FR3071962A1 - HOUSING FOR THE THERMAL REGULATION OF A MOTOR VEHICLE BATTERY PACK - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un boîtier (13) d'un pack batterie (1) pour véhicule automobile, comprenant un espace intérieur destiné à contenir au moins un module électrique et un circuit interne de transport d'un fluide caloporteur comprenant au moins un dispositif de régulation thermique dudit au moins un module électrique. Selon l'invention, le boîtier (13) porte sur sa surface extérieure un échangeur thermique, dit "chiller", (2) relié au circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier (13), ledit échangeur thermique, dit "chiller", (2) étant destiné à être relié d'une part à une boucle de climatisation dudit véhicule dans laquelle un fluide réfrigérant est destiné à circuler et d'autre part à une boucle de régulation thermique dudit au moins un module électrique dans laquelle le fluide caloporteur est destiné à être mis en mouvement de sorte à ce qu'il circule dans le circuit interne dudit boîtier (13).The invention relates to a housing (13) of a battery pack (1) for a motor vehicle, comprising an interior space intended to contain at least one electrical module and an internal circuit for transporting a coolant comprising at least one cooling device. thermal regulation of said at least one electrical module. According to the invention, the housing (13) carries on its external surface a heat exchanger, called "chiller", (2) connected to the internal circuit for transporting a coolant of said housing (13), said heat exchanger, said " chiller ", (2) being intended to be connected on the one hand to an air conditioning circuit of said vehicle in which a refrigerant fluid is intended to circulate and on the other hand to a thermal regulation loop of said at least one electrical module in which the heat transfer fluid is intended to be set in motion so that it circulates in the internal circuit of said housing (13).

Description

Boîtier pour la régulation thermique d'un pack-batterie de véhicule automobile.Housing for thermal regulation of a motor vehicle battery pack.

1. Domaine de l'invention1. Field of the invention

La présente invention concerne un boîtier pour module électrique d'un pack batterie pour véhicule automobile, et un tel pack batterie.The present invention relates to a housing for an electric module of a battery pack for a motor vehicle, and to such a battery pack.

2. Art antérieur2. Prior art

L'énergie électrique des véhicules à motorisation électrique et/ou hybride est fournie par une ou plusieurs batteries.The electrical energy of vehicles with electric and / or hybrid motorization is supplied by one or more batteries.

Dans ce type de véhicule, la batterie est généralement formée d'une pluralité de cellules électriques formant un ou plusieurs modules disposées dans un boîtier de protection afin de former ce que l'on appelle un pack batterie.In this type of vehicle, the battery is generally formed of a plurality of electrical cells forming one or more modules arranged in a protective housing in order to form what is called a battery pack.

Un problème posé réside dans le fait que durant leur fonctionnement, les batteries sont amenées à chauffer et risquent ainsi de s’endommager.One problem is that during operation, the batteries heat up and risk being damaged.

La régulation thermique de la batterie est, par conséquent, un point important.The thermal regulation of the battery is therefore an important point.

En effet, la température de la batterie doit rester comprise entre 20°C et 40°C afin d'assurer la fiabilité, l'autonomie, et la performance du véhicule, tout en optimisant la durée de vie de la batterie.In fact, the temperature of the battery must remain between 20 ° C and 40 ° C in order to ensure the reliability, autonomy, and performance of the vehicle, while optimizing the life of the battery.

Cette régulation de la température de la batterie, et notamment son refroidissement est assuré au moyen d’un fluide caloporteur, tel que de l'eau ou de l'eau glycolée, qui circule dans les conduites d'un circuit placées à l'intérieur du boîtier du pack batterie et reliant une ou plusieurs plaques thermorégulatrices (ou échangeurs à tubes), en contact avec les modules électriques, de manière à réguler leur température par conduction thermique.This regulation of the temperature of the battery, and in particular its cooling is ensured by means of a heat-transfer fluid, such as water or glycol water, which circulates in the conduits of a circuit placed inside. of the battery pack housing and connecting one or more thermoregulatory plates (or tube exchangers), in contact with the electrical modules, so as to regulate their temperature by thermal conduction.

Un tel circuit fait partie d'une boucle de régulation thermique 6 des batteries, illustrée de façon schématique sur la figure 1, qui comprend en outre une pompe P pour forcer la circulation du fluide caloporteur à l'intérieur de la plaque d'échange thermique 61 (il pourrait s'agir de plusieurs plaques toutefois).Such a circuit is part of a thermal regulation loop 6 of the batteries, illustrated diagrammatically in FIG. 1, which further comprises a pump P for forcing the circulation of the heat transfer fluid inside the heat exchange plate. 61 (it could be several plates, however).

Le fluide caloporteur peut ainsi absorber de la chaleur émise par les modules électriques afin de les refroidir et d’évacuer cette chaleur au niveau d'un échangeur thermique, appelé chiller, 8, situé à l'extérieur du boîtier du pack-batterie.The heat transfer fluid can thus absorb the heat emitted by the electric modules in order to cool them and to evacuate this heat at the level of a heat exchanger, called chiller, 8, located outside the case of the battery pack.

La liaison entre l'échangeur thermique, dit chiller, 8 disposé à l'extérieur du boîtier du pack batterie, et la plaque d'échange thermique 61 se fait par l'intermédiaire d'une bride fixée sur la surface extérieure du boîtier de protection.The connection between the heat exchanger, called chiller, 8 disposed outside the battery pack housing, and the heat exchange plate 61 is made by means of a flange fixed on the external surface of the protective housing. .

Le fluide caloporteur peut également, si besoin est, apporter de la chaleur pour réchauffer les modules électriques.The heat transfer fluid can also, if necessary, provide heat to heat the electrical modules.

Pour ce faire, la boucle de régulation thermique 6 comprend un dispositif de chauffage H additionnel, utilisant par exemple des résistances électriques ou des résistances à coefficient de température positif.To do this, the thermal regulation loop 6 comprises an additional heating device H, using for example electrical resistors or resistors with a positive temperature coefficient.

Un tel dispositif de chauffage H additionnel est essentiel pour réguler la température des modules électriques, notamment par des températures basses en hiver, où il faut augmenter la température des modules électriques avant de commencer à les charger.Such an additional heating device H is essential for regulating the temperature of the electrical modules, in particular by low temperatures in winter, where the temperature of the electrical modules must be increased before starting to charge them.

Par ailleurs, les véhicules sont fréquemment équipés d'une installation de chauffage, ventilation, et/ou climatisation pour réguler thermiquement l'espace intérieur de l'habitacle du véhicule en délivrant un flux d'air intérieur à température désirée.Furthermore, vehicles are frequently equipped with a heating, ventilation, and / or air conditioning installation to thermally regulate the interior space of the vehicle cabin by delivering an interior air flow at the desired temperature.

L'installation de chauffage, ventilation, et/ou climatisation comprend généralement une boucle de climatisation 7 à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant, et plus précisément une boucle principale 74 comprenant un compresseur 76 forçant la circulation de fluide réfrigérant dans cette boucle principale 74 pour qu'il traverse un condenseur 77 avant de traverser un dispositif de détente, ou détendeur, TXV1 puis un évaporateur 78 (permettant de refroidir un air destiné à circuler vers l'habitacle du véhicule, avant d'atteindre à nouveau le compresseur 76.The heating, ventilation, and / or air conditioning installation generally comprises an air conditioning loop 7 inside which a refrigerant fluid circulates, and more precisely a main loop 74 comprising a compressor 76 forcing the circulation of refrigerant fluid in this loop. main 74 so that it passes through a condenser 77 before passing through an expansion device, or regulator, TXV1 then an evaporator 78 (making it possible to cool an air intended to circulate towards the passenger compartment of the vehicle, before reaching again the compressor 76.

Dans cette boucle principale 74, le fluide réfrigérant réalise ainsi un cycle thermodynamique dans lequel il évacue sa chaleur au niveau du condenseur 77, et dans lequel il capte la chaleur au niveau de l'évaporateur 78.In this main loop 74, the refrigerant thus performs a thermodynamic cycle in which it dissipates its heat at the level of the condenser 77, and in which it collects the heat at the level of the evaporator 78.

La boucle de régulation thermique 6 des modules électriques du pack batterie est en relation avec la boucle de climatisation 7, de façon à permettre un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, notamment destiné au refroidissement des modules électriques.The thermal regulation loop 6 of the electric modules of the battery pack is in relation to the air conditioning loop 7, so as to allow a heat exchange between the refrigerant and the heat-transfer fluid, in particular intended for the cooling of the electric modules.

Le fluide caloporteur du circuit de régulation thermique 6 des modules électriques peut ainsi être refroidi par circulation dans l'échangeur thermique dit chiller 8 de type liquide caloporteur/réfrigérant, qui est connecté à la boucle de climatisation 7.The heat transfer fluid of the thermal regulation circuit 6 of the electrical modules can thus be cooled by circulation in the so-called chiller heat exchanger 8 of the coolant / coolant type, which is connected to the air conditioning loop 7.

Plus précisément, la boucle principale 74 est reliée à l'échangeur thermique dit chiller 8 par l'intermédiaire d'une autre boucle de dérivation 71, qui est raccordée à la sortie du condenseur 77 et à l'entrée du compresseur 76.More specifically, the main loop 74 is connected to the so-called chiller heat exchanger 8 by means of another bypass loop 71, which is connected to the outlet of the condenser 77 and to the inlet of the compressor 76.

Cette boucle de dérivation 71 comprend un détendeur TXV 2 que le fluide réfrigérant traverse avant de circuler dans l'échangeur thermique dit chiller 8 pour ensuite retourner dans la boucle principale en étant réinjecté en entrée du compresseur 76.This bypass loop 71 includes a TXV 2 regulator that the refrigerant passes through before circulating in the so-called chiller 8 heat exchanger and then returns to the main loop by being reinjected at the inlet of the compressor 76.

Cependant, une telle solution est encombrante et ne satisfait pas aux exigences actuelles du domaine automobile.However, such a solution is bulky and does not meet the current requirements of the automotive field.

En effet, du fait de la perpétuelle augmentation du niveau d’électrification des véhicules hybrides et électriques, il est nécessaire d'augmenter la quantité de modules de stockage d'énergie électrique.Indeed, because of the perpetual increase in the level of electrification of hybrid and electric vehicles, it is necessary to increase the quantity of electric energy storage modules.

Or, l'espace alloué à l'intégration de tels modules électriques est limité, de sorte qu'il est nécessaire d'optimiser l'encombrement de la boucle de régulation thermique des modules électriques du pack batterie, et plus généralement du système de conditionnement thermique du véhicule comprenant une première boucle de climatisation et une deuxième boucle de régulation thermique d'une batterie du véhicule.However, the space allocated for the integration of such electrical modules is limited, so that it is necessary to optimize the size of the thermal regulation loop of the electrical modules of the battery pack, and more generally of the conditioning system. thermal system of the vehicle comprising a first air conditioning loop and a second thermal regulation loop of a vehicle battery.

3. Résumé de l'invention3. Summary of the invention

L'invention propose à cet effet un boîtier d'un pack batterie pour véhicule automobile, comprenant un espace intérieur destiné à contenir au moins un module électrique et un circuit interne de transport d'un fluide caloporteur comprenant au moins un dispositif de régulation thermique dudit au moins un module électrique.The invention provides for this purpose a housing of a battery pack for a motor vehicle, comprising an interior space intended to contain at least one electrical module and an internal circuit for transporting a heat-transfer fluid comprising at least one device for thermally regulating said at least one electrical module.

Selon l'invention, le boîtier porte sur sa surface extérieure un échangeur thermique, dit chiller, relié au circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier, ledit échangeur thermique, dit chiller, étant destiné à être relié d'une part à une boucle de climatisation dudit véhicule dans laquelle un fluide réfrigérant est destiné à circuler et d'autre part à une boucle de régulation thermique dudit au moins un module électrique dans laquelle le fluide caloporteur est destiné à être mis en mouvement de sorte à ce qu'il circule dans le circuit interne dudit boîtier.According to the invention, the housing carries on its outer surface a heat exchanger, called chiller, connected to the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said housing, said heat exchanger, said chiller, being intended to be connected on the one hand to an air conditioning loop of said vehicle in which a refrigerant is intended to circulate and on the other hand to a thermal regulation loop of said at least one electrical module in which the heat transfer fluid is intended to be set in motion so that it circulates in the internal circuit of said housing.

L'invention consiste à fixer un échangeur thermique, dit chiller, sur le boîtier de protection du pack batteries et à le connecter directement avec le circuit de transport d'un fluide caloporteur, dit circuit de refroidissement, situé dans le boîtier. La connexion avec la boucle de climatisation (côté réfrigérant) reste externe au boîtier.The invention consists in attaching a heat exchanger, known as a chiller, to the protective housing of the battery pack and in connecting it directly with the transport circuit of a heat transfer fluid, known as the cooling circuit, located in the housing. The connection with the air conditioning loop (refrigerant side) remains external to the housing.

Cette approche permet de supprimer :This approach removes:

- la bride de connexion fixée sur la surface extérieure des boîtiers de protection de l'art antérieur qui assure la liaison entre le chiller, disposé à l'extérieur du boîtier de protection, et les plaques ou tubes d'échange thermique disposés au sein du boîtier, et- the connection flange fixed on the external surface of the protective boxes of the prior art which provides the connection between the chiller, arranged outside the protective box, and the heat exchange plates or tubes arranged within the housing, and

- les tubulures de connexion entre le chiller et la bride de connexion du boîtier.- the connection pipes between the chiller and the connection flange of the housing.

Ceci permet en outre de diminuer le nombre de connexions fluidiques dans la boucle de régulation thermique, et ainsi de réduire les risques de fuite de fluide caloporteur.This also makes it possible to reduce the number of fluid connections in the thermal regulation loop, and thus to reduce the risks of leakage of heat transfer fluid.

Cette solution réduit, par ailleurs, l'encombrement de la boucle de régulation thermique (et plus généralement du système de conditionnement thermique du véhicule), et s'avère moins coûteuse que les solutions de l'art antérieur.This solution also reduces the size of the thermal regulation loop (and more generally of the vehicle thermal conditioning system), and proves to be less expensive than the solutions of the prior art.

L'échangeur thermique, dit chiller, placé sur le boîtier, met en relation ia boucle de régulation thermique de la batterie avec la boucle de climatisation du véhicule, de façon à permettre un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, notamment destiné au refroidissement des cellules électriques formant le ou les modules de batterie.The heat exchanger, called chiller, placed on the housing, connects the thermal regulation loop of the battery with the air conditioning loop of the vehicle, so as to allow heat exchange between the coolant and the heat transfer fluid, in particular intended cooling the electrical cells forming the battery module (s).

Le fluide caloporteur peut ainsi absorber de la chaleur émise par les cellules électriques afin de les refroidir et évacuer cette chaleur au niveau de l'échangeur thermique, dit chiller, dans lequel le fluide caloporteur est en contact thermique avec le fluide réfrigérant.The heat transfer fluid can thus absorb the heat emitted by the electrical cells in order to cool them and evacuate this heat at the level of the heat exchanger, called chiller, in which the heat transfer fluid is in thermal contact with the refrigerant fluid.

Ledit échangeur thermique, dit chiller, comprend un passage de circulation du fluide réfrigérant du circuit de climatisation dudit véhicule et des conduits d'entrée et de sortie du fluide caloporteur reliés au circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier, de sorte à ce que le fluide caloporteur circulant dans lesdits conduits d'entrée et de sortie échange thermiquement avec le fluide réfrigérant circulant dans ledit passage de circulation.Said heat exchanger, known as a chiller, comprises a passage for the circulation of the coolant in the air conditioning circuit of said vehicle and the inlet and outlet pipes for the heat transfer fluid connected to the internal circuit for transporting a heat transfer fluid for the said housing, so as to that the heat transfer fluid circulating in said inlet and outlet conduits heat exchange with the refrigerant fluid circulating in said circulation passage.

En d'autres termes, la boucle de régulation thermique échange thermiquement avec la boucle de climatisation à l'intérieur de l'échangeur thermique, dit chiller.In other words, the thermal regulation loop exchanges heat with the air conditioning loop inside the heat exchanger, called chiller.

Selon un aspect particulier de l'invention, les conduits d'entrée et de sortie du fluide caloporteur dudit échangeur thermique, dit chiller, sont logés en partie, de façon étanche, dans des trous traversant une paroi du boîtier et débouchant dans le circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier.According to a particular aspect of the invention, the inlet and outlet conduits of the heat transfer fluid of said heat exchanger, known as chiller, are housed in part, in a sealed manner, in holes passing through a wall of the housing and opening into the internal circuit. for transporting a heat transfer fluid from said housing.

De cette façon, la fixation de l'échangeur thermique, dit chiller, est intégrée dans le boîtier du pack batterie.In this way, the attachment of the heat exchanger, called chiller, is integrated into the battery pack housing.

Selon un aspect particulier de l'invention, les trous traversant une paroi du boîtier sont obturés par une plaque de fermeture recouvrant au moins en partie la face interne de ladite paroi et destinée à venir en contact thermique avec ledit au moins un module électrique.According to a particular aspect of the invention, the holes passing through a wall of the housing are closed by a closure plate covering at least partially the internal face of said wall and intended to come into thermal contact with said at least one electrical module.

Selon un aspect particulier de l'invention, le circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier comprend des canaux de passage du fluide caloporteur qui sont ménagés dans ladite paroi du boîtier et qui communiquent chacun avec un desdits trous.According to a particular aspect of the invention, the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said housing comprises channels for the passage of heat transfer fluid which are formed in said wall of the housing and which each communicate with one of said holes.

Selon un aspect particulier de l'invention, un tube du circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier est disposé dans chacun desdits trous, la surface extérieure dudit tube venant au contact de la surface périphérique intérieure dudit trou correspondant et la surface intérieure dudit tube étant en contact étanche avec la surface extérieure du conduit d'entrée et du conduit de sortie du fluide caloporteur respectivement dudit échangeur thermique, dit chiller.According to a particular aspect of the invention, a tube of the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said housing is arranged in each of said holes, the external surface of said tube coming into contact with the internal peripheral surface of said corresponding hole and the internal surface said tube being in sealed contact with the outer surface of the inlet pipe and the outlet pipe of the heat transfer fluid respectively of said heat exchanger, said chiller.

Selon un aspect particulier de l'invention, chacun desdits tubes est surmoulé dans le trou correspondant.According to a particular aspect of the invention, each of said tubes is molded into the corresponding hole.

Selon un aspect particulier de l'invention, le boîtier comprend sur sa surface extérieure des moyens de fixation de l'échangeur thermique, dit chiller.According to a particular aspect of the invention, the housing comprises on its outer surface means for fixing the heat exchanger, called chiller.

L'invention concerne également un pack batterie, pour véhicule automobile, comprenant un boîtier tel que décrit précédemment.The invention also relates to a battery pack, for a motor vehicle, comprising a housing as described above.

L'invention concerne, par ailleurs, un système de conditionnement thermique d'un véhicule comprenant une première boucle de climatisation et une deuxième boucle de régulation thermique d'une batterie du véhicule logée dans un boîtier tel que décrit précédemment.The invention further relates to a thermal conditioning system of a vehicle comprising a first air conditioning loop and a second thermal regulation loop of a vehicle battery housed in a housing as described above.

4. Liste des figures4. List of figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnés à titres de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des figures annexées, à savoir:Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of particular embodiments, given by way of simple illustrative and nonlimiting examples, and of the appended figures, namely:

la figure 1 est une représentation schématique d’un système de conditionnement thermique d'un véhicule automobile selon l'art antérieur, décrit précédemment ;Figure 1 is a schematic representation of a thermal conditioning system of a motor vehicle according to the prior art, described above;

la figure 2 est une représentation schématique d'un boîtier de protection d'un pack-batterie d'un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention ;Figure 2 is a schematic representation of a protective housing of a battery pack of a motor vehicle according to an embodiment of the invention;

la figure 3 illustre schématiquement une première solution de raccordement d'un échangeur thermique, dit chiller, sur le boîtier de protection d'un pack-batterie de la figure 2 ;FIG. 3 schematically illustrates a first solution for connecting a heat exchanger, known as a chiller, to the protective housing of a battery pack of FIG. 2;

la figure 4 illustre schématiquement une deuxième solution de raccordement d'un échangeur thermique, dit chiller, sur le boîtier de protection d'un pack-batterie de la figure 2.FIG. 4 schematically illustrates a second solution for connecting a heat exchanger, known as a chiller, to the protective housing of a battery pack of FIG. 2.

5. Description détaillée de l'invention5. Detailed description of the invention

Dans la présente description, on entend par pack-batterie , un boîtier dans lequel sont logés :In the present description, the term “battery pack” means a box in which are housed:

- une batterie constituée d'au moins un module électrique comprenant plusieurs cellules de stockage d'énergie électrique, eta battery consisting of at least one electrical module comprising several cells for storing electrical energy, and

- des moyens de régulation thermique de ce module électrique, sous la forme d'au moins une plaque thermorégulatrice ou d'un échangeur thermique à tubes en contact thermique avec le module.means of thermal regulation of this electrical module, in the form of at least one thermoregulatory plate or of a tube heat exchanger in thermal contact with the module.

Par ailleurs, le terme batterie désigne un dispositif de stockage d’énergie électrique composé d'une ou plusieurs cellules électriques et, également, un ensemble composé d'un ou plusieurs dispositifs de stockage d'énergie électrique comprenant, respectivement, une ou plusieurs cellules électriques.Furthermore, the term battery designates an electrical energy storage device composed of one or more electrical cells and, also, an assembly composed of one or more electrical energy storage devices comprising, respectively, one or more cells. electric.

La plaque thermorégulatrice est en général refroidie et, donc, refroidissante pour le module.The temperature control plate is generally cooled and, therefore, cooling for the module.

Toutefois, il n'est pas exclu qu'elle puisse servir, au moins provisoirement, à chauffer un module pour l'amener à une température de fonctionnement optimale, alors que les conditions climatiques sont défavorables.However, it is not excluded that it can be used, at least temporarily, to heat a module to bring it to an optimal operating temperature, when the climatic conditions are unfavorable.

La figure 2 est une représentation schématique d'un boîtier 13 de protection d'un pack-batterie 1.FIG. 2 is a schematic representation of a housing 13 for protecting a battery pack 1.

Un tel boîtier est destiné à être mis en œuvre dans un système de conditionnement thermique d'un véhicule électrique ou hybride comprenant tel que décrit précédemment, en relation avec la figure 1, une première boucle de climatisation et une deuxième boucle de régulation thermique d'une batterie du véhicule.Such a box is intended to be implemented in a thermal conditioning system of an electric or hybrid vehicle comprising as described above, in relation to FIG. 1, a first air conditioning loop and a second thermal regulation loop. a vehicle battery.

Le boîtier 13 est de forme générale parallélépipédique et comprend des parois délimitant une enceinte fermée et étanche dans laquelle est reçue au moins un module électrique (non illustré) formant la batterie.The housing 13 is of generally parallelepipedal shape and comprises walls delimiting a closed and sealed enclosure in which is received at least one electrical module (not illustrated) forming the battery.

L'enceinte comprend en outre un circuit interne de transport d'un fluide caloporteur (non illustré), tel que de l'eau glycolée, comprenant au moins un dispositif de régulation thermique, prenant la forme d'une plaque thermorégulatrice (non illustrée) du module électrique, en contact thermique avec ce dernier.The enclosure further comprises an internal circuit for transporting a heat transfer fluid (not illustrated), such as glycol water, comprising at least one thermal regulation device, taking the form of a thermoregulatory plate (not illustrated). of the electrical module, in thermal contact with the latter.

De façon avantageuse, un échangeur thermique 2 du type chiller (en anglais) est porté par une surface extérieure du boîtier 13 de protection.Advantageously, a heat exchanger 2 of the chiller type (in English) is carried by an outer surface of the protective housing 13.

II se présente sous la forme d'un bloc pouvant être fixé par vissage sur le boîtier 13 et comprenant sur une première face une bride de raccordement 21 dans laquelle sont ménagés un port d'entrée 21A de liquide réfrigérant, un port de sortie 21B de liquide réfrigérant et un passage en U (non visible) du liquide réfrigérant reliant le port d'entrée 21A au port de sortie 21B.It is in the form of a block which can be fixed by screwing on the housing 13 and comprising on a first face a connection flange 21 in which are formed an inlet port 21A of coolant, an outlet port 21B of coolant and a U-shaped passage (not visible) of the coolant connecting the inlet port 21A to the outlet port 21B.

Ce passage du liquide réfrigérant est destiné à faire partie de la boucle de climatisation du système de conditionnement thermique du véhicule.This coolant passage is intended to be part of the air conditioning loop of the vehicle's thermal conditioning system.

Le bloc est traversé par un conduit d'entrée 22A et un conduit de sortie 22B cylindriques de fluide caloporteur faisant saillie sur ses première et deuxième faces opposées. L'extrémité des conduits 22A, 22B située du côté de la deuxième face (non visible sur la figure 2), formant élément mâle, est destinée à être introduite dans un trou 132 cylindrique, formant élément femelle, ménagé dans une paroi du boîtier 13.The block is traversed by an inlet conduit 22A and an outlet conduit 22B cylindrical with heat transfer fluid projecting from its first and second opposite faces. The end of the conduits 22A, 22B located on the side of the second face (not visible in FIG. 2), forming a male element, is intended to be introduced into a cylindrical hole 132, forming a female element, formed in a wall of the housing 13 .

Les deux trous 132 cylindriques débouchent au niveau de deux embases 131 prenant la forme d'un cylindre aplati 131 faisant saillie sur la surface extérieure du boîtier 13.The two cylindrical holes 132 open out at the level of two bases 131 taking the form of a flattened cylinder 131 projecting from the outside surface of the housing 13.

Les deux trous 132 débouchent d'autre part dans le circuit interne de transport du fluide caloporteur du boîtier 13.The two holes 132 also open into the internal circuit for transporting the heat transfer fluid from the housing 13.

La fixation du bloc formant échangeur thermique 2 du type chiller directement sur le boîtier 13 est aisée et permet de s'affranchir de la mise en œuvre d'une bride de raccordement sur le boîtier conformément à l'art antérieur, mais aussi de réduire le nombre de connections et les risques de fuite de fluide caloporteur.Fixing the heat exchanger block 2 of the chiller type directly to the housing 13 is easy and makes it possible to dispense with the implementation of a connection flange on the housing according to the prior art, but also to reduce the number of connections and the risk of heat transfer fluid leakage.

L'approche de l'invention permet donc de réduire, d'une manière générale, l'encombrement et le poids de la boucle de régulation thermique des cellules électriques formant la batterie.The approach of the invention therefore makes it possible, in general, to reduce the size and the weight of the thermal regulation loop of the electric cells forming the battery.

Plus généralement, ceci permet de réduire l'encombrement du système de conditionnement thermique dans le véhicule automobile, de faciliter son installation et de minimiser les risques de non-étanchéité de part la réduction du nombre de connexions fluidiques.More generally, this makes it possible to reduce the size of the thermal conditioning system in the motor vehicle, to facilitate its installation and to minimize the risks of non-tightness due to the reduction in the number of fluidic connections.

La figure 3 illustre une première solution de raccordement de l’échangeur thermique ou chiller 2, et en particulier de ses conduits d’entrée 22A et de sortieFIG. 3 illustrates a first solution for connecting the heat exchanger or chiller 2, and in particular of its inlet 22A and outlet conduits

22B de fluide caloporteur, avec le circuit interne de transport du fluide caloporteur du boîtier 13.22B of heat transfer fluid, with the internal circuit for transporting the heat transfer fluid from the housing 13.

Tel qu'illustré, une extrémité du conduit d'entrée 22A de fluide caloporteur de l'échangeur thermique ou chiller 2 est logée dans un trou 132 traversant une paroi du boîtier 13.As illustrated, one end of the inlet duct 22A for heat transfer fluid from the heat exchanger or chiller 2 is housed in a hole 132 passing through a wall of the housing 13.

Ce trou 132 débouche dans un canal (non visible) ménagé dans la même paroi du boîtier 13, le canal étant relié au circuit interne de transport du fluide caloporteur du boîtier 13 et destiné à alimenter en fluide caloporteur la plaque thermorégulatrice du pack batterie.This hole 132 opens into a channel (not visible) formed in the same wall of the housing 13, the channel being connected to the internal circuit for transporting the heat transfer fluid of the housing 13 and intended to supply heat transfer fluid to the thermoregulatory plate of the battery pack.

On comprend qu'une extrémité du conduit de sortie 22B de fluide caloporteur de l'échangeur thermique ou chiller 2 est logée dans l'autre trou 132 traversant la même paroi du boîtier 13.It is understood that one end of the outlet pipe 22B of heat transfer fluid from the heat exchanger or chiller 2 is housed in the other hole 132 passing through the same wall of the housing 13.

Ce trou 132 est configuré pour diriger le fluide caloporteur dans un canal (non visible) ménagé dans la même paroi du boîtier 13, le canal étant relié au circuit interne de transport du fluide caloporteur du boîtier 13 et destiné à évacuer le fluide caloporteur provenant de la plaque thermorégulatrice du pack batterie.This hole 132 is configured to direct the heat transfer fluid into a channel (not visible) formed in the same wall of the housing 13, the channel being connected to the internal circuit for transporting the heat transfer fluid from the housing 13 and intended to evacuate the heat transfer fluid from the thermoregulatory plate of the battery pack.

Les trous 132 et les canaux correspondants sont obturés par une plaque 133 de fermeture, en aluminium par exemple, qui est disposée de façon étanche contre la surface intérieure du boîtier 13.The holes 132 and the corresponding channels are closed by a closure plate 133, made of aluminum for example, which is arranged in a sealed manner against the interior surface of the housing 13.

Cette plaque 133 de fermeture constitue dans cet exemple la plaque thermorégulatrice destinée à venir en contact thermique avec le module du pack batterie.This closure plate 133 constitutes in this example the thermoregulatory plate intended to come into thermal contact with the battery pack module.

Dans un exemple de réalisation, cette plaque 133 d'échange thermique peut former un fond du boîtier 13. En conséquence, la batterie repose sur la plaque d'échange thermique.In an exemplary embodiment, this heat exchange plate 133 can form a bottom of the housing 13. Consequently, the battery rests on the heat exchange plate.

Toutefois, la plaque d'échange thermique peut être disposée sur un ou plusieurs cotés du boîtier 13, en étant en contact thermique avec la batterie.However, the heat exchange plate can be arranged on one or more sides of the housing 13, while being in thermal contact with the battery.

Il est à noter que l'étanchéité entre le conduit d'entrée 22A de l'échangeur thermique ou chiller 2 et le trou 132 cylindrique est assurée par un joint torique 23 porté par le conduit d'entrée 22A.It should be noted that the seal between the inlet duct 22A of the heat exchanger or chiller 2 and the cylindrical hole 132 is provided by an O-ring 23 carried by the inlet duct 22A.

Par ailleurs, la fixation du bloc constituant l'échangeur thermique ou chiller 2 sur le boîtier 13 est assurée par vissage ou tout autre moyen adapté. Sur la figure 2, la surface extérieure du boîtier 13 présente deux taraudages destinés à recevoir des vis de fixation traversant des trous ménagés sur les côtés du bloc.Furthermore, the fixing of the block constituting the heat exchanger or chiller 2 on the housing 13 is ensured by screwing or any other suitable means. In Figure 2, the outer surface of the housing 13 has two threads for receiving fixing screws passing through holes in the sides of the block.

La figure 4 illustre une deuxième solution de raccordement de l’échangeur thermique ou chiller 2, et en particulier de ses conduits d'entrée 22A et de sortie 22B de fluide caloporteur, avec le circuit interne de transport du fluide caloporteur du boîtier 13.FIG. 4 illustrates a second solution for connecting the heat exchanger or chiller 2, and in particular its inlet conduits 22A and outlet 22B of heat transfer fluid, with the internal circuit for transporting the heat transfer fluid from the housing 13.

Tel qu'illustré, une extrémité du conduit d'entrée 22A de fluide caloporteur de l'échangeur thermique ou chiller 2 est logée dans un tube 135 s'étendant en partie dans le trou 132 qui traverse une paroi du boîtier 13.As illustrated, one end of the inlet duct 22A for heat transfer fluid from the heat exchanger or chiller 2 is housed in a tube 135 extending partly in the hole 132 which passes through a wall of the housing 13.

Le tube 135 est ici en partie surmoulé dans le trou 132 et est relié au circuit interne de transport du fluide caloporteur du boîtier 13 de sorte à alimenter en fluide caloporteur la plaque thermorégulatrice du pack batterie.The tube 135 is here partially overmolded in the hole 132 and is connected to the internal circuit for transporting the heat transfer fluid of the housing 13 so as to supply the heat-regulating plate of the battery pack with heat-transfer fluid.

On comprend qu'une extrémité du conduit de sortie 22B de fluide caloporteur de l'échangeur thermique ou chiller 2 est logée dans un autre tube 135 et que ce dernier est relié au circuit interne de transport du fluide caloporteur du boîtier 13 de sorte à évacuer le fluide caloporteur provenant de la plaque thermorégulatrice du pack batterie.It is understood that one end of the outlet pipe 22B of heat transfer fluid from the heat exchanger or chiller 2 is housed in another tube 135 and that the latter is connected to the internal circuit for transporting the heat transfer fluid from the housing 13 so as to evacuate the heat transfer fluid from the thermoregulatory plate of the battery pack.

On note que la surface extérieure dudit conduit d'entrée 22A vient au contact de la surface périphérique intérieure dudit tube 135 et que l'étanchéité entre le conduit d'entrée 22A et le tube 135 est assurée par un joint torique 23 porté par le conduit d'entrée 22A.Note that the outer surface of said inlet conduit 22A comes into contact with the inner peripheral surface of said tube 135 and that the seal between the inlet conduit 22A and the tube 135 is ensured by an O-ring 23 carried by the conduit input 22A.

Par ailleurs, la fixation du bloc constituant l'échangeur thermique ou chiller 2 sur le boîtier 13 est assurée par vissage ou tout autre moyen adapté.Furthermore, the fixing of the block constituting the heat exchanger or chiller 2 on the housing 13 is ensured by screwing or any other suitable means.

En fonctionnement, l'échangeur thermique ou chiller 2 est connecté à la boucle de climatisation dans lequel un liquide réfrigérant circule et à la boucle de régulation thermique dans lequel un fluide caloporteur circule, de sorte que le fluide caloporteur est refroidi par le réfrigérant au niveau de l'échangeur thermique ou chiller 2.In operation, the heat exchanger or chiller 2 is connected to the air conditioning loop in which a coolant circulates and to the thermal control loop in which a heat transfer fluid circulates, so that the coolant is cooled by the refrigerant at the level of the heat exchanger or chiller 2.

Simultanément à la circulation du fluide caloporteur l'échangeur thermique ou chiller 2, le fluide réfrigérant traverse l'échangeur thermique ou chiller 2 selon un chemin qui peut prendre une forme en U ou tout autre forme.Simultaneously with the circulation of the heat transfer fluid the heat exchanger or chiller 2, the refrigerant passes through the heat exchanger or chiller 2 along a path which can take a U shape or any other form.

Un tel agencement permet ainsi au fluide réfrigérant de réguler la température du fluide caloporteur.Such an arrangement thus allows the refrigerant to regulate the temperature of the heat transfer fluid.

Le fluide caloporteur peut ainsi absorber la chaleur émise par les cellules électriques du pack batterie afin de les refroidir et/ou selon les besoins, il peut leur apporter de la chaleur si la température des cellules électriques est insuffisante pour leur bon fonctionnement.The heat transfer fluid can thus absorb the heat emitted by the electric cells of the battery pack in order to cool them and / or as needed, it can provide them with heat if the temperature of the electric cells is insufficient for their proper functioning.

Sur la figure 2, des flèches illustrent le sens de circulation du fluide réfrigérant dans l'échangeur thermique ou chiller 2. Il circule ainsi dans le port d'entrée 21A selon une première direction et dans le port de sortie 21B selon une deuxième direction de sens opposé à la première direction.In FIG. 2, arrows illustrate the direction of circulation of the coolant in the heat exchanger or chiller 2. It thus circulates in the inlet port 21A in a first direction and in the outlet port 21B in a second direction of opposite direction to the first direction.

Des flèches illustrent par ailleurs le sens de circulation du fluide caloporteur dans l'échangeur thermique ou chiller 2 et dans le boîtier 13.Arrows also illustrate the direction of circulation of the heat transfer fluid in the heat exchanger or chiller 2 and in the housing 13.

Dans le mode de fonctionnement dit de « refroidissement » des cellules électriques, le fluide réfrigérant circulant dans l'échangeur thermique ou chiller 2 absorbe la chaleur du fluide caloporteur circulant dans l'échangeur thermique ou chiller 2 en s'évaporant, ce qui a pour effet de refroidir le fluide caloporteur et donc les cellules électriques constituant la batterie du véhicule.In the operating mode known as “cooling” of the electrical cells, the refrigerant circulating in the heat exchanger or chiller 2 absorbs the heat of the heat transfer fluid circulating in the heat exchanger or chiller 2 by evaporating, which has for effect of cooling the heat transfer fluid and therefore the electrical cells constituting the vehicle battery.

Ainsi, le fluide caloporteur du circuit de régulation thermique de la batterie du véhicule est refroidi dans l'échangeur thermique dit chiller 2 par le fluide réfrigérant du système de climatisation qui circule également dans cet échangeur thermique dit.Thus, the heat transfer fluid of the thermal regulation circuit of the vehicle battery is cooled in the so-called chiller heat exchanger 2 by the refrigerant of the air conditioning system which also circulates in this said heat exchanger.

La fonction dite de « chauffage » du fluide caloporteur, et donc des cellules électriques, est assuré de façon connue par la mise en oeuvre d'un chauffe-eau (water heater en anglais) disposé dans la boucle de régulation thermique.The so-called “heating” function of the heat transfer fluid, and therefore of the electrical cells, is performed in a known manner by the use of a water heater disposed in the thermal regulation loop.

Bien évidemment, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titres d’exemples.Obviously, the invention is not limited to the embodiments described above and provided only by way of examples.

Elle englobe diverses modifications et variantes que pourra envisager l’homme du métier dans le cadre de la présente invention.It encompasses various modifications and variants that a person skilled in the art may envisage within the framework of the present invention.

Le fluide réfrigérant utilisé dans la boucle de climatisation est, par exemple, un fluide frigorigène gazeux, par exemple un composé fluoré connu sous la dénomination R134a, un hydrofluoroalcène connu sous la dénomination R1234yf ou du dioxyde de carbone connu sous la dénomination R744.The refrigerant used in the air conditioning loop is, for example, a gaseous refrigerant, for example a fluorinated compound known under the name R134a, a hydrofluoroalkene known under the name R1234yf or carbon dioxide known under the name R744.

Par ailleurs, le système de conditionnement thermique du véhicule peut mettre en œuvre une unité de commande et des moyens de commutation entre le mode chauffage et le mode de refroidissement des batteries. Dans ce cadre, il met, par exemple, en œuvre une sonde de mesure de la température du fluide caloporteur.Furthermore, the vehicle's thermal conditioning system can implement a control unit and switching means between the heating mode and the cooling mode of the batteries. In this context, it implements, for example, a probe for measuring the temperature of the heat transfer fluid.

Claims (9)

1. Boîtier (13) d'un pack batterie (1) pour véhicule automobile, comprenant un espace intérieur destiné à contenir au moins un module électrique et un circuit interne de transport d'un fluide caloporteur comprenant au moins un dispositif de régulation thermique dudit au moins un module électrique, le boîtier (13) étant caractérisé en ce qu'il porte sur sa surface extérieure un échangeur thermique, dit chiller, (2) relié au circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier (13), ledit échangeur thermique, dit chiller, (2) étant destiné à être relié d'une part à une boucle de climatisation (7) dudit véhicule dans laquelle un fluide réfrigérant est destiné à circuler et d'autre part à une boucle de régulation thermique (6) dudit au moins un module électrique dans laquelle le fluide caloporteur est destiné à être mis en mouvement de sorte à ce qu'il circule dans le circuit interne dudit boîtier (13).1. Housing (13) of a battery pack (1) for a motor vehicle, comprising an interior space intended to contain at least one electrical module and an internal circuit for transporting a heat-transfer fluid comprising at least one device for thermally regulating said at least one electrical module, the box (13) being characterized in that it carries on its outer surface a heat exchanger, called a chiller, (2) connected to the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said box (13), said heat exchanger, called chiller, (2) being intended to be connected on the one hand to an air conditioning loop (7) of said vehicle in which a refrigerant is intended to circulate and on the other hand to a thermal regulation loop ( 6) of said at least one electrical module in which the heat transfer fluid is intended to be set in motion so that it circulates in the internal circuit of said housing (13). 2. Boîtier (13) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit échangeur thermique, dit chiller, (2), comprend un passage de circulation (21A, 21B) du fluide réfrigérant du circuit de climatisation et des conduits d'entrée et de sortie (22A, 22B) du fluide caloporteur reliés au circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier (13), de sorte à ce que le fluide caloporteur circulant dans lesdits conduits d'entrée et de sortie (22A, 22B) échange thermiquement avec le fluide réfrigérant circulant dans ledit passage de circulation (21A, 21B).2. Housing (13) according to claim 1, characterized in that said heat exchanger, called chiller, (2), comprises a circulation passage (21A, 21B) of the refrigerant of the air conditioning circuit and the inlet conduits and outlet (22A, 22B) of the heat transfer fluid connected to the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said housing (13), so that the heat transfer fluid circulating in said inlet and outlet conduits (22A, 22B) heat exchange with the refrigerant circulating in said circulation passage (21A, 21B). 3. Boîtier (13) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les conduits d'entrée et de sortie (22A, 22B) du fluide caloporteur dudit échangeur thermique, dit chiller, (2) sont logés en partie, de façon étanche, dans des trous (132) traversant une paroi du boîtier (13) et débouchant dans le circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier (13).3. Housing (13) according to claim 2, characterized in that the inlet and outlet conduits (22A, 22B) of the heat transfer fluid of said heat exchanger, called chiller, (2) are housed in part, in a sealed manner, in holes (132) passing through a wall of the housing (13) and opening into the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said housing (13). 4. Boîtier (13) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les trous (132) sont obturés à une extrémité par une plaque de fermeture (133) recouvrant au moins en partie la face interne de ladite paroi du boîtier (13) et destinée à venir en contact thermique avec ledit au moins un module électrique.4. Housing (13) according to claim 3, characterized in that the holes (132) are closed at one end by a closure plate (133) covering at least partially the internal face of said wall of the housing (13) and intended to come into thermal contact with said at least one electrical module. 5. Boîtier (13) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier (13) comprend des canaux de passage du fluide caloporteur ménagés dans ladite paroi du boîtier (13) et communiquant chacun avec un desdits trous (132).5. Housing (13) according to claim 4, characterized in that the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said housing (13) comprises channels for the passage of heat transfer fluid formed in said wall of the housing (13) and each communicating with one of said holes (132). 6. Boîtier (13) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un tube (135) du circuit interne de transport d'un fluide caloporteur dudit boîtier (13) est disposé dans chacun desdits trous (132), la surface extérieure dudit tube (135) venant au contact de la surface périphérique intérieure dudit trou (132) correspondant et la surface intérieure dudit tube (135) étant en contact étanche avec la surface extérieure du conduit d'entrée (22A) et du conduit de sortie (22B) du fluide caloporteur respectivement dudit échangeur thermique, dit chiller, (2).6. Housing (13) according to claim 3, characterized in that a tube (135) of the internal circuit for transporting a heat transfer fluid from said housing (13) is disposed in each of said holes (132), the outer surface of said tube (135) coming into contact with the interior peripheral surface of said corresponding hole (132) and the interior surface of said tube (135) being in sealed contact with the exterior surface of the inlet conduit (22A) and the outlet conduit (22B ) of the heat transfer fluid respectively of said heat exchanger, called chiller, (2). 7. Boîtier (13) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun desdits tubes (135) est surmoulé dans le trou (132) correspondant.7. Housing (13) according to claim 6, characterized in that each of said tubes (135) is molded into the hole (132) corresponding. 8. Boîtier (13) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend sur sa surface extérieure des moyens de fixation de l'échangeur thermique, dit chiller, (2).8. Housing (13) according to claim 6, characterized in that it comprises on its outer surface means for fixing the heat exchanger, said chiller, (2). 9. Pack batterie (1), pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (13) selon l'une des revendications 1 à 8.9. Battery pack (1), for a motor vehicle, characterized in that it comprises a housing (13) according to one of claims 1 to 8.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3098289A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-08 Psa Automobiles Sa CONNECTION BETWEEN A FLUID CIRCUIT OF A FLUID EXCHANGE SYSTEM AND A COOLING HEAT EXCHANGER OF AN ELECTRIC ENERGY RESERVE EQUIPPING A VEHICLE.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090317697A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicular combination chiller bypass system and method
US20110244300A1 (en) * 2008-12-16 2011-10-06 Marcin Pawel Closek Thermo-stabilized electric battery module
US20130061630A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Bernd Schaefer Heat exchanger
US20160339760A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 Ford Global Technologies, Llc Cabin and battery cooling control for electrified vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090317697A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicular combination chiller bypass system and method
US20110244300A1 (en) * 2008-12-16 2011-10-06 Marcin Pawel Closek Thermo-stabilized electric battery module
US20130061630A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Bernd Schaefer Heat exchanger
US20160339760A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 Ford Global Technologies, Llc Cabin and battery cooling control for electrified vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3098289A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-08 Psa Automobiles Sa CONNECTION BETWEEN A FLUID CIRCUIT OF A FLUID EXCHANGE SYSTEM AND A COOLING HEAT EXCHANGER OF AN ELECTRIC ENERGY RESERVE EQUIPPING A VEHICLE.

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