FR3138073A1

FR3138073A1 - Dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule automobile électrique, et véhicule automobile comprenant un tel dispositif

Info

Publication number: FR3138073A1
Application number: FR2207638A
Authority: FR
Inventors: Michel Simonin
Original assignee: Dmf Action
Current assignee: Dmf Action
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2024-01-26

Abstract

Dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule électrique, comprenant: une batterie (1), comprenant au moins une cellule (10) de batterie, et un faisceau d’échange de chaleur comprenant au moins un tube (30) de circulation d’un fluide caloporteur, dit premier fluide caloporteur, ledit dispositif assurant un transfert thermique entre le premier fluide et la ou les cellules (10), le ou les tubes (30) se prolongeant chacun par une extension (30’), s’étendant au-delà de la batterie (1),un échangeur de chaleur (40) permettant de contrôler une température du premier fluide caloporteur, ledit échangeur comprenant la ou lesdites extensions (30’) desdits tubes (30). Figure pour l’abrégé : figure 1.

Description

Dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule automobile électrique, et véhicule automobile comprenant un tel dispositif

L’invention concerne un dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule automobile électrique. Il s’agit en particulier d’un dispositif d’alimentation électrique comprenant une batterie électrique, notamment une batterie lithium-ion. L’invention concerne aussi un véhicule automobile équipé d’un tel dispositif.

Une batterie électrique est constituée d’une ou plusieurs cellules placées dans un même boîtier et qui peuvent être reliées électriquement entre elles, en série et/ou parallèle.

Une cellule de batterie électrique, aussi appelée accumulateur électrique, est un système qui permet de stocker de l’énergie électrique sous une forme chimique, et de la restituer sous forme de courant continu, de manière contrôlée. Elle comprend des électrodes qui sont le siège de réactions chimiques associées à l’énergie en cause.

Le dispositif d’alimentation comprenant une telle batterie peut fonctionner suivant deux modes principaux :

un mode « décharge » dans lequel la batterie alimente en courant électrique le ou les moteurs électriques du véhicule automobile pour la traction dudit véhicule ;
un mode « charge » dans lequel la batterie est connectée à une borne de recharge statique et alimentée en courant; ou dans lequel la batterie stocke l’énergie récupérée du ou des moteurs du véhicule lors des phases de ralentissement. Dans ce deuxième cas, le ou les moteurs fonctionnent alors en générateurs.

Lorsque l’intensité du courant électrique dans la batterie devient élevée, soit à la charge, soit à la décharge, les éléments constitutifs des cellules chauffent, notamment par effet Joule compte tenu de la présence d’une résistance interne. La chaleur générée peut atteindre 10 à 15% de l’énergie électrique contenue par la batterie. Par exemple, pour une batterie ayant une capacité nominale de 60 kWh chargée à 80% en 20 minutes, soit une puissance de charge minimum de 144kW, la puissance dissipée par effet Joule peut atteindre 5 à 10% de la charge totale. Soit pour l’exemple considéré, une charge totale de 2.5kWh à 4.8KWh en 20mn. Ceci peut générer une surchauffe des cellules au-delà de 80°C.

Une telle surchauffe est inacceptable, car elle constitue un risque d’auto-inflammation et/ou de perte de fonction électrique des cellules.

Pour limiter l’accroissement de la température interne des cellules, il est nécessaire de pouvoir procéder à l’extraction de la chaleur générée.

L’art antérieur en la matière prévoit d’insérer entre et/ou autour des cellules d’une batterie des plaques d’aluminium irriguées en interne grâce à des canaux dans lesquels circule un fluide de refroidissement monophasique (antigel) ou biphasique (fluide frigorigène du type de ceux utilisés pour un circuit de climatisation). Ces plaques sont en contact étroit avec les cellules pour garantir le transfert de chaleur entre chaque cellule et la surface de la plaque adjacente.

La réalisation de ces plaques reste coûteuse notamment en raison de la complexité de la structure des canaux d’irrigation. Ce coût limite le déploiement à grande échelle de telles plaques dans la fabrication de batteries.

Le déposant a proposé dans une demande de brevet non publiée à ce jour une autre solution permettant d’extraire la chaleur générée dans une batterie consistant en un système d’échange thermique comprenant des tubes passant à travers et/ou entre les cellules, ledit système permettant un échange thermique entre un fluide caloporteur circulant dans les tubes et la ou les cellules, notamment à l’aide d’ailettes en relation avec les tubes et plaquées contre la ou les cellules.

Une telle solution nécessite l’utilisation d’un système de traitement thermique comprenant un échangeur de chaleur pour refroidir ou réchauffer le fluide caloporteur une fois qu’il a traversé la batterie et avant qu’il ne la traverse à nouveau. Dans les systèmes connus pour le traitement thermique d’un fluide caloporteur ayant traversé une batterie, un tel échangeur a vocation à se trouver à distance et à être indépendant de la batterie, ce qui multiplie le nombre de composants.

La présente invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénients précités.

A cet effet, elle a pour objet un dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule électrique, comprenant:

- une batterie, comprenant au moins une cellule de batterie et un faisceau d’échange de chaleur comprenant au moins un tube de circulation d’un fluide caloporteur, dit premier fluide caloporteur, ledit dispositif assurant un transfert thermique entre le premier fluide et la ou les cellules, le ou les tubes se prolongeant chacun par une extension, s’étendant au-delà de la batterie,

- un échangeur de chaleur permettant de contrôler une température du premier fluide caloporteur, ledit échangeur comprenant la ou lesdites extensions desdits tubes.

Ainsi, l’invention tire profit du ou des tubes du faisceau d’échange de chaleur de la batterie pour réaliser un échangeur de chaleur additionnel qui vient en complément d’un échangeur de chaleur interne à la batterie. Autrement dit, la batterie et l’échangeur de chaleur servant au traitement thermique du fluide caloporteur qui traverse la batterie pour refroidir ou réchauffer ladite batterie forment un module combiné, permettant d’éviter l’utilisation d’un échangeur de chaleur spécifique indépendant.

Du fait de la mutualisation de moyens, en l’occurrence les tubes, entre les deux échangeurs de chaleur, l’invention optimise le nombre de pièces du dispositif d’alimentation. De plus, l’invention présente un plus grand degré d’intégration des composants permettant des gains d’encombrement.

L’invention peut également comprendre l’une quelconque des caractéristiques suivantes, prises individuellement ou selon toutes combinaisons techniquement possibles qui forment autant de modes de réalisation de l’invention :

- l’échangeur de chaleur comporte au moins une ailette, dite ailette externe, reliée à la ou aux extensions des tubes;
- la ou les ailettes externes sont configurées pour être en contact avec un fluide caloporteur, dit deuxième fluide caloporteur;
- l’échangeur de chaleur est configuré pour permettre un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur par l’intermédiaire de la ou des ailettes externes et du ou des tubes;
- le deuxième fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur est constitué par l’air extérieur, notamment issu d’un mouvement du véhicule;
- le deuxième fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur est constitué par un liquide caloporteur d’un système de chauffage et/ou de refroidissement du véhicule;
- le dispositif comprend une première chambre dans laquelle les extensions des tubes débouchent;
- la première chambre comprend une ouverture d’entrée/sortie du premier fluide caloporteur;
- le ou les tubes comprennent chacun une extrémité, opposée à la ou aux extensions des tubes;
- le dispositif comprend une deuxième chambre dans laquelle la ou les extrémités des tubes débouchent;
- la deuxième chambre est pourvue d’une ouverture d’entrée/sortie du premier fluide caloporteur;
- à l’intérieur de la batterie, le ou les tubes passent à travers la ou les cellules;
- à l’intérieur de la batterie, le ou les tubes passent à distance de la ou des cellules;
- le faisceau d’échange de chaleur de la batterie comprend au moins une ailette, dite ailette interne;
- ladite ailette interne est plaquée contre la ou les cellules;
- la ou les ailettes internes sont reliées au tube ou aux tubes de sorte à permettre le transfert thermique entre la ou les cellules et le premier fluide caloporteur;
- la ou les ailettes internes sont pourvues d’au moins une ouverture;
- le ou les tubes sont positionnés à travers ladite ou lesdites ouvertures;
- le ou les tubes sont maintenus en position selon un ajustement serré avec la ou les ailettes internes par une déformation plastique du ou des tubes;
- la ou les ailettes internes sont configurées pour que ledit ajustement serré entre le ou les tubes et la ou les ailettes internes assure la position plaquée de la ou des ailettes internes contre la ou les cellules;
- ladite position plaquée est configurée pour assurer une compression de la ou des cellules par la ou les ailettes internes;
- la ou les cellules comportent une poche pourvue d’au moins une électrode;
- la ou les cellules sont configurées de sorte à permettre un transfert thermique entre ladite poche et le ou les tubes.

L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un tel dispositif.

- ledit dispositif est intégré à un châssis du véhicule,

- ledit dispositif s’étend sensiblement d’un essieu avant à un essieu arrière dudit véhicule,

- ledit véhicule comprend plusieurs dits dispositifs disposés sensiblement côte à côte dans un même plan,

- lesdits dispositifs s’étendent sur une largeur dudit châssis,

- ledit véhicule comprend un boîtier de chauffage, ventilation et/ou climatisation d’un habitacle du véhicule,

- l’échangeur de chaleur dudit dispositif est positionné sensiblement à l’aplomb dudit boîtier de chauffage, ventilation et/ou climatisation,

- ledit véhicule comprend un conduit de circulation du second fluide caloporteur entre ledit échangeur de chaleur et ledit boîtier de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la est une vue de face illustrant un dispositif d’alimentation électrique selon l’invention ;

- la est une vue isométrique illustrant une partie électrique d’un mode de réalisation d’une batterie du dispositif de la ;

- la est une vue isométrique d’un ensemble d’éléments d’une partie thermique de la batterie du dispositif de la ;

- la est une vue isométrique de la batterie du dispositif de la après assemble de la partie illustré à la et des éléments illustrés à la ;

- la est une vue isométrique illustrant, avant assemblage, la batterie de la et des tubes du dispositif de la ;
- la est une vue d’après la , après assemblage des tubes sur la batterie ;
- la est une vue de côté d’un véhicule automobile équipé du dispositif de la .

La illustre un dispositif d’alimentation électrique selon l’invention. Ce dispositif comprend une batterie 1 comportant au moins une cellule électrochimique 10 et un faisceau d’échange de chaleur 2 qui permet une extraction ou un apport de chaleur à la ou aux cellules 10.

Les cellules 10 sont, par exemple, sensiblement parallélépipédique avec deux grands faces opposées reliées par un petit côté. Elles sont disposés parallèlement l’une à l’autre de sorte que leurs grandes faces soient disposées en vis-à-vis d’une cellule voisine à l’autre. Autrement dit, elles sont empilées selon une direction, dite principale, tout en étant séparée par un léger espace.

Le faisceau d’échange de chaleur comprend au moins un tube 30 de circulation d’un premier fluide caloporteur. Préférentiellement, il comprend en outre au moins une ailette 20, dite première ailette, reliée au tube ou aux tubes 30. En particulier, la ou les premières ailettes 20 sont enfilées le long du tube ou des tubes 30. La ou les ailettes 20 sont plaquées contre la ou les cellules 10. Elles occupent ainsi l’espace ménagé entre les cellules.

Le ou les tubes 30 sont disposés transversalement par rapport à la ou aux cellules 10. En outre, le ou les tubes 30 sont fixés aux premières ailettes 20 par déformation plastique, notamment sertissage, par exemple à l’aide de premières ogives que l’on fait circuler dans les tubes pour augmenter leur diamètre selon une expansion radiale depuis une valeur initiale Di vers une valeur finale Df. Il s’agit ainsi d’un mode de fixation sans soudure.

De façon avantageuse, la ou les premières ailettes 20 sont réalisées en aluminium. Elles sont éventuellement munies de capteurs thermiques permettant de déterminer la température de la cellule 10.

Ainsi, ledit dispositif, en particulier le ou les tubes 30 ainsi que la ou les premières ailettes 20 assurent un transfert thermique entre la ou les cellules 10 et le premier fluide caloporteur. Le ou les tubes 30 ainsi que la ou les premières ailettes 20 forment un échangeur de chaleur interne à la batterie. En outre, les tubes 30 et les premières ailettes 20 forment un sous-ensemble structurel autoporteur au sens où ledit sous-ensemble porte les cellules 10. Avantageusement, ledit sous-ensemble comprime la ou les cellules 10.

Dans la suite de la description, la ou les premières ailettes 20 de l’échangeur interne seront également appelées ailettes internes.

La illustre une série de cellules 10 de la batterie 1, les cellules 10 comprennent une poche 11 contenant une cathode et une anode. La poche 11 est réalisée en un matériau métallique, par exemple, en acier inoxydable, ou en un matériau plastique. La cathode comprend une première borne de connexion 12. L’anode comprend une deuxième borne de connexion 13. Dans ce qui suit, la cathode et l’anode seront également désignées indifféremment par le terme générique « électrodes ».

Lors d’une charge ou d’une décharge de la cellule 10, la cathode est le siège d’une réaction de réduction tandis que l’anode est le siège d’une réaction d’oxydation. Afin de permettre une circulation d’ions électriques entre la cathode et l’anode lors de cette charge, la poche 11 comprend un électrolyte, notamment liquide, baignant ladite cathode et ladite anode. L’électrolyte 15 comprend, par exemple, un sel fluoré à base de Lithium.

Par ailleurs, afin de prévenir tout contact direct entre la cathode et l’anode, la poche 11 est pourvue d’un séparateur positionné entre ladite cathode et ladite anode. Le séparateur est configuré de sorte à laisser passer des ions entre la cathode et l’anode, en cours de charge, et à bloquer ces ions en cours de décharge. Le séparateur est, par exemple, sous la forme d’une plaque. Ladite plaque est réalisée, par exemple, à partir d’un matériau organique.

La cathode, l’anode et le séparateur sont parallèles et plans. Le séparateur est positionné, notamment, à mi-distance entre la cathode et l’anode. En variante, le séparateur peut être excentré.

Le ou les tubes 30 sont disposés à travers la ou les cellules 10, en particulier à travers la ou les poches 11. Ainsi, plusieurs cellules 10 peuvent être enfilées sur le ou les mêmes tubes 30.

Lesdites poches 11 sont ici munies d’orifices 11’ de passage desdits tubes. Lesdits orifices 11’ sont disposés, par exemple, en deux rangs, chacun desdits rangs s’étendant le long de l’un des côtés longitudinaux de la cellule 10. Ils sont ainsi situés de part et d’autre des électrodes.

En variante, le ou les tubes 30 peuvent être disposés de part et d’autre de la ou des cellules 10. Ils sont alors à distances de la ou desdites cellules 10.

Comme illustré à la , les ailettes internes 20 sont sensiblement planes. Elles présentent des dimensions sensiblement identiques à celles des grands côtés des cellules 11. Chaque première ailette 20 présente au moins un côté pourvu d’une ou plusieurs ouvertures 20’ destinées au passage du ou des tubes transversaux 30. Ici, les ouvertures 20’ sont formées le long de deux côtés opposés, dits côtés longs, desdites premières ailettes 20, en correspondances des orifices 11’ des poches 11.

Comme illustré à la , il est à noter également que chaque cellule 10, plus précisément chaque poche 11, est, par exemple, en contact avec une paire de premières ailettes 20 distinctes d’une cellule à l’autre. Préférentiellement, deux cellules 10 pourront se trouver en contact avec une même première ailette 20, de part et d’autre de celle-ci.

Comme illustré aux figures 5 et 6, les tubes 30 sont respectivement insérés dans les orifices 11’ et les ouvertures 20’ correspondant, avant déformation plastique. Il est à noter que ladite déformation a d’abord pour objet d’établir un contact thermique avec lesdites ailettes intérieures 20 plutôt qu’avec les poches 11. Bien qu’un tel contact ne soit pas exclu, l’essentiel du transfert thermique entre les cellules 10 et les tubes 30 a vocation à se produire à travers les ailettes 20 par contact de ces dernières avec les grandes faces desdites cellules 10. De préférence, les ouvertures 20’ des ailettes présentent un diamètre inférieure aux orifices 11’ des poches 11, avant voire même après expansion desdits tubes 30.

A la , les tubes sont disposés pour être insérés dans les orifices 11’ et les ouvertures 20’. A la , ils ont été insérés dans lesdits orifices 11’ et lesdites ouvertures 20’. A cette figure, on constate qu’une partie 30 ‘des tubes 30 restent nues à ce stade de l’assemblage, comme cela se comprendra à la lecture de ce qui suit.

Si l’on se reporte de nouveau à la , on constate que la batterie 1 comprend des premières plaques collectrices 60 positionnées de part et d’autre d’un sous-ensemble formé par un empilement de la ou des cellules 10 et de la ou des premières ailettes 20. La première plaque collectrices 60 située d’un côté de l’empilement se trouvant à proximité d’une extrémité longitudinale desdits tubes est fixée auxdits tubes 30. Pour cela, ladite première plaque collectrice 60 est pourvue d’une ouverture de passage pour chacun des tubes 30. Le ou les tubes 30 sont maintenus en position dans la ou les ouvertures de ladite première plaque collectrice 60 par une déformation plastique dudit ou desdits tubes 30 dans ladite ou lesdites ouvertures. Il pourra s’agir d’un assemblage par sertissage ou dudgeonnage. Il s’agit ainsi à nouveau d’un mode de fixation sans soudure. L’étanchéité d’une telle liaison pourra être renforcée à l’aide d’un joint. La première plaque collectrice 60 située du côté opposé de l’empilement, c’est-à-dire, celle se trouvant à proximité de la partie 30’ des tubes 30, est munie d’ouvertures laissant passer lesdits tubes 30, sans contact.

En outre, la batterie 1 comprend un boîtier électrique 70 à l’intérieur duquel les première et deuxième bornes 12, 13 de chaque cellule 10 sont reliées, en série et/ou en parallèle. Ledit boîtier électrique 70 comprend des bornes principales de connexions 70’, 70’’ pour être relié à un circuit électrique externe.

Selon l’invention, le ou les tubes 30 du faisceau d’échange de chaleur se prolongent chacun sur au moins un côté de la batterie 1 par une extension qui correspond à la partie 30’, évoquée plus haut, du ou desdits tubes 30.

Le dispositif d’alimentation électrique comprend en outre un échangeur de chaleur additionnel 40 permettant de contrôler la température du premier fluide caloporteur circulant à travers le ou les tubes 30. De la sorte, l’échangeur de chaleur additionnel 40 permet de contrôler la température de la ou des cellules 10 de la batterie 1.

Selon l’invention, l’échangeur de chaleur additionnel 40 comprend la ou les extensions du ou des tubes 30 du faisceau d’échange de chaleur. En outre, l’échangeur de chaleur additionnel 40 comprend une ou plusieurs ailettes 42, dites deuxièmes ailettes. La ou les deuxièmes ailettes 42 sont enfilées le long de la ou des extensions 30’ formant l’échangeur de chaleur additionnel 40.

La ou les extensions 30’ ainsi que la ou les deuxièmes ailettes 42 de l’échangeur de chaleur additionnel 400 sont au contact d’un deuxième fluide caloporteur. Ainsi, par l’intermédiaire de la ou des extensions 30’ et de la ou desdites deuxièmes ailettes 42, l’échangeur de chaleur additionnel 40 assure un transfert thermique entre le premier fluide caloporteur circulant à l’intérieur de ladite ou desdites extensions et le deuxième fluide caloporteur circulant à l’extérieur de ladite ou desdites extensions.

Le deuxième fluide caloporteur peut être constitué par l’air extérieur issu, notamment, d’un mouvement du véhicule, ou par un liquide caloporteur associé à un système de chauffage et/ou de refroidissement du véhicule.

Ainsi, l’échangeur de chaleur additionnel 40 est externe à la batterie 1. Il est qualifié ainsi par opposition à l’échangeur de chaleur interne qui est formé par une portion des tubes 30 située entre les premières plaques collectrices 60 et par les premières ailettes 20. La batterie 1 et l’échangeur additionnel 40 forment cependant un ensemble unitaire par l’intermédiaire des tubes 30 qui les traversent tous les deux.

Dans la suite de la description, les ailettes 42 de l’échangeur de chaleur externe 40 seront aussi appelées ailettes externes.

Il est à noter que la ou les ailettes externes 42 présentent chacune au moins une ouverture de passage de la ou des extensions 30’. La ou les extensions sont maintenues en position dans ladite ou lesdites ouvertures selon un ajustement serré. Un tel ajustement est obtenu par déformation plastique de la ou des premières extensions dans ladite ou lesdites ouvertures. Il pourra s’agir d’un assemblage par sertissage ou dudgeonnage. Il s’agit ainsi à nouveau d’un mode de fixation sans soudure.

Le dispositif 1 d’alimentation électrique comprend en outre une deuxième plaque collectrice 62, située à une extrémité des tubes correspondant à une extrémité libre desdites extensions 30’. La deuxième plaque collectrice 62 est fixée aux tubes 30 au niveau desdites extrémités libres. Ladite deuxième plaque collectrice est pourvue d’au moins une ouverture de passage pour chacun des tubes 30. Le ou les tubes 30 sont maintenus en position dans la ou les ouvertures de la deuxième plaques collectrices par une déformation plastique dudit ou desdits tubes 30 dans ladite ou lesdites ouvertures de la deuxième plaque collectrice. Il pourra s’agir d’un assemblage par sertissage ou dudgeonnage. Il s’agit ainsi à nouveau d’un mode de fixation sans soudure. L’étanchéité d’une telle liaison pourra être renforcée à l’aide d’un joint.

Ledit dispositif comprend en outre au moins une première chambre 50 dans laquelle débouchent ladite ou lesdites extensions 30’. Dans l’exemple illustré, le dispositif 1 comprend en outre une deuxième chambre 52 dans laquelle débouchent des extrémités des tubes, opposées auxdites extensions 30’. Chaque chambre 50, 52 comprend une ouverture d’entrée/sortie du premier fluide caloporteur. La première chambre 50 est montée sur la deuxième plaque collectrice. La deuxième chambre 52 est montée sur la plaque première collectrice 60 de la batterie 1 se trouvant du côté opposé auxdites extensions 30’.

En fonctionnement, dans un premier mode, le premier fluide caloporteur entre, notamment, par la deuxième chambre 52. Il traverse ensuite les tubes 30 où il est tout d’abord échauffé par échange thermique avec les cellules 10, par l’intermédiaire des ailettes internes 20, puis refroidi, au niveau des extensions 30’ des tubes 30, grâce au deuxième fluide caloporteur, ceci par l’intermédiaire des ailettes externe 42. Le premier fluide caloporteur sort ensuite du dispositif par la première chambre 50. Dans ce mode, le premier fluide caloporteur permet un refroidissement desdites cellules 10. Dans un autre mode, il permet un chauffage desdites cellules 10. Dans ce cas, il entre chaud dans la deuxième chambre 52 puis, après avoir travers la partie de batterie 1 où il est refroidi, il est réchauffé au niveau de l’échangeur de chaleur 40 avant de ressortir par la première chambre 50. En variante, une circulation du premier liquide caloporteur dans les tubes 30 en plusieurs passes est prévue.

Ledit dispositif comprend en outre, éventuellement un circulateur électrique de faible puissance assurant une circulation permanente du premier fluide caloporteur. Il est situé, par exemple, dans l’une des première ou deuxième chambre 50, 52.

En variante, non illustrée, ledit échangeur 40 comprend un boîtier permettant la circulation du second fluide caloporteur entre les ailettes externes 42. Ledit second fluide caloporteur est alors, par exemple, un fluide frigorigène. Ledit boîtier permettant la circulation du second fluide présente pour cela des entrée/sortie le raccordant à une boucle de circulation dudit fluide frigorigène.

Comme illustré à la , l’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un dispositif tel que décrit plus haut.

Ledit dispositif est avantageusement intégré à un châssis 100 du véhicule. Il peut de la sorte contribuer à participer à son comportement mécanique, notamment à sa résistance mécanique, en particulier par son caractère autoporteur.

Ledit dispositif s’étend, par exemple, longitudinalement d’un essieu avant à un essieu arrière dudit véhicule.

Avantageusement, ledit véhicule comprend plusieurs dits dispositifs d’alimentation électrique, disposés sensiblement côte à côte dans un même plan. Ils forment alors un ensemble s’étendant sur une largeur dudit châssis. Leur échangeur de chaleur 42 est préférentiellement disposé du même côté, notamment vers l’avant du véhicule.

Ledit véhicule comprend ici un boîtier 102 de chauffage, ventilation et/ou climatisation du véhicule. Il est situé, par exemple, sous un capot dudit véhicule, à proximité d’une paroi de séparation 106 entre un compartiment sous capot et un habitacle dudit véhicule.

L’échangeur de chaleur 40 du ou desdits dispositifs est positionné sensiblement à l’aplomb dudit boîtier 102 de chauffage, ventilation et/ou climatisation du véhicule. Ledit véhicule comprend en outre un conduit 104 de circulation du second fluide caloporteur entre ledit échangeur de chaleur 40 et ledit boîtier 102.

Ledit second fluide est ici un flux d’air, par exemple un flux d’air chaud dirigé vers le boîtier 102 de chauffage, ventilation et/ou climatisation après avoir traversé ledit échangeur 40, ceci pour réchauffer l’habitacle et/ou un flux d’air froid provenant du boîtier 102 de chauffage, ventilation et/ou climatisation avant de traverser ledit échangeur 40. En variante, il pourra aussi s’agir, comme évoqué plus haut, d’un fluide frigorigène.

Claims

Dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule électrique, comprenant:
une batterie (1), comprenant au moins une cellule (10) de batterie, et un faisceau d’échange de chaleur comprenant au moins un tube (30) de circulation d’un fluide caloporteur, dit premier fluide caloporteur, ledit dispositif assurant un transfert thermique entre le premier fluide caloporteur et la ou les cellules (10), le ou les tubes (30) se prolongeant chacun par une extension (30’), s’étendant au-delà de la batterie (1),

un échangeur de chaleur (40) permettant de contrôler une température du premier fluide caloporteur, ledit échangeur comprenant la ou lesdites extensions (30’) desdits tubes (30).
Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’échangeur de chaleur (40) comporte au moins une ailette (42), dite ailette externe, reliée à la ou aux extensions des tubes (30), la ou les ailettes externes (42) étant configurées pour être en contact avec un fluide caloporteur, dit deuxième fluide caloporteur, ledit échangeur de chaleur (40) étant configuré pour permettre un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur par l’intermédiaire desdites ailettes externes (42) et desdits tubes (30).
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une première chambre (50) dans laquelle les extensions des tubes (30) débouchent, la première chambre (50) comprenant une ouverture d’entrée/sortie du premier fluide caloporteur.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les tubes (30) comprennent chacun une extrémité, opposée à la ou aux extensions(30’) des tubes (30), le dispositif comprenant en outre une deuxième chambre (52) dans laquelle la ou les extrémités des tubes (30) débouchent, ladite deuxième chambre étant pourvue d’une ouverture d’entrée/sortie du premier fluide caloporteur.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, à l’intérieur de la batterie (300), le ou les tubes (30) passent à travers la ou les cellules (10) ou à distance de la ou des cellules (10).
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le faisceau d’échange de chaleur de la batterie (1) comprend au moins une ailette (20), dite ailette interne, plaquée contre la ou les cellules (10), la ou les ailettes internes (20) étant reliées au tube ou aux tubes (30) de sorte à permettre le transfert thermique entre la ou les cellules (10) et le premier fluide caloporteur.
Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la ou les deuxièmes ailettes (20) sont pourvues d’au moins une ouverture (20’), le ou les tubes (30) étant positionnés à travers ladite ou lesdites ouvertures (20’) et maintenus en position selon un ajustement serré avec la ou les deuxièmes ailettes (20) par une déformation plastique du ou des tubes (30).
Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la ou les ailettes internes (20) sont configurées pour que ledit ajustement serré entre le ou les tubes (30) et la ou les ailettes internes (20) assure la position plaquée de la ou des ailettes internes (20) contre la ou les cellules (10).
Dispositif selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel ladite position plaquée est configurée pour assurer une compression de la ou des cellules (10) par la ou les ailettes internes (20).
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les cellules comportent une poche (11) pourvue d’au moins une électrode, la ou les cellules étant configurées de sorte à permettre un transfert thermique entre ladite poche (11) et le ou les tubes (30).
Véhicule automobile comprenant un dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes.
Véhicule selon la revendication 11 dans ledit dispositif est intégré à un châssis du véhicule.