LU500544B1 - Système de batteries pour véhicule automobile - Google Patents

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LU500544B1
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LU
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battery
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motor vehicle
thermal regulation
battery system
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LU500544A
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Nicolas Derangere
Pierre Oswald
Jonathan Brunel
Franck Dhaussy
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Plastic Omnium Advanced Innovation & Res
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Abstract

La présente invention concerne un système de batteries (3) pour véhicule automobile comportant : - un ensemble batterie (11), comprenant un boîtier (13) étanche à l'air, le boîtier (13) contenant : une première batterie (15) comprenant une pluralité de cellules de batterie (17), un convertisseur (19) courant continu - courant continu, des moyens de mesure de la température des cellules de batterie (17), et des moyens de régulation thermique du convertisseur (19) et des cellules de batterie (17), le système de batteries (3) comprenant en outre : - une deuxième batterie (25) disposée à l'extérieur du boîtier (13). L'invention concerne également un procédé de fonctionnement d'un tel système de batteries (3), ainsi qu'un procédé de prédémarrage d'un véhicule automobile comprenant un tel système de batteries (3).

Description

Description
Titre de l’invention : Système de batteries pour véhicule automobile
L’invention concerne un système de batteries pour véhicule automobile, un procédé de fonctionnement d’un système de batteries pour véhicule automobile, ainsi qu’un procédé de prédémarrage d’un véhicule automobile comprenant un système de batteries.
On connaît déjà dans l'état la technique, un système de batteries pour véhicule automobile comportant un ensemble batterie doté d’un boîtier contenant une première batterie comprenant une pluralité de cellules de batterie, et d'une deuxième batterie disposée à l’extérieur du boîtier. Afin de permettre le transfert d'énergie électrique entre la première batterie et la deuxième batterie, le système de batteries comprend un convertisseur courant continu — courant continu. Un tel système est particulièrement utile dans le cas de véhicules à hybridation électrique légère comportant un moteur thermique et un élément électrique comme par exemple un alterno-démarreur, également connus en langue anglaise en tant que « Mild Hybrid Electric Vehicle » ou MHEV. Ce type de véhicule doit être capable de fonctionner à des températures comprises entre -40°C et +60°C. Toutefois, la première batterie ne peut être chargée qu'à partir d’un seuil de température minimal. Lorsque la température de la première batterie est inférieure à ce seuil, elle doit être réchauffée afin de permettre sa charge. Pour cela, il est habituellement prévu de disposer un élément chauffant dans le boîtier, par exemple une résistance électrique.
Néanmoins, un tel élément chauffant ne permet pas à la première batterie d’être chargée après un intervalle de temps très court après un démarrage à froid. Ainsi, le stockage d'énergie électrique de récupération, par exemple suite à une décélération du véhicule automobile, n’est pas possible avant un intervalle de temps relativement important après un démarrage à froid du véhicule automobile. En outre, un tel élément chauffant consomme beaucoup d’énergie, encombre l’espace interne du boîtier et alourdit le véhicule automobile pour une utilisation potentiellement rare, à savoir uniquement lorsque la température de la première batterie est trop basse, parce qu’inférieure au seuil de température minimal précité. Plus généralement, afin de permettre un fonctionnement optimal, les cellules de batterie doivent être régulées thermiquement.
L'invention a notamment pour but de fournir un système de batteries et un procédé de fonctionnement d’un tel système de batteries permettant de rendre une batterie comprenant une pluralité de cellules de batterie disponible pour la charge rapidement lorsque la température initiale de la batterie est trop basse.
A cet effet l'invention a pour objet un système de batteries pour véhicule automobile comportant : - un ensemble batterie, comprenant un boîtier fermé, le boîtier contenant : une première batterie comprenant une pluralité de cellules de batterie, un convertisseur courant continu — courant continu, des moyens de mesure de la température des cellules de batterie, et des moyens de régulation thermique du convertisseur et des cellules de batterie, le système de batteries comprenant : - une deuxième batterie disposée à l’extérieur du boîtier, le convertisseur étant configuré pour fonctionner suivant un premier mode de fonctionnement normal de décharge dans lequel le convertisseur décharge la première batterie vers la deuxième batterie, un deuxième mode de fonctionnement normal de charge dans lequel le convertisseur charge la première batterie depuis la deuxième batterie, et un troisième mode de fonctionnement dégradé de décharge dans lequel le convertisseur décharge la première batterie vers la deuxième batterie, et dans lequel le rendement du convertisseur est inférieur à celui du premier mode de fonctionnement normal.
Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du système de batteries prises seules ou en combinaison : - Le boîtier est étanche à l'humidité et aux poussières, par exemple étanche a l’air. - Le rendement du convertisseur dans le troisième mode de fonctionnement dégradé est inférieur d’au moins 10%, de préférence d’au moins 15%, a celui du premier mode de fonctionnement normal. - Les moyens de régulation thermique comportent un circuit fermé de fluide de régulation thermique, de préférence d'air, lequel comporte une unité de ventilation générant une circulation de fluide de régulation thermique dans le boîtier, un échangeur de chaleur pour le fluide de régulation thermique relié par conduction thermique au convertisseur, et des canaux de passage de fluide de régulation thermique entre les cellules de batterie. Ainsi, on s’assure que la régulation thermique des cellules de batterie est réalisée de manière homogène. - L'unité de ventilation comporte au moins un ventilateur, préférentiellement une pluralité de ventilateurs, par exemple six ventilateurs.
- Le convertisseur comporte une plaque de dissipation thermique, de préférence métallique, plus préférentiellement en aluminium, l'échangeur de chaleur comprenant des ailettes reliées par conduction thermique à la plaque de dissipation thermique. Ainsi, on dispose d’un moyen simple de transférer la chaleur émise par le convertisseur à l’échangeur de chaleur. - La plaque de dissipation thermique est revêtue d’une pâte thermiquement conductrice, les ailettes étant disposées en contact avec la pâte et/ou avec la plaque de dissipation thermique. Ainsi, la conduction thermique entre les ailettes et la plaque de dissipation thermique est réalisée de manière optimale. - L’échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur liquide - fluide de régulation thermique, et comporte une tubulure pour le liquide, la tubulure pour le liquide formant une boucle ouverte configurée pour se trouver en liaison fluidique avec un circuit de liquide extérieur au boîtier, et les ailettes s'étendant depuis la tubulure pour le liquide.
Ainsi, la régulation de la température est optimisée, du fait que l’on peut utiliser le liquide, en fonction de sa température, pour réguler la température non seulement des cellules de batterie mais aussi du convertisseur. - Le liquide est un mélange de glycol et d’eau. Ainsi, on peut utiliser un circuit de refroidissement du véhicule automobile déjà utilisé habituellement à d’autres fins, afin de refroidir le convertisseur et les cellules de batteries. - Le fluide de régulation thermique est de l’air. Ainsi, du fait que la capacité thermique massique de l’air est faible, ce dernier s’échauffe très rapidement, notamment au contact des ailettes de l'échangeur de chaleur. De ce fait, la chaleur émise par le convertisseur peut être rapidement transmise aux cellules de batterie. - La première batterie est configurée pour délivrer une première tension de sortie, la deuxième batterie étant configurée pour délivrer une deuxième tension de sortie inférieure à la première tension de sortie. - La première batterie est configurée pour délivrer une première tension de sortie de 48V, et la deuxième batterie est configurée pour délivrer une deuxième tension de sortie de 12V. - La première batterie comporte douze cellules de batterie.
L’invention a également pour objet un procédé de fonctionnement d’un système de batteries pour véhicule automobile tel que défini précédemment, comprenant les étapes suivantes : a) détection de la température des cellules de batterie, b) lorsque la température détectée à l’étape a) est inférieure à un seuil prédéterminé de température, charge de la deuxième batterie depuis la première batterie par l'intermédiaire du convertisseur, le convertisseur fonctionnant dans le troisième mode de fonctionnement dégradé, et transfert thermique entre le convertisseur et les cellules de batterie par les moyens de régulation thermique.
Comme l’énergie utilisée par le convertisseur provient des cellules de batterie de la premiere batterie, le processus de charge de la deuxième batterie par décharge de la première batterie augmente de fait la température interne des cellules de batterie. Ainsi la combinaison, d’une part de la chaleur générée par ce processus de décharge de la deuxième batterie, et d’autre part de la chaleur générée par le convertisseur dans un mode de fonctionnement à rendement dégradé puis transmise aux cellules de batterie parles moyens de régulation thermique, permet de générer une plus grande quantité de chaleur et ainsi d’échauffer plus rapidement les cellules de batterie.
Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de fonctionnement prises seules ou en combinaison : - Le seuil prédéterminé de température est compris entre 0°C et 10°C, de préférence égal à O°C. - L’étape b) est arrêtée lorsque la deuxième batterie atteint un état de charge maximal.
Ainsi, on évite d’'endommager la deuxième batterie. - L’étape b) est arrêtée lorsque la première batterie atteint un état de charge minimal.
Ainsi, on évite d'endommager la première batterie. - Le procédé de fonctionnement comprend les étapes suivantes : c) lorsque l’étape b) est en cours d’exécution, détection de la température des cellules de batterie, d) lorsque la température détectée à l’étape c) est supérieure ou égale au seuil prédéterminé, l’étape b) est arrêtée. Ainsi, on optimise la quantité d’énergie utilisée pour permettre à la première batterie d’atteindre le seuil prédéterminé de température, lui permettant par exemple d’être chargée. De ce fait, le stockage d'énergie électrique de récupération, par exemple suite à une décélération du véhicule automobile, est rendu rapidement possible. - Le procédé de fonctionnement comprend l’étape suivante : e) après l’étape d), charge de la première batterie depuis la deuxième batterie par l'intermédiaire du convertisseur, le convertisseur fonctionnant dans le deuxième mode de fonctionnement normal, et régulation thermique du convertisseur et des cellules de batterie par les moyens de régulation thermique. Ainsi, on s'assure de charger la premiere batterie de manière optimale dès que celle-ci est au seuil prédéterminé de température, lui permettant par exemple d’être chargée.
- L’étape e) est arrêtée lorsque la deuxième batterie atteint un état de charge minimal.
Ainsi, on évite d’'endommager la deuxième batterie. - L'étape e) est arrêtée lorsque la première batterie atteint un état de charge prédéterminé. Ainsi, on s'assure de charger la première batterie uniquement à l’état de charge prédéterminé, ce qui lui permet par exemple d’alimenter un élément fortement consommateur de puissance, comme par exemple un catalyseur. De cette manière, l'énergie électrique stockée dans le véhicule automobile est optimisée.
Linvention a encore pour objet un procédé de prédémarrage d’un véhicule automobile comprenant un système de batteries tel que défini précédemment, lequel comporte les étapes suivantes : - détection d’un évènement de démarrage probable du véhicule automobile, - lorsque l'évènement de démarrage probable du véhicule automobile est détecté, exécution du procédé de fonctionnement tel que défini précédemment.
Ainsi, le procédé de fonctionnement est exécuté de manière anticipée avant le démarrage du véhicule automobile, ce qui permet de rendre la première batterie disponible pour la charge d’autant plus tôt.
Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de prédémarrage prises seules ou en combinaison : - L’évènement de démarrage probable du véhicule automobile est choisi dans le groupe comprenant une ouverture d’une porte du véhicule automobile, de préférence de la porte conducteur, une détection de proximité d’une clé passive du véhicule automobile, un déverrouillage à distance du véhicule automobile, de préférence par une clé radio formant télécommande.
Ainsi, on utilise avantageusement un évènement déjà existant sur un véhicule automobile en tant qu’évènement de démarrage probable. Le conducteur du véhicule automobile n’a pas à effectuer une action spécifique, distincte des actions qu’il effectue habituellement avant le démarrage du véhicule, afin de provoquer l’exécution du procédé de fonctionnement.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : [Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique d’un véhicule automobile comprenant un systeme de batteries selon un mode de réalisation ; [Fig. 2] la figure 2 est une vue schématique du système de batteries selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1 ;
[Fig. 3] la figure 3 est une vue schématique d’un détail du système de batteries selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2 ; [Fig. 4] la figure 4 est un diagramme illustrant un exemple de procédé de prédémarrage d’un véhicule automobile comprenant un système de batteries et un exemple de procédé de fonctionnement d’un système de batteries.
Description détaillée
Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.
Dans cette description détaillée, les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, cela ne signifie pas que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
La figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile 1, dans cet exemple à hybridation légère, comportant un système de batteries 3 selon un mode de réalisation, un moteur thermique M comportant un catalyseur C pour gaz d'échappement et un alterno-démarreur A. Dans cet exemple, le véhicule automobile 1 comprend également une unité de commande électronique 5, laquelle comprend des moyens de détection de proximité d’une clé passive 7 du véhicule automobile 1. Alternativement ou de manière complémentaire, l’unité de commande électronique 5 comprend un récepteur radio commandant le verrouillage, respectivement le déverrouillage, des portes du véhicule automobile 1, sur la base d’une commande émise à distance par une clé radio formant télécommande. Alternativement ou de manière complémentaire, l’unité de commande électronique 5 comprend un détecteur de l’ouverture d’une porte du véhicule automobile, de préférence de la porte conducteur. Dans cet exemple, le véhicule automobile 1 comprend en outre un circuit de refroidissement 9 du moteur thermique M, dans lequel circule un liquide, par exemple un mélange de glycol et d’eau.
La figure 2 représente schématiquement un système de batteries 3 selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1. Dans cet exemple, le système de batteries 3 comprend un ensemble batterie 11.
L’ensemble batterie 11 comprend un boîtier 13 fermé, lequel est dans cet exemple étanche à l’humidité et aux poussières. Le boîtier 13 est par exemple composé d’un matériau thermoplastique. Le boîtier 13 contient une première batterie 15 comprenant une pluralité de cellules de batterie 17. Le boîtier 13 contient également un convertisseur 19 courant continu — courant continu, des moyens de mesure 21 de la température des cellules de batterie 17, et des moyens de régulation thermique du convertisseur 19 et des cellules de batterie 17.
Le système de batteries 3 comprend également une deuxième batterie 25 disposée à l’extérieur du boîtier. La première batterie 15 est configurée pour délivrer une première tension de sortie, la deuxième batterie 25 étant configurée pour délivrer une deuxième tension de sortie inférieure à la première tension de sortie. La première batterie 15 est configurée pour délivrer une première tension de sortie de 48V, et la deuxième batterie 25 est configurée pour délivrer une deuxième tension de sortie de 12V. Dans cet exemple, la première batterie 15 comporte douze cellules de batterie 17. Toutefois, ce nombre est variable suivant la disposition des cellules de batterie et leur configuration électrique en série et/ou en parallèle.
Le convertisseur 19 est relié électriquement à la première batterie 15 et à la deuxième batterie 25. Le convertisseur 19 est configuré pour fonctionner suivant un premier mode de fonctionnement normal de décharge dans lequel le convertisseur 19 décharge la première batterie 15 vers la deuxième batterie 25, un deuxième mode de fonctionnement normal de charge dans lequel le convertisseur 19 charge la première batterie 15 depuis la deuxième batterie 25, et un troisième mode de fonctionnement dégradé de décharge dans lequel le convertisseur 19 décharge la première batterie 15 vers la deuxième batterie 25, et dans lequel le rendement du convertisseur 19 est inférieur à celui du premier mode de fonctionnement normal. Dans cet exemple, le rendement du convertisseur 19 dans le troisième mode de fonctionnement dégradé est inférieur d’au moins 10%, de préférence d’au moins 15%, a celui du premier mode de fonctionnement normal. Par exemple, le rendement du convertisseur 19 dans le premier mode de fonctionnement normal est compris entre 95% et 98%, et le rendement du convertisseur 19 dans le troisième mode de fonctionnement dégradé est de 80%.
Le convertisseur 19 comporte une plaque de dissipation thermique 27, de préférence métallique, plus préférentiellement en aluminium. Dans cet exemple, la plaque de dissipation thermique est revêtue d’une pâte 29 thermiquement conductrice.
Les moyens de régulation thermique comportent un circuit fermé 30 de fluide de régulation thermique F. Dans cet exemple, le fluide de régulation thermique F est de l’air.
Le circuit fermé 30 de fluide de régulation thermique F comporte au moins une unité de ventilation 31, comprenant dans cet exemple six ventilateurs, soit la moitié du nombre de cellules de batterie 17. Le circuit fermé 30 de fluide de régulation thermique F comporte également un échangeur de chaleur 33 pour le fluide de régulation thermique
F relié par conduction thermique au convertisseur 19, et des canaux de passage 35 de fluide de régulation thermique F entre les cellules de batterie 17.
L’échangeur de chaleur 33 est un échangeur de chaleur liquide L — fluide de régulation thermique F, et comporte une tubulure 37 pour le liquide L et des ailettes 39, dont une seule est visible sur la figure 2. Le fluide de régulation thermique F, mis en circulation par l’unité de ventilation 31, s’écoule entre les ailettes 39.
Comme représenté sur la figure 3, la tubulure 37 pour le liquide L forme une boucle ouverte configurée pour se trouver en liaison fluidique avec un circuit de liquide extérieur au boîtier 13, dans cet exemple le circuit de liquide de refroidissement 9, dans lequel le liquide L est un mélange de glycol et d’eau.
Les ailettes 39 s'étendent depuis la tubulure 37 pour le liquide L. Les ailettes 39 sont reliées par conduction thermique à la plaque de dissipation thermique 27 du convertisseur 19. Plus précisément, dans cet exemple, les ailettes 39 sont disposées en contact avec la pâte 29 et/ou avec la plaque de dissipation thermique 27.
Ainsi, les moyens de régulation thermique permettent de réguler la température, dans le boîtier 13, du convertisseur 19 et des cellules de batterie 17, au moyen du liquide L circulant dans la tubulure 37, lequel provient du circuit de liquide de refroidissement 9.
Un exemple de procédé de prédémarrage d’un véhicule automobile 1 comprenant un système de batteries 3 va à présent être décrit.
Le procédé de prédémarrage illustré sur la figure 3 comporte les étapes suivantes : - étape 100: détection d’un évènement de démarrage probable du véhicule automobile 1, - lorsque l'évènement de démarrage probable du véhicule automobile 1 est détecté a l'étape 100, exécution d’un procédé de fonctionnement tel que décrit ci-après.
L’évènement de démarrage probable du véhicule automobile 1 est choisi dans le groupe comprenant une ouverture d’une porte du véhicule automobile 1, de préférence de la porte conducteur, une détection de proximité d’une clé passive 7 du véhicule automobile 1, un déverrouillage à distance du véhicule automobile, de préférence par une clé radio formant télécommande. Dans cet exemple, 'événement de démarrage probable du véhicule automobile 1 est une détection de proximité d’une clé passive 7 du véhicule automobile 1 ou une ouverture de la porte conducteur du véhicule automobile 1. La détection est réalisée par l’unité de commande électronique 5, en particulier du fait qu’elle comprend des moyens de détection de proximité d’une clé passive 7 du véhicule automobile 1.
Dans cet exemple de procédé de prédémarrage, le circuit de liquide de refroidissement 9 ne fait pas circuler le liquide L dans la tubulure 37. Ainsi, le circuit de liquide de refroidissement 9 permet de réguler la température au sein du boîtier 13, des cellules de batterie 17 et du convertisseur 19 après démarrage du véhicule automobile
1, le liquide L circulant dans le circuit de refroidissement 9 une fois le moteur thermique
M mis en route.
Un exemple de procédé de fonctionnement d’un système de batteries 3 pour véhicule automobile 1 va à présent être décrit.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte les étapes suivantes : a) détection de la température des cellules de batterie 17, b) lorsque la température détectée à I'étape a) est inférieure à un seuil prédéterminé de température, charge de la deuxième batterie 25 depuis la première batterie 15 par l’intermédiaire du convertisseur 19, le convertisseur 19 fonctionnant dans le troisième mode de fonctionnement dégradé, et transfert thermique entre le convertisseur 19 et les cellules de batterie 17 par les moyens de régulation thermique.
Le seuil prédéterminé de température est compris entre 0°C et 10°C, et est égal à 0°C dans cet exemple. L'étape a) est réalisée par les moyens de mesure 21 de la température des cellules de batterie 17. L’étape b) est par exemple commandée par le convertisseur 19, lequel intègre une unité de commande intégrée. Alternativement, l'étape b) est commandée par l’unité de commande électronique 5.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte également l’étape 212 suivante : L'étape b) est arrêtée lorsque la deuxième batterie 25 atteint un état de charge maximal.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte aussi I'étape 214 suivante : L’étape b) est arrêtée lorsque la première batterie 15 atteint un état de charge minimal.
L’état de charge de la première batterie 15 et l’état de charge de la deuxième batterie 25 sont connus par exemple à partir du convertisseur 19, lequel intègre une unité de commande intégrée. Alternativement, ils sont connus à partir de de l’unité de commande électronique 5.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte également les étapes suivantes : c) lorsque l’étape b) est en cours d’exécution, détection de la température des cellules de batterie 17, d) lorsque la température détectée à l’étape c) est supérieure ou égale au seuil prédéterminé, l’étape b) est arrêtée. Ainsi, on optimise la quantité d’énergie utilisée pour permettre à la première batterie d’atteindre le seuil prédéterminé de température, lui permettant par exemple d’être chargée par l’alterno-démarreur A.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte également l’étape suivante :
e) après l’étape d), charge de la première batterie 15 depuis la deuxième batterie 25 par l'intermédiaire du convertisseur 19, le convertisseur 19 fonctionnant dans le deuxième mode de fonctionnement normal, et régulation thermique du convertisseur 19 et des cellules de batterie 17 par les moyens de régulation thermique. Ainsi, on s'assure de charger la première batterie 15 de manière optimale dès que celle-ci atteint ou dépasse le seuil prédéterminé de température.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte également l’étape 222 suivante : l’étape e) est arrêtée lorsque la deuxième batterie 25 atteint un état de charge minimal.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte aussi l’étape 224 suivante : l’étape e) est arrêtée lorsque la première batterie 15 atteint un état de charge prédéterminé. Ainsi, on s'assure de charger la première batterie 15 uniquement a l’état de charge prédéterminé, ce qui lui permet par exemple d’alimenter un élément fortement consommateur de puissance, par exemple le catalyseur C lors du démarrage du moteur thermique M du véhicule automobile 1. Ainsi, on s'assure que les gaz d'échappement du véhicule automobile 1 sont traités dès le démarrage du moteur thermique M, ce qui diminue les émissions polluantes.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte en outre l’étape 300 suivante : lorsque la température détectée à l'étape a) est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé de température, charge de la première batterie 15 depuis la deuxième batterie 25 par l’intermédiaire du convertisseur 19, le convertisseur 19 fonctionnant dans le deuxième mode de fonctionnement normal, et régulation thermique du convertisseur 19 et des cellules de batterie 17 par les moyens de régulation thermique.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte également l’étape 322 suivante : l'étape 300 est arrêtée lorsque la deuxième batterie 25 atteint un état de charge minimal.
Le procédé de fonctionnement illustré sur la figure 4 comporte aussi l’étape 324 suivante : l’étape 300 est arrêtée lorsque la première batterie 15 atteint un état de charge prédéterminé. Ainsi, on s'assure de charger la première batterie 15 uniquement a l’état de charge prédéterminé, ce qui lui permet par exemple d’alimenter un élément fortement consommateur de puissance, par exemple le catalyseur C lors du démarrage du moteur thermique M du véhicule automobile 1. Ainsi, on s'assure que les gaz d'échappement du véhicule automobile 1 sont traités dès le démarrage du moteur thermique M, ce qui diminue les émissions polluantes.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de réaliser l'échangeur de chaleur liquide — fluide de régulation thermique de manière différente.
Liste de références 1: véhicule automobile 3 : système de batteries 5 : unité de commande électronique 7 : clé passive 9 : circuit de refroidissement 11: ensemble batterie 13 : boîtier : première batterie 17 : cellule de batterie 19 : convertisseur 15 21: Moyens de mesure de la température 25 : deuxième batterie 27 : plaque de dissipation thermique 29 : pâte 30 : circuit fermé 31 : unité de ventilation 33 : échangeur de chaleur 35 : canal de passage 37 : tubulure 39 : ailette
A : alterno-démarreur
C : catalyseur
F : fluide de régulation thermique
L : liquide
M: moteur thermique

Claims (1)

  1. Revendications
    [Revendication 1] Systeme de batteries (3) pour véhicule automobile (1) comportant : - un ensemble batterie (11), comprenant un boîtier (13) fermé, le boîtier (13) contenant : une première batterie (15) comprenant une pluralité de cellules de batterie (17), un convertisseur (19) courant continu — courant continu, des moyens de mesure de la température des cellules de batterie (17), et des moyens de régulation thermique du convertisseur (19) et des cellules de batterie (17), le système de batteries (3) comprenant en outre :
    - une deuxième batterie (25) disposée à l’extérieur du boîtier (13),
    le système de batteries (3) étant caractérisé en ce que le convertisseur (19) est configuré pour fonctionner suivant un premier mode de fonctionnement normal de décharge dans lequel le convertisseur (19) décharge la première batterie (15) vers la deuxième batterie (25), un deuxième mode de fonctionnement normal de charge dans lequel le convertisseur (19) charge la première batterie (15) depuis la deuxième batterie (25), et un troisième mode de fonctionnement dégradé de décharge dans lequel le convertisseur (19) décharge la première batterie (15) vers la deuxième batterie (25), et dans lequel le rendement du convertisseur (19) est inférieur à celui du premier mode de fonctionnement normal.
    [Revendication 2] Systeme de batteries (3) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de régulation thermique comportent un circuit fermé (30) de fluide de régulation thermique F, de préférence d'air, lequel comporte une unité de ventilation (31) générant une circulation de fluide de régulation thermique F dans le boîtier (13), un échangeur de chaleur (33) pour le fluide de régulation thermique F relié par conduction thermique au convertisseur (19), et des canaux de passage (35) de fluide de régulation thermique F entre les cellules de batterie (17).
    [Revendication 3] Systeme de batteries (3) selon la revendication précédente, dans lequel le convertisseur (19) comporte une plaque de dissipation thermique (27), de préférence métallique, plus préférentiellement en aluminium, l’échangeur de chaleur (33) comprenant des ailettes (39) reliées par conduction thermique à la plaque de dissipation thermique (27).
    [Revendication 4] Système de batteries (3) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'échangeur de chaleur (33) est un échangeur de chaleur liquide L - fluide de régulation thermique F, et comporte une tubulure (37) pour le liquide L, la tubulure (37) pour le liquide L formant une boucle ouverte configurée pour se trouver en liaison fluidique avec un circuit de liquide extérieur au boîtier (13), et les ailettes (39) s’étendant depuis la tubulure (37) pour le liquide L.
    [Revendication 5] Procédé de fonctionnement d’un système de batteries (3) pour véhicule automobile (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes :
    a) détection de la température des cellules de batterie (17),
    b) lorsque la température détectée à l’étape a) est inférieure à un seuil prédéterminé de température, charge de la deuxième batterie (25) depuis la première batterie (15) par l'intermédiaire du convertisseur (19), le convertisseur (19) fonctionnant dans le troisième mode de fonctionnement dégradé, et transfert thermique entre le convertisseur (19) et les cellules de batterie (17) par les moyens de régulation thermique.
    [Revendication 6] Procédé de fonctionnement selon la revendication précédente, comprenant l’étape suivante :
    c) lorsque l’étape b) est en cours d'exécution, détection de la température des cellules de batterie (17),
    d) lorsque la température détectée à l’étape c) est supérieure ou égale au seuil prédéterminé, l’étape b) est arrêtée.
    [Revendication 7] Procédé de fonctionnement selon la revendication précédente, comprenant l’étape suivante :
    e) après l’étape d), charge de la première batterie (15) depuis la deuxième batterie (25) par l'intermédiaire du convertisseur (19), le convertisseur (19) fonctionnant dans le deuxième mode de fonctionnement normal, et régulation thermique du convertisseur (19) et des cellules de batterie (17) par les moyens de régulation thermique.
    [Revendication 8] Procédé de fonctionnement selon la revendication précédente, dans lequel l’étape e) est arrêtée lorsque la première batterie (15) atteint un état de charge prédéterminé.
    [Revendication 9] Procédé de prédémarrage d’un véhicule automobile (1) comprenant un système de batteries (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, lequel comporte les étapes suivantes :
    - détection d’un évènement de démarrage probable du véhicule automobile (1),
    - lorsque l'évènement de démarrage probable du véhicule automobile (1) est détecté, exécution du procédé de fonctionnement selon l’une quelconque des revendications 5 à 8.
    [Revendication 10] Procédé de prédémarrage selon la revendication précédente, dans lequel l'évènement de démarrage probable du véhicule automobile (1) est choisi dans le groupe comprenant une ouverture d’une porte du véhicule automobile (1), de préférence de la porte conducteur, une détection de proximité d’une clé passive (7) du véhicule automobile (1), un déverrouillage à distance du véhicule automobile (1), de préférence par une clé radio formant télécommande.
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