FR3104822A1 - System for an electrical component - Google Patents

System for an electrical component Download PDF

Info

Publication number
FR3104822A1
FR3104822A1 FR1914258A FR1914258A FR3104822A1 FR 3104822 A1 FR3104822 A1 FR 3104822A1 FR 1914258 A FR1914258 A FR 1914258A FR 1914258 A FR1914258 A FR 1914258A FR 3104822 A1 FR3104822 A1 FR 3104822A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
compartment
component
heat
heat transfer
heating device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1914258A
Other languages
French (fr)
Inventor
Sergio Da Costa Pito
Bastien Jovet
Quentin Navarre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to FR1914258A priority Critical patent/FR3104822A1/en
Publication of FR3104822A1 publication Critical patent/FR3104822A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571—Resistive heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/659—Means for temperature control structurally associated with the cells by heat storage or buffering, e.g. heat capacity or liquid-solid phase changes or transition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Système pour un composant électrique L’invention concerne un système pour un composant électrique, notamment un composant de stockage d’énergie électrique, notamment une cellule de batterie, ce système comportant un compartiment (3), notamment fermé, agencé pour recevoir le composant, un fluide caloporteur (4), notamment un fluide diélectrique, présent dans le compartiment et en interaction thermique avec le composant, notamment de manière à refroidir ou chauffer le composant, un dispositif de chauffage (60) agencé pour chauffer le composant, soit directement soit par l’intermédiaire du fluide caloporteur, auquel cas le dispositif de chauffage est agencé pour chauffer le fluide caloporteur qui chauffe ensuite le composant. Figure de l’abrégé : Figure 2System for an electrical component The invention relates to a system for an electrical component, in particular an electrical energy storage component, in particular a battery cell, this system comprising a compartment (3), in particular closed, arranged to receive the component, a heat transfer fluid (4), in particular a dielectric fluid, present in the compartment and in thermal interaction with the component, in particular so as to cool or heat the component, a heating device (60) arranged to heat the component, either directly or via the heat transfer fluid, in which case the heating device is arranged to heat the heat transfer fluid which then heats the component. Abstract figure: Figure 2

Description

Système pour un composant électriqueSystem for an electrical component

L’invention concerne un système pour un composant électrique.A system for an electrical component is disclosed.

L’invention est notamment applicable pour toutes les automobiles électriques ou hybrides avec un pack de batteries et un système de climatisation, et éventuellement une entrée de charge rapide des batteries.The invention is particularly applicable to all electric or hybrid automobiles with a battery pack and an air conditioning system, and possibly a rapid battery charging input.

Le brevet US8852772 décrit un système de refroidissement de batterie au lithium-ion, destiné à être utilisé dans un véhicule hybride. Ce système comprend une pluralité de modules de refroidissement liquide autonomes. Chaque module de refroidissement comprend une pluralité de cellules de batterie ayant au moins un canal de fluide formé entre celles-ci. Un fluide diélectrique est disposé dans au moins un canal de fluide. Le fluide diélectrique est en contact avec l'ensemble de la batterie pour chauffer et/ou refroidir l'ensemble de la batterie. Un élément chauffant peut être disposé dans l'espace intérieur et chauffe le fluide diélectrique. Un élément de refroidissement est disposé dans l'espace intérieur et refroidit le fluide diélectrique.US8852772 describes a lithium-ion battery cooling system for use in a hybrid vehicle. This system includes a plurality of self-contained liquid cooling modules. Each cooling module includes a plurality of battery cells having at least one fluid channel formed therebetween. A dielectric fluid is disposed in at least one fluid channel. The dielectric fluid is in contact with the battery assembly to heat and/or cool the battery assembly. A heating element may be disposed in the interior space and heats the dielectric fluid. A cooling element is disposed in the interior space and cools the dielectric fluid.

Il existe notamment un besoin, dans le domaine automobile, d’assurer un système de batterie performant dans les pays froids, et pour utiliser le mode de démarrage à froid. La batterie, ou les cellules de batterie, doit être chauffée pour atteindre une température par exemple de 15 ° pour une répartition optimale de la puissance, en particulier pendant la charge.In particular, there is a need, in the automotive field, to ensure an efficient battery system in cold countries, and to use the cold start mode. The battery, or battery cells, must be heated to a temperature of, say, 15° for optimum power distribution, especially during charging.

L’invention concerne notamment des batteries de type lithium-ion, mais n‘est pas limitée à ce type de stockage.The invention relates in particular to batteries of the lithium-ion type, but is not limited to this type of storage.

La présente invention concerne un système pour un composant électrique, notamment un composant de stockage d’énergie électrique, notamment une cellule de batterie, ce système comportant:The present invention relates to a system for an electrical component, in particular an electrical energy storage component, in particular a battery cell, this system comprising:

un compartiment, notamment fermé, agencé pour recevoir le composant,a compartment, in particular closed, arranged to receive the component,

un fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique, présent dans le compartiment et en interaction thermique avec le composant, notamment de manière à refroidir ou chauffer le composant,a heat transfer fluid, in particular a dielectric fluid, present in the compartment and in thermal interaction with the component, in particular so as to cool or heat the component,

un dispositif de chauffage agencé pour chauffer le composant, soit directement soit par l’intermédiaire du fluide caloporteur, auquel cas le dispositif de chauffage est agencé pour chauffer le fluide caloporteur qui chauffe ensuite le composant.a heating device arranged to heat the component, either directly or via the heat transfer fluid, in which case the heater is arranged to heat the heat transfer fluid which then heats the component.

L’invention est particulièrement avantageuse par rapport à l’état de l’art qui préconise un chauffage de batteries par d’utilisation de liquide caloporteur afin de le chauffer à l’extérieur du pack et ensuite le faire traverser l’échangeur thermique situé au contact des cellules de batterie pour les chauffer. Cette solution de l’art antérieur présente l’inconvénient d’ajouter un composant à l’extérieur du pack, et aussi d’augmenter le nombre de connexion de durites du fluide donc augmenter le coût ainsi que la masse et le packaging sous capot moteur.The invention is particularly advantageous compared to the state of the art which recommends heating batteries by using heat transfer liquid in order to heat it outside the pack and then pass it through the heat exchanger located at the contacting battery cells to heat them. This solution of the prior art has the disadvantage of adding a component outside the pack, and also of increasing the number of fluid hose connections, therefore increasing the cost as well as the mass and the packaging under the engine cover. .

L’invention permet, au contraire, de s’affranchir de ces inconvénients et d’avoir un chauffage plus efficace et avec moins d’assemblage à réaliser.The invention makes it possible, on the contrary, to overcome these drawbacks and to have a more efficient heating and with less assembly to be carried out.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage comporte un élément à effet Joule qui dégage de la chaleur lorsqu’il est parcouru par un courant électrique.According to one of the aspects of the invention, the heating device comprises a Joule effect element which releases heat when an electric current passes through it.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’élément à effet Joule comporte un élément choisi parmi : un fil électrique, une résistance électrique, un film en un matériau résistif, un revêtement dans un matériau résistif, une couche dans un matériau résistif, une encre ou une peinture dans un matériau résistif.According to one of the aspects of the invention, the Joule effect element comprises an element chosen from: an electrical wire, an electrical resistor, a film made of a resistive material, a coating made of a resistive material, a layer made of a material resistive, an ink or paint in a resistive material.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’élément à effet Joule est disposé sur une surface interne du compartiment, notamment en contact avec le fluide caloporteur.According to one of the aspects of the invention, the Joule effect element is arranged on an internal surface of the compartment, in particular in contact with the heat transfer fluid.

En variante, l’élément à effet Joule est disposé sur une surface externe du compartiment, cet élément étant éloigné du fluide diélectrique dans le compartiment.As a variant, the Joule effect element is arranged on an external surface of the compartment, this element being remote from the dielectric fluid in the compartment.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage est au moins partiellement noyé dans une matière formant le compartiment, notamment un fond de ce compartiment.According to one of the aspects of the invention, the heating device is at least partially embedded in a material forming the compartment, in particular a bottom of this compartment.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de chauffage est au moins partiellement surmoulé dans la matière formant le compartiment.According to one embodiment of the invention, the heating device is at least partially molded into the material forming the compartment.

Par exemple le compartiment est, dans ce cas, réalisé à partir d’un matériau composite à base d’un plastique par exemple chargé avec des fibres de verre.For example, the compartment is, in this case, made from a composite material based on a plastic, for example filled with glass fibers.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage est disposé sur un fond ou sur une paroi latérale du compartiment, ou encore sur un couvercle supérieur du compartiment.According to one of the aspects of the invention, the heating device is arranged on a bottom or on a side wall of the compartment, or even on an upper cover of the compartment.

Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment comporte une ou plusieurs parois en métal, par acier, en aluminium ou, en variante, en matière plastique.According to one of the aspects of the invention, the compartment comprises one or more walls made of metal, steel, aluminum or, as a variant, of plastic material.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage est capable de se déformer pour épouser au moins une face du composant à chauffer. Par exemple le dispositif de chauffage comporte un film qui épouse des faces des cellules de batterie à chauffer.According to one of the aspects of the invention, the heating device is capable of deforming to match at least one face of the component to be heated. For example, the heating device comprises a film which conforms to the faces of the battery cells to be heated.

Dans ce cas, le dispositif de chauffage est réalisé au moins partiellement dans un matériau déformable, par exemple un matériau souple avec des fils intégrés pour réaliser l’effet Joule.In this case, the heating device is made at least partially in a deformable material, for example a flexible material with integrated wires to achieve the Joule effect.

Le dispositif de chauffage comporte par exemple une liaison électrique agencée pour le connecter à une source d’alimentation électrique.The heating device comprises for example an electrical connection arranged to connect it to an electrical power source.

Le dispositif de chauffage est par exemple relié à une unité de commande permettant de commander le chauffage de ce dispositif de chauffage en fonction par exemple de consigne de température.The heating device is for example connected to a control unit making it possible to control the heating of this heating device as a function, for example, of a temperature setpoint.

Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide caloporteur peut être un fluide diélectrique, de l’air, un fluide ou liquide réfrigérant, cette liste n’étant pas limitative.According to one of the aspects of the invention, the heat transfer fluid can be a dielectric fluid, air, a refrigerant fluid or liquid, this list not being exhaustive.

Selon un aspect de l’invention, le compartiment est essentiellement au moins partiellement rempli de fluide diélectrique, en phase liquide ou gazeuse, sans présence substantielle d’air. Les échanges thermiques sont assurés principalement par le fluide diélectrique. En variante, il peut y avoir de l’air, si l’immersion des cellules dans le fluide diélectrique est partielle.According to one aspect of the invention, the compartment is essentially at least partially filled with dielectric fluid, in liquid or gaseous phase, without the substantial presence of air. The heat exchanges are ensured mainly by the dielectric fluid. Alternatively, there may be air, if the immersion of the cells in the dielectric fluid is partial.

Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide caloporteur dans le compartiment, au contact des cellules de batterie, est en phase liquide, notamment lorsque le fluide est à température ambiante, par exemple à 15 ° C, et ces cellules sont au moins partiellement immergées dans ce fluideAccording to one of the aspects of the invention, the heat transfer fluid in the compartment, in contact with the battery cells, is in the liquid phase, in particular when the fluid is at ambient temperature, for example at 15° C., and these cells are at least partially immersed in this fluid

L’invention concerne encore un système tel décrit plus haut, comportant des cellules de batterie dans le compartiment.The invention also relates to a system as described above, comprising battery cells in the compartment.

Il est entendu que l’ensemble des caractéristiques et configurations précédemment ne sont en rien limitatives. 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:It is understood that all the characteristics and configurations above are in no way limiting. Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the detailed description given below, and several examples of embodiment given by way of indication and not limitation with reference to the appended schematic drawings, in which:

La figure 1 illustre de façon schématique un exemple de réalisation de l’invention;Figure 1 schematically illustrates an embodiment of the invention;

La figure 2 illustre un compartiment de l’exemple de la figure 1.Figure 2 illustrates a compartment of the example in Figure 1.

On a représenté sur les figures 1 et 2 un système de refroidissement 1 d’un ensemble de cellules de batterie 2 de véhicule automobile, ce système comportant un compartiment fermé 3 agencé pour recevoir les cellules de batterie 2, un fluide diélectrique 4 présent dans le compartiment 3 en échange thermique avec les cellules de batterie, et un dispositif de refroidissement 5 agencé pour refroidir le fluide diélectrique 4.There is shown in Figures 1 and 2 a cooling system 1 of a set of battery cells 2 of a motor vehicle, this system comprising a closed compartment 3 arranged to receive the battery cells 2, a dielectric fluid 4 present in the compartment 3 in heat exchange with the battery cells, and a cooling device 5 arranged to cool the dielectric fluid 4.

Ce dispositif de refroidissement 5 comporte un canal 8 dans lequel peut circuler un fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée, distinct du fluide diélectrique 4 dans le compartiment, qui est aussi un fluide caloporteur.This cooling device 5 comprises a channel 8 in which a heat transfer fluid, for example glycol water, can circulate, distinct from the dielectric fluid 4 in the compartment, which is also a heat transfer fluid.

Ce dispositif de refroidissement 5 est agencé de manière à permettre un refroidissement du fluide caloporteur qui circule dans le canal 8, au choix en fonction de paramètres, par de l’air ambiant ou par échange thermique avec un ensemble de climatisation 10, ou encore appelé ensemble d’air conditionné, du véhicule automobile.This cooling device 5 is arranged in such a way as to allow cooling of the heat transfer fluid which circulates in the channel 8, optionally depending on parameters, by ambient air or by heat exchange with an air conditioning unit 10, or also called air conditioning unit, motor vehicle.

Les cellules de batterie 2 comprennent par exemple une pluralité de batteries au lithium-ion (Li-ion) pour une utilisation dans un véhicule hybride. Dans un autre mode de réalisation, la pluralité de cellules de batterie sont des batteries Li-ion pour une utilisation dans un véhicule électrique à batterie.The battery cells 2 comprise for example a plurality of lithium-ion (Li-ion) batteries for use in a hybrid vehicle. In another embodiment, the plurality of battery cells are Li-ion batteries for use in a battery electric vehicle.

Les cellules de batterie 2 sont complètement immergées dans le fluide diélectrique 4.Battery cells 2 are completely immersed in dielectric fluid 4.

Le dispositif de refroidissement 5 est connecté à une boucle basse température 11 qui comprend un échangeur de chaleur, ici un radiateur 12, le radiateur étant au contact de l’air ambiant.The cooling device 5 is connected to a low temperature loop 11 which comprises a heat exchanger, here a radiator 12, the radiator being in contact with the ambient air.

Le radiateur 12 est disposé sur une face avant du véhicule de manière à pouvoir être refroidi par l’air extérieur 14 qui circule à son contact.The radiator 12 is arranged on a front face of the vehicle so as to be able to be cooled by the outside air 14 which circulates in contact with it.

Par ailleurs, le dispositif de refroidissement 5 est connecté à un échangeur de chaleur, ici un refroidisseur 15 ou chiller, qui est placé dans l’ensemble de climatisation 10 de sorte que le fluide caloporteur puisse être refroidi par échange thermique avec le radiateur de l’ensemble de climatisation 10.Furthermore, the cooling device 5 is connected to a heat exchanger, here a cooler 15 or chiller, which is placed in the air conditioning assembly 10 so that the heat transfer fluid can be cooled by heat exchange with the radiator of the air conditioning set 10.

Selon un aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement 5 et le compartiment 3 forment un module intégré, à savoir un ensemble manipulable comme un tout.According to one aspect of the invention, the cooling device 5 and the compartment 3 form an integrated module, namely a set that can be handled as a whole.

Le dispositif de refroidissement 5 comporte un condenseur 20 au contact duquel du fluide diélectrique 4, en phase gazeuse, peut se condenser. Le condenseur 20 comporte une plaque froide, ou plusieurs surfaces, au contact de laquelle ou desquelles du fluide diélectrique, en phase gazeuse, peut se condenser.The cooling device 5 comprises a condenser 20 in contact with which dielectric fluid 4, in the gaseous phase, can condense. The condenser 20 comprises a cold plate, or several surfaces, in contact with which dielectric fluid, in the gaseous phase, can condense.

Une pompe 30 est prévue en aval du dispositif de refroidissement 5 pour faire circuler le fluide caloporteur dans ce dispositif 5. Une vanne 3 voies 31 est prévue en aval du dispositif de refroidissement 5 pour envoyer le réfrigérant, selon le fonctionnement, soit vers le refroidisseur 15 (ou chiller) soit dans la boucle basse température 11 (avec un radiateur basse température). L’ensemble de climatisation 10 comporte un compresseur 30 pour comprimer le réfrigérant, un condenseur 31 en aval du compresseur 30 et placé sur le chemin d’air 14 de préférence derrière le radiateur 12, deux vannes 32 et 33 sur deux branches parallèles 34 et 35 qui sont en aval du condenseur 31. La branche 34 débouche sur un détendeur 36 disposé en amont d’un évaporateur 38. L’autre branche 35 débouche sur un autre détendeur 39 qui est disposé en amont du refroidisseur 15. Les deux détendeurs 36 et 39 sont connectés au compresseur 30. Un élément de chauffage additionnel du fluide caloporteur 50 est prévu entre le compresseur 30 et le chiller 5, qui peut être un chauffage électrique ou un échangeur de chaleur de type condenseur à eau par exemple.A pump 30 is provided downstream of the cooling device 5 to circulate the heat transfer fluid in this device 5. A 3-way valve 31 is provided downstream of the cooling device 5 to send the refrigerant, depending on the operation, either to the cooler 15 (or chiller) or in the low temperature loop 11 (with a low temperature radiator). The air conditioning assembly 10 comprises a compressor 30 for compressing the refrigerant, a condenser 31 downstream of the compressor 30 and placed on the air path 14 preferably behind the radiator 12, two valves 32 and 33 on two parallel branches 34 and 35 which are downstream of the condenser 31. The branch 34 leads to an expansion valve 36 arranged upstream of an evaporator 38. The other branch 35 leads to another expansion valve 39 which is arranged upstream of the cooler 15. The two expansion valves 36 and 39 are connected to the compressor 30. An additional heat transfer fluid heating element 50 is provided between the compressor 30 and the chiller 5, which can be an electric heater or a heat exchanger of the water condenser type, for example.

Il est prévu un dispositif de chauffage 60, visible sur la figure 2, agencé pour chauffer les cellules 2, soit directement soit par l’intermédiaire du fluide caloporteur 4, auquel cas le dispositif de chauffage 60 est agencé pour chauffer le fluide caloporteur qui chauffe ensuite le composant.There is provided a heating device 60, visible in Figure 2, arranged to heat the cells 2, either directly or via the heat transfer fluid 4, in which case the heating device 60 is arranged to heat the heat transfer fluid which heats then the component.

Ici le dispositif de chauffage 6 chauffe le fluide diélectrique qui ensuite vient chauffer les cellules 2.Here the heating device 6 heats the dielectric fluid which then heats the cells 2.

Le dispositif de chauffage 60 comporte un élément à effet Joule qui dégage de la chaleur lorsqu’il est parcouru par un courant électrique.The heating device 60 comprises a Joule effect element which releases heat when an electric current passes through it.

L’élément est choisi parmi : un fil électrique, une résistance électrique, un film en un matériau résistif, un revêtement dans un matériau résistif, une couche dans un matériau résistif, une encre ou une peinture dans un matériau résistif.The element is chosen from: an electrical wire, an electrical resistor, a film in a resistive material, a coating in a resistive material, a layer in a resistive material, an ink or a paint in a resistive material.

Ici l’élément à effet Joule 60 est disposé sur une surface interne du compartiment, en contact avec le fluide diélectrique dans lequel sont immergées les cellules.Here the Joule effect element 60 is arranged on an internal surface of the compartment, in contact with the dielectric fluid in which the cells are immersed.

Par exemple le compartiment 3, sous forme de cuve, est, dans ce cas, réalisé à partir d’un matériau composite à base d’un plastique par exemple chargé avec des fibres de verre.For example, the compartment 3, in the form of a tank, is, in this case, made from a composite material based on a plastic, for example loaded with glass fibers.

Le dispositif de chauffage 60 est disposé sur un fond ou sur une paroi latérale du compartiment 3.The heating device 60 is arranged on a bottom or on a side wall of the compartment 3.

Si on le souhaite, le dispositif de chauffage 60 est un film qui épouse des faces des cellules de batterie à chauffer.If desired, the heater 60 is a film that conforms to the faces of the battery cells to be heated.

Dans ce cas, le dispositif de chauffage est réalisé au moins partiellement dans un matériau déformable, par exemple un matériau souple avec des fils intégrés pour réaliser l’effet Joule.In this case, the heating device is made at least partially in a deformable material, for example a flexible material with integrated wires to achieve the Joule effect.

Le dispositif de chauffage comporte une liaison électrique, non représentée, agencée pour le connecter à une source d’alimentation électrique.The heating device comprises an electrical connection, not shown, arranged to connect it to an electrical power source.

Le dispositif de chauffage est relié à une unité de commande permettant de commander le chauffage de ce dispositif de chauffage en fonction par exemple de consigne de température.The heating device is connected to a control unit making it possible to control the heating of this heating device as a function, for example, of a temperature setpoint.

Le fluide diélectrique au contact des cellules de batterie peut être choisi pour être en permanence en phase liquide, dans toute la plage de fonctionnement du système. Par exemple ce fluide peut être une huile minérale.The dielectric fluid in contact with the battery cells can be chosen to be permanently in the liquid phase, throughout the operating range of the system. For example, this fluid can be a mineral oil.

Claims (10)

Système pour un composant électrique, notamment un composant de stockage d’énergie électrique, notamment une cellule de batterie, ce système comportant:
  • un compartiment (3), notamment fermé, agencé pour recevoir le composant,
  • un fluide caloporteur (4), notamment un fluide diélectrique (4), présent dans le compartiment et en interaction thermique avec le composant, notamment de manière à refroidir ou chauffer le composant,
  • un dispositif de chauffage (60) agencé pour chauffer le composant, soit directement soit par l’intermédiaire du fluide caloporteur, auquel cas le dispositif de chauffage est agencé pour chauffer le fluide caloporteur qui chauffe ensuite le composant.
System for an electrical component, in particular an electrical energy storage component, in particular a battery cell, this system comprising:
  • a compartment (3), in particular closed, arranged to receive the component,
  • a heat transfer fluid (4), in particular a dielectric fluid (4), present in the compartment and in thermal interaction with the component, in particular so as to cool or heat the component,
  • a heater (60) arranged to heat the component, either directly or via the heat transfer fluid, in which case the heater is arranged to heat the heat transfer fluid which then heats the component.
Système selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de chauffage (60) comporte un élément à effet Joule qui dégage de la chaleur lorsqu’il est parcouru par un courant électrique.System according to the preceding claim, in which the heating device (60) comprises a Joule effect element which releases heat when it is traversed by an electric current. Système la revendication précédente, dans lequel l’élément à effet Joule comporte un élément choisi parmi: un fil électrique, une résistance électrique, un film en un matériau résistif, un revêtement dans un matériau résistif, une couche dans un matériau résistif, une encre ou une peinture dans un matériau résistif.System according to the preceding claim, in which the Joule effect element comprises an element chosen from: an electrical wire, an electrical resistor, a film in a resistive material, a coating in a resistive material, a layer in a resistive material, an ink or a painting in a resistive material. Système selon l’une des revendications 2 et 3, dans lequel l’élément à effet Joule est disposé sur une surface interne du compartiment, notamment en contact avec le fluide caloporteur.System according to one of Claims 2 and 3, in which the Joule effect element is arranged on an internal surface of the compartment, in particular in contact with the heat transfer fluid. Système selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif de chauffage est au moins partiellement noyé dans une matière formant le compartiment, notamment un fond de ce compartiment.System according to one of Claims 1 to 3, in which the heating device is at least partially embedded in a material forming the compartment, in particular a bottom of this compartment. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de chauffage est disposé sur un fond ou sur une paroi latérale du compartiment, ou encore sur un couvercle supérieur du compartiment.System according to one of the preceding claims, in which the heating device is arranged on a bottom or on a side wall of the compartment, or else on an upper cover of the compartment. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le compartiment (3) comporte une ou plusieurs parois en métal, par acier, en aluminium ou, en variante, en matière plastique.System according to one of the preceding claims, in which the compartment (3) comprises one or more walls of metal, steel, aluminum or, as a variant, of plastic material. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de chauffage (60) comporte une liaison électrique agencée pour le connecter à une source d’alimentation électrique.System according to one of the preceding claims, in which the heating device (60) includes an electrical connection arranged to connect it to an electrical power source. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le fluide caloporteur dans le compartiment, au contact des cellules de batterie, est en phase liquide, notamment lorsque le fluide est à température ambiante, par exemple à 15 ° C, et ces cellules sont au moins partiellement immergées dans ce fluide.System according to one of the preceding claims, in which the heat transfer fluid in the compartment, in contact with the battery cells, is in the liquid phase, in particular when the fluid is at ambient temperature, for example at 15°C, and these cells are at least partially immersed in this fluid. Système selon l’une des revendications précédentes, comportant des cellules de batterie dans le compartiment.System according to one of the preceding claims, comprising battery cells in the compartment.
FR1914258A 2019-12-12 2019-12-12 System for an electrical component Withdrawn FR3104822A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1914258A FR3104822A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 System for an electrical component

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1914258A FR3104822A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 System for an electrical component
FR1914258 2019-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3104822A1 true FR3104822A1 (en) 2021-06-18

Family

ID=73038008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1914258A Withdrawn FR3104822A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 System for an electrical component

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3104822A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012003209A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Nissan North America, Inc. Vehicle battery temperature control system and method
US20130122331A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-16 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery cooling system
US20180145382A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Romeo Systems, Inc. Systems and methods for battery thermal management utilizing a vapor chamber

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012003209A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Nissan North America, Inc. Vehicle battery temperature control system and method
US20130122331A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-16 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery cooling system
US8852772B2 (en) 2011-11-15 2014-10-07 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery cooling system comprising dielectric fluid
US20180145382A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Romeo Systems, Inc. Systems and methods for battery thermal management utilizing a vapor chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3769365A1 (en) System for cooling at least one motor vehicle battery
EP3732741A1 (en) Cooling device for at least one motor vehicle battery
WO2019155179A1 (en) Cooling device for at least one motor vehicle battery
EP3516318A2 (en) Temperature control device
FR3099643A1 (en) Battery thermal management device comprising a magnetocaloric device
FR3011131A1 (en) THERMAL BATTERY MANAGEMENT DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
WO2018167382A1 (en) Heat exchanger and thermal regulation device for at least one electrical energy storage element
FR3104822A1 (en) System for an electrical component
FR2989841A1 (en) THERMAL CONTROL DEVICE FOR BATTERY MODULE.
FR2975535A3 (en) Device for controlling temperature of electrical traction battery of car, has casing for locking traction battery in water-tight manner, and ventilator arranged inside casing for regulating circulation of gas coolant inside casing
FR3073609B1 (en) CHANNEL FOR THERMAL EXCHANGER OF A MOTOR VEHICLE
EP3262362B1 (en) Thermal management device of an energy storage unit
WO2020115428A1 (en) Modular battery comprising a thermal conditioning system
FR3105715A1 (en) Thermal regulation device
EP3396290A1 (en) Thermal module with a tank and a heat exchanger
FR2996066A1 (en) Thermal control device for battery module of car, has bundle of heat pipes, where each heat pipe includes end having surface in thermal contact with battery, and another end having surface in thermal contact with heat exchanger
FR3088588A1 (en) COMPARTMENT FOR ELECTRIC POWER STORAGE MODULE FOR MOTOR VEHICLE
EP3396291A1 (en) Thermal module with a tank and a heat exchanger
EP3861587B1 (en) System for cooling motor vehicle battery cells
FR3086834A1 (en) COMPARTMENT FOR ELECTRIC POWER STORAGE MODULE FOR MOTOR VEHICLE
FR3124318A1 (en) "Thermal regulation device for at least one electrical component"
FR3124317A1 (en) "Thermal regulation device for at least one electrical component"
WO2024079101A1 (en) Device for controlling the temperature of a plurality of electrical and/or electronic elements
FR3134481A1 (en) Battery unit for hybrid or electric automobile vehicle.
FR3101731A1 (en) "Device for cooling an electrical element liable to release heat in operation"

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210618

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

ST Notification of lapse

Effective date: 20230808