WO2012146853A1 - Dispositif et procede de refroidissement de cellules d'un pack de batterie de vehicule automobile - Google Patents

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cooling
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passenger compartment
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Anthony Gimeno
Franck Chabot
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Peugeot Citroen Automobiles Sa
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention is in the field of cooling a battery pack for motor vehicles with traction, partially or totally, electric included in a thermo-management loop comprising the passenger compartment of the vehicle.
  • the invention relates to a device of the type comprising a circulation circuit of a fluid whose flow can be reversed.
  • the electric machine of a hybrid vehicle is coupled to an electrical storage device in the form of an electrochemical battery, for example of the lead oxide-sulfuric acid, Nickel-Hydride or lithium-ion type.
  • an electrochemical battery for example of the lead oxide-sulfuric acid, Nickel-Hydride or lithium-ion type.
  • batteries with electrochemical torque There are two types of batteries with electrochemical torque: “power” type batteries, and “energy” type batteries. The difference between these two types of batteries lies in the amount of active ingredient they contain. Indeed, the more a battery contains active ingredient, the more it is able to provide energy but, in return, it is even more cumbersome.
  • An electrochemical battery whether of the "power” or “energy” type, makes it possible to provide high energy for a long time, but it has the disadvantage of having a high internal resistance, which leads to thermal heating in operation difficult to control. Therefore, it is necessary to provide, in vehicles equipped with such batteries, a cooling system of the cells that constitute them.
  • Cooling systems are already known for a battery pack comprising a circuit for the circulation of a refrigerant.
  • thermo-management loop including the cabin of the vehicle.
  • the circuit of this type of system works according to the principle of a reversible heat pump which allows, from the same basic components, to ensure the cooling of the cells of the battery pack while allowing either heating or air conditioning of the passenger compartment of the motor vehicle.
  • the document FR2780490 describes a cabin air conditioning device mounted in parallel with an electrical system thermo-management circuit comprising a battery.
  • the flow of refrigerant in the electrical system always has the same direction.
  • the document FR2697210 discloses a management method according to the summer / winter seasons of the cabin air-conditioning and cooling of an engine compartment of an electric vehicle. The flows between the engine compartment and the passenger compartment are not direct.
  • the object of the invention is to solve these disadvantages of the prior art.
  • the invention relates to a cell cooling device of a motor vehicle battery pack; the vehicle comprising a passenger compartment and a circulation circuit of a refrigerant, said circuit forming part of a thermo-management loop which includes the passenger compartment of the vehicle, said device being characterized in that it comprises
  • a fan associated with an indoor exchanger for cooling the refrigerant via the fresh air in the vehicle.
  • An exchanger associated with an external fan for cooling the refrigerant via the outside air.
  • a reversible pump said pump for reversing the flow direction of the refrigerant according to a previously defined criterion.
  • the device according to the invention makes it possible to reduce the calendar aging of the battery cells by improving the homogeneity of the cooling of the cells over the year. This better homogeneity of the cooling being ensured by the pump which allows the inversion of the flow direction of the fluids in the battery pack. This inversion is controlled by the device according to a predefined criterion.
  • the refrigerant circulation circuit of the device according to the invention comprises a plurality of exchangers.
  • At least one exchanger makes it possible to recover the heat released by the cells of the battery.
  • This heat released by the battery can advantageously be used to warm the cabin. This saves energy, and therefore increases the autonomy of the vehicle.
  • At least one exchanger allows the recovery of air conditioning, so that it can be used advantageously to cool the batteries in the summer and ensure better cooling.
  • the air flow can be previously cooled by the air conditioning unit, sent into the passenger compartment, and then output to cool the battery pack.
  • At least one exchanger makes it possible to recover the fresh air coming directly from the outside which causes a better cooling.
  • the invention makes it possible to solve the problem of the inhomogeneous aging of the cells and the problem of asymmetry of the battery pack.
  • the useful energy and the autonomy of the vehicle increase.
  • the exchanger is a radiator associated with a fan so as to force the heat exchange.
  • the system is dimensioned according to the powers to be dissipated in order to guarantee an optimal cooling of the battery pack. This dimensioning is done in terms of the size of the radiator, flow rate of the cooling flow, or in terms of the air flow of the fan.
  • the device may comprise two exchangers of the same type.
  • the invention has several advantages, among which:
  • the refrigerant is a liquid.
  • the refrigerant is air.
  • the criterion triggering the inversion of the pump comprises the temperature outside the vehicle and / or the heating / air conditioning demand from the driver.
  • the device that is the subject of the invention makes it possible to reverse the flow of the cooling fluid as a function of the seasons (summer / winter), so as to uniformly cool the cells over a year.
  • the device adapts the flow direction of fluids according to the seasons.
  • Another aspect of the invention is a method for cooling cells of a motor vehicle battery pack, comprising a circulation circuit of a refrigerant characterized in that it comprises: a step of determining the outside and / or interior climatic conditions of the passenger compartment of the vehicle,
  • a step in which the pump of the cooling device, adapts the pumping direction of the refrigerant in a predetermined manner, as a function of the measured temperature conditions, and
  • the fan associated with the indoor exchanger starts.
  • a temperature above 20 degrees Celsius is a temperature that generally corresponds to the temperature measured in summer.
  • the start-up in this case of the fan associated with the internal exchanger, cools the coolant with the fresh air present in the vehicle, that is to say the air conditioning by the air conditioning system of the vehicle .
  • the fan associated with the external exchanger starts.
  • a temperature below 20 degrees Celsius is a temperature that generally corresponds to the temperature measured in winter
  • the exchanger associated with the outdoor fan starts to cool the coolant via the outside air to the passenger compartment of the vehicle.
  • the device compares the outside temperature to the passenger compartment that is called “T ext” with the temperature inside the passenger compartment of the vehicle, named “ T cockpit »
  • Another aspect of the invention is a motor vehicle characterized in that it comprises a device object of the present invention.
  • FIG. 1 shows schematically a conventional cooling circuit
  • FIG. 2 represents, schematically, an embodiment of a device that is the subject of the invention
  • FIG. 3 represents, in the form of a logic diagram, a schematic diagram of a serial assembly architecture of the device that is the subject of the invention and
  • FIG. 4 shows a diagram of the operating principle of the device object of the invention in one embodiment.
  • the battery is more particularly intended to supply an electric traction motor of a motor vehicle, whether it is an electric vehicle or a hybrid electric-thermal type.
  • An electric battery comprises a plurality of electrical energy generating elements formed of at least one electrochemical cell.
  • the electrochemical cells may be, for example, lithium-ion or lithium-polymer type.
  • Commonly used cooling devices include a circulation circuit of a refrigerant which circulates unilaterally as shown in FIG.
  • the circuit 15 of the refrigerant comprises a passage of the refrigerant taken from the passenger compartment 1 1 of the vehicle in the battery pack 10, which allows to cool the cells 17, 18 of the battery through a heat exchange.
  • the fluid is then returned by a fan 12 to the air conditioning unit 14, while having a heat exchange with the air 13 outside the vehicle. Finally, the fluid passes into the passenger compartment 1 1 of the vehicle, to be sent again in the battery pack 10.
  • Fluid circulation is provided by at least one fan 12 of the battery pack.
  • This type of system generates an inhomogeneous cooling of the cells 17, 18 within the battery pack because the cells 18 which are located at the outlet of the air flow are cooled by a warmer air flow than the cells 17 located at the input of the battery pack.
  • the air that cools the cells is taken from the passenger compartment 1 1.
  • PTC resistors are required to heat the passenger compartment 1 1. Therefore in winter, the air taken from the passenger compartment 1 1 to cool the battery pack 10 is lukewarm.
  • the device according to the invention makes it possible to ensure homogeneous cooling of the cells of a battery pack 26.
  • a cooling device object of the invention in a particular embodiment which comprises a circuit 25 for circulating a refrigerant.
  • the fluid is air.
  • the cooling circuit can also be made based on a coolant circuit.
  • the circuit 25 includes an internal exchanger 20 associated with a fan 21, an external exchanger 22 also associated with a fan 23 and a reversible pump 24.
  • the pump 24 is reversible according to a predefined criterion.
  • the predefined criterion includes the temperature outside the vehicle and / or the heating / cooling demand from the driver.
  • FIG. 3 illustrates by a logic diagram the steps of the method of cooling cells 27, 28 of a battery pack 26 of a motor vehicle
  • a first step 31 the outdoor and / or indoor climatic conditions are determined in the passenger compartment of the vehicle.
  • This determination of the temperature is carried out in a known manner, thanks to the temperature measuring instruments already present in most motor vehicles.
  • the pump 24 of the cooling device adapts the pumping direction of the fluid in a predetermined manner, depending on the measured climatic conditions.
  • a predetermined temperature threshold corresponding to the seasonal temperature variations is set so as to trigger the operation of the pump 24 according to the direction of circulation of the fluid which allows a homogenized and optimal cooling of the battery pack 26.
  • a third step 33 the start-up of the exchangers 20, 22 and the fans 21, 23 is initiated to allow the circulation of the refrigerant in the circuit 25 of the cooling device.
  • the temperature threshold is 20 degrees Celsius. It is noted that temperatures above this threshold are frequent in summer, and temperatures below this threshold are generally winter temperatures.
  • the pump 24 allows a direction 46 of air circulation for optimal cooling.
  • the fan 21, 42 associated with the internal exchanger 20 starts.
  • This air passes into the battery pack 40, 26 for cooling the cells 47, 48, 27, 28 before being expelled from the vehicle by the fan of the battery pack 40, 26.
  • the device compares the outside temperature with the passenger compartment 41 that is called “T ext” with the temperature inside the passenger compartment 41 of the vehicle, called “cockpit”.
  • the refrigerant circulates in the circuit in a direction 49, 46.

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Abstract

La présente invention vise un dispositif de refroidissement de cellules (27, 28,) d'un pack (26) de batterie de véhicule automobile, ledit véhicule comprenant un habitacle et un circuit (25) de circulation d'un fluide frigorigène, ledit circuit (25) faisant partie d'une boucle de thermo-management qui inclut l'habitacle (21 ) du véhicule, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend - un ventilateur (21 ) associé à un échangeur (20) intérieur permettant de refroidir le fluide frigorigène via l'air frais présent dans le véhicule. - un échangeur (22) associé à un ventilateur (23) extérieur permettant de refroidir le fluide frigorigène via l'air extérieur. - une pompe (24) réversible, ladite pompe (24) permettant d'inverser le sens de circulation du fluide frigorigène selon un critère préalablement défini.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE REFROIDISSEMENT DE CELLULES D'UN PACK DE BATTERIE DE VEHICULE AUTOMOBILE
Domaine de l'invention
La présente invention se situe dans le domaine du refroidissement d'un pack de batterie pour les véhicules automobiles à traction, partiellement, ou totalement, électrique inclus dans une boucle de thermo-management comprenant l'habitacle du véhicule.
Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif du type comprenant un circuit de circulation d'un fluide dont le flux peut être inversé.
Etat de l'art
Dans les systèmes classiques existants, la machine électrique d'un véhicule hybride est couplée à un dispositif de stockage électrique sous forme d'une batterie électrochimique, par exemple de type Oxyde de Plomb-Acide sulfurique, Nickel-Hydrure ou encore Lithium-ion. Il existe deux types de batteries à couple électrochimique: les batteries de type « puissance », et les batteries de type « énergie ». La différence entre ces deux types de batterie réside dans la quantité de matière active qu'elles contiennent. En effet, plus une batterie contient de matière active, plus elle est à même de fournir de l'énergie mais, en contrepartie, elle est d'autant plus encombrante.
Une batterie électrochimique, qu'elle soit de type « puissance» ou de type « énergie », permet de fournir une grande énergie pendant une longue durée, mais elle présente l'inconvénient de disposer d'une résistance interne élevée, ce qui conduit à un échauffement thermique en fonctionnement difficile à maîtriser. Par conséquent, il est nécessaire de prévoir, dans les véhicules équipés de telles batteries, un système de refroidissement des cellules qui les constituent.
On connaît déjà des systèmes de refroidissement d'un pack batterie comprenant un circuit pour la circulation d'un fluide frigorigène.
Certains systèmes de refroidissement sont inclus dans une boucle de thermo-management comprenant l'habitacle du véhicule. Le circuit de ce type de systèmes fonctionne selon le principe d'une pompe à chaleur réversible qui permet, à partir des mêmes composants de base, d'assurer le refroidissement des cellules du pack de batterie tout en permettant soit le chauffage, soit la climatisation de l'habitacle du véhicule automobile.
Le document FR2780490 décrit un dispositif de climatisation de l'habitacle monté en parallèle d'un circuit de thermo-management de système électrique comprenant une batterie. Le flux de circulation du fluide frigorigène dans le système électrique a toujours la même direction.
Le document FR2697210 présente un procédé de gestion selon les saisons été / hiver de la climatisation d'habitacle et de refroidissement d'un compartiment de moteur d'un véhicule électrique. Les flux entre le compartiment moteur et l'habitacle ne sont pas directs.
Dans les systèmes de refroidissement utilisés actuellement, l'écoulement du fluide frigorigène des systèmes de refroidissement des cellules comprises dans un pack batterie est réalisé de manière unilatérale. L'inconvénient majeur de cette circulation unilatérale est qu'elle engendre un refroidissement inhomogène des cellules au sein du pack batterie. En effet, les cellules qui se situent au niveau de la sortie du flux d'air sont refroidies par un flux d'air plus chaud.
Ceci provoque un vieillissement prématuré des cellules qui sont les moins bien refroidies et entraîne une dissymétrie du pack batterie. Cette dissymétrie réduit l'énergie utile, car la cellule possédant la tension de charge la plus faible impose aux autres cellules son niveau de charge, et réduit ainsi le potentiel énergétique du pack batterie.
De plus, l'absence de l'utilisation de la chaleur dégagée par le pack batterie oblige à prélever de l'énergie dans le pack batterie pour chauffer entièrement l'habitacle, via des résistances de type PCT, ce qui constitue une dépense énergétique qui réduit l'autonomie du véhicule.
Exposé de l'invention
L'invention a pour but de résoudre ces inconvénients de l'art antérieur.
Ainsi, l'invention concerne un dispositif de refroidissement de cellules d'un pack de batterie de véhicule automobile; le véhicule comprenant un habitacle et un circuit de circulation d'un fluide frigorigène, ledit circuit faisant partie d'une boucle de thermo-management qui inclut l'habitacle du véhicule, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend
- un ventilateur associé à un échangeur intérieur permettant de refroidir le fluide frigorigène via l'air frais présent dans le véhicule. - un échangeur associé à un ventilateur extérieur permettant de refroidir le fluide frigorigène via l'air extérieur.
- une pompe réversible, ladite pompe permettant d'inverser le sens de circulation du fluide frigorigène selon un critère préalablement défini.
Le dispositif selon l'invention permet de réduire le vieillissement calendaire des cellules de batterie, par une amélioration de l'homogénéité du refroidissement des cellules sur l'année. Cette meilleure homogénéité du refroidissement étant assurée par la pompe qui permet l'inversion du sens de la circulation des fluides dans le pack batterie. Cette inversion est commandée par le dispositif en fonction d'un critère prédéfini.
Le circuit de circulation du fluide frigorigène du dispositif selon l'invention comprend plusieurs échangeurs.
Tout d'abord, au moins un échangeur permet la récupération de la chaleur dégagée par les cellules de la batterie. On peut avantageusement utiliser cette chaleur dégagée par la batterie pour réchauffer l'habitacle. Cela permet de faire des économies d'énergie, et donc d'augmenter l'autonomie du véhicule.
Ensuite, au moins un échangeur permet la récupération de l'air climatisé, afin de pouvoir l'utiliser avantageusement pour refroidir les batteries l'été et assurer un meilleur refroidissement. Ainsi, en été, le flux d'air peut être au préalable refroidit par le groupe climatiseur, envoyé dans l'habitacle, puis en sortie servir à refroidir le pack batterie.
De plus, au moins un échangeur permet de récupérer l'air frais provenant directement de l'extérieur ce qui provoque un meilleur refroidissement.
Ainsi l'invention permet de résoudre le problème du vieillissement inhomogène des cellules et le problème de dissymétrie du pack batterie. De ce fait l'énergie utile et l'autonomie du véhicule augmentent. Dans une variante de réalisation, l'échangeur est un radiateur associé à un ventilateur de manière à forcer l'échange thermique. Le système est dimensionné en fonction des puissances à dissiper afin de garantir un refroidissement optimal du pack batterie. Ce dimensionnement est fait en termes de taille du radiateur, de débit du flux de refroidissement, ou encore en termes de débit d'air du ventilateur.
Dans une variante de réalisation le dispositif peut comprendre deux échangeurs de même type.
Dans le cas d'un refroidissement à air, l'air sera rejeté à l'extérieur du véhicule.
En d'autres termes, l'invention présente plusieurs avantages parmi lesquels:
- un vieillissement uniforme des cellules présentes dans le pack batterie.
- une augmentation de l'autonomie du véhicule :
- une réduction de la dissymétrie du pack batterie, et donc une augmentation de l'autonomie du véhicule.
Selon des caractéristiques particulières, le fluide frigorigène est un liquide.
Selon des caractéristiques particulières, le fluide frigorigène est l'air.
Selon des caractéristiques particulières, le critère déclenchant l'inversion de la pompe comporte la température extérieure au véhicule et/ou la demande en chauffage/climatisation de la part du conducteur.
En d'autres termes, le dispositif objet de l'invention permet d'inverser le flux du fluide de refroidissement en fonction des saisons (été/hiver), de manière à refroidir uniformément les cellules sur une année. Le dispositif adapte le sens de circulation des fluides en fonction des saisons.
Cela permet avantageusement un meilleur refroidissement des cellules l'hiver, grâce à un flux d'air provenant directement de l'extérieur du véhicule.
Un autre aspect de l'invention vise un procédé de refroidissement de cellules d'un pack de batterie de véhicule automobile, comprenant un circuit de circulation d'un fluide frigorigène caractérisé en ce qu'il comprend : - une étape de détermination des conditions climatiques extérieures et/ou intérieures à l'habitacle du véhicule,
- une étape, dans laquelle la pompe du dispositif de refroidissement, adapte le sens de pompage du fluide frigorigène de manière prédéterminée, en fonction des conditions de température mesurées, et
- une étape de mise en mise en route des échangeurs et des ventilateurs, afin de permettre la circulation du fluide frigorigène dans le circuit du dispositif de refroidissement.
Selon des caractéristiques particulières, dans l'étape de détermination des conditions de la température extérieure, lorsque la température correspond à une valeur supérieure à 20 degrés Celsius, le ventilateur associé à l'échangeur intérieur se met en route.
Une température supérieure à 20 degrés Celsius est une température qui correspond généralement à la température mesurée en été.
La mise en route, dans ce cas du ventilateur associé à l'échangeur intérieur, refroidit le liquide de refroidissement par l'air frais présent dans le véhicule, c'est-à-dire l'air climatisé par le système de climatisation du véhicule.
Selon des caractéristiques particulières, dans l'étape de détermination des conditions de la température extérieure lorsque la température correspond à une valeur inférieure à 20 degrés Celsius le ventilateur associé à l'échangeur extérieur se met en route.
Une température inférieure à 20 degrés Celsius est une température qui correspond généralement à la température mesurée en hiver
En d'autres termes, en hiver, l'échangeur associé au ventilateur extérieur se met en route pour refroidir le liquide de refroidissement via l'air extérieur à l'habitacle du véhicule.
Dans une variante de réalisation, dans l'étape de détermination des conditions de la température extérieure le dispositif compare la température extérieure à l'habitacle que l'on nomme « T ext » avec la température intérieure à l'habitacle du véhicule, nommée « T habitacle »
Ainsi Lorsque T habitacle>T ext, le fluide frigorigène circule dans le circuit dans un sens. Lorsque T habitacle<T ext, le sens de circulation du fluide frigorigène sera inversé par inversion de la pompe. Le fluide circule alors dans le sens contraire.
L'invention peut être mise en œuvre selon les modes de réalisations avantageux exposés ci-après lesquels peuvent être considérés individuellement ou selon toute combinaison opérante.
Un autre aspect de l'invention vise un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif objet de la présente invention.
Les avantages, buts et caractéristiques particulières de ce procédé de montage et de cette batterie de véhicule étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Présentation des figures
D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- La Figure 1 représente, schématiquement, un circuit de refroidissement classique,
- La Figure 2 représente, schématiquement, un mode de réalisation d'un dispositif objet de l'invention,
- La Figure 3 représente, sous forme d'un logigramme, un schéma d'une architecture de montage en série du dispositif objet de l'invention et
- La Figure 4 représente, un schéma du principe de fonctionnement du dispositif objet de l'invention dans un mode de réalisation.
Description détaillée de l'invention
On note que les figures ne sont pas à l'échelle.
En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un mode de réalisation d'un dispositif de refroidissement de cellules d'un pack de batterie de véhicule automobile. La batterie est plus particulièrement destinée à alimenter un moteur électrique de traction d'un véhicule automobile, qu'il s'agisse d'un véhicule électrique ou de type hybride électrique - thermique. Une batterie électrique comprend une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique, formés d'au moins une cellule électrochimique. Les cellules électrochimiques peuvent être, par exemple, de type Lithium - ion ou Lithium - polymère.
Les dispositifs de refroidissements employés couramment comprennent un circuit 15 de circulation d'un fluide frigorigène qui circule de manière unilatérale comme le montre la figure 1 .
Plus précisément, le circuit 15 du fluide frigorigène comprend un passage du fluide frigorigène prélevé de l'habitacle 1 1 du véhicule dans le pack batterie 10, ce qui permet de refroidir les cellules 17, 18 de la batterie grâce à un échange thermique. Le fluide est ensuite renvoyé par un ventilateur 12 vers le groupe climatisation 14, tout en ayant un échange thermique avec l'air 13 extérieur au véhicule. Enfin, le fluide passe dans l'habitacle 1 1 du véhicule, pour être à nouveau envoyé dans le pack batterie 10.
La circulation du fluide est assurée par au moins un ventilateur 12 du pack batterie.
Ce type de système engendre un refroidissement inhomogène des cellules 17, 18 au sein du pack batterie car les cellules 18 qui se situent au niveau de la sortie du flux d'air sont refroidies par un flux d'air plus chaud que les cellules 17 situées en entrée du pack batterie.
De plus, on note que l'air qui refroidit les cellules est prélevé dans l'habitacle 1 1 . Or l'hiver, des résistances de type CTP sont nécessaires pour chauffer l'habitacle 1 1 . Par conséquent l'hiver, l'air prélevé dans l'habitacle 1 1 pour refroidir le pack batterie 10 est tiède.
Le dispositif objet de l'invention permet d'assurer le refroidissement homogène des cellules d'un pack batterie 26.
En référence à la figure 2, on décrit un dispositif de refroidissement objet de l'invention, dans un mode particulier de réalisation qui comporte un circuit 25 de circulation d'un fluide frigorigène. Dans cet exemple le fluide est de l'air.
Cependant on note que le circuit 25 de refroidissement peut également être réalisé à base d'un circuit de liquide de refroidissement. Dans ce mode de réalisation, le circuit 25 comporte un échangeur 20 intérieur associé à un ventilateur 21 , un échangeur 22 extérieur associé également à un ventilateur 23 et une pompe 24 réversible.
La pompe 24 est réversible en fonction d'un critère prédéfini. Le critère prédéfini comprend la température extérieure au véhicule et/ou la demande en chauffage/climatisation de la part du conducteur.
La figure 3 illustre par un logigramme les étapes du procédé de refroidissement de cellules 27, 28 d'un pack de batterie 26 de véhicule automobile
Dans une première étape 31 , on détermine les conditions climatiques extérieures et/ou intérieures à l'habitacle du véhicule.
Cette détermination de la température est réalisée de manière connue, grâce aux instruments de mesure de la température déjà présents dans la plupart des véhicules automobiles.
Ensuite dans une étape 32, la pompe 24 du dispositif de refroidissement adapte le sens de pompage du fluide de manière prédéterminée, en fonction des conditions climatiques mesurées.
En effet, un seuil de température prédéterminé correspondant aux variations de températures saisonnières est réglé de manière à déclencher le fonctionnement de la pompe 24 selon le sens de circulation du fluide qui permet un refroidissement homogénéisé et optimal du pack batterie 26.
Dans une troisième étape 33, on déclenche la mise en route des échangeurs 20, 22 et des ventilateurs 21 , 23 afin de permettre la circulation du fluide frigorigène dans le circuit 25 du dispositif de refroidissement.
Dans une variante de réalisation, le seuil de température est de 20 degrés Celsius. On note que des températures supérieures à ce seuil sont fréquentes en été, et des températures inférieures à ce seuil sont généralement des températures hivernales.
Dans cet exemple, deux cas de figure peuvent se produire, comme le schématise la figure 4 :
- en été, lorsque la température correspond à une valeur supérieure 20 degrés Celsius, la pompe 24 permet un sens 46 de circulation de l'air permettant un refroidissement optimal. Le ventilateur 21 , 42 associé à l'échangeur 20 intérieur se met en route. Ainsi l'air extérieur 43 au véhicule préalablement refroidi par le groupe climatiseur 44 est prélevé dans l'habitacle 41 . Cet air passe dans le pack batterie 40, 26 permettant de refroidir les cellules 47, 48, 27, 28 avant d'être expulsé hors du véhicule par le ventilateur du pack batterie 40, 26.
- en hiver, lorsque la température correspond à une valeur inférieure à 20 degrés Celsius la pompe adopte un sens 49 de circulation contraire et met en route le ventilateur 23 associé à l'échangeur 22 extérieur. Ainsi l'air 43 froid extérieur au véhicule, introduit dans le pack batterie 40, 26 grâce au ventilateur 42, 23, permet de refroidir les cellules 47, 48, 27,
28. L'air est réchauffé par les échanges thermiques avec les cellules 47, 48, 27, 28. Ensuite cet air chaud est réutilisé pour élever la température de l'habitacle 41 .
Dans une variante de réalisation, dans l'étape de détermination des conditions de la température extérieure le dispositif compare la température extérieure à l'habitacle 41 que l'on nomme « T ext » avec la température intérieure à l'habitacle 41 du véhicule, nommée « T habitacle ».
Ainsi, lorsque la température de l'habitacle 41 est supérieure à la température extérieure, T habitacle>=T ext, le fluide frigorigène circule dans le circuit dans un sens 49, 46.
Lorsque la température de l'habitacle 41 est inférieure à la température extérieure : T habitacle<=T ext, le sens 49, 46 de circulation du fluide frigorigène sera inversé par inversion de la pompe 24. Le fluide circule alors dans le sens 49, 46 contraire.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de refroidissement de cellules (27, 28, 47, 48) d'un pack (26, 40) de batterie de véhicule automobile, ledit véhicule comprenant un habitacle et un circuit (25, 45) de circulation d'un fluide frigorigène, ledit circuit (25, 45) faisant partie d'une boucle de thermo-management qui inclut l'habitacle (21 , 41 ) du véhicule, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend
- un ventilateur (21 ) associé à un échangeur (20) intérieur permettant de refroidir le fluide frigorigène via l'air frais présent dans le véhicule.
- un échangeur (22) associé à un ventilateur (23) extérieur permettant de refroidir le fluide frigorigène via l'air extérieur.
- une pompe (24) réversible, ladite pompe (24) permettant d'inverser le sens (46, 49) de circulation du fluide frigorigène selon un critère préalablement défini.
Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que le fluide frigorigène est un liquide.
Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que le fluide frigorigène est l'air.
Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le critère déclenchant l'inversion de la pompe (24) comporte la température extérieure au véhicule et/ou la demande en chauffage/climatisation de la part du conducteur.
Procédé de refroidissement de cellules d'un pack de batterie (26, 40) de véhicule automobile comprenant un circuit (25, 45) de circulation d'un fluide frigorigène caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape (31 ), de détermination des conditions climatiques extérieures et/ou intérieures à l'habitacle (21 , 41 ) du véhicule, - une étape (32), dans laquelle la pompe du dispositif de refroidissement, adapte le sens (49, 46) de pompage du fluide frigorigène de manière prédéterminée en fonction des conditions de température mesurées, et
- une étape (33), de mise en route des échangeurs (20, 22, 42) et des ventilateurs (21 , 23) afin de permettre la circulation du fluide frigorigène dans le circuit (25, 45) du dispositif de refroidissement. - Procédé selon la revendication 5 caractérisée en ce que dans l'étape (31 ) de détermination des conditions de la température extérieure lorsque la température correspond à une valeur supérieure à 20 degrés Celsius le ventilateur (21 ) associé à l'échangeur (20) intérieur se met en route. - Procédé selon la revendication 5 caractérisée en ce que dans l'étape (31 ) de détermination des conditions de la température extérieure lorsque la température correspond à une valeur inférieure à 20 degrés Celsius le ventilateur (23) associé à l'échangeur (22) extérieur se met en route. - Procédé selon la revendication 5 caractérisée en ce que dans l'étape (31 ) de détermination des conditions de la température extérieure le dispositif compare la température extérieure à l'habitacle (41 ) avec la température intérieure à l'habitacle (41 ) du véhicule. - Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4.
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