FR3094842A1 - Corps de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie de véhicule automobile électrique ou hybride - Google Patents

Corps de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie de véhicule automobile électrique ou hybride Download PDF

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Abstract

Corps de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie de véhicule automobile électrique ou hybride Corps de régulation thermique (1) d’un dispositif de stockage électrique de véhicule automobile, le corps de régulation thermique (1) comprenant un support (3) comprenant une plaque (7) et une base (5) délimitant un volume interne (11) de circulation d’un fluide caloporteur, la plaque (7) comprenant une pluralité de collerettes (15) s’étendant en saillie d’une face externe (17) de la plaque (7), au moins une collerette (15) définissant un premier logement (19) de réception d’une cellule électrique, caractérisé en ce qu’un fond d’au moins un premier logement (19) comprend un orifice (23) débouchant sur le volume interne (11) du support (3) et en ce que le corps de régulation thermique (1) comprend au moins un organe de dissipation thermique (9) rapporté, configuré pour obturer ledit orifice (23).

Description

Corps de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie de véhicule automobile électrique ou hybride
L’invention relève du domaine des systèmes de régulation thermique d’un dispositif de stockage électrique pour véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement le refroidissement d’un dispositif de stockage électrique destiné aux véhicules automobiles électriques ou hybrides.
L'énergie électrique des véhicules à motorisation électrique et/ou hybride est fournie par un ou plusieurs dispositifs de stockage électrique, comportant une pluralité de cellules électriques assemblées de manière à former au moins un module électrique. Un tel dispositif de stockage électrique peut être disposé dans un boîtier de protection de sorte que l’ensemble forme ce que l’on appelle un pack-batterie. Un problème posé réside dans le fait que, durant son fonctionnement, le dispositif de stockage électrique est amené à chauffer du fait du fonctionnement des cellules électriques et de l’enfermement dans le boîtier. La régulation thermique du dispositif de stockage électrique est, par conséquent, un point important afin de maintenir celle-ci à une température acceptable.
Par exemple, dans le cas de cellules électriques lithium-ion (Li-Ion), il est préférable de maintenir la température du dispositif de stockage électrique 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 des cellules électriques du dispositif de stockage électrique. Cette régulation de la température du dispositif de stockage électrique, notamment son refroidissement, est assurée au moyen d'un fluide caloporteur qui circule dans des dispositifs de régulation thermique placés à l’intérieur du boîtier de protection du pack-batterie.
De manière connue, ces dispositifs de régulation thermique peuvent prendre la forme d'échangeurs thermiques à tubes ou plaques positionnés directement au contact d’un module électrique du dispositif de stockage électrique et parcourus par un fluide caloporteur. Le refroidissement des différentes cellules électriques d’un module électrique se fait alors par dissipation thermique des calories de la cellule électrique vers le fluide caloporteur.
En règle générale, les dispositifs de régulation thermique sont disposés au fond du boîtier de protection du pack-batterie, sous les modules électriques. Dans de telles configurations, il est notamment connu de maintenir les différents modules électriques sur les dispositifs de régulation thermique par l’intermédiaire d’un élément poussant les modules contre les dispositifs de régulation thermique, par exemple un couvercle ou des ressorts. Néanmoins, il peut être complexe d’assurer un appui mécanique constant sur les cellules électriques, notamment du fait de la présence de moyen de raccordement électrique sur les modules électriques. Par ailleurs, cet appui mécanique peut poser problème en cas de chocs (survenant lors d'un accident du véhicule, par exemple).
Il est également connu de disposer les modules électriques sur des plaques de support, lesquelles sont superposées ou intégrées à un échangeur thermique dans lequel circule le fluide de refroidissement. Un inconvénient de ces approches réside dans la distance séparant les modules électriques du fluide caloporteur résultant de la présence d’une ou plusieurs parois séparant le fluide caloporteur des modules électriques. Un tel facteur réduisant la capacité de refroidissement du dispositif de régulation thermique.
La capacité de refroidissement du dispositif de régulation thermique est également intrinsèquement liée aux matériaux utilisés pour réaliser les différents éléments le composant. Notamment les éléments impliqués dans le maintien des modules électriques, par exemple une plaque de support, doivent être électriquement isolants de manière à limiter la propagation du courant électrique traversant les modules électriques. Les matériaux utilisés pour réaliser de tels éléments de maintien des modules électriques ne présentent pas toujours des capacités de dissipation thermique optimales, le refroidissement des modules électriques étant alors limité voire non homogène, ce qui entraîne une diminution de la durée de vie des modules électriques ainsi que de leurs performances.
L'invention a pour but de pallier au moins à certains de ces inconvénients et propose un corps de régulation thermique, configuré pour assurer d’une part le maintien des cellules électriques composant les modules électriques et d’autre part le refroidissement homogène desdites cellules électrique par la circulation d’un fluide caloporteur au sein du corps de régulation thermique. Le corps de régulation thermique selon la présente invention présente notamment une structure d’assemblage simple configurée pour assurer le maintien des cellules électriques au moyen d’un support élastiquement déformable et électriquement isolant, tout en optimisant le contact thermique entre le fluide caloporteur et les cellules électriques au moyen d’organes de dissipation thermique intégrés dans ledit support.
A cet effet, l’invention a pour objet un corps de régulation thermique d’un dispositif de stockage électrique destiné à un système de refroidissement de véhicule automobile, le corps de régulation thermique comprenant un support et au moins deux tubulures d’entrée et/ou de sortie d’un fluide caloporteur, le support comprenant une plaque et une base délimitant un volume interne de circulation du fluide caloporteur communiquant avec au moins une tubulure, la plaque comprenant une pluralité de collerettes s’étendant en saillie d’une face externe de la plaque, à l’opposé du volume interne, au moins une collerette définissant un premier logement de réception d’une cellule électrique, caractérisé en ce qu’un fond d’au moins un premier logement comprend un orifice débouchant sur le volume interne du support et en ce que le corps de régulation thermique comprend au moins un organe de dissipation thermique rapporté, configuré pour obturer ledit orifice.
Selon la présente invention, la base et la plaque délimitent un volume interne du corps de régulation thermique. La plaque définit un premier plan et comprend une face interne et une face externe, la face interne étant tournée vers le volume interne tandis que la face externe, opposée, est tournée vers l’extérieur du corps de régulation thermique. Le volume interne est également délimité par des parois latérales du support, lesquelles s’étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan de la plaque de manière à joindre ladite plaque et la base. Notamment, les parois latérales peuvent émerger de la base ou de la plaque.
Par convention, dans tout le présent document, le qualificatif « longitudinal » s’applique à la direction dans laquelle s’étend la dimension la plus longue du corps de régulation thermique, le qualificatif « transversal » s’applique à une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale et joignant entre elles deux parois latérales opposées du support, et le qualificatif « vertical » désigne la direction perpendiculaire à la fois à la direction longitudinale et à la direction transversale, c’est-à-dire perpendiculaire au premier plan défini par la plaque.
Selon une caractéristique de la présente invention, l’organe de dissipation thermique est fait d’un matériau distinct de celui de la plaque et/ou de la base. La plaque et/ou la base peuvent être réalisées en élastomère ou en matériau similaire, par exemple par injection ou par impression 3D, de manière à assurer l’isolation électrique du support du corps de régulation thermique tout en conférant au support des capacités de déformation élastique contribuant, notamment, au maintien des cellules électriques. La base et la plaque, collerettes incluses, sont ainsi faites d’un matériau présentant un faible coefficient de dissipation thermique.
A l’inverse, les éléments impliqués dans le refroidissement des cellules électriques par contact thermique, c’est à dire les organes de dissipation thermique, sont réalisés dans des matériaux favorisant la dissipation thermique et présentant un coefficient élevé de dissipation thermique Notamment, l’organe de dissipation thermique peut être métallique, par exemple en inox, aluminium ou encore en cuivre. Il est néanmoins à noter qu’en vue de limiter la conduction électrique des organes de dissipation thermique, il peut être envisagé de les traiter, partiellement ou intégralement, afin de leur conférer un caractère diélectrique. De la sorte la zone de contact entre l’organe de dissipation thermique et la cellule électrique peut être électriquement isolante en plus d’être thermiquement conductrice.
La plaque est configurée de sorte qu’une pluralité de collerettes s’étend en saillie de la face externe de la plaque. Au moins une collerette définit, avec la plaque, un premier logement, configuré pour recevoir une cellule électrique. La collerette s’étend dans une direction parallèle à un axe, appelé axe d’extension de la collerette, sensiblement perpendiculaire au premier plan de la plaque. La collerette est définie par une hauteur, appelée hauteur de recouvrement, mesurée entre la face externe de la plaque et une extrémité distale libre de la collerette, selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan de la plaque. Notamment, la collerette peut s’étendre sur une hauteur comprise entre 10 et 30% d’une hauteur de la cellule électrique de manière à assurer son maintien dans le support.
Les collerettes peuvent présenter des formes variables, par exemple cylindrique ou parallélépipédique, mais sont particulièrement configurées pour présenter une forme complémentaire de celle de la cellule électrique qu’elle reçoit, au moins une portion de la collerette étant en contact étroit avec ladite cellule électrique de manière à en assurer son maintien et à prévenir les mouvements de la cellule électrique.
Selon l’invention, au moins une collerette présente une structure continue ou discontinue configurée pour être élastiquement déformable. La collerette peut former un ruban continu, ou au contraire être formée d’une succession de languettes séparées les unes des autres et s’étendant chacune dans une direction parallèle à l’axe d’extension de la collerette. La collerette peut également être configurée pour coopérer avec des outils utilisés lors de l’insertion de l’organe de dissipation thermique dans le support. Par exemple, une collerette de configuration continue peut présenter une structure crénelée, c’est-à-dire que la forme de la collerette comprend une alternance de renfoncements et de dégagements s’étendant sur la hauteur de la collerette et configurés pour permettre la réception d’au moins un outil d’insertion de l’organe de dissipation thermique, cette structure crénelée participant à donner à la collerette une capacité d’élargissement, et donc de déformation élastique, accrue.
Le matériau, par exemple l’élastomère, et la structure particulière de la collerette permettent sa déformation élastique. Tel que cela sera exposé ci-après, une telle capacité de déformation est notamment nécessaire au moment de l’insertion d’une cellule électrique ou encore d’un organe de dissipation thermique au sein du support et elle contribue par rappel élastique au maintien, par compression, de la cellule électrique dans le premier logement la recevant. Avantageusement, les collerettes assurent le maintien des cellules électriques sans qu’il ne soit nécessaire d’intégrer d’éléments additionnels de fixation desdites cellules électriques, tels que de la colle thermique ou des ressorts assurant le maintien des cellules électriques sur un échangeur de chaleur.
Afin d’accroitre la capacité de déformation élastique de la collerette, celle-ci peut également comprendre, au niveau d’une portion inférieure, proximale par rapport à la plaque, une échancrure de fragilisation.
Le corps de régulation thermique selon l’invention comprend au moins un organe de dissipation thermique rapporté, configuré pour obturer au moins un orifice de la plaque du support. L’orifice assure la communication entre le premier logement et le volume interne. Lorsque l’organe de dissipation thermique est inséré dans le support il forme une barrière étanche interrompant cette communication tout en étant partiellement exposé afin d’être mis en contact avec une cellule électrique d’un côté et du fluide caloporteur de l’autre côté. A cette fin, l’organe de dissipation thermique peut présenter des formes variables. L’organe de dissipation thermique est ainsi configuré de manière à assurer simultanément l’étanchéité du support et le contact thermique avec au moins une cellule électrique insérée dans le logement.
Ainsi, l’organe de dissipation thermique peut être disposé de manière à être sensiblement aligné, selon un axe perpendiculaire au premier plan de la plaque, avec la collerette, et donc avec l’orifice. On note que la collerette et l’organe de dissipation thermique sont disposés en regard l’un de l’autre, la collerette émergeant de la face extérieure de la plaque tandis que l’organe de dissipation thermique est plaqué contre la face intérieure de la plaque et s’étend dans le volume interne.
L’organe de dissipation thermique est disposé dans le volume interne du support, en regard d’un orifice disposé dans le logement de manière à assurer le contact thermique avec la cellule électrique, l’insertion de l’organe de dissipation thermique se faisant à travers une collerette et l’orifice qu’elle borde selon un protocole détaillé ci-après. L’organe de dissipation thermique est notamment disposé en regard de l’orifice en étant partiellement plaqué contre la plaque, par exemple contre la face interne de la plaque, afin d’être léché par le fluide caloporteur présent dans le volume interne du support, du côté de la face interne de plaque, tout en pouvant rester au contact avec la cellule électrique disposée dans le logement correspondant.
Ainsi, une facette interne de l’organe de dissipation thermique, tournée vers le volume interne, est en contact avec le fluide caloporteur lorsque celui-ci circule dans le volume interne du support. A l’inverse, une facette externe de l’organe de dissipation thermique est tournée vers l’extérieur du support et est en contact avec une cellule électrique. L’organe de dissipation thermique est ainsi interposé entre la cellule électrique et le fluide caloporteur. Le contact thermique entre l’organe de dissipation thermique et la cellule électrique permet le transfert des calories de la cellule électrique vers le liquide caloporteur, entrainant un refroidissement de ladite cellule électrique.
L’organe de dissipation thermique peut présenter une épaisseur de l’ordre de 0.5 mm à 1.5 mm, cette valeur d’épaisseur étant calculée de manière à minimiser la distance entre fluide caloporteur et cellule électrique.
L’organe de dissipation thermique, en obturant un orifice, ferme celui-ci de manière étanche. Afin d’assurer le caractère hermétique du corps de régulation thermique, et donc de prévenir les fuites de fluide caloporteur au niveau de l’orifice, l’organe de dissipation thermique est caractérisé par des formes, des dimensions et des aménagements particuliers dont certains vont être donnés par la suite sans être toutefois limitatifs.
Selon une caractéristique de l’invention, l’orifice et l’organe de dissipation thermique sont chacun définis par une surface, respectivement appelées surface de l’orifice et surface de l’organe de dissipation thermique, la surface de l’orifice ayant une superficie inférieure à celle de la surface de l’organe de dissipation thermique. Dans une telle configuration l’organe de dissipation thermique est disposé de manière à s’étendre au-delà de la surface de l’orifice. Autrement dit l’organe de dissipation thermique est disposé de sorte qu’il est en contact avec l’intégralité du pourtour de l’orifice défini par la plaque.
Afin d’optimiser le contact thermique, l’organe de dissipation thermique et/ou l’orifice peuvent présenter une forme sensiblement identique à celle de la cellule électrique. Par exemple, une cellule électrique cylindrique peut être disposée au niveau d’un orifice circulaire, de manière à être en contact avec un organe de dissipation thermique présentant la forme d’une pastille.
Afin d’assurer le maintien de l’organe de dissipation thermique en position, c’est-à-dire en contact avec la plaque, différents moyens sont mis en œuvre.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, le support comprend des moyens de positionnement de l’organe de dissipation thermique disposés dans le volume interne.
Au moins un moyen de positionnement peut consister en un deuxième logement, formé par dégagement de matière dans une face interne de la plaque. Ce deuxième logement peut notamment être de forme sensiblement complémentaire à celle d’un organe de dissipation thermique correspondant. Le dégagement de matière formant le deuxième logement, réalisé en fonction des dimensions de l’organe de dissipation thermique, est notamment prévu pour prévenir les mouvements de l’organe de dissipation électrique dans des directions comprises dans le premier plan de la plaque.
Les dimensions correspondantes du deuxième logement et de l’organe de dissipation thermique peuvent être prévues pour permettre le positionnement de l’organe de dissipation thermique de manière ajusté ou au contraire avec un organe d’étanchéité additionnel, par exemple un cordon de colle ou un joint annulaire entourant l’organe de dissipation thermique afin d’assurer d’une part le maintien dudit organe, et d’autre part l’étanchéité du corps de régulation thermique.
Avantageusement, le deuxième logement peut présenter une profondeur sensiblement égale à une épaisseur de l’organe de dissipation thermique. La profondeur du deuxième logement est mesurée entre la face interne de la plaque et un fond du logement, selon une direction sensiblement perpendiculaire à celle du premier plan de la plaque. Dans un tel mode de réalisation, la facette externe de l’organe de dissipation thermique est plaquée contre le fond du deuxième logement, de manière à être disposé en regard de l’orifice et donc d’assurer le contact thermique avec une cellule électrique, et la facette interne de l’organe de dissipation thermique est ainsi affleurante avec la surface de la face interne de la plaque, de manière à ne pas former de saillie perturbant l’écoulement du fluide caloporteur dans le volume interne. Également, le deuxième logement, comme l’organe de dissipation thermique, sont disposés dans une direction sensiblement parallèle à celle du premier plan de la plaque.
Selon l’invention au moins un moyen de positionnement consiste en un moyen de butée émergeant d’une paroi de la base. On entend par moyen de butée des éléments dont au moins une portion vient en contact avec l’organe de dissipation thermique de manière à en limiter le mouvement. Ces moyens de butée assurent notamment le maintien de l’organe de dissipation dans une position favorisant le contact thermique avec la cellule électrique. Plus particulièrement, les moyens de butée peuvent permettre d’assurer le maintien de l’organe de dissipation thermique dans le deuxième logement en prévenant ses mouvements en translation selon une direction perpendiculaire au premier plan de la plaque. Ainsi, la combinaison des collerettes, de par leur structure, leur composition et leur hauteur de recouvrement, et des moyens de positionnements assurent le contact thermique entre la cellule électrique et le corps de dissipation thermique, dans une position où l’organe de dissipation thermique est en contact avec le fluide caloporteur circulant dans le support.
Selon le présent mode de réalisation, les moyens de butée émergent d’une première paroi de la base, de manière à s’étendre dans le volume interne du support, vers la plaque.
Selon une caractéristique de l’invention, au moins un moyen de butée consiste en un plot comportant une face terminale faisant butée d’un organe de dissipation thermique, et/ou en un pied comportant un pan terminal configuré pour former butée d’au moins un organe de dissipation thermique.
On entend par plot un moyen de butée s’étendant dans le volume interne, dans une direction sensiblement perpendiculaire à la base. La face terminale du plot consiste en une surface plane, configurée de manière à être intégralement en contact avec la facette interne de l’organe de dissipation thermique. Le plot s’étend sur une hauteur, appelée hauteur du plot, mesurant la distance séparant la base de la face terminale du plot selon un axe perpendiculaire à la plaque et/ou la base. La hauteur du plot est, par exemple, égale, ou sensiblement égale, à une hauteur du volume interne. Autrement dit, la hauteur du plot est égale, ou sensiblement égale, à la distance mesurée entre la base et la face interne de la plaque, selon un axe perpendiculaire à la plaque et/ou la base.
Chaque plot forme butée d’un organe de dissipation thermique, le plot limitant ainsi le déplacement en translation de l’organe de dissipation thermique dans le volume interne selon une direction sensiblement parallèle à l’axe d’extension de la collerette. La face terminale est définie par une surface, dite surface du plot, significativement inférieure à la surface de l’organe de dissipation thermique. De la sorte, le plot assure le maintien de l’organe de dissipation thermique sans pour autant réduire drastiquement la surface de l’organe de dissipation thermique mise en contact avec le fluide caloporteur ou encore affecter l’espace de circulation dudit fluide caloporteur dans le volume interne.
Selon un mode de réalisation particulier, le plot peut être disposé de sorte que l’orifice, et donc la collerette, le premier logement et le deuxième logement, soient centrés sur le plot. Autrement dit, dans un tel mode de réalisation, un axe d’extension du plot, s’étendant perpendiculairement à la base, est sensiblement confondu avec un axe médian des surfaces délimitant le premier logement, le deuxième logement et l’orifice. L’axe d’extension du plot peut être par exemple confondu avec l’axe d’extension de la collerette.
On entend par pied un moyen de butée s’étendant dans le volume interne, dans une direction sensiblement perpendiculaire à la base. Le pan terminal du pied consiste en une surface plane, configurée de manière à être au moins partiellement en contact avec la facette interne d’au moins un organe de dissipation thermique. Le pan terminal s’étend dans une direction sensiblement parallèle au premier plan. Comme le plot, le pied s’étend sur une hauteur, appelée hauteur du pied, sensiblement égale à la hauteur du volume interne. Le pied se distingue du plot en ce qu’il est configuré afin que son pan terminal soit en contact avec la face interne de la plaque et au moins un organe de dissipation thermique, c’est-à-dire que le pied est disposé de manière à être encadré par une pluralité d’orifices adjacents, le pied pouvant former butée d’une pluralité d’organes de dissipation thermique insérés au niveau desdits orifices. Le pied contribue ainsi à maintenir au moins un organe de dissipation thermique dans un deuxième logement en limitant les mouvements en translation le long de l’axe d’extension du plot. Autrement dit, le pied délimite au moins partiellement le deuxième logement.
Selon la présente invention, le support peut également comprendre d’autres moyens de butée. Notamment, au moins un moyen de butée consiste en un muret, le muret s’étendant dans le volume interne de manière à délimiter au moins partiellement un conduit de circulation du fluide caloporteur au sein du volume interne et le muret joignant au moins deux autres moyens de butée. Le muret comprend un flanc terminal, s’étendant dans un plan sensiblement parallèle au premier plan de la plaque, le flanc terminal formant butée d’au moins un organe de dissipation thermique.
Le muret est défini par une hauteur du muret, cette hauteur étant égale, ou sensiblement égale à la hauteur du volume interne. Autrement dit, selon le présent mode de réalisation, au moins un muret, un plot et un pied présentent des hauteurs égales, ou sensiblement égales.
Le muret est configuré pour joindre deux moyens de butée. Selon un exemple de configuration du présent mode de réalisation, le muret connecte ainsi un plot à au moins un pied.
Le muret délimite au moins un conduit de circulation, ledit conduit s’étendant entre le muret et une paroi latérale du support ou entre une pluralité de murets.
Dans un tel mode de réalisation, les murets, plots et pieds définissent ainsi un ensemble de conduits parallèles, ou sensiblement parallèles, les uns aux autres définissant un espace de circulation du fluide caloporteur au sein du volume interne. Ces conduits peuvent notamment déboucher sur au moins un canal d’alimentation, disposé au niveau d’une paroi latérale du support.
Selon un second mode de réalisation, au moins un moyen de butée peut présenter un évidement configuré pour recevoir un matériau à changement de phase, aussi appelé fluide MCP. Notamment, les pieds et/ou les plots peuvent présenter de tels évidements, de manière à définir des chambres isolées contenant le fluide MCP. Au sein d’un plot une telle chambre s’étend entre la base, la face terminale et des faces latérales du plot. Similairement, au sein d’un pied, la chambre s’étend entre la base, le pan terminal et des pans latéraux du pied.
Également, les murets peuvent présenter un tel évidement, ledit évidement formant un sillon s’étendant entre la base, le flanc terminal et des flancs latéraux du muret et étant configuré pour s’ouvrir sur au moins une chambre d’un plot et/ou d’un pied.
Avantageusement, l’ensemble des pieds, plots et murets peuvent présenter un tel évidement, formant, de ce fait, un ensemble de chambres et de sillons connectés de manière à former un unique bloc de stockage du fluide MCP isolé de la circulation du fluide caloporteur.
Le second mode de réalisation se distingue ainsi du premier par l’ajout d’un élément additionnel de refroidissement qu’est la présence d’un fluide MCP. Que ce soit sous la forme d’une pluralité de blocs isolés ou sous la forme d’un unique bloc de stockage du fluide MCP séparé de la circulation du fluide caloporteur, le fluide MCP récupère et stocke des frigories, c’est-à-dire qu’il génère un stockage d’énergie thermique lorsque le fluide caloporteur n’échange pas toutes ses calories avec les cellules électriques. Un tel phénomène entraîne la solidification du fluide MCP qui est ensuite apte à restituer les frigories stockées pour refroidir les cellules électriques lorsque celles-ci sont en fonctionnement. Notamment, le stockage d’énergie thermique réalisé par le fluide MCP contribue au refroidissement des modules électriques de cellules électriques en phase de démarrage du véhicule automobile. De la sorte, la présence de fluide MCP permet une économie d’énergie en créant un système de support du corps de régulation thermique.
Dans chacun de ces modes de réalisation, le corps de régulation thermique peut présenter une organisation régulière, de sorte que les collerettes, et donc les orifices qu’elles bordent, soient ménagées régulièrement dans la plaque, par exemple en quinconce. Autrement dit, les collerettes peuvent être disposées selon un motif répétitif définissant des rangées de collerettes, lesdites rangées s’étendant selon une direction sensiblement parallèle à une paroi latérale la plus longue du support. Dans un tel agencement en quinconce, deux rangées adjacentes de collerettes présentent un décalage en translation. Par exemple une première rangée de collerette et une deuxième rangée de collerettes présentent un décalage en translation le long du premier plan de la plaque, tandis que la première rangée et une troisième rangée sont sensiblement alignées. De plus les différentes rangées de collerettes sont parallèles entre elles.
Les plots, sur lesquels chaque orifice peut être centré, peuvent alors présenter une organisation régulière en quinconce sensiblement identique à celle adoptée par les collerettes. Il en va de même pour les autres moyens de butée, dont l’agencement est relatif aux collerettes, orifices et/ou à l’organe de dissipation thermique. De la sorte, lorsqu’on évolue le long d’un axe longitudinal définissant une rangée de collerettes, on observe une alternance de plots et de pieds, pouvant être joints par un muret.
Selon un troisième mode de réalisation, la base peut être encadrée d’une part par la plaque appelée ci-après première plaque, et d’autre part par une deuxième plaque, la deuxième plaque présentant des caractéristiques sensiblement similaires à celle de la première plaque précédemment exposée. Dans un tel mode de réalisation la première plaque délimite le volume interne, appelé ci-après premier volume interne, tandis que la deuxième plaque délimite un deuxième volume interne.
Un corps de régulation thermique selon le troisième mode de réalisation est ainsi configuré pour recevoir une pluralité de modules électriques, des collerettes de la première plaque et de la deuxième plaque étant configurées pour recevoir les cellules électriques composant lesdits modules de sorte qu’elles s’étendent de part et d’autre du corps de régulation thermique.
Similairement, une deuxième paroi de la base peut alors présenter un agencement sensiblement identique à celui adopté par la première paroi de la base, de sorte qu’au moins un moyen de butée, par exemple un plot, un pied ou un muret, émerge de la deuxième paroi pour s’étendre dans le deuxième volume interne.
Ainsi, selon le troisième mode de réalisation, la première paroi et la deuxième paroi sont sensiblement identiques, la deuxième paroi présentant néanmoins un décalage par rapport à la première paroi de la base, de sorte qu’un plot émergeant de la première paroi n’est pas aligné, selon une direction parallèle à l’axe d’extension dudit plot, avec un plot émergeant de la deuxième paroi. Il en va de même pour la première plaque et la deuxième plaque, de sorte qu’une collerette de la première plaque n’est pas alignée, selon un axe d’extension de ladite collerette, avec une collerette de la deuxième plaque.
Selon une variante du troisième mode de réalisation, au moins un moyen de butée peut présenter un évidement configuré pour recevoir un fluide MCP. Dans une telle variante le support présente une organisation sensiblement identique à celle du deuxième mode de réalisation : au moins un moyen de butée émergeant de la première paroi et/ou de la deuxième plaque peut présenter des évidements définissant des chambres et des sillons, lesquels forment une pluralité de blocs isolés ou un unique bloc de stockage du fluide MCP.
Tel que précédemment exposé pour le premier volume interne, le deuxième volume interne peut être divisé en un ou plusieurs conduits de circulation du fluide caloporteur, le ou les conduit pouvant notamment déboucher sur au moins un canal d’alimentation et/ou d’évacuation du deuxième volume interne.
Il est à noter que, indépendamment du mode de réalisation du corps de régulation thermique, les conduits et les canaux d’alimentation et/ou d’évacuation peuvent adopter des agencements variables, le corps de régulation thermique pouvant notamment être configuré selon différents systèmes de circulation du fluide caloporteur. Ainsi les tubulures d’entrée et de sortie du fluide caloporteur peuvent présenter des agencements variables en étant, par exemple, disposées au niveau d’une même paroi latérale, au niveau de parois latérales opposées ou encore sur des plaques distinctes. Également, les conduits et canaux d’alimentation et/ou évacuation peuvent être configurés pour que le fluide caloporteur évolue dans un même sens ou dans des sens opposés au sein de différents conduits. Avantageusement, un corps de régulation thermique réalisé selon le troisième mode de réalisation peut être configuré de sorte que le premier volume interne et le deuxième volume interne communiquent avant de permettre une circulation selon des sens opposés d’un volume interne à l’autre.
Également, indépendamment du mode de réalisation du corps de régulation thermique, le support, formé de la base et d’au moins une plaque, peut être une structure monobloc ou, au contraire, comprendre différents éléments destinés à être assemblés.
Selon une caractéristique de l’invention, la base et au moins la plaque sont des éléments réalisés séparément et assemblés pour former le support, la plaque et la base enserrant au moins l’organe de dissipation thermique afin d’en assurer le maintien dans le corps de régulation thermique.
Dans un corps de régulation thermique dont la plaque et la base du support sont séparés, l’organe de dissipation thermique est positionné au niveau du deuxième logement en étant amené du côté de la face interne de la plaque. Le deuxième logement peut être configuré de manière à présenter des dimensions ajustées, sensiblement égales à celle de l’organe de dissipation thermique afin que la structure en polymère de la plaque en assure le maintien par compression. Alternativement, la bordure du deuxième logement peut comporter un ou plusieurs moyens déformables élastiquement qui permettent par leur déformation l’insertion de l’organe de dissipation thermique dans le deuxième logement et qui permettent par rappel élastique le blocage de l’organe de dissipation thermique dans le deuxième logement. Dans chacun des cas, les dimensions du deuxième logement peuvent être adaptées pour permettre l’insertion de l’organe de dissipation thermique et d’un organe d’étanchéité additionnel, par exemple un cordon de colle ou un joint annulaire entourant l’organe de dissipation thermique. La base, une fois positionnée contre la plaque, contribue au maintien de l’organe de dissipation thermique, la base et la plaque enserrant ledit organe de dissipation thermique et les moyens de positionnement, tels que les plots et pieds, assurant le placement adéquat de l’organe de dissipation thermique dans deuxième logement.
La base et la plaque sont alors fixées, cette fixation pouvant notamment être réalisée par brasage ou par collage, ou la plaque et la base pouvant également être configurées de manière à intégrer des moyens de fixation complémentaires.
La présente invention propose également un procédé d’assemblage du corps de régulation thermique détaillant l’insertion d’au moins un organe de dissipation thermique au sein du support du corps de régulation thermique, notamment lorsque la structure dudit support est monobloc.
Le procédé comprend une première étape d’insertion d’une pluralité de lames, réparties sur une circonférence interne d’une collerette, les lames comprenant au moins un pan incliné configuré pour déformer élastiquement la collerette, une deuxième étape de placement d’un organe de dissipation thermique entre les différentes lames, une troisième étape d’insertion de l’organe de dissipation thermique par coulissement entre les différentes lames, selon un axe perpendiculaire au premier plan de la plaque, jusqu’à ce que ledit organe de dissipation thermique fasse butée avec au moins un organe de positionnement, ledit coulissement entrainant une déformation élastique de la collerette par pression des lames, une quatrième étape, facultative, de fixation de l’organe de dissipation thermique.
Les lames utilisées dans le présent procédé permettent la déformation élastique d’une collerette et de l’orifice qu’elle borde de manière à permettre le passage d’un organe de dissipation thermique. Les lames sont disposées sur une circonférence interne de la collerette considérée et s’étendent au moins sur la hauteur de la collerette. Afin de faciliter l’insertion de l’organe de dissipation thermique, les lames peuvent comprendre un pan incliné. Les lames forment ainsi des rampes de guidage dudit organe de dissipation thermique à travers la collerette et l’orifice jusqu’à ce qu’il soit disposé dans le volume interne, par exemple dans un deuxième logement, et entre en contact avec au moins un moyen de butée.
Lorsque l’organe de dissipation progresse le long des lames, selon un axe sensiblement parallèle à l’axe d’extension de la collerette, les lames exercent une pression sur la collerette, entrainant ainsi sa déformation élastique et l’élargissement de la collerette et de l’orifice. Autrement dit, la collerette et l’orifice présentent une configuration initiale, laquelle est modifiée par pression des lames au moment de l’insertion de l’organe de dissipation thermique. Cette déformation élastique se traduit notamment par une augmentation de la surface de l’orifice de sorte que la surface de l’orifice soit supérieure à la surface de l’organe de dissipation thermique. De par la composition du support, par exemple en élastomère, une fois la pression exercée par les lames dissipée, la collerette et l’orifice sont ramenés, par effet ressort, dans une configuration identique, ou sensiblement identique, à leur configuration initiale.
Avantageusement, les lames utilisées pour insérer l’organe de dissipation thermique peuvent être configurées pour présenter une forme complémentaire de celle des collerettes. Par exemple, lorsque qu’une collerette présente une structure crénelée, au moins une lame peut être configurée de manière à présenter une forme complémentaire d’au moins une portion de la collerette séparant deux renfoncements. Ainsi, la lame est maintenue immobile au sein de la collerette pendant la durée de l’insertion du dispositif de dissipation thermique.
Un tel procédé peut être reproduit au moment de l’insertion d’une cellule électrique. Selon une première étape dudit procédé une pluralité de lames sont insérées dans un orifice de manière à être réparties sur la circonférence interne d’une collerette, selon une deuxième étape une cellule électrique est disposée entre les différentes lames et, selon une troisième étape, une cellule électrique est insérée par coulissement selon un axe perpendiculaire au premier plan de la plaque, entre les différentes lames, jusqu’à ce que la cellule électrique fasse butée avec l’organe de dissipation thermique. Enfin, selon une quatrième étape, les lames sont retirées.
Il est à noter que les collerettes présentent, dans leur configuration initiale, une forme et une surface configurée pour optimiser leur coopération avec une cellule électrique du module électrique. Notamment, lorsque les lames sont retirées après insertion de la cellule électrique, la collerette peut être ramenée dans une configuration divergeant sensiblement de sa configuration initiale du fait de la présence de la cellule électrique. La collerette exerce alors une certaine compression sur la cellule, assurant son maintien.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels :
est une vue en perspective d’un corps de régulation thermique selon un premier mode de réalisation ;
est une vue en perspective d’une coupe réalisée selon un premier plan transversal du corps de régulation thermique tel que représenté dans la figure 1, selon le premier mode de réalisation, ledit corps maintenant une pluralité de cellules électriques ;
est une vue en perspective d’une coupe selon un second plan transversal du corps de régulation thermique tel que représenté dans la figure 1, selon le premier mode de réalisation ;
est une représentation schématique de l’agencement relatif des collerettes et organes de dissipation thermique par rapport aux différents moyens de butée tels qu’illustrés dans les figures 1 à 3 ;
est une vue en perspective d’une coupe du corps de régulation thermique représenté dans la figure 1 réalisée dans un plan parallèle à la base ;
est une vue en perspective d’une coupe du corps de régulation thermique réalisée dans un plan parallèle à la base, le corps de régulation thermique étant réalisé selon un deuxième mode de réalisation ;
est une vue en perspective d’une coupe du corps de régulation thermique réalisée dans un plan parallèle à la base, le corps de régulation thermique étant réalisé selon une configuration alternative du deuxième mode de réalisation ;
est une vue en perspective d’une coupe selon un plan quelconque traversant les différents types de moyens de butée d’un corps de régulation thermique réalisée selon l’alternative illustrée dans la figure 7 ;
est une vue en perspective d’un corps de régulation thermique selon un troisième mode de réalisation, lorsque les cellules électriques sont insérées dans ledit corps ;
est une vue en perspective d’une coupe selon un plan transversal du corps de régulation thermique tel que représenté dans la figure 9, réalisé selon le troisième mode de réalisation, ledit corps recevant une pluralité de cellules électriques ;
est une représentation schématique d’un premier exemple de circulation du fluide caloporteur dans un corps de régulation thermique réalisé selon le troisième mode de réalisation ;
est une représentation schématique d’un deuxième exemple de circulation du fluide caloporteur dans un corps de régulation thermique réalisé selon le troisième mode de réalisation ;
est une vue en perspective de l’étape de disposition d’un organe de dissipation thermique au sein des lames en vue de son insertion dans le support ;
est une vue en perspective de l’étape de d’insertion de l’organe de dissipation thermique dans le support ;
est une vue éclatée du corps de régulation thermique détaillant l’assemblage du support lorsque celui-ci est composé d’éléments séparés, un seul des organes de dissipation thermique étant ici représenté ;
Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, mais que lesdites figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Dans ce qui suit, l’invention sera décrite dans son application privilégiée adaptée au support de cellules électriques cylindriques d’un dispositif de stockage d’énergie.
Par ailleurs, en référence aux orientations et directions définies précédemment, la direction longitudinale sera représentée, dans les figures le nécessitant, par l’axe Ox, la direction verticale sera représentée par l’axe Oy, et la direction transversale sera représentée par l’axe Oz. Ces différents axes définissent ensemble un repère orthonormé Oxyz représenté sur les différentes figures. Dans ce repère, les qualificatifs « haut » ou « supérieur » seront représentés par le sens positif de l’axe Oy, les qualificatifs « bas » ou « inférieur » étant représentés par le sens négatif de ce même axe Oy.
La figure 1 est une vue en perspective d’un corps de régulation thermique 1 réalisé selon un premier mode de réalisation. Le corps de régulation thermique 1 comprend un support 3, composé d’une base 5 et d’une plaque 7, et une pluralité d’organes de dissipation thermique 9. Le support 3 est réalisé dans un matériau électriquement isolant et présentant un faible coefficient de dissipation thermique, tel que de l’élastomère. A l’inverse, les organes de dissipation thermique 9 sont faits d’un matériau présentant un coefficient de dissipation thermique élevé, par exemple un métal tel que l’aluminium. Lorsque l’organe de dissipation thermique 9 est métallique, et donc électriquement conducteur, il peut être soumis à un traitement visant à lui conférer des propriétés diélectriques.
La plaque 7 définit un plan, appelé premier plan 700, et s’étend selon une direction sensiblement longitudinale. La base 5 s’étend principalement selon un plan sensiblement parallèle à celui du premier plan 700, la base 5 et la plaque 7 définissant un volume interne 11 du support 3 au sein duquel circule un fluide caloporteur. La base 5 et la plaque 7 sont jointes par des parois latérales 13, émergeant ici de la base 5, qui s’étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire à celle du premier plan 700.
La plaque 7 comprend une pluralité de collerettes 15 s’étendant en saillie d’une face externe 17 de la plaque 7, à l’opposé du volume interne 11. Selon le mode de réalisation représenté, chaque collerette 15 présente une forme cylindrique et définit un premier logement 19 de réception d’une cellule électrique. L’ensemble des collerettes 15 présentant une configuration identique on décrira ci-après la configuration et l’agencement d’une unique collerette 15 au sein du corps de régulation thermique 1, les caractéristiques de ladite collerette 15 s’étendant à l’ensemble des collerettes 15 du corps de régulation thermique 1 du présent mode de réalisation.
La collerette 15 s’étend dans une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan 700, et est centrée sur un axe d’extension de la collerette 150. Elle présente une structure continue circulaire et crénelée, cette structure crénelée se traduisant par la présence en alternance de renfoncements 21 rectangulaires et de dégagements, les renfoncements 21 étant ici au nombre de six et étant régulièrement répartis sur la circonférence de la collerette. Ces renfoncements 21 s’étendent selon une direction sensiblement parallèle à l’axe d’extension de la collerette 150, sur tout ou partie de la hauteur de la collerette 155, mesurée entre la face externe 17 de la plaque 7 et une extrémité libre de la collerette 15 selon ce même axe. Les renfoncements 21, comme les collerettes 15 seront davantage détaillés ci-après.
La collerette 15 définit un premier logement 19 destiné à recevoir une cellule électrique. Le fond du logement comprend un orifice 23 débouchant sur le volume interne 11 du support 3, l’orifice 23 présentant ici une forme circulaire. La collerette 15 borde ainsi l’orifice 23, l’orifice 23 et la collerette 15 étant centrés sur l’axe d’extension de la collerette 150. L’orifice 23 est défini par une surface et un diamètre, respectivement appelés surface de l’orifice 230 et diamètre de l’orifice 235, mesurés dans un plan parallèle au premier plan 700.
L’organe de dissipation thermique 9 du corps de régulation thermique 1 est configuré pour obturer l’orifice 23. Ainsi, lorsqu’une cellule électrique 25 est insérée dans un premier logement 19, tel qu’on peut l’observer dans la figure 2, une facette externe 27 de l’organe de dissipation thermique 9 est partiellement au contact de la cellule électrique 25 tandis qu’une facette interne 29 dudit organe est tournée vers le volume interne 11 de manière à être en contact avec le fluide caloporteur. L’organe de dissipation thermique est ainsi interposé entre la cellule électrique 25 et le fluide caloporteur. De par sa constitution et sa position il permet le transfert des calories de la cellule électrique 25 vers le fluide caloporteur, et, ainsi, permettre le refroidissement de ladite cellule.
Dans la figure 1 on peut observer l’agencement relatif des collerettes 15, et par conséquent des premiers logements 19 et orifices 23. Dans cet exemple de réalisation, les collerettes 15 sont ménagées en quinconce en saille de la face externe de la plaque 7. On peut définir que les collerettes 15 traversées par un même axe longitudinal 151 définissent une rangée de collerettes 31 tandis que les collerettes 15 traversées par un même axe transversal 156 définissent une ligne de collerettes 33. De par leur arrangement en quinconce, deux rangées de collerettes 31 successives présentent un décalage longitudinal tandis que deux lignes de collerettes 33 successives présentent un décalage transversal. Une collerette 15 est ainsi séparée des collerettes 15 adjacentes par des portions de la plaque 7 définissant des intervalles 35 réguliers. Comme les rangées de collerettes 31, les lignes de collerettes 33 sont parallèles entre elles.
Dans l’exemple illustré, on a représenté une première ligne de collerettes 33 du corps de régulation thermique 1 en ayant retiré les organes de dissipation thermique 9 devant équiper respectivement chacune des collerettes. De la sorte, on a rendu visible les orifices 23 des collerettes 15 de cette première ligne et le volume interne 11 du support 3 logé sous ces orifices, et on a rendu notamment visibles des moyens de butée 37 tels que des plots 39, des pieds 41 ou encore des murets 43 configurés pour être en contact avec au moins un organe de dissipation thermique 9.
De tels moyens de butée 37 sont davantage visibles dans les figures 2 et 3, illustrant respectivement des coupes du corps de régulation thermique 1 réalisées selon un premier plan transversal 100 traversant une ligne de collerettes 33 en leurs milieux, et selon un second plan transversal 200 permettant d’observer l’agencement du volume interne 11 au niveau des intervalles 35 séparant trois collerettes 15.
La figure 2 illustre l’agencement de différents moyens de positionnement 45 de l’organe de dissipation thermique 9, ces moyens de positionnement 45 visant à assurer le maintien dudit organe dans le support 3 afin de garantir le contact thermique entre un organe de dissipation thermique 9 et d’une part la cellule électrique 25 et d’autre part le fluide caloporteur, de manière à permettre le refroidissement de cette dernière, tout en assurant l’étanchéité du corps selon l’invention. Dans le volume interne du support, les différents moyens de positionnement 45 participent à plaquer un organe de dissipation thermique 9 contre les bords délimitant l’orifice 23 correspondant.
Dans le même temps, une cellule électrique 25 est maintenue en position en regard de l’orifice, dans le premier logement 19 correspondant, ce maintien en position étant réalisée par la structure de la collerette 15 elle-même, sans qu’il soit nécessaire de prévoir des moyens de fixation additionnels. L’organe de dissipation thermique agencé au fond du logement forme butée à l’insertion de la cellule électrique et la structure en élastomère de la collerette, s’étendant sur une hauteur de recouvrement 1500, assure par un effort de rappel élastique formant compression sur la face externe de la cellule électrique 25 un maintien en position de cette dernière.
Pour chaque organe de dissipation thermique 9, le corps de régulation thermique 1 comprend deux types de moyens de positionnement 45 : un deuxième logement 47 est disposé au niveau d’une face interne 49 de la plaque 7, et des moyens de butée 37 émergent d’une première paroi 51 de la base 5, ces moyens de butée 37 consistant soit en un muret 43, un plot 39 ou un pied 41.
Le deuxième logement 47 consiste en un dégagement de matière réalisé au niveau de la face interne 49 de la plaque 7. Il s’étend dans une direction sensiblement parallèle au premier plan 700 et est configuré pour recevoir l’organe de dissipation thermique 9. Selon le mode de réalisation illustré, le deuxième logement 47 présente une forme circulaire complémentaire à celle de l’organe de dissipation thermique 9. Le deuxième logement 47 présente des dimensions sensiblement supérieures à celles de l’organe de dissipation thermique 9, de sorte que le deuxième logement 47 puisse recevoir ledit organe tout en présentant un faible jeu. Ainsi les mouvements de l’organe de dissipation thermique 9 sont limités dans des directions parallèles au premier plan 700 de la plaque 7. On pourra prévoir que le deuxième logement 47 peut être configuré pour également recevoir des moyens de fixation et/ou d’étanchéité additionnels, non représentés, tels que des joints ou un cordon de colle, agencés entre l’organe de dissipation thermique et la paroi délimitant le deuxième logement.
Le deuxième logement 47 est disposé dans l’alignement vertical du premier logement 19 et de la collerette 15, l’orifice 23 assurant la communication entre le premier logement 19 et le deuxième logement 47 et permettant le contact entre la cellule électrique 25 disposée dans le premier logement 19 et l’organe de dissipation thermique 9 disposé dans le deuxième logement 47. Notamment, chacun des logements 19, 47, la cellule électrique 25 et l’organe de dissipation thermique 9 sont centrés sur l’axe d’extension de la collerette 150 et sont donc verticalement alignés.
Afin d’assurer l’étanchéité du corps de régulation thermique 1, l’organe de dissipation thermique 9 présente une surface, dite surface de l’organe 90, supérieure à la surface de l’orifice 230, de manière à être en appui sur toute sa périphérie contre un bord délimitant l’orifice 230. Il en va de même pour le deuxième logement 47, lequel est caractérisé par une surface du deuxième logement supérieure à la surface de l’orifice 230 et sensiblement supérieure à la surface de l’organe 90.
L’organe de dissipation thermique 9 est plaqué contre un fond 53 du deuxième logement, limitant les fuites de fluide caloporteur du volume interne 11 vers l’extérieur du support 3. Tel que cela a pu être précisé précédemment, la facette externe 27 de l’organe de dissipation thermique 9 est tournée vers l’extérieur du support 3 afin d’être mise en contact avec une cellule électrique 25 lorsque celle-ci est insérée dans le premier logement 19, et, à l’inverse, la facette interne 29 de l’organe de dissipation thermique 9 est tournée vers le volume interne 11 du support 3, afin d’être mise en contact avec le fluide caloporteur en circulation et avec une pluralité de moyens de butée 37. Il est à noter que la facette interne 29 de l’organe de dissipation thermique 9 s’étend dans la continuité de la face interne 49 de la plaque 7. Autrement dit, la facette interne 29 et la face interne 49 sont comprises dans un même plan.
Dans la figure 2 on observe notamment que l’organe de dissipation thermique 9 repose sur un plot 39. Le plot 39 émerge d’une première paroi 51 de la base 5 et s’étend dans le volume interne 11 selon une direction sensiblement perpendiculaire à la base 5. Le plot 39 comprend une face terminale 55 plane formant butée de l’organe de dissipation thermique 9, la face terminale 55 étant entièrement plaquée contre la facette interne 29 de cet organe. Le plot 39 s’étend sur une hauteur, dite hauteur du plot 390, sensiblement égale à une hauteur du volume interne 110, la hauteur du plot 390 correspondant à la distance séparant la première paroi 51 de la base 5 de la face terminale 55 du plot, selon une direction perpendiculaire à la base 5, tandis que la hauteur du volume interne 110 correspond à la distance séparant la première paroi 51 de la base 5 de la face interne 49 de la plaque 7, selon une direction identique.
Ainsi le plot 39 contribue à plaquer l’organe de dissipation thermique 9 au sein du deuxième logement 47, en formant appui contre la facette interne 29 et participant ainsi à pousser la face externe 27 contre le fond 53 du deuxième logement. Le plot 39 est disposé de manière à être au moins traversé par l’axe d’extension de la collerette 150, sur lequel sont centrés la collerette 15, l’orifice 23, l’organe de dissipation thermique 9 et le deuxième logement 47. Particulièrement, le plot 39 est disposé afin d’être centré sur ce même axe d’extension de la collerette 150.
La figure 3 détaille davantage les autres moyens de butée 37 contribuant au maintien de l’organe de dissipation thermique 9. Comme les plots 39, les murets 43 et pieds 41 s’étendent dans le volume interne 11 du support 3. Chaque pied 41 émerge de la première paroi 51 de la base 5. Comme le plot 39, le pied 41 s’étend dans une direction sensiblement perpendiculaire à la base 5, sur une hauteur, dite hauteur du pied 410, sensiblement égale à la hauteur du volume interne 110. Le pied 41 comprend un pan terminal 57, plan, formant butée d’au moins un organe de dissipation thermique 9. Selon le mode de réalisation représenté, le pied 41 n’est pas traversé par l’axe d’extension de la collerette 150. Le pied 41 est partiellement disposé au niveau de l’intervalle 35 séparant deux collerettes 15 adjacentes d’une même ligne de sorte qu’il est en contact avec la face interne 49 de la plaque 7 et forme au moins butée des deux organes de dissipation thermique 9 associés auxdites collerettes 15.
Entre deux pieds 41 ou deux plots 39 traversés par un même plan transversal, le support 3 comprend également un muret 43. Le muret 43 émerge de la première paroi 51 de la base 5 et comprend un flanc terminal 59, parallèle à la base 5 et formant butée de l’organe de dissipation thermique 9. Le muret 43 s’étend dans le volume interne 11 selon une direction sensiblement perpendiculaire à la base 5 et sur une hauteur, appelée hauteur du muret 430, sensiblement égale à la hauteur du volume interne 110 ou encore à la hauteur du pied 410.
Les formes mais également l’agencement relatif des différents moyens de butée 37 peuvent davantage être observés dans la figure 4, illustrant l’agencement des moyens de butée 37 par rapport aux collerettes 15 et à l’organe de dissipation thermique 9 vus de dessus, et dans la figure 5, représentant une coupe d’une portion de la base 5, réalisée selon un plan parallèle au premier plan de la plaque.
Les différents plots 39 présentent des caractéristiques identiques. Ils présentent ainsi une forme circulaire et leur face terminale 55 est définie par une surface du plot 550 et un diamètre du plot 555. De façon similaire, les différents pieds 41 présentent des caractéristiques identiques les uns par rapport aux autres. Comme les plots 39, les pieds 41 adoptent une forme circulaire, leur pan terminal 57 étant défini par une surface du pied 570 et un diamètre du pied 575.
Selon l’exemple illustré, la surface du plot 550 est inférieure à la surface du pied 570. Une telle différence peut s’expliquer par la différence d’agencement existant entre un plot 39 et un pied 41. L’organe de dissipation thermique 9 est centré sur le plot 39, autrement dit le plot 39 et l’organe de dissipation thermique 9 sont tous deux centrés sur un même axe d’extension de la collerette 150 et la face terminale 55 du plot 39 est intégralement en contact avec l’organe de dissipation thermique 9. Un plot 39 correspond à un organe de dissipation thermique 9. Le plot 39 doit donc être configuré de manière à pouvoir assurer le maintien de l’organe de dissipation thermique 9 sans pour autant présenter un encombrement trop important. En effet, plus la surface du plot 39 est importante, plus la surface de la facette interne 29 de l’organe de dissipation thermique 9 en contact avec le fluide caloporteur circulant dans le volume interne 11 est réduite, affectant de ce fait sa capacité de refroidissement de la cellule électrique.
A l’inverse, le pied 41 est configuré pour être verticalement aligné avec l’intervalle 35 séparant des collerettes 15 adjacentes et vient en renfort d’une pluralité de plots 39 pour assurer le maintien des organes de dissipation thermique dans les deuxièmes logements 47 qui leurs sont associés. Chaque pied 41 ne sert ainsi de butée à un organe de dissipation thermique que par une portion réduite de sa surface et il est disposé pour servir de butée à plusieurs organes de dissipation thermique. Par exemple dans la figure 4, on peut observer qu’un pied 41 est disposé dans un intervalle 35 séparant deux collerettes 15 adjacentes d’une première ligne de collerettes 33, traversées par l’axe transversal 156, d’une collerette 15 d’une deuxième ligne de collerettes 33, traversée par un axe transversal de la deuxième ligne 158. Le pied 41 s’étend ainsi partiellement au niveau de l’intervalle 35 tout en formant butée des trois organes de dissipation thermique 9 insérés au niveau des collerettes 15 susnommées.
Les pieds 41 et les plots 39 sont disposés de sorte qu’on observe, en évoluant le long d’un axe longitudinal 151, traversant par exemple une rangée de collerettes 31, une alternance d’un plot 39 et d’un pied 41. Un plot 39 peut ainsi être encadré par deux pieds 41, et inversement, le plot 39 n’étant néanmoins pas ménagé à égale distance de deux pieds 41 l’encadrant.
A l’échelle du support 3 du corps de régulation thermique 1, on peut noter que les plots 39 sont ménagés en quinconce. Un plot 39, une collerette 15 et un organe de dissipation thermique 9 étant centrés sur un même axe d’extension de la collerette 150, ils présentent un arrangement en quinconce identique. Les pieds 41 sont également agencés en quinconce, ledit quinconce présentant un décalage longitudinal dont la valeur correspond à l’une quelconque des distances séparant un plot 39 d’un pied 41 l’encadrant.
Particulièrement, une pluralité de plots 39 et de pieds 41 verticalement alignés avec une rangée de collerettes 15 forment une rangée de moyens de butée 61. Autrement dit, un plan longitudinal 153 comprenant l’axe longitudinal 151 passe par le milieu de l’ensemble des collerettes 15 d’une rangée de collerette 31 et passe également par une pluralité de plots 39 et de pieds 41, formant une rangée de moyens de butée 61. Notamment le plan longitudinal 153 passe par le milieu de chaque plot 39 et pied 41 de la rangée de moyens de butée 61. Il en résulte que les différentes rangées de moyens de butée 61 sont parallèles entre elles.
Selon le mode de réalisation illustré, une rangée de moyens de butée 61 comprend également des murets 43, lesquels joignent entre eux les plots 39 et les pieds 41 d’une même rangée de moyens de butée 61. Les murets 43 sont ainsi parallèles entre eux et s’étendent selon une direction parallèle à l’axe longitudinal 151 définissant la rangée de collerettes 31 verticalement alignée avec la rangée de moyens de butée 61. Ils sont également traversés par le plan longitudinal 153 passant par la rangée de collerette 31 et la rangée de moyens de butée 61.
Un muret 43 est défini par une largeur, dite largeur du muret 435, mesurant la dimension la plus petite du flanc terminal du muret 43, c’est-à-dire la distance séparant deux flancs latéraux 93 du muret 43, selon une direction transversale. Dans l’exemple illustré la largeur du muret 435 est inférieure au diamètre du plot 555 ou au diamètre du pied 575. Comme les plots 39, les murets 43 doivent assurer le maintien de l’organe de dissipation thermique 9 dans le deuxième logement 47 sans pour autant prévenir le contact entre la facette interne dudit organe et le fluide caloporteur. Les murets 43 présentent ainsi une faible largeur, cette largeur du muret 435 étant, dans l’exemple illustré, constante au sein d’une même rangée de moyens de butée 61 et pour l’ensemble des murets 43 du support 3.
Le muret 43 est également défini par une longueur, ladite longueur mesurant la dimension la plus longue du muret 43, selon une direction longitudinale. Tous les murets 43 ne présentent pas une longueur identique. En effet, un plot 39 n’étant pas équidistant des pieds 41 l’encadrant au sein d’une rangée de moyens de butée 61, les murets 43 du corps de régulation thermique 1 peuvent être répartis selon deux ensembles : des murets courts 63, définis par une première longueur 436, et des murets longs 65, définis par une deuxième longueur 437, supérieure à la première longueur 436. Un plot 39 peut ainsi être encadré par un muret court 63 et un muret long 65, lesdits murets 43 joignant le plot 39 à des pieds 41 de la rangée de moyen de butée 37 comprenant ledit plot 39.
Les rangées de moyens de butée 61 divisent le volume interne 11 en des conduits 67 de circulation du fluide caloporteur. Les conduits 67 sont délimités par au moins une rangée de moyens de butée 61, ladite rangée comprenant, dans l’exemple illustré, une pluralité de plots 39, pieds 41 et murets 43. Les différents conduits 67 sont, de ce fait, parallèles les uns par rapport aux autres.
La figure 6 présente un exemple de corps de régulation thermique réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Particulièrement la figure 6 illustre une coupe des différents moyens de butée 37 du support 3 réalisée selon un plan sensiblement parallèle à la base 5. Dans ce deuxième mode de réalisation, le corps de régulation thermique présente des caractéristiques similaires à celles précédemment exposées pour le premier mode de réalisation. Il se différencie néanmoins du premier mode de réalisation par la présence d’un évidement configuré pour recevoir un matériau à changement de phase, ou fluide MCP, au sein d’au moins un moyen de butée 37.
Dans l’exemple illustré, les plots 39 et les pieds 41 présentent un tel évidement, formé de manière continu entre un plot et le pied immédiatement voisin. Chaque évidement définit ainsi une chambre 77 au sein de laquelle est stocké un fluide MCP. Selon ce deuxième mode de réalisation, des murets 43, c’est-à-dire les murets courts 63 et/ou les murets longs 65, peuvent également présenter un évidement.
La figure 6 illustre plus particulièrement une configuration du deuxième mode de réalisation dans laquelle seuls les murets courts 63 présentent un évidement, lequel définit un sillon 79 débouchant sur deux chambres 77, respectivement comprises dans le pied 41 et le plot 39, par des ouvertures 99. Deux chambres 77 et un sillon 79 sont ainsi connectés de manière à présenter un espace évidé continu définissant un bloc 81 de stockage et/ou de circulation du fluide MCP isolé des blocs 81 adjacents.
La figure 7 représente une configuration alternative de ce second mode de réalisation dans laquelle l’ensemble des murets 43, et donc l’ensemble des moyens de butée 37, présente un évidement configuré pour recevoir le fluide MCP. Les chambres 77 et les sillons 79 des différents moyens de butée 37 sont alors connectés les uns aux autres de manière à définir un unique bloc 81 de stockage du fluide MCP, isolé de la circulation du fluide caloporteur, au sein du volume interne 11 du corps de régulation thermique 1.
La figure 8 détaille davantage l’agencement des chambres 77 et sillons 79 ménagés dans les organes de butée. Au sein d’un plot 39, la chambre 77 s’étend entre la base 5, la face terminale 55 et des faces latérales 95 du plot 39, selon une direction sensiblement perpendiculaire à la base 5. Similairement, au sein d’un pied 41, la chambre 77 s’étend entre la base 5, le pan terminal 57 et des pans latéraux 97 du pied 41. Enfin, les murets 43 présentent un sillon 79 s’étendant entre la base 5, le flanc terminal 59 et les flancs latéraux 93 du muret 43. Egalement, le sillon présente, à chaque extrémité, les ouvertures 99 débouchant sur au moins une chambre 77 d’un plot 39 et une chambre 77 d’un pied 41. Ainsi le fluide MCP n’est pas directement mis en contact avec les organes de dissipation thermique 9 mais en est toujours séparé par un flanc terminal 59, une face terminale 55 ou un pan terminal 57.
Que le corps de régulation thermique soit réalisé selon le premier mode de réalisation ou selon l’une quelconque des alternatives du deuxième mode de réalisation, les conduits 67 peuvent être configurés de manière variable afin de s’adapter à différents systèmes de circulation du fluide caloporteur.
Par exemple, le corps de régulation thermique 1 peut être configuré pour adopter une circulation dite « en I », comme illustré dans les figures 1 et 4, le support 3 comprenant alors un canal d’alimentation 69, s’étendant selon une direction transversale, sensiblement parallèle à au moins une ligne de collerettes 33. Le canal d’alimentation 69 est disposé le long d’une paroi latérale 13 tandis qu’un canal d’évacuation 71 est disposé dans une direction parallèle, au niveau de la paroi latérale 13 opposée du support 3. Les différents conduits 67 sont ouverts en leurs extrémités de manière à déboucher d’une part dans le canal d’alimentation 69 et d’autre part dans le canal d’évacuation 71. Le fluide caloporteur est alors amené dans le corps de régulation thermique 1 au moyen d’une tubulure d’entrée 73, insérée dans la plaque 7, la tubulure d’entrée 73 s’étendant dans une direction sensiblement verticale et communiquant avec le canal d’alimentation 69. Le fluide caloporteur circule dans le canal d’alimentation 69 et se répand dans les différents conduits 67 qu’il traverse jusqu’à atteindre le canal d’évacuation 71. Là il est évacué au niveau d’une tubulure de sortie 75, intégrée dans la plaque 7 et communiquant avec le canal d’évacuation 71.
Dans l’exemple illustré, le fluide caloporteur progresse selon un même sens, représenté par des flèches 500, visibles sur la figure 4 notamment, dans l’ensemble des conduits 67. D’autres configurations pourront néanmoins être envisagées, par exemple dans lesquelles des conduits 67 adjacents sont destinés à des sens de circulation opposés du fluide caloporteur ou encore dans lesquelles le canal d’alimentation 69, le canal d’évacuation 71, les tubulures d’entrée 73 et/ou tubulures de sortie 75 présentent des agencements différents.
Les figures 9 à 12 représentent un corps de régulation thermique 1 réalisé selon un troisième mode de réalisation. Ledit corps est configuré pour assurer le maintien et le refroidissement d’une pluralité de modules électriques 85, les cellules électriques 25 des différents modules électriques 85 étant insérées de part et d’autre du corps de régulation thermique 1 et s’étendant depuis le corps de régulation thermique selon une direction identique, sensiblement perpendiculaire à la base 5, mais selon des sens opposés.
Selon un exemple de configuration de ce troisième mode de réalisation, le corps de régulation thermique 1 reprend en partie les caractéristiques exposées pour le premier mode de réalisation. Notamment la plaque 7, appelée ci-après première plaque 7, et la première paroi 51 de la base 5 conservent leur configuration. Il en va de même pour le volume interne 11, appelé ci-après premier volume interne 11, et les moyens de positionnement s’y étendant.
Le troisième mode de configuration se distingue des autres modes de réalisation par la présence d’une deuxième plaque 87 définissant, avec la base 5, et plus particulièrement avec une deuxième paroi 89 de la base 5, un deuxième volume interne 91. La deuxième plaque 89 présente des dimensions et des caractéristiques sensiblement similaires à celle de la première plaque 7, et elle présente notamment une pluralité de collerettes 15 et orifices 23 ainsi que des deuxièmes logements 47 configurés pour recevoir des organes de dissipation thermique 9.
La base 5 est ainsi verticalement encadrée par la première plaque 7 et la deuxième plaque 87, chacune de ces plaques 7, 87 étant configurée pour recevoir une pluralité de cellules électriques 25 formant un module électrique 85. Néanmoins, si la première plaque 7 et la deuxième plaque 87 présentent des agencements identiques, celles-ci sont disposées de sorte qu’une collerette 15 de la deuxième plaque 87 ne soit pas centrée sur un axe d’extension d’une collerette 150 de la première plaque 7. Ainsi, lorsque les cellules électriques 25 sont insérées dans le corps de régulation thermique 1, une cellule électrique 25 fixée sur la première plaque 7 n’est pas verticalement alignée avec une cellule électrique 25 de la deuxième plaque 87. Autrement dit, les collerettes 15 de la deuxième plaque 7 sont agencées de manière à présenter un décalage longitudinal et/ou transversal par rapport aux collerettes 15 de la première plaque 7.
De façon similaire, la deuxième paroi 89 de la base 5 présente des caractéristiques sensiblement similaires à celle de la première paroi 51 de cette même base 5. Une pluralité de moyens de butée 37, tels que des plots 39, pieds 41, ou murets 43, émergent ainsi de la deuxième paroi 89 pour s’étendre dans le deuxième volume interne 91. Afin que la deuxième paroi 89 et la deuxième plaque 87 présentent un agencement similaire à celui observé entre la première paroi 51 et la première plaque 7, tel que précédemment exposé, c’est-à-dire que les plots 39 soient disposés en regard des orifices 23 tandis que les pieds 41 s’étendent au niveau d’un intervalle 35, la deuxième paroi 89 présente, par rapport à la première paroi 51, un décalage longitudinal et/ou transversal identique à celui observé entre la première plaque 7 et la deuxième plaque 87. De la sorte un plot 39 émergeant de la première paroi 51 n’est pas verticalement aligné avec un plot 39 émergeant de la deuxième paroi.
Selon une variante du troisième mode de réalisation, non représentée, le corps de régulation thermique 1 peut également être configuré pour intégrer les caractéristiques de l’une des variantes du deuxième mode de réalisation. Ainsi les moyens de butée 37 émergeant de la première paroi 51 de la base 5 et/ou de la deuxième paroi 89 de la base 5 peuvent être évidés afin de recevoir et stocker un fluide MCP, soit de manière à former des blocs 81 isolés, soit de manière à former un unique bloc 81 de fluide MCP.
Un corps de régulation thermique 1 réalisé selon le troisième mode de réalisation peut être organisé selon différents systèmes de circulation. La figure 11 présente notamment un exemple de système de circulation dans lequel le premier volume interne 11 et le deuxième volume interne 91 communiquent. La figure 12 présente un exemple de circulation dans lequel le premier volume interne 11 est séparé du deuxième volume interne 91.
Dans la figure 11, le support 3 comprend un canal d’alimentation 69, s’étendant selon une direction transversale, sensiblement parallèle à au moins une ligne de collerettes 33. Le canal d’alimentation 69 est disposé le long d’une paroi latérale 13, dans le premier volume interne 11, tandis qu’un canal d’évacuation 71 est disposé dans une direction parallèle, au niveau de la même paroi latérale 13, dans le deuxième volume interne 91. Afin d’assurer la communication entre le premier volume interne 11 et le deuxième volume interne 91, le corps de régulation thermique 1 présente deux canaux intermédiaires 72 disposé au niveau de la paroi latérale opposée, ces canaux intermédiaires 72 communicant l’un avec l’autre. Ainsi le fluide caloporteur entre dans le corps de régulation thermique par la tubulure d’entrée 73, se répand dans le canal d’alimentation 69 avant de circuler au sein du support3 dans les conduits divisant le premier volume interne 11. Le fluide caloporteur circule ainsi dans une direction sensiblement parallèle à la base 5, selon un premier sens de circulation, jusqu’à atteindre un premier canal intermédiaire 72. Le fluide caloporteur passe ensuite dans un deuxième canal intermédiaire 72, situé dans le deuxième volume interne 91, puis se répand dans les conduits du deuxième volume interne 91 selon une direction sensiblement parallèle à la base 5, selon un sens 500 de circulation opposé au sens observé dans le premier volume interne 11. Le fluide caloporteur évolue ensuite dans le canal d’évacuation 71 avant de sortir du corps de régulation thermique par la tubulure de sortie 75.
Dans un tel exemple de circulation, le fluide caloporteur évolue dans deux volumes internes 11, 91 distincts, chacun de ces volumes internes 11, 91 étant caractérisé par un sens de circulation opposé et chacun de ces volumes internes 11, 91 étant caractérisé par au moins un plan, parallèle à la base, distinct.
Dans la figure 12, le premier volume interne 11 et le deuxième volume interne 91 sont séparés. Le premier volume interne reprend une organisation telle que précédemment exposée pour le premier et le deuxième mode de réalisation. Le deuxième volume interne 91 présente une organisation similaire. Il comprend ainsi une tubulure d’entrée 73, une tubulure de sortie 75, un canal d’alimentation 69 et un canal d’évacuation 71, agencés de façon similaire à celle précédemment détaillée pour le premier volume interne 11. Ainsi, le fluide caloporteur pénètre dans le deuxième volume interne 91 du support 3 en passant par une tubulure d’entrée 73 puis dans un canal d’alimentation 71. Dans l’exemple représenté, la tubulure d’entrée 73 est verticalement alignée avec la tubulure d’entrée 73 dans le premier volume interne 11, au niveau d’une même paroi latérale 13. D’autres agencements pourront néanmoins être envisagés. Le fluide caloporteur circule ensuite dans des conduits du deuxième volume interne 91 selon un sens 500 similaire à celui observé dans le premier volume 11, avant d’atteindre le canal d’évacuation 71 et de sortir du corps de régulation thermique 1 par une tubulure de sortie 75, verticalement alignée avec la tubulure de sortie 75 du premier volume interne.
Il est à noter que les exemples d’organisation du système de circulation au sein du corps de régulation thermique 1 représentés dans les figures 1, 4, 11 ou 12 sont donnés à titre indicatif et ne présentent en rien un caractère limitatif de la présente invention. D’autres configurations pourront ainsi être envisagées, par exemple dans lesquelles des conduits 67 adjacents sont destinés à des sens de circulation opposés du fluide caloporteur ou encore dans lesquelles le canal d’alimentation 69, le canal d’évacuation 71, les tubulures d’entrée 73 et/ou tubulures de sortie 75 présentent des agencements différents.
Les figures 13 et 14 illustrent des étapes d’un procédé d’assemblage d’un organe de dissipation thermique 9 au sein d’un support 3 du corps de régulation thermique 1, ce procédé étant avantageusement mis en œuvre lorsque le support 3 est, par exemple, monobloc. Notamment, on peut observer des lames 101, ici au nombre de six, utilisées pour permettre l’insertion de l’organe de dissipation thermique 9. Les lames sont des outils de forme allongée, par exemple métalliques, configurés pour coopérer avec une collerette 15. Notamment, dans l’exemple représenté, les lames sont particulièrement configurées pour présenter des dimensions complémentaires de celles de de la collerette 15, de sorte qu’une lame peut être insérée et maintenue dans une portion de la collerette 15 s’étendant entre deux renfoncements 21. Les différentes lames sont ainsi régulièrement disposées dans une circonférence interne 103 de la collerette.
Les lames présentent un pan incliné, d’inclinaison continue ou bien étagée telle qu’illustré sur les figures. Notamment, chaque lame présente un premier segment 105, en contact avec la circonférence interne 103 de la collerette 15, de sorte que l’ensemble de ces premiers segments forment une première surface circulaire, sensiblement égale à la surface de l’orifice 23. Un deuxième segment 107 des lames 101 reçoit initialement l’organe de dissipation thermique 9, avant son insertion dans le support 3. Ces deuxièmes segments 107 délimitent une deuxième surface, sensiblement égale ou supérieure à la surface de l’organe 90 et donc supérieure à la première surface. Les premier segments 105 et deuxièmes segments 107 de chaque lame sont joints par un pan incliné 109, un tel pan incliné 109 formant des rampes de guidage de l’organe de dissipation thermique 9.
En effet, lorsque l’organe de dissipation thermique 9 est placé entre les différentes lames, tel que représenté dans la figure 13, la collerette est dans une configuration initiale, non déformée. La surface de l’orifice délimité par cette collerette est alors inférieure à la surface de l’organe de dissipation thermique 90, bloquant ainsi son insertion dans le support 3. Par coulissement le long des lames 101 selon un mouvement de translation parallèle à l’axe d’extension de la collerette 150, l’organe de dissipation thermique 9 provoque l’écartement des lames 101 l’une de l’autre, lesquelles exercent une pression sur la circonférence interne 103 de la collerette 15, ce qui entraine l’élargissement de la collerette 15 et de l’orifice 23 par déformation élastique de manière à permettre le passage de l’organe de dissipation thermique 9, tel que représenté dans la figure 14, puis son introduction dans le volume interne du support 3 jusqu’à ce qu’il entre en contact avec au moins un moyen de butée. Dans cette position, l’organe de dissipation thermique 9 est allé au-delà de la face interne de la plaque. Une fois l’organe de dissipation thermique 9 inséré, les lames 101 sont retirées, de sorte que la collerette est alors ramenée à sa configuration initiale par effet ressort ce qui bloque en position l’organe de dissipation thermique 9 dans le deuxième logement 47.
Un tel procédé d’assemblage peut être reproduit au moment de l’insertion d’une cellule électrique, les mêmes lames étant alors utilisées selon les mêmes principes.
La figure 15 illustre les étapes d’une variante du procédé d’assemblage du corps de régulation thermique 1, qui peut notamment être mise en œuvre lorsque le support comprend au moins deux pièces, la base 5 et la plaque 7, réalisées distinctement l’une de l’autre. Dans une première étape de cette variante du procédé d’assemblage du corps de régulation thermique 1, l’organe de dissipation thermique 9 est positionné au niveau de l’un des deuxièmes logements 47 de la plaque 7, l’organe de dissipation thermique 9 étant ainsi inséré du côté de la face interne 49 de la plaque et non par passage à travers la collerette 15 bordant l’orifice 23, ménagé en regard du deuxième logement considéré. Dans une deuxième étape de cette variante du procédé d’assemblage, la base 5 est disposée contre la plaque 7, la plaque 7 et la base 5 formant alors le support 3 et délimitant le volume interne de circulation du fluide caloporteur. La plaque 7 et la base 5 enserrent ainsi l’organe de dissipation thermique, la plaque 7 étant en contact avec l’organe de dissipation thermique 9 au niveau du deuxième logement 47 tandis que la base 5 est en contact avec l’organe de dissipation thermique au niveau des différents moyens de positionnement, notamment un plot, des pieds et des murets.
Selon une troisième étape de cette variante du procédé d’assemblage, la fixation de la base 5 sur la plaque 7 peut être réalisée par brasage ou par collage.
Avantageusement un tel procédé d’assemblage peut être étendu à un corps de régulation thermique 1 tel que représenté dans les figures 9 à 12, c’est-à-dire comprenant deux plaques 7 encadrant une même base 5. On comprend à la lecture de ce qui précède que la présente invention propose un corps de régulation thermique permettant le refroidissement d’un ou plusieurs modules électriques d’un dispositif de stockage d’énergie. Ledit corps de régulation thermique est configuré pour assurer simultanément le maintien des modules électriques, notamment des cellules électriques le composant, et la circulation d’un fluide caloporteur assurant leur refroidissement par dissipation des calories. Le corps de régulation thermique est particulièrement configuré pour comprendre un support, électriquement isolant et de faible conduction thermique, assurant le maintien des cellules électriques au moyen de collerettes. Le corps de régulation thermique comprend également une pluralité d’organes de dissipation thermique, assurant le refroidissement des cellules électriques en permettant le transfert de calories depuis les cellules électriques vers le liquide caloporteur.
L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tous moyens ou configurations équivalentes et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, si l’invention a été décrite de manière à présenter des sous-ensembles de moyens de buté présentant des caractéristiques identiques au sein d’un même sous-ensemble, ceux-ci peuvent également présenter des formes ou encore dimensions variables. Également, l’organe de dissipation thermique, décrit comme présentant une forme similaire à celle de l’orifice et/ou de la cellule électrique, pourra adopter d’autres formes, dans la mesure où l’organe de dissipation thermique présente une surface de contact thermique adaptée et qu’il assure l’étanchéité du corps de régulation thermique. D’une manière plus générale, le corps de régulation thermique peut également être adapté à différents systèmes de circulation du fluide caloporteur.

Claims (10)

  1. Corps de régulation thermique (1) d’un dispositif de stockage électrique destiné à un système de refroidissement de véhicule automobile, le corps de régulation thermique (1) comprenant un support (3) et au moins deux tubulures d’entrée et/ou de sortie (73, 75) d’un fluide caloporteur, le support (3) comprenant une plaque (7) et une base (5) délimitant un volume interne (11) de circulation du fluide caloporteur communiquant avec au moins une tubulure (73, 75), la plaque (7) comprenant une pluralité de collerettes (15) s’étendant en saillie d’une face externe (17) de la plaque (7), à l’opposé du volume interne (11), au moins une collerette (15) définissant un premier logement (19) de réception d’une cellule électrique (25), caractérisé en ce qu’un fond d’au moins un premier logement (19) comprend un orifice (23) débouchant sur le volume interne (11) du support (3) et en ce que le corps de régulation thermique (1) comprend au moins un organe de dissipation thermique (9) rapporté, configuré pour obturer ledit orifice (23).
  2. Corps de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe de dissipation thermique (9) est fait d’un matériau distinct de celui de la plaque (7) et/ou de la base (5).
  3. Corps de régulation thermique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’orifice (23) et l’organe de dissipation thermique (9) sont chacun définis par une surface, respectivement appelées surface de l’orifice (230) et surface de l’organe (90), la surface de l’orifice (230) ayant une superficie inférieure à la surface de l’organe (90).
  4. Corps de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (3) comprend des moyens de positionnement (45) de l’organe de dissipation thermique (9) disposés dans le volume interne (11).
  5. Corps de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins un moyen de positionnement (45) consiste en un deuxième logement (47), formé par dégagement de matière dans une face interne (49) de la plaque (7), de forme sensiblement complémentaire à celle d’un organe de dissipation thermique (9) correspondant.
  6. Corps de régulation thermique (1) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel au moins un moyen de positionnement (45) consiste en un moyen de butée (37) émergeant d’une paroi de la base (5).
  7. Corps de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la base (5) est encadrée d’une part par la plaque (7) appelée ci-après première plaque (7), et d’autre part par une deuxième plaque (87), la deuxième plaque (87) présentant des caractéristiques sensiblement similaires à celle de la première plaque (7).
  8. Corps de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une collerette (15) présente une structure continue ou discontinue configurée pour être élastiquement déformable.
  9. Corps de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la base (5) et au moins la première plaque (7) sont des éléments réalisés séparément et assemblés pour former le support (3), la première plaque (7) et la base (5) enserrant au moins l’organe de dissipation thermique (9) afin d’en assurer le maintien à l’intérieur du corps de régulation thermique.
  10. Procédé d’assemblage d’un corps de régulation thermique (1) d’un système de refroidissement de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 4, le procédé comprenant une première étape d’insertion d’une pluralité de lames (101), réparties sur une circonférence interne (103) d’une collerette (15), les lames (101) comprenant au moins un pan incliné (109) configuré pour déformer élastiquement la collerette (15), une deuxième étape de placement d’un organe de dissipation thermique (9) entre les différentes lames (101), une troisième étape d’insertion de l’organe de dissipation thermique (9) par coulissement entre les différentes lames (101), selon un axe perpendiculaire au premier plan (700) de la plaque (7), jusqu’à ce que ledit organe de dissipation thermique (9) fasse butée avec au moins un organe de positionnement (45), ledit coulissement entrainant une déformation élastique de la collerette (15) par pression des lames (101), une quatrième étape, facultative, de fixation de l’organe de dissipation thermique (9).
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WO2010148224A2 (fr) * 2009-06-18 2010-12-23 Jason Fuhr Module de batterie ayant un plateau porte-éléments avec caractéristiques de gestion thermique
EP3293792A1 (fr) * 2016-09-07 2018-03-14 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Système de batterie

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