FR3086220A1 - Compartiment pour dispositif de stockage d'energie electrique pour vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un Compartiment pour dispositif (16) de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ce compartiment étant agencé pour recevoir moins une cellule (14) de stockage d'énergie électrique, ce compartiment comportant : - une paroi de fond (26), de préférence la paroi de fond comportant un matériau composite, - une paroi latérale se raccordant (28) la paroi de fond, - un canal (50) pour une circulation d'un fluide de refroidissement, ce canal étant au moins partiellement formé par la paroi de fond, - un élément de connexion fluidique (100) agencé pour permettre de relier le canal avec un circuit externe de fluide de refroidissement, l'élément de connexion étant au moins partiellement surmoulé avec la paroi de fond ou la paroi latérale.

Description

L'invention concerne un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, comprenant un boîtier et au moins une cellule de stockage d'énergie électrique reçue dans le boîtier. L’invention se rapporte également à un compartiment pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile.
Dans le domaine automobile, il est connu de mettre en œuvre des batteries électriques sous forme de modules. Chaque module comporte une pluralité de cellules de stockages d’énergie électrique reçues dans un boîtier. H est ainsi plus aisé de combiner les batteries électriques pour obtenir une capacité de charge souhaitée. Il est également plus aisé, de la sorte, de monter la batterie sur le véhicule automobile, les cellules de stockage étant protégées par le boîtier.
La demande US 2011/0206967 A décrit un exemple de telle batterie. Dans cette demande, les cellules sont stockées dans des containers ayant des logements de réception des cellules. Une paroi des containers, destinées à être en contact avec une paroi d’un container voisin, présente des renfoncements formant une partie de conduit de circulation d’un fluide de refroidissement.
Le but de l’invention est de proposer un dispositif de stockage d’énergie électrique pour véhicule automobile qui soit amélioré.
L’invention a ainsi pour objet un compartiment pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ce compartiment étant agencé pour recevoir moins une cellule de stockage d'énergie électrique, ce compartiment comportant :
une paroi de fond, de préférence la paroi de fond comportant un matériau composite, une paroi latérale se raccordant la paroi de fond, un canal pour une circulation d’un fluide de refroidissement, ce canal étant au moins partiellement formé par la paroi de fond, un élément de connexion fluidique agencé pour permettre de relier le canal avec un circuit externe de fluide de refroidissement, l’élément de connexion étant au moins partiellement surmoulé avec la paroi de fond ou la paroi latérale.
L’élément de connexion selon l’invention permet une connexion rapide et étanche du canal du compartiment avec le circuit externe.
Cet élément est de plus facile à fabriquer avec le reste du compartiment, étant fixé par un surmoulage sur une paroi du compartiment.
Ce compartiment forme avantageusement la partie inferieure d’un boîtier qui, avec un couvercle, reçoit des cellules de batterie.
Ce compartiment et le couvercle sont par exemple réalisés chacun à partir d’une feuille en matériau composite, notamment comprenant des fibres de verre, éventuellement en variante des fibres de carbone ou d’une autre nature, pré-imprégnées d’une résine thermoplastique.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’élément de connexion fluidique est du type à connexion rapide, ou en anglais « Quick connect ».
Selon l’un des aspects de l’invention, l’élément de connexion comporte un embout avec au moins une gorge annulaire agencée pour recevoir un relief complémentaire d’un élément de connexion complémentaire de sorte que, lorsque les deux éléments de connexion sont assemblés, ils forment une connexion permettant au fluide de refroidissement de circuler entre le canal et le circuit externe.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’embout comporte un flanc tronconique pour faciliter la coopération avec l’élément de connexion complémentaire.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’embout est réalisé en aluminium, acier ou en matériau plastique.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’embout comporte une rainure dans laquelle se trouve de la matière surmoulée.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’embout est agencé à travers un orifice formé dans la paroi latérale et/ou la paroi de fond.
Selon l’un des aspects de l’invention, les éléments de connexion sont agencés pour être connectés l’un à l’autre par encliquetage.
Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment comporte un canal de distribution de fluide de refroidissement, ou fluide réfrigérant, et un canal de collecte de fluide de refroidissement, chaque canal communiquant avec un élément de connexion associé, tel que décrit ci-dessus, pour respectivement permettre l’alimentation du canal de distribution par le circuit externe et l’évacuation de fluide réfrigérant par le circuit externe.
Selon l’un des aspects de l’invention, le canal ou chaque canal comporte un sillon formé par la paroi de fond et un capot agencé pour fermer ce sillon et former ainsi le canal, la fermeture se faisant notamment par soudure de ce capot sur la paroi de fond.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capot est de forme longiligne.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capot est sensiblement plan.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capot comporte au moins un coude, pour épouser un coude du canal, notamment deux coudes.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’une des extrémités du capot du canal est en regard de l’élément de connexion, dit Quick connect.
Selon l’un des aspects de l’invention, le sillon communique avec au moins un orifice, notamment une pluralité d’orifices, pour faire communiquer le fluide de refroidissement avec un ou plusieurs échangeurs thermiques.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce ou ces échangeurs thermiques sont notamment chacun une plaque avec des canaux intérieures pour la circulation de fluide de refroidissement.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque capot couvre moins de 10%, notamment 5%, de la superficie de la paroi de fond.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque capot est réalisé en matière plastique.
Notamment chaque capot est réalisé en matière thermoplastique identique ou compatible avec celle utilisée pour le compartiment, de sorte à permettre un assemblage par soudure.
L’invention a encore pour objet un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, comprenant un compartiment selon l’une des revendications précédentes et au moins une cellule de stockage d'énergie électrique, notamment une pluralité de cellules, reçue dans ce compartiment.
Le boîtier formé par le compartiment et éventuellement fermé par un couvercle rapporté, incluant des cellules de batterie, peut être posé sur la caisse du véhicule.
Puis les raccords hydrauliques sont fixés de manière étanche à ce compartiment ou boîtier pour mettre en circulation le fluide de refroidissement dans les canaux du compartiment, fluide qui provient d’un circuit externe à ce boîtier.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- les figures 1 à 5 sont des vues d’un exemple de mise en œuvre de l’invention.
Les figures 1 et 2 illustrent un premier exemple 10 de dispositif de stockage d’énergie électrique pour véhicule automobile. Le véhicule automobile peut notamment être une voiture, un camion, un bus.
Le dispositif de stockage d’énergie électrique 10 comporte un boîtier 12 et des cellules 14 de stockage d’énergie électrique. Les cellules 14 sont par exemple montées électriquement en série.
Le boîtier 12 est formé, comme cela est plus visible sur la figure 1, d’un compartiment 16 inferieur et d’une pièce rapportée 18 destinée à fermer le boîtier 12 pour protéger les cellules 14. La pièce rapportée 18 est ici un couvercle, qui vient recouvrir un logement 20 défini par la partie 16.
Le compartiment 16 a une forme de cuvette, avec une paroi fond 26, des parois latérales 28 et une collerette 30.
Le compartiment 16 qui est agencé pour recevoir les cellules de stockage d'énergie électrique, comporte :
la paroi de fond 26, la paroi de fond comportant un matériau composite, des parois latérales 28 se raccordant la paroi de fond 26, des canaux 50 pour une circulation d’un fluide de refroidissement, chaque canal 50 étant au moins partiellement formé par la paroi de fond 26, des éléments de connexion fluidique 100 agencés pour permettre de relier les canaux 50 avec un circuit externe de fluide de refroidissement non représenté, chaque élément de connexion 100 étant au moins partiellement surmoulé avec la paroi de fond ou la paroi latérale.
Ce compartiment 16 forme la partie inferieure du boîtier 12 qui, avec un couvercle, reçoit des cellules de batterie.
Ce compartiment 16 et le couvercle 18 sont par exemple réalisés chacun à partir d’une feuille en matériau composite, notamment comprenant des fibres de verre, éventuellement en variante des fibres de carbone ou d’une autre nature, pré-imprégnées d’une résine thermoplastique.
Comme visible sur les figures 4 et 5, chaque élément de connexion fluidique 100 du type à connexion rapide, ou en anglais « Quick connect », et comporte un embout 101 avec une gorge annulaire 102 agencée pour recevoir un relief complémentaire d’un élément de connexion complémentaire non représenté de sorte que, lorsque les deux éléments de connexion sont assemblés, ils forment une connexion permettant au fluide de refroidissement de circuler entre le canal 50 et le circuit externe.
Comme visible sur les figures 4 et 5, l’embout 101 comporte un flanc tronconique 104 pour faciliter la coopération avec l’élément de connexion complémentaire.
L’embout 101 est réalisé en aluminium par exemple.
L’embout comporte une rainure 105 dans laquelle se trouve de la matière surmoulée de la paroi 28.
L’embout est agencé à travers un orifice 105 formé dans la paroi latérale 28.
Les éléments de connexion sont agencés pour être connectés l’un à l’autre par encliquetage.
Le compartiment 16 comporte un canal 50 de distribution de fluide de refroidissement, ou fluide réfrigérant, et un canal 50 de collecte de fluide de refroidissement, chaque canal communiquant avec un élément de connexion associé, tel que décrit ci-dessus, pour respectivement permettre l’alimentation du canal de distribution par le circuit externe et l’évacuation de fluide réfrigérant par le circuit externe.
Chaque canal 50 comporte un sillon 51 formé par la paroi de fond 26 et un capot 55 agencé pour fermer ce sillon 51 et former ainsi le canal 50, la fermeture se faisant notamment par soudure de ce capot sur la paroi de fond, comme illustré sur la figure 3.
Chaque capot 55 est de forme longiligne et est sensiblement plan.
Chaque capot 55 comporte, pour épouser un coude du canal, notamment deux coudes 56.
L’une des extrémités du capot du canal 50 est en regard de l’élément de connexion 100.
Le sillon 51 communique avec une pluralité d’orifices 65, pour faire communiquer le fluide de refroidissement avec un ou plusieurs échangeurs thermiques 60.
Ces échangeurs thermiques 60 sont notamment chacun une plaque 61 avec des canaux intérieures pour la circulation de fluide de refroidissement.
Chaque capot 55couvre moins de 10%, notamment 5%, de la superficie de la paroi de fond 26.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque capot 55 est réalisé en matière plastique.
Le liquide de refroidissement mis en œuvre dans ce cas peut notamment être un réfrigérant liquide à base de dioxyde de carbone, comme du R744 par exemple, du 2, 3, 3, 3-tétrafluoropropène (ou HLO-1234yf) ou du 1, 1, 1, 2-tétrafluoroéthane (ou R134a). Le liquide de refroidissement peut également être un nanofluide. Le liquide de refroidissement peut encore être de l’eau, incluant éventuellement des additifs.

Claims (10)

1. Compartiment pour dispositif (16) de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, ce compartiment étant agencé pour recevoir moins une cellule (14) de stockage d'énergie électrique, ce compartiment comportant :
une paroi de fond (26), de préférence la paroi de fond comportant un matériau composite, une paroi latérale se raccordant (28) la paroi de fond, un canal (50) pour une circulation d’un fluide de refroidissement, ce canal étant au moins partiellement formé par la paroi de fond, un élément de connexion fluidique (100) agencé pour permettre de relier le canal avec un circuit externe de fluide de refroidissement, l’élément de connexion étant au moins partiellement surmoulé avec la paroi de fond ou la paroi latérale.
2. Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel l’élément de connexion fluidique (100) est du type à connexion rapide, ou en anglais « Quick connect ».
3. Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel l’élément de connexion comporte un embout (101) avec au moins une gorge annulaire agencée pour recevoir un relief complémentaire d’un élément de connexion complémentaire de sorte que, lorsque les deux éléments de connexion sont assemblés, ils forment une connexion permettant au fluide de refroidissement de circuler entre le canal et le circuit externe.
4. Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel l’embout est agencé à travers un orifice (105) formé dans la paroi latérale et/ou la paroi de fond.
5. Compartiment selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le compartiment comporte un canal (50) de distribution de fluide de refroidissement, ou fluide réfrigérant, et un canal de collecte de fluide de refroidissement, chaque canal communiquant avec un élément de connexion associé, pour respectivement permettre l’alimentation du canal de distribution par le circuit externe et l’évacuation de fluide réfrigérant par le circuit externe.
6. Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel le canal ou chaque canal comporte un sillon formé par la paroi de fond et un capot agencé pour fermer ce sillon et former ainsi le canal, la fermeture se faisant notamment par soudure de ce capot sur la paroi de fond.
7. Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel le capot est sensiblement plan.
8. Compartiment selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le sillon communique avec au moins un orifice, notamment une pluralité d’orifices, pour faire communiquer le fluide de refroidissement avec un ou plusieurs échangeurs thermiques (60).
9. Compartiment selon la revendication précédente, dans lequel ce ou ces échangeurs thermiques sont notamment chacun une plaque (61) avec des canaux intérieures pour la circulation de fluide de refroidissement.
10. Dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, comprenant un compartiment selon l’une des revendications précédentes et au moins une cellule de stockage d'énergie électrique, notamment une pluralité de cellules, reçue dans ce compartiment.
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