FR3139300A1 - Vehicule automobile comprenant une turbopompe et des gicleurs actifs en cas d’emballement thermique, et procede sur la base d’un tel vehicule - Google Patents

Vehicule automobile comprenant une turbopompe et des gicleurs actifs en cas d’emballement thermique, et procede sur la base d’un tel vehicule Download PDF

Info

Publication number
FR3139300A1
FR3139300A1 FR2208779A FR2208779A FR3139300A1 FR 3139300 A1 FR3139300 A1 FR 3139300A1 FR 2208779 A FR2208779 A FR 2208779A FR 2208779 A FR2208779 A FR 2208779A FR 3139300 A1 FR3139300 A1 FR 3139300A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
turbopump
overheating
battery
event
pipes
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.)
Pending
Application number
FR2208779A
Other languages
English (en)
Inventor
Patricia Lembert
Marc Peru
Richard Zeitouni
David Jeambrun
Nicolas Bertholon
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.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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 PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR2208779A priority Critical patent/FR3139300A1/fr
Publication of FR3139300A1 publication Critical patent/FR3139300A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/07—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/302—Temperature sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

L’invention concerne un véhicule automobile comprenant une batterie de traction (B) comprenant des modules électriques (M), disposée dans un bac de batterie. La batterie (B) repose sur une plaque de refroidissement (P) équipée de canalisations (C) de liquide de refroidissement, en contact avec la batterie (B). La batterie (B) comprend - un moyen de détection (CE) de surchauffe en fonction de la température,caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre : - un dispositif de turbopompe électronique (T, CE) connecté auxdites canalisations (C), augmentant la pression dudit liquide dans les canalisations (C) en cas de surchauffe ; et- des gicleurs (G) connectés auxdites canalisations (C), aspergeant lesdits modules (M) dudit liquide avec un déclenchement thermique et/ou par surpression du dispositif de turbopompe (T, CE). L’invention concerne également un procédé et un programme sur la base d’un tel véhicule. Figure 5

Description

VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UNE TURBOPOMPE ET DES GICLEURS ACTIFS EN CAS D’EMBALLEMENT THERMIQUE, ET PROCEDE SUR LA BASE D’UN TEL VEHICULE
L'invention se rapporte au domaine des véhicules électriques équipés d’une grande batterie de puissance. L’invention concerne plus particulièrement la protection de ces batteries vis-à-vis de chocs frontaux et latéraux.
Dans ce domaine, il y a un besoin d’accroître la puissance de la batterie pou réponde aux souhaits des utilisateurs de réaliser des trajets de longue distance.
En outre, il y a un besoin de proposer une batterie à recharge très rapide.
A cet effet, des batteries de grandes dimensions ont été proposées comme par exemple celle illustrée en figures 1 et 2.
Dans ces batteries, les modules électriques M sont fixés sur un réseau de traverses.
En dessous des modules M, une plaque de refroidissement P assure le refroidissement des modules M en conditions d’utilisation normale. La plaque P comprend un liquide de refroidissement circulant dans des canalisations C à l’intérieur de la plaque P. Le liquide de refroidissement est alimenté par le circuit de refroidissement du moteur. Les canalisations C sont illustrées en détail en .
Les traverses sont fixées à un fond de bac. Les traverses servent de renforts vis-à-vis de chocs latéraux. Elles servent également à y fixer les modules électriques M.
Malheureusement, dans les cas d’emballement thermique de la batterie (ou «thermal runaway» en langue anglaise), par exemple suite à un choc, la seule solution est alors de refroidir la batterie en la noyant d’eau. Pour cela, les pompiers utilisent leur lance à eau, ce qui nécessite d’avoir un accès à l’intérieur du bac de batterie, via des ouvertures pour introduire de l’eau.
Ce type de conception est pénalisant car :
– cela entraine une évolution majeure de conception (impliquant une modification de pièces de structure de la plateforme de montage correspondante) ;
- cela demande trop de temps d’intervention, car il faut évacuer les occupants puis enlever la banquette de siège arrière avant d’inonder la batterie.
Ainsi, cette solution ne permet pas d’anticiper efficacement les problèmes d’emballement thermique.
Un objectif de l’invention est de remédier aux problèmes de l’art antérieur, et notamment de proposer une solution contre les risques en cas d’emballement thermique dans une batterie de véhicule automobile.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile comprenant :
- une batterie de traction comprenant des modules électriques, disposée dans un bac de batterie ;
- un système de refroidissement qui comprend une plaque de refroidissement sur laquelle repose la batterie de traction, la plaque de refroidissement étant équipée de canalisations configurées pour recevoir un liquide de refroidissement pour refroidir la batterie de traction ;
- un moyen de détection pour détecter une surchauffe sur la base d’une température dans le bac de batterie,
caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre :
- un dispositif de turbopompe électronique connecté auxdites canalisations, augmentant la pression du liquide de refroidissement dans les canalisations en cas de surchauffe détectée ; et
- des gicleurs connectés auxdites canalisations, aspergeant directement les modules électriques de liquide de refroidissement, s’ils sont activés par déclenchement thermique et/ou par surpression du dispositif de turbopompe.
Avantageusement, l’invention permet de limiter la propagation de chaleur entre les modules électriques en refroidissant la batterie dans son ensemble en l’inondant.
Selon une variante, les gicleurs sont disposés sur les canalisations de la plaque de refroidissement. Cela permet d’asperger le liquide de refroidissement au plus près des modules électriques.
Selon une variante, les gicleurs sont des gicleurs à ampoule. Cela permet d’avoir un déclenchement mécanique des gicleurs en paramétrant l’ampoule.
Selon une variante, le dispositif de turbopompe électronique comprend une turbopompe et une carte électronique de commande de la turbopompe, la carte électronique étant connectée à au moins un capteur de température.
Cela permet d’avoir un contrôle fin du déclenchement du système en cas de surchauffe.
Selon une variante, la turbopompe électronique est désactivée en fonctionnement normal jusqu’à une détection de surchauffe où elle activée par la carte électronique. Cela permet de simplifier le fonctionnement du système de refroidissement en situation normale, et d’augmenter l’efficacité du refroidissement dans des cas de surchauffe grâce à l’invention.
Selon une variante, la turbopompe électronique peut être commandée suivant plusieurs consignes de fonctionnement, la carte électronique est configurée pour détecter un risque d’emballement thermique, et la carte électronique commande une consigne de fonctionnement maximale en cas de détection d’un risque d’emballement thermique. Cela permet de limiter rapidement le risque d’emballement thermique via une solution réversible.
L’invention concerne en outre un procédé de refroidissement de batterie de traction pour un véhicule automobile selon l’invention, le procédé de refroidissement comprenant :
- une étape de détection de surchauffe pour détecter une surchauffe sur la base d’une température dans le bac de batterie ;
- une étape de pressurisation pour augmenter la pression du liquide de refroidissement dans les canalisations en cas de surchauffe détectée à l’étape de détection de surchauffe ;
- une étape d’aspersion pour asperger directement les modules électriques de liquide de refroidissement en cas de risque d’emballement thermique.
Selon une variante, le procédé de refroidissement comprend en outre :
- une étape d’activation de la turbopompe en cas de détection de surchauffe ;
- au moins une étape d’application d’au moins une consigne de fonctionnement de la turbopompe ;
- au moins une étape de test de température pour vérifier si la batterie est encore en surchauffe ;
- si après ladite étape de test de température, la batterie n’est plus en surchauffe, une étape de désactivation de la turbopompe ;
- si après ladite étape de test de température, la batterie est encore en surchauffe, une étape de d’application d’une consigne maximale de fonctionnement de la turbopompe, et un déclenchement de l’étape d’aspersion.
Selon une variante, le procédé de refroidissement comprend en outre une étape d’alerte pour alerter l’utilisateur en cas de détection de surchauffe. Cela permet d’informer l’utilisateur du danger lié à l’emballement thermique.
Un autre objet de l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes exécutables par ordinateur du procédé de refroidissement selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.
L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l'invention, dans lesquelles :
- illustre schématiquement une vue de dessous d’une grande batterie de puissance dans un véhicule automobile selon l’art antérieur ;
- illustre schématiquement un vue dans l’espace montrant le dessus de la batterie de la ;
- illustre schématiquement un agencement de modules électriques dans une plaque de refroidissement de la batterie des figures 1et 2 ;
- illustre schématiquement une vue rapprochée des canalisations de la plaque de batterie de la :
- illustre schématiquement une vue en coupe longitudinale d’une grande batterie de puissance d’un véhicule selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la coupe étant équivalente à la section V-V de la ;
- illustre schématiquement une vue rapprochée des canalisations et des gicleurs d’une plaque de batterie du véhicule selon le mode de réalisation préféré ;
- illustre schématiquement une vue rapprochée des gicleurs de la ;
- illustre schématiquement une vue dans l’espace du dispositif de turbopompe du véhicule selon le mode de réalisation préféré ; et
- illustre schématiquement les étapes d’un procédé de refroidissement selon un mode de réalisation préféré.
L'invention propose une solution basée de préférence sur le circuit de refroidissement du véhicule automobile déjà existant pour éviter le risque d’emballement thermique global de la batterie B. Cela permet de limiter la propagation de chaleur entre les modules électriques M, et de refroidir la batterie B dans son ensemble.
A cet effet, l’invention propose :
- d’augmenter, de préférence doubler, l’efficacité de refroidissement du circuit de refroidissement, par exemple en vidant son contenu autour des modules électriques ; et
- d’activer cela uniquement en cas de détection d’emballement thermique.
Ainsi, l’invention propose un système permettant de décupler l’efficacité du circuit de refroidissement en cas de surchauffe, voir même de détection de risque d’emballement thermique. A cet effet, le système augmente la pression du circuit jusqu’à arroser les modules électriques M sous pression pour les refroidir.
A cet effet, l’invention dans le mode de réalisation préféré introduit dans le système de refroidissement existant :
- un dispositif de turbopompe comprenant une turbopompe électronique T et une carte de commande CE, pour augmenter la pression du liquide de refroidissement circulant dans la plaque de refroidissement P dès qu’une alerte de surchauffe est détectée à l’intérieur du bac de batterie ;
- des gicleurs G à seuil de déclenchement thermique, s’activant en cas de risque d’emballement thermique, qui aspergent directement les modules électriques M.
Le dispositif de turbopompe implique un fonctionnement réversible, ce qui fait que la batterie B pourra être réparée. Les gicleurs G sont de préférence à ampoule A (visible en détails en ), ce qui implique un fonctionnement irréversible de sorte que la batterie sera à changer, l’objectif étant d’éviter un incendie.
La turbopompe T est intercalée entre la plaque de refroidissement P et son alimentation venant du bloc avant. Il s’agit par exemple d’une pompe à 1 à 3 kW, avec un débit volumique de 150 à 300 l/h et une pression de 2 à 3 bars.
La carte de commande CE comprend un processeur électronique.
En cas de fonctionnement normal, la turbopompe T additionnelle ne fonctionne pas. Le liquide de refroidissement circule normalement dans la plaque de refroidissent P.
En cas d’augmentation anormale de la température, la turbopompe T s’active et la pression dans le circuit de la plaque de refroidissement augmente (première consigne de fonctionnement de la pompe T). Ainsi, l’efficacité du circuit de refroidissement est accrue.
En cas de détection d’emballement thermique détecté par les capteurs de température positionnés sur les modules et/ou sur le bac de batterie, les gicleurs G se déclenchent à leur tour, grâce à la pression de la turbopompe T. Ainsi, ils pulvérisent du liquide de refroidissement à l’intérieur de la batterie. Cela induit un potentiel de refroidissement maximal.
Le procédé de refroidissement correspondant comprend une étape E1 de détection de surchauffe des modules électriques M, par exemple au moyen de capteurs de température et de diagnostics par des calculateurs de la carte de commande CE.
Le procédé comprend de préférence en outre une étape E2 de mise en veille du calculateur du système de refroidissement (préexistant).
Le procédé comprend en outre une étape E3 d’activation de la turbopompe T (ou micro-pompe) avec d’abord une première consigne, par exemple d’1 bar de surpression.
Le procédé comprend en outre une étape E4 de premier test de température, pour vérifier si la batterie est en surchauffe (par exemple au moyen d’un calculateur de la carte de commande CE).
Le procédé comprend en outre une étape E5 d’augmentation de la consigne de la pompe, à une deuxième consigne supérieure à la première, par exemple de 2 à 3 bars de surpression.
Le procédé comprend en outre une étape E6 de deuxième test de température, pour vérifier si la batterie est en surchauffe.
Si la batterie demeure en surchauffe (étape E7), dans la mise en œuvre du procédé, on peut augmenter davantage la consigne (étape E5) ou conclure (étape E8) que la surchauffe continue et progresse ce qui implique un risque d’emballement thermique. Dans ce cas la consigne maximale de la pompe T (troisième consigne supérieure à la deuxième consigne) est appliquée (étape E9) ; et les gicleurs G s’ouvrent (étape E10).
Il s’agit d’un fonctionnement irréversible, avec un message d’alerte au combiné, et une alerte sonore (étape E11). Les utilisateurs doivent stationner et quitter le véhicule. Un dispositif d’appel peut contacter et guider les secours (étape E11).
Après ledit ou lesdits tests de température, si la batterie n’est plus en surchauffe (étape E7a), la pompe s’arrête (étape E8a). Le calculateur du système de refroidissement peut inscrire un fichier historique et le système sort de la veille (étape E9a).
Il s’agit d’un fonctionnement réversible, avec un message au combiné pour indiquer de faire vérifier la batterie en service de maintenance (étape E10a).
Concernant les gicleurs G, ils sont implantés en réseau sur les canalisations C comme l’illustre la . Leur déclenchement est lié à la température calibrée pour l’ampoule A et/ou à la surpression calibrée de la turbopompe T.
L’invention permet de proposer une solution d’inertage rapide et applicable pour toutes les situations de vie et notamment après un crash de véhicule avec des occupants.
L’exigence réglementaire sur l’emballement thermique et les solutions passives actuelles permettent de tenir 10 minutes sans fumée ou flamme dans l’habitacle, mais cela est à considérer hors condition de crash. Cela ne permet qu’une couverture partielle des cas, contrairement à l’invention.
Un procédé et un programme correspondants sont mis en œuvre dans un système de contrôle de type ordinateur. Il peut être mis en œuvre dans un calculateur de la carte de commande CE.

Claims (10)

  1. Véhicule automobile comprenant :
    - une batterie de traction (B) comprenant des modules électriques (M), disposée dans un bac de batterie ;
    - un système de refroidissement qui comprend une plaque de refroidissement (P) sur laquelle repose la batterie de traction (B), la plaque de refroidissement (P) étant équipée de canalisations (C) configurées pour recevoir un liquide de refroidissement pour refroidir la batterie de traction (B) ;
    - un moyen de détection (CE) pour détecter une surchauffe sur la base d’une température dans le bac de batterie,
    caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre :
    - un dispositif de turbopompe électronique (T, CE) connecté auxdites canalisations (C), augmentant la pression du liquide de refroidissement dans les canalisations (C) en cas de surchauffe détectée ; et
    - des gicleurs (G) connectés auxdites canalisations (C), aspergeant directement les modules électriques (M) de liquide de refroidissement, s’ils sont activés par déclenchement thermique et/ou par surpression du dispositif de turbopompe (T, CE).
  2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gicleurs (G) sont disposés sur les canalisations (C) de la plaque de refroidissement (P).
  3. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les gicleurs (G) sont des gicleurs à ampoule (A).
  4. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de turbopompe électronique (T, CE) comprend une turbopompe (T) et une carte électronique (CE) de commande de la turbopompe (T), la carte électronique (CE) étant connectée à au moins un capteur de température.
  5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que la turbopompe électronique (T) est désactivée en fonctionnement normal jusqu’à une détection de surchauffe où elle activée par la carte électronique (CE).
  6. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 4 à 5, dans lequel la turbopompe électronique (T) peut être commandée suivant plusieurs consignes de fonctionnement, la carte électronique (CE) est configurée pour détecter un risque d’emballement thermique, caractérisé en ce que la carte électronique (CE) commande une consigne de fonctionnement maximale en cas de détection d’un risque d’emballement thermique.
  7. Procédé de refroidissement de batterie de traction pour un véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, le procédé de refroidissement comprenant :
    - une étape de détection de surchauffe (E1) pour détecter une surchauffe sur la base d’une température dans le bac de batterie ;
    - une étape de pressurisation (E3) pour augmenter la pression du liquide de refroidissement dans les canalisations (C) en cas de surchauffe détectée à l’étape de détection de surchauffe ;
    - une étape d’aspersion (E10) pour asperger directement les modules électriques de liquide de refroidissement en cas de risque d’emballement thermique.
  8. Procédé de refroidissement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    - une étape d’activation (E3a) de la turbopompe (T) en cas de détection de surchauffe ;
    - au moins une étape d’application (E3b, E5) d’au moins une consigne de fonctionnement de la turbopompe ;
    - au moins une étape de test de température (E4, E6) pour vérifier si la batterie est encore en surchauffe ;
    - si après ladite étape de test de température (E4, E6), la batterie (B) n’est plus en surchauffe, une étape de désactivation de la turbopompe (T) ;
    - si après ladite étape de test de température (E4, E6), la batterie (B) est encore en surchauffe, une étape de d’application d’une consigne maximale (E9) de fonctionnement de la turbopompe (T), et un déclenchement de l’étape d’aspersion (E10).
  9. Procédé de refroidissement selon l’une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape d’alerte (E11, E10a) pour alerter l’utilisateur en cas de détection de surchauffe.
  10. Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes exécutables par ordinateur du procédé de refroidissement selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.
FR2208779A 2022-09-01 2022-09-01 Vehicule automobile comprenant une turbopompe et des gicleurs actifs en cas d’emballement thermique, et procede sur la base d’un tel vehicule Pending FR3139300A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2208779A FR3139300A1 (fr) 2022-09-01 2022-09-01 Vehicule automobile comprenant une turbopompe et des gicleurs actifs en cas d’emballement thermique, et procede sur la base d’un tel vehicule

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2208779A FR3139300A1 (fr) 2022-09-01 2022-09-01 Vehicule automobile comprenant une turbopompe et des gicleurs actifs en cas d’emballement thermique, et procede sur la base d’un tel vehicule
FR2208779 2022-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3139300A1 true FR3139300A1 (fr) 2024-03-08

Family

ID=84331205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2208779A Pending FR3139300A1 (fr) 2022-09-01 2022-09-01 Vehicule automobile comprenant une turbopompe et des gicleurs actifs en cas d’emballement thermique, et procede sur la base d’un tel vehicule

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3139300A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015201380A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 エスペック株式会社 二次電池の試験装置
CN106571503A (zh) * 2016-11-11 2017-04-19 华中科技大学 一种电动汽车电池模组热失控安全消防系统及方法
CN112054141A (zh) * 2020-09-16 2020-12-08 中国民用航空飞行学院 一种用于锂离子电池的对向流液冷电池管理及灭火系统
WO2021004860A1 (fr) * 2019-07-05 2021-01-14 Fogmaker International Ab Agencement d'extinction d'incendie
CN216354408U (zh) * 2021-09-02 2022-04-19 江苏正力新能电池技术有限公司 一种自带灭火功能的液冷系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015201380A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 エスペック株式会社 二次電池の試験装置
CN106571503A (zh) * 2016-11-11 2017-04-19 华中科技大学 一种电动汽车电池模组热失控安全消防系统及方法
WO2021004860A1 (fr) * 2019-07-05 2021-01-14 Fogmaker International Ab Agencement d'extinction d'incendie
CN112054141A (zh) * 2020-09-16 2020-12-08 中国民用航空飞行学院 一种用于锂离子电池的对向流液冷电池管理及灭火系统
CN216354408U (zh) * 2021-09-02 2022-04-19 江苏正力新能电池技术有限公司 一种自带灭火功能的液冷系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220273975A1 (en) Fire suppression arrangement
JP5858229B2 (ja) 電動車両の消火構造
FR2986911A1 (fr) Dispositif de refroidissement et anti-incendie pour une batterie a cellule(s) de stockage
US9605410B2 (en) Hybrid work machine and method of controlling auto-stop of engine for the same
JP5119302B2 (ja) 電池パック内での使用のための能動的熱暴走緩和システム
EP3914472B1 (fr) Procede de diagnostic d'efficacite d'un circuit de refroidissement d'une batterie
KR20180113795A (ko) 차량용 배터리 화재 진화 시스템 및 제어방법
US11557801B2 (en) Temperature control device for temperature control of a battery system, battery system and method for temperature control and/or extinguishing of a battery system
US9518499B2 (en) DEF injector cooling system and method
CN116533782A (zh) 车辆、车辆控制设备和车辆灭火设备
EP4073871A1 (fr) Dispositif de refroidissement d'un pack-batteries
FR3139300A1 (fr) Vehicule automobile comprenant une turbopompe et des gicleurs actifs en cas d’emballement thermique, et procede sur la base d’un tel vehicule
WO2017081407A1 (fr) Circuit de refroidissement pour un véhicule automobile
KR20220168596A (ko) 차량의 배터리 화재 진압 장치
KR102651068B1 (ko) 충전설비가 있는 주차 공간에서의 전기자동차 화재 자동 진압장치
EP4259480A1 (fr) Dispositif d'alimentation électrique pour véhicule
JP7468985B2 (ja) ショベル
FR2811231A1 (fr) Dispositif de securite anti-incendie pour vehicule thermique
WO2023180992A1 (fr) Systèmes et procédés d'extinction de feu à débit variable
FR3145517A1 (fr) Systeme de batterie de traction de vehicule avec entree dans le caisson de fluide d’extinction d’incendie
US20240173580A1 (en) System for and method of extinguishing fire occurring in high-voltage battery for vehicle
KR100216997B1 (ko) 차량의 냉각수 오버플로 감지장치
FR3140213A1 (fr) Vehicule automobile comprenant un systeme d’evacuation de chaleur de batterie de traction, procede et programme sur la base d’un tel vehicule
CN116605049A (zh) 动力电池的故障处理方法和装置、非易失性存储介质及车辆
FR3139764A1 (fr) Dispositif anti-incendie pour packs batterie de vehicules electriques

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20240308