FR3130074A1 - Dispositif d’alimentation électrique à protection thermique intégrée - Google Patents

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FR3130074A1
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power
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Inventor
Caroline GAYA
Frédéric Pinard
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Safran Electrical and Power SAS
Original Assignee
Safran Electrical and Power SAS
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Publication date
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Abstract

Dispositif d’alimentation électrique (1) comprenant un équipement (3), une première barre de puissance (6) connectée à l’équipement (3), une deuxième barre de puissance (7) connectée à un connecteur de puissance (8), un dispositif thermiquement sensible (5) disposé entre les deux barres de puissance (6,7) de sorte à assurer la conduction électrique entre elles, le dispositif thermiquement sensible (5) étant configuré pour fondre en cas d’élévation de sa température due à un emballement thermique de l’équipement (3). Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Dispositif d’alimentation électrique à protection thermique intégrée
L’invention a pour domaine technique les systèmes d’alimentation électrique, et plus particulièrement la protection thermique de tels systèmes
Techniques antérieures
Une batterie contient plusieurs cellules, pouvant chacune être l’objet d’un emballement thermique. Par emballement thermique, on entend une élévation de température incontrôlée et potentiellement incontrôlable, pouvant mener à une destruction et/ou à un départ de feu. Ce phénomène d’emballement peut être déclenché par une initiation thermique, électrique, ou mécanique. Un tel emballement peut également être dû à un défaut interne de la cellule.
De par les risques d’explosion et de départ de feu, l’emballement thermique d’une batterie doit être évité.
Pour éviter cela, des solutions sont mises en place tel qu’une coupure charge/surcharge, une mise en place de « balancing », ou encore un refroidissement de la batterie. Toutefois, le phénomène de court-circuit interne dû à un défaut de la cellule ne pourra jamais être supprimé et devient d’autant plus critique sur des batteries contenant un large nombre de cellules. Ainsi, le phénomène d’emballement thermique ne peut être supprimé et il est essentiel de pouvoir le contenir.
Des solutions sont déjà utilisées pour permettre de contenir les flammes et débris au sein d’une batterie et empêcher qu’une élévation de la température se répercute sur l’ensemble de l’équipement. Par exemple, il est possible de réaliser un confinement basé sur l’utilisation d’un tissu haute technologie type « haut fourneau » / « protection turbine » pour protéger le boitier de la batterie ainsi que pour contenir les flammes et débris à l’intérieur de celle-ci. Le document FR3095895 au nom de la demanderesse divulgue une telle protection.
Alors que le boitier batterie est souvent protégé ou directement développé dans des matériaux capables de supporter les contraintes des flammes ou d’élévation de température, les différents éléments composant la batterie, notamment les connecteurs ne bénéficient pas d’une telle protection.
Or, malgré le choix de matériaux résistants, les connecteurs de puissance ne sont pas capables de supporter par eux-mêmes de telles élévations de température. Par ailleurs, le choix des connecteurs de puissance est limité compte tenu du faible nombre de connecteurs certifiés pour l’aéronautique.
Il existe ainsi un besoin pour une protection des connecteurs de puissance efficace à la fois contre la transmission de chaleur par convection et radiation mais aussi contre la conduction thermique à travers la barre de puissance. La protection doit également être efficace contre les flammes/débris/projection.
L’invention a pour objet un dispositif d’alimentation électrique comprenant un équipement, une première barre de puissance connectée à l’équipement, une deuxième barre de puissance connectée à un connecteur de puissance, un dispositif thermiquement sensible disposé entre les deux barres de puissance de sorte à assurer la conduction électrique entre elles, le dispositif thermiquement sensible étant configuré pour fondre en cas d’élévation de sa température au-delà de sa température de fusion due à un emballement thermique de l’équipement.
Le dispositif d’alimentation électrique peut comprendre un pare-feu entre l’équipement et l’élément thermiquement sensible.
Le pare-feu peut être souple, notamment en tissu résistant à la chaleur.
Le pare-feu peut être rigide.
Le connecteur de puissance peut être disposé dans un habillage englobant l’élément thermiquement sensible, le pare-feu, les barres de puissance et l’équipement.
L’équipement peut être une batterie.
La batterie peut être une batterie à cellules électrochimiques.
Un autre objet de l’invention est un aéronef muni d’un dispositif d’alimentation électrique tel que décrit ci-dessus.
Le dispositif d’alimentation électrique présente l’avantage d’être totalement passif et de ne pas reposer sur une détection d’emballement thermique par un capteur. Il n’y a donc pas de risque de défaut et de non activation de l’élément thermique sensible du dispositif d’alimentation électrique.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la illustre le dispositif d’alimentation électrique avant un emballement thermique, et
- la illustre le dispositif d’alimentation électrique après un emballement thermique.

Claims (8)

  1. Dispositif d’alimentation électrique (1) comprenant un équipement (3), une première barre de puissance (6) connectée à l’équipement (3), une deuxième barre de puissance (7) connectée à un connecteur de puissance (8), un dispositif thermiquement sensible (5) disposé entre les deux barres de puissance (6,7) de sorte à assurer la conduction électrique entre elles, le dispositif thermiquement sensible (5) étant configuré pour fondre en cas d’élévation de sa température au-delà de sa température de fusion due à un emballement thermique de l’équipement (3).
  2. Dispositif d’alimentation électrique (1) selon la revendication 1, comprenant un pare-feu (4) entre l’équipement (3) et l’élément thermiquement sensible (5).
  3. Dispositif d’alimentation électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel le pare-feu (4) est souple, notamment en tissu résistant à la chaleur.
  4. Dispositif d’alimentation électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel le pare-feu (4) est rigide.
  5. Dispositif d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le connecteur de puissance (8) est disposé dans un habillage (2) englobant l’élément thermiquement sensible (5), le pare-feu (4), les barres de puissance (6,7) et l’équipement (3).
  6. Dispositif d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’équipement (3) est une batterie.
  7. Dispositif d’alimentation électrique (1) selon la revendication 6, dans lequel la batterie est une batterie à cellules électrochimiques.
  8. Aéronef muni d’un dispositif d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015106848A1 (fr) * 2014-01-15 2015-07-23 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Dispositif comportant une pluralité de composants et accumulateur électrochimique
US20180109016A1 (en) * 2016-10-14 2018-04-19 Inevit, Inc. Module-to-module power connector between battery modules of an energy storage system and arrangement thereof
FR3095895A1 (fr) 2019-05-06 2020-11-13 Zodiac Aero Electric Coffre pour batterie
CN214279894U (zh) * 2020-12-15 2021-09-24 上海谈成科技有限公司 一种电动自行车锂电池电流过载断电装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015106848A1 (fr) * 2014-01-15 2015-07-23 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Dispositif comportant une pluralité de composants et accumulateur électrochimique
US20180109016A1 (en) * 2016-10-14 2018-04-19 Inevit, Inc. Module-to-module power connector between battery modules of an energy storage system and arrangement thereof
FR3095895A1 (fr) 2019-05-06 2020-11-13 Zodiac Aero Electric Coffre pour batterie
CN214279894U (zh) * 2020-12-15 2021-09-24 上海谈成科技有限公司 一种电动自行车锂电池电流过载断电装置

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