FR3075474A1 - Dispositif de raccordement hydraulique d'un element de refroidissement d'un dispositif d'alimentation electrique de vehicule - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de raccordement hydraulique (1) d'un élément de refroidissement (13) d'un dispositif d'alimentation électrique (12), le dispositif de raccordement hydraulique comprenant au moins : une chambre de communication fluidique (5) délimitée, au moins en partie, par une paroi périphérique ; un premier orifice (6) par lequel un fluide de refroidissement est apte à rejoindre la chambre de communication fluidique ; et un deuxième orifice (7) par lequel le fluide de refroidissement est apte à sortir de cette chambre de communication fluidique. Le dispositif de raccordement hydraulique comprend au moins : un premier organe de fixation (9) pour la fixation du dispositif d'alimentation électrique sur le dispositif de raccordement hydraulique ; un deuxième organe de fixation (10) pour la fixation du dispositif de raccordement hydraulique sur l'élément de refroidissement (13) ; et un troisième organe de fixation (11) destiné au raccordement hydraulique de la chambre de communication fluidique.

Description

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT HYDRAULIQUE D'UN ELEMENT DE REFROIDISSEMENT D'UN DISPOSITIF D'ALIMENTATION ELECTRIQUE DE VEHICULE
Le domaine de la présente invention concerne la régulation thermique de modules de batterie, et plus particulièrement, la présente invention se rapporte à la régulation thermique de modules de batteries destinés aux véhicules automobiles électriques ou hybrides.
Le réchauffement climatique ainsi que le tarissement des sources d’énergies fossiles poussent aujourd’hui les constructeurs automobiles à investir dans le développement de véhicules moins polluants et moins consommateurs de carburants traditionnels. Ainsi, ces dernières années ont vu émerger de nouveaux véhicules fonctionnant, au moins partiellement, grâce à l’énergie électrique.
Ces véhicules, qu’ils soient totalement électriques ou bien hybrides, c’est-à-dire combinant l’utilisation d’un moteur thermique et d’un moteur électrique, nécessitent donc un approvisionnement en énergie électrique conséquent et sont équipés de batteries. Des modules de batteries, c’est-à-dire une pluralité de cellules électriques connectées entre elles, sont ainsi agencés sous les châssis de ces véhicules. Ces modules de batteries supportent mal de fonctionner en dehors d’une plage de températures déterminées. Notamment, afin d’optimiser le fonctionnement et la durée de vie de ces dernières, il convient de les maintenir à une température inférieure à 40°C.
Pour atteindre cet objectif, des dispositifs de refroidissement sont mis en place dans lesquels un fluide caloporteur, par exemple un fluide de refroidissement, circule afin d’échanger des calories avec les modules de batteries au voisinage desquels les dispositifs de refroidissement sont positionnés. 11 convient d’assurer un positionnement correct des dispositifs de refroidissement par rapport aux batteries à refroidir, c’est-à-dire un positionnement suffisamment proche pour permettre l’échange de calories, étant entendu que ce positionnement doit être rendu possible par les contraintes d’encombrement du véhicule, ainsi que l’accessibilité aux dispositifs de refroidissement pour leur alimentation en fluide de refroidissement.
L’invention s’inscrit dans contexte en proposant un dispositif de raccordement hydraulique équipé d’organes de fixation permettant la connexion mécanique entre un module de batterie, ou dispositif d’alimentation électrique et un élément de refroidissement dans lequel sont intégrés des canaux de circulation du fluide de refroidissement. Le nombre de pièces est ainsi réduit, réduisant l’encombrement d’un tel ensemble, les coûts de production et permettant également de faciliter leur assemblage.
Un objet de la présente invention concerne ainsi un dispositif de raccordement hydraulique d’un élément de refroidissement d’un dispositif d’alimentation électrique, le dispositif de raccordement hydraulique comprenant au moins une chambre de communication fluidique délimitée, au moins en partie, par une paroi périphérique, le dispositif de raccordement hydraulique comprenant au moins un premier orifice par lequel un fluide de refroidissement est apte à rejoindre la chambre de communication fluidique et au moins un deuxième orifice par lequel le fluide de refroidissement est apte à sortir de cette chambre de communication fluidique. Selon l’invention, le dispositif de raccordement hydraulique comprend au moins un premier organe de fixation destiné à la fixation du dispositif d’alimentation électrique sur le dispositif de raccordement hydraulique, au moins un deuxième organe de fixation destiné à la fixation du dispositif de raccordement hydraulique sur l’élément de refroidissement du dispositif d’alimentation électrique et au moins un troisième organe de fixation destiné au raccordement hydraulique de la chambre de communication fluidique.
On comprend donc que ce dispositif de raccordement hydraulique permet d’une part d’alimenter l’élément de refroidissement en fluide de refroidissement et d’autre part de raccorder mécaniquement le dispositif d’alimentation électrique à cet élément de refroidissement. Ainsi, le nombre de pièces est réduit, réduisant donc les coûts de production et facilitant l’assemblage d’un ensemble d’alimentation électrique comprenant le dispositif de raccordement hydraulique selon la présente invention.
Le dispositif de raccordement hydraulique selon la présente invention peut être réalisé en un matériau synthétique, tel que par exemple un plastique ou un composite thermoplastique ou thermodurcissable. Alternativement le dispositif de raccordement hydraulique peut être réalisé en un métal tel que par exemple l’inox ou l’aluminium.
Selon une caractéristique de la présente invention le deuxième organe de fixation est agencé au voisinage du deuxième orifice et le troisième organe de fixation est agencé au voisinage du premier orifice.
Le dispositif de raccordement hydraulique selon l’invention comprend une première face d’extrémité et une deuxième face d’extrémité opposées l’une par rapport à l’autre le long d’un axe d’extension principal du dispositif de raccordement hydraulique, la première face d’extrémité et la deuxième face d’extrémité étant reliées entre elles par la paroi périphérique délimitant la chambre de communication fluidique. Autrement dit, la première face d’extrémité et la deuxième face d’extrémité s’étendent dans deux plans distincts parallèles ou sensiblement parallèles, ces deux plans étant perpendiculaires à la paroi périphérique délimitant la chambre de communication fluidique. Selon l’invention, le premier organe de fixation est ménagé dans la première face d’extrémité, cette première face d’extrémité fermant la chambre de communication fluidique de façon étanche, et la deuxième face d’extrémité délimitant le deuxième orifice par lequel le fluide de refroidissement est apte à sortir de la chambre de communication fluidique.
Selon une caractéristique de la présente invention, le premier organe de fixation est réalisé par un fourreau s’étendant dans la chambre de communication fluidique depuis la première face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique, parallèlement à l’axe d’extension principal du dispositif de raccordement hydraulique et un trou fileté est ménagé dans ce fourreau. On comprend que le trou fileté est ainsi logé, au moins en partie, dans la chambre de communication fluidique. Ce trou fileté est destiné à recevoir une vis permettant la fixation du dispositif d’alimentation électrique sur le dispositif de raccordement hydraulique. Avantageusement, le fait que le fourreau et le trou fileté ménagé dans ce fourreau s’étendent, au moins partiellement, dans la chambre de communication fluidique permet de réduire l’encombrement axial du dispositif de raccordement hydraulique. Par exemple, le fourreau peut être issu de matière avec la première face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique. Alternativement ce fourreau peut-être rapporté, c’est-à-dire qu’il peut être soudé, brasé ou collé à la première face d’extrémité.
Selon l’invention le fourreau s’étendant depuis la première face d’extrémité et le deuxième orifice ménagé dans la deuxième face d’extrémité peuvent être arrangés de façon coaxiale. On entend par « arrangés de façon coaxiale » le fait qu’un axe d’allongement principal du fourreau et un axe perpendiculaire à la deuxième face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique et passant par un centre du deuxième orifice sont confondus. Avantageusement, cet agencement permet d’assurer une répartition homogène des contraintes mécaniques exercées sur la vis permettant la fixation du dispositif d’alimentation électrique sur le dispositif de raccordement hydraulique, améliorant ainsi la résistance mécanique de cette vis.
Selon une variante de la présente invention le fourreau et le deuxième orifice du dispositif de raccordement hydraulique ne sont pas arrangés de façon coaxiale. Ce décalage permet notamment de décaler le point de vissage de la vis dans le trou fileté et facilite ainsi ce vissage. Toutefois, un tel décalage résulte en une répartition des contraintes mécaniques sur cette vis moins homogène. 11 convient de noter que le dispositif de raccordement hydraulique selon l’invention est destiné à être intégré à un ensemble d’alimentation électrique. En fonction de l’encombrement total de cet ensemble d’alimentation électrique, l’une ou l’autre de ces variantes sera choisie.
Selon l’invention, une distance entre une face interne de la paroi périphérique délimitant la chambre de communication fluidique et une face externe du fourreau est supérieure ou égale à 0.2 mm.
On entend par « face externe du fourreau » une face de ce fourreau tournée vers la chambre de communication fluidique. De la même façon, on entend par « face interne de la paroi périphérique » une face de cette paroi périphérique tournée vers la chambre de communication fluidique. Cette distance est mesurée perpendiculairement à l’axe d’extension principal du dispositif de raccordement hydraulique. Prévoir cette distance permet avantageusement d’éviter un phénomène d’obstruction. En d’autres termes, cette distance permet d’assurer la circulation du fluide de refroidissement dans la chambre de communication fluidique, lorsque le fluide de refroidissement est sous forme gazeuse. Dans le cas d’un refroidissement par un fluide de refroidissement liquide, cette distance est supérieure ou égale à 1 mm.
On comprend que cette distance doit particulièrement être respectée lorsque le fourreau ménagé depuis la première face d’extrémité et le deuxième orifice ménagé dans la deuxième face d’extrémité ne sont pas agencés de façon coaxiale.
Selon l’invention, le deuxième organe de fixation comporte une collerette formant un prolongement radial de la deuxième face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique. En d’autres termes, cette collerette borde le deuxième orifice ménagé dans cette deuxième face d’extrémité.
Selon une caractéristique de l’invention, le premier orifice par lequel le fluide de refroidissement est apte à entrer dans la chambre de communication fluidique est ménagé dans la paroi périphérique délimitant la chambre de communication fluidique. Tel que précédemment mentionné, le deuxième orifice est ménagé dans la deuxième face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique, cette deuxième face d’extrémité s’étendant dans un plan perpendiculaire à la paroi périphérique de ce dispositif de raccordement hydraulique, et l’on comprend donc que, selon cette caractéristique, le fluide de refroidissement qui entre dans le dispositif de raccordement hydraulique par le premier orifice et en ressort par le deuxième orifice emprunte un chemin coudé.
Avantageusement, ce premier orifice peut être ménagé à équidistance de la première face d’extrémité et de la deuxième face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique.
Le dispositif de raccordement hydraulique peut comprendre un connecteur hydraulique connecté au premier orifice du dispositif de raccordement hydraulique, le troisième organe de fixation destiné au raccordement de ce connecteur hydraulique à un conduit d’alimentation hydraulique étant agencé sur le connecteur hydraulique. Par exemple le connecteur hydraulique peut être réalisé en un métal tel que l’aluminium ou l’inox. Alternativement ce connecteur hydraulique peut être réalisé en un matériau synthétique tel que par exemple un plastique ou un composite thermoplastique ou thermodurcissable.
Le connecteur hydraulique et la paroi périphérique délimitant la chambre de communication fluidique du dispositif de raccordement hydraulique peuvent former un ensemble monobloc, c’est-à-dire un ensemble qui ne peut être séparé sans occasionner la détérioration du connecteur hydraulique ou de la paroi périphérique délimitant la chambre de communication fluidique. Alternativement, le connecteur hydraulique peut être rapporté. Lorsque le connecteur hydraulique est rapporté, il peut par exemple être fixé par brasage, collage ou soudage.
Afin de faciliter le raccordement de ce connecteur hydraulique, lorsque celui-ci est rapporté sur le dispositif de raccordement hydraulique, la paroi périphérique du dispositif de raccordement hydraulique peut comprendre un renflement ménagé autour du premier orifice par lequel le fluide de refroidissement est apte à rejoindre la chambre de communication fluidique.
Selon une variante de réalisation de la présente invention, le troisième organe de fixation est agencé au niveau du premier orifice, ce dernier étant alors directement connecté, via ce troisième organe de fixation, au conduit d’alimentation hydraulique. Selon cette variante de réalisation, le premier orifice peut être bordé par un filetage qui permet la fixation de ce conduit d’alimentation hydraulique sur le dispositif de raccordement hydraulique.
La présente invention concerne également un ensemble d’alimentation électrique comprenant au moins un dispositif de raccordement hydraulique selon l’invention, au moins un dispositif d’alimentation électrique, et un élément de refroidissement sur lequel est agencé le dispositif d’alimentation électrique, l’élément de refroidissement comprenant au moins un canal de circulation d’un fluide de refroidissement, le dispositif de raccordement hydraulique étant fixé à l’élément de refroidissement par le deuxième organe de fixation agencé sur la deuxième face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique, le dispositif de raccordement hydraulique étant connecté au canal de circulation du fluide de refroidissement de l’élément de refroidissement par son deuxième orifice et le dispositif d’alimentation électrique étant fixé sur le dispositif de raccordement hydraulique par l’intermédiaire du premier organe de fixation agencé sur la première face d’extrémité de ce dispositif de raccordement hydraulique.
Le dispositif d’alimentation électrique étant agencé sur l’élément de refroidissement, on comprend que cet élément de refroidissement est un élément support, c’est-à-dire un élément suffisamment rigide pour supporter le dispositif d’alimentation électrique. Avantageusement, cet élément de refroidissement permet un échange de chaleur entre le fluide de refroidissement qui le parcourt et le dispositif d’alimentation électrique, assurant ainsi un maintien de la température de ce dispositif d’alimentation électrique.
Le dispositif de raccordement hydraulique est raccordé, via le troisième organe de fixation, à un conduit d’alimentation hydraulique et permet l’acheminement du fluide de refroidissement dans l’élément de refroidissement. Le dispositif de raccordement hydraulique permet donc d’assurer à la fois une connexion mécanique entre le dispositif d’alimentation électrique et l’élément de refroidissement et une connexion hydraulique entre un réservoir contenant le fluide de refroidissement et l’élément de refroidissement. Ainsi le nombre de pièces nécessaires au bon fonctionnement de l’ensemble d’alimentation électrique est réduit, ce qui permet notamment une réduction des coûts de production et de logistique.
L’élément de refroidissement selon l’invention comprend un organe de réception configuré pour recevoir le deuxième organe de fixation du dispositif de raccordement hydraulique. On entend par « configuré pour recevoir le deuxième organe de fixation » le fait que l’organe de réception ménagé dans l’élément de refroidissement présente une forme et des dimensions complémentaires à celles du deuxième organe de fixation. Par exemple, lorsque le deuxième organe de fixation est réalisé par une collerette annulaire, l’organe de réception présente une forme circulaire aux dimensions sensiblement équivalentes aux dimensions de la collerette. 11 est entendu que toute forme de l’organe de réception est envisageable sans sortir du contexte de l’invention, à condition que le deuxième organe de fixation soit configuré pour coopérer avec l’organe de réception de l’élément de refroidissement. A titre d’exemple non limitatif, l’organe de réception peut consister en un dégagement de matière dans lequel s’engage le deuxième organe de fixation, ou bien en un fût autour duquel ou dans lequel vient s’emmancher le deuxième organe de fixation.
Par exemple, le dispositif de raccordement hydraulique peut être soudé, collé ou brasé sur l’élément de refroidissement via ce deuxième organe de liaison.
Selon l’invention, le dispositif d’alimentation électrique comprend un boîtier dans lequel est logée au moins une batterie, le boîtier étant solidarisé à l’élément de refroidissement par une pluralité de pièces de liaison dont au moins une est un dispositif de raccordement hydraulique selon l’invention. Selon une caractéristique de la présente invention, la forme générale et les dimensions du dispositif de raccordement hydraulique selon l’invention sont prévues pour que ce dispositif de raccordement hydraulique puisse remplacer au moins l’une des pièces de liaison sans que les moyens de fixation appropriés soient à modifier. Par exemple, ce boîtier peut présenter une forme de pavé, les pièces de liaison et le dispositif de raccordement hydraulique selon l’invention étant alors répartis aux quatre angles de ce boîtier.
Le boîtier du dispositif d’alimentation électrique comprend au moins un manchon agencé à l’extérieur du boîtier et configuré pour être traversé par une vis destinée à coopérer avec le trou fileté ménagé dans le fourreau du dispositif de raccordement hydraulique. Avantageusement, ce boîtier peut comprendre quatre manchons, chacun destiné à recevoir une vis.
Selon une caractéristique de l’invention, l’élément de refroidissement est un élément structurel du véhicule. Par exemple, cet élément structurel peut être une poutre support agencée entre deux longerons du véhicule.
D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec les différents modes de réalisation illustrés sur les figures suivantes :
-la figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif de raccordement hydraulique selon la présente invention ;
-la figure 2 est une vue en perspective, de dessous, du dispositif de raccordement hydraulique illustré sur la figure 1 ;
-la figure 3 illustre, en perspective, un ensemble d’alimentation électrique selon la présente invention qui comprend un élément de refroidissement, un dispositif d’alimentation électrique et le dispositif de raccordement hydraulique illustré sur les figures 1 et 2 ;
-la figure 4 est une vue en coupe d’une portion de l’ensemble d’alimentation électrique illustré sur la figure 3, cette coupe étant réalisée selon un plan dans lequel s’inscrivent un axe d’extension principal du dispositif de raccordement hydraulique et une droite d’extension principal d’un connecteur hydraulique fixé au dispositif de raccordement hydraulique.
Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif de raccordement hydraulique 1 selon la présente invention. Selon l’exemple illustré, le dispositif de raccordement hydraulique 1 s’étend selon un axe d’extension principal X entre une première face d’extrémité 2 et une deuxième face d’extrémité 3 reliées entre elles par une paroi périphérique 4· Autrement dit, la première face d’extrémité 2 et la deuxième face d’extrémité 3 s’étendent dans deux plans distincts et parallèles ou sensiblement parallèles, ces deux plans étant perpendiculaires à l’axe d’extension principal X du dispositif de raccordement hydraulique 1. La première face d’extrémité 2, la deuxième face d’extrémité 3 et la paroi périphérique 4 délimitent une chambre de communication fluidique 5 dans laquelle peut circuler un fluide de refroidissement.
Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, la première face d’extrémité 2 est pleine, c’està-dire que la chambre de communication fluidique 5 est fermée de façon étanche au niveau de cette première face d’extrémité 2, tandis que la deuxième face d’extrémité 3 est ouverte.
Tel que mentionné ci-dessus, la chambre de communication fluidique 5 est configurée pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement. Ainsi, le dispositif de raccordement hydraulique selon la présente invention comprend un premier orifice 6 par lequel le fluide de refroidissement est apte à entrer dans la chambre de communication fluidique 5 et un deuxième orifice 7 par lequel le fluide de refroidissement est apte à quitter cette chambre de communication fluidique 5· Tel qu’illustré, le premier orifice 6 est ménagé dans la paroi périphérique 4 participant à la délimitation de la chambre de communication fluidique 5 tandis que le deuxième orifice 7 est ménagé dans la deuxième face d’extrémité 3 du dispositif de raccordement hydraulique 1. Selon l’exemple illustré et tel que notamment visible sur les figures 1 et 2, le premier orifice 6 est ménagé à équidistance de la première face d’extrémité 2 et de la deuxième face d’extrémité 3, étant entendu que tout autre positionnement de ce premier orifice 6 est envisageable sans sortir du contexte de l’invention à condition qu’il soit en communication avec la chambre de communication fluidique 5·
Pour permettre l’alimentation de la chambre de communication fluidique 5 en fluide de refroidissement, un connecteur hydraulique 8 est rapporté sur le premier orifice 6 ménagé dans la paroi périphérique 4 du dispositif de raccordement hydraulique 1. Tel qu’illustré, ce connecteur hydraulique 8 s’étend selon une droite d’extension principale D perpendiculaire à l’axe d’extension principal X du dispositif de raccordement hydraulique 1. Afin de faciliter la fixation de ce connecteur hydraulique 8 sur le premier orifice 6, la paroi périphérique 4 comprend un renflement 4θ· Ce renflement 4θ permet de décaler le point de fixation du connecteur hydraulique 8 sur la paroi périphérique 4, facilitant ainsi l’assemblage de ces deux éléments. On comprend que ce renflement 4θ facilite avantageusement la connexion de ces deux éléments mais que cette connexion pourrait également être réalisée sur un dispositif de raccordement hydraulique qui ne comprendrait pas ce renflement.
Par exemple, le connecteur hydraulique 8 peut être soudé, brasé ou collé sur la paroi périphérique 4, et plus précisément sur le renflement 4θ de cette paroi périphérique 4· Alternativement le connecteur hydraulique peut être issu de matière avec la paroi périphérique, ce connecteur hydraulique et cette paroi périphérique ne pouvant alors pas être séparés sans occasionner la détérioration de l’un ou de l’autre.
Tel que cela sera plus amplement détaillé ci-après, le dispositif de raccordement hydraulique 1 selon la présente invention comprend également un premier organe de fixation 9 destiné à la fixation d’un dispositif d’alimentation électrique 12 sur le dispositif de raccordement hydraulique 1 et un deuxième organe de fixation 10 destiné à la fixation du dispositif de raccordement hydraulique 1 sur un élément de refroidissement 13 du dispositif d’alimentation électrique 12. Le dispositif d’alimentation électrique 12 et l’élément de refroidissement 13, participant à former l’ensemble d’alimentation électrique selon l’invention, seront plus amplement décrits ci-après en référence à la figure 3·
Tel qu’illustré, le connecteur hydraulique 8 comprend au moins un troisième organe de fixation 11 configuré pour permettre la fixation d’un conduit d’alimentation hydraulique, non représenté ici, lui-même connecté à un réservoir contenant un fluide de refroidissement. Tel qu’illustré par les flèches Si, S2, sur la figure 1, le fluide de refroidissement circule dans le connecteur hydraulique 8 pour rejoindre la chambre de communication fluidique 5 grâce au premier orifice 6 avant de la quitter via le deuxième orifice 7·
Selon une variante de réalisation non illustrée ici, le troisième organe de fixation permettant de connecter le dispositif de raccordement hydraulique au conduit d’alimentation hydraulique peut être directement ménagé dans la paroi périphérique de ce dispositif de raccordement hydraulique, à proximité du premier orifice. On comprend que selon cette variante, le conduit d’alimentation hydraulique est alors directement fixé au niveau du premier orifice.
Tel qu’illustré, le premier organe de fixation 9 est ménagé dans la première face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique 1 tandis que le deuxième organe de fixation 10 est ménagé sur la deuxième face d’extrémité 3 de ce dispositif de raccordement hydraulique 1, au voisinage du deuxième orifice 7 par lequel le fluide de refroidissement pénètre dans l’élément de refroidissement 13·
Selon l’exemple illustré ici, le premier organe de fixation 9 est réalisé par un fourreau 9θ dans lequel est ménagé un trou fileté 91 destiné à recevoir une vis 92, tel que par exemple représentée sur les figures 3 et 4· Ce fourreau 9θ s’étend depuis la première face d’extrémité 2 et parallèlement à l’axe d’extension principal X du dispositif de raccordement hydraulique 1, vers l’intérieur du dispositif de raccordement hydraulique.
Le fourreau 9θ s’étend ainsi dans la chambre de communication fluidique 5· Or, tel que précédemment mentionné, la chambre de communication fluidique 5 est configurée pour permettre le passage d’un fluide de refroidissement. Ainsi, pour éviter les phénomènes d’obstruction, c’est-à-dire d’assurer une circulation continue et régulière du fluide de refroidissement à travers la chambre de communication fluidique 5> une distance d minimale doit être respectée entre la paroi périphérique 4 et le fourreau 9θ· Cette distance d est mesurée selon une droite perpendiculaire à l’axe d’extension principal X de la chambre de communication fluidique 5> entre une face interne 41 de la paroi périphérique 4 et une face externe 9θθ du fourreau 9θ· On entend par « face interne 41 de la paroi périphérique 4 » une face de cette paroi périphérique 4 tournée vers l’intérieur du dispositif de raccordement hydraulique, c’est-à-dire vers la chambre de communication fluidique 5· De même, on entend par « face externe 9θθ du fourreau 9θ » une face de ce fourreau 9θ tournée vers la chambre de communication fluidique et vers la paroi périphérique.
Le fluide de refroidissement utilisé peut être sous forme gazeuse, auquel cas cette distance d doit être supérieure à 0.2 mm. Lorsque le fluide de refroidissement utilisé est sous forme liquide, cette distance d doit être supérieure à 1 mm.
Le deuxième organe de fixation 10 est quant à lui ménagé sur la deuxième face d’extrémité du dispositif de raccordement hydraulique 1. Ainsi, ce deuxième organe de fixation 10 et le deuxième orifice 7 sont ménagés dans une même zone au niveau de laquelle le fluide de refroidissement est apte à quitter la chambre de communication fluidique 5 pour rejoindre l’élément de refroidissement 13· Par exemple, ce deuxième organe de fixation peut prendre la forme d’un pas de vis destiné à coopérer avec un élément taraudé complémentaire ménagé sur l’élément de refroidissement, ou d’une surface d’appui élargie permettant de faciliter le soudage, le brasage ou le collage du dispositif de raccordement hydraulique sur l’élément de refroidissement.
Selon l’exemple représenté, le deuxième organe de fixation est réalisé au niveau d’une collerette 100 annulaire prolongeant radialement la deuxième face d’extrémité 3· Tel que cela est visible sur les figures, cette collerette 100 s’étend en éloignement de la chambre de communication fluidique 5 et borde le deuxième orifice 7 par lequel le fluide de refroidissement est apte à quitter cette chambre de communication fluidique 5·
En référence aux figures 3 et 4> nous allons maintenant décrire plus en détails un ensemble d’alimentation électrique 14 selon la présente invention.
Tel que représenté sur la figure 3> l’ensemble d’alimentation électrique 14 selon la présente invention comprend le dispositif d’alimentation électrique 12, le dispositif de raccordement hydraulique 1 décrit ci-dessus et l’élément de refroidissement 13· Afin de faciliter la lecture des figures un seul dispositif d’alimentation électrique 12 est représenté mais on comprend que cette représentation n’est pas limitative du nombre de dispositifs d’alimentation électrique 12 que peut comprendre l’ensemble d’alimentation électrique 14 selon l’invention. En l’espèce, l’élément de refroidissement 13 représenté sur la figure 3 est adapté pour recevoir deux dispositifs d’alimentation électrique 12.
Selon l’exemple illustré ici, le dispositif d’alimentation électrique 12 comprend un boîtier 120 dans lequel est logé un module de batteries, c’est-à-dire plusieurs cellules électriques connectées entre elles. Le nombre de cellules peut varier selon l’application qui est faite de ce dispositif d’alimentation électrique 12. Ce dispositif d’alimentation électrique 12 est agencé sur l’élément de refroidissement 13 qui, tel que cela sera décrit ci-après, vise à maintenir le dispositif d’alimentation électrique 12 à une température optimale de fonctionnement.
Cet élément de refroidissement 13 comporte des canaux 130, 131 dans lesquels circule le fluide de refroidissement. D’après un agencement illustré sur les figures, le dispositif d’alimentation électrique 12 est agencé au contact de cet élément de refroidissement 13, dans une zone de cet élément de refroidissement 13 dans laquelle est ménagé au moins l’un de ces canaux 130, 131.
Dans l’exemple illustré, l’élément de refroidissement 13 forme un élément structurel dans lequel sont ménagés les canaux 130, 131· On entend par « élément structurel » un élément suffisamment rigide pour supporter le dispositif d’alimentation électrique 12. Par exemple, cet élément structurel peut être une poutre support agencée entre deux longerons d’un véhicule automobile sur lequel est destiné à être monté l’ensemble d’alimentation électrique 14 selon l’invention.
Tel que représenté, cet élément de refroidissement 13 comprend une première paroi 16 sur laquelle repose le dispositif d’alimentation électrique 12, une deuxième paroi 17 perpendiculaire à la première paroi 16 et une troisième paroi 18 parallèle à la première paroi 16 et perpendiculaire à la deuxième paroi 17-Selon l’exemple illustré, la première paroi 16 est une paroi horizontale lorsque l’ensemble d’alimentation électrique est monté sur le véhicule, ce qui permet d’assurer une base de support horizontale pour le dispositif d’alimentation électrique 12. Au moins un premier canal 130 de circulation du fluide de refroidissement est ménagé dans la première paroi 16 et au moins un deuxième canal 131 de circulation du fluide de refroidissement est ménagé dans la deuxième paroi 17, les extrémités de ces canaux 130, 13' de circulation de fluide réfrigérant étant fermées par deux bouchons.
On comprend de la figure 3 que ces canaux 130, 131 de circulation du fluide de refroidissement sont ménagés dans l’épaisseur de chacune des parois 16, 17 concernées et qu’ils s’étendent sur toute une dimension longitudinale de ces parois 16, 17, c’est-à-dire le long d’un axe perpendiculaire à l’axe d’extension principal X du dispositif de raccordement hydraulique 1 et perpendiculaire à la droite d’extension principale D du connecteur hydraulique 8. L’élément de refroidissement 13 comprend en outre au moins une conduite d’évacuation du fluide de refroidissement non représentée ici.
Le dispositif d’alimentation électrique 12 reposant sur la première paroi 16, on comprend que le fluide de refroidissement circulant dans le premier canal 130 est capable d’échanger des calories avec ce dispositif d’alimentation électrique 12, permettant ainsi de maintenir ce dispositif d’alimentation électrique 12 à une température optimale de fonctionnement. Avantageusement, la deuxième paroi 17 s’étend au-delà de la première paroi 16, dans la direction du dispositif d’alimentation électrique, ce dernier étant ainsi également au contact d’une portion de cette deuxième paroi 17· Ce contact permet ainsi un échange de calories supplémentaire entre le dispositif d’alimentation électrique 12 et le fluide de refroidissement circulant dans le deuxième canal 131 ménagé dans la deuxième paroi 17· Afin de permettre ces échanges de calories, on comprend que l’élément de refroidissement 13 est réalisé en un matériau conducteur de chaleur.
Tel que représenté sur cette figure 3> le boîtier 120 est relié à l’élément de refroidissement par le dispositif de raccordement hydraulique 1 et par trois pièces de liaison 15, ce dispositif de raccordement hydraulique et ces trois pièces de liaison 15 étant répartis aux quatre angles de ce boîtier 120. Du fait de la représentation en perspective seulement deux de ces pièces de liaison 15 sont visibles sur cette figure βίε boîtier 120 comprend ainsi quatre manchons 121, seulement trois étant visibles sur cette figure 3> respectivement traversés par une vis 92 reçue, à son extrémité libre, dans la pièce de liaison 15 correspondante ou dans le dispositif de raccordement hydraulique 1. Comme cela est notamment visible sur la figure 3> ces manchons 121 sont ménagés sur une face externe du boîtier 120, c’est-à-dire une face tournée vers l’environnement extérieur du dispositif d’alimentation électrique 12. On remarque également que la forme et les dimensions du dispositif de raccordement hydraulique 1 sont sensiblement équivalentes à celles des manchons 121.
Tel qu’illustré, le dispositif de raccordement hydraulique 1 remplace une pièce de liaison, de sorte que le boîtier du dispositif d’alimentation électrique, et notamment au niveau du manchon amené à coopérer avec le dispositif de raccordement hydraulique, n’a pas à être modifié pour assurer la fixation.
Plus précisément, ce dispositif de raccordement hydraulique 1 remplace une pièce de liaison disposée à l’opposé de la deuxième paroi 17 de l’élément de refroidissement 13 contre laquelle le dispositif d’alimentation électrique 12 est agencé. Cette position est avantageusement choisie pour faciliter la fixation du dispositif de raccordement hydraulique 1 sur l’élément de refroidissement 13· On comprend en effet que cet assemblage serait plus complexe à réaliser si le dispositif de raccordement hydraulique 1 remplaçait une pièce de liaison agencée au voisinage de cette deuxième paroi 17·
La figure 4 illustre plus particulièrement la connexion entre le dispositif d’alimentation électrique 12, le dispositif de raccordement hydraulique 1 selon l’invention et l’élément de refroidissement 13· Cette figure 4 est une coupe réalisée selon un plan dans lequel s’inscrivent l’axe d’extension principal X du dispositif de raccordement hydraulique 1 et la droite d’extension principale D du connecteur hydraulique 8 connecté au premier orifice 6 du dispositif de raccordement hydraulique 1.
Cette figure 4 illustre ainsi l’une des vis 92 qui traverse le boîtier 120 du dispositif d’alimentation électrique 12 par l’un de ses manchons 121 et qui vient se loger dans le trou fileté 91 ménagé dans le fourreau 90 du dispositif de raccordement hydraulique 1. Tel que précédemment décrit, le fluide de refroidissement entre dans la chambre de communication fluidique 5 du dispositif de raccordement hydraulique 1 par son premier orifice 6 et en ressort par son deuxième orifice 7· Tel qu’on peut le voir sur cette figure 4> ce deuxième orifice 7 débouche dans le premier canal 130 ménagé dans la première paroi 16 de l’élément de refroidissement 13, permettant ainsi au fluide de refroidissement présent dans la chambre de communication fluidique 5 du dispositif de raccordement hydraulique 1 de rejoindre ce premier canal 130 puis de circuler dans l’élément de refroidissement 13, assurant ainsi, par un échange de calories, le maintien en température du dispositif d’alimentation électrique 12. 11 est entendu que ce premier canal 130 communique avec le deuxième canal ménagé dans la deuxième paroi de l’élément de refroidissement 13 afin que ce deuxième canal soit également alimenté en fluide de refroidissement.
Tel que précédemment mentionné, le dispositif de raccordement hydraulique 1 est solidarisé sur l’élément de refroidissement 13 par son deuxième organe de fixation 10. A cette fin, l’élément de refroidissement 13 peut comprendre un organe de réception, ici à titre d’exemple un dégagement de matière 101 tel que représenté sur la figure 3> destiné à recevoir le deuxième organe de fixation 10. Ce deuxième organe de fixation 10 peut être soudé, brasé ou collé dans le dégagement de matière 101. Afin d’assurer une bonne étanchéité entre le dispositif de raccordement hydraulique 1 et l’élément de refroidissement 13, le dégagement de matière 101 présente une forme et des dimensions complémentaires à celles du deuxième organe de fixation 10.
Le deuxième organe de fixation 10 comporte, selon l’exemple illustré, une collerette 100. Ainsi, le dégagement de matière 101 ménagé dans l’élément de refroidissement 13 présente une forme circulaire. On comprend que toute autre forme est envisageable sans sortir du contexte de l’invention, à condition que la forme du deuxième organe de fixation 10 et celle du dégagement de matière 101 soient complémentaires.
On remarque également sur cette figure 4 que le fourreau 90 dans lequel est ménagé le trou fileté 91 et le deuxième orifice 7 par lequel le fluide de refroidissement est apte à quitter la chambre de communication fluidique 5 sont agencés de façon coaxiale. On entend par « agencés de façon coaxiale » le fait qu’un axe d’allongement principal du fourreau 90 et un axe perpendiculaire à la deuxième face d’extrémité et passant par le centre du deuxième orifice 7 sont confondus. Cette coaxialité permet notamment une répartition homogène des contraintes mécaniques subies par la vis 92. Ces éléments pourraient également présenter un décalage, ce qui permettrait de décaler le point de vissage de la vis dans le trou fileté et faciliterait ainsi ce vissage. Toutefois, un tel décalage résulterait en une répartition des contraintes mécaniques sur cette vis moins homogène. Selon l’encombrement total de l’ensemble d’alimentation électrique 14 auquel est intégré le dispositif de raccordement hydraulique 1, l’une ou l’autre des solutions sera choisie.
Ainsi, la présente invention propose un dispositif simple et peu coûteux à produire permettant de réaliser à la fois une liaison mécanique et une liaison hydraulique entre deux 5 pièces, telles que par exemple un dispositif d’alimentation électrique et un élément dédié à son refroidissement. L’encombrement d’un ensemble d’alimentation électrique comprenant un tel dispositif est ainsi réduit, ainsi que le sont les coûts de fabrication d’un tel ensemble d’alimentation électrique.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et 10 illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalent et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, la forme et la disposition des premier, deuxième et troisième organes de fixation peuvent être modifiées sans nuire à l’invention dans la mesure où elles remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de raccordement hydraulique (1) d’un élément de refroidissement (13) d’un dispositif d’alimentation électrique (12), le dispositif de raccordement hydraulique (1) comprenant au moins une chambre de communication fluidique (5) délimitée, au moins en partie, par une paroi périphérique (4), le dispositif de raccordement hydraulique (1) comprenant au moins un premier orifice (6) par lequel un fluide de refroidissement est apte à rejoindre la chambre de communication fluidique (5) et au moins un deuxième orifice (7) par lequel le fluide de refroidissement est apte à sortir de cette chambre de communication fluidique (5), caractérisé en ce que le dispositif de raccordement hydraulique (1) comprend au moins un premier organe de fixation (9) destiné à la fixation du dispositif d’alimentation électrique (12) sur le dispositif de raccordement hydraulique (1), au moins un deuxième organe de fixation (10) destiné à la fixation du dispositif de raccordement hydraulique (1) sur l’élément de refroidissement (13) du dispositif d’alimentation électrique (12) et au moins un troisième organe de fixation (11) destiné au raccordement hydraulique de la chambre de communication fluidique (5).
  2. 2. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième organe de fixation (10) est agencé au voisinage du deuxième orifice (7) et dans lequel le troisième organe de fixation (11) est agencé au voisinage du premier orifice (6).
  3. 3. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une première face d’extrémité (2) et une deuxième face d’extrémité (3) opposées l’une par rapport à l’autre le long d’un axe d’extension principal (X) du dispositif de raccordement hydraulique (1), la première face d’extrémité (2) et la deuxième face d’extrémité (3) étant reliées entre elles par la paroi périphérique (4) délimitant la chambre de communication fluidique (5), le premier organe de fixation (9) étant ménagé dans la première face d’extrémité (2), cette première face d’extrémité (2) fermant la chambre de communication fluidique (5) de façon étanche et la deuxième face d’extrémité (3) délimitant le deuxième orifice (7) par lequel le fluide de refroidissement est apte à sortir de la chambre de communication fluidique (5).
  4. 4. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier organe de fixation (9) est réalisé par un fourreau (90) s’étendant dans la chambre de communication fluidique (5) depuis la première face d’extrémité (2) du dispositif de raccordement hydraulique (1), parallèlement à l’axe d’extension principal (X) du dispositif de raccordement hydraulique (1) et dans lequel un trou fileté (91) est ménagé dans ce fourreau (90)·
  5. 5. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel une distance (d) entre une face interne (41) de la paroi périphérique (4) délimitant la chambre de communication fluidique (5) et une face externe (900) du fourreau (90) est supérieure ou égale à 0.2 mm.
  6. 6. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5> dans lequel le deuxième organe de fixation (10) comporte une collerette (100) formant un prolongement radial de la deuxième face d’extrémité (3) du dispositif de raccordement hydraulique (1).
  7. 7. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier orifice (6) par lequel le fluide de refroidissement est apte à entrer dans la chambre de communication fluidique (5) est ménagé dans la paroi périphérique (4) délimitant la chambre de communication fluidique (5).
  8. 8. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un connecteur hydraulique (8) connecté au premier orifice (6) du dispositif de raccordement hydraulique (1) et dans lequel le troisième organe de fixation (11) destiné au raccordement de ce connecteur hydraulique (8) à un conduit d’alimentation hydraulique est agencé sur le connecteur hydraulique (8).
  9. 9. Ensemble d’alimentation électrique (14) comprenant au moins un dispositif de raccordement hydraulique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins un dispositif d’alimentation électrique (12), et un élément de refroidissement (13) sur lequel est agencé le dispositif d’alimentation électrique (12), l’élément de refroidissement (13) comprenant au moins un canal (130, 131) de circulation d’un fluide de refroidissement, le dispositif de raccordement hydraulique (1) étant fixé à l’élément de refroidissement (13) par le deuxième organe de fixation (10) agencé sur la deuxième face d’extrémité (3) du dispositif de raccordement hydraulique (1), le dispositif de raccordement hydraulique (1) étant connecté au canal (130, 131) de circulation du fluide de refroidissement de l’élément de refroidissement (13) par son deuxième orifice (7) et le dispositif d’alimentation électrique (12) étant fixé sur le dispositif de raccordement hydraulique (1) par l’intermédiaire du premier organe de fixation (9) agencé sur la première face d’extrémité (2) de ce dispositif de raccordement hydraulique (1).
  10. 10. Ensemble d’alimentation électrique (14) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif d’alimentation électrique (12) comprend un boîtier (120) dans lequel est logée au moins une batterie, le boîtier (120) étant solidarisé à l’élément de refroidissement 5 (13) par une pluralité de pièces de liaison (15) dont au moins une est un dispositif de raccordement hydraulique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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