WO2023135214A1 - Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et ensemble de régulation thermique correspondant - Google Patents

Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et ensemble de régulation thermique correspondant Download PDF

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WO2023135214A1
WO2023135214A1 PCT/EP2023/050648 EP2023050648W WO2023135214A1 WO 2023135214 A1 WO2023135214 A1 WO 2023135214A1 EP 2023050648 W EP2023050648 W EP 2023050648W WO 2023135214 A1 WO2023135214 A1 WO 2023135214A1
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WO
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dielectric fluid
components
rib
nozzles
collector
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/050648
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English (en)
Inventor
Moussa Nacer Bey
Kamel Azzouz
Julien Tissot
Sergio Da Costa Pito
Guillaume GARDERE
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Filing date
Publication date
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20345—Sprayers; Atomizers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • Thermal regulation device in particular for a motor vehicle, and corresponding thermal regulation assembly
  • the present invention relates to a device for thermal regulation of electrical and/or electronic components capable of releasing heat during their operation, in particular in the automotive field.
  • the invention also relates to a thermal regulation assembly comprising such a device.
  • the components likely to be affected by the present invention may be electrical energy storage elements, in particular battery elements, or power electronics, for example, without limitation, semiconductors, such as as diodes or transistors. It could also be computer server components.
  • the invention finds an advantageous application in the field of thermal regulation devices of a power electronics device or module, that is to say comprising power electronic components.
  • a power electronics device or module that is to say comprising power electronic components.
  • the temperature of such a device or power electronics module may rise, which risks damaging some of the power electronics components.
  • the invention also finds an advantageous application in the field of thermal regulation devices of an electrical energy storage device, such as a set of batteries or battery pack for a motor vehicle with electric and/or hybrid motorization .
  • the electrical energy of vehicles with electric and/or hybrid motorization is supplied by one or more batteries.
  • the electrical energy storage elements such as the batteries are caused to heat up and thus risk being damaged.
  • a charging technique called fast charging, consists in charging the energy storage elements under a high voltage and a high amperage, in a short time, in particular in a maximum time of about twenty minutes. This rapid charge involves significant heating of the electrical energy storage elements that must be treated.
  • thermal regulation device in particular for the cooling of components, for example of electrical energy storage, such as batteries.
  • Such a thermal regulation device makes it possible to modify a temperature of an electrical energy storage device, for example when starting the vehicle in cold weather, by increasing its temperature for example, or whether it is being driven or during a recharging operation of said system, by reducing the temperature of the battery elements, which tend to heat up during their use.
  • the thermal regulation device comprises a cold plate inside which a cooling fluid circulates, and arranged in contact with the components to be cooled. It has been found that such an arrangement can lead to non-homogeneous cooling of the components of the same device, for example of electrical energy storage, to be cooled, then resulting in a decrease in overall performance.
  • a thermal regulation device also has a high thermal resistance due to the thicknesses of material present between the cooling fluid and the components to be cooled.
  • this solution generally has a large bulk.
  • a dielectric fluid is sprayed, projected, generally in the form of a spray, directly onto the components, by means of a circuit of the dielectric fluid and orifices or nozzles for spraying the dielectric fluid.
  • a heat exchange can then take place between the components and the dielectric fluid which comes into direct contact with a surface of the components.
  • the dielectric fluid After spraying the dielectric fluid on the components, in particular in the liquid phase, the dielectric fluid can flow along the components, and accumulate in particular in a lower part of the box receiving the electrical and/or electronic components to be regulated. thermally.
  • the components are not necessarily arranged flat, parallel to the horizontal, but they can be inclined, leaned with respect to the horizontal. , so dielectric fluid may only accumulate on one side. The accumulated dielectric fluid is then not distributed uniformly with respect to the components.
  • These problems can also be encountered when the vehicle itself is tilted, for example on an inclined road, or due to vibrations, due to road conditions, driving, or any other condition.
  • this can generate a greater work of a pump for example to be able to suck out of the housing, the dielectric fluid accumulated on one side.
  • the pump could suck in air, which could damage it.
  • the object of the present invention is to at least partially overcome one or more of the aforementioned drawbacks by proposing a thermal regulation assembly making it possible to avoid an unbalanced accumulation of dielectric fluid, and thus to homogenize the thermal regulation, such as the cooling, of the components, whatever the installation of the device to be regulated, in particular even when the components are leaned or when the vehicle moves and tilts strongly.
  • the subject of the invention is a device for thermal regulation of a predefined number of electronic and/or electrical components, in particular for a motor vehicle.
  • Said device comprises: a dielectric fluid circuit comprising at least one supply line, and a predefined number of dielectric fluid spray nozzles fluidly connected to said supply line, and configured to be arranged so as to spray at least a surface of said at least one component.
  • said device comprises at least one dielectric fluid collector configured to be arranged so as to collect the dielectric fluid after spraying.
  • the manifold includes at least one divider rib configured to span between at least two components.
  • Such a collector makes it possible to improve the recovery of the dielectric fluid that has been sprayed. This recovery can be done in particular in a lower part before being evacuated.
  • the thermal regulation device may also include one or more of the following features described below, taken separately or in combination.
  • said at least one separating rib is configured to define at least two separate dielectric fluid recovery compartments on either side of said rib.
  • the or at least one rib between two components making it possible to delimit dielectric fluid recovery compartments prevents the sprayed dielectric fluid from accumulating on one side only.
  • the rib makes it possible to ensure uniform collection of the dielectric fluid and the dielectric fluid collected in each compartment can then be evacuated, for example by suction by a pump.
  • Such a rib can also have a function of holding components or modules in position.
  • said collector extends mainly along a longitudinal axis.
  • Said at least one rib may extend along an axis transverse to the longitudinal axis.
  • Said at least one rib is for example configured to extend parallel to two side faces facing said at least two components.
  • said collector comprises at least two ribs.
  • the ribs can be spaced apart by a predefined interval. This interval may or may not be constant.
  • Said manifold may comprise a plurality of ribs spaced apart by a predefined interval, and configured to extend between each pair of components.
  • Said manifold is for example arranged opposite said supply pipe.
  • Said collector can be fluidically connected to at least one outlet of the dielectric fluid, so as to allow the evacuation of the dielectric fluid from said device.
  • said collector comprises a predefined number of orifices for discharging the dielectric fluid.
  • Said device may comprise at least one discharge duct into which opens the predefined number of discharge orifices of said collector.
  • Said outlet mouth can open into this evacuation conduit.
  • said manifold comprises at least one slope inclined with respect to the horizontal and descending towards at least one discharge orifice.
  • the slope can form a non-zero angle of inclination with respect to the horizontal.
  • the angle of inclination is less than 90°, for example around 45°.
  • the downward slope extends for example from said or at least one rib towards said at least one discharge orifice.
  • Said collector may have at least two downward slopes, extending on either side of a rib or of said rib towards a respective discharge orifice.
  • the slopes may or may not be identical.
  • the manifold may have one or more portions of generally frustoconical shape.
  • At least one of the elements among said supply pipe, said collector, said rib can be made of a composite plastic material.
  • Said material is advantageously heat-resistant.
  • the invention also relates to a thermal regulation assembly.
  • This assembly may be intended to equip a vehicle, in particular an automobile.
  • the regulation assembly comprises a predefined number of electronic and/or electrical components, in particular electrical storage.
  • the thermal regulation assembly further comprises at least one thermal regulation device as described previously, comprising: a dielectric fluid circuit comprising at least one supply pipe, a predefined number of fluid spray nozzles dielectric fluidically connected to said supply pipe, and arranged so as to spray at least one surface of at least one component, and at least one dielectric fluid collector, arranged so as to collect the dielectric fluid after spraying, said collector comprising at least one separating rib extending between at least two components.
  • the regulation assembly may in particular comprise a box receiving the predefined number of electronic and/or electrical components.
  • Said supply line and said collector can be arranged in the housing on either side of said at least two components.
  • Said supply line is for example arranged in a first part, or upper part of the housing.
  • Said collector is for example arranged in a second part, or lower part of the housing.
  • the box may comprise a cover closing the box and a bottom wall opposite the cover.
  • Said at least one supply line is for example arranged between said components and the cover.
  • Said collector is for example arranged between said components and the bottom wall.
  • said rib may extend along an axis substantially perpendicular to the bottom wall of the housing.
  • the rib is advantageously continuous. It can span the full length or full width of a component.
  • Said manifold may have at least one slope inclined with respect to the bottom wall of the housing and descending towards at least one discharge orifice of said manifold.
  • the bottom wall of the casing extends for example horizontally, parallel to the horizontal.
  • At least one of the elements from said supply line and said collector can be produced by overmolding on an element of the housing.
  • At least one evacuation pipe can be formed between said manifold and the casing, more precisely a wall of the casing, such as the bottom wall, arranged facing said at least one evacuation orifice.
  • the invention may also relate to a battery pack comprising a plurality of energy storage cells and at least one thermal regulation device as defined previously comprising a dielectric fluid circuit and a predefined number dielectric fluid spray nozzles arranged to spray the plurality of energy storage cells.
  • a module can be an energy storage cell. Alternatively, a module may include several energy storage cells.
  • a module can also be defined as a container or box comprising one or more electronic and/or electrical components. The module can be closed. It can be a group of cells, for example in a cover or cover element on an upper part of a battery assembly or pack.
  • FIG. 1 schematically illustrates a thermal regulation assembly comprising components or modules to be thermally regulated received in a box closed by a lid, and a thermal regulation device comprising a dielectric fluid collector according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a bottom view of the collector of figure 1.
  • FIG. 3 is a bottom view of the assembly of figure 1
  • FIG. 4 schematically illustrates a thermal regulation assembly comprising components or modules to be thermally regulated and a thermal regulation device comprising a dielectric fluid collector according to a second embodiment.
  • certain elements can be indexed, for example first element or second element. In this case, it is a simple indexing to differentiate and naming similar but not identical elements. This indexing does not imply a priority of one element relative to another and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present invention. Nor does this indexing imply an order in time.
  • Figure 1 schematically shows a thermal regulation assembly 1 which may be intended to equip a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the thermal regulation assembly 1 comprises at least one thermal regulation device 3 described in more detail below.
  • a thermal regulation device 3 notably comprises at least one inlet mouth 2 configured to bring the dielectric fluid into the thermal regulation device 3 and an outlet mouth 4 for dielectric fluid configured to evacuate the dielectric fluid to the outside of the thermal control device 3.
  • the thermal regulation assembly 1 may further comprise a device 5 to be thermally regulated such as an electrical storage device 5, comprising one or more electrical or electronic components whose temperature must be regulated, for example reduced.
  • a device 5 to be thermally regulated such as an electrical storage device 5, comprising one or more electrical or electronic components whose temperature must be regulated, for example reduced.
  • the device 5 may comprise one or more modules 7, in particular for electrical storage, comprising the electronic and/or electrical component(s).
  • the thermal regulation device 3 can regulate the temperature of the module(s) 7, in particular by spraying the dielectric fluid.
  • the thermal regulation assembly 1 can be a battery pack comprising a plurality of energy storage cells, the temperature of which is regulated by the thermal regulation device 3.
  • a module 7 can be an energy storage cell.
  • a module 7 can comprise several energy storage cells.
  • a module 7 can further be defined as a container or casing comprising one or more electronic and/or electrical components.
  • the device 5, in particular for electrical storage, may comprise a box 51, partially shown schematically, intended to receive the component or components or modules 7.
  • a box 51 partially shown schematically, intended to receive the component or components or modules 7.
  • One or more elements of the thermal regulation device 3, detailed below, can be integrated into the housing 51, for example by molding.
  • the inlet 2 and the outlet 4 of the dielectric fluid can be formed in the housing 51.
  • the housing 51 can for example be of generally parallelepipedic shape.
  • the box 51 has a bottom wall 55 opposite the cover 53 when the box 51 is closed.
  • the bottom wall 55 of the box 51 extends horizontally, in other words parallel or substantially parallel to the horizontal.
  • the housing 51 comprises side walls connected by the bottom wall 55.
  • the housing walls 51 delimit an internal volume of the housing in which the components or modules 7 are received.
  • the components or modules 7 can be arranged in a row or in several rows within the internal volume of the housing 51. These rows are advantageously arranged parallel to each other.
  • the components or modules 7 are schematized with a generally parallelepipedal shape.
  • This parallelepipedal shape has a length, a width and a height.
  • the components or modules 7 respectively have an opposite upper face 71 and lower face 72 connected by side faces 73, 75.
  • the upper face 71 may be intended to be arranged opposite the cover 53 of the box 51 receiving the component or components or modules 7.
  • the lower face 72 is intended to be arranged against a bottom of the case 51.
  • the opposite upper 71 and lower 72 faces extend in the direction of the length and the width of a component or module 7.
  • the first two side faces 73 are for example two large opposite side faces, extending in the direction of the length and the height of the component or module 7.
  • Two second side faces 75 are for example two small opposite side faces, extending in the direction of the width and height of the component or module 7. Any other shape can be considered for the components or modules 7.
  • One or more surfaces of a component or module 7 are intended to be sprayed with the dielectric fluid.
  • the surface(s) of a component or module 7 intended to be sprayed with the dielectric fluid can be flat or substantially flat.
  • a surface intended to be sprayed such as the surface of an upper face 71 of a component or module 7, can be curved or convex, with its convexity facing outwards from the component or module 7.
  • the curvature of this surface to be sprayed makes it possible to facilitate a flow of the dielectric fluid towards the surfaces of the side faces 73, 75 of the component or module 7, which extend vertically with reference to the example of FIG. 1.
  • the surface intended to be watered can be inclined with respect to a horizontal or vertical plane with reference to the orientation of the thermal regulation assembly 1 after final assembly.
  • this surface can be inclined with respect to the horizontal plane, or to the plane defined by the opposite lower face of the component or module 7, and in this case the upper face 71 is not strictly perpendicular to the side faces 73, 75 of the component or module 7.
  • this surface can be inclined relative to the vertical plane, and in this case the side face 73, 75 is not strictly perpendicular to the upper 71 and lower faces of the component or module 7.
  • assembly 1 may have at least one dielectric fluid spray zone ZA and at least one dielectric fluid recovery zone ZB after spraying, in particular before being evacuated from assembly 1.
  • the spray zone ZA and the recovery zone ZB are in particular provided on either side of the components or modules 7 to be thermally regulated.
  • the spray zone ZA can be defined in a first part of the casing 51 and the recovery zone ZB can be defined in a second part of the casing 51. These two parts are opposite each other, for example.
  • the first part is an upper or upper part of the housing 51
  • the second part is a lower or lower part of the housing 51.
  • the terms upper and lower are defined with respect to a vertical axis V of the assembly 1 of thermal regulation.
  • the invention relates in particular to the thermal regulation device 3 described in more detail below. It comprises in particular a dielectric fluid circuit 9, a predefined number of nozzles 11 for spraying the dielectric fluid, and at least one dielectric fluid collector 16.
  • the dielectric fluid circuit 9 may optionally comprise at least one member for circulating the dielectric fluid (not shown), such as a pump.
  • the flow of the dielectric fluid in the circuit 9 can be controlled via this device such as a pump.
  • a dielectric fluid storage tank can also be provided.
  • the circulation of the dielectric fluid, before spraying, is schematized by the arrows F10.
  • the dielectric fluid can be single-phase. Once projected, in particular in the liquid phase, the dielectric fluid can be sucked up again by a pump for example.
  • the re-aspirated dielectric fluid may optionally be driven to an exchanger (not shown) to cool it before being reintroduced into the dielectric fluid circuit 9 for the thermal regulation of the components or modules 7.
  • the dielectric fluid circuit 9 may comprise one or more pipes 13, in particular making it possible to supply dielectric fluid to the nozzle or nozzles 11. Such pipes form supply pipes 13.
  • the supply line(s) 13 open into the inlet mouth 2.
  • a supply pipe 13 can fluidically connect several nozzles 11. In other words, it is shaped to direct the dielectric fluid towards each of the nozzles 11.
  • a supply pipe 13 can be produced by assembling two half-shells delimiting an internal channel making it possible to supply the nozzles 11. At least one or both half-shells can be made of a plastic material. The two half-shells can optionally be assembled by overmoulding, gluing or even by ultrasonic welding.
  • the dielectric fluid circuit 9, and more specifically the or at least one of the supply lines 13, may have one or more distribution or connection points 14 for the nozzles 11.
  • a single nozzle 11 can be connected to a distribution point or connection 14.
  • at least two nozzles 11 can be connected to a distribution point or connection 14 common.
  • the dielectric fluid circuit 9 may comprise several supply lines 13, in particular parallel, each allowing the dielectric fluid to be distributed to nozzles 11 or respective series of nozzles 11.
  • the dielectric fluid circuit 9 comprises three supply lines 13, configured to supply the dielectric fluid to series of respective spray nozzles 11.
  • the number of supply lines 13 is in no way limiting and can be modified, adapted as needed.
  • a common supply pipe 13 can be provided to supply several, or even all of the nozzles 11, in series.
  • the dielectric fluid is distributed in one or more supply lines 13 so as to supply the various nozzles 11.
  • the dielectric fluid can then be projected by the nozzles 11 so as to come into contact with the surfaces to be sprayed on components or modules 7.
  • the pipe or at least one of the supply pipes 13 can be arranged to extend at least in part opposite a row or between two rows of components or modules 7, in particular above a row or the spacing between two rows of components or modules 7.
  • the supply line 13 can therefore be interposed between the components or modules 7 and the cover 53 of the box 51 receiving the components or modules 7.
  • the circuit 9, and in particular the supply line(s) 13, can optionally be fixed on a support, for example coming from a wall or from the cover 53 of the box 51.
  • the circuit 9 can integrate supports configured to be fixed on a wall or the cover of the box 51.
  • the circuit 9, and in particular the supply line(s) 13, can be integrated into the housing 51, in particular into the cover 53 of the housing. 51, for example by overmolding.
  • This is in particular achievable with one or more supply lines 13 in a composite plastic material, in particular heat-resistant.
  • the or at least one supply pipe 13 and the or at least one collector 16, detailed below, are advantageously arranged in the housing 51 on either side of the components or modules 7.
  • the or at least one supply line 13 is arranged in the first part, or upper part of the housing 51, and the collector 16 is arranged in the opposite second part, or lower part of the housing 51.
  • nozzles 11 their number can be defined according to the flow rate of the dielectric fluid, the length of the dielectric fluid circuit 9.
  • the nozzles 11 are intended to be arranged so as to spray dielectric fluid at least one surface of at least one component or module 7, for example energy storage.
  • a surface to be sprinkled with a component or module 7 can be an upper surface, that is to say intended to be arranged opposite the cover 53 of the box 51. As a variant or in addition, it can be a a side surface of the component or module 7.
  • the surface to be sprayed can be a flat or substantially flat surface or, on the contrary, a curved or at least partially curved surface.
  • the nozzles 11 are in particular intended to be arranged in the spraying zone ZA of the assembly 1, more precisely defined in the first part or upper part of the housing 51.
  • the nozzles 11 each comprise one or more dielectric fluid projection orifices.
  • the projection orifices can optionally be made by projection slots.
  • the projection orifices may have a generally ovoid shape or contour.
  • the projection orifices may have a generally circular shape or contour.
  • the nozzles 11 are in particular shaped so as to project at least one jet of dielectric fluid E20.
  • a jet of dielectric fluid has, for example, a generally conical shape.
  • the outline of the projection orifices of such nozzles 11 is for example of generally circular shape.
  • At least one nozzle 11 is in particular shaped so as to project at least one fan-shaped jet of dielectric fluid. It is more precisely an open fan shape defining a circular sector, or even a semicircle. The circular sector is delimited by two radii and an arc of a circle. The apex of the circular sector is defined by the nozzle 11.
  • Such a jet has a flat general shape or even a flattened cone, that is to say falling between two main directions. These two directions are not parallel to each other but secant. More precisely, the rays defining the circular sector each extend along one of these two directions. These directions are secant at the top of the circular sector.
  • the jet of dielectric fluid F20 of generally flat shape defines, for example, an opening angle greater than 90°, in particular between 100° and 180°, preferably of the order of 170°. This angle can be adapted so as to uniformly cover an entire surface to be sprayed with at least one component or module 7.
  • At least some nozzles 11 may have a single spray orifice, so as to spray a single jet of dielectric fluid F20.
  • At least some nozzles 11 may have at least two spray orifices, so as to spray at least two jets of dielectric fluid F20.
  • Such multi-orifice nozzles 11 are also called multi-jet nozzles 11.
  • the various jets of dielectric fluid F20 intended to be projected by a multi-jet nozzle 11 may or may not be similar. They may or may not be the same size. At least some jets of dielectric fluid, for example of generally planar shape, can be projected with the same opening angle or with different opening angles. At least some jets, for example of generally flat shape, can be projected along parallel planes or along secant planes. At least some jets of dielectric fluid, for example of generally conical shape, may have different diameters. At least some jets can be intended to water the same surface of a component or module 7 or on the contrary different surfaces of one or more components or modules 7.
  • One or more nozzles 11 may be intended to be arranged between at least two components or modules 7.
  • the nozzle or nozzles 11 can be arranged opposite a spacing between two adjacent components or modules 7, and in particular above a spacing between the upper faces 71 of two adjacent components or modules 7 .
  • the thermal regulation assembly 1 On final assembly of the thermal regulation assembly 1, such nozzles 11, above the spacing between the upper faces 71 of two adjacent components or modules 7, then find themselves interposed between the cover 53 of the box 51 and the components or modules 7 received in the box 51.
  • At least one such nozzle 11 can be arranged, at the level of one out of two inter-module spacings for example or at the level of each inter-module spacing.
  • the nozzles 11 can be arranged centrally or substantially centrally with respect to the adjacent components or modules 7. More specifically, these nozzles 11 can be arranged centrally or substantially centrally with respect to the borders or edges facing the two adjacent components or modules 7, which can be longitudinal borders or, as a variant, lateral.
  • the dimensions of the nozzles 11, and in particular their height, can be adapted according to the interior space of the box 5, in particular between the components or modules 7 and the cover 53 of the box 51.
  • one or more nozzles 11 may be intended to be arranged opposite a spacing between at least one component or module 7 and a wall of the housing 51. This is in particular a side wall of the casing 51 facing a side face 73 or 75 of the component or module 7. Such nozzles 11 can be arranged centrally with respect to an edge or an edge of the component or module 7, which can be a longitudinal or lateral edge, opposite the wall of the box 51. According to another example, such nozzles 11 can be arranged opposite a spacing between a top of the component or module 7 and the wall of the box 51. According to another variant or in addition, one or more nozzles 11 may be intended to be arranged opposite a spacing between at least two vertices facing two adjacent components or modules 7.
  • one or more series of nozzles 11 can be associated with each row.
  • the deflecting wall of the housing 51 can in particular be arranged facing at least one surface of one or more components or modules 7.
  • One or more spray nozzles 11 can be arranged between one or more component or module 7 and this deflecting wall.
  • Such a deflecting wall makes it possible to deflect at least part of the jet in the direction of a surface of one or more components or modules 7. This generates a dispersion of the jet over a surface of at least one component or module 7 greater than the surface of the deflecting wall intended to be sprayed by the initial jet of dielectric fluid.
  • the deflecting wall is for example the cover of the box 5 intended to be arranged facing the upper faces 71 of the components or modules 7.
  • the deflecting wall can be a side wall of the box 51 facing the first or second side faces 73, 75 of the components or modules 7.
  • the nozzles 11 can also be staggered so as to spray at least one surface of one or more components or modules 7.
  • At least some nozzles 11 can be sufficiently close together so as to obtain covering of the jets of dielectric fluid F20 intended to be projected.
  • such an overlap may be at least 20%. This makes it possible to optimize the watering of the components or modules 7 to be thermally regulated.
  • one or more nozzles 11 can be oriented so that their spray orifice is arranged facing the surface of one or more components or modules 7 to be sprayed.
  • one or more nozzles 11 can be oriented so that their projection orifice is arranged facing the possible deflecting wall of the casing 51 towards which the initial jet of dielectric fluid must be projected.
  • the projection orifice of the nozzle 11 is opposite the component or module 7 to be thermally regulated.
  • At least some nozzles 11 can be arranged so that their projection orifice is at least partly oriented towards the component or module 7 to be sprayed and towards a possible deflecting wall of the casing 51, so that part of the jet of dielectric fluid is projected onto a surface of the component or module 7 and that another part of the jet of dielectric fluid is projected towards such a deflecting wall, then deflected to spray a larger surface of the component or module 7.
  • These nozzles 11 can be arranged between the component or module 7 and a side wall of the housing 51 for example.
  • nozzles 11 can be oriented, for example mirror-like, so as to project complementary jets of dielectric fluid so as to optimize the spraying of at least one surface of one or more components or modules 7.
  • the nozzles 11 are fluidly connected to at least one supply pipe 13.
  • one or more nozzles 11 can be made with a supply pipe 13, for example by overmoulding.
  • the nozzles 11 can be separate from the supply pipe 13 and be fluidically connected at the level of the distribution or connection points 14 of the supply pipe 13.
  • the nozzles 11 can for example be metallic.
  • the nozzles 11 can for example be screwed, clipped or even inserted, mounted by adjustment.
  • the nozzles 11 may be intended to be supplied in series by a common supply pipe 13 of the dielectric fluid circuit 9. Alternatively, the supply of at least some nozzles 11 can be done by bypass pipes. . When there is a multiplicity of nozzles 11, they may be identical or different, have the same number of spray orifices or not, have spray orifices with the same opening area or not, for example of the same diameter or not.
  • the nozzles 11 can be arranged according to an identical or substantially identical orientation, or in a mirror, or according to variable orientations, with respect to the components or modules 7 or to a pipe 13 supplying the dielectric fluid circuit 9.
  • the collector 16 is itself configured to be arranged so as to collect the dielectric fluid after spraying. It has a hollow shape making it possible to collect the dielectric fluid, flowing after spraying for example along the walls of the components or modules 7.
  • the dielectric fluid recovered at the level of the collector 16 is referenced by the arrow F30.
  • the collector 16 is also fluidically connected to the outlet mouth 4, so as to allow the evacuation of the dielectric fluid, as shown schematically by the arrows F40.
  • the manifold 16 is arranged opposite the supply line(s) 13. H is in the example illustrated arranged between the components or modules 7 and the bottom wall 55 of the box 51. This makes it possible to collect the dielectric fluid below the components or modules 7. In particular, the collector 16 extends vis-à-vis the entire underside of the components or modules 7.
  • the collector 16 can be integrated into the housing 51, for example by overmoulding. This can advantageously be achieved with a collector 16 made of composite plastic material, in particular heat-resistant.
  • the collector 16 could be made separately from the housing 51. In such a case, it can be assembled for example by clipping or screwing into the housing 51.
  • the collector 16 extends for example mainly along a longitudinal axis L.
  • the collector 16 further comprises at least one rib 18 for separation.
  • a rib 18 can in particular be easily produced in the case of a collector 16 made of plastic, and preferably of composite plastic material.
  • the or each separating rib 18 is configured to extend between at least two components or modules 7. It extends parallel to two side faces 73 facing the two components or modules 7.
  • the rib 18 extends continuously, and in particular over the entire length of a component or module 7. Alternatively, such a rib could extend over the entire width of a component or module 7.
  • the rib 18 extends along an axis T transverse to the longitudinal axis L, vertically with reference to the orientation of the elements in Figure 1. More specifically, it extends perpendicular or substantially perpendicular to the bottom wall 55 of the box 51.
  • This rib 18 can extend over a predefined height, so as not to interfere with the runoff of the dielectric fluid after spraying between the components or modules 7. This height is for example less than half the height of a component or module 7.
  • Such a rib 18 is advantageously configured to define at least two cavities or compartments 20 for recovering the dielectric fluid which are distinct on either side of this rib 18.
  • the collector 16 defines the at least two compartments 20 of collection or recovery of the dielectric fluid on either side of the rib 18.
  • the recovery compartments 20 define hollow internal spaces or volumes of the collector 16.
  • the rib 18 forms an obstacle preventing the dielectric fluid from switching from one recovery compartment 20 to another. This maintains a minimum amount of dielectric fluid in each recovery compartment.
  • the rib 18 allows the dielectric fluid flowing along the components or modules 7 to be recovered in each of the compartments 20. This avoids an accumulation of the dielectric fluid, in a non-homogeneous way, for example from a side of the thermal regulation device 3. This is all the more necessary in the event of a significant inclination relative to the horizontal of the thermal regulation assembly 1 or of the vehicle fitted with such an assembly 1.
  • Such a rib 18 can also have a function of holding the components or modules 7 in position in the case 51.
  • the collector 16 comprises more than one rib 18, and therefore more than two compartments 20 recovery.
  • the manifold 16 comprises at least two ribs, for example three ribs 18. This allows to define in this example four compartments 20 recovery.
  • these numbers are not limiting.
  • the ribs 18 can be spaced apart by a predefined interval. This interval may or may not be constant.
  • the collector 16 comprises a plurality of ribs 18, and in particular a rib 18 between each pair of components or modules 7.
  • the ribs 18 are spaced apart by a predefined and constant interval corresponding to the space between two side faces 73 facing the components or modules 7.
  • This second embodiment makes it possible to multiply the number of recovery compartments 20 and to standardize even more the collection of the dielectric fluid, in particular before evacuation.
  • the collector 16 comprises a predefined number of orifices 22 for discharging the dielectric fluid.
  • the evacuation orifices 22 can be provided on one face of the manifold 16, called the lower face, intended to be arranged facing the bottom wall 55 of the box 51.
  • the number of evacuation orifices 22 can be adapted according to the number of recovery compartments 20 defined on either side of a rib 18.
  • at least one evacuation orifice 22 can be made in the manifold 16 in fluid communication with each compartment 20 recovery.
  • at least as many evacuation orifices 22 as recovery compartments 20 can be provided.
  • These evacuation orifices 22 are intended to be fluidically connected to the outlet mouth 4 of the dielectric fluid.
  • the evacuation orifices 22 can open into at least one evacuation pipe 24.
  • the evacuation pipe 26 is for example formed between the collector 16 and the casing 51, more precisely a wall of the casing, such as the bottom wall 55, arranged facing the evacuation orifices.
  • the outlet mouth 4 can also open into this evacuation pipe 24.
  • evacuation 24 to be evacuated through the outlet mouth 4 for example by being sucked by a pump.
  • a multiplicity of evacuation orifices 22 in fluid communication with a plurality of recovery compartments 20 makes it possible to facilitate suction by the pump.
  • the collector 16 advantageously has at least one slope 26. Such a slope 26 is downward towards the evacuation orifice 22.
  • this slope 26 is inclined relative to the bottom wall 55 of the housing 51.
  • the slope 26 is intended to be inclined with respect to the horizontal, for example once the thermal regulation device 3, and more generally the thermal regulation assembly 1, is installed in a vehicle.
  • the slope 26 forms a non-zero angle of inclination with respect to the bottom wall 55 of the box 51, or with respect to the horizontal.
  • the angle of inclination is less than 90°, for example around 45°.
  • the or at least one slope 26 can extend from a rib 18 towards at least one evacuation orifice.
  • slopes 26 can be provided. They may or may not be at the same angle. The dimensions of the slopes 26, in particular their lengths, can be identical or different.
  • the collector 16 can be shaped with at least two slopes 26, extending on either side of a rib 18, the slopes 26 being downwards towards a respective evacuation orifice 22.
  • the collector 16 thus has a non-planar shape, for example wavy or sawtooth. This gives the collector in particular 16, one or more portions of generally frustoconical shape, as best seen in Figure 3.
  • the slope 26 can have the same angle of inclination on one side and the other of the rib 18. It is also envisaged that the slope 26 differs on each side of the rib 18.
  • the manifold 16 may have downward slopes 26 in the direction of each discharge orifice 22.
  • the number of slopes 26 may vary according to the number of ribs 18, and discharge orifices 22.
  • the collector 16 may also have at least one downward slope 26 extending from an end wall towards an orifice 22 for evacuation.
  • the manifold 16 can optionally be assembled to the inlet mouth and/or at least one supply pipe 13. Sealing can be achieved by welding or by gluing or even by means of at least one sealing member 28 such as a seal.
  • the thermal regulation device 3 is arranged in a casing 51 receiving modules 7, each module 7 possibly comprising one or more electrical and/or electronic components. Each module 7 can also correspond to such a component or a battery cell for example.
  • the description can also apply to a thermal regulation device 3 arranged within several casings or modules of a larger assembly, each module or casing receiving several components or battery cells for example.
  • the collector 16 of dielectric fluid of the thermal regulation device 3 as described previously allows collection of the dielectric fluid after spraying, at several points thanks to the separating ribs 18, for example in a lower part of the housing.
  • the dielectric fluid is collected uniformly, without accumulation or retention at a given point, and this for any inclination of the assembly 1 or of a vehicle equipped with such an assembly 1.
  • the collected dielectric fluid can then be evacuated, for example by being sucked in by a pump, without risking damage to the pump or requiring an increase in the power of the pump.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (3) de régulation thermique d'un nombre prédéfini de composants électroniques et/ou électriques, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (3) comportant : un circuit de fluide diélectrique (9) comprenant au moins une conduite (13) d'alimentation, un nombre prédéfini de buses (11) d'aspersion du fluide diélectrique raccordées fluidiquement à ladite conduite (13) d'alimentation, et configurées pour être agencées de façon à arroser au moins une surface dudit au moins un composant, et au moins un collecteur (16) de fluide diélectrique configuré pour être agencé de manière à collecter le fluide diélectrique après aspersion, ledit collecteur (16) comportant au moins une nervure (18) de séparation configurée pour s'étendre entre au moins deux composants. L'invention concerne également un ensemble de régulation thermique comportant un tel dispositif.

Description

Description
Titre de l’invention : Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et ensemble de régulation thermique correspondant
[0001] La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique de composants électriques et/ou électroniques susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement, notamment dans le domaine automobile. L’invention concerne également un ensemble de régulation thermique comprenant un tel dispositif.
[0002] Les composants susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent être des éléments de stockage d’énergie électrique, notamment des éléments de batteries, ou d’électronique de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques.
[0003] L’invention trouve une application avantageuse dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif ou module d’électronique de puissance, c’est-à-dire comportant des composants électroniques de puissance. En fonctionnement la température d’un tel dispositif ou module d’électronique de puissance peut s’élever ce qui risque d’endommager certains des composants électroniques de puissance.
[0004] L’invention trouve également une application avantageuse dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, tel qu’un ensemble de batteries ou pack batterie pour véhicule automobile à motorisation électrique et/ou hybride. L’énergie électrique des véhicules à motorisation électrique et/ou hybride est fournie par une ou plusieurs batteries. Durant leur fonctionnement, les éléments de stockage d’énergie électrique tels que les batteries, sont amenés à chauffer et risquent ainsi de s’endommager. En particulier, une technique de charge, dite de charge rapide, consiste à charger les éléments de stockage d’énergie sous une tension élevée et un ampérage élevé, en un temps réduit, notamment en un temps maximum d’une vingtaine de minutes. Cette charge rapide implique un échauffement important des éléments de stockage d’énergie électrique qu’il convient de traiter.
[0005] Dans le domaine des véhicules automobiles, il est connu d’utiliser un dispositif de régulation thermique, notamment pour le refroidissement, de composants par exemple de stockage d’énergie électrique, tels que des batteries. Un tel dispositif de régulation thermique permet de modifier une température d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, par exemple lors d’un démarrage du véhicule par temps froid, en augmentant sa température par exemple, ou que ce soit en cours de roulage ou lors d’une opération de recharge dudit système, en diminuant la température des éléments de batterie, qui tendent à s’échauffer au cours de leur utilisation.
[0006] Selon une solution connue, le dispositif de régulation thermique comporte une plaque froide à l’intérieur de laquelle circule un fluide de refroidissement, et agencée en contact avec les composants à refroidir. Il a été constaté qu’un tel agencement peut conduire à un refroidissement non homogène des composants d’un même dispositif, par exemple de stockage d’énergie électrique, à refroidir, entrainant alors une diminution de la performance globale. Un tel dispositif de régulation thermique présente en outre une résistance thermique élevée en raison des épaisseurs de matière présentes entre le fluide de refroidissement et les composants à refroidir. De plus, cette solution présente généralement un encombrement important.
[0007] Selon une autre solution de régulation thermique connue, notamment pour le refroidissement, de composants, tels que des éléments de batterie, un fluide diélectrique est pulvérisé, projeté, généralement sous forme de spray, directement sur les composants, au moyen d’un circuit du fluide diélectrique et d’orifices ou de buses d’aspersion du fluide diélectrique. Il peut alors s’opérer un échange thermique entre les composants et le fluide diélectrique qui vient en contact direct avec une surface des composants.
[0008] Après aspersion du fluide diélectrique sur les composants, notamment en phase liquide, le fluide diélectrique peut s’écouler le long des composants, et s’accumuler notamment dans une partie basse du boîtier recevant les composants électriques et/ou électroniques à réguler thermiquement.
[0009] Cependant, notamment dans le cadre d’une utilisation dans un véhicule, il se peut que les composants ne soient pas forcément disposés à plat, parallèlement à l’horizontale, mais ils peuvent être inclinés, penchés par rapport à l’horizontale, de sorte que le fluide diélectrique peut ne s’accumuler que d’un côté. Le fluide diélectrique accumulé n’est alors pas réparti de façon uniforme par rapport aux composants. Ces problèmes peuvent aussi être rencontrés lorsque le véhicule est lui-même incliné, par exemple sur une route inclinée, ou à cause de vibrations, dues à l’état de la route, à la conduite, ou toute autre condition. De plus, cela peut engendrer un travail plus important d’une pompe par exemple pour pouvoir aspirer hors du boîtier, le fluide diélectrique accumulé d’un côté. En outre, la pompe risquerait d’aspirer de l’air, ce qui pourrait l’endommager.
[0010] La présente invention a pour objectif de pallier au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients précités en proposant un ensemble de régulation thermique permettant d’éviter une accumulation déséquilibrée de fluide diélectrique, et ainsi d’homogénéiser la régulation thermique, tel que le refroidissement, des composants, quelle que soit l’installation du dispositif à réguler, notamment même lorsque les composants sont penchés ou que le véhicule bouge et s’incline fortement.
[0011] À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de régulation thermique d’un nombre prédéfini de composants électroniques et/ou électriques, notamment pour véhicule automobile. Ledit dispositif comporte : un circuit de fluide diélectrique comprenant au moins une conduite d’alimentation, et un nombre prédéfini de buses d’aspersion du fluide diélectrique raccordées fluidiquement à ladite conduite d’alimentation, et configurées pour être agencées de façon à arroser au moins une surface dudit au moins un composant.
[0012] Selon l’invention, ledit dispositif comprend au moins un collecteur de fluide diélectrique configuré pour être agencé de manière à collecter le fluide diélectrique après aspersion. Ledit collecteur comporte au moins une nervure de séparation configurée pour s’étendre entre au moins deux composants.
[0013] Un tel collecteur permet d’améliorer la récupération du fluide diélectrique ayant été aspergé. Cette récupération peut se faire notamment dans une partie inférieure avant d’être évacué.
[0014] Le dispositif de régulation thermique peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
[0015] De préférence, ladite au moins une nervure de séparation est configurée pour définir au moins deux compartiments de récupération du fluide diélectrique distincts de part et d’autre de ladite nervure. [0016] La ou au moins une nervure entre deux composants permettant de délimiter des compartiments de récupération du fluide diélectrique, évite que le fluide diélectrique aspergé ne s’accumule que d’un côté. Ainsi, quelle que soit l’inclinaison du véhicule par exemple, la nervure permet d’assurer une collecte uniforme du fluide diélectrique et le fluide diélectrique collecté dans chaque compartiment peut alors être évacué, par exemple par aspiration par une pompe.
[0017] Une telle nervure peut également avoir une fonction de maintien en position des composants ou modules.
[0018] Selon un exemple de réalisation, ledit collecteur s’étend principalement selon un axe longitudinal.
[0019] Ladite au moins une nervure peut s’étendre selon un axe transversal à l’axe longitudinal.
[0020] Ladite au moins une nervure est par exemple configurée pour s’étendre parallèlement à deux faces latérales en vis-à-vis desdits au moins deux composants.
[0021] Selon un mode de réalisation, ledit collecteur comporte au moins deux nervures.
[0022] Les nervures peuvent être espacées d’un intervalle prédéfini. Cet intervalle peut être constant ou non.
[0023] Ledit collecteur peut comporter une pluralité de nervures espacées d’un intervalle prédéfini, et configurées pour s’étendre entre chaque paire de composants.
[0024] Ledit collecteur est par exemple agencé à l’opposé de ladite conduite d’alimentation.
[0025] Ledit collecteur peut être fluidiquement relié à au moins une bouche de sortie du fluide diélectrique, de façon à permettre l’évacuation du fluide diélectrique hors dudit dispositif.
[0026] Selon un autre aspect, ledit collecteur comprend un nombre prédéfini d’orifices d’évacuation du fluide diélectrique.
[0027] Ledit dispositif peut comprendre au moins une conduite d’évacuation dans laquelle débouche le nombre prédéfini d’orifices d’évacuation dudit collecteur. Ladite bouche de sortie peut déboucher dans cette conduite d’évacuation. [0028] De façon avantageuse, ledit collecteur comporte au moins une pente inclinée par rapport à l’horizontale et descendante vers au moins un orifice d’évacuation.
[0029] La pente peut former un angle d’inclinaison non nul par rapport à l’horizontale. L’angle d’inclinaison est inférieur à 90°, par exemple autour de 45°.
[0030] La pente descendante s’étend par exemple depuis ladite ou au moins une nervure vers ledit au moins un orifice d’évacuation.
[0031] Ledit collecteur peut présenter au moins deux pentes descendantes, s’étendant de part et d’autre d’une nervure ou de ladite nervure vers un orifice d’évacuation respectif.
[0032] Les pentes peuvent être identiques ou non.
[0033] Le collecteur peut présenter une ou plusieurs portions de forme générale tronconique.
[0034] Selon encore un autre aspect, au moins l’un des éléments parmi ladite conduite d’alimentation, ledit collecteur, ladite nervure, peut être réalisé dans un matériau plastique composite.
[0035] Ledit matériau est avantageusement thermorésistant.
[0036] L’invention concerne aussi un ensemble de régulation thermique. Cet ensemble peut être destiné à équiper un véhicule, notamment automobile.
[0037] L’ensemble de régulation comporte un nombre prédéfini de composants électronique et/ou électrique, notamment de stockage électrique.
[0038] L’ensemble de régulation thermique comporte en outre au moins un dispositif de régulation thermique tel que décrit précédemment, comportant : un circuit de fluide diélectrique comprenant au moins une conduite d’alimentation, un nombre prédéfini de buses d’aspersion du fluide diélectrique raccordées fluidiquement à ladite conduite d’alimentation, et agencées de façon à arroser au moins une surface d’au moins un composant, et au moins un collecteur de fluide diélectrique, agencé de manière à collecter le fluide diélectrique après aspersion, ledit collecteur comportant au moins une nervure de séparation s’étendant entre au moins deux composants. [0039] L’ensemble de régulation peut comporter notamment un boîtier recevant le nombre prédéfini de composants électronique et/ou électrique.
[0040] Ladite conduite d’alimentation et ledit collecteur peuvent être agencés dans le boîtier de part et d’autre desdits au moins deux composants.
[0041] Ladite conduite d’alimentation est par exemple agencée dans une première partie, ou partie supérieure du boîtier.
[0042] Ledit collecteur est par exemple agencé dans une deuxième partie, ou partie basse du boîtier.
[0043] Le boîtier peut comporter un couvercle fermant le boîtier et une paroi de fond opposée au couvercle.
[0044] Ladite au moins une conduite d’alimentation est par exemple agencée entre lesdits composants et le couvercle.
[0045] Ledit collecteur est par exemple agencé entre lesdits composants et la paroi de fond.
[0046] Selon un exemple de réalisation, ladite nervure peut s’étendre selon un axe sensiblement perpendiculaire à la paroi de fond du boîtier.
[0047] La nervure est avantageusement continue. Elle peut s’étendre sur toute la longueur ou toute la largeur d’un composant.
[0048] Ledit collecteur peut présenter au moins une pente inclinée par rapport à la paroi de fond du boîtier et descendante vers au moins un orifice d’évacuation dudit collecteur.
[0049] La paroi de fond du boîtier s’étend par exemple horizontalement, parallèlement à l’horizontale.
[0050] Par ailleurs, au moins l’un des éléments parmi ladite conduite d’alimentation et ledit collecteur peut être réalisé par surmoulage sur un élément du boîtier.
[0051] Au moins une conduite d’évacuation peut être formée entre ledit collecteur et le boîtier, plus précisément une paroi du boîtier, telle que la paroi de fond, disposée en regard dudit au moins un orifice d’évacuation.
[0052] L’invention peut encore concerner un pack batterie comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie et au moins un dispositif de régulation thermique tel que défini précédemment comportant un circuit de fluide diélectrique et un nombre prédéfini de buses d’aspersion du fluide diélectrique agencées de façon à arroser la pluralité de cellules de stockage d’énergie.
[0053] Dans la présente, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques. Le module peut être fermé. Il peut s’agir d’un groupement de cellules, par exemple dans un élément formant couvercle ou couverture sur une partie supérieure d’un ensemble ou d’un pack batterie.
[0054] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[0055] [Fig. 1] illustre de façon schématique un ensemble de régulation thermique comportant des composants ou modules à réguler thermiquement reçus dans un boîtier fermé par un couvercle, et un dispositif de régulation thermique comportant un collecteur de fluide diélectrique selon un premier mode de réalisation.
[0056] [Fig. 2] est une vue de dessous du collecteur de la figure 1.
[0057] [Fig. 3] est une vue de dessous de l’ensemble de la figure 1
[0058] [Fig. 4] illustre de façon schématique un ensemble de régulation thermique comportant des composants ou modules à réguler thermiquement et un dispositif de régulation thermique comportant un collecteur de fluide diélectrique selon un deuxième mode de réalisation.
[0059] Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
[0060] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
[0061] Dans la description, on peut indexer certains éléments, par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente invention. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
[0062] La figure 1 représente schématiquement un ensemble de régulation thermique 1 qui peut être destiné à équiper un véhicule notamment automobile.
[0063] L’ensemble de régulation thermique 1 comprend au moins un dispositif de régulation thermique 3 décrit plus en détail par la suite. Un tel dispositif de régulation thermique 3 comprend notamment au moins une bouche d’entrée 2 configurée pour amener le fluide diélectrique dans le dispositif de régulation thermique 3 et une bouche de sortie 4 de fluide diélectrique configurée pour évacuer le fluide diélectrique vers l’extérieur du dispositif de régulation thermique 3.
[0064] L’ensemble de régulation thermique 1 peut comprendre de plus un dispositif 5 à réguler thermiquement tel que qu’un dispositif 5 de stockage électrique, comportant un ou plusieurs composants électriques ou électroniques dont la température doit être régulée, par exemple diminuée.
[0065] Le dispositif 5 peut comprendre un ou plusieurs modules 7, notamment de stockage électrique, comportant le ou les composants électroniques et/ou électriques. Le dispositif de régulation thermique 3 peut réguler la température du ou des modules 7, notamment par aspersion du fluide diélectrique.
[0066] À titre d’exemple non limitatif, l’ensemble de régulation thermique 1 peut être un pack batterie comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie, dont la température est régulée par le dispositif de régulation thermique 3.
[0067] Dans la présente, un module 7 peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module 7 peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module 7 peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques.
[0068] Le dispositif 5, notamment de stockage électrique, peut comprendre un boîtier 51, partiellement représenté de façon schématique, destiné à recevoir le ou les composants ou modules 7. [0069] Un ou plusieurs éléments du dispositif de régulation thermique 3, détaillé par la suite, peuvent être intégrés au boîtier 51, par exemple par surmoulage.
[0070] La bouche d’entrée 2 et la bouche de sortie 4 du fluide diélectrique peuvent être formées dans le boîtier 51.
[0071] Le boîtier 51 peut par exemple être de forme générale parallélépipédique.
[0072] Il est destiné à être fermé par un couvercle 53. Le boîtier 51 comporte une paroi de fond 55 opposée au couvercle 53 lorsque le boîtier 51 est fermé. La paroi de fond 55 du boîtier 51 s’étend horizontalement, autrement dit parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’horizontale.
[0073] Le boîtier 51 comprend des parois latérales reliées par la paroi de fond 55. Les parois de boîtier 51 délimitent un volume interne du boîtier dans lequel sont reçus les composants ou modules 7.
[0074] Les composants ou modules 7 peuvent être disposés en une rangée ou en plusieurs rangées au sein du volume interne du boîtier 51. Ces rangées sont avantageusement disposées parallèlement les unes aux autres.
[0075] Par ailleurs, les composants ou modules 7 sont schématisés avec une forme générale parallélépipédique. Cette forme parallélépipédique présente une longueur, une largeur et une hauteur. Les composants ou modules 7 présentent respectivement une face supérieure 71 et une face inférieure 72 opposées reliées par des faces latérales 73, 75. La face supérieure 71 peut être destinée à être agencée en regard du couvercle 53 du boîtier 51 recevant le ou les composants ou modules 7. La face inférieure 72 est destinée à être agencée contre un fond du boîtier 51. Les faces supérieure 71 et inférieure 72 opposées s’étendent dans le sens de la longueur et de la largeur d’un composant ou module 7. Deux premières faces latérales 73 sont par exemple deux grandes faces latérales opposées, s’étendant dans le sens de la longueur et de la hauteur du composant ou module 7. Deux deuxièmes faces latérales 75 sont par exemple deux petites faces latérales opposées, s’étendant dans le sens de la largeur et de la hauteur du composant ou module 7. Toute autre forme peut être envisagée pour les composants ou modules 7.
[0076] Une ou plusieurs surfaces d’un composant ou module 7 sont destinées à être arrosées par le fluide diélectrique. [0077] La ou les surfaces d’un composant ou module 7 destinées à être arrosées par le fluide diélectrique, peuvent être planes ou sensiblement planes.
[0078] En variante, une surface destinée à être arrosée, telle que la surface d’une face supérieure 71 d’un composant ou module 7, peut être courbée ou convexe, de convexité orientée vers l’extérieur du composant ou module 7. La courbure de cette surface à arroser permet de faciliter un écoulement du fluide diélectrique vers les surfaces des faces latérales 73, 75 du composant ou module 7, qui s’étendent verticalement en référence à l’exemple de la figure 1.
[0079] À cet effet, il est également envisageable que la surface destinée à être arrosée soit inclinée par rapport à un plan horizontal ou vertical en référence à l’orientation de l’ensemble de régulation thermique 1 après assemblage final. À titre d’exemple, pour une surface à arroser sur la face supérieure 71 d’un composant ou module 7, cette surface peut être inclinée par rapport au plan horizontal, ou au plan défini par la face inférieure opposée du composant ou module 7, et dans ce cas la face supérieure 71 n’est pas strictement perpendiculaire aux faces latérales 73, 75 du composant ou module 7. Pour une surface à arroser d’une face latérale 73, 75 d’un composant ou module 7, cette surface peut être inclinée par rapport au plan vertical, et dans ce cas la face latérale 73, 75 n’est pas strictement perpendiculaire aux faces supérieure 71 et inférieure du composant ou module 7.
[0080] En outre, l’ensemble 1 peut présenter au moins une zone d’aspersion ZA de fluide diélectrique et au moins une zone de récupération ZB du fluide diélectrique après aspersion, notamment avant d’être évacué hors de l’ensemble 1.
[0081] La zone d’aspersion ZA et la zone de récupération ZB sont notamment prévues de part et d’autre des composants ou modules 7 à réguler thermiquement.
[0082] En particulier, la zone d’aspersion ZA peut être définie dans une première partie du boîtier 51 et la zone de récupération ZB peut être définie dans une deuxième partie du boîtier 51. Ces deux parties sont par exemple opposées. En référence à l’orientation des éléments sur la figure 1, la première partie est une partie supérieure ou haute du boîtier 51, et la deuxième partie est une partie inférieure ou basse du boîtier 51. Les termes haut et bas sont définis par rapport à un axe vertical V de l’ensemble 1 de régulation thermique. [0083] L’invention concerne en particulier le dispositif de régulation thermique 3 décrit plus en détail ci-après. Il comporte notamment un circuit de fluide diélectrique 9, un nombre prédéfini de buses 11 d’aspersion du fluide diélectrique, et au moins un collecteur de fluide diélectrique 16.
[0084] Circuit de fluide diélectrique
[0085] Le circuit de fluide diélectrique 9 peut éventuellement comprendre au moins un organe de mise en circulation du fluide diélectrique (non représenté), tel qu’une pompe. L’écoulement du fluide diélectrique dans le circuit 9 peut être commandé via cet organe tel qu’une pompe. Un réservoir de stockage du fluide diélectrique peut également être prévu. La circulation du fluide diélectrique, avant aspersion, est schématisée par les flèches F10.
[0086] Le fluide diélectrique peut être monophasique. Une fois projeté, notamment en phase liquide, le fluide diélectrique peut être réaspiré par une pompe par exemple. Le fluide diélectrique réaspiré peut éventuellement être entraîné vers un échangeur (non représenté) pour le refroidir avant d’être réintroduit dans le circuit de fluide diélectrique 9 pour la régulation thermique des composants ou modules 7.
[0087] Le circuit de fluide diélectrique 9 peut comprendre une ou plusieurs conduites 13, en particulier permettant d’alimenter en fluide diélectrique la ou les buses 11. De telles conduites forment des conduites 13 d’alimentation.
[0088] La ou les conduites 13 d’alimentation débouchent dans la bouche d’entrée 2.
[0089] Une conduite 13 d’alimentation peut relier fluidiquement plusieurs buses 11. Autrement dit, elle est conformée pour diriger le fluide diélectrique vers chacune des buses 11.
[0090] Selon un exemple de réalisation particulier non représenté, une conduite 13 d’alimentation peut être réalisée par l’assemblage de deux demi-coquilles délimitant un canal interne permettant d’alimenter les buses 11. Au moins l’une ou les deux demi- coquilles peuvent être réalisées dans un matériau plastique. Les deux demi-coquilles peuvent éventuellement être assemblées par surmoulage, collage ou encore par soudure ultrason. [0091] De plus, le circuit de fluide diélectrique 9, et plus précisément la ou au moins l’une des conduites 13 d’alimentation, peut présenter un ou plusieurs points de distribution ou de raccordement 14 pour les buses 11. Une seule buse 11, peut être raccordée à un point de distribution ou de raccordement 14. En variante ou en complément, au moins deux buses 11, peuvent être raccordées à un point de distribution ou de raccordement 14 commun.
[0092] Le circuit de fluide diélectrique 9 peut comporter plusieurs conduites 13 d’alimentation, notamment parallèles, permettant chacune de distribuer le fluide diélectrique à des buses 11 ou des séries de buses 11 respectives. Dans l’exemple illustré sur la figure 2, le circuit de fluide diélectrique 9 comprend trois conduites 13 d’alimentation, configurées pour amener le fluide diélectrique vers des série de buses 11 d’aspersion respectives. Le nombre de conduites 13 d’alimentation n’est en rien limitatif et peut être modifié, adapté selon les besoins.
[0093] En variante, une conduite 13 d’alimentation commune peut être prévue pour alimenter plusieurs, voire l’ensemble des buses 11, en série.
[0094] Ainsi, en fonctionnement, le fluide diélectrique est distribué dans une ou plusieurs conduites 13 d’alimentation de façon à alimenter les différentes buses 11. Le fluide diélectrique peut alors être projeté par les buses 11 de façon à venir en contact avec les surfaces à arroser des composants ou modules 7.
[0095] Par ailleurs, en se référant de nouveau à la figure 1, la conduite ou au moins l’une des conduites 13 d’alimentation peut être agencée de façon à s’étendre au moins en partie en regard d’une rangée ou entre deux rangées de composants ou modules 7, notamment au- dessus d’une rangée ou de l’espacement entre deux rangées de composants ou modules 7. La conduite 13 d’alimentation peut donc être interposée entre les composants ou modules 7 et le couvercle 53 du boîtier 51 recevant les composants ou modules 7.
[0096] Le circuit 9, et notamment la ou les conduites 13 d’alimentation, peuvent éventuellement être fixées sur un support, par exemple en provenance d’une paroi ou du couvercle 53 du boîtier 51. En alternative, le circuit 9 peut intégrer des supports configurés pour venir se fixer sur une paroi ou le couvercle du boîtier 51.
[0097] De façon avantageuse, le circuit 9, et notamment la ou les conduites 13 d’alimentation, peuvent être intégrés au boîtier 51, notamment au couvercle 53 du boîtier 51, par exemple par surmoulage. Ceci est en particulier réalisable avec une ou des conduites 13 d’alimentation dans un matériau plastique composite, notamment thermorésistant.
[0098] En outre, la ou au moins une conduite 13 d’alimentation et le ou au moins un collecteur 16, détaillé par la suite, sont avantageusement agencés dans le boîtier 51 de part et d’autre des composants ou modules 7. Dans l’exemple illustré, la ou au moins une conduite 13 d’alimentation est agencée dans la première partie, ou partie supérieure du boîtier 51, et le collecteur 16 est agencé dans la deuxième partie opposée, ou partie inférieure du boîtier 51.
[0099] Buses d’aspersion du fluide diélectrique
[0100] Concernant les buses 11, leur nombre peut être défini en fonction du débit du fluide diélectrique, de la longueur du circuit de fluide diélectrique 9.
[0101] Les buses 11 sont destinées à être agencées de façon à arroser de fluide diélectrique au moins une surface d’au moins un composant ou module 7, par exemple de stockage d’énergie. Une surface à arroser d’un composant ou module 7 peut être une surface supérieure, c'est-à-dire destinée à être agencée en regard du couvercle 53 du boîtier 51. En variante ou en complément, il peut s’agir d’une surface latérale du composant ou module 7. La surface à arroser peut être une surface plane ou sensiblement plane ou au contraire une surface courbée ou au moins en partie courbée.
[0102] Les buses 11 sont notamment destinées à être agencées dans la zone d’aspersion ZA de l’ensemble 1, plus précisément défini dans la première partie ou partie haute du boîtier 51.
[0103] Les buses 11 comprennent chacune un ou plusieurs orifices de projection du fluide diélectrique. Les orifices de projection peuvent éventuellement être réalisées par des fentes de projection.
[0104] Les orifices de projection peuvent présenter une forme ou un contour de forme générale ovoïde. En variante, les orifices de projection peuvent présenter une forme ou un contour de forme générale circulaire.
[0105] Les buses 11 sont en particulier conformées de manière à projeter au moins un jet de fluide diélectrique E20. [0106] Un tel jet de fluide diélectrique présente par exemple une forme générale conique. Le contour des orifices de projection de telles buses 11 est par exemple de forme générale circulaire.
[0107] Selon une autre alternative, au moins une buse 11 est en particulier conformée de manière à projeter au moins un jet de fluide diélectrique en éventail. Il s’agit plus précisément d’une forme d’éventail ouvert définissant un secteur circulaire, voire un demi-cercle. Le secteur circulaire est délimité par deux rayons et un arc de cercle. Le sommet du secteur circulaire est défini par la buse 11. Un tel jet présente une forme générale plane ou encore de cône aplati, c'est-à-dire s’inscrivant entre deux directions principales. Ces deux directions ne sont pas parallèles entre elles mais sécantes. Plus précisément, les rayons définissant le secteur circulaire s’étendent chacun selon une de ces deux directions. Ces directions sont sécantes au niveau du sommet du secteur circulaire.
[0108] Le jet de fluide diélectrique F20 de forme générale plane définit par exemple un angle d’ouverture supérieur à 90°, notamment entre 100° et 180°, de préférence de l’ordre de 170°. Cet angle peut être adapté de façon à couvrir d’une façon uniforme toute une surface à arroser d’au moins un composant ou module 7.
[0109] Par exemple, au moins certaines buses 11, peuvent présenter un seul orifice de projection, de façon à projeter un seul jet de fluide diélectrique F20.
[0110] En variante ou en complément, au moins certaines buses 11 peuvent présenter au moins deux orifices de projection, de façon à projeter au moins deux jets de fluide diélectrique F20. De telles buses 11 à plusieurs orifices sont aussi nommées buses 11 multi-jets.
[0111] Les différents jets de fluide diélectrique F20 destinés à être projetés par une buse 11 multi-jets peuvent être similaires ou non. Ils peuvent être de même envergure ou non. Au moins certains jets de fluide diélectrique, par exemple de forme générale plane, peuvent être projetés avec un même angle d’ouverture ou avec des angles d’ouverture différents. Au moins certains jets, par exemple de forme générale plane, peuvent être projetés selon des plans parallèles ou selon des plans sécants. Au moins certains jets de fluide diélectrique, par exemple de forme générale conique, peuvent présenter des diamètres différents. Au moins certains jets peuvent être destinés à arroser une même surface d’un composant ou module 7 ou au contraire des surfaces différentes d’un ou plusieurs composants ou modules 7.
[0112] Par ailleurs, différentes stratégies d’agencement des buses 11 sont envisageables.
[0113] Une ou plusieurs buses 11 peuvent être destinées à être agencées entre au moins deux composants ou modules 7.
[0114] Plus précisément, la ou les buses 11, peuvent être agencées en regard d’un espacement entre deux composants ou modules 7 adjacents, et notamment au-dessus d’un espacement entre les faces supérieures 71 de deux composants ou modules 7 adjacents. À l’assemblage final de l’ensemble de régulation thermique 1, de telles buses 11, au-dessus de l’espacement entre les faces supérieures 71 de deux composants ou modules 7 adjacents, se retrouvent alors interposées entre le couvercle 53 du boîtier 51 et les composants ou modules 7 reçus dans le boîtier 51.
[0115] Il peut être disposé au moins une telle buse 11, au niveau d’un espacement intermodules sur deux par exemple ou au niveau de chaque espacement inter-modules.
[0116] Les buses 11, peuvent être agencées de façon centrale ou sensiblement centrale par rapport aux composants ou modules 7 adjacents. Plus précisément, ces buses 11, peuvent être agencées de façon centrale ou sensiblement centrale par rapport aux bordures ou arêtes en vis-à-vis des deux composants ou modules 7 adjacents, qui peuvent être des bordures longitudinales ou en variante latérales.
[0117] Les dimensions des buses 11, et en particulier leur hauteur, peuvent être adaptées en fonction de l’espace intérieur du boîtier 5, notamment entre les composants ou modules 7 et le couvercle 53 du boîtier 51.
[0118] De façon alternative ou en complément, une ou plusieurs buses 11 peuvent être destinées à être agencées en regard d’un espacement entre au moins un composant ou module 7 et une paroi du boîtier 51. Il s’agit notamment d’une paroi latérale du boîtier 51 en regard d’une face latérale 73 ou 75 du composant ou module 7. De telles buses 11, peuvent être agencées de façon centrale par rapport à une bordure ou une arête du composant ou module 7, qui peut être une bordure longitudinale ou latérale, en regard de la paroi du boîtier 51. Selon un autre exemple, de telles buses 11, peuvent être agencées en regard d’un espacement entre un sommet du composant ou module 7 et la paroi du boîtier 51. [0119] Selon une autre variante ou en complément, une ou plusieurs buses 11, peuvent être destinées à être agencées en regard d’un espacement entre au moins deux sommets en vis- à-vis de deux composants ou modules 7 adjacents.
[0120] Lorsque les composants ou modules 7 à réguler thermiquement sont disposés selon plusieurs rangées, une ou plusieurs séries de buses 11 peuvent être associées à chaque rangée.
[0121] Il est également envisageable d’agencer une ou plusieurs buses 11, en regard d’un espacement entre deux rangées de composants ou modules 7.
[0122] Il pourrait également être envisagé d’agencer une ou plusieurs buses 11, de façon à projeter au moins un jet de fluide diélectrique au moins partiellement sur une paroi déflectrice du boîtier 51.
[0123] La paroi déflectrice du boîtier 51 peut notamment être agencée en regard d’au moins une surface d’un ou plusieurs composants ou modules 7. Une ou plusieurs buses 11 d’aspersion peuvent être agencées entre un ou plusieurs composant ou module 7 et cette paroi déflectrice. Une telle paroi déflectrice permet de défléchir au moins une partie du jet en direction d’une surface d’un ou plusieurs composants ou modules 7. Ceci génère une dispersion du jet sur une surface d’au moins un composant ou module 7 plus grande que la surface de la paroi déflectrice destinée à être arrosée par le jet de fluide diélectrique initial.
[0124] La paroi déflectrice est par exemple le couvercle du boîtier 5 destiné à être agencé en regard des faces supérieures 71 des composants ou modules 7. Selon une autre variante, la paroi déflectrice peut être une paroi latérale du boîtier 51 en regard des premières ou des deuxièmes faces latérales 73, 75 des composants ou modules 7.
[0125] Les buses 11 peuvent encore être disposées en quinconce de façon à arroser au moins une surface d’un ou plusieurs composants ou modules 7.
[0126] Quelle que soit la stratégie d’agencement des buses 11 envisagée, au moins certaines buses 11 peuvent être suffisamment rapprochées de façon à obtenir un recouvrement des jets de fluide diélectrique F20 destinés à être projetés. À titre d’exemple, un tel recouvrement peut être d’au moins 20%. Cela permet d’optimiser l’arrosage des composants ou modules 7 à réguler thermiquement. [0127] Concernant l’orientation des buses 11, une ou plusieurs buses 11 peuvent être orientées de sorte que leur orifice de projection soit agencé en regard de la surface d’un ou plusieurs composants ou modules 7 à arroser.
[0128] En variante ou en complément, une ou plusieurs buses 11 peuvent être orientées de sorte que leur orifice de projection soit agencé en regard de l’éventuelle paroi déflectrice du boîtier 51 vers laquelle le jet de fluide diélectrique initial doit être projeté. Dans ce cas l’orifice de projection de la buse 11 se trouve à l’opposé du composant ou module 7 à réguler thermiquement.
[0129] En alternative ou en complément, au moins certaines buses 11 peuvent être agencées de sorte que leur orifice de projection soit au moins en partie orienté vers le composant ou module 7 à arroser et vers une éventuelle paroi déflectrice du boîtier 51, de sorte qu’une partie du jet de fluide diélectrique soit projeté sur une surface du composant ou module 7 et qu’une autre partie du jet de fluide diélectrique soit projeté vers une telle paroi déflectrice, puis défléchi pour venir arroser une plus grande surface du composant ou module 7. Ces buses 11 peuvent être agencées entre le composant ou module 7 et une paroi latérale du boîtier 51 par exemple.
[0130] Enfin, plusieurs buses 11 peuvent être orientées, par exemple en miroir, de façon à projeter des jets de fluide diélectrique complémentaires de façon à optimiser l’arrosage d’au moins une surface d’un ou plusieurs composants ou modules 7.
[0131] Les buses 11 sont raccordées fluidiquement à au moins une conduite 13 d’alimentation. De façon avantageuse, une ou plusieurs buses 11, peuvent être réalisées avec une conduite 13 d’alimentation, par exemple par surmoulage. En alternative, les buses 11 peuvent être distinctes de la conduite 13 d’alimentation et être raccordées fluidiquement au niveau des points de distribution ou de raccordement 14 de la conduite 13 d’alimentation. Dans ce cas, les buses 11 peuvent par exemple être métalliques. Les buses 11 peuvent par exemple être vissées, clipsées ou encore insérées, montées par ajustage.
[0132] Les buses 11 peuvent être destinées à être alimentées en série par une conduite 13 d’alimentation commune du circuit de fluide diélectrique 9. En variante, l’alimentation d’au moins certaines buses 11 peut se faire par des conduites en dérivation. [0133] Lorsqu’il y a une multiplicité de buses 11 elles peuvent être identiques ou différentes, présenter un même nombre d’orifices de projection ou non, présenter des orifices de projection de même aire d’ouverture ou non, par exemple de même diamètre ou non. Les buses 11 peuvent être agencées selon une orientation identique ou sensiblement identique, ou en miroir, ou selon des orientations variables, par rapport aux composants ou modules 7 ou à une conduite 13 d’alimentation du circuit de fluide diélectrique 9.
[0134] Collecteur de fluide diélectrique
[0135] Le collecteur 16 est quant à lui configuré pour être agencé de manière à collecter le fluide diélectrique après aspersion. Il présente une forme creuse permettant de collecter le fluide diélectrique, s’écoulant après aspersion par exemple le long des parois des composants ou modules 7. Le fluide diélectrique récupéré au niveau du collecteur 16 est référencé par la flèche F30.
[0136] Le collecteur 16 est en outre fluidiquement relié à la bouche de sortie 4, de façon à permettre l’évacuation du fluide diélectrique, comme schématisé par les flèches F40.
[0137] Le collecteur 16 est agencé à l’opposé de la ou des conduites 13 d’alimentation. H est dans l’exemple illustré agencé entre les composants ou modules 7 et la paroi de fond 55 du boîtier 51. Cela permet de collecter le fluide diélectrique en-dessous des composants ou modules 7. En particulier, le collecteur 16 s’étend en vis-à-vis de toute la face inférieure des composants ou modules 7.
[0138] De façon avantageuse, le collecteur 16 peut être intégré dans le boîtier 51, par exemple par surmoulage. Ceci peut avantageusement être réalisé avec un collecteur 16 en matériau plastique composite, notamment thermorésistant.
[0139] En alternative, le collecteur 16 pourrait être réalisé de façon dissociée du boîtier 51. Dans un tel cas, il peut être assemblé par exemple par clippage ou vissage dans le boîtier 51.
[0140] Par ailleurs, le collecteur 16 s’étend par exemple principalement selon un axe longitudinal L.
[0141] Le collecteur 16 comporte en outre au moins une nervure 18 de séparation. Une telle nervure 18 peut notamment être facilement réalisée dans le cas d’un collecteur 16 réalisé en plastique, et de préférence en matériau plastique composite. [0142] La ou chaque nervure 18 de séparation est configurée pour s’étendre entre au moins deux composants ou modules 7. Elle s’étend parallèlement à deux faces latérales 73 en vis-à-vis des deux composants ou modules 7.
[0143] La nervure 18 s’étend de manière continue, et notamment sur toute la longueur d’un composant ou module 7. En variante, une telle nervure pourrait s’étendre sur toute la largeur d’un composant ou module 7.
[0144] De plus, la nervure 18 s’étend selon un axe transversal T à l’axe longitudinal L, verticalement en référence à l’orientation des éléments sur la figure 1. Plus précisément, elle s’étend de façon perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la paroi de fond 55 du boîtier 51.
[0145] Cette nervure 18 peut s’étendre sur une hauteur prédéfinie, afin de ne pas gêner le ruissellement du fluide diélectrique après aspersion entre les composants ou modules 7. Cette hauteur est par exemple inférieure à la moitié de la hauteur d’un composant ou module 7.
[0146] Une telle nervure 18 est avantageusement configurée pour définir au moins deux cavités ou compartiments 20 de récupération du fluide diélectrique distincts de part et d’autre de cette nervure 18. Autrement dit, le collecteur 16 définit les au moins deux compartiments 20 de collecte ou de récupération du fluide diélectrique de part et d’autre de la nervure 18. Les compartiments 20 de récupération définissent des espaces ou volumes internes creux du collecteur 16.
[0147] La nervure 18 forme un obstacle empêchant le fluide diélectrique de basculer d’un compartiment 20 de récupération à un autre. Ceci maintient une quantité minimum de fluide diélectrique dans chaque compartiment 20 de récupération.
[0148] Ainsi, la nervure 18 permet au fluide diélectrique s’écoulant le long des composants ou modules 7 d’être récupéré dans chacun des compartiments 20. Cela évite une accumulation du fluide diélectrique, de façon non homogène, par exemple d’un côté du dispositif de régulation thermique 3. Ceci est d’autant plus nécessaire en cas d’inclinaison importante par rapport à l’horizontale de l’ensemble 1 de régulation thermique ou du véhicule équipé d’un tel ensemble 1.
[0149] Une telle nervure 18 peut également avoir une fonction de maintien en position des composants ou modules 7 dans le boîtier 51. [0150] De façon avantageuse, le collecteur 16 comporte plus d’une nervure 18, et en conséquence plus de deux compartiments 20 de récupération.
[0151] Selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 3, le collecteur 16 comporte au moins deux nervures, par exemple trois nervures 18. Cela permet de définir dans cet exemple quatre compartiments 20 de récupération. Bien entendu, ces nombres ne sont pas limitatifs.
[0152] Les nervures 18 peuvent être espacées d’un intervalle prédéfini. Cet intervalle peut être constant ou non.
[0153] Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 4, le collecteur 16 comporte une pluralité de nervures 18, et notamment une nervure 18 entre chaque paire de composants ou modules 7.
[0154] Les nervures 18 sont espacées d’un intervalle prédéfini et constant correspondant à l’espace entre deux faces latérales 73 en vis-à-vis des composants ou modules 7.
[0155] Ce deuxième mode de réalisation permet de multiplier le nombre de compartiments 20 de récupération et d’uniformiser d’autant plus la collecte du fluide diélectrique notamment avant évacuation.
[0156] Par ailleurs, le collecteur 16 comprend un nombre prédéfini d’orifices 22 d’évacuation du fluide diélectrique.
[0157] Les orifices 22 d’évacuation peuvent être ménagés sur une face du collecteur 16, dite inférieure, destinée à être agencée en regard de la paroi de fond 55 du boîtier 51.
[0158] Le nombre d’orifices 22 d’évacuation peut être adapté selon le nombre de compartiments 20 de récupération définis de part et d’autre d’une nervure 18. Par exemple, au moins un orifice 22 d’évacuation peut être ménagé dans le collecteur 16 en communication fluidique avec chaque compartiment 20 de récupération. Ainsi, au moins autant d’orifices 22 d’évacuation que de compartiments 20 de récupération peuvent être prévus.
[0159] Ces orifices 22 d’évacuation sont destinés à être raccordés fluidiquement à la bouche de sortie 4 du fluide diélectrique.
[0160] En particulier, les orifices 22 d’évacuation peuvent déboucher dans au moins une conduite d’évacuation 24. [0161] La conduite d’évacuation 26 est par exemple formée entre le collecteur 16 et le boîtier 51, plus précisément une paroi du boîtier, telle que la paroi de fond 55, disposée en regard des orifices d’évacuation.
[0162] La bouche de sortie 4 peut également déboucher dans cette conduite d’évacuation 24. Ainsi, le fluide diélectrique collecté dans chaque compartiment 20, et traversant au moins l’un des orifices 22 d’évacuation, s’écoule dans cette conduite d’évacuation 24, pour être évacué par la bouche de sortie 4 par exemple en étant aspiré par une pompe.
[0163] Une multiplicité d’orifices d’évacuation 22 en communication fluidique avec une pluralité de compartiments 20 de récupération (figure 4) permet de faciliter l’aspiration par la pompe.
[0164] En outre, afin de favoriser l’écoulement du fluide diélectrique vers un orifice 22 d’évacuation, le collecteur 16 présente avantageusement au moins une pente 26. Une telle pente 26 est descendante vers l’orifice d’évacuation 22.
[0165] Selon les modes de réalisation illustrés sur les figures 1 et 4, cette pente 26 est inclinée par rapport à la paroi de fond 55 du boîtier 51.
[0166] La pente 26 est destinée à être inclinée par rapport à l’horizontale, par exemple une fois le dispositif 3 de régulation thermique, et plus généralement l’ensemble 1 de régulation thermique, installé dans un véhicule.
[0167] La pente 26 forme un angle d’inclinaison non nul par rapport à la paroi de fond 55 du boîtier 51, ou par rapport à l’horizontale. L’angle d’inclinaison est inférieur à 90°, par exemple autour de 45°.
[0168] La ou au moins une pente 26 peut s’étendre depuis une nervure 18 vers au moins un orifice d’évacuation.
[0169] Plusieurs pentes 26 peuvent être prévues. Elles peuvent être de même angle ou non. Les dimensions des pentes 26, notamment leurs longueurs, peuvent être identiques ou différentes.
[0170] Selon un exemple particulier, le collecteur 16 peut être conformé avec au moins deux pentes 26, s’étendant de part et d’autre d’une nervure 18, les pentes 26 étant descendantes vers un orifice d’évacuation 22 respectif. Le collecteur 16 présente ainsi une forme non plane, par exemple ondulée ou en dents de scie. Ceci confère en particulier au collecteur 16, une ou plusieurs portions de forme générale tronconique, comme mieux visible sur la figure 3.
[0171] La pente 26 peut présenter un même angle d’inclinaison d’un côté et de l’autre de la nervure 18. Il est aussi envisagé que la pente 26 diffère de chaque côté de la nervure 18.
[0172] Le collecteur 16 peut présenter des pentes 26 descendantes en direction de chaque orifice d’évacuation 22. Ainsi le nombre de pentes 26 peut varier selon le nombre de nervures 18, et d’orifices 22 d’évacuation.
[0173] Le collecteur 16 peut également présenter au moins une pente 26 descendante s’étendant depuis une paroi d’extrémité vers un orifice 22 d’évacuation.
[0174] Le collecteur 16 peut éventuellement être assemblé à la bouche d’entrée et/ou au moins une conduite 13 d’alimentation. L’étanchéité peut être réalisée par soudure ou par collage ou encore au moyen d’au moins un organe d’étanchéité 28 tel qu’un joint.
[0175] Dans la description ci-dessus, le dispositif de régulation thermique 3 est agencé dans un boîtier 51 recevant des modules 7, chaque module 7 pouvant comprendre un ou plusieurs composants électriques et/ou électroniques. Chaque module 7 peut aussi correspondre à un tel composant ou une cellule de batterie par exemple. La description peut aussi s’appliquer pour un dispositif de régulation thermique 3 agencé au sein de plusieurs boîtiers ou modules d’un plus grand ensemble, chaque module ou boîtier recevant plusieurs composants ou cellules de batterie par exemple.
[0176] Ainsi, le collecteur 16 de fluide diélectrique du dispositif de régulation thermique 3 tel que décrit précédemment permet une collecte du fluide diélectrique après aspersion, en plusieurs points grâce aux nervures 18 de séparation, par exemple dans une partie inférieure du boîtier. Le fluide diélectrique est collecté de façon uniforme, sans accumulation ou rétention en un point donné, et ceci pour n’importe quelle inclinaison de l’ensemble 1 ou d’un véhicule équipé d’un tel ensemble 1. Le fluide diélectrique collecté peut alors être évacué, par exemple en étant aspiré par une pompe, sans risquer d’endommager la pompe ou nécessiter d’augmenter la puissance de la pompe.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif (3) de régulation thermique d’un nombre prédéfini de composants électroniques et/ou électriques, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (3) comportant : un circuit de fluide diélectrique (9) comprenant au moins une conduite (13) d’alimentation, et un nombre prédéfini de buses (11) d’aspersion du fluide diélectrique raccordées fluidiquement à ladite conduite (13) d’alimentation, et configurées pour être agencées de façon à arroser au moins une surface dudit au moins un composant, caractérisé en ce que ledit dispositif (3) comprend au moins un collecteur (16) de fluide diélectrique configuré pour être agencé de manière à collecter le fluide diélectrique après aspersion, ledit collecteur (16) comportant au moins une nervure (18) de séparation configurée pour s’étendre entre au moins deux composants.
[Revendication 2] Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une nervure (18) de séparation est configurée pour définir au moins deux compartiments (20) de récupération du fluide diélectrique distincts de part et d’autre de ladite nervure (18).
[Revendication 3] Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel ledit collecteur (16) s’étend principalement selon un axe longitudinal (L) et dans lequel ladite au moins une nervure (18) s’étend selon un axe transversal (T) à l’axe longitudinal (L), et est configurée pour s’étendre parallèlement à deux faces latérales (73) en vis-à-vis desdits au moins deux composants.
[Revendication 4] Dispositif (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit collecteur (16) comporte une pluralité de nervures (18) espacées d’un intervalle prédéfini, et configurées pour s’étendre entre chaque paire de composants.
[Revendication 5] Dispositif (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit collecteur (16) est agencé à l’opposé de ladite conduite (13) d’alimentation.
[Revendication 6] Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit collecteur (16) comprend un nombre prédéfini d’orifices (22) d’évacuation du fluide diélectrique.
[Revendication 7] Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel ledit collecteur (16) comporte au moins une pente (26) inclinée par rapport à l’horizontale et descendante vers au moins un orifice d’évacuation (22).
[Revendication 8] Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel la pente (26) descendante s’étend depuis ladite au moins une nervure (18) vers ledit au moins un orifice (22) d’évacuation.
[Revendication 9] Dispositif (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins l’un des éléments parmi ladite conduite (13) d’alimentation, ledit collecteur (16), ladite nervure (18), est réalisé dans un matériau plastique composite.
[Revendication 10] Ensemble de régulation thermique (1), notamment pour véhicule automobile, comportant un nombre prédéfini de composants électronique et/ou électrique, et au moins un dispositif de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, ledit dispositif (3) comportant : un circuit de fluide diélectrique (9) comprenant au moins une conduite (13) d’alimentation, un nombre prédéfini de buses (11) d’aspersion du fluide diélectrique raccordées fluidiquement à ladite conduite (13) d’alimentation, et agencées de façon à arroser au moins une surface d’au moins un composant, et au moins un collecteur (16) de fluide diélectrique, agencé de manière à collecter le fluide diélectrique après aspersion, ledit collecteur (16) comportant au moins une nervure (18) de séparation s’étendant entre au moins deux composants.
[Revendication 11] Ensemble (1) selon la revendication précédente, comportant un boîtier (51) recevant le nombre prédéfini de composants électronique et/ou électrique, et dans lequel : le boîtier (51) comporte un couvercle (53) fermant le boîtier (51) et une paroi de fond (55) opposée au couvercle (53), ladite au moins une conduite (13) d’alimentation est agencée entre lesdits composants et le couvercle (53), et ledit collecteur (16) est agencé entre lesdits composants et la paroi de fond (55).
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