FR3105709A1 - Dispositif de régulation thermique - Google Patents

Dispositif de régulation thermique Download PDF

Info

Publication number
FR3105709A1
FR3105709A1 FR1915282A FR1915282A FR3105709A1 FR 3105709 A1 FR3105709 A1 FR 3105709A1 FR 1915282 A FR1915282 A FR 1915282A FR 1915282 A FR1915282 A FR 1915282A FR 3105709 A1 FR3105709 A1 FR 3105709A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
thermal regulation
regulation device
fluid
cooling system
heat transfer
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Withdrawn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
FR1915282A
Other languages
English (en)
Inventor
Amrid Mammeri
Kamel Azzouz
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 FR1915282A priority Critical patent/FR3105709A1/fr
Publication of FR3105709A1 publication Critical patent/FR3105709A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Titre : Dispositif de régulation thermique L’invention concerne un dispositif de régulation thermique (2) pour au moins un composant électrique ou électronique (8) dont la température doit être régulée, ledit composant électrique ou électronique (8) étant notamment susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, le dispositif de régulation thermique (2) comportant un boîtier (12) configuré pour loger le au moins un composant électrique ou électronique (8) et des moyens de régulation thermique (3) de ce composant électrique ou électronique (8) parmi lesquels au moins un dispositif de projection (6) de fluide diélectrique sur l’au moins un composant et au moins un système de refroidissement (10), parcouru par un fluide caloporteur et associé à une paroi de refroidissement (46) du boîtier (12), le dispositif de régulation thermique (2) étant caractérisé en ce qu’il comporte au moins un moyen de contrôle (55) de l’alimentation en fluide caloporteur dudit système de refroidissement (10) associé à la paroi de refroidissement (46) en fonction d’une mesure d’un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2). Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

Dispositif de régulation thermique
La présente invention se situe dans le domaine des dispositifs de régulation thermique de composants électriques ou électroniques, et elle concerne plus particulièrement un dispositif de régulation thermique de composants électriques ou électroniques susceptibles de s’échauffer lors de leur fonctionnement.
Les composants électriques ou électroniques susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent aussi bien consister en des serveurs informatiques qu’en des systèmes de stockage d’énergie électrique, notamment des batteries, pour des véhicules automobiles.
Dans le domaine des véhicules automobiles, des dispositifs de régulation thermique permettent de modifier une température d’une batterie électrique, que ce soit lors d’un démarrage du véhicule par temps froid, en augmentant sa température par exemple, ou que ce soit en cours de roulage ou lors d’une opération de recharge de la batterie, en diminuant la température de cette batterie électrique, qui tend à s’échauffer au cours de son utilisation.
D’une manière générale, de tels dispositifs de régulation thermique de batteries électriques font appel à des échangeurs de chaleur. Les différentes cellules de batterie d’un système de stockage électrique peuvent notamment être refroidies au moyen d’une plaque froide à l’intérieur de laquelle circule un fluide de refroidissement, la plaque étant en contact avec les cellules de batterie à refroidir. Il a pu être constaté que de tels échangeurs de chaleur peuvent conduire à un refroidissement non homogène des batteries électriques d’un même système de stockage électrique, entrainant alors une diminution de la performance globale du système de stockage électrique. Ces dispositifs de régulation thermique présentent en outre une résistance thermique élevée en raison des épaisseurs de matière présentes entre le fluide de refroidissement et les cellules de batterie.
Dans le but d’apporter une réponse à ces différentes problématiques, plusieurs dispositifs sont connus.
On connait notamment des dispositifs de refroidissement des éléments de batterie électriques de voitures électriques ou hybrides comprenant un boîtier fermé hermétiquement dans lequel les éléments de batterie du système de stockage d’énergie électrique sont partiellement plongés dans un fluide diélectrique. On assure de la sorte un échange thermique entre les éléments de batterie et le fluide diélectrique, une cuve de fluide diélectrique étant située à l’extérieur du boîtier et reliée audit boîtier afin de permettre la circulation du fluide diélectrique.
Toutefois, l’immersion des cellules de stockage électrique dans un fluide, notamment diélectrique, ne permet pas un refroidissement homogène des cellules. Le document FR3077683 divulgue un dispositif de refroidissement des cellules des batteries électriques qui comportent également un boîtier hermétique dans lequel est disposé un fluide diélectrique, mais dans lequel le fluide diélectrique est projeté sur les cellules par un circuit et des moyens de projection appropriés. Au contact des cellules qui se sont échauffées lors de leur fonctionnement, le fluide diélectrique projeté a tendance à se vaporiser et la vapeur se propage dans le boîtier et notamment le long des parois délimitant le boîtier. Le document FR3077683 divulgue la présence d’une paroi de condensation, comprenant en son sein un circuit de fluide réfrigérant, la paroi étant dite de condensation en ce que la température de cette paroi permet de condenser la vapeur de sorte que le fluide diélectrique reprend une forme liquide.
Il convient de comprendre que plus les cellules des batteries électriques dégagent de chaleur, plus la paroi de condensation doit être froide pour assurer le retour à l’état liquide du fluide diélectrique préalablement vaporisé au contact des cellules. Or, les fabricants et équipementiers automobiles cherchent à proposer des solutions de charge rapide des batteries électriques de leurs véhicules, de manière notamment à permettre une recharge complète des batteries dans une durée de l’ordre de 10 à 20 minutes. Ces opérations, dite de charge rapide ou «fast charge» en anglais, sont ainsi génératrices de forts dégagements de chaleur de la part des cellules des batteries électriques. L’apport conséquent de fluide réfrigérant, c’est-à-dire la fréquence élevée à laquelle le fluide réfrigérant doit être évacué hors du boîtier avec les calories captées et réintroduit dans le boîtier pour en récupérer de nouvelles, est consommateur d’énergie. Il se peut par ailleurs que la présence de fluide réfrigérant puisse ne pas suffire au refroidissement rendu nécessaire par l’opération de charge rapide.
L’invention s’inscrit dans ce contexte et a pour objectif d’offrir une alternative aux dispositifs de régulation thermique des systèmes électroniques comportant des composants électriques ou électroniques, qu’il s’agisse de serveurs informatiques, de batteries de véhicules automobiles ou de tout autre type de systèmes électroniques dont les composants sont susceptibles de s’échauffer lors de leur fonctionnement ou de leur recharge, en proposant un dispositif de régulation thermique qui soit susceptible d’amener le composant électrique ou électronique à la température souhaitée dans un temps défini.
Dans ce contexte, la présente invention concerne un dispositif de régulation thermique pour au moins un composant électrique ou électronique dont la température doit être régulée, ledit composant électrique ou électronique étant notamment susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, le dispositif de régulation thermique comportant un boîtier configuré pour loger le au moins un composant électrique ou électronique et des moyens de régulation thermique de ce composant électrique ou électronique parmi lesquels au moins un dispositif de projection de fluide diélectrique sur l’au moins un composant et au moins un système de refroidissement, parcouru par un fluide caloporteur et associé à une paroi de refroidissement du boîtier, le dispositif de régulation thermique étant caractérisé en ce qu’il comporte au moins un moyen de contrôle de l’alimentation en fluide caloporteur dudit système de refroidissement associé à la paroi de refroidissement en fonction d’une mesure d’un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique.
Les moyens de régulations thermiques logés dans le boîtier, ou au moins partiellement dans le boîtier, peuvent consister en au moins un circuit de fluide diélectrique, destiné à projeter le fluide diélectrique, dans un état liquide, vers chaque composant électrique ou électronique au moyen du dispositif de projection de fluide diélectrique. Le dispositif de projection peut alors prendre la forme par exemple d’au moins une buse de projection agencée sur ce circuit et configurée pour pulvériser le fluide diélectrique vers le composant électrique ou électronique. Le circuit de fluide diélectrique est configuré pour permettre la projection en boucle de fluide diélectrique, le boîtier comprenant un bac de récupération ménagé dans le fond du logement pour récolter le fluide diélectrique une fois celui-ci pulvérisé vers le composant électrique ou électronique et pour le réinjecter dans le circuit de circulation de fluide diélectrique.
Tel que cela été précisé, chaque composant électrique ou électronique participe ici à former un système électronique logé dans le boîtier et pouvant consister en des moyens informatiques ou des moyens de stockage d’énergie électrique, par exemple de véhicule automobile.
Le système de refroidissement associé à une paroi de refroidissement du boîtier est notamment configuré pour permettre le refroidissement, ou le maintien à basse température, d’une paroi du boîtier, dite paroi de refroidissement, dont le rôle peut notamment être de forcer la condensation du fluide diélectrique si celui-ci a été vaporisé sous l’effet de la chaleur dégagée par le composant électrique ou électrique sur lequel le fluide diélectrique est projeté.
Le moyen de contrôle de l’alimentation est apte à contrôler l’arrivée en fluide caloporteur dans le système de refroidissement, en fonction du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique. On tire alors avantage du moyen de contrôle de l’alimentation en ce qu’il permet de contrôler le débit du fluide caloporteur dans le système de refroidissement afin de s’adapter à un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique. On permet ainsi de diminuer la consommation énergétique du dispositif de régulation thermique en contrôlant son fonctionnement.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le moyen de contrôle de l’alimentation comprend au moins un moyen de mesure du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique, le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique pouvant être une température dudit dispositif de régulation thermique, et/ou une pression interne au boîtier du dispositif de régulation thermique.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le au moins un moyen de mesure est un capteur de température, le capteur de température étant solidaire de la paroi de refroidissement du boîtier.
Le capteur de température peut être disposé solidaire de la paroi de refroidissement, à l’intérieur du boîtier, c’est-à-dire dans un espace commun avec le composant électrique ou électronique, ou à l’extérieur du boîtier. Le capteur de température est alors apte à mesurer la température de la paroi de refroidissement du boîtier.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le au moins un moyen de mesure est un capteur de température ambiante, le capteur de température ambiante étant positionné à l’intérieur du boîtier, à distance de la paroi de refroidissement. Le moyen de mesure est alors disposé à distance de la paroi de refroidissement et de l’ensemble des parois du boîtier ainsi que du composant électrique ou électronique. De la sorte, le moyen de mesure est apte à rendre compte de la température de l’air présent dans le boîtier.
Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de contrôle de l’alimentation du système de refroidissement comprend au moins un organe de contrôle, l’organe de contrôle étant relié au moyen de mesure du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique.
L’organe de contrôle est relié au moyen de mesure, au moyen d’un élément de connexion pouvant être un câble électrique ou encore un élément de télétransmission. De la sorte on permet au moyen de mesure de transmettre la mesure du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique à l’organe de contrôle.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de refroidissement comporte une conduite de circulation qui est ménagée dans l’épaisseur de la paroi de refroidissement, ledit fluide caloporteur étant apte à circuler au sein de la paroi de refroidissement.
Selon une caractéristique de l’invention, la conduite de circulation logée dans l’épaisseur de la paroi de refroidissement comporte une arrivée de fluide caloporteur et une sortie de fluide caloporteur, chacune en communication fluidique avec la conduite définissant dans la paroi le système de refroidissement. L’arrivée de fluide caloporteur permet une admission d’un fluide caloporteur à l’intérieur du système de refroidissement, tandis que la sortie de fluide caloporteur permet une évacuation du fluide caloporteur hors du système de refroidissement et donc une évacuation des calories captées du fluide diélectrique.
Selon une caractéristique de l’invention, chacune des parois du boîtier peut former une paroi de refroidissement, équipée d’un système de refroidissement qui peut être commun à l’ensemble des parois ou qui peut être propre à chaque paroi. Selon une caractéristique alternative, la paroi de refroidissement peut consister en une paroi distincte des parois du boîtier, qui peut être positionnée entre une des parois du boîtier et les composants électriques ou électroniques, par exemple sous la forme d’une plaque disposée parallèlement à la paroi du boîtier correspondante.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de refroidissement comprend un organe de distribution relié à une source de fluide caloporteur, cette source pouvant consister en un réservoir d’alimentation en fluide caloporteur propre au système de refroidissement ou bien consister en un réseau externe sur lequel le système de refroidissement vient se raccorder. L’organe de distribution est commutable entre un état ouvert, dans lequel le fluide caloporteur est apte à circuler depuis la source de fluide caloporteur en direction de la conduite de circulation, et un état fermé, dans lequel le fluide caloporteur est bloqué, l’organe de contrôle étant configuré pour piloter l’organe de distribution.
L’organe de distribution peut être une électrovanne qui dans un état ouvert autorise la circulation du fluide caloporteur entre la source de fluide caloporteur et le système de refroidissement et qui dans un état fermé bloque la circulation du fluide caloporteur entre la source et le système de refroidissement. On comprend alors que l’organe de contrôle agit sur l’organe de distribution afin de contrôler la circulation du fluide caloporteur dans le système de refroidissement.
Selon une caractéristique de l’invention, on définit une valeur seuil du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique mesurée par les moyens de mesure.
Selon une caractéristique de l’invention, la valeur seuil du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique est une température seuil de 10°C.
Le fluide diélectrique circulant dans le circuit de fluide diélectrique peut être diphasique, c’est-à-dire qu’il présente une température de changement de phase telle qu’il se vaporise au contact du composant électrique ou électronique. Dans une telle configuration, le fluide diélectrique sous l’état de vapeur s’accumule au niveau des parois du boîtier et notamment contre la paroi de refroidissement. La température seuil de 10°C correspond alors à la température minimum nécessaire pour qu’à l’issus de la phase de charge des composants électriques ou électroniques, la température dans le boîtier soit au maximum de 33°C, correspondant au seuil de condensation du fluide diélectrique.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de refroidissement comporte une conduite de circulation d’un fluide caloporteur délimitée par une enveloppe qui entoure le boîtier.
La conduite de circulation du fluide a pour fonction de refroidir le boîtier dans lequel est logé chaque composant électrique ou électronique. Selon l’invention, le fluide caloporteur peut notamment être de l’air frais venant de l’extérieur du véhicule automobile. On tire alors avantage de l’agencement particulier de la conduite de circulation, qui entoure le boîtier, en ce qu’elle permet un refroidissement homogène dudit boîtier, et notamment de chacune des parois délimitant ce boîtier.
Selon une caractéristique de l’invention, un organe de ventilation est disposé dans la conduite de circulation délimitée par l’enveloppe, l’organe de contrôle étant configuré pour piloter le fonctionnement d’un moteur d’entraînement de l’organe de ventilation.
Selon une caractéristique de l’invention, le fluide caloporteur circulant dans le système de refroidissement consiste en un coolant ou un fluide réfrigérant, et ce fluide peut par exemple consister en de l’eau glycolée, du R134a ou du 1234yf, ou bien encore du Co2, sans que cette liste soit limitative.
L’invention porte également sur un procédé de régulation thermique d’au moins un composant électrique ou électronique logé dans un boîtier d’un dispositif de régulation thermique selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, procédé au cours duquel à une première étape on mesure un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique au moyen d’un capteur formant un moyen de mesure, à une deuxième étape on transmet le paramètre de fonctionnement mesuré par le moyen de mesure à un organe de contrôle du moyen de contrôle de l’alimentation qui le compare à une valeur seuil du paramètre de fonctionnement définit par un opérateur, et à une troisième étape l’organe de contrôle ouvre un organe de distribution d’une source d’alimentation en fluide d’un système de refroidissement lorsque le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique mesuré est supérieur à la valeur seuil définit préalablement.
Selon une caractéristique du procédé de régulation thermique, au cours de la troisième étape l’organe de contrôle ferme l’organe de distribution de la source d’alimentation en fluide du système de refroidissement lorsque le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique mesuré est inférieur à la valeur seuil définit préalablement.
Le procédé de régulation thermique est avantageusement mis en œuvre préalablement à une phase de charge des composants électroniques. On comprend du procédé de régulation thermique, que celui-ci permet, en fonction du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique mesuré par le moyen de mesure, de contrôler la circulation du fluide caloporteur dans le système de refroidissement et qu’ainsi on diminue la consommation énergétique du dispositif de régulation thermique.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
est une vue générale d’un système de stockage électrique logé au sein d’un véhicule automobile, comprenant un dispositif de régulation thermique et des composants électriques ou électroniques ;
est une vue générale en perspective d’un boîtier du dispositif de régulation thermique de la figure 1 comprenant les composants électriques ou électroniques, un circuit de fluide diélectrique de circulation d’un fluide diélectrique et un système de refroidissement d’une paroi de refroidissement ;
est une vue en coupe d’un boîtier du dispositif de régulation thermique selon un premier mode de réalisation de l’invention, comprenant un moyen de contrôle du système de refroidissement ;
est une vue en coupe du boîtier du dispositif de régulation thermique selon une variante du premier mode de réalisation de la figure 3, dans laquelle une conduite de circulation entoure le boîtier.
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Dans la description détaillée qui va suivre, le dispositif de régulation thermique selon l’invention va être décrit en relation avec un système de stockage d’énergie électrique de véhicule automobile, mais il doit être compris qu’une telle application n’est pas limitative et qu’elle pourrait notamment être appliquée dans le contexte de l’invention à des composants électriques ou électroniques équipant d’autres systèmes électroniques, et par exemple des serveurs informatiques.
Sur les figures 1 et 2, un système de stockage électrique 1, apte notamment à équiper un véhicule V automobile à motorisation électrique ou hybride, est illustré. Un tel système de stockage électrique 1 est notamment destiné à fournir une énergie électrique au véhicule V automobile en vue de son déplacement.
Le système de stockage électrique 1 comporte un dispositif de régulation thermique 2 configuré pour refroidir ou monter en température chaque composant électrique ou électronique 8 formant partie du système de stockage électrique 1, ces composants étant notamment susceptibles de s’échauffer lors de leur fonctionnement ou de leur charge.
Plus particulièrement, ce dispositif de régulation thermique 2 comprend au moins un boîtier 12 qui est configuré pour recevoir une pluralité desdits composants électriques ou électroniques 8, prenant ici la forme d’éléments de batterie 14, et il comprend en outre des moyens de régulation thermique 3 aptes à réguler la température des composants électriques ou électroniques à l’intérieur de ce boîtier 12, étant entendu que d’autres configurations du système de stockage électrique 1 pourraient être mises en œuvre selon l’invention dès lors que ce système comprend un dispositif de régulation thermique conforme à l’invention.
Plus particulièrement, le boîtier 12 comprend une pluralité de parois qui définissent à l’intérieur de ce boîtier un logement 20, plus particulièrement visible à la figure 2, qui est configuré pour recevoir au moins les éléments de batteries 14 et les moyens de régulation thermique 3. Les parois définissant le boîtier forment notamment une base 16 et un couvercle 18, chacune des parois présentent une face interne 24 tournée vers le logement 20 du boîtier 12 et une face externe 26, opposée à la face interne 24 et tournée à l’opposé du logement 20.
La base 16 comprend une paroi de base 28 et une pluralité de parois latérales 30. De manière plus précise, la paroi de base 28 est de la forme d’un quadrilatère, et la pluralité de parois latérales 30 s’étendent chacune depuis un coté de la paroi de base 28, suivant une direction verticale V du boîtier 12, perpendiculairement à la paroi de base 28.
Le couvercle 18 présente une forme sensiblement identique à celle de la paroi de base 28, donc ici sous la forme d’un quadrilatère, et est agencé pour recouvrir la base 16 du boîtier 12 et fermer l’ouverture entre les parois latérales 30 par laquelle les composants électriques ou électroniques sont placés dans le logement 20. On comprend notamment que le couvercle 18 est disposé en surplomb de la base 16, en contact des bords libres de la pluralité de parois latérales 30, lorsque le système de stockage électrique 1 est monté sur le véhicule.
Les moyens de régulation thermique 3 comporte notamment un circuit de fluide diélectrique 4, configuré pour transporter un fluide diélectrique et permettre son utilisation pour refroidir les composants électriques ou électroniques. Plus particulièrement, ce circuit de fluide diélectrique 4 comporte au moins un dispositif de projection 6 du fluide diélectrique en direction des composants électriques ou électroniques 8 dont la température doit être régulée, notamment à cause d’une montée en température lors de leur fonctionnement. Chaque dispositif de projection 6 peut notamment consister en une buse de projection équipant un orifice de sortie du circuit de fluide diélectrique 4 et configurée pour permettre la pulvérisation du fluide diélectrique sur au moins un des composants électriques ou électroniques 8. Le fluide diélectrique est dans ce cas susceptible de capter des calories émanant du composant électrique ou électronique correspondant, le cas échéant en se vaporisant sous l’effet de cet apport de calories.
Les moyens de régulation thermique 3 comprennent également un système de refroidissement 10, configuré pour refroidir une paroi délimitant le boîtier. Plus particulièrement, dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, le système de refroidissement comporte un circuit d’un deuxième fluide, caloporteur. La circulation de ce fluide caloporteur, notamment à basse température, permet le refroidissement de la paroi du boîtier correspondante. Un tel système de refroidissement, venant en complément du circuit de fluide diélectrique, est notamment utilisé par exemple dans le cas où le fluide diélectrique est diphasique, c’est-à-dire qu’il présente une température de changement de phase telle qu’il se vaporise au contact du composant électrique ou électronique, conformément à ce qui a été précédemment évoqué. Il convient de comprendre que le système de refroidissement 10 peut également être mis en œuvre lorsque le fluide diélectrique est monophasique, le système de refroidissement 10 ayant alors un rôle de refroidissement général du système de stockage électrique 1.
Tel que cela est visible à la figure 2, le circuit de fluide diélectrique 4 est agencé dans le boîtier 12 de telle sorte qu’il pulvérise un fluide diélectrique sur chacun des éléments de batterie 14. Le circuit de fluide diélectrique 4 est ici formé par un conduit tubulaire 32 disposé en saillie de la face interne 24 des parois latérales 30, ce conduit tubulaire 32 étant équipé à intervalles réguliers de dispositifs de projection 6, permettant une projection homogène du fluide diélectrique sur les éléments de batterie 14. Il convient de noter que, sans sortir du contexte de l’invention, le circuit de fluide diélectrique et le conduit tubulaire 32 pourraient être réalisés dans l’épaisseur de la pluralité de parois latérales 30, et/ou dans l’épaisseur du couvercle 18 du boîtier 12.
Selon le type de fluide diélectrique choisi pour circuler dans ce circuit de fluide diélectrique 4, une fois pulvérisé sur les éléments de batterie 14, le fluide diélectrique peut soit ruisseler le long de ces éléments de batterie et chuter par gravité dans le fond du boîtier 12 et plus particulièrement dans un bac de récupération 34 formé en partie par la paroi de base 28 avant d’être réinjecté dans le conduit tubulaire 32, en gardant pendant tout son cycle un état liquide, ou bien être vaporisé sous l’effet de la température des éléments de batterie 14, puis condensé au contact des parois définissant le logement 20 et dont la température permet la condensation du fluide. Dans ce deuxième cas, une fois condensé, le fluide diélectrique est susceptible de ruisseler, cette fois le long des parois du boîtier 12, pour venir dans le bac de récupération 34.
Le bac de récupération 34 est pourvu d’une durite d’évacuation 36 du fluide diélectrique ainsi que d’une conduite de recirculation 38. Le fluide diélectrique récupéré à l’intérieur du bac de récupération 34, sous forme liquide, est alors évacué en dehors dudit bac de récupération 34 par la durite d’évacuation 36 qui est en communication avec la conduite de recirculation 38 du fluide diélectrique. La conduite de recirculation 38 est équipée d’une pompe 40 pour aspirer le fluide diélectrique hors du bac de récupération 34 et le diriger vers une arrivée de fluide diélectrique 42 reliée au conduit tubulaire 32.
Le circuit de fluide diélectrique 4, pourvu du ou des dispositifs de projection 6 ici sous forme de buses de projection 44, est à même de pulvériser le fluide diélectrique à l’état liquide vers les éléments de batterie 14 afin de les refroidir comme évoqué précédemment. On comprend ainsi que le fluide diélectrique parcourt une boucle de circulation comprenant le bac de récupération 34 du fluide diélectrique à l’état liquide, la conduite de recirculation 38 du fluide diélectrique équipée de la pompe 40, le circuit de fluide diélectrique 4 et les buses de projection 44 aspergeant les éléments de batterie 14 de fluide diélectrique.
En fonction du choix du fluide diélectrique, celui-ci peut ainsi rester sous forme liquide ou bien présenter une phase liquide entre la récupération et la projection et une phase gazeuse après la projection, jusqu’à la condensation par les parois définissant le boîtier.
Afin de faciliter cette vaporisation, et de permettre la circulation d’un fluide diélectrique diphasique, c’est-à-dire susceptible de changer de phase au cours de la boucle de circulation du fluide diélectrique, le système de refroidissement précédemment évoqué est agencé dans au moins une paroi définissant le logement. Tel qu’illustré, ce système de refroidissement 10 peut être logé dans l’épaisseur du couvercle 18 du boîtier 12. Le couvercle 18 joue alors le rôle de paroi de refroidissement 46 grâce à un fluide caloporteur circulant dans le système de refroidissement 10. On comprend que l’on tire avantage d’une telle configuration lorsque le fluide diélectrique circulant dans le circuit de fluide diélectrique 4 est diphasique, tel qu’évoqué précédemment, mais il convient de considérer qu’une telle configuration peut également s’appliquer lorsque le fluide diélectrique est monophasique, c’est-à-dire tel qu’il ne change pas de phase lors du cycle qu’il effectue dans le dispositif de régulation thermique.
Dans ce premier mode de réalisation, le système de refroidissement 10 est représenté en pointillés sur la figure 2, et prend ici la forme d’un serpentin, de manière à permettre un refroidissement de l’ensemble de la surface de la paroi correspondante, ici le couvercle 18, et consécutivement un refroidissement du fluide diélectrique qui vient au contact de cette paroi après avoir été au contact des éléments de batterie 14.
Le système de refroidissement 10 présente ici la forme d’un conduit logé dans l’épaisseur d’une paroi, avec une arrivée de fluide 48 caloporteur et une sortie de fluide 50 caloporteur, chacune en communication fluidique avec le conduit définissant dans la paroi le système de refroidissement 10. L’arrivée de fluide 48 caloporteur est prévue pour permettre une admission d’un fluide caloporteur à l’intérieur du système de refroidissement 10, ou circuit de fluide caloporteur, tandis que la sortie de fluide 50 caloporteur est prévue pour permettre une évacuation du fluide caloporteur hors du système de refroidissement 10 de fluide caloporteur, et donc une évacuation des calories captées du fluide diélectrique. A cette fin, l’arrivée de fluide 48 est en communication fluidique avec une source d’alimentation en fluide caloporteur, qui peut consister tel que précisé précédemment en un réseau externe, non représenté, ou en un réservoir d’alimentation 51, visible à la figure 3 et destiné à fournir ledit système de refroidissement 10 en fluide caloporteur. Un organe de distribution 53 pouvant prendre la forme par exemple d’une électrovanne, ou d’une pompe électronisée, est notamment disposé dans le réservoir d’alimentation 51, ou en aval du réservoir d’alimentation, afin de bloquer ou non la circulation du fluide caloporteur entre le réservoir d’alimentation 51 et le système de refroidissement 10. Le contrôle de la distribution en fluide caloporteur dans le système de refroidissement 10 sera exposé plus loin dans la suite de la description détaillée.
On comprend qu’à partir d’une circulation du fluide caloporteur à l’intérieur du système de refroidissement 10, le fluide caloporteur est apte à refroidir la paroi de refroidissement 46, formée ici par le couvercle 18, pour la maintenir à une température inférieure à une température de condensation du fluide diélectrique, ce qui garantit qu’à son contact, le fluide diélectrique passe de son état de vapeur à un état liquide. Dans ce cas présent, la paroi de refroidissement 46 joue le rôle d’une paroi de condensation.
Le fluide caloporteur circulant dans le système de refroidissement 10 peut notamment consister en un coolant ou un fluide réfrigérant, et par exemple consister en de l’eau glycolée, du R134a ou du 1234yf, ou bien encore du Co2, sans que cette liste soit limitative.
En ce qui concerne le fluide diélectrique, on comprend de ce qui précède que celui-ci est choisi en fonction de son point de changement de phase. A titre d’exemple, le fluide choisi ici doit présenter une température d’évaporation à pression atmosphérique supérieure à 32, 33 ou 34 degrés Celsius et une température de condensation inférieure à 31, 30 ou 29 degrés Celsius.
De manière alternative à ce qui a été précédemment décrit, chacune des parois latérales 30 de la base 16 peut également former une paroi de refroidissement, équipée d’un circuit de refroidissement semblable à celui qui vient d’être décrit. Toujours de manière alternative et non représenté, la paroi de refroidissement peut consister en une paroi distincte du couvercle ou des parois de la base. La paroi de refroidissement pourrait à titre d’exemple non représenté, être positionnée entre une des parois du boîtier et les composants électriques ou électroniques. La paroi de refroidissement pourrait alors prendre la forme d’une plaque disposée parallèlement à la paroi correspondante.
Lors du fonctionnement ou du chargement des éléments de batterie 14, ces derniers dégagent de la chaleur, étant entendu que le dégagement de chaleur des éléments de batterie varie en fonction des paramètres de leur fonctionnement ou de leur charge. Notamment, lors d’une phase de charge rapide des éléments de batterie, ceux-ci sont amenés à dégager une quantité importante de calories et il convient que le système de refroidissement soit dimensionné pour permettre l’évacuation de ces calories. En d’autres termes, le système de refroidissement est configuré pour que le débit de fluide caloporteur soit suffisamment important au sein de la conduite de circulation pour permettre de maintenir la paroi de refroidissement suffisamment froide pour réaliser la condensation du fluide diélectrique.
L’apport continu d’un flux de fluide caloporteur, et à un débit donné, dans le système de refroidissement 10 est générateur d’une forte consommation énergétique pour le dispositif de régulation thermique 2 et il est notable qu’un tel apport de fluide caloporteur peut ne pas être nécessaire dans des conditions de fonctionnement du véhicule générant un échauffement mesuré des cellules de batterie, qui peut être traité par la projection de fluide diélectrique uniquement.
Selon l’invention, le dispositif de régulation thermique 2 comprend dans ce contexte un moyen de contrôle de l’alimentation 55 permettant de distribuer de manière discontinue et contrôlée le fluide caloporteur au sein de la paroi de refroidissement 46, le long de la conduite de circulation formant partie du système de refroidissement. Ce contrôle de l’alimentation est notamment réalisé en fonction d’un paramètre de fonctionnement dudit dispositif de régulation thermique 2.
Le moyen de contrôle de l’alimentation 55 va maintenant être décrit en coopération avec la figure 3, montrant une vue schématique en coupe du boîtier 12 comprenant ledit moyen de contrôle de l’alimentation 55. Il convient de considérer qu’afin de faciliter la compréhension, tous les éléments du système de stockage électrique précédemment décris ne sont pas représentés sur la figure 3, mais on comprend que ceux-ci s’appliquent à la suite de la description.
Le moyen de contrôle de l’alimentation 55 du système de refroidissement 10 comprend au moins un organe de contrôle 59 qui va être décrit ci-après. Le moyen de contrôle peut également comporter un moyen de mesure 57 configuré pour mesurer le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique 2 à prendre en considération pour contrôler l’alimentation, ce paramètre pouvant être par exemple une température, ou une pression interne, du boîtier 12.
Selon l’exemple de l’invention illustré, le moyen de mesure 57 est un capteur 61 de température. Le capteur 61 de température peut alors être ménagé dans le logement 20 du boîtier 12, de telle sorte qu’il soit à distance des parois dudit boîtier 12 et notamment de leurs faces internes 24 et à distance des éléments de batterie 14, mesurant ainsi la température ambiante du logement 20 dans lequel sont disposés lesdits éléments de batterie 14. Le capteur 61 de température peut également être ménagé dans le logement 20 du boîtier 12 de telle sorte qu’il soit solidaire de la face interne 24 du couvercle 18 formant la paroi de refroidissement 46. On comprend alors que dans cette dernière configuration du capteur 61 de température, celui-ci est apte à mesurer la température de la paroi de refroidissement 46. Dans l’exemple illustré, ces deux configurations sont illustrées étant entendu qu’un seul capteur 61 peut être prévu selon l’une ou l’autre des configurations.
Selon une alternative de l’invention non illustrée, le capteur 61 de température peut être disposé solidaire de la paroi de refroidissement 46 mais en dehors du logement 20, c’est-à-dire contre sa face externe 26. Dans cette alternative, le capteur 61 permet également de mesurer la température de la paroi de refroidissement 46, mais de manière moins précise, cette mesure étant susceptible de variation dû à la température extérieure du boîtier 12.
Le capteur 61 tel qu’il vient d’être décrit est relié à l’organe de contrôle 59 disposé à l’extérieur du boîtier 12, au moyen d’au moins un élément de connexion 63 pouvant être par exemple un câble ou un dispositif de télétransmission. L’élément de connexion 63 permet alors au capteur 61 ayant mesuré le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique 2, ici la température, de transmettre cette donnée à l’organe de contrôle 59. Ce dernier a alors pour fonction d’analyser la donnée transmise, et notamment en la comparant à une valeur seuil définie préalablement par un opérateur et/ou mise à jour par l’organe de contrôle lui-même en fonction de données relatives à l’environnement du véhicule, et par exemple la température extérieure.
L’organe de contrôle 59 est également relié à l’organe de distribution 53 de fluide associé au réservoir d’alimentation 51, par exemple par un dispositif de connexion de type connexion filaire 65. Ainsi, une fois l’analyse du paramètre de fonctionnement effectuée par l’organe de contrôle 59, ce dernier envoie un signal à l’organe de distribution 53 au moyen du dispositif de connexion 65, l’organe de distribution étant commutable entre un état ouvert ou un état fermé en fonction du signal envoyé par le dispositif de contrôle 59. On comprend que lorsque l’organe de distribution 53 est dans un état ouvert il permet l’écoulement de fluide caloporteur au sein du système de refroidissement 10 et que lorsqu’il est dans un état fermé il bloque la circulation du fluide caloporteur entre le réservoir d’alimentation 51 et la conduite de circulation formant partie du système de refroidissement 10 au sein de la paroi à refroidir.
Dans le cas où le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation 2 mesuré est une température comme précédemment évoqué, la valeur seuil défini par l’opérateur est une température seuil. Il faut alors comprendre que cette température seuil n’est pas figée, et que celle-ci peut varier par exemple en fonction du type de fluide diélectrique utilisé par le dispositif de régulation thermique 2. Le module de contrôle peut également modifier cette valeur seuil en fonction de la température extérieure par exemple.
Un procédé de régulation thermique des composants électriques ou électroniques 8 est mis en œuvre lors du fonctionnement du système stockage électrique 1, et notamment préalablement à la phase de charge desdits composants électriques ou électroniques 8. Au cours de ce procédé de régulation thermique, on mesure le paramètre de fonctionnement approprié, ici la température du logement 20 du boîtier 12 ou de la paroi de refroidissement 46, au moyen de l’organe de mesure, ici le capteur 61 de température, au cours du fonctionnement des éléments de batterie 14, que ce fonctionnement consiste en une délivrance d’énergie électrique ou en une recharge des capacités de stockage d’énergie électrique. Le paramètre, ici la température, mesuré est comparé à la valeur seuil, ici une température seuil, implémentée dans l’organe de contrôle, afin d’évaluer s’il est nécessaire d’alimenter le système de refroidissement 10 en fluide caloporteur afin de refroidir la paroi de refroidissement 46 ou le logement 20 dans lequel sont stockés les éléments de batterie 14. Dit autrement, on évalue si, dans le cas d’un fluide diélectrique diphasique, la température de la paroi de refroidissement est suffisamment basse pour que le fluide diélectrique se liquéfie au contact de la paroi de refroidissement 46. Dans le cadre d’un fluide diélectrique monophasique, la mesure de la température permet d’évaluer si la température du logement 20 est suffisamment basse pour qu’à l’issue de la phase de charge, le système de stockage électrique 1 ne subisse pas un phénomène de surchauffe.
Dans un exemple donné à titre d’illustration, on définit la température seuil à 10°C. La température seuil de 10°C correspond alors à la température maximale qu’il faut observer en début d’une opération de charge rapide des éléments de batterie pour qu’à l’issue de cette opération, qui peut avoir une durée de l’ordre de 15 à 20 minutes, et sans que soit utilisé le système de refroidissement, la température à l’intérieur du logement soit de 33°C maximum, cette température correspondant à la température de changement de phase du fluide diélectrique diphasique pour passer de l’état gazeux à l’état liquide.
Lorsque la température mesurée par le capteur est inférieure à 10°C, l’organe de contrôle 59 envoie un signal à l’organe de distribution 53 du réservoir d’alimentation 51, le laissant dans un état fermé, le refroidissement du logement 20 et/ou de la paroi de refroidissement 46 n’étant pas nécessaire.
A l’inverse, lorsque la température mesurée par le capteur 61 dépasse la température seuil de 10°C, l’organe de contrôle 59 envoie un signal à l’organe de distribution 53 afin que ce dernier commute dans un état ouvert, autorisant ainsi la circulation du fluide caloporteur depuis le réservoir d’alimentation 51 jusqu’à la conduite de circulation du système de refroidissement 10 de la paroi de refroidissement 46, afin que la température de cette dernière soit abaissée et que, par exemple, la vaporisation du fluide diélectrique soit plus efficace.
On comprend de ce qui vient d’être décrit, que le moyen de contrôle de l’alimentation 55 permet de limiter l’utilisation du système de refroidissement 10 du dispositif de régulation thermique 2 en fonction du paramètre de fonctionnement de ce dernier et qu’ainsi, on permet une économie d’énergie afférente au fonctionnement du système de stockage électrique 1.
On va maintenant décrire une variante de l’invention, en référence à la figure 4, dans laquelle le dispositif de régulation thermique comporte toujours un dispositif de projection de fluide diélectrique dans un boîtier logeant des composants électriques ou électroniques, ce dispositif n’étant pour autant pas représenté sur la figure 4, et dans laquelle un moyen de contrôle est toujours prévu pour piloter l’alimentation d’un système de refroidissement associé à une paroi du boîtier. Dans cette variante, le dispositif de régulation thermique 2 diffère de ce qui a été précédemment décrit en ce qu’il comporte au moins une conduite de circulation 52 d’un fluide, ménagée en périphérie du boîtier 12, tout autour du logement 20 dudit boîtier 12, tel que cela est visible à la figure 4.
On va dans un premier temps décrire l’agencement de cette conduite de circulation 52, puis dans un deuxième temps évoquer le moyen de contrôle de l’alimentation du système de refroidissement, étant entendu que la conduite de circulation peut ou non faire partie du système de refroidissement contrôlé au sens de l’invention.
Le fluide amené à circuler dans la conduite de circulation 52 est un fluide configuré pour réguler thermiquement, et notamment refroidir, les parois définissant le logement 20 dans lequel sont disposés les éléments de batterie 14 et il est avantageux que cette conduite de circulation 52 soit située autour du logement 20 du boîtier 12 pour permettre une régulation thermique homogène de chaque paroi du boîtier 12.
La conduite de circulation 52 agencée tout autour du logement 20 peut notamment permettre au fluide, par exemple de l’air, circulant dans cette conduite de récupérer des calories émanant des parois pour les maintenir à une température suffisamment basse pour pouvoir condenser les vapeurs de fluide diélectrique ou au moins à une température inférieure à celle du fluide diélectrique après que celui-ci ait été projeté sur les batteries électriques. On comprend de ce qui précède que la conduite de circulation 52 de fluide permet d’optimiser le refroidissement général du boîtier 12, et particulièrement du logement 20 du boîtier 12.
Dans la variante de réalisation illustrée par la figure 4, le dispositif de régulation thermique 2 comprend au moins une enveloppe 54 qui entoure le boîtier 12 et la conduite de circulation 52 de fluide est formée entre cette enveloppe 54 et la face externe 26 des parois définissant le boîtier 12. L’enveloppe 54 est notamment disposée à distance du boîtier 12, de telle sorte qu’un écartement 56 est ménagé entre les parois du boîtier 12 et l’enveloppe 54.
En d’autres termes, l’enveloppe 54 est à une distance D1 des faces externes 26 des parois définissant le boîtier 12, qu’il s’agisse des faces externes 26 du couvercle 18 ou de la base 16.
L’écartement 56 peut notamment être maintenu par la présence d’au moins une entretoise 58 en contact de l’enveloppe 54 et des faces externes 26 des parois définissant le boîtier 12, une de ces entretoises étant illustrée à titre d’exemple sur la figure 4. L’entretoise 58 permet de maintenir dans le temps l’écartement 56 entre le boîtier 12 et l’enveloppe 54, nécessaire au passage du fluide dans la conduite de circulation 52.
L’enveloppe 54 selon l’invention est réalisée en un matériau souple, qui présente des propriétés d’isolation thermique permettant de conserver les propriétés de température du fluide amené à circuler le long de la conduite de circulation 52 délimitée par l’enveloppe 54. De la sorte, le fluide circulant dans cette conduite est en interaction thermique avec uniquement les parois définissant le logement 20 du boîtier 12 et il en résulte une meilleure régulation de la température des parois définissant le logement 20 et donc consécutivement une meilleure régulation thermique des composants électriques ou électroniques 8 disposés dans le logement 20.
L’enveloppe 54 est à titre d’exemple réalisée en aluminium. Plus particulièrement, cette enveloppe 54 consiste en une tôle d’aluminium, avec une épaisseur de matériau particulièrement fine. Il en effet notable sur la figure 4 que l’épaisseur de l’enveloppe 54 est inférieure à l’épaisseur moyenne des parois définissant le boîtier 12 et donc ici l’épaisseur moyenne des parois de la base 16 et du couvercle 18, l’épaisseur correspondant à la plus petite valeur mesurée entre la face interne 24 et la face externe 26 de chacune de ces parois.
L’enveloppe 54 est configurée de telle sorte que la conduite de circulation 52 du fluide comprenne une extrémité d’entrée 60 et une extrémité de sortie 62, opposées l’une de l’autre suivant un sens I de circulation du fluide dans la conduite de circulation 52. De manière plus précise, tel que cela est par exemple visible sur la figure 1, la conduite de circulation 52 peut déboucher à chacune de ses extrémités 60, 62 sur l’extérieur du véhicule et être ainsi traversée par de l’air frais, venant de l’extérieur du véhicule.
L’extrémité d’entrée 60 correspond à une ouverture se trouvant à l’avant du véhicule automobile, par laquelle l’air frais est susceptible d’entrer dans ladite conduite de circulation 52, tandis que l’extrémité de sortie 62 correspond à une ouverture se trouvant à l’arrière du véhicule automobile, par laquelle l’air est susceptible de sortir de la conduite, le cas échéant chargé des calories récupérées au contact des parois définissant le boîtier 12.
Dans cette variante de réalisation, il est dès lors notable que le fluide circulant dans la conduite de circulation 52 est de l’air frais, venant de l’extérieur du véhicule.
Au moins un organe de ventilation 64 de fluide est disposé à l’une ou l’autre de l’extrémité d’entrée 60 et/ou de l’extrémité de sortie 62 de la conduite de circulation 52 du fluide. Sur l’exemple illustré de la figure 1 et 4, par exemple, l’organe de ventilation 64 de fluide présente la forme d’un ventilateur 66 qui est ménagé au niveau de l’extrémité d’entrée 60 de la conduite de circulation 52 du fluide. L’extrémité d’entrée 60 correspondant à l’entrée du fluide dans la conduite de circulation 52, l’organe de ventilation 64 a pour fonction de pousser le fluide à l’intérieur de ladite conduite de circulation 52, afin que celui-ci se disperse de façon homogène autour du boîtier 12. Un autre avantage de l’organe de ventilation 64 du fluide est qu’il augmente la quantité de fluide entrant dans la conduite de circulation 52. On optimise ainsi le refroidissement du boîtier 12 en augmentant les échanges de calories avec le fluide circulant dans la conduite de circulation 52.
De manière alternative, ici non représentée, l’organe de ventilation 64 peut être positionné au niveau de l’extrémité de sortie 62, ce qui permet les mêmes résultats d’amélioration d’échange thermique précédemment évoqués, étant entendu que l’on pourrait également prévoir qu’un organe de ventilation soit disposé aussi bien en entrée qu’en sortie de la conduite de circulation.
Dans une première variante de réalisation, le système de refroidissement tel qu’il a été évoqué précédemment, à savoir un système de refroidissement d’une paroi du boîtier, est formé par la conduite de circulation agencée autour du boîtier et le moyen de contrôle de l’alimentation du système de refroidissement est configuré pour piloter l’arrivée en air frais au sein de la conduite de circulation. Dans cette première variante, l’organe de ventilation est motorisé et le moyen de contrôle est configuré pour piloter le fonctionnement du moteur associé au ventilateur, afin de piloter l’alimentation en air frais dans la conduite de circulation. Conformément à l’invention, le moyen de contrôle peut notamment tenir compte d’un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique, et par exemple la température à proximité d’une des parois du boîtier, pour couper ou forcer le passage d’air dans la conduite de circulation entourant le boîtier.
Dans une deuxième variante de réalisation, le système de refroidissement tel qu’il a été évoqué précédemment, à savoir un système de refroidissement d’une paroi du boîtier, est formé d’une part par la conduite de circulation agencée autour du boîtier tel que cela vient d’être décrit dans la première variante, et d’autre part par la conduite formée dans l’épaisseur de la paroi correspondante du boîtier. Le moyen de contrôle de l’alimentation du système de refroidissement est alors configuré pour d’une part piloter l’arrivée en air frais au sein de la conduite de circulation entourant le boîtier et d’autre part piloter l’arrivée de fluide caloporteur dans la conduite agencée au sein d’une paroi du boîtier.
Dans une troisième variante de réalisation, le système de refroidissement est inchangé par rapport au premier mode de réalisation, et la conduite de circulation agencée autour du boîtier ne consiste pas en un système de refroidissement piloté au sens de l’invention, c’est-à-dire susceptible de voir son alimentation modifiée par une instruction du module de commande à la suite d’une analyse d’un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique.
L’invention atteint bien le but qu’elle s’était fixé en proposant, par des moyens simples à mettre en place, une régulation de la distribution en fluide caloporteur dans le système de refroidissement afin de limiter la consommation énergétique du dispositif de régulation thermique lorsque cela est strictement nécessaire.
L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations.

Claims (10)

  1. Dispositif de régulation thermique (2) pour au moins un composant électrique ou électronique (8) dont la température doit être régulée, ledit composant électrique ou électronique (8) étant notamment susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, le dispositif de régulation thermique (2) comportant un boîtier (12) configuré pour loger le au moins un composant électrique ou électronique (8) et des moyens de régulation thermique (3) de ce composant électrique ou électronique (8) parmi lesquels au moins un dispositif de projection (6) de fluide diélectrique sur l’au moins un composant et au moins un système de refroidissement (10), parcouru par un fluide caloporteur et associé à une paroi de refroidissement (46) du boîtier (12), le dispositif de régulation thermique (2) étant caractérisé en ce qu’il comporte au moins un moyen de contrôle (55) de l’alimentation en fluide caloporteur dudit système de refroidissement (10) associé à la paroi de refroidissement (46) en fonction d’une mesure d’un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2).
  2. Dispositif de régulation thermique (2) selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de contrôle de l’alimentation (55) comprend au moins un moyen de mesure (57) du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2), le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2) pouvant être une température dudit dispositif de régulation thermique (2), et/ou une pression interne au boîtier (12) du dispositif de régulation thermique (2).
  3. Dispositif de régulation thermique (2) selon la revendication précédente, dans lequel le au moins un moyen de mesure (57) est un capteur (61) de température, le capteur (61) de température étant solidaire de la paroi de refroidissement (46) du boîtier (12).
  4. Dispositif de régulation thermique (2) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le moyen de contrôle de l’alimentation (55) du système de refroidissement (10) comprend au moins un organe de contrôle (59), l’organe de contrôle (59) étant relié au moyen de mesure (57) du paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2).
  5. Dispositif de régulation thermique (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de refroidissement (10) comporte une conduite de circulation qui est ménagée dans l’épaisseur de la paroi de refroidissement (46), ledit fluide caloporteur étant apte à circuler au sein de la paroi de refroidissement.
  6. Dispositif de régulation thermique (2) selon les revendications 4 et 5, dans lequel le système de refroidissement comprend un organe de distribution (53) relié à une source de fluide caloporteur (51), ledit organe de distribution étant commutable entre un état ouvert, dans lequel le fluide caloporteur est apte à circuler, depuis la source de fluide caloporteur en direction de la conduite de circulation, et un état fermé, dans lequel le fluide caloporteur est bloqué, l’organe de contrôle (59) étant configuré pour piloter l’organe de distribution (53).
  7. Dispositif de régulation thermique (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de refroidissement (10) comporte une conduite de circulation (52) d’un fluide caloporteur délimitée par une enveloppe (54) qui entoure le boîtier (12).
  8. Dispositif de régulation thermique (2) selon les revendications 4 et 7, dans lequel un organe de ventilation (64) est disposé dans la conduite de circulation délimitée par l’enveloppe (54), l’organe de contrôle (59) étant configuré pour piloter le fonctionnement d’un moteur d’entraînement de l’organe de ventilation (64).
  9. Procédé de régulation thermique d’au moins un composant électrique ou électronique (8) logé dans un boîtier (12) d’un dispositif de régulation thermique (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, procédé au cours duquel à une première étape on mesure un paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2) au moyen d’un capteur (61) formant un moyen de mesure (57), à une deuxième étape on transmet le paramètre de fonctionnement mesuré par le moyen de mesure (57) à un organe de contrôle (59) du moyen de contrôle de l’alimentation (55) qui le compare à une valeur seuil du paramètre de fonctionnement définit par un opérateur, et à une troisième étape l’organe de contrôle (59) ouvre un organe de distribution (53) d’un réservoir d’alimentation (51) en fluide d’un système de refroidissement (10) lorsque le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2) mesuré est supérieur à la valeur seuil définit préalablement.
  10. Procédé de régulation thermique selon la revendication précédente, au cours duquel à la troisième étape l’organe de contrôle (59) ferme l’organe de distribution (53) du réservoir d’alimentation (51) en fluide du système de refroidissement (10) lorsque le paramètre de fonctionnement du dispositif de régulation thermique (2) mesuré est inférieur à la valeur seuil définit préalablement.
FR1915282A 2019-12-20 2019-12-20 Dispositif de régulation thermique Withdrawn FR3105709A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1915282A FR3105709A1 (fr) 2019-12-20 2019-12-20 Dispositif de régulation thermique

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1915282 2019-12-20
FR1915282A FR3105709A1 (fr) 2019-12-20 2019-12-20 Dispositif de régulation thermique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3105709A1 true FR3105709A1 (fr) 2021-06-25

Family

ID=70154587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1915282A Withdrawn FR3105709A1 (fr) 2019-12-20 2019-12-20 Dispositif de régulation thermique

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3105709A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023135212A1 (fr) * 2022-01-14 2023-07-20 Valeo Systemes Thermiques Procédé de régulation thermique et dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile
FR3132984A1 (fr) * 2022-02-22 2023-08-25 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique d’un élément électrique et/ou électronique à l’aide d’un fluide diélectrique et ensemble comprenant un tel dispositif
FR3132983A1 (fr) * 2022-02-22 2023-08-25 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique d’un élément électrique et/ou électronique à l’aide d’un fluide diélectrique et Système comprenant un tel dispositif

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3077683A1 (fr) 2018-02-05 2019-08-09 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de regulation de temperature d'une batterie a l'aide d'un fluide dielectrique et pack-batterie comprenant un tel dispositif
EP3544107A1 (fr) * 2018-03-23 2019-09-25 RENAULT s.a.s. Boîtier de système de refroidissement de cellules de batterie d accumulateurs

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3077683A1 (fr) 2018-02-05 2019-08-09 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de regulation de temperature d'une batterie a l'aide d'un fluide dielectrique et pack-batterie comprenant un tel dispositif
EP3544107A1 (fr) * 2018-03-23 2019-09-25 RENAULT s.a.s. Boîtier de système de refroidissement de cellules de batterie d accumulateurs

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023135212A1 (fr) * 2022-01-14 2023-07-20 Valeo Systemes Thermiques Procédé de régulation thermique et dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile
FR3131868A1 (fr) * 2022-01-14 2023-07-21 Valeo Systemes Thermiques Procédé de régulation thermique et dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile
FR3132984A1 (fr) * 2022-02-22 2023-08-25 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique d’un élément électrique et/ou électronique à l’aide d’un fluide diélectrique et ensemble comprenant un tel dispositif
FR3132983A1 (fr) * 2022-02-22 2023-08-25 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique d’un élément électrique et/ou électronique à l’aide d’un fluide diélectrique et Système comprenant un tel dispositif

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3105709A1 (fr) Dispositif de régulation thermique
EP3017498B1 (fr) Dispositif de gestion thermique de la batterie d'un vehicule electrique
WO2010089482A1 (fr) Procédé de gestion thermique d'une batterie électrique
EP4073871A1 (fr) Dispositif de refroidissement d'un pack-batteries
EP2291067A1 (fr) Convertisseur de puissance électrique refroidi par une technologie statique
FR2942081A1 (fr) Procede de gestion thermique d'une batterie electrique
WO2021123554A1 (fr) Dispositif de régulation thermique pour un composant électrique
FR3099643A1 (fr) Dispositif de gestion thermique pour batterie comportant un dispositif magnétocalorique
FR3091791A1 (fr) Dispositif de traitement thermique d’un element electrique susceptible de chauffer et procede mettant en œuvre le dispositif de traitement thermique
FR3105715A1 (fr) Dispositif de régulation thermique
FR3003725A1 (fr) Convertisseur de puissance electrique pour un vehicule ferroviaire.
WO2020002807A1 (fr) Dispositif de ventilation pour vehicule automobile
FR2975535A3 (fr) Dispositif de regulation de la temperature de batteries de traction dans lequel les batteries sont enfermees de maniere etanche dans un carter avec un gaz caloporteur
WO2022003035A1 (fr) Dispositif de régulation thermique
WO2021185990A1 (fr) Dispositif de régulation thermique
WO2021123558A1 (fr) Procédé d'obtention d'un dispositif de régulation thermique d'au moins un composant électrique ou électronique et dispositif de régulation thermique correspondant
WO2020115428A1 (fr) Batterie modulaire comprenant un systeme de conditionnement thermique
WO2022268581A1 (fr) Dispositif de régulation thermique d'au moins un composant électrique et/ou électronique
WO2020058585A1 (fr) Module de face avant pour vehicule automobile
EP3834047A1 (fr) Dispositif pour la regulation de la temperature dans une enceinte
FR3092462A1 (fr) Procédé de chauffage d’un réservoir
EP3396290A1 (fr) Module thermique comprenant un boîtier et un echangeur thermique
FR3014597A1 (fr) Dispositif et procede de refroidissement d'une batterie de vehicule electrique ou hybride
FR3124319A1 (fr) Dispositif de régulation thermique d’un composant électrique et/ou électronique
WO2022263326A1 (fr) Dispositif de régulation thermique pour au moins un élément électrique et/ou électronique

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210625

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

ST Notification of lapse

Effective date: 20230808