un fluide caloporteur. Selon l'invention, le boîtier de protection comprend au moins un canal (10) de transport du fluide caloporteur s'étendant dans au moins une paroi du boîtier (B) de protection et relié fluidiquement audit au moins un élément (9) de régulation thermique.

Description

Figure FR3071961A1_D0001
Boîtier de protection d'un pack batterie intégrant des canaux de transport d'un fluide caloporteur
1. Domaine de l'invention
L'invention se rapporte au domaine de la régulation thermique de modules de batterie, notamment pour un véhicule automobile dont la propulsion est fournie en tout ou partie par une motorisation électrique, situées dans un boîtier de protection formant, avec les modules de batterie, un pack batterie.
Plus précisément, l'invention concerne la structure d’un tel boîtier de protection.
2. Art antérieur
Dans le domaine des véhicules électriques et hybrides, les cellules de stockage d'énergie électrique sont reliées entre elles de façon à créer un générateur électrique de tension et de capacité désirée, et positionnées dans un module de batterie (appelé module dans ce qui suit).
Plusieurs modules reliés entre eux forment la batterie du véhicule.
Généralement, ces modules sont enfermés dans un boîtier de protection rigide et étanche (appelée « casing » en anglais), fabriqué en métal, qui protège les modules de l'environnement extérieur.
Le boîtier de protection et les modules forment un ensemble généralement appelé pack batterie.
Les constructeurs automobiles cherchent aujourd'hui à fournir des véhicules électriques ou hybrides plus puissants et dont l'autonomie électrique est augmentée.
Pour cela, un nombre de plus en plus important de modules est embarqué dans les véhicules.
Ainsi, le pack batterie, généralement disposé au niveau du plancher du véhicule, couvre une surface de plus en plus conséquente du plancher du véhicule et forme même parfois le fond de caisse ce dernier.
Par ailleurs, lors du fonctionnement du véhicule, les modules de batterie peuvent être soumis à des variations de température pouvant provoquer dans certains cas leur endommagement, voire leur destruction.
Par conséquent, la régulation thermique des modules est essentielle afin, d'une part, de les maintenir en bon état et, d'autre part, d'assurer la fiabilité, l'autonomie, et la performance du véhicule.
Des dispositifs destinés à réguler la température des modules sont donc mis en œuvre pour optimiser le fonctionnepnent des modules.
Un tel dispositif de régulation thermique est parcouru par un fluide caloporteur et assure les fonctions de chauffage et/ou de refroidissement des modules.
Le fluide caloporteur peut ainsi absorber la chaleur émise par chaque module afin de le refroidir ou selon les besoins, il peut lui apporter de la chaleur si la température du module est insuffisante pour son bon fonctionnement.
Un ou plusieurs dispositifs de régulation thermique (selon le nombre de modules à refroidir) sont généralement positionnés directement au contact des modules (c'est-à-dire à l'intérieur du pack batterie).
Le transport, c'est-à-dire l'ajimentation du fluide caloporteur vers ces dispositifs de régulation thermique et son évacuation, est réalisée par le biais d'un réseau de tubulures disposées soit à l'intérieur du boîtier de protection, soit à l'extérieur de ce dernier.
Un premier inconvénient de la mise en œuvre d'un réseau de tubulures, qu'il soit interne ou externe au boîtier de protection, réside dans le nombre important de composants qu'il met en œuvre.
En effet, un réseau de tubulures est constitué d'une pluralité de tubes de transport reliés entre eux mécaniquement.
Ainsi, le poids de l'installation embarquée dans le véhicule est important, ce qui n'est pas satisfaisant.
Par ailleurs, un tel réseau de tubulures est relativement encombrant.
Lorsqu'il est situé à l'intérieur du boîtier de protection, l'encombrement du réseau de tubulures limite l'espace alloué à la réception des modules de batterie au sein du pack batterie.
Ainsi, la puissance et l'autonomie électrique du véhicule ne sont pas maximisées.
Lorsqu'il est situé à l'extérieur du boîtier de protection, l'encombrement du réseau de tubulures limite l'espace disponible pour l'installation et l'embarcation des autres composants du véhicule, ce qui n'est pas non plus satisfaisant.
En outre, les connexions mécaniques entre les tubes de transport d'un tel réseau augmentent les risques de fuite du fluide caloporteur dans l'enceinte intérieure du pack batterie et, par conséquent, le risque de destruction des modules.
3. Résumé de l'invention
La présente invention a pour objet de résoudre ces problèmes de l'état de l'art et propose un boîtier de protection d'au moins un module de batterie électrique comprenant au moins un élément de régulation thermique dudit au moins un module dans lequel circule un fluide caloporteur.
Selon l'invention, ledit boîtier de protection comprend au moins un canal de transport du fluide caloporteur s'étendant dans au moins une paroi du boîtier de protection et relié fluidiquement audit au moins un élément de régulation thermique.
L'invention propose ainsi d'intégrer les canaux de transport du fluide caloporteur au sein même des parois du boîtier de protection dans lequel sont logés les modules de batterie électrique.
Ainsi, le boîtier permet d'unp part de protéger les modules de batterie des chocs et d'autre part, de distribuer le fluide caloporteur vers des éléments de régulation thermique mis en œuvre dans l'enceinte intérieure du boîtier et disposés en contact thermique avec les modules de sorte à réguler la température de ces derniers.
L'invention intègre donc la gestion du fluide caloporteur au sein même de la structure du boîtier de protection.
La structure du boîtier et les canaux de transport du fluide caloporteur sont donc indissociables.
Selon un aspect de l'invention, les parois du boîtier de protection sont constituées de deux demi-coques qui, après assemblage délimitent ledit au moins un canal de transport.
Ainsi, le boîtier de protection est obtenu par assemblage de deux demi-coques présentant des formes complémentaires qui permettent, une fois assemblées, de délimiter des cavités formant les panaux de transport du fluide caloporteur au sein même de la paroi du boîtier.
La mise en œuvre de canaux de transport du fluide caloporteur au sein des parois du boîtier est relativement aisée à obtenir.
Selon un autre aspect de l'invention, lesdites deux demi-coques sont solidarisées par soudage, collage ou friction desdites deux demi-coques du boîtier entre elles jusqu'à adhésion.
Ces techniques de solidafisation permettent d'assurer une bonne tenue mécanique des demi-coques du boîtier entre elles tout en garantissant l'étanchéité entre les canaux de transport et l'enceinte intérieure du boîtier.
Les modules de batteries sont ainsi protégés des chocs (« crash ») et des fuites de fluide caloporteur dans la mesure où l'enceinte intérieure du boîtier est maintenue étanche par rapport au circuit de transport du fluide caloporteur situé dans les parois du boîtier.
Selon encore un autre aspect de l'invention, une première demi-coque comprend au moins une rainure et une deuxième demi-coque comprend au moins une rainure, lesdites au moins une rainure étant disposées en vis-à-vis et délimitant ledit au moins un canal de transport après assemblage des deux demi-coques.
Ainsi, le boîtier de protection est obtenu par assemblage de deux demi-coques présentant chacune des rainures situées en vis-à-vis et qui, après assemblage, délimitent les canaux de transport du fluide caloporteur au sein même de la paroi du boîtier.
Selon un aspect de l'invention, les deux demi-coques délimitent après assemblage au moins une fente de réception d'un bord dudit au moins un élément de régulation thermique reliant fluidiquement ce dernier audit au moins un canal de transport.
Selon un aspect de l'invention, le boîtier de protection est monobloc.
Ainsi, le boîtier de protection ne présente qu'une seule partie de sorte à ce qu'il soit simple à fabriquer.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit au moins un canal de transport du fluide caloporteur est formé dans ledit boîtier de protection monobloc lors de sa fabrication par un des procédés suivants : impression tridimensionnelle (3D), pultrusion, moulage à cire perdue, injection gaz.
Ces procédés de fabrication permettent de ménager directement les canaux de transport dans les parois du boîtier, lors de sa fabrication.
Ainsi, aucune autre étape de fabrication n'est nécessaire pour délimiter les canaux dans les parois du boîtier.
Selon un aspect de l'invention, ledit au moins un canal de transport est délimité par au moins un conduit s’étendant dans ladite au moins une paroi du boîtier de protection.
Ainsi, le boîtier de protection intègre un ou plusieurs conduits au sein même de ces parois délimitant les canaux de transport.
Cette solution permet de limiter les risques de fuite du fluide caloporteur dans l'enceinte intérieure du boîtier de protection.
L'intégration de conduits dédiés au transport du fluide caloporteur au sein des 10 parois du boîtier permet de ne pas diminuer l'espace alloué à la réception des modules de batterie dans l'enceinte intérieure du boîtier.
L'épaisseur des parois du boîtier de protection n'est pas, ou très peu, augmentée par rapport aux boîtiers connus de l'art antérieure.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit au moins un conduit est thermoformé 15 ou surmoulé au sein de ladite au mqins une paroi dudit boîtier de protection.
Ces techniques, de thermoformage ou de surmoulage, permettent d'intégrer de manière simple et peu coûteuse, les conduits au sein des parois du boîtier de protection des modules de batterie électrique.
L'invention propose, en optre, un pack batterie pour véhicule hybride ou 20 électrique comprenant un boîtier de protection tel que décrit précédemment, dans lequel est logé au moins un module de batterie électrique régulé thermiquement par au moins un élément de régulation thermique.
4. Figures
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titres de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels :
la figure 1 qui illustre schématiquement le principe général de l'invention, est une vue de dessus, en coupe, d'un pack batterie mettant en œuvre un boîtier de protection conforme à l'invention ;
la figure 2 est une vue de côté, en coupe partielle, d'un boîtier de protection d'un pack batterie selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
la figure 11 est une vue éclatée du boîtier de protection de la figure 2 ; la figure 3 est une vue de détail schématique, en coupe, d'un boîtier de protection d'un pack batterie selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4 est une vue en coupe illustrant une variante du boîtier de protection de la figure 3 ;
la figure 5 est une vue de détail schématique d'un boîtier de protection d'un pack batterie selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 6 est une vue en perspective illustrant une variante du boîtier de protection de la figure 5 ;
la figure 7 est une vue perspective illustrant une autre variante du boîtier de protection de la figure 5 ;
la figure 8 est une vue en coupe illustrant partiellement un boîtier de protection d'un pack batterie selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 9 est une autre vue en coupe illustrant partiellement le boîtier de protection de la figure 8 ; et la figure 10 est une vue perspective illustrant une variante du boîtier de protection de la figure 8.
5. Description détaillée de modes de réalisation
Le boîtier de protection de modules de batterie électrique de l'invention comprend, au sein d'une ou plusieurs de ces parois, des canaux intégrés permettant le transport d'un fluide caloporteur vers un ou plusieurs dispositifs de régulation thermique des modules de batterie électrique et l’évacuation du fluide caloporteur hors du boîtier.
Ces canaux de transport du fluide caloporteur intégrés aux parois du boîtier de protection permettent donc l'alimentation et l'évacuation du fluide caloporteur des dispositifs de régulation thermique qui sont disposés dans le boîtier de protection et placés en contact thermique avec les modules de batterie.
Le fluide caloporteur circulant dans les dispositifs de régulation thermique permet de réguler la température des modules de batterie disposés dans l'enceinte du boîtier.
Le boîtier de protection de l'invention assure une fonction structurelle classique permettant de protéger les modules de batterie de l'environnement extérieur au boîtier, et une fonction additionnelle d'alimentation du fluide caloporteur vers les différents dispositifs de régulation thermique disposés dans le boîtier de protection (et d’évacuation du fluide caloporteur hors de ces dispositifs).
i
La figure 1, qui illustre schématiquement le principe général de l'invention, est une vue de dessus, en coupe, d'un pack batterie P comprenant un boîtier B de protection selon l'invention dans lequel sont logés des modules M de batterie électrique.
Les modules M de batterje sont disposés en contact thermique avec des éléments de régulation thermique 9, permettant ainsi de réguler leur température.
Pour ce faire, les éléments de régulation thermique 9, qui forment ensemble un dispositif de régulation thermique, comprennent des circuits de circulation d'un fluide caloporteur permettant l'échange de calories entre chacun des modules M et l'élément de régulation thermique 9 correspondant.
Afin d'alimenter en fluide caloporteur les éléments de régulation thermique 9 positionnés dans le boîtier B de protection, l'invention prévoit de ménager des canaux de transport de ce fluide au sein des parois du boîtier B de protection.
Les canaux 10 de transport s'étendent ainsi dans une ou plusieurs parois du boîtier B de protection afin d'alimenter et évacuer le fluide caloporteur circulant dans les circuits de circulation des différents éléments de régulation thermique 9.
Le boîtier B de protection comprend, en outre, un connecteur 11 présentant un orifice d'entrée 111 et un orifice d'évacuation 112 qui permet de relier les canaux 10 de transport avec une autre partie dé la boucle de régulation thermique au boîtier B de protection (comprenant une pompe de mise en circulation du fluide notamment).
Les figures 2 et 11 sont des vues de détail schématiques, en coupe, d'un boîtier 1 de protection d'un pack batterie selon un premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 montre un module M de batterie électrique reposant sur un élément de régulation thermique 9 connecté à un canal 10 de transport du fluide caloporteur ménagé dans le boîtier 1 de protection.
Plus précisément, le boîtier 1 de protection est constitué de deux demi-coques 12a, 12b dont les formes particulières permettent de délimiter au moins un canal 10 de transport du fluide caloporteur au sein d'une ou plusieurs parois du boîtier 1.
Les formes des demi-coques 12a, 12b délimitent également au moins une fente 13 qui permet de relier fluidiquement le canal 10 de transport à un élément de régulation thermique 9 fixé sur le boîtier 1 de protection.
Plus précisément, la fente 13 est dimensionnée pour recevoir, de façon étanche, un bord de l'élément de régulation thermique 9 et pour relier fluidiquement le canal 10 de transport au circuit de circulation du fluide s'étendant dans l'élément de régulation thermique 9.
Dans cet exemple, la première demi-coque 12a présente une première portion rectiligne 121 prolongée par une deuxième portion rectiligne 122, inclinée par rapport à la première portion 121 et présentant, à son extrémité libre, une portion arrondie 123, la portion arrondie 123 présentant une lèvre 124 (vue éclatée de la figure 11).
La deuxième demi-coque 12b présente une forme sensiblement correspondante à la première demi-coque 12a.
Elle présente ainsi une première portion rectiligne 125 prolongée par une deuxième portion rectiligne 126, inclinée par rapport à la première portion 125 et présentant, à son extrémité libre, une portion arrondie 127, la portion arrondie 127 présentant une troisième portion rectiligne 128 s'étendant parallèlement à la première portion rectiligne 125 (figure 11).
Une fois les demi-coques assemblées (figure 2), les portions rectilignes 121, 122 de la première demi-coque 12a viennent en contact avec les portions rectilignes 125, 126 de la deuxième demi-coque 12β.
Les portions arrondies 123, 127 de chacune de demi-coques 12a, 12b sont situées en vis-à-vis de sorte à délimiter une cavité formant le canal 10 de transport du fluide caloporteur.
Dans cet exemple, le canal 10 de transport présente une section sensiblement circulaire.
La lèvre 124 de la première demi-coque 12a est située en vis-à-vis de la troisième portion rectiligne 128 de la deuxième demi-coque 12b de sorte à former la fente 13 permettant la fixation de l'élément de régulation thermique 9 sur le boîtier 1 et la connexion fluidique de l'élément de régulation thermique 9 avec le canal 10 de transport.
Les demi-coques 12a, 12b spnt fabriquées en matériau plastique, métallique ou composite.
Plus précisément, le matériau utilisé pour les parois du boîtier est choisi afin que ce dernier présente une rigidité suffisante pour protéger les modules M de batterie qu'il contient.
La solidarisation des demi-coques 12a, 12b entre elles s'effectue au niveau des premières 121, 125 et deuxièmes 122, 126 portions rectilignes des demi-coques 12a, 12b, par collage, par soudure, ou bien par friction des deux demi-coques entre elles jusqu'à adhésion.
La figure 3 est une vue de détail schématique, en coupe, d'un boîtier 2 de protection d'un pack batterie selon μη deuxième mode de réalisation de l'invention.
Dans cet exemple, le boîtier 2 de protection est constitué d'une double coque, ou paroi, 20 comprenant une prepiière demi-coque 21 disposée vers l'extérieur du boîtier 2 et une deuxième demi-coque 22 disposée vers l'intérieur du boîtier 2 de protection.
Les première 21 et deuxième 22 demi-coques comprennent respectivement des rainures 211, 221 rectiligne de section semi-hexagonale qui s'étendent parallèlement les unes par rapport aux autres.
Les rainures 221 de la première demi-coque 21 sont situées en vis-à-vis des rainures 221 de la deuxième demi-coque 22.
Ainsi, après solidarisation des demi-coques 21, 22 entre elles, les rainures 211, 221 délimitent des canaux 10 de transport du fluide caloporteur, de section hexagonale, au sein de la double coque 20 du boîtier de protection.
Il est à noter que les canaux 10 de transport présente donc une forme hexagonale après solidarisation des première 21 et deuxième 22 demi-coques.
La figure 4 illustre une variante du deuxième mode de réalisation dans laquelle les rainures 211, 221 présentent une section semi elliptique.
Après solidarisation des depx demi-coques 21, 22, les canaux 10 de transport présentent ainsi une forme elliptiqup ou ovale.
Les formes de rainures et de canaux représentées sur les figures 3 et 4 sont de simples exemples illustratifs et non limitatifs.
D'autres formes de rainures, et donc de canaux, peuvent être mis en œuvre sans s'écarter du principe général de l'invention.
Par exemple, les canaux peuvent présenter une forme circulaire, rectangulaire, triangulaire, ou trapézoïdale, par exemple.
Les première 21 et deuxième 22 demi-coques sont fabriquées en matériau plastique, métallique ou composite.
Plus précisément, le matériau utilisé pour les demi-coques du boîtier est choisi afin que ce dernier présente une rigidité suffisante pour protéger les modules M de batterie qu'il contient.
La solidarisation des demi-coques 21, 22 entre elles s'effectue par collage, par soudure, ou bien par friction des deux demi-coques 21, 22 entre elles jusqu'à adhésion.
La figure 5 est une vue de détail schématique d'un boîtier de protection d'un pack batterie selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Selon ce mode de réalisation particulier, le boîtier 3 de protection est monobloc et les canaux de transport 10 sont définis directement dans les parois du boîtier 3 lors de sa fabrication.
Dans cet exemple, le boîtier 3 de protection comprend, sur au moins une de ces parois, un profilé 31 faisant saillie par rapport à la surface intérieure de la paroi 30 (c'est-à-dire la surface de la paroi orientée vers l'intérieur du boîtier).
Au sein de ce profilé 31 soqt ménagés les canaux 10 (non visibles) de transport du fluide caloporteur.
Un orifice d'entrée, ou d'alimentation, 311 et un orifice de sortie, ou d'évacuation, 312 sont ménagés à une extrémités des canaux 10 de transport afin de permettre l'alimentation et l'évacuation du fluide caloporteur.
Le profilé 31 présente également une pluralité de paire d'ouvertures 313
I (destinées à l’entrée et la sortie du fluide respectivement) disposées tout au long du profilé 31 de sorte à permettre le raccordement des éléments de régulation thermique 9 aux canaux 10 de transport intégrés au boîtier 3.
II est à noter que, sur la figure 5, le profilé 31 comprend un canal 10 d'alimentation et un canal 10 d'évacuation du fluide caloporteur communiquant respectivement avec l'orifice d'entrçe 311 et l'orifice d'évacuation 312 respectivement.
Dans l'exemple illustré, les canaux 10 permettent le transport du fluide caloporteur vers dix éléments de régulation thermique 9 (non représentés) qui sont connectés chacun avec une paire d'ouverture 313.
En l'occurrence, cinq éléments de régulation thermique 9 sont raccordés de chaque côté du profilé 31 intégrant les canaux 10 de transport, soit dix éléments de régulation thermique au total.
La figure 6 illustre une variante du boîtier 3 de protection de la figure 5 en ce que le canal 10 d'alimentation et le canal 10 d'évacuation du fluide caloporteur sont superposés. Plusieurs paires d'ouvertures 313 hautes et basses (destinées à l'entrée et la sortie du fluide respectivement) sont disposées tout au long du profilé 31 de sorte à permettre le raccordement des éléments de régulation thermique 9 aux canaux 10 de transport intégrés au boîtier 3.
La figure 7 illustre une autre variante du boîtier 3 de protection de la figure 5 en ce qu'il comprend trois profilés 31 espacés dans un même plan et présentant chacun un unique canal 10 de transport.
Dans cet exemple, le profilé central 31a comprend un orifice d'entrée, ou orifice d'alimentation, 311 qui permet d'alimenter en fluide caloporteur les éléments de régulation thermique 9 situés de part et d'autre du profilé 31a.
Les éléments de régulation thermique 9 sont reliés fluidiquement au profilé central 31a par le biais des ouvertures 313 ménagées sur les parois latérales du profilé 31.
Les deux profilés latéraux 31b, 31c sont situés de chaque côté du profilé central 31a et sont destinés à évacuer le fluide caloporteur ayant parcouru les éléments de régulation thermique 9.
Pour ce faire, chacun des profilés latéraux 31b, 31c comprend sur un bord latéral des ouvertures 313 dans lesquelles débouchent les éléments de régulation thermique 9, et un orifice d'évacuation 312 du fluide caloporteur situé en extrémité du canal 10 de transport.
Les différents boîtiers 3 de protection monoblocs décrits en relation avec les figures 5 à 7 sont fabriqués, par exemple, selon un procédé d'impression tridimensionnel, les canaux de transport étant formés lors de cette étape d’impression.
Dans une variante, les boîtiers 3 monoblocs sont fabriqués par pultrusion, par moulage à cire perdue, par injection gaz, ou par tout autre procédé adapté.
De préférence, le boîtier 3 de protection monobloc est fabriqué en matériau plastique, métallique ou composite.
Plus précisément, le matériau utilisé pour le boîtier est choisi afin de présenter une rigidité suffisante pour protéger les modules M de batterie qu'il contient.
Les figures 8 et 9 illustrent de façon schématique un boîtier de protection d'un pack batterie selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Selon ce mode de réalisatiqn particulier, le boîtier 4 de protection intègre, au sein de ses parois, un réseau de conduits cylindriques destinés à distribuer le fluide caloporteur vers les éléments de régulation thermique 9, et à évacuer le fluide caloporteur.
La figure 8 est une vue en coupe transversale du boîtier 4 illustrant les parois 41 du boîtier 4 de protection dans lesquelles sont intégrées les conduits 42 cylindriques.
Les conduits 42 s'étendent de façon rectiligne dans les parois 41 et délimitent des canaux 10 de transport du fluide caloporteur.
Afin de distribuer le fluide caloporteur des canaux 10 de transport vers les éléments de régulation thermique 9, des ouvertures 411 sont ménagées dans les parois 41 de sorte à relier fluidiquement les éléments de régulation thermique 9 avec les canaux 10 (figure 9).
Le boîtier 4 de protection est fabriqué en matériau plastique, métallique ou composite.
Plus précisément, le matériau utilisé pour le boîtier est choisi afin que ce dernier présente une rigidité suffisante pour protéger les modules M de batterie qu'il contient.
Les conduits 42 sont rapportés au sein des parois 41 du boîtier 4 par thermoformage ou par surmoulage.
La figure 10 illustre une variante du boîtier 4 de protection de la figure 8 en ce que les conduits 42 serpentent au sein de la paroi 41 du boîtier 4 de sorte à atteindre et distribuer le fluide caloporteur vers les différents éléments de régulation thermique 9 (et à évacuer le fluide caloporteur également).
L'intégration de conduits 42 dans l'épaisseur des parois 41 du boîtier 4 de protection permet d'éviter les fuites de fluide caloporteur dans l'enceinte intérieure du boîtier 4 de protection et la destruction des modules M de batterie.
Autres aspects et variantes
L'invention propose ainsi d'intégrer les canaux de transport du fluide caloporteur au sein des parois du boîtier de protection dans lequel sont logés les modules M de batterie électrique.
Ainsi, le boîtier permet d'une part de protéger les modules M de batterie des chocs et d'autre part, de transporter le fluide caloporteur vers des éléments de régulation thermique mis en oeuvre dans l'espace intérieur du boîtier et disposés en contact thermique avec les modules de sorte à réguler leur température.
En d'autres termes, l'invention permet d'intégrer la gestion du fluide caloporteur au sein même de la structure du boîtier de protection.
La structure du boîtier et les canaux de transport du fluide caloporteur sont donc indissociables.
Pour ce faire, l'invention propose de créer les canaux de transport soit :
par assemblage de différentes parties/portions complémentaires du boîtier de protection (des demi-coques, en l'occurrence) ;
directement lors de la fabrication du boîtier de protection, par des procédés tels que l'impression tridimensionnelle (3D), le moulage à cire perdue, l'injection gaz ou la pultrusion ;
par intégration de cpnduits dans les parois du boîtier de protection, par thermoformage ou surmoulage des conduits.
L'invention permet de mettre en œuvre un réseau de canaux de transport du fluide caloporteur au sein des parois du boîtier de protection permettant d'alimenter en fluide caloporteur les éléments de régulation thermique, et ensuite d'évacuer le fluide caloporteur ayant parcouru les éléments de régulation thermique.
!
Les modes de réalisation décrits précédemment sont donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs.
Bien que non décrits, d'autres variantes ou une combinaison de certains de ces modes de réalisation entre eux ne peuvent être exclus.
Il est à noter que l'invention permet de réduire le nombre de composants nécessaire à la gestion du fluide caloporteur.
En effet, le circuit de transport du fluide caloporteur étant intégré dans les parois du boîtier de protection, il n'est plus nécessaire de mettre en œuvre un réseau de tubulures à l'intérieur ou à l'extérieur du boîtier pour transporter le fluide caloporteur jusqu'aux éléments de régulation thermique disposés dans le boîtier de protection.
Le poids embarqué dans le yéhicule est donc diminué, ce qui permet d'optimiser les performances (autonomie et puissance, notamment) du véhicule hybride ou électrique.
Par ailleurs, l'invention permet de diminuer les risques de fuite du fluide caloporteur au sein du boîtier de protection dans lesquels sont logés les modules de batterie.
Il est à noter que les canaux de transport du fluide caloporteur peuvent être mis en œuvre sur une seule ou plusieurs des parois du boîtier.
Les canaux peuvent donc être intégrés dans la paroi de fond, les parois latérales et/ou le couvercle du boîtier de protection.
II est à noter également que les éléments de régulation thermique peuvent se présenter sous la forme d'échangeurs à plaques ou à tubes disposés dans l'enceinte du boîtier, ou bien sous la forme d'un agencement de tubes ou de canaux de circulation de fluide caloporteur directement intégrés dans la ou les parois du boîtier.
Il est à noter, en outre, que les parois du boîtier de protection sont fabriquées 10 dans un matériau présentant une bonne tenue/résistance mécanique pour un poids optimal.
Ainsi, les parois boîtier de protection assurent une bonne protection des modules de batterie logés dans ce dernier contre les chocs (crash).
Sans limitation, ce type de boîtier de protection peut être employé dans tout 15 type de véhicule dans le domaine des transports mais aussi dans le bâtiment, l'industrie et le tertiaire, où des batteries électriques sont contenues dans un boîtier et refroidies de façon directe ou indirecte par un fluide.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Boîtier (B, 1, 2, 3, 4) de protection d'au moins un module (M) de batterie électrique comprenant au moins un élément (9) de régulation thermique dudit au moins un module (M) dans lequel circule un fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un canal (10) de transport du fluide caloporteur s'étendant dans au moins une paroi du boîtier (B, 1, 2, 3, 4) de protection et relié fluidiquement audit au moins un élément (9) de régulation thermique.
  2. 2. Boîtier (B, 1, 2) de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ses parois sont constituées de deux demi-coques (12a, 12b, 21, 22) qui, après assemblage
    I délimitent ledit au moins un canal QO) de transport.
  3. 3. Boîtier (B, 1, 2) de protection selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites deux demi-coques (12a, 12b, 21, 22) sont solidarisées par soudage, collage ou friction desdites deux demi-coques entre elles jusqu'à adhésion.
  4. 4. Boîtier (1, 2) de protection selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une première demi-coque (21) comprend au moins une rainure (211) et une deuxième demi-coque (22) comprend au moins une rainure (221), lesdites au moins une rainure (211, 221) étant disposées en vis-à-vis et délimitant ledit au moins un canal (10) de transport après assemblage des deux demi-coques (21, 22).
  5. 5. Boîtier (B, 1, 2) de protection selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux demi-coques (12a ,12b) délimitent après assemblage au moins une fente (13) de réception d'un bord dudit au moins un élément (9) de régulation thermique reliant fluidiquement ce dernier audit au moins un canal (10) de transport.
  6. 6. Boîtier (B, 3) de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est monobloc.
  7. 7. Boîtier (B, 4) de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un canal (10) de transport du fluide caloporteur est délimité par au moins un conduit (42) s'étendant dans ladite au moins une paroi du boîtier (B, 1, 2, 3, 4) de protection.
  8. 8. Boîtier (B, 4) de protection selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit au moins un conduit (42) est thermoformé ou surmoulé au sein de ladite au moins une paroi (41) dudit boîtier (B, 4) de protection.
  9. 10 9. Pack batterie pour véhicule hybride ou électrique comprenant un boîtier (B, 1, 2,
    3, 4) de protection selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel est logé au moins un module (M) de batterie électrique Régulé thermiquement par au moins un élément de régulation thermique (9).
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