FR3129251A1 - Dispositif de régulation thermique pour refroidissement d’organes de stockage d’énergie électrique - Google Patents

Abstract

Titre de l’invention : Dispositif de régulation thermique pour refroidissement d’organes de stockage d’énergie électrique La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique (1) pour le refroidissement d’un organe de stockage d’énergie, ou d’un composant électrique et/ou électronique, comprenant au moins une plaque de support (6, 6A, 6B) et une pluralité de plaques de distribution (8, 8A, 8B), les plaques de distribution (8, 8A, 8B) étant rendues solidaires deux à deux et à l’au moins une plaque de support (6, 6A, 6B) de façon à définir des conduits étanches de circulation d’un fluide de régulation thermique (20). Selon l’invention, chaque plaque de distribution (8, 8A, 8B) présente un bord relevé (30) à au moins une de ses extrémités (24, 26), les plaques de distribution (8, 8A, 8B) étant rendues solidaires deux à deux par soudage de deux bords relevés (30) en regard. Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

Dispositif de régulation thermique pour refroidissement d’organes de stockage d’énergie électrique

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de régulation thermique et plus particulièrement les moyens mis en œuvre pour réguler la température d’organes de stockage d’énergie électrique équipant des véhicules.

Il est connu de nos jours d’équiper des véhicules électriques, thermiques ou hybrides d’organes de stockage d’énergie électrique permettant une alimentation électrique des différents éléments du véhicule. Ces organes de stockage d’énergie électrique sont généralement composés de cellules de stockage d’énergie électrique positionnées dans un pack-batterie.

Les constructeurs automobiles cherchent aujourd’hui à fournir des véhicules électriques ou hybrides plus puissants, et dont l’autonomie électrique est augmentée. Pour cela, de plus en plus de packs-batterie, et/ou des packs-batterie de plus en plus grands, sont installés sur ces véhicules électriques ou hybrides. Il est connu d’installer l’ensemble ou au moins une partie de ces packs-batterie au niveau du plancher du véhicule, sensiblement sur toute la largeur du véhicule.

On comprend que lors du fonctionnement du véhicule, les packs-batterie peuvent dégager une quantité de chaleur importante et dès lors être soumis à des hausses de température pouvant provoquer dans certains cas leur endommagement, voire leur destruction. Par conséquent, leur refroidissement est essentiel afin de les maintenir en bon état et d’assurer ainsi la fiabilité, l’autonomie et la performance du véhicule. Par ailleurs, le fonctionnement des packs-batterie peut être moins efficace en cas de basses températures, les composants électriques ou électroniques équipant ces packs-batterie ayant alors besoin d’un temps de montée en température avant de fonctionner à plein rendement.

Pour ce faire, un ou plusieurs dispositifs de régulation thermique destinés à réguler la température des packs-batterie sont mis en œuvre pour assurer les fonctions de chauffage et/ou de refroidissement des composants électriques ou électroniques à l’intérieur de ces packs-batteries et ainsi optimiser le fonctionnement des différents composants.

Ces dispositifs de régulation thermique sont généralement parcourus par un fluide de régulation thermique qui peut selon les besoins soit absorber la chaleur émise par chaque pack-batterie afin de le refroidir, soit apporter de la chaleur si la température du pack-batterie est insuffisante pour son bon fonctionnement.

Les dispositifs de régulation thermique peuvent être constitués, par exemple, d’une plaque plane sur laquelle est sertie ou rivetée une plaque emboutie de manière à former, entre la plaque plane et les reliefs formés dans la plaque emboutie, des conduits destinés à être parcourus par le fluide de régulation thermique. Ce type de dispositif de régulation thermique s’étend généralement sur l’ensemble de la surface formée par le pack-batterie correspondant, et les plaques sont agencées l’une contre l’autre dans le pack-batterie pour que chacune des cellules de stockage puisse être positionnée contre la plaque tournée vers les cellules, de sorte que le fluide de régulation thermique circulant dans le conduit du dispositif de régulation thermique soit apte à échanger des calories avec l’ensemble des cellules de stockage d’énergie électrique.

Néanmoins, dans le contexte précédemment évoqué de packs-batterie présentant des dimensions de plus en plus grandes, un inconvénient de cette technologie de dispositif de régulation à plaques réside dans le fait que la fabrication de plaques embouties de dimensions suffisantes pour couvrir l’ensemble d’un pack- batterie d’un véhicule est complexe et coûteuse, nécessitant alors l’utilisation de presses de grande taille.

Une solution proposée est de scinder la plaque emboutie des dispositifs de régulation thermique en plusieurs plaques embouties rendues solidaires d’une part les unes des autres, et d’autre part de la plaque plane, pour former le dispositif de régulation thermique. Si la réalisation et le transport des plaques sont facilités, cette nature modulaire du dispositif de régulation thermique entraîne des problématiques à l’assemblage et notamment des problèmes d’étanchéité à l’issue de l’assemblage des différentes plaques qui le composent.

La présente invention vise à pallier cet inconvénient en proposant un dispositif de régulation thermique composé de plusieurs plaques rendues solidaires par une méthode d’assemblage qui permet de garantir l’étanchéité du dispositif de régulation thermique, ce dispositif de régulation thermique répondant par ailleurs aux problématiques liées à sa dimension.

La présente invention a ainsi pour principal objet un dispositif de régulation thermique pour le refroidissement d’un organe de stockage d’énergie, ou d’un composant électrique et/ou électronique, comprenant au moins une plaque de support et une pluralité de plaques de distribution disposées longitudinalement les unes après les autres, les plaques de distribution étant rendues solidaires deux à deux et à l’au moins une plaque de support de façon à définir des conduits étanches de circulation d’un fluide de régulation thermique. Selon l’invention, chaque plaque de distribution présente un bord relevé à au moins une de ses extrémités longitudinales, les plaques de distribution étant rendues solidaires deux à deux par soudage de deux bords relevés en regard.

L’au moins une plaque de support forme ainsi une base sur laquelle sont fixées les plaques de distribution, l’ensemble des plaques définissant entre elles des conduits où circule le fluide de régulation thermique. Chaque plaque de distribution peut être rendue solidaire d’une autre plaque de distribution d’une part, et de l’au moins une plaque de support d’autre part.

On comprend par « au moins une plaque de support » que le dispositif de régulation thermique peut comporter soit une unique plaque de support sur laquelle sont fixées chacune des plaques de distribution, soit une pluralité de plaques de support. Dans le cas d’une pluralité de plaques de support, chacune de ces plaques peut être rendue solidaire d’une plaque de distribution, voire de plusieurs plaques de distribution.

Deux plaques de distribution adjacentes sont rendues solidaires par soudage de leurs bords relevés, de tels bords relevés étant disposés à au moins l’une des extrémités longitudinales de chaque plaque de distribution. Ainsi, une plaque de distribution destinée à être disposée entre deux autres plaques de distribution pourra comporter deux bords relevés, soit un à chacune de ses extrémités longitudinales, tandis qu’une plaque de distribution destinée à être disposée à une extrémité longitudinale du dispositif de régulation thermique pourra n’en comporter qu’un, ce bord relevé étant alors disposé en regard du bord relevé de la seule plaque de distribution qui lui est adjacente. On entend par « deux bords relevés en regard » les bords relevés de deux plaques de distribution adjacentes, c’est-à-dire disposées à la suite l’une de l’autre selon la direction longitudinale, ces bords relevés se faisant face.

Le soudage permet de garantir l’étanchéité du dispositif de régulation thermique et plus particulièrement des conduits de circulation du fluide de régulation thermique. Ces conduits peuvent ainsi s’étendre le long du dispositif de régulation thermique sur plusieurs plaques de distribution successives, le soudage assurant l’étanchéité lors du passage du fluide d’une plaque de distribution à l’autre. Le soudage permet notamment de joindre les différents éléments constitutifs du dispositif de régulation thermique de façon plus ciblée que d’autres méthodes d’assemblage, comme par exemple le brasage. Et la présence de deux bords relevés au contact l’un de l’autre permet de réaliser cette opération de soudage de manière fiable.

Les extrémités longitudinales des plaques de distribution sont pliées ou recourbées à l’opposé de l’au moins une plaque de support de façon à former ces bords relevés. Les bords relevés s’étendent donc dans des plans non confondus avec le plan dans lequel s’étendent principalement les plaques de distribution. Les bords relevés peuvent ainsi s’étendre, au moins en partie, dans des plans perpendiculaires au plan dans lequel s’étendent principalement les plaques de distribution. Les bords relevés de deux plaques de distribution adjacentes sont ainsi configurés pour être au contact l’un de l’autre, en formant ainsi une zone de jonction de ces deux plaques de distribution adjacentes. La forme des bords relevés, et l’agencement de la surface de contact sensiblement perpendiculaire au plan dans lequel s’étendent principalement les plaques de distribution, permettent de former une zone de jonction dans laquelle on peut augmenter la surface sur laquelle le soudage est effectué.

Selon une caractéristique de l’invention, un bord relevé est formé par un bord roulé d’une extrémité longitudinale d’une des plaques de distribution, ce bord roulé prolongeant la plaque de distribution à l’opposé de l’au moins une plaque de support. Plus particulièrement, le bord roulé comporte une portion courbe dans le prolongement direct de l’extrémité longitudinale de la plaque de distribution et une portion droite qui s’étend sensiblement perpendiculairement au plan dans lequel s’inscrit principalement la plaque de distribution. La portion droite du bord roulé est la portion destinée à être en contact du bord relevé voisin, et la portion destinée à être soudée au bord relevé voisin.

Avantageusement, la hauteur du bord relevé est comprise entre 0,4 et 2 mm. On entend par hauteur du bord relevé la dimension, mesurée selon une direction verticale qui correspond à une direction d’empilement des plaques de distribution sur la plaque de support et à une direction perpendiculaire au plan dans lequel s’étend principalement la plaque de distribution, entre l’extrémité libre du bord relevé, le cas échéant l’extrémité libre de la portion droite du bord roulé, et la face de l’au moins une plaque de support qui reçoit les plaques de distribution.

Selon une autre caractéristique de l’invention, une soudure est effectuée au niveau d’une face d’extrémité libre d’au moins un bord relevé.

De telles faces d’extrémités libres peuvent notamment s’étendre dans un plan parallèle au plan dans lequel s’étendent principalement les plaques de distribution.

Selon une caractéristique de l’invention, les plaques de distribution sont rendues solidaires d’une des faces de l’au moins une plaque de support.

On comprend que les plaques de distribution sont rendues solidaires d’une même face de l’au moins une plaque de support, de façon à former les conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique. De tels conduits sont ainsi délimités par des reliefs dessinés dans les plaques de distribution et par l’au moins une plaque de support, sa face constituant une paroi de chaque conduit.

Selon une autre caractéristique de l’invention, la face de l’au moins une plaque de support dont sont rendues solidaires les plaques de distribution comporte au moins un bossage.

L’au moins une plaque de support présente ainsi une ou plusieurs protubérances ou bossages, qui font saillie de la face dont sont rendues solidaires les plaques de distribution, et qui peuvent notamment s’étendre en travers de la circulation de fluide de régulation thermique entre une plaque de support et une plaque de distribution.

Selon une caractéristique, l’au moins un bossage est au contact d’une ou plusieurs plaques de distribution au niveau d’une zone de jonction formée entre les bords relevés de deux plaques de distribution adjacentes.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de régulation thermique comprend une pluralité de bossages, ces bossages s’étendant transversalement à une direction d’extension principale des conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique, les bossages étant disposés entre deux conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique dans un prolongement de la soudure.

Les bossages participent donc à l’étanchéité des conduits de circulation du fluide de régulation thermique, en évitant que celui-ci s’écoule d’un conduit à l’autre au niveau de la zone de jonction entre deux plaques de distribution adjacentes. À cet effet, ils sont disposés sur la plaque de support de façon à former une ligne transversale, perpendiculaire à la direction longitudinale le long de laquelle sont disposées en série les plaques de distribution, et cette ligne de bossages s’étend sensiblement au droit de la zone de jonction formée par le contact des bords relevés de deux plaques de distribution adjacentes. Les bossages contribuent, au niveau d’une telle zone de jonction, à maintenir le fluide de régulation thermique dans chacun des conduits sans risque de passer dans un conduit adjacent, dans un contexte où chaque conduit comporte une portion délimitée par une première plaque de distribution et une autre portion délimitée par une deuxième plaque de distribution.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de régulation thermique comprend une unique plaque de support et une pluralité de plaques de distribution, la plaque de support étant rendue solidaire de chacune des plaques de distribution par des opérations de soudage successives.

Selon un mode de réalisation alternatif, le dispositif de régulation thermique comprend au moins deux sous-ensembles formés chacun d’une plaque de support et d’une plaque de distribution, la plaque de support et la plaque de distribution étant rendues solidaires par brasage ou par soudage. Ainsi, il est possible d’assembler par brasage ou par soudage un premier sous-ensemble composé d’une plaque de support et d’une plaque de distribution, puis d’assembler de la même façon un deuxième sous-ensemble lui aussi composé d’une plaque de support et d’une plaque de distribution, avant de réunir les deux sous-ensembles pour former le dispositif de régulation thermique, notamment en soudant deux à deux les plaques de distributions adjacentes au niveau d’une zone de jonction formée par des bords relevés en contact conformément à l’invention.

Il résulte de ces deux modes de réalisation alternatifs que le dispositif de régulation thermique peut alternativement comprendre une ou plusieurs plaques de support. Dans le cas d’une unique plaque de support, celle-ci est rendue solidaire des plaques de distribution par soudage, et notamment par une pluralité d’opérations successives de soudage au laser, au cours desquelles une plaque de distribution est soudée à la plaque de support et à une plaque de distribution déjà en position sur la plaque de support unique. Dans le cas d’une pluralité de plaques de support, le dispositif de régulation thermique est formé d’un assemblage de plusieurs sous-ensembles ou modules, comprenant chacun une plaque de support et une plaque de distribution. Pour chacun de ces sous-ensembles, la plaque de support et la plaque de distribution peuvent être rendues solidaires l’une de l’autre alternativement par brasage ou par soudage.

Un tel soudage de la ou des plaques de support et des plaques de distribution intervient particulièrement au niveau des extrémités des plaques de distribution qui sont dépourvues de bord relevé. Plus généralement, un soudage peut être effectué dans toutes les zones du dispositif de régulation thermique où les plaques de distribution sont au contact de l’au moins une plaque de support, comme par exemple au niveau de zones disposées entre les conduits de circulation de fluide de régulation thermique.

L’invention concerne en outre un procédé d’assemblage d’un dispositif de régulation thermique tel que décrit précédemment, comprenant une étape au cours de laquelle une des plaques de distribution est rendue solidaire de l’au moins une plaque de support par brasage ou par soudage, une étape au cours de laquelle une autre des plaques de distribution est rendue solidaire de l’au moins une plaque de support par brasage ou par soudage, et une étape au cours de laquelle les bords relevés de l’une et de l’autre plaques de distribution sont disposés l’un contre l’autre et rendus solidaires par soudage.

Selon une caractéristique, le soudage est un soudage laser.

On comprend que le choix entre un brasage ou un soudage est déterminé par la nature de l’au moins une plaque de support ; tel qu’évoqué précédemment, s’il y a une unique plaque de support, elle sera rendue solidaire des plaques de distribution par soudage. En présence de plusieurs plaques de support, chacune de celles-ci pourra être rendue solidaire d’une plaque de distribution par brasage, puis le sous-ensemble ainsi formé pourra être rendu solidaire d’un autre sous-ensemble par soudage au niveau de la zone de jonction formée par contact de deux bords relevés en regard.

L’ordre des étapes du procédé d’assemblage peut par ailleurs être adapté ou modifié. Ces étapes peuvent être toutes être réalisées dans une même installation, ou bien dans des lieux différents notamment si l’assemblage requiert à la fois des opérations de brasage et des opérations de soudage.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :

illustre, schématiquement, un dispositif de régulation thermique selon l’invention, présentant une plaque de support unique ;

est une vue en perspective de la plaque de support composant le dispositif de régulation thermique de la ;

est une vue de coupe du dispositif de régulation thermique de la ;

est une autre vue de coupe du dispositif de régulation thermique de la ;

illustre, schématiquement, un sous-ensemble d’un dispositif de régulation thermique selon un mode de réalisation alternatif, selon une vue de dessus ;

illustre, schématiquement, un autre sous-ensemble du dispositif de régulation thermique de la selon une vue de dessus ;

représente, vus de dessous, les sous-ensembles du dispositif de régulation thermique des figures 5 et 6 ;

est une vue de dessous du dispositif de régulation thermique de la ;

est une vue de coupe du sous-ensemble de la .

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 par rapport 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 et/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, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation du dispositif de régulation thermique selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction d’extension principale du dispositif de régulation thermique, cette direction longitudinale étant parallèle à un axe longitudinal L d’un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction verticale correspond à une direction d’empilement des plaques de distribution sur l’au moins une plaque de support, cette direction verticale étant parallèle à un axe vertical V du repère L, V, T et cet axe vertical V étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L. Enfin, une direction transversale correspond à une direction parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T, cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et à l’axe vertical V.

En outre, dans la présente description le terme « fluide de régulation thermique » peut se rapporter à tout fluide caloporteur, réfrigérant, de refroidissement, diélectrique ou diphasique, dès lors que ce fluide, liquide ou gazeux, a pour effet de refroidir ou de chauffer des organes de stockage d’énergie électrique.

La illustre ainsi, schématiquement, un dispositif de régulation thermique 1 selon l’invention, destiné à réguler la température d’organes de stockage d’énergie électrique de véhicules. Ce dispositif de régulation thermique 1 s’étend principalement selon une direction longitudinale et il est délimité selon cette direction par une première extrémité longitudinale 2 et une deuxième extrémité longitudinale 4. Le dispositif de régulation thermique 1 comprend au moins une plaque de support 6 et une pluralité de plaques de distribution 8, ici une première plaque de distribution 8A et une deuxième plaque de distribution 8B. Ces plaques de support 6 et de distribution 8 sont des pièces sensiblement planes, qui s’étendent principalement dans un plan longitudinal-transversal.

Les plaques de distribution 8 sont disposées sur une même face supérieure 10 de l’au moins une plaque de support 6, cette face supérieure 10 étant particulièrement visible en . On entend ainsi par face supérieure 10 la face de l’au moins une plaque de support 6 qui est au contact des plaques de distribution 8. L’au moins une plaque de support 6 comprend également une face inférieure 12, opposée à la face supérieure 10, visible aux figures 7 et 8. Le dispositif de régulation thermique 1 peut indifféremment être disposé par rapport aux organes de stockage d’énergie électrique qu’il équipe de telle sorte que les plaques de distribution 8 soient en regard des organes de stockage d’énergie électrique, ou de sorte que la face inférieure 12 de l’au moins une plaque de support 6 soit en regard de ces organes de stockage d’énergie électrique.

Les plaques de distribution 8 présentent, dans une épaisseur correspondant à leur dimension selon la direction verticale, des reliefs 14 tels que visibles notamment en . De tels reliefs 14 se composent de dépressions 16 et d’élévations 18, qui dessinent des motifs sur les plaques de distribution 8. Ces reliefs 14 permettent de délimiter, au moins en partie, des conduits étanches de circulation d’un fluide de régulation thermique 20. Les dépressions 16 sont en effet au contact de l’au moins une plaque de support 6, tandis que chaque élévation 18 s’étend à distance de cette au moins une plaque de support 6. Les élévations 18 forment ainsi des parois supérieures des conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20, tandis que des parois disposées entre les dépressions 16 et les élévations 18 constituent des parois latérales de ces conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20. On comprend que le fluide de régulation thermique circule entre les élévations 18 et l’au moins une plaque de support 6. Les conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20 sont ainsi délimités d’une part par les dépressions 16 et élévations 18 des reliefs 14 des plaques de distribution 8, et d’autre part par la face supérieure 10 de l’au moins une plaque de support 6, cette face supérieure 10 formant une paroi inférieure des conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20.

Ces conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20 s’étendent sur les plaques de distribution 8 depuis le voisinage de la première extrémité longitudinale 2 du dispositif de régulation thermique 1 jusqu’au voisinage de la deuxième extrémité longitudinale 4 du dispositif de régulation thermique 1. Le dispositif de régulation thermique 1 comprenant ici plusieurs plaques de distribution 8, on comprend que ces conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20 se poursuivent de la première plaque de distribution 8A à la deuxième plaque de distribution 8B. En d’autres termes, un conduit étanche de circulation du fluide de régulation thermique 20 peut comprendre une première portion s’étendant entre la première plaque de distribution 8A et l’au moins une plaque de support 6, et une deuxième portion s’étendant entre la deuxième plaque de distribution 8B et cette au moins une plaque de support 6, ces deux portions étant disposées dans la continuité longitudinale l’une de l’autre, de telle sorte que le fluide de régulation thermique puisse circuler sans fuite au passage de la première plaque de distribution 8A à la deuxième plaque de distribution 8B. À cet effet, les dépressions 16 et élévations 18 de la première plaque de distribution 8A sont dans la continuité longitudinale des dépressions 16 et élévations 18 de la deuxième plaque de distribution 8B.

Une telle correspondance entre les reliefs 14 de la première plaque de distribution 8A et de la deuxième plaque de distribution 8B s’effectue au niveau d’une zone de jonction 22 des plaques de distribution 8. Cette zone de jonction 22 correspond à la zone du dispositif de régulation thermique 1 où se rencontrent deux plaques de distribution 8 adjacentes. En fonction du nombre de plaques de distribution 8 composant le dispositif de régulation thermique 1, il est ainsi possible que ce dispositif de régulation thermique 1 présente plusieurs zones de jonction 22.

Chacune des première plaque de distribution 8A et deuxième plaque de distribution 8B présente deux extrémités longitudinales parmi lesquelles une extrémité de liaison 24 et une extrémité terminale 26. On comprend que les extrémités de liaison 24 sont celles qui sont destinées à être associées et participer à former une zone de jonction 22, tandis que les extrémités terminales 26 sont celles qui sont disposées au voisinage des extrémités longitudinales 2, 4 du dispositif de régulation thermique 1. Sur les modes de réalisation représentés sur les figures, il existe une zone de jonction 22 unique qui se trouve entre l’extrémité de liaison 24 de la première plaque de distribution 8A et l’extrémité de liaison 24 de la deuxième plaque de distribution 8B. Il serait cependant possible, sans sortir du contexte de l’invention, d’envisager un dispositif de régulation thermique 1 comprenant plus de deux plaques de distribution 8. Dans ce cas, une plaque de distribution 8 centrale disposée entre deux plaques de distribution 8 adjacentes comporterait deux extrémités de liaison 24. De cette façon, le dispositif de régulation thermique 1 présenterait plusieurs zones de jonction 22, soit une à chaque extrémité de liaison 24 de la plaque de distribution 8 centrale au contact des extrémités de liaison 24 des plaques de distribution 8 qui lui sont adjacentes.

C’est au niveau de la zone de jonction 22 que les plaques de distribution 8 sont rendues solidaires l’une de l’autre. À cet effet, les plaques de distribution 8 comprennent sur leurs extrémités de liaison 24 des bords relevés 30, particulièrement visibles aux figures 3 et 4, qui sont dans l’exemple illustré constitués par des bords roulés de ces extrémités de liaison 24. Autrement dit, les plaques de distribution 8 présentent au niveau de leurs extrémités de liaison 24 des portions courbes 27 et des portions droites 29 qui forment ces bords relevés 30. Les portions courbes 27 s’étendent dans le prolongement direct des extrémités de liaison 24 des plaques de distribution 8. Les portions droites 29, qui prolongent les portions courbes 27, s’étendent principalement dans un plan sensiblement vertical-transversal, c'est-à-dire sensiblement perpendiculaire au plan longitudinal-transversal dans lequel s’étendent principalement les plaques de distribution 8.

La hauteur des bords relevés 30, c'est-à-dire leur dimension mesurée selon la direction verticale, peut par exemple être comprise entre 0,4 et 2 mm. La hauteur des bords relevés 30 est la même que la mesure soit effectuée au niveau d’une dépression 16 ou d’une élévation 18, puisqu’une telle mesure correspond à la distance entre une extrémité libre du bord relevé 30, le cas échéant une extrémité libre de la portion droite 29, et la face supérieure 10 de l’au moins une plaque de support 6. En revanche, la quantité de matière constituant un bord relevé 30 est plus élevée lorsque ce bord relevé prolonge la plaque au niveau d’une dépression 16 que lorsque ce bord relevé prolonge la plaque au niveau d’une élévation 18, tel que cela est particulièrement visible en .

Selon l’invention, les plaques de distribution 8 sont rendues solidaires deux à deux par soudage de deux bords relevés 30 en regard, c'est-à-dire de deux bords relevés 30 portés par les extrémités de liaison 24 de deux plaques de distribution 8 adjacentes, ici la première plaque de distribution 8A et la deuxième plaque de distribution 8B. Dans l’exemple illustré d’un bord relevé formé par un bord roulé, la portion droite 29 du bord roulé étant la portion destinée à être en contact du bord relevé 30 voisin, c’est cette portion droite 29 qui est destinée à être soudée au bord relevé 30 voisin au niveau de sa face d’extrémité libre 32. Un tel soudage peut par exemple être un soudage laser. Plus précisément, une soudure 31 est effectuée au niveau d’une face d’extrémité libre 32 du bord relevé 30, le bord relevé 30 de la première plaque de distribution 8A étant ainsi rendu solidaire du bord relevé 30 de la deuxième plaque de distribution 8B. De telles faces d’extrémités libres 32, qui sont opposées à l’au moins une plaque de support 6, peuvent par exemple s’étendre dans un même plan longitudinal-transversal, parallèle au plan longitudinal-transversal dans lequel s’étendent principalement les plaques de distribution 8. La soudure 31 prend ainsi la forme d’un cordon de soudure qui s’étend transversalement d’une première extrémité transversale 36 à une deuxième extrémité transversale 38 de l’au moins une plaque de support 6, en recouvrement des faces d’extrémités libres 32 de deux bords relevés 30 plaqués les uns contre les autres.

Afin d’assurer l’étanchéité des conduits de circulation du fluide de régulation thermique 20, les plaques de distribution 8 sont en outre rendues solidaires de l’au moins une plaque de support 6. Plus particulièrement, les plaques de distribution 8 sont rendues solidaires de la face supérieure 10 de l’au moins une plaque de support 6 à la fois au niveau des dépressions 16 qui sont au contact de cette face supérieure 10 et des pourtours du dispositif de régulation thermique 1, c'est-à-dire dès lors que les plaques de distribution 8 sont au contact de l’au moins une plaque de support 6.

La face supérieure 10 comporte, en regard de la zone de jonction 22 entre deux plaques de distribution 8, des bossages 34. De tels bossages 34 sont des protubérances qui font saillie de cette face supérieure 10, s’étendant en direction des plaques de distribution 8 lorsque celles-ci sont disposées contre l’autre moins une plaque de support 6. Ces bossages 34 sont particulièrement visibles sur les figures 2 à 5. Ils sont disposés sur la face supérieure 10 de façon à former une ligne transversale, qui s’étend de la première extrémité transversale 36 à la deuxième extrémité transversale 38 de l’au moins une plaque de support 6. Dans le contexte d’un dispositif de régulation thermique 1 à deux plaques de distribution 8, cette ligne de bossages 34 s’étend ici sensiblement à équidistance de la première extrémité longitudinale 2 et de la deuxième extrémité longitudinale 4 du dispositif de régulation thermique 1.

Comme évoqué précédemment, les bossages 34 sont disposés en regard de la zone de jonction 22 et sont donc à l’aplomb de la soudure 31 entre la première plaque de distribution 8A et la deuxième plaque de distribution 8B. Lorsque les plaques de distribution 8 sont rendues solidaires de l’au moins une plaque de support 6, les bossages 34 sont ainsi au contact des bords relevés 30 de ces plaques de distribution 8, et notamment des portions courbes 27 de ces bords relevés 30. Du fait de l’alignement des bossages 34 selon la direction transversale, on comprend que les bossages 34 sont d’une part au contact des bords relevés 30 de la première plaque de distribution 8A et d’autre part au contact des bords relevés 30 de la deuxième plaque de distribution 8B, au voisinage de leurs extrémités de liaison 24 respectives.

Les bossages 34 sont disposés sur la face supérieure 10 de sorte à se trouver transversalement entre deux conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20 voisins. Ils assurent ainsi, au niveau de la zone de jonction 22 entre deux plaques de distribution 8 adjacentes, l’étanchéité de ces conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20, et plus particulièrement l’étanchéité entre la première portion du conduit étanche de circulation du fluide de régulation thermique 20 s’étendant sur la première plaque de distribution 8A et la deuxième portion du conduit étanche de circulation du fluide de régulation thermique 20 s’étendant sur la deuxième plaque de distribution 8B. Les bossages 34 sont à cet effet disposés entre deux dépressions 16 alignées selon la direction longitudinale.

Les bossages 34 sont ainsi disposés de façon à laisser libre l’écoulement du fluide de régulation thermique au sein d’un logement interne 40 d’un conduit étanche de circulation du fluide de régulation thermique 20 donné, tout en empêchant l’écoulement ou le transfert de fluide de régulation thermique d’un conduit étanche de circulation du fluide de régulation thermique 20 à l’autre. Un tel agencement des bossages 34 au niveau de la zone de jonction 22 est avantageux puisque, tel qu’évoqué précédemment, une première portion des conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20 est disposée sur la première plaque de distribution 8A et une deuxième portion est disposée sur la deuxième plaque de distribution 8B, ces deux portions se joignant dans la zone de jonction 22.

La façon dont les plaques de distribution 8 sont rendues solidaires de l’au moins une plaque de support 6 peut différer en fonction du nombre de plaques de support 6 présentes au sein du dispositif de régulation thermique 1. Ainsi, le dispositif de régulation thermique 1 peut être conçu selon un premier mode de réalisation avec une unique plaque de support 6 ou un deuxième mode de réalisation avec une pluralité de plaques de support 6. Le premier mode de réalisation est particulièrement visible aux figures 1 à 4, tandis que le deuxième mode de réalisation est représenté aux figures 5 à 9.

Selon le premier mode de réalisation, les plaques de distribution 8 sont rendues solidaires de l’unique plaque de support 6 par soudage, un tel procédé étant décrit plus en détail ci-après.

Selon le deuxième mode de réalisation, les plaques de distribution 8 peuvent être rendues solidaires des plaques de support 6 alternativement par brasage ou par soudage, les plaques de distribution 8 étant quant à elles rendues solidaires les unes des autres par soudage. En présence d’une pluralité de plaques de support 6, le dispositif de régulation thermique 1 comprend au moins deux sous-ensembles 42, 44 formés chacun d’une plaque de support 6 et d’une plaque de distribution 8. De tels sous-ensembles 42, 44 sont notamment illustrés aux figures 5 à 7 avec un premier sous-ensemble 42 en et un deuxième sous-ensemble en . Le premier sous-ensemble 42 se compose de la première plaque de distribution 8A et d’une première plaque de support 6A, tandis que le deuxième sous-ensemble 44 comprend la deuxième plaque de distribution 8B et une deuxième plaque de support 6B.

Première plaque de support 6A et deuxième plaque de support 6B sont rendues solidaires l’une de l’autre au niveau d’une zone de liaison 46, qui correspond à la zone où un bord d’extrémité longitudinal 48 de la première plaque de support 6A est en contact avec un bord d’extrémité longitudinal 50 de la deuxième plaque de support 6B lorsque ces plaques 6A, 6B sont accolées. La zone de liaison 46 entre les plaques de support 6 n’est pas en regard de la zone de jonction 22 qui se trouve entre les plaques de distribution 8. Cette zone de liaison 46 est en effet décalée selon la direction longitudinale, de façon à renforcer le maintien du dispositif de régulation thermique 1 lorsqu’il est assemblé. Ainsi, seule une des plaques de support porte les bossages 34 précédemment évoqués. Ici, seule la première plaque de support 6A porte les bossages 34 tandis que la deuxième plaque de support 6B en est dépourvue. La première plaque de support 6A et la deuxième plaque de support 6B peuvent notamment être rendues solidaires par soudage au niveau de cette zone de liaison 46, et notamment par une opération de soudage laser similaire à celle permettant le soudage laser de deux bords relevés de plaques de distribution adjacentes.

Dans le cas d’un soudage des plaques de distribution 8 à l’au moins une plaque de support 6, que celui-ci intervienne pour rendre solidaires les plaques de distribution 8 à une unique plaque de support 6 ou à une pluralité de plaques de support 6, ce soudage est effectué au niveau des extrémités des plaques 6, 8 qui ne forment pas la zone de jonction 22 ou la zone de liaison 46, ainsi qu’au niveau des dépressions 16 qui sont au contact de la ou des plaques de support 6. On comprend ainsi qu’une soudure est réalisée au voisinage des extrémités de ces plaques 6, 8 qui forment les extrémités du dispositif de régulation thermique 1.

L’invention concerne en outre un procédé d’assemblage du dispositif de régulation thermique 1.

Lorsque ce dispositif de régulation thermique 1 comprend une unique plaque de support 6, un tel procédé comprend une étape au cours de laquelle la première plaque de distribution 8A est disposée sur la face supérieure 10 de la plaque de support 6 et est rendue solidaire de celle-ci par soudage. Les bords relevés 30 de l’extrémité de liaison 24 de la première plaque de distribution 8A sont alors en contact avec les bossages 34 portés par la face supérieure 10 et le soudage intervient d’une part au niveau des extrémités de la première plaque de distribution 8A en contact avec la plaque de support 6, à l’exception de cette extrémité de liaison 24, et d’autre part au niveau des dépressions 16. Successivement ou concomitamment, au cours d’une autre étape la deuxième plaque de distribution 8B est disposée sur cette même face supérieure 10, les bords relevés 30 de cette deuxième plaque de distribution 8B étant plaqués contre les bords relevés 30 de la première plaque de distribution 8A, et la deuxième plaque de distribution 8B est rendue solidaire de la plaque de support 6 selon la même opération de soudage que pour la première plaque de distribution 8A. Les bords relevés 30 de la première plaque de distribution 8A et de la deuxième plaque de distribution 8B sont alors en regard et le procédé d’assemblage comprend une étape au cours de laquelle ces deux plaques 8A, 8B sont rendues solidaires l’une de l’autre par soudage, la soudure 31 étant effectuée sur les faces d’extrémités libres 32 des bords relevés 30. Sans sortir du contexte de l’invention, le soudage des bords relevés 30 en contact de la première plaque de distribution 8A et de la deuxième plaque de distribution 8B pourrait être effectué avant ou simultanément au soudage de la deuxième plaque de distribution 8B sur la plaque de support 6.

Le dispositif de régulation thermique 1 est donc obtenu à la suite d’opérations de soudage successives, par exemple au niveau d’un poste d’assemblage au sein duquel les plaques de distribution 8 sont successivement rendues solidaires de la plaque de support 6. Chaque opération de soudage consiste en un soudage laser au niveau de la zone de jonction 22 entre deux plaques de distribution 8 adjacentes d’une part, et au niveau des zones des plaques de distribution 8 qui sont au contact de la plaque de support 6 et notamment des dépressions 16 d’autre part.

Alternativement, si le dispositif de régulation thermique 1 comprend une pluralité de plaques de support 6, le procédé d’assemblage comprend une étape au cours de laquelle la première plaque de distribution 8A est disposée sur la face supérieure 10 de la première plaque de support 6A et est rendue solidaire de celle-ci soit par brasage soit par soudage, formant ainsi le premier sous-ensemble 42. Le procédé comprend une étape similaire au cours de laquelle la deuxième plaque de distribution 8B est disposée sur la face supérieure 10 de la deuxième plaque de support 6B et est rendue solidaire de celle-ci par brasage ou par soudage afin de former le deuxième sous-ensemble 44. Le premier sous-ensemble 42 et le deuxième sous-ensemble 44 sont ensuite disposés de telle sorte que les bords relevés 30 de la première plaque de distribution 8A sont en regard des bords relevés 30 de la deuxième plaque de distribution 8B. Premier sous-ensemble 42 et deuxième sous-ensemble 44 sont ensuite rendus solidaires par une étape de soudage, un tel soudage étant réalisé sur les faces d’extrémités libres 32 des bords relevés 30.L’ordre des étapes du procédé d’assemblage peut cependant être adapté ou modifié. Ces étapes peuvent être toutes être réalisées dans même installation, ou bien dans des lieux différents notamment si l’assemblage requiert à la fois des opérations de brasage et des opérations de soudage.

En outre, le procédé d’assemblage peut également comprendre une étape au cours de laquelle un matériau d’apport est intégré au dispositif de régulation thermique 1, un tel matériau d’apport participant à assurer l’étanchéité du dispositif de régulation thermique 1. Ce matériau d’apport peut notamment être disposé dans une zone de dégagement 52 de forme sensiblement triangulaire, cette zone de dégagement 52 étant visible notamment en . Ce matériau d’apport peut être soudé ou non. La zone de dégagement 52 est disposée au niveau de la zone de jonction 22 entre les bords relevés 30 de la première plaque de distribution 8A et de la deuxième plaque de distribution 8B, au voisinage des extrémités transversales 36, 38 de l’au moins une plaque de support 6. Cette zone de dégagement 52, qui est ouverte sur l’extérieur du dispositif de régulation thermique 1 du fait de la portion courbe 27 des bords relevés 30, peut ainsi être comblée par le matériau d’apport afin d’assurer l’étanchéité des conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique 20 les plus proches des extrémités transversales 36, 38.

La présente invention propose ainsi un dispositif de régulation thermique modulable, dans un contexte rendant nécessaire d’avoir un dispositif de régulation thermique de grandes dimensions, qui soit composé de plusieurs plaques rendues solidaires par un procédé d’assemblage qui permet de garantir l’étanchéité du dispositif de régulation thermique.

La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.

Claims (12)

1. Dispositif de régulation thermique (1) pour le refroidissement d’un organe de stockage d’énergie, ou d’un composant électrique et/ou électronique, comprenant au moins une plaque de support (6, 6A, 6B) et une pluralité de plaques de distribution (8, 8A, 8B), les plaques de distribution (8, 8A, 8B) disposées longitudinalement les unes après les autres, les plaques de distribution (8, 8A, 8B) étant rendues solidaires deux à deux et à l’au moins une plaque de support (6, 6A, 6B) de façon à définir des conduits étanches de circulation d’un fluide de régulation thermique (20), le dispositif de régulation thermique (1) étant caractérisé en ce que chaque plaque de distribution (8, 8A, 8B) présente un bord relevé (30) à au moins une de ses extrémités (24, 26), les plaques de distribution (8, 8A, 8B) étant rendues solidaires deux à deux par soudage de deux bords relevés (30) en regard.
2. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel un bord relevé (30) est formé par un bord roulé d’une extrémité longitudinale (24) d’une des plaques de distribution (8, 8A, 8B), ce bord roulé prolongeant la plaque de distribution (8, 8A, 8B) à l’opposé de l’au moins une plaque de support (6, 6A, 6B).
3. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la hauteur du bord relevé est comprise entre 0,4 et 2 mm.
4. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une soudure (31) est effectuée au niveau d’une face d’extrémité libre (32) d’au moins un bord relevé (30).
5. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les plaques de distribution (8, 8A, 8B) sont rendues solidaires d’une des faces (10) de l’au moins une plaque de support (6, 6A, 6B).
6. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la face (10) de l’au moins une plaque de support (6, 6A, 6B) dont sont rendues solidaires les plaques de distribution (8, 8A, 8B) comporte au moins un bossage (34).
7. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins un bossage (34) est au contact d’une ou plusieurs plaques de distribution (8, 8A, 8B) au niveau d’une zone de jonction (22) formée entre les bords relevés (30) de deux plaques de distribution (8, 8A, 8B) adjacentes.
8. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec les revendications 4 et 6, comprenant une pluralité de bossages (34), ces bossages (34) s’étendant transversalement à une direction d’extension principale des conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique (20), les bossages (34) étant disposés entre deux conduits étanches de circulation du fluide de régulation thermique (20) dans un prolongement de la soudure (31).
9. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une unique plaque de support (6) et une pluralité de plaques de distribution (8, 8A, 8B), la plaque de support (6) étant rendue solidaire de chacune des plaques de distribution (8, 8A, 8B) par des opérations de soudage successives.
10. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant au moins deux sous-ensembles (41, 42) formés chacun d’une plaque de support (6A, 6B) et d’une plaque de distribution (8A, 8B), la plaque de support (6A, 6B) et la plaque de distribution (8A, 8B) étant rendues solidaires par brasage ou par soudage.
11. Procédé d’assemblage d’un dispositif de régulation thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape au cours de laquelle une des plaques de distribution (8A, 8B) est rendue solidaire de l’au moins une plaque de support (6, 6A, 6B) par brasage ou par soudage, une étape au cours de laquelle une autre des plaques de distribution (8A, 8B) est rendue solidaire de l’au moins une plaque de support (6, 6A, 6B) par brasage ou par soudage, et une étape au cours de laquelle les bords relevés (30) de l’une et de l’autre plaques de distribution (8A, 8B) sont disposés l’un contre l’autre et rendus solidaires par soudage.
12. Procédé d’assemblage d’un dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le soudage est un soudage laser.