IT202100031226A1

IT202100031226A1 - LIQUID COOLING SYSTEM DIRECT ON THE ELECTRICAL POWER CONNECTION ELEMENTS AND ON THE CELL POLES OF AN ELECTRIC ENERGY STORAGE SYSTEM FOR A VEHICLE WITH ELECTRIC PROPULSION AND PRESENTING ELECTRO-CHEMICAL BATTERIES, OR ELECTROSTATIC STORAGE SYSTEMS, CONNECTED TO EACH OTHER IN SERIES E AND PARALLEL

Info

Publication number: IT202100031226A1
Application number: IT102021000031226A
Authority: IT
Inventors: Marco Giannini; Leone Martellucci; Filippo Marani; Leonardo Ferraro
Original assignee: Fast Charge Eng S R L
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2023-06-13

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

?SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO A LIQUIDO DIRETTO SUGLI ELEMENTI DI COLLEGAMENTO ELETTRICO DI POTENZA E SUI POLI DELLE CELLE DI UN SISTEMA DI ACCUMULO DI ENERGIA ELETTRICA PER UN VEICOLO CON PROPULSIONE ELETTRICA E PRESENTANTE BATTERIE ELETTRO-CHIMICHE, OVVERO SISTEMI DI ACCUMULO ELETTROSTATICI, COLLEGATE TRA LORO IN SERIE E PARALLELO? ? SERIES AND PARALLEL?

SETTORE DELLA TECNICA TECHNICAL SECTOR

La presente invenzione ? relativa ad un sistema di This invention? relating to a system of

accumulo di energia elettrica per mezzi di trasporto storage of electrical energy for means of transport

elettrici ed ibridi, ovvero sistemi di accumulo stazionari. electric and hybrid, i.e. stationary storage systems.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione The present invention finds advantageous application

in veicoli con propulsione ibrida e totalmente elettrica cui in vehicles with hybrid and fully electric propulsion which

la trattazione che segue far? esplicito riferimento senza the following discussion will do? explicit reference without

per questo perdere di generalit?. for this reason lose generality.

ARTE ANTERIORE PRIOR ART

Un veicolo ibrido comprende un motore termico a A hybrid vehicle includes a combustion engine

combustione interna, il quale trasmette la coppia motrice internal combustion, which transmits the driving torque

alle ruote motrici mediante una trasmissione meccanica to the driving wheels via a mechanical transmission

(ibrido parallelo o powersplit) o ad un generatore elettrico (ibrido serie), ed almeno un azionamento elettrico collegato meccanicamente alle ruote motrici ed alimentato elettricamente da un sistema di accumulo di energia elettrica. Normalmente, il sistema di accumulo di energia elettrica comprende un pacco di batterie elettro-elettrochimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, che sono tra loro collegate in parallelo e serie. (parallel hybrid or powersplit) or to an electric generator (series hybrid), and at least one electric drive mechanically connected to the driving wheels and electrically powered by an electrical energy storage system. Normally, the electrical energy storage system includes a pack of electro-electrochemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, which are connected to each other in parallel and series.

Un veicolo elettrico comprende almeno un azionamento elettrico collegato meccanicamente alle ruote motrici ed alimentato elettricamente da un sistema di accumulo di energia elettrica. Normalmente, il sistema di accumulo di energia elettrica comprende un pacco di batterie elettrochimiche che sono tra loro collegate in parallelo e serie. An electric vehicle includes at least one electric drive mechanically connected to the driving wheels and electrically powered by an electrical energy storage system. Normally, the electrical energy storage system includes a pack of electrochemical batteries which are connected to each other in parallel and series.

Nel peculiare utilizzo di batterie elettro-elettrochimiche, ovvero di sistemi di accumulo elettrostatici, in applicazioni di mobilit? e trasporto, ma non esclusivamente, ? fatta necessit? di grandi potenze a fronte di pesi contenuti, questa necessit? si traduce in sistemi di accumulo che generano grandi quantit? di calore durante il loro utilizzo con cicli di funzionamento particolarmente intensi e caratteristici. Tale calore, ? generato prevalentemente sui poli elettrici e nei corpi delle celle elettro-chimiche e deve essere rapidamente ed efficacemente smaltito dall?interno del contenitore del sistema di accumulo per evitare che il sistema di accumulo stesso si deteriori irreversibilmente. In the peculiar use of electro-electrochemical batteries, or electrostatic storage systems, in mobility applications? and transportation, but not exclusively, ? made necessary? of great powers with limited weights, this necessity? translates into storage systems that generate large quantities? of heat during their use with particularly intense and characteristic operating cycles. Such heat, ? generated mainly on the electrical poles and in the bodies of the electro-chemical cells and must be quickly and effectively disposed of from inside the storage system container to prevent the storage system itself from irreversibly deteriorating.

Nell?arte e nel panorama tecnico attuale esistono soluzioni che operano il raffreddamento dei sistemi di accumulo mediante l?utilizzo di aria, sia essa a temperatura ambiente che raffreddata a sua volta. L?utilizzo di aria per raffreddare i poli elettrici, che hanno superficie di scambio termico ridotta, non presenta grandi benefici a causa del suo basso calore specifico (ed anche in considerazione del notevole consumo energetico richiesto dal sistema di raffreddamento dell?aria, qualora previsto) e rende necessario l?utilizzo di un fluido refrigerante. Il problema consiste nella bassa quantit? di calore asportabile con l?aria e dunque nella bassa efficienza del sistema. In the art and in the current technical panorama there are solutions that operate the cooling of storage systems through the use of air, both at room temperature and cooled in turn. The use of air to cool the electrical poles, which have a reduced heat exchange surface, does not present great benefits due to its low specific heat (and also in consideration of the considerable energy consumption required by the air cooling system, if provided ) and requires the use of a refrigerant fluid. The problem lies in the low quantity? of heat that can be removed with the air and therefore in the low efficiency of the system.

L?utilizzo di fluidi refrigeranti, nel panorama tecnico attuale, consiste nell?aggiungere un terzo elemento, generalmente metallico, che si frappone tra il corpo della batteria elettro-chimica, ovvero del sistema di accumulo elettrostatico, ed il fluido refrigerante. Il terzo elemento aggiunge due superfici di scambio termico, la prima tra esso ed il corpo del sistema di accumulo e la seconda tra esso ed il fluido refrigerante. Il problema ? quindi duplice e consiste nella scarsa efficienza di avere pi? elementi di scambio con il raffreddare il corpo delle batterie elettrochimiche, ovvero dei sistemi di accumulo elettrostatici, e non il polo elettrico, sito del maggior calore generato. The use of refrigerant fluids, in the current technical panorama, consists in adding a third element, generally metallic, which is placed between the body of the electro-chemical battery, or the electrostatic accumulation system, and the refrigerant fluid. The third element adds two heat exchange surfaces, the first between it and the body of the accumulation system and the second between it and the refrigerant fluid. The problem ? therefore double and consists in the poor efficiency of having more? exchange elements by cooling the body of the electrochemical batteries, or electrostatic storage systems, and not the electrical pole, the site of the greatest heat generated.

Nella domanda di brevetto IT PD2015A000048 ? descritto un sistema di raffreddamento indiretto, che utilizza quindi un fluido a contatto con un terzo elemento a sua volta a contatto con le batterie elettro-chimiche. Questo sistema presenta le problematiche sopra elencate e non ? a contatto diretto con il polo del sistema di accumulo, sito del maggior calore generato. In the IT patent application PD2015A000048? described an indirect cooling system, which therefore uses a fluid in contact with a third element in turn in contact with the electro-chemical batteries. Does this system have the problems listed above and not? in direct contact with the pole of the storage system, the site of the greatest heat generated.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione ? di fornire un sistema di raffreddamento per sistemi accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica, il quale sistema di raffreddamento sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione. Purpose of the present invention? to provide a cooling system for electrical energy storage systems for a vehicle with electric propulsion, which cooling system is free from the drawbacks described above and, at the same time, is easy and economical to create.

Secondo la presente invenzione viene fornito un sistema di raffreddamento per un sistema accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention, a cooling system is provided for an electrical energy storage system for a vehicle with electric propulsion, as claimed in the attached claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: Will this invention come? now described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of implementation, in which:

? La figura 1 ? una vista schematica ed in pianta di un veicolo stradale con propulsione ibrida; ? Figure 1 ? a schematic and plan view of a road vehicle with hybrid propulsion;

? La figura 2 ? una vista schematica ed in pianta di un veicolo stradale con propulsione elettrica; ? Figure 2? a schematic and plan view of a road vehicle with electric propulsion;

? Le figure 3a e 3b sono delle viste prospettiche e schematiche di alcuni moduli di batterie elettrochimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, di forma cilindrica che compongono il sistema di accumulo di energia elettrica; ? Figures 3a and 3b are perspective and schematic views of some electrochemical battery modules, i.e. electrostatic storage systems, of cylindrical shape that make up the electrical energy storage system;

? Le figure 4a e 4b sono delle viste prospettiche e schematiche di alcuni moduli di batterie elettrochimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, di forma prismatica, ovvero a busta, che compongono il sistema di accumulo di energia elettrica; ? Figures 4a and 4b are perspective and schematic views of some electrochemical battery modules, i.e. electrostatic storage systems, of prismatic or envelope shape, which make up the electrical energy storage system;

? Le figure 5a e 5b ? sono delle viste schematiche e prospettiche di una matrice di supporto del sistema di accumulo di energia elettrica della figura 3; ? Figures 5a and 5b ? they are schematic and perspective views of a support matrix of the electrical energy storage system of figure 3;

? Le figure 6a e 6b sono delle viste schematiche e prospettiche di una matrice di supporto del sistema di accumulo di energia elettrica della figura 4; ? Figures 6a and 6b are schematic and perspective views of a support matrix of the electrical energy storage system of figure 4;

? Le figure 7 e 8 sono delle viste schematiche e prospettiche di un modulo di batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, come in figura 3 che presenta una soluzione di condotti di raffreddamento diretto dei poli. ? Figures 7 and 8 are schematic and perspective views of an electro-chemical battery module, i.e. electrostatic storage systems, as in figure 3 which presents a solution of direct cooling ducts for the poles.

? Le figure 9 e 10 sono delle viste schematiche e prospettiche di un modulo di batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, come in figura 4 che presenta una soluzione di condotti di raffreddamento diretto dei poli. ? Figures 9 and 10 are schematic and perspective views of an electro-chemical battery module, i.e. electrostatic storage systems, as in figure 4 which presents a solution of direct cooling ducts for the poles.

? La figura 11a ed 11b sono delle viste schematiche e prospettiche dell?esterno del contenitore del sistema di accumulo presentato nelle figure 3 e 4. ? Figures 11a and 11b are schematic and perspective views of the exterior of the storage system container presented in figures 3 and 4.

? La figura 12 ? una vista schematica di un circuito di raffreddamento con fluido refrigerante per batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, in accordo con la presente invenzione. ? Le figure 13a e 13b sono una vista schematica e prospettica del circuito di raffreddamento diretto sul polo, come illustrato in figura 7 e 8, in accordo con la presente invenzione. ? Figure 12? a schematic view of a cooling circuit with refrigerant fluid for electro-chemical batteries, or electrostatic storage systems, in accordance with the present invention. ? Figures 13a and 13b are a schematic and perspective view of the cooling circuit directed on the pole, as illustrated in figures 7 and 8, in accordance with the present invention.

? Le figura 14a e 14b sono delle viste schematiche e prospettiche del circuito di raffreddamento diretto sul polo, come illustrato in figura 9 e 10, in accordo con la presente invenzione. ? Figures 14a and 14b are schematic and perspective views of the cooling circuit directed on the pole, as illustrated in figures 9 and 10, in accordance with the present invention.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Nella figura 1 ? indicato, nel suo complesso, un veicolo con propulsione ibrida, provvisto di due ruote anteriori 1 e due ruote posteriori, motrici, 2. Le ruote motrici ricevono la coppia motrice da un sistema motopropulsore ibrido, composto da un motore endotermico 3 e da una macchina elettrica 4. Il motore endotermico 3 ? collegato ad un cambio di velocit? con differenziale 5 mediante un albero di trasmissione 6 a cui, a sua volta, ? collegata la macchina elettrica 4, sia essa a valle che a monte dello stesso come anche sia singola o multipla con funzionamento dedicato ad un singolo assale o alla singola ruota. La macchina elettrica ? collegata, mediante cavi elettrici, all?inverter 7 che, a sua volta, ? collegato mediante cavi elettrici al sistema di accumulo 8. La macchina elettrica pu? funzionare sia in modo diretto che retrogrado, assorbendo energia meccanica e generando energia elettrica. In figure 1? indicated, as a whole, a vehicle with hybrid propulsion, equipped with two front wheels 1 and two rear driving wheels 2. The driving wheels receive the driving torque from a hybrid powertrain system, composed of an internal combustion engine 3 and a machine electric 4. The internal combustion engine 3? connected to a gearbox? with differential 5 via a transmission shaft 6 to which, in turn,? the electric machine 4 is connected, whether it is downstream or upstream of the same as well as whether it is single or multiple with operation dedicated to a single axle or a single wheel. The electric car? connected, via electrical cables, to the inverter 7 which, in turn, is connected by electrical cables to the storage system 8. The electric machine can? function both directly and retrogradely, absorbing mechanical energy and generating electrical energy.

Nella figura 2 ? indicato, nel suo complesso, un veicolo con propulsione elettrica, provvisto di due ruote anteriori 1 e due ruote posteriori, motrici, 2. Le ruote motrici ricevono la coppia motrice da un sistema motopropulsore elettrico, composto da una macchina elettrica 4. La macchina elettrica 4 ? collegata ad un cambio di velocit? con differenziale. La macchina elettrica pu? essere collegata sia a valle che a monte dello stesso cambio 5 come anche sia singola o multipla con funzionamento dedicato ad un singolo assale o alla singola ruota. La macchina elettrica ? collegata, mediante cavi elettrici, all?inverter 7 che, a sua volta, ? collegato mediante cavi elettrici al sistema di accumulo 8. La macchina elettrica pu? funzionare sia in modo diretto che retrogrado, assorbendo energia meccanica e generando energia elettrica. In figure 2? indicated, as a whole, a vehicle with electric propulsion, equipped with two front wheels 1 and two rear driving wheels 2. The driving wheels receive the driving torque from an electric powertrain system, composed of an electric machine 4. The electric machine 4 ? connected to a gearbox? with differential. Can the electric car? be connected both downstream and upstream of the same gearbox 5 as well as be single or multiple with operation dedicated to a single axle or single wheel. The electric car? connected, via electrical cables, to the inverter 7 which, in turn, is connected by electrical cables to the storage system 8. The electric machine can? function both directly and retrogradely, absorbing mechanical energy and generating electrical energy.

Nella figura 3a e 3b sono presentati dei moduli 9 di batterie elettro-chimiche 10, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, di forma cilindrica all?interno di una struttura contenitiva 11. La struttura contenitiva 11 pu? presentare ottimizzazioni geometriche tali da permettere l?ottimizzazione dei pesi, delle tecnologie produttive e dei flussi utili al liquido di raffreddamento. Nella figura 3a le batterie elettro-chimiche 10, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, sono inserite nella struttura contenitiva 11 in modo da permettere il montaggio dei collegamenti elettrici che formano le serie ed i paralleli alle estremit? delle batterie elettro-chimiche stesse, ovvero dei sistemi di accumulo elettrostatici, da entrambi i lati della struttura contenitiva 11. I collegamenti elettrici per i sistemi di accumulo di forma cilindrica sono generalmente posti su entrambi i lati 12 e 13 dei sistemi di accumulo. In figures 3a and 3b, modules 9 of electro-chemical batteries 10 are presented, i.e. electrostatic storage systems, of cylindrical shape inside a containment structure 11. The containment structure 11 can? present geometric optimizations such as to allow the optimization of weights, production technologies and useful flows for the cooling liquid. In figure 3a the electro-chemical batteries 10, i.e. electrostatic storage systems, are inserted into the containment structure 11 so as to allow the assembly of the electrical connections that form the series and parallels at the ends. of the electro-chemical batteries themselves, or electrostatic storage systems, on both sides of the containment structure 11. The electrical connections for the cylindrical storage systems are generally placed on both sides 12 and 13 of the storage systems.

Nella figura 3b le batterie elettro-elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, sono parzialmente estratte dalla struttura contenitiva 11. In figure 3b the electro-electro-chemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, are partially extracted from the containment structure 11.

Nella figura 4a e 4b sono presentati dei moduli 14 di batterie elettro-elettro-chimiche 15, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, di forma prismatica, ovvero a busta, all?interno di una struttura contenitiva 16. La struttura contenitiva 16 pu? presentare ottimizzazioni geometriche tali da permettere l?ottimizzazione dei pesi, delle tecnologie produttive e dei flussi utili al liquido di raffreddamento. Nella figura 4a le batterie elettro-elettrochimiche 15, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, sono inserite nella struttura contenitiva 16 in modo da permettere il montaggio dei collegamenti elettrici che formano le serie ed i paralleli alle estremit? delle batterie elettroelettro-chimiche stesse, ovvero dei sistemi di accumulo elettrostatici, sul lato superiore della struttura contenitiva 16. I collegamenti elettrici per i sistemi di accumulo di forma cilindrica sono generalmente posti sul lato superiore 17 dei sistemi di accumulo con questa forma. In figures 4a and 4b, modules 14 of electro-electro-chemical batteries 15 are presented, i.e. electrostatic storage systems, of prismatic or envelope shape, inside a containment structure 16. The containment structure 16 can? present geometric optimizations such as to allow the optimization of weights, production technologies and useful flows for the cooling liquid. In figure 4a the electro-electrochemical batteries 15, i.e. electrostatic storage systems, are inserted into the containment structure 16 so as to allow the assembly of the electrical connections that form the series and parallels at the ends. of the electro-electrochemical batteries themselves, or electrostatic storage systems, on the upper side of the containment structure 16. The electrical connections for the cylindrical shaped storage systems are generally placed on the upper side 17 of the storage systems with this shape.

Nella figura 4b le batterie elettro-elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, sono parzialmente estratte dalla struttura contenitiva 16. In figure 4b the electro-electro-chemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, are partially extracted from the containment structure 16.

Nelle figure 5a e 5b sono mostrate rispettivamente una vista prospettica e laterale della struttura contenitiva 11. Figures 5a and 5b show respectively a perspective and side view of the containment structure 11.

Nella figura 5a si mostrano i fori circolari in grado di accogliere le batterie elettro-elettro-chimiche 10, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, cilindrici ed impedire movimenti accidentali dovuti al movimento del veicolo o ad impatti ed urti. La struttura contenitiva 11 sopporta gli urti e garantisce che le batterie elettroelettro-chimiche 10, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, non collassino nel loro assemblaggio con rischi legati ai corto circuiti. La struttura contenitiva 11, vista come nella figura 5b, presenta generalmente fori passanti in grado di permettere alle batterie elettroelettro-chimiche 10, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, di poter essere collegate elettricamente tra loro in serie e paralleli su entrambi i lati 12 e 13. Generalmente, il collegamento elettrico che insiste sui lati 12 e 13 ? costituito da un elemento conduttivo, principalmente rame o alluminio, unito mediante collegamento bullonato o saldatura al polo 12 e 13 della batteria chimica, ovvero sistema di accumulo elettrostatico. Figure 5a shows the circular holes capable of accommodating the electro-electro-chemical batteries 10, i.e. electrostatic, cylindrical storage systems and preventing accidental movements due to the movement of the vehicle or impacts and shocks. The containment structure 11 withstands impacts and guarantees that the electro-electrochemical batteries 10, i.e. electrostatic storage systems, do not collapse during their assembly with risks related to short circuits. The containing structure 11, seen as in figure 5b, generally has through holes capable of allowing the electro-electrochemical batteries 10, i.e. electrostatic storage systems, to be electrically connected to each other in series and parallel on both sides 12 and 13 Generally, the electrical connection that insists on sides 12 and 13? consisting of a conductive element, mainly copper or aluminium, joined by bolted connection or welding to poles 12 and 13 of the chemical battery, i.e. electrostatic storage system.

Nelle figure 6a e 6b sono mostrate rispettivamente una vista prospettica e laterale della struttura contenitiva 16. Figures 6a and 6b show respectively a perspective and side view of the containing structure 16.

Nella figura 6a si mostrano gli alloggiamenti a pianta rettangolare in grado di accogliere le batterie elettroelettro-chimiche 15, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, di forma prismatica, ovvero a busta, ed impedire movimenti accidentali dovuti al movimento del veicolo o ad impatti ed urti. La struttura contenitiva 16 sopporta gli urti e garantisce che le batterie elettrochimiche 15, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, non collassino nel loro assemblaggio con rischi legati ai corto circuiti. La struttura contenitiva 16, vista come nella figura 6b, presenta generalmente alloggiamenti non passanti in grado di permettere alle batterie elettro-chimiche 15, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, di poter essere collegate elettricamente tra loro in serie e paralleli sul lato superiore 17. Generalmente, il collegamento elettrico che insiste sul lato 17 ? costituito da un elemento conduttivo, principalmente rame o alluminio, unito mediante collegamento bullonato o saldatura ai poli presenti sul lato superiore 17 della batteria chimica, ovvero sistema di accumulo elettrostatico. Figure 6a shows the rectangular-shaped housings capable of accommodating the electro-electrochemical batteries 15, i.e. electrostatic storage systems, of prismatic or envelope shape, and preventing accidental movements due to the movement of the vehicle or impacts and shocks. The containment structure 16 withstands impacts and guarantees that the electrochemical batteries 15, i.e. electrostatic storage systems, do not collapse during their assembly with risks related to short circuits. The containing structure 16, seen as in figure 6b, generally has non-passing housings capable of allowing the electro-chemical batteries 15, i.e. electrostatic storage systems, to be electrically connected to each other in series and parallel on the upper side 17. Generally , the electrical connection that insists on side 17? consisting of a conductive element, mainly copper or aluminium, joined by bolted connection or welding to the poles present on the upper side 17 of the chemical battery, i.e. electrostatic storage system.

Nelle figure 7 ed 8 sono illustrate due viste di un modulo del tipo in figura 3a e 3b. La figura 7 ? una vista esplosa, la figura 8 ? una vista dall?alto; nelle figure sono visibili le batterie elettro-chimiche 10, la struttura contenitiva 11, presenti anche nelle figure 3a e 3b, le pareti canalizzanti 18 e 19 e le pareti contenitive 20. Le pareti canalizzanti 18 e 19 hanno il compito di permettere l?accesso del fluido mediante i fori di ingresso 21 e condurlo nel percorso termicamente pi? vantaggioso, differente per ogni modello di modulo, grazie alle pareti 22. Le pareti canalizzanti 18 e 19 presentano fori 23 di uscita del fluido, caldo. Le pareti contenitive esterne 20 hanno funzione di isolante elettrico, verso il contenitore del modulo se in opera o verso operatori e possibili cortocircuiti se fuori dal contenitore, e idraulico, esse garantiscono che il liquido refrigerante non esca dal percorso costituito dalle pareti canalizzanti 18 e 19, raffreddando nel modo desiderato. Tra la struttura contenitiva 11 e le pareti canalizzanti 18 e 19 e tra le stesse pareti canalizzanti e le pareti contenitive 20 pu? essere interposta una guarnizione del tipo o-ring, liquida o di altro tipo, a seconda delle necessit? progettuali, delle pressioni di esercizio dell?impianto e del tipo di fluido utilizzato. L?intero assemblaggio verr? tenuto in opera mediante l?utilizzo di collegamento bullonato in via preferenziale. Figures 7 and 8 illustrate two views of a module of the type in figures 3a and 3b. Figure 7? an exploded view, the figure 8 ? a view from above; visible in the figures are the electro-chemical batteries 10, the containment structure 11, also present in figures 3a and 3b, the channeling walls 18 and 19 and the containment walls 20. The channeling walls 18 and 19 have the task of allowing access of the fluid through the inlet holes 21 and conduct it in the thermally most suitable path? advantageous, different for each module model, thanks to the walls 22. The channeling walls 18 and 19 have holes 23 for the outlet of the hot fluid. The external containment walls 20 have the function of electrical insulation, towards the module container if in operation or towards operators and possible short circuits if outside the container, and hydraulic, they guarantee that the refrigerant liquid does not escape from the path constituted by the channeling walls 18 and 19 , cooling as desired. Between the containing structure 11 and the channeling walls 18 and 19 and between the same channeling walls and the containing walls 20 can? be inserted an o-ring type gasket, liquid or other type, depending on the needs? design, the operating pressures of the system and the type of fluid used. The entire assembly will come held in place through the use of bolted connections preferentially.

Nella figura 8 ? rappresentato come i due lati 12 e 13 delle batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, siano sporgenti dalla struttura contenitiva 11 in modo da permettere il loro agevole e sicuro collegamento elettrico in serie e paralleli ed in modo da assicurare la completa immersione del polo, presente sui lati 12 e 13, nel liquido refrigerante. Il liquido refrigerante pu? circolare, in misura trascurabile, negli alloggiamenti delle batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, fornendo anche un trascurabile scambio termico sui corpi dei sistemi di accumulo. In figure 8? represented as the two sides 12 and 13 of the electro-chemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, are protruding from the containment structure 11 so as to allow their easy and safe electrical connection in series and parallel and so as to ensure complete immersion of the pole, present on sides 12 and 13, in the coolant. The coolant can circulate, to a negligible extent, in the housings of electro-chemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, also providing a negligible heat exchange on the bodies of the storage systems.

Nelle figure 9 e 10 sono illustrate due viste di un modulo del tipo in figura 4a e 4b. La figura 9 ? una vista esplosa, la figura 10 ? una vista dall?alto; nelle figure sono visibili le batterie elettro-chimiche 15, la struttura contenitiva 16, presenti anche nelle figure 4a e 4b, il piano canalizzante 24 ed il coperchio 25. Il piano canalizzante 24 ha il compito di permettere l?accesso del fluido mediante il foro di ingresso 26 e condurlo nel percorso termicamente pi? vantaggioso, differente per ogni modello di modulo, grazie alle pareti 27. Il piano canalizzante 24 presenta foro 28 di uscita del fluido, caldo. Il coperchio 25 ha funzione di isolante elettrico, verso il contenitore del modulo se in opera o verso operatori e possibili cortocircuiti se fuori dal contenitore, e idraulico, garantisce che il liquido refrigerante non esca dal percorso costituito dal piano canalizzante 24, raffreddando nel modo desiderato. Tra la struttura contenitiva 11 ed il piano canalizzante 24 e tra la parete stessa ed il coperchio 25 pu? essere interposta una guarnizione del tipo o-ring, liquida o di altro tipo, a seconda delle necessit? progettuali, delle pressioni di esercizio dell?impianto e del tipo di fluido utilizzato. L?intero assemblaggio verr? tenuto in opera mediante l?utilizzo di collegamento bullonato in via preferenziale. Figures 9 and 10 illustrate two views of a module of the type in figures 4a and 4b. Figure 9? an exploded view, figure 10 ? a view from above; visible in the figures are the electro-chemical batteries 15, the containment structure 16, also present in figures 4a and 4b, the channeling surface 24 and the cover 25. The channeling surface 24 has the task of allowing access of the fluid through the hole of inlet 26 and lead it in the thermally most suitable path? advantageous, different for each module model, thanks to the walls 27. The ducting surface 24 has an outlet hole 28 for the hot fluid. The cover 25 has the function of electrical insulation, towards the module container if in operation or towards operators and possible short circuits if outside the container, and hydraulically, it guarantees that the refrigerant liquid does not leave the path constituted by the channeling surface 24, cooling in the desired way . Between the containment structure 11 and the ducting surface 24 and between the wall itself and the lid 25 can be inserted an o-ring type gasket, liquid or other type, depending on the needs? design, the operating pressures of the system and the type of fluid used. The entire assembly will come held in place through the use of bolted connections preferentially.

Nella figura 10 ? rappresentato come il lato 17 delle batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, sia sporgente dalla struttura contenitiva 16 in modo da permettere il loro agevole e sicuro collegamento elettrico in serie e paralleli ed in modo da assicurare la completa immersione del polo, presente sul lato 17, nel liquido refrigerante. Il liquido refrigerante pu? circolare, in misura trascurabile, negli alloggiamenti delle batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, fornendo anche un trascurabile scambio termico sui corpi dei sistemi di accumulo. Nella figura 9 sono mostrati i fori 29, alloggiamento del collegamento elettrico che unisce i moduli per creare il sistema di accumulo completo. In figure 10? represented as the side 17 of the electro-chemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, is protruding from the containment structure 16 so as to allow their easy and safe electrical connection in series and parallel and so as to ensure complete immersion of the pole, present on side 17, in the coolant. The coolant can circulate, to a negligible extent, in the housings of electro-chemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, also providing a negligible heat exchange on the bodies of the storage systems. Figure 9 shows the holes 29, housing the electrical connection that joins the modules to create the complete storage system.

Le figure 11a e 11b mostrano una configurazione possibile di sistema di accumulo 8 nel suo complesso, dall?esterno. Nelle figure 11a e 11b ? mostrato il cassone 30, un connettore 31 di bassa tensione per il controllo del sistema di accumulo, un connettore 32 di potenza per collegare i cavi diretti all?inverter 7 al sistema di accumulo, un tubo di uscita 33 del liquido refrigerante ed un tubo di entrata 34 del liquido refrigerante. La chiusura del sistema di accumulo ? generalmente posta nella parte superiore ed ? posta in opera mediante collegamento bullonato. A seconda del tipo di batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, il sistema pu? essere dotato di valvola di sicurezza per impedire l?accumularsi di gas rilasciati dalle batterie stesse. Figures 11a and 11b show a possible configuration of the storage system 8 as a whole, from the outside. In figures 11a and 11b ? shown is the box 30, a low voltage connector 31 for controlling the storage system, a power connector 32 to connect the cables directed to the inverter 7 to the storage system, an outlet pipe 33 of the refrigerant liquid and a coolant inlet 34. Closing the storage system? generally placed in the upper part and is installed via bolted connection. Depending on the type of electro-chemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, the system can? be equipped with a safety valve to prevent the accumulation of gases released by the batteries themselves.

Nella figura 12 ? mostrato un possibile circuito di raffreddamento, la tubazione 35 porta il fluido refrigerante in uscita dal sistema di accumulo 8 verso un radiatore 36, dopo il quale va alla pompa 37 per venir nuovamente spinto verso il sistema di accumulo 8. Configurazioni alternative possono essere predisposte in funzione del numero di pompe, radiatori, sistemi di accumulo e componenti affacciati sul sistema stesso. In figure 12 ? shown a possible cooling circuit, the pipe 35 carries the refrigerant fluid exiting the accumulation system 8 towards a radiator 36, after which it goes to the pump 37 to be pushed again towards the accumulation system 8. Alternative configurations can be arranged in function of the number of pumps, radiators, storage systems and components facing the system itself.

Nelle figure 13a e 13b sono mostrati dei dettagli su un possibile percorso che il fluido di raffreddamento percorre all?interno delle pareti canalizzanti 18-19 grazie alla presenza delle pareti interne 22. Il percorso del fluido ? schematizzato dalla freccia nera che accede al modulo mediante il foro 21 e, dopo il percorso sui poli delle batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, 10, esce dal modulo mediante il foro 23. Il percorso costituito in questa rappresentazione risulta essere meramente esemplificativo e varia da modulo a modulo a seconda delle necessit? progettuali. Figures 13a and 13b show details on a possible path that the cooling fluid follows inside the channeling walls 18-19 thanks to the presence of the internal walls 22. The path of the fluid is ? schematized by the black arrow that accesses the module through hole 21 and, after the path along the poles of the electro-chemical batteries, or electrostatic storage systems, 10, exits the module through hole 23. The path constituted in this representation appears to be merely illustrative and varies from module to module depending on the needs? planning.

Nelle figure 14a e 14b sono mostrati dei dettagli su un possibile percorso che il fluido di raffreddamento percorre all?interno del piano canalizzante 24 grazie alla presenza delle pareti interne 27. Il percorso del fluido ? schematizzato dalla freccia nera che accede al modulo mediante il foro 26 e, dopo il percorso sui poli delle batterie elettro-chimiche, ovvero sistemi di accumulo elettrostatici, 15, esce dal modulo mediante il foro 28. Il percorso costituito in questa rappresentazione risulta essere meramente esemplificativo e varia da modulo a modulo a seconda delle necessit? progettuali. Figures 14a and 14b show details on a possible path that the cooling fluid travels inside the channeling surface 24 thanks to the presence of the internal walls 27. The path of the fluid is ? schematized by the black arrow that accesses the module through hole 26 and, after the path along the poles of the electro-chemical batteries, or electrostatic storage systems, 15, exits the module through hole 28. The path constituted in this representation appears to be merely illustrative and varies from module to module depending on the needs? planning.

Claims

1. A cooling circuit (fig. 12) with refrigerant fluid for electrochemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, comprising:

? An electrical energy storage system (8) consisting of a plurality? of chemical batteries or electrostatic storage systems, whether cylindrical (10) or prismatic or envelope shaped (15), suitable for powering an electric machine (4).

? Below assemblies called modules (9)(14) composed of batteries (10), or electrostatic storage systems (15), assembled inside containment structures (11)(16).

? Mechanical structure of the modules (9)(14) including the channeling walls (18)(19)(24) which allow the cooling fluid (black arrow in fig.13a, 13b, 14a,14b) to directly touch the electrochemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, without the presence of further heat exchange elements.

? Means for forced circulation (37) of the coolant through the storage system cooling assembly and a radiator (36).

2. Cooling circuit (fig.12) according to claim 1, in which the channeling walls (18)(19)(24) are at least partially fixed to the containment structures (11)(16) and related covers or containment walls (20 )(25) using bolted connections or dielectric glues and with the presence of elements designed to prevent hydraulic losses.

3. Cooling circuit (fig.12) according to any of the previous claims, in which said channeling walls (18)(19)(24) include at least one internal path aimed at creating a circulation of the refrigerant liquid according to a pre-established path and in which fluid flows with the aim of removing heat.

4. Cooling circuit according to any of the previous claims, in which the path of the refrigerant fluid inside the channeling walls (18)(19)(24) hits the electrical connection elements aimed at creating the electrical connections in series and parallel of electrochemical batteries, or electrostatic storage systems (10) (15).

5. Cooling circuit according to the previous claims, in which at least one electrical contact of an electrochemical battery, or electrostatic storage system, is in direct contact with the cooling liquid.

6. Cooling circuit according to the previous claims, in which at least part of the path created by the channeling walls (18)(19)(24) is in direct contact with the storage system (10)(15).

7. Cooling circuit according to the previous claims, wherein the cooling circuit comprises more? modules (9)(14) electrically connected, or not, to each other and with a cooling system (fig 12) that connects them hydraulically to each other.

8. Cooling circuit according to the previous claims, in which the circuit includes a processing and control unit for the operation of the circuit, at least one temperature sensor placed in proximity of the elements (10)(15), a recirculation pump (37 and a radiator (36), in which the processing and control unit is operationally connected with the temperature sensor and with said circulation means (37) so as to control the forced circulation means according to the measured temperature or the residual energy or the power required from the system, or a combination of the three.

9. Cooling circuit according to one of the previous claims, in which at least one refrigeration liquid discharge valve is located.

10. Method of assembling a refrigeration circuit for electrochemical batteries, i.e. electrostatic storage systems, in vehicles, comprising the steps of:

? Preparation of a storage system (8) including a plurality? of elements called modules (9)(14) composed in turn of electrochemical batteries, or electrostatic storage systems, (10)(15) connected in series and parallel to each other, suitable for powering an electric machine (4). ? Said accumulation elements (10)(15), connected to each other in series and parallel, are inserted inside the containment structures (20)(25).

? Said accumulation elements (10)(15), connected to each other in series and parallel, inserted inside the containment structures (20)(25), are closed hydraulically in the module assembly (9)(14) via the walls ( 20)(25) and filled with coolant.

? Provide means for forced circulation (37) of the coolant through at least one module (9)(14) and a radiator (36).