FR2975230A1 - Pack batterie avec dispositif de regulation thermique associe - Google Patents
Pack batterie avec dispositif de regulation thermique associe Download PDFInfo
- Publication number
- FR2975230A1 FR2975230A1 FR1101428A FR1101428A FR2975230A1 FR 2975230 A1 FR2975230 A1 FR 2975230A1 FR 1101428 A FR1101428 A FR 1101428A FR 1101428 A FR1101428 A FR 1101428A FR 2975230 A1 FR2975230 A1 FR 2975230A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- battery pack
- housing
- air
- coolant
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 title 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 39
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/222—Inorganic material
- H01M50/224—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- 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
- H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
-
- 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
- H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
- H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un pack batterie (1) pour véhicule automobile électrique ou hybride, comportant un boîtier (5) délimitant au moins un premier compartiment (I) recevant au moins une batterie et au moins un échangeur thermique (13) entre la batterie et un liquide caloporteur, ledit pack batterie (1) comportant un second compartiment (II) recevant : - au moins une pompe (9) de mise mouvement du liquide caloporteur dans un dispositif de régulation thermique, - au moins un circuit de transport calorifique (11), ledit pack batterie (1) comportant également au moins un échangeur thermique (7) entre le liquide caloporteur et l'air destiné au refroidissement du liquide caloporteur.
Description
Pack batterie avec dispositif de régulation thermique associé.
La présente invention concerne la régulation thermique de pack 5 batterie et plus particulièrement un pack batterie avec dispositif associé, dans le domaine des véhicules automobiles électriques et hybrides.
La régulation thermique des batteries, notamment dans le domaine des véhicules automobiles électriques et hybrides, est un point 10 important car si les batteries sont soumises à des températures trop froides, leur autonomie peut décroitre fortement et si elles sont soumises à des températures trop importantes, il y a un risque d'emballement thermique pouvant aller jusqu'à la destruction de la batterie. 15 Dans les véhicules électriques et hybrides, les batteries sont généralement sous forme de cellules disposées en parallèles dans un boîtier de protection et forment ce que l'on appelle un pack batterie. Afin de réguler la température des cellules, il est connu d'ajouter un 20 dispositif de régulation de température. Ces dispositifs comportent généralement un circuit de transport calorifique incorporé en partie à l'intérieur du boîtier du pack batterie et en contact direct ou indirect avec les batteries. Ces dispositifs utilisent des fluides caloporteurs circulant, par exemple au moyen d'une pompe, 25 dans le circuit de transport calorifique. Les fluides caloporteurs peuvent ainsi absorber de la chaleur émise par les cellules afin de les refroidir et évacuer cette chaleur au niveau d'un ou plusieurs échangeurs thermiques avec l'air, comme par exemple un radiateur. Les fluides caloporteurs peuvent également, si 30 besoin est, apporter de la chaleur pour réchauffer lesdites cellules, par exemple s'ils sont reliés à une résistance électrique ou à un chauffage par Coefficient Positif de Température (CTP). Les fluides caloporteurs généralement utilisés sont l'air ambiant ou des liquides comme par exemple un mélange d'eau et de glycol. Les liquides étant meilleur conducteur de chaleur que les gaz, c'est une solution qui est privilégiée car plus efficace.
Le dispositif de régulation thermique des batteries peut également être relié au circuit principal de climatisation du véhicule. Il peut ainsi échanger des calories avec ce circuit, notamment grâce à au moins un échangeur entre le réfrigérant dudit circuit de climatisation et le liquide caloporteur dudit dispositif de régulation thermique. Dans ce type d'installation, l'échangeur thermique entre le liquide caloporteur et l'air est placé à l'avant du véhicule dans le flux d'air avec le condenseur du circuit principal de climatisation formant un échangeur entre le fluide réfrigérant et l'air.
Quant aux autres composants majeurs du circuit de fluide caloporteur, la partie avant du véhicule, qui est habituellement dédiée au compartiment recevant le moteur du véhicule, définit une enceinte dans laquelle ils sont disposés.
Le dispositif de régulation thermique des batteries s'étend alors sur une grande longueur, car le pack batterie est généralement placé à l'arrière, sous la banquette arrière ou sous le coffre. La liaison entre les échangeurs et la ou les pompes et le circuit de transport calorifique se fait alors par des tuyaux. Ces tuyaux peuvent s'ils ne sont pas assez isolés être une source de déperdition ou alors d'apport d'énergie calorifique, diminuant ainsi l'efficacité et le rendement du dispositif de régulation thermique des batteries.
Un des buts de l'invention est donc de remédier aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un dispositif de régulation thermique pour pack batterie à liquide caloporteur à rendement et efficacité optimisés.
La présente invention concerne donc un pack batterie pour véhicule automobile électrique ou hybride, comportant un boîtier délimitant au moins un premier compartiment recevant au moins une batterie et au moins un échangeur thermique entre la batterie et un liquide caloporteur, ledit pack batterie comprenant un second compartiment recevant : - au moins une pompe de mise mouvement du liquide caloporteur dans un dispositif de régulation thermique, - au moins un circuit de transport calorifique, ledit pack batterie comportant également au moins un échangeur thermique entre le liquide caloporteur et l'air destiné au refroidissement du liquide caloporteur.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif de régulation thermique est relié à un circuit de climatisation du véhicule par un échangeur entre le réfrigérant dudit circuit de climatisation et le liquide caloporteur dudit dispositif de régulation thermique.
Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de transport calorifique comporte une vanne de contournement en amont de l'échangeur thermique entre le liquide caloporteur et l'air.
Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur entre le 30 réfrigérant du circuit de climatisation et le liquide caloporteur du dispositif de régulation thermique est placé à l'extérieur du boîtier du pack de batterie, à proximité du second compartiment du pack de batterie.
Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur entre le réfrigérant du circuit de climatisation et le liquide caloporteur du circuit de régulation thermique est intégré à l'intérieur du boîtier du pack batterie, dans le second compartiment du pack batterie.
Selon un autre aspect de l'invention, au moins un échangeur thermique entre le liquide caloporteur et l'air destiné au refroidissement dudit liquide caloporteur est situé dans un troisième compartiment au sein du boîtier dudit pack batterie ou dans un logement dédié qui est ménagé sur une paroi du boîtier du pack batterie.
Selon un autre aspect de l'invention, le troisième compartiment du pack batterie délimite un logement dédié, isolé thermiquement des premier et second compartiments, ledit logement étant dédié au refroidissement du liquide caloporteur et comporte à cet effet une entrée et une sortie de l'air extérieur au pack batterie.
Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur thermique entre le liquide caloporteur et l'air placé dans le logement dédié est un radiateur. Selon un autre aspect de l'invention, le logement dédié est situé sur la partie inférieure du boîtier du pack batterie, en contact avec l'air extérieur au pack batterie.25 Selon un autre aspect de l'invention, le logement dédié est situé sur la partie supérieure du boîtier du pack batterie, permettant une circulation en son sein de l'air de l'habitacle du véhicule.
Selon un autre aspect de l'invention, le radiateur est placé à l'horizontale dans le logement dédié.
Selon un autre aspect de l'invention, le radiateur est placé à la verticale dans le logement dédié. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de refroidissement du liquide caloporteur comprend un générateur de courant d'air disposé dans le logement dédié.
15 Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur thermique entre le liquide caloporteur et l'air destiné au refroidissement du liquide caloporteur comporte un circuit de tubes métalliques dans lesquels circule ledit liquide caloporteur.
20 Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de tubes métalliques est fixé à l'extérieur du boîtier du pack batterie, sur la partie inférieure du boîtier du pack batterie en contact avec l'air extérieur du véhicule.
25 Selon un autre aspect de l'invention, la partie inférieure du boîtier du pack batterie est une plaque métallique sur laquelle est fixé le circuit de tubes métalliques.
Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de tubes métallique 30 est fixé sur la plaque métallique, à l'intérieur du boîtier du pack batterie.10 Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de tubes métallique est fixé sur la plaque métallique, à l'extérieur du boîtier du pack batterie.
Selon un autre aspect de l'invention, la partie inférieure du boîtier du pack batterie comprend une plaque métallique plane et une plaque métallique ondulée et rapportée sur la plaque métallique plane, de sorte que les plaques métalliques plane et ondulée délimitent le circuit de tubes métalliques dédié au refroidissement du liquide caloporteur. D'autres caractéristiques et avantages 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 : - la figure 1 montre une représentation schématique en vue de coupe d'un pack de batterie selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 montre une vue en coupe d'un pack de batterie 20 selon un second mode de réalisation de l'invention, la figure 3 montre une représentation schématique en vue de coupe d'un pack de batterie selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 montre une représentation schématique en vue de 25 coupe partielle de la partie inférieure d'un pack de batterie selon un mode de réalisation de l'invention, - les figures 5 et 6 montrent des représentations schématiques en vue de dessous d'un pack de batterie selon deux modes de réalisations différents de l'invention, - les figures 7 et 8 montrent des représentations schématiques en vue de coupe partielle de la partie inférieure d'un pack de batterie selon deux modes de réalisations différents de l'invention. Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les 10 mêmes numéros de référence.
La figure 1 montre une représentation schématique en vue de coupe d'un pack batterie 1 fixé par le dessous sur le châssis 2 d'un véhicule automobile électrique ou hybride. Le fait de fixer le pack 15 batterie 1 par le dessous sur le châssis 2, permet un démontage plus aisé en cas de changement ou de réparation dudit pack batterie 1. Le pack batterie 1 peut également comporter des renforts de structure 52 par exemple en acier permettant une bonne rigidité et solidité dudit pack batterie 1 afin qu'il supporte son propre poids et notamment celui 20 des batteries. Le pack batterie 1 est fermé et délimité par un boîtier 5 par exemple réalisé en matière plastique.
Ledit pack batterie 1 comprend un premier compartiment I comportant au moins une batterie 3 pouvant être entourée d'isolant 25 électrique 25 pour une bonne sécurité. Dans le mode de réalisation présenté par la figure 1, ce premier compartiment I est situé dans la partie supérieure du boîtier 5 du pack batterie 1.
Ledit pack batterie 1 comprend également un second compartiment II comportant certains des éléments constitutifs d'un dispositif de régulation thermique à liquide caloporteur destiné à réguler la température de la batterie afin que cette dernière soit toujours à une température de rendement optimum afin d'en prolonger la durée de fonctionnement et son autonomie.
Le dispositif de régulation thermique de la batterie comporte un circuit de transport calorifique 11 dans lequel circule le liquide caloporteur. Ledit dispositif de régulation thermique comporte également une pompe 9 afin de mettre en mouvement le liquide caloporteur dans le circuit de transport calorifique 11. La batterie est reliée au circuit de transport calorifique 11 par un échangeur thermique 13, par exemple une plaque « froide ». Cet échangeur thermique permet un apport de calories si l'on veut réchauffer la batterie ou alors une absorption de calories si l'on veut la refroidir.
Afin d'évacuer les calories absorbées par le liquide caloporteur, le pack batterie 1 comporte, toujours au sein du boîtier 5, un troisième compartiment III comprenant au moins un échangeur thermique 7 entre le liquide caloporteur et l'air. Le troisième compartiment III est adjacent audit second compartiment II tout en étant isolé thermiquement de ce dernier ainsi que du premier compartiment I. Le fait d'intégrer l'échangeur thermique 7 dans le troisième compartiment III permet de limiter les branchements nécessaires lors de la mise en place du pack batterie 1 sur le châssis 2. Le dispositif de régulation thermique du pack batterie 1 intègre alors un échangeur thermique avec l'air extérieur au pack batterie.30 Selon les différents modes de réalisations, tels qu'ils sont illustrés aux figures 1, 2 et 3, l'échangeur thermique 7 est placé dans un logement 19 dédié à la surface du boîtier 5. Le logement 19 dédié est semi-fermé, avec une entrée 191 et une sortie d'air 192. L'air peut ainsi circuler entre l'entrée d'air 191, et passer par un filtre 29 afin d'être nettoyée de ses poussières et autres corps étrangers. L'air circule ensuite au travers du radiateur 7 et se charge des calories du liquide caloporteur, avant d'être évacuée du logement 19 dédié par la sortie d'air 192.
Dans le mode de réalisation présenté par la figure 1, le second et le troisième compartiment II et III du pack de batterie 1 étant située dans sa la partie inférieure, l'air passant dans le logement 19 dédié est l'air extérieur au véhicule et son mouvement est issu du déplacement du véhicule lui-même. Si le mouvement du véhicule ne permet pas un déplacement suffisant d'air dans le logement 19 dédié, notamment à faible vitesse, un générateur de courant d'air 21, par exemple un ventilateur ou une souffleuse, est mis en fonctionnement. Dans le mode de réalisation présenté par la figure 1, le radiateur 7 20 est placé à l'horizontale dans le logement 19 qui lui est dédié.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, le radiateur 7est placé à la verticale. Selon le besoin de refroidissement des batteries, il devient alors possible d'utiliser un échangeur thermique présentant une surface 25 en amont selon le sens de circulation du flux d'air s'étendant parallèlement à la paroi inférieure du boîtier, soit perpendiculairement à celle-ci de sorte que l'encombrement du pack batterie s'adapte facilement à l'environnement définit par le châssis du véhicule.
Le logement 19 dédié comporte en outre des « chicanes » 194 afin de perturber le flux d'air le traversant et ainsi améliorer les échanges calorifiques entre le liquide caloporteur et l'air.
Le dispositif de régulation thermique est de préférence relié au circuit de climatisation 15 du véhicule automobile. La liaison entre le dispositif de régulation thermique et le circuit de climatisation 15 se fait au moyen d'un échangeur thermique 17 (ou « chiller ») entre le réfrigérant dudit circuit de climatisation 15 et le liquide caloporteur dudit dispositif de régulation thermique.
Lorsque le circuit de transport calorifique 11 est relié par un échangeur thermique 17 au circuit de climatisation 15, ledit circuit de transport calorifique peut comporter une vanne de contournement 8 en amont de l'échangeur thermique 7 entre le liquide caloporteur et l'air. Cela permet ainsi, en cas de besoin, d'isoler ledit échangeur thermique 7 et ainsi le dispositif de régulation thermique n'échange qu'avec le circuit de climatisation 15.
Ledit L'échangeur thermique 17 est situé à l'intérieur du boîtier 5 du pack batterie 1, au niveau du second compartiment II, sur les figures 1à3 L'échangeur thermique 17 peut être placé à l'extérieur du second compartiment II du pack batterie 1, à proximité dudit pack batterie 1 afin de limiter la longueur des conduits de raccordement et ainsi limiter les échanges inutiles avec l'extérieur. Ledit L'échangeur thermique 17 peut également être situé à l'intérieur du boitier 5 du pack batterie 1, au niveau du second compartiment II.30 L'ensemble des éléments du dispositif de régulation thermique du pack batterie 1 sont ainsi regroupés au niveau du pack batterie 1 au sein de trois compartiments I, II et III. Cela permet ainsi de réduire le poids et du volume total du dispositif en réduisant la longueur des conduits au strict minimum. Cette réduction permet également une meilleure efficacité du dispositif en réduisant les surfaces d'échanges inutiles ainsi qu'une meilleure réactivité en réduisant l'inertie thermique.
La figure 3 montre une mode de réalisation de l'invention où le premier compartiment I du pack batterie 1 est non pas situé dans la partie supérieure du boîtier 5 du pack batterie 1 mais sur une partie latérale du boîtier 5 du pack batterie 1. Les second et troisièmes compartiments II et III du pack batterie 1, dédiée au dispositif de régulation thermique et à l'échangeur thermique 7 entre le liquide caloporteur et l'air, sont quand à eux situés sur la partie latérale restante du boîtier du pack batterie. Le logement 19 dédié est alors placé sur la partie supérieure du pack batterie et l'air avec lequel il échange est par exemple celui de l'habitacle.
Selon une variante de réalisation non représentée, l'air circulant au travers de l'échangeur thermique 7 est rapporté par au moins un conduit d'acheminement destiné à prélever l'air extérieur au véhicule.
Les figures 4 à 8 montrent un mode de réalisation alternatif où 25 l'échangeur thermique 7 entre le liquide caloporteur et l'air, du troisième compartiment III, n'est pas du type radiateur.
Comme le montre la figure 4, l'échangeur thermique 7 est composé d'un circuit de tubes métalliques 70 dans lesquels circule le 30 liquide caloporteur à refroidir. Dans ce cas, l'échangeur thermique 7 est disposé dans un logement 19 dédié et formé dans la paroi inférieure du boîtier 5 du pack batterie 1.
La figure 5 montre une disposition du circuit de tubes métalliques 5 70 en « serpentin » sur la partie inférieure du boîtier 5. La figure 6 montre une disposition du circuit de tubes métalliques 70 en « faisceau » sur la partie inférieure du boîtier 5. Du fait de l'absence d'un quelconque moyen de confinement de l'échangeur 7 dans un compartiment, ces deux modes de réalisation 10 permettent un échange thermique entre le circuit de tubes métalliques 70 et l'air extérieur au pack batterie sans recours à un générateur de courant d'air, réduisant le coût de fabrication d'un tel pack batterie.
Les figures 7 et 8 montrent une variante de réalisation du moyen 15 de refroidissement du liquide caloporteur selon lequel le circuit de tubes métalliques 70 est réalisé dans une plaque métallique 50 délimitant la partie inférieure du boîtier 5 du pack batterie 1. Une telle plaque est un renfort de la partie inférieure du boîtier 5, tout en assurant une meilleure isolation mécanique du pack avec 20 l'extérieur. Le circuit de tubes métalliques 70 s'étend sur la face extérieure de la plaque métallique 50 comme montré sur la figure 7. Dans ce cas, le circuit de tubes métalliques 70 est disposé à l'extérieur du boîtier 5 du pack batterie 1 pour un échange thermique direct entre chaque tube du 25 circuit avec l'air extérieur. Selon la variante de réalisation de la figure 8, le circuit de tubes métalliques 70 est fixé à l'intérieur du boîtier 5 du pack batterie 1 toujours sur la plaque métallique 50. Dans ce cas, l'échange thermique entre le liquide caloporteur et l'air est assuré par la plaque métallique 50, ce qui améliore l'échange comparativement à la solution de la figure 7 et la protection dudit circuit de tubes métalliques 70.
Selon une autre variante de réalisation non représentée la partie inférieure du boîtier 5 du pack batterie comprend une plaque métallique plane et une plaque métallique ondulée et rapportée sur la plaque métallique plane, de sorte que les plaques métalliques plane et ondulée délimitent le circuit de tubes métalliques 70 dédié au refroidissement du liquide caloporteur.
Ainsi, par l'intégration des éléments du dispositif de régulation thermique du pack batterie au boîtier dudit pack de batterie, il est alors rendu possible une optimisation et une amélioration de la régulation thermique dudit pack batterie, tout en diminuant la longueur du circuit de liquide caloporteur et en augmentant la tenue mécanique du pack batterie embarqué sur un véhicule.
Claims (2)
- REVENDICATIONS1. Pack batterie (1) pour véhicule automobile électrique ou hybride, comportant un boîtier (5) délimitant au moins un premier compartiment (I) recevant au moins une batterie et au moins un échangeur thermique (13) entre la batterie et un liquide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comprend un second compartiment (II) recevant : - au moins une pompe (9) de mise mouvement du liquide caloporteur dans un dispositif de régulation thermique, - au moins un circuit de transport calorifique (11), et que ledit pack batterie (1) comporte au moins un échangeur thermique (7) entre le liquide caloporteur et l'air destiné au refroidissement du liquide caloporteur.
- 2. Pack batterie (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de régulation thermique est relié à un circuit de climatisation (15) du véhicule par un échangeur (17) entre le réfrigérant dudit circuit de climatisation (15) et le liquide caloporteur dudit dispositif de régulation thermique.3. 4. Pack batterie (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de transport calorifique (11) comporte une vanne de contournement (8) en amont de l'échangeur thermique (7) entre le liquide caloporteur et l'air. Pack batterie (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'échangeur (17) entre le réfrigérant du circuit de climatisation (15) et le liquide caloporteur du dispositif de régulation thermique est placé à l'extérieur du boîtier (5) du pack debatterie (1), à proximité du second compartiment (II) du pack de batterie (1). 5. Pack batterie (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'échangeur (17) entre le réfrigérant du circuit de climatisation (15) et le liquide caloporteur du circuit de régulation thermique est intégré à l'intérieur du boîtier (5) du pack batterie, dans le second compartiment (II) du pack batterie (1). 6. Pack batterie (1) selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un échangeur thermique (7) entre le liquide caloporteur et l'air destiné au refroidissement dudit liquide caloporteur est situé dans un troisième compartiment (III) au sein du boîtier (5) dudit pack batterie (1) ou dans un logement (19) dédié qui est ménagé sur une paroi du boîtier du pack batterie. 7. Pack batterie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième compartiment (III) du pack batterie (1) délimite un logement (19) isolé thermiquement des premier et second compartiments (I ; II), ledit logement (19) étant dédié au refroidissement du liquide caloporteur et comporte à cet effet une entrée et une sortie de l'air extérieur au pack batterie (1). 8. Pack batterie (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'échangeur thermique (7) entre le liquide caloporteur et l'air placé dans le logement (19) dédié est un radiateur.9. Pack batterie (1) selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le logement (19) dédié est situé sur la partie inférieure du boîtier (5) du pack batterie, en contact avec l'air extérieur au pack batterie. 10. Pack batterie (1) selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le logement (19) dédié est situé sur la partie supérieure du boîtier (5) du pack batterie, permettant une circulation en son sein de l'air de l'habitacle du véhicule. 11. Pack batterie (1) selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le radiateur (7) est placé à l'horizontale dans le logement (19) dédié. 15 12. Pack batterie (1) selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le radiateur (7) est placé à la verticale dans le logement (19) dédié. 13. Pack batterie (1) selon l'une des revendications 7 à 12, 20 caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement du liquide caloporteur comprend un générateur de courant d'air (21) disposé dans le logement (19) dédié. 14. Pack batterie (1) selon l'une des revendications 1 à 5, 25 caractérisé en ce que l'échangeur thermique (7) entre le liquide caloporteur et l'air destiné au refroidissement du liquide caloporteur comporte un circuit de tubes métalliques (70) dans lesquels circule ledit liquide caloporteur. 1015. Pack batterie (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que le circuit de tubes métalliques (70) est fixé à l'extérieur du boîtier (5) du pack de batterie, sur la partie inférieure du boîtier (5) du pack batterie en contact avec l'air extérieur du véhicule. 16. Pack batterie (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que la partie inférieure du boîtier (5) du pack de batterie est une plaque métallique (50) sur laquelle est fixé le circuit de tubes métalliques (70). 17. Pack batterie (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que le circuit de tubes métallique (70) est fixé sur la plaque métallique (50), à l'intérieur du boîtier (5) du pack de batterie. 18. Pack batterie (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que le circuit de tubes métallique (70) est fixé sur la plaque métallique (50), à l'extérieur du boîtier (5) du pack de batterie. 20 19. Pack batterie (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que la partie inférieure du boîtier (5) du pack batterie comprend une plaque métallique plane et une plaque métallique ondulée et rapportée sur la plaque métallique plane, de sorte que les plaques métalliques plane et ondulée 25 délimitent le circuit de tubes métalliques (70) dédié au refroidissement du liquide caloporteur.15
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1101428A FR2975230B1 (fr) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Pack batterie avec dispositif de regulation thermique associe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1101428A FR2975230B1 (fr) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Pack batterie avec dispositif de regulation thermique associe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2975230A1 true FR2975230A1 (fr) | 2012-11-16 |
| FR2975230B1 FR2975230B1 (fr) | 2013-11-29 |
Family
ID=44549302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1101428A Expired - Fee Related FR2975230B1 (fr) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Pack batterie avec dispositif de regulation thermique associe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2975230B1 (fr) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3065796A1 (fr) * | 2017-04-27 | 2018-11-02 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur thermique mis en œuvre dans un circuit de regulation thermique d'un pack-batterie de vehicule automobile |
| WO2019015880A1 (fr) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | Mahle International Gmbh | Installation pour la thermorégulation d'un accumulateur d'énergie |
| CN110137625A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-08-16 | 常州工程职业技术学院 | 一种新能源动力汽车电池组冷却装置 |
| US10483510B2 (en) | 2017-05-16 | 2019-11-19 | Shape Corp. | Polarized battery tray for a vehicle |
| US10632857B2 (en) | 2016-08-17 | 2020-04-28 | Shape Corp. | Battery support and protection structure for a vehicle |
| US10661646B2 (en) | 2017-10-04 | 2020-05-26 | Shape Corp. | Battery tray floor assembly for electric vehicles |
| US10886513B2 (en) | 2017-05-16 | 2021-01-05 | Shape Corp. | Vehicle battery tray having tub-based integration |
| FR3098290A1 (fr) | 2019-07-01 | 2021-01-08 | Psa Automobiles Sa | Systeme comprenant un circuit ferme de liquide et un dispositif de substitution du liquide par un gaz. |
| FR3106937A1 (fr) * | 2020-02-05 | 2021-08-06 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif de régulation de température d’un élément électrique susceptible de dégager de la chaleur en fonctionnement et pack-batterie comprenant un tel dispositif |
| US11088412B2 (en) | 2017-09-13 | 2021-08-10 | Shape Corp. | Vehicle battery tray with tubular peripheral wall |
| US11155150B2 (en) | 2018-03-01 | 2021-10-26 | Shape Corp. | Cooling system integrated with vehicle battery tray |
| US11211656B2 (en) | 2017-05-16 | 2021-12-28 | Shape Corp. | Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature |
| US11214137B2 (en) | 2017-01-04 | 2022-01-04 | Shape Corp. | Vehicle battery tray structure with nodal modularity |
| US11688910B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-06-27 | Shape Corp. | Vehicle battery tray having tub-based component |
| US12347879B2 (en) | 2017-09-13 | 2025-07-01 | Shape Corp. | Vehicle battery tray with tubular peripheral wall |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108767152B (zh) * | 2018-05-08 | 2020-12-08 | 山东新中安重汽零部件制造有限公司 | 一种新能源汽车电池组减震装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040135550A1 (en) * | 2001-06-25 | 2004-07-15 | Hideo Nishihata | Temperature regulator of storage battery and vehicle including the same |
| JP2009016238A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置及び車両 |
| US20090280395A1 (en) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Battery Thermal System for Vehicle |
| WO2010094788A1 (fr) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg | Unité d'accumulation d'énergie électrique pour véhicules automobiles |
-
2011
- 2011-05-10 FR FR1101428A patent/FR2975230B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040135550A1 (en) * | 2001-06-25 | 2004-07-15 | Hideo Nishihata | Temperature regulator of storage battery and vehicle including the same |
| JP2009016238A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置及び車両 |
| US20090280395A1 (en) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Battery Thermal System for Vehicle |
| WO2010094788A1 (fr) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg | Unité d'accumulation d'énergie électrique pour véhicules automobiles |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11660950B2 (en) | 2016-08-17 | 2023-05-30 | Shape Corp. | Battery support and protection structure for a vehicle |
| US11273697B2 (en) | 2016-08-17 | 2022-03-15 | Shape Corp. | Battery support and protection structure for a vehicle |
| US10632857B2 (en) | 2016-08-17 | 2020-04-28 | Shape Corp. | Battery support and protection structure for a vehicle |
| US11214137B2 (en) | 2017-01-04 | 2022-01-04 | Shape Corp. | Vehicle battery tray structure with nodal modularity |
| FR3065796A1 (fr) * | 2017-04-27 | 2018-11-02 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur thermique mis en œuvre dans un circuit de regulation thermique d'un pack-batterie de vehicule automobile |
| US10886513B2 (en) | 2017-05-16 | 2021-01-05 | Shape Corp. | Vehicle battery tray having tub-based integration |
| US11211656B2 (en) | 2017-05-16 | 2021-12-28 | Shape Corp. | Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature |
| US11691493B2 (en) | 2017-05-16 | 2023-07-04 | Shape Corp. | Vehicle battery tray having tub-based component |
| US10483510B2 (en) | 2017-05-16 | 2019-11-19 | Shape Corp. | Polarized battery tray for a vehicle |
| WO2019015880A1 (fr) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | Mahle International Gmbh | Installation pour la thermorégulation d'un accumulateur d'énergie |
| US11001124B2 (en) | 2017-07-21 | 2021-05-11 | Mahle InternationI GmbH | System for controlling the temperature of an energy store |
| US11088412B2 (en) | 2017-09-13 | 2021-08-10 | Shape Corp. | Vehicle battery tray with tubular peripheral wall |
| US12347879B2 (en) | 2017-09-13 | 2025-07-01 | Shape Corp. | Vehicle battery tray with tubular peripheral wall |
| US10661646B2 (en) | 2017-10-04 | 2020-05-26 | Shape Corp. | Battery tray floor assembly for electric vehicles |
| US11787278B2 (en) | 2017-10-04 | 2023-10-17 | Shape Corp. | Battery tray floor assembly for electric vehicles |
| US10960748B2 (en) | 2017-10-04 | 2021-03-30 | Shape Corp. | Battery tray floor assembly for electric vehicles |
| US11267327B2 (en) | 2017-10-04 | 2022-03-08 | Shape Corp. | Battery tray floor assembly for electric vehicles |
| US11155150B2 (en) | 2018-03-01 | 2021-10-26 | Shape Corp. | Cooling system integrated with vehicle battery tray |
| US11688910B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-06-27 | Shape Corp. | Vehicle battery tray having tub-based component |
| CN110137625A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-08-16 | 常州工程职业技术学院 | 一种新能源动力汽车电池组冷却装置 |
| CN110137625B (zh) * | 2019-06-19 | 2023-07-14 | 常州工程职业技术学院 | 一种新能源动力汽车电池组冷却装置 |
| FR3098290A1 (fr) | 2019-07-01 | 2021-01-08 | Psa Automobiles Sa | Systeme comprenant un circuit ferme de liquide et un dispositif de substitution du liquide par un gaz. |
| FR3106937A1 (fr) * | 2020-02-05 | 2021-08-06 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif de régulation de température d’un élément électrique susceptible de dégager de la chaleur en fonctionnement et pack-batterie comprenant un tel dispositif |
| WO2021156563A1 (fr) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif de régulation de température d'un élément électrique susceptible de dégager de la chaleur en fonctionnement et pack-batterie comprenant un tel dispositif |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2975230B1 (fr) | 2013-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2975230A1 (fr) | Pack batterie avec dispositif de regulation thermique associe | |
| EP3769365B1 (fr) | Système de refroidissement d'au moins une batterie de véhicule automobile | |
| FR2876223A1 (fr) | Dispositif pour le refroidissement de batteries d'un vehicule a motorisation electrique et/ou hybride | |
| FR2974453A1 (fr) | Dispositif de gestion thermique d'un pack-batterie | |
| EP3544107B1 (fr) | Boîtier de système de refroidissement de cellules de batterie d'accumulateurs | |
| EP3732741A1 (fr) | Systeme de refroidissement d'au moins une batterie de vehicule automobile | |
| FR3005898A1 (fr) | Vehicule, en particulier vehicule terrestre, et batterie de traction servant a reguler la temperature pour un vehicule de ce type | |
| FR2748428A1 (fr) | Systeme de refroidissement pour vehicule a propulsion hybride | |
| FR2966580A1 (fr) | Echangeur de chaleur et installation de ventilation et de chauffage correspondante | |
| FR3023364A1 (fr) | Echangeur thermique a double circulation et installation de gestion thermique correspondante | |
| WO2018142090A1 (fr) | Circuit de gestion thermique et échangeur thermique associé | |
| FR2975535A3 (fr) | Dispositif de regulation de la temperature de batteries de traction dans lequel les batteries sont enfermees de maniere etanche dans un carter avec un gaz caloporteur | |
| EP3610534B1 (fr) | Dispositif de gestion thermique d'un pack-batterie | |
| FR3063182B1 (fr) | Systeme de conditionnement thermique d'un vehicule automobile mettant en oeuvre un dispositif de gestion thermique d'un pack-batterie | |
| WO2020115428A1 (fr) | Batterie modulaire comprenant un systeme de conditionnement thermique | |
| FR3065796A1 (fr) | Echangeur thermique mis en œuvre dans un circuit de regulation thermique d'un pack-batterie de vehicule automobile | |
| EP3010736B1 (fr) | Element destine au refroidissement de l'air d'un vehicule automobile | |
| WO2018020139A1 (fr) | Echangeur de chaleur, notamment pour la regulation thermique d'une unite de reserve d'energie, et ensemble forme dudit echangeur et de ladite unite | |
| FR3118313A1 (fr) | Batterie de stockage d’électricité et ensemble comprenant un conditionnement d’air et une telle batterie | |
| EP3396290A1 (fr) | Module thermique comprenant un boîtier et un echangeur thermique | |
| WO2023126132A1 (fr) | Dispositif de chauffage d'un liquide caloporteur circulant a l'intérieur d'un circuit equipant un véhicule électrique ou hybride | |
| FR3099642A1 (fr) | Dispositif de régulation thermique d’au moins un pack de batteries électriques de véhicules automobile | |
| EP3396291A1 (fr) | Module thermique comprenant un boitier et un echangeur thermique | |
| FR3137130A1 (fr) | DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT DU MOTEUR DES vÉhicules automobiles | |
| FR3071960A1 (fr) | Boitier de protection d'un pack batterie integrant une boite collectrice |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20210105 |