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WO2008001022A1 - Dispositif compact d'alimentation electrique pour un vehicule automobile equipe de moyens de refroidissement comportant une source froide exterieure - Google Patents

Dispositif compact d'alimentation electrique pour un vehicule automobile equipe de moyens de refroidissement comportant une source froide exterieure Download PDF

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Publication number
WO2008001022A1
WO2008001022A1 PCT/FR2007/051567 FR2007051567W WO2008001022A1 WO 2008001022 A1 WO2008001022 A1 WO 2008001022A1 FR 2007051567 W FR2007051567 W FR 2007051567W WO 2008001022 A1 WO2008001022 A1 WO 2008001022A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
vehicle
cold source
storage units
air
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.)
Ceased
Application number
PCT/FR2007/051567
Other languages
English (en)
Inventor
Michel Fakes
Julien Masfaraud
Roger Abadia
Richard Tellier
Claudiu Vasilescu
Fabien Guerin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of WO2008001022A1 publication Critical patent/WO2008001022A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • Cool power supply device for a motor vehicle equipped with cooling means comprising an external cold source
  • the invention relates to a power supply device for a motor vehicle.
  • the invention relates more particularly to a power supply device for a motor vehicle, which is intended to connect at least one electric machine to a battery of the vehicle, and which comprises a single housing in which is arranged at least one storage unit for a motor vehicle. electrical energy, said housing comprising a tray for receiving at least one electrical energy storage unit, the device comprising means for cooling the storage units.
  • Such power supply devices are for example used for the supply of electric motor vehicles of the electric and / or hybrid type, that is to say combining an electric machine and a conventional heat engine, for which it is important to to be able to recover kinetic energy in order to recharge the vehicle's battery and to supply the on-board electrical system with electrical power. This function is commonly called regenerative braking. A hydride metal battery is for example used.
  • the energy storage units undergo many cycles of charging and discharging. For example, when the motor vehicle starts, there is a very intense discharge of electricity. For example still, the storage units are loaded with a high intensity electric current during periods of regenerative braking. When electric power is released, during discharge operations, or stored, during charging operations, the storage units give off heat. The amount of heat released is proportional to the intensity of the electric current flowing in charge or discharge. In addition, these charging and discharging cycles are likely to follow one another at a very high rate, especially when the vehicle is driving in the city and the driver is required to stop and restart the vehicle frequently.
  • the storage units In order for the storage units to effectively store the electric current, they must be maintained in an operating temperature range which is bounded by a maximum operating temperature and a minimum operating temperature.
  • the temperature of the storage units is likely to rise very quickly beyond the maximum operating temperature.
  • the rise in temperature of the storage units is even faster than the storage units are arranged in a closed container.
  • the invention proposes a power supply device for a motor vehicle of the type described above, characterized in that the cooling means comprise:
  • a cold source which is arranged outside the tank, and means for transferring the heat produced by the storage unit (s) to the cold source.
  • the means for transferring heat comprise at least one heat pipe whose first heat-absorbing end is thermally connected with the inside of the tank, and a second heat dissipating end is thermally connected to the cold source; the first absorption end of the heat pipe is arranged inside the tank;
  • the means for transferring heat comprise a heat propagation element, such as a plate, which is made of a heat conducting material, a first heat absorption part of the heat propagation element. being thermally connected to the interior of the tray while a second heat dissipating portion of the heat propagating member is thermally connected to the cold source; the first absorption part of the heat propagation element is arranged inside the tank close to or in contact with the storage units;
  • the second dissipation part of the heat propagation element is in contact with the first absorption end of the heat pipe;
  • the cold source is a cold section of a vehicle cooling circuit
  • the cold source is an air conditioning duct of the vehicle;
  • the cold source is a part of the chassis of the motor vehicle which is exposed to a current of air when the vehicle is traveling;
  • the cold source is a finned heat sink; the finned heat sink is exposed to a fresh air current;
  • the air flow is caused at least partly by a fan
  • the air flow is caused at least in part by the air sucked during the driving of the vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a power supply device according to the invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a first embodiment of a power supply device according to FIG. invention
  • FIG. 3 is a diagrammatic view showing the cooling means of the storage units according to the invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing an embodiment of the invention comprising several heat pipes;
  • Figure 5 is an exploded perspective view similar to Figure 4 with the upper part of the housing without its electronic components.
  • FIG. 1 shows the assembly of a power supply device 10 for a motor vehicle produced in accordance with the invention.
  • the device 10 is intended to connect at least one electric machine 12 to a battery of a motor vehicle with a heat engine.
  • This machine is rotating and is provided with sensors 14 of the position of its rotor. It is capable of operating as an electric motor, for example to start the heat engine or even to drive at least one wheel of the vehicle and / or an electric generator, for example to recover the kinetic energy of the vehicle during braking, to a battery 1 6 of the vehicle.
  • This machine such as an alternator-starter, is said to be reversible. This machine is taken as a non-limiting example for the rest of the description.
  • an alternator / starter is a reversible alternator that, on the one hand, transforms mechanical energy into electrical energy when it operates in an electric generator mode, in particular for recharging a battery and / or supplying consumers of at least one onboard network of the motor vehicle and secondly, to transform electrical energy into mechanical energy when operating in electric motor mode, said starter mode, in particular to start the internal combustion engine or engine thermal motor vehicle and, in one embodiment, prevent the engine stalls, or even cause at least one wheel of the vehicle.
  • This alternator / starter comprises current rectifying means called inverter comprising for example MOSFET type transistors driven by an electronic control and control unit as described for example in the documents FR A 2,745,444 and FR A 2,745,445.
  • inverter comprising for example MOSFET type transistors driven by an electronic control and control unit as described for example in the documents FR A 2,745,444 and FR A 2,745,445.
  • This electronic command and control unit receives signals from sensors of the angular position of the rotor of the machine and also includes drivers, called drivers, which are power elements and which control the transistors of the MOSFET type.
  • drivers in one embodiment, belong to a power stage also comprising the MOSFET transistors of the inverter constituting a reversible AC-DC electrical converter called "AC / DC" in electric generator mode.
  • AC / DC reversible AC-DC electrical converter
  • the MOSFET transistors of the inverter are controlled in all or nothing to control the windings of the stator of the machine in full wave or alternatively by a control with variable pulse widths, ie a technology called PWM (Pulse Width Modulation) or PWM in English.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the control elements belong to a control stage of lower power.
  • the power stage comprises an electronic power board carrying the power elements, such as the MOSFET transistors and the drivers, and the control stage comprises an electronic control card carrying the elements of control.
  • the alternator-starter is polyphase.
  • the alternator-starter belongs to an arrangement for a motor vehicle comprising at least two electrical energy storage units. .
  • One of these storage units is a battery and the other a super capacitor, that is, a high-capacity capacity called Ultra capacity.
  • the alternator-starter allows to feed the alternator-starter with a voltage greater than that in generator mode.
  • This type of arrangement makes it possible to recover energy during braking and comprises two electrical distribution networks, at least one switch or two-phase circuit and a DC-DC converter, called DC / DC converter. , allowing to convert voltages and operate at two different voltages.
  • the inverter is an electronic current converter.
  • the arrangement may use a rotating electrical machine such as a simple alternator electrically connected to a battery.
  • this alternator is associated with a starter connected in parallel with the alternator between a first terminal connected to ground and a second terminal connected to a circuit making it possible, in one embodiment, to put two batteries in series, for example 1 2V, to power the starter 24V at startup and to parallel these two batteries after starting the motor vehicle.
  • the device 1 0 therefore comprises at least one electronic converter 1 8, 22 and a unit 20 for storing electrical energy.
  • This device comprises two electrical networks, one dedicated to the power (the storage units 20 being in series) and adapted to the recovery of energy, the other dedicated to the energy to notably recharge the battery 16 connected to the network. vehicle and / or power this network.
  • the device 1 0 comprises a DC-DC converter 22 voltage.
  • the device 10 comprises an inverter 18.
  • the inverter is a DC / AC reversible converter. It operates in AC / DC converter when the machine is in electric generator mode (it is often called rectifier bridge), and in DC / AC converter when the machine is in electric motor mode.
  • the device 1 0 comprises an inverter 1 8 and a DC-DC converter 22.
  • the device 10 comprises three electronic converters, namely an inverter 18, a DC-DC converter 22, and in addition a switch bi-position 30 or two switches 30, which are interconnected by power connectors such as bus bars (not shown).
  • the inverter 18 in the abovementioned manner, is a reversible AC / DC reversible electrical converter called "AC / DC” in electric generator or DC-AC mode called “DC / AC” in electric motor mode.
  • the DC / DC converter 22 makes it possible, in particular, to convert a voltage on the energy storage unit side 20, said voltage being in a range of values, here in a nonlimiting manner between 6V and 35V, in a voltage compatible with that of the battery. 16, the battery supplying an onboard network for example of the order of 12 volts.
  • the bi-position switch 30 or the two switches 30 make it possible for them to determine the operating mode of the electric machine 12.
  • the generator mode comprises two phases: a so-called alternator phase, and a so-called energy recovery phase, the motor mode comprises a start-up and dynamic assistance phase.
  • the operating mode of the machine with a bi-position switch is as follows:
  • the switch connects the inverter 18 and the storage unit 20 in the motor mode, and in the energy recovery phase, the switch connects the inverter 18 and the battery 16 in the alternator phase.
  • the device 10 is for this purpose connected by cables 24 to the electrical machine, by cables 26 to the battery, and by cables 28 to a power supply network of the vehicle.
  • the device 10 for recovering the kinetic energy of the vehicle using the electric machine this architecture is more particularly known under the name of architecture "14 + X”.
  • the device 10 is intended to connect a rotating electrical machine to two different edge networks and two different voltage batteries.
  • the device 10 comprises a single housing 32 in which are arranged the (s) electronic converter (s) 18, 22 and the (s) unit (s) 20 of electrical energy storage including to reduce the lengths of connections between these elements , so as to limit the effects of the link inductances.
  • the housing 32 has a lower portion 34, forming a tray 34 for receiving one or a plurality of electrical energy storage units 20.
  • This lower part 34 is completed by at least one upper part 36, covering the lower part 34, and receiving at least one control electronic card 38 and at least one power electronic card 40 which comprises the electronic converter (s) 18, 22, 30, ie the inverter 18, the DC-DC converter 22, and the bi-position switch 30.
  • the lower portion 34 has the shape of a first substantially parallelepipedic tray, open at its upper end 42, which receives at least two electrical energy storage units 20 "supercapacitors” or Ultra capacitor connected in series.
  • the storage units 20 are arranged in the direction of the length. In a second non-limiting embodiment, the storage units 20 are arranged in the width direction.
  • the storage units 20 are arranged in the direction of the height. Depending on the size of the storage units 20, the best arrangement of the three modes will be chosen to optimize the space required for the electronic components integrated in the housing 32, here in the example in the direction of the height.
  • the energy storage units 20 are arranged in stages, the units 20 of a first stage being offset with respect to the second stage so that two units 20 of the second stage are in contact with each other. tangential with the same unit 20 of the first stage.
  • the contact can be direct or indirect.
  • the lower part receives axial alignments 44 of electrical energy storage units 20 which are arranged in the length direction. but this provision is not limiting of the invention.
  • the alignments 44 of electrical energy storage units 20 could indeed be arranged in the width direction.
  • the energy storage units of two neighboring alignments are held by holding means 46. Any embodiment of these holding means may be suitable for the proper implementation of the invention.
  • the holding means are composed of elastic collars 46, but they could be forms integrated with the lower part 34, or else electrical energy storage units 20 themselves, each of these ci then comprising interlocking means intended to cooperate with the neighboring unit 20.
  • the units 20 have in the embodiment of Figure 2 a generally cylindrical shape of circular section. Of course alternatively these units 20 of elongated shape have another section for example of polygonal shape, such as a hexagonal section. In a variant, the section is oval.
  • the tray receives both “supercapacitors” and one or more batteries. These batteries have for example the same shape as the “supercapacitors”.
  • the upper part 36 when it has a second tray 48 which caps the upper end 42 of the first tray 34.
  • the bottom of the second tank is here made of a thermally insulating material to prevent the transmission of heat to the first tank 34.
  • This second tray may in particular be carrying external connectors, for example a connector 23 for receiving control signals and a connector 25 for receiving a power supply.
  • the second bin 48 is open at its upper end 50, and is intended to receive successively, preferably from bottom to top of the tank 48, the electronic control board 38, an insulating joint 52, and the electronic board 40 power unit comprising the inverter 18 and the DC-DC converter 22, and a cover 54 which covers the upper end 50 of the second tank 48.
  • This cover 54 comprises upper cooling means.
  • the power card 40 is arranged closer to the upper cooling means. Thus, this arrangement avoids heating the storage units 20 by the heat released by the power card.
  • the storage units 20 arranged in the first receiving pan 34 are able to release heat. This heat accumulates in the first tank 34 which is closed by the upper part 36, which has the effect of causing an increase in the temperature inside the first tank 34 and therefore all the storage units 20.
  • the first tank 34 comprises cooling means.
  • the first tray 34 more particularly comprises associated lower cooling means for providing group cooling of the electrical energy storage units 20.
  • FIG. 3 shows diagrammatically the first tray 34 in which the electrical energy storage units 20 are arranged.
  • the first tank 34 is closed, thus the heat released by the storage units 20 accumulates in the first tank 34 thus increasing the temperature inside the first tank 34.
  • the cooling means of the storage units 20 comprise a source cooler 56 which is arranged outside the first tray 34 and means 58 for transferring the heat generated by the storage units 20 to the cold source 56.
  • the first tray 34 may comprise walls of thermally insulating material.
  • cold source designates any thermal potential whose temperature is lower than the maximum operating temperature of the storage units and whose thermal capacity is infinite. More generally, the adjective cold will refer to any element whose temperature is below the maximum operating temperature of the storage units 20.
  • the cold source 56 comprises a finned dissipator 60 which is advantageously made of a metal material and which dissipates the heat by convection.
  • the dissipator 60 is here made of aluminum.
  • the convection may be natural or forced for example by a fan 62 as shown in FIG.
  • the air current sweeping the dissipator 60 is caused at least in part by the air sucked in during the driving of the vehicle.
  • the cold source 56 is arranged in a zone remote from the first tank 34.
  • the cold source 56 comprises a cold pipe 156 of the air-conditioning installation of the motor vehicle.
  • this pipe is an existing pipe arranged in the passenger compartment of the vehicle and which carries cold air from the air conditioning system for example to cool the passengers of the rear seats of the vehicle.
  • this line 156 connects the evaporator to the condenser of the air conditioning system, which also comprises a compressor.
  • the coolant of the air conditioning system circulates inside the pipe 156.
  • This pipe is for example arranged in the compartment of the engine of the vehicle. In both cases the finned heatsink 60 connects to the existing conduit 156 of the air conditioning system.
  • This pipe 156 is for example of circular section. Of course the section of the pipe 156 is alternatively other than circular, for example oval or rectangular.
  • the finned sink 60 is connected to the conduit 156 through a connector 155 in intimate contact with at least a portion of the outer periphery of the conduit 156 traversed by the coolant.
  • the connector 155 is thermally conductive as the heatsink 60. It is for example metallic.
  • This dissipator 60 is in the metal embodiment example, as the conduit 156 on which it connects.
  • the heatsink 60 is in one embodiment with the connector 155.
  • the heatsink and the connector belong to the same mold-based aluminum part.
  • the dissipator 60 is attached to the connector 155 for example by welding, brazing, screwing or riveting possibly with the interposition of a thermally conductive layer called "thermal pad”.
  • the dissipator 60 is fixed by gluing on the connector 155; this adhesive being thermally conductive and possibly electrically insulating.
  • the heatsink 60 and the connection can therefore be of different material, the dissipator being for example copper and the connector 155 aluminum.
  • the connector 155 is attached to the pipe 156, for example using a layer of thermally conductive adhesive.
  • the connector 155 is attached to the pipe 156 with a clamp, see by welding or brazing.
  • the cooling liquid of the air conditioning system thus cools the heat sink 60 via the connection 155 and indirectly the energy storage units.
  • a problem may arise following a prolonged stoppage of the vehicle, for example at a traffic light or following traffic jams.
  • the compressor of the air conditioning system is no longer involved because in the case of a vehicle equipped with an alternator / starter or an alternator associated with a starter configured to restart the engine, the engine is shut down. engine when the vehicle is stopped at a red light or following traffic jams to save fuel.
  • the temperature of the refrigerant can therefore increase and therefore that of the dissipator and the storage units.
  • conduit 156 here of circular section, has at least locally at the dissipator, two channels 158, 159 separated from one another by a partition wall 157.
  • the channel 158 of larger section, is dedicated to the passage refrigerant fluid
  • the channel 159 is a channel dedicated to receiving a thermoregulatory fluid, such as paraffins, tetradecane hydrated salts and eutectic mixtures.
  • This fluid changes state, for example passes from the solid state to the liquid state in the case of paraffin, without simultaneous change in temperature. It thus limits the overheating of the refrigerant during a prolonged stoppage of the vehicle, for example in traffic jams. It absorbs a large amount of latent heat which it then restores.
  • the compressor of the air conditioning system can therefore be subject to a prolonged shutdown without consequences for the energy storage units.
  • the cold source 56 is arranged in contact with the first tray 34.
  • the fan 62 is for example fixed to the tray 34 by screwing.
  • the cold source 56 is formed by a part of the chassis of the vehicle which is exposed to a current of air when the vehicle is traveling.
  • the air is conveyed to said part of the chassis by a so-called "boa" pipe, a first end opening of which is arranged longitudinally forwards under the vehicle, whereas a second opening is arranged facing at said part of the frame.
  • this "boa” can be connected to the tubular nozzle 163 of air intake of the cap 162 written below.
  • the cold source 56 comprises a cooling pipe for cooling the engine of the motor vehicle.
  • the means for transferring heat here comprise a heat pipe 64 whose first heat absorption end 66 is thermally connected to the inside of the first tank 34 and whose second heat dissipation end 68 is thermally connected to the source. cold 56, in particular to the dissipator 60 in FIG.
  • the first absorption end 66 is more particularly arranged inside the first tray 34.
  • heat propagation element 70 which is made of a heat conducting material.
  • the heat propagation element 70 consists of a heat propagation or diffusion plate 70.
  • the propagation plate 70 is arranged in the first tank 34 near the storage units 20.
  • the plate 70 is more particularly arranged above the storage units 20 and its dimensions are such that it covers all the storage units 20.
  • the propagation plate 70 is arranged in contact with one or more storage units 20.
  • the units 20 of FIG. 3 are then in contact with the plate 70 of FIG.
  • the first absorption end 66 of the heat pipe 64 is arranged in contact with the propagation plate 70.
  • the plate 70 is capable of accumulating the heat produced by all the storage units 20 so as to conduct the heat up to the absorption end 66 of the heat pipe 54.
  • the heat pipe 64 for example of FIG. 3, is replaced by a rod of heat-conducting material which is, for example, made integral with the propagation plate 70.
  • the rod thus transfers the heat accumulated in the plate 70 to the cold source 56 by conduction of heat.
  • the first tank 34 is provided with several heat pipes 64 which are arranged in the walls of the first tray 34 so as to surround the storage units 20.
  • each heat pipe 64 only evacuates the heat produced by a part of the storage units, for example one or two storage units 20.
  • second tray 48 there is no provision for second tray 48, the electronic part of Figure 2 being deported.
  • the presence of the second bin 48 is not mandatory.
  • the first tray 34 of generally parallelepiped shape, has cavities 134 for housing in the manner of bottles of the units 20, here in the form of "supercapacitors".
  • the cold source 56 here comprises a deflection plate 1 60 which is interposed between the finned dissipator 60 and the tray 34.
  • the deflection plate 1 60 is advantageously made of a material which is a conductive material. heat.
  • the deflection plate 60 is more particularly arranged in contact with the dissipation end 68 of the heat pipe 64.
  • the deflection plate 160 comprises air deflectors 1 61 which guide the air blown by the fan 62 laterally outwardly .
  • the air blown by the fan 62 is heated by the dissipation ends 68 of the heat pipes 64. This heated air is constantly ejected far from the tank 34 by the baffles 161 to be renewed by fresh air.
  • a second tank 48 closed by a plate 1 70 so that the electronics, not shown here for the sake of clarity, are not deported.
  • the plate 1 70 is a finned heat sink of the heatsink type 60. This plate is a heat propagation element such as the plate 70.
  • the fan 62 is controlled for example by a thermocouple.
  • the fan 62 is capped by a cover 162, not shown in Figure 4.
  • This cover 162 also cap the air deflectors 161 and the heatsink 60. It comprises a tubular suction nozzle 163 air and air outlet louvre 164. This hood is fixed on the tray 34.
  • the cold source 56 is for example formed by a part of the chassis of the vehicle which is exposed to a current of air when the vehicle is traveling. Air is conveyed from said portion of the chassis by a so-called "boa" pipe to the nozzle 163.
  • the fan 62 may not work when the vehicle is moving, This part of the cold of the chassis of the vehicle receives from air coming for example from a deflector or an opening arranged longitudinally forwards under the vehicle either directly or via another boa.
  • the tip 163 is alternatively connected to a pipe that carries cold air from the air conditioning system for example to cool the passengers of the rear seats of the vehicle.
  • the heat transfer means 58 may also include a cooling fluid circuit or any other known means for transferring heat from inside the first tank 34 to the cold source 56.
  • propagation element 70 is not necessarily a plate. This propagation element 70 may be for example in the form of "L” or "U”.
  • the tank 34 it is possible to equip the tank 34 with a plurality of heat transfer means 58 which are each thermally connected to the same cold source 56 or to separate cold sources 56.
  • the invention advantageously makes it possible to arrange the cold source outside the housing 32 so as to reduce its bulk.
  • the invention makes it possible to cool the storage units 20 by taking advantage of existing but unexploited cold sources in the motor vehicle, such as a chassis or body part of the vehicle.
  • the tank 34 can be closed in a sealed manner because there is no need to ventilate the storage units 20 to cool them.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (10) d'alimentation électrique pour un véhicule automobile, qui est destiné à relier au moins une machine électrique (12) à une batterie (16) du véhicule, et qui comporte un boîtier unique (32) dans lequel est agencé au moins une unité (20) de stockage d'énergie électrique, ledit boîtier (32) comportant un bac (34) de réception d'au moins une unité de stockage d'énergie électrique (20), le dispositif (10) comportant des moyens de refroidissement des unités de stockage (20), caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comportent : - une source froide (56) qui est agencée à l'extérieur du bac (34), - et des moyens (58, 70, 64) pour transférer la chaleur produite par les unités de stockage (20) jusqu'à la source froide (56).

Description

"Dispositif compact d'alimentation électrique pour un véhicule automobile équipé de moyens de refroidissement comportant une source froide extérieure"
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention concerne un dispositif d'alimentation électrique pour un véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'alimentation électrique pour un véhicule automobile, qui est destiné à relier au moins une machine électrique à une batterie du véhicule, et qui comporte un boîtier unique dans lequel est agencé au moins une unité de stockage d'énergie électrique, ledit boîtier comportant un bac de réception d'au moins une unité de stockage d'énergie électrique, le dispositif comportant des moyens de refroidissement des unités de stockage.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On connaît de nombreux exemples de dispositifs de ce type.
De tels dispositifs d'alimentation électrique sont par exemple utilisés pour l'alimentation de machines électriques de véhicules automobiles de type électrique et/ou hybride, c'est à dire combinant une machine électrique et un moteur thermique conventionnel, pour lesquels il est important de pouvoir récupérer l'énergie cinétique afin de recharger la batterie du véhicule et d'approvisionner le réseau de bord en puissance électrique. Cette fonction est couramment appelée freinage récupératif. Une batterie de type métal hydrure est par exemple utilisée. Ces dispositifs d'alimentation électrique posent toutefois de nombreux problèmes.
En effet, les unités de stockage d'énergie subissent de nombreux cycles de charge et de décharge. Par exemple, lorsque le véhicule automobile démarre, il se produit une décharge d'électricité très intense. Par exemple encore, les unités de stockage sont chargées avec un courant électrique de forte intensité lors des périodes de freinage récupératif. Lorsque du courant électrique est libéré, lors des opérations de décharge, ou stocké, lors des opérations de charge, les unités de stockage dégagent de la chaleur. La quantité de chaleur dégagée est proportionnelle à l'intensité du courant électrique qui circule en charge ou en décharge. De plus, ces cycles de charge et de décharge sont susceptibles de se succéder à un rythme très élevé, notamment lorsque le véhicule roule en ville et que le conducteur est amené à arrêter et à redémarrer fréquemment le véhicule.
Or, pour que les unités de stockage puissent stocker efficacement le courant électrique, elles doivent être maintenues dans une plage de températures de fonctionnement qui est bornée par une température maximale de fonctionnement et par une température minimale de fonctionnement.
Lorsque les cycles de charge et de décharge s'enchaînent rapidement, la température des unités de stockage est susceptible de monter très vite au-delà de la température maximale de fonctionnement. La montée en température des unités de stockage est d'autant plus rapide que les unités de stockage sont agencées dans un bac fermé.
RESUM E DE L'I NVENTION
Pour remédier à tous ces inconvénients, l'invention propose un dispositif d'alimentation électrique pour un véhicule automobile du type décrit précédemment, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comportent :
- une source froide qui est agencée à l'extérieur du bac, - et des moyens pour transférer la chaleur produite par la ou les unités de stockage jusqu'à la source froide.
Selon d'autres caractéristiques non limitatives de l'invention prises isolément ou en combinaison : - les moyens pour transférer la chaleur comportent au moins un caloduc dont une première extrémité d'absorption de la chaleur est connectée thermiquement avec l'intérieur du bac, et dont une deuxième extrémité de dissipation de la chaleur est connectée thermiquement avec la source froide ; - la première extrémité d'absorption du caloduc est agencée à l'intérieur du bac ;
- les moyens pour transférer la chaleur comportent une élément de propagation de la chaleur, tel qu'une plaque, qui est réalisé en un matériau conducteur de chaleur, une première partie d'absorption de la chaleur de l'élément de propagation de la chaleur étant connectée thermiquement avec l'intérieur du bac tandis qu'une deuxième partie de dissipation de la chaleur de l'élément de propagation de la chaleur est connectée thermiquement à la source froide ; - la première partie d'absorption de l'élément de propagation de la chaleur est agencée à l'intérieur du bac à proximité ou au contact des unités de stockage ;
- la deuxième partie de dissipation de l'élément de propagation de la chaleur est en contact avec la première extrémité d'absorption du caloduc ;
- la source froide est un tronçon froid d'un circuit de refroidissement du véhicule ;
- la source froide est une conduite de climatisation du véhicule ; - la source froide est une partie du châssis du véhicule automobile qui est exposé à un courant d'air lorsque le véhicule roule ;
- la source froide est un dissipateur à ailettes ; - le dissipateur à ailettes est exposé à un courant d'air frais ;
- le courant d'air est provoqué au moins en partie par un ventilateur ;
- le courant d'air est provoqué au moins en partie par de l'air aspiré lors du roulage du véhicule.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins en annexe parmi lesquels :
- la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif d'alimentation électrique selon l'invention, - la figure 2 est une vue éclatée en perspective d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'alimentation électrique selon l'invention,
- la figure 3 est une vue schématique qui représente les moyens de refroidissement des unités de stockage selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective éclatée qui représente un mode de réalisation de l'invention comportant plusieurs caloducs ;
- la figure 5 est une vue en perspective éclatée analogue à la figure 4 avec la partie supérieure du boîtier sans ses composants électroniques.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 l'ensemble d'un dispositif 10 d'alimentation électrique pour un véhicule automobile réalisé conformément à l'invention.
Le dispositif 10 est destiné à relier au moins une machine électrique 12 à une batterie d'un véhicule automobile à moteur thermique. Cette machine est tournante et est munie de capteurs 14 de la position de son rotor. Elle est susceptible de fonctionner en moteur électrique, par exemple pour démarrer le moteur thermique voire entraîner au moins une roue du véhicule et/ou en générateur électrique, par exemple pour récupérer l'énergie cinétique du véhicule lors d'un freinage, à une batterie 1 6 du véhicule. Cette machine, telle qu'un alterno-démarreur, est dite réversible. Cette machine est prise comme exemple non limitatif pour la suite de la description. Pour mémoire on rappellera qu'un alterno-démarreur est un alternateur réversible permettant, d'une part, de transformer de l'énergie mécanique en énergie électrique lorsqu'il fonctionne en mode générateur électrique pour notamment recharger une batterie et /ou alimenter les consommateurs d'au moins un réseau de bord du véhicule automobile et d'autre part, de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique lorsqu'il fonctionne en mode moteur électrique, dit mode démarreur, pour notamment démarrer le moteur à combustion interne ou moteur thermique du véhicule automobile et, dans un mode de réalisation, éviter que le moteur thermique cale, voire entraîner au moins une roue du véhicule.
Cet alterno-démarreur comporte des moyens de redressement de courant appelés onduleur comportant par exemple des transistors du type MOSFET pilotés par une unité électronique de commande et de contrôle comme décrit par exemple dans les documents FR A 2 745 444 et FR A 2 745 445.
Cette unité électronique de commande et de contrôle reçoit des signaux provenant de capteurs de la position angulaire du rotor de la machine et comporte également des pilotes, dits drivers, qui sont des éléments de puissance et qui commandent les transistors du type MOSFET. Ces pilotes, dans un mode de réalisation, appartiennent à un étage de puissance comprenant également les transistors du type MOSFET de l'onduleur constituant un convertisseur électrique réversible de courant alternatif-continu dit « AC/DC » en mode générateur électrique. En mode moteur électrique, les transistors MOSFET de l'onduleur sont pilotés en tout ou rien pour commander en pleine onde les enroulements du stator de la machine ou en variante par une commande à largeurs d'impulsions variables, c'est à dire une technologie de découpage appelé MLI (modulation par largeur d'impulsion) ou PWM en anglais. Les éléments de contrôle appartiennent à un étage de contrôle de plus faible puissance.
Dans un mode de réalisation, l'étage de puissance comprend une carte électronique de puissance portant les éléments de puissance, tels que les transistors du type MOSFET et les drivers, et l'étage de contrôle comprend une carte électronique de commande portant les éléments de contrôle.
Dans ces documents précités l'alterno-démarreur est polyphasé. Dans un mode de réalisation, tel que décrit dans les documents WO-A-02.1 08.334 et WO-A-03.088.471 , l'alterno-démarreur appartient à un agencement pour véhicule automobile comportant au moins deux unités de stockage d'énergie électrique. L'une de ces unités de stockage est une batterie et l'autre un super condensateur c'est-à-dire une capacité de grande valeur appelée Ultra capacité. On notera qu'en mode démarreur (fonctionnement en mode moteur électrique), l'agencement permet d'alimenter l'alterno-démarreur avec une tension supérieure à celle en mode générateur. Ce type d'agencement permet de récupérer de l'énergie lors du frei nage et comporte deux réseaux électriques de distribution, au moi ns un commutateu r ou u n ci rcuit à deux interrupteu rs et u n convertisseur continu-continu, dit convertisseur DC/DC, permettant de convertir des tensions et de fonctionner à deux tensions différentes.
Pour plus de précisions on se reportera à ces documents sachant que l'onduleur est un convertisseur électronique de courant. Bien entendu, l'agencement peut faire appel à une machine électrique tournante telle qu'un alternateur simple relié électriquement à une batterie.
Dans un mode de réalisation cet alternateur est associé à un démarreur monté en parallèle avec l'alternateur entre une première borne reliée à la masse et une deuxième borne relié à un circuit permettant dans un mode de réalisation de mettre en série deux batteries, par exemple de 1 2V, pour alimenter le démarreur en 24V au démarrage et de mettre en parallèle ces deux batteries après le démarrage du véhicule automobile. Le dispositif 1 0 comporte donc au moins un convertisseur électronique 1 8, 22 et une unité 20 de stockage d'énergie électrique. Ce dispositif comporte deux réseaux électriques, l'un dédié à la puissance (les unités de stockage 20 étant en série) et adapté à la récupération d'énergie, l'autre dédié à l'énergie pour notamment recharger la batterie 16 connectée au réseau de bord du véhicule et/ou alimenter ce réseau de bord.
Dans un premier mode de réalisation non limitatif, le dispositif 1 0 comporte un convertisseur continu-continu 22 de tension. Dans u n deuxième mode de réalisation non li mitatif, le dispositif 10 comporte un onduleur 18. L'onduleur est un convertisseur réversible DC/AC. I l fonctionne en convertisseur AC/DC lorsque la machine est en mode générateur électrique (il est souvent appelé pont redresseur), et en convertisseur DC/AC lorsque la machine est en mode moteur électrique.
Dans un troisième mode de réalisation non limitatif, le dispositif 1 0 comporte un onduleur 1 8 et un convertisseur continu- continu 22. Dans un quatrième mode de réalisation, dans l'exemple de réalisation non limitatif qui a été représenté à la figure 1, le dispositif 10 comporte trois convertisseurs électroniques, à savoir un onduleur 18, un convertisseur continu-continu 22, et en plus un interrupteur bi-position 30 ou deux interrupteurs 30, qui sont reliés entre eux par des connectiques de puissance tels que des bus barres (non représentés).
L'onduleur 18, de manière précitée, est un convertisseur électrique réversible de courant alternatif-continu dit "AC/DC" en mode générateur électrique ou continu alternatif dit "DC/AC" en mode moteur électrique.
Le convertisseur continu-continu 22 permet notamment de convertir une tension côté unité de stockage d'énergie 20, ladite tension se situant dans une plage de valeurs, ici de manière non limitative entre 6V et 35V, en une tension compatible avec celle de la batterie 16, la batterie alimentant un réseau de bord par exemple de l'ordre de 12 volts.
L'interrupteur bi-position 30 ou les deux interrupteurs 30 permettent quant à eux de déterminer le mode de fonctionnement de la machine électrique 12.
Dans l'exemple pris, le mode générateur comprend deux phases : une phase dite alternateur, et une phase dite récupératrice d'énergie, le mode moteur comprend une phase de démarrage et d'assistance dynamique. Le mode de fonctionnement de la machine avec un interrupteur bi-position est le suivant :
- l'interrupteur relie l'onduleur 18 et l'unité de stockage 20 dans le mode moteur, et dans la phase récupératrice d'énergie, - l'interrupteur relie l'onduleur 18 et la batterie 16 dans la phase alternateur.
On notera que dans un autre mode de réalisation, il n'existe pas d'interrupteur. Le dispositif 10 est à cet effet relié par des câbles 24 à la machine électrique, par des câbles 26 à la batterie, et par des câbles 28 à un réseau d'alimentation électrique du véhicule.
Le dispositif 10 permettant de récupérer l'énergie cinétique du véhicule à l'aide de la machine électrique, cette architecture est plus particulièrement connue sous le nom d'architecture "14+X".
En variante, comme décrit dans le document WO 02/080334, le dispositif 10 est destiné à relier une machine électrique tournante à deux réseaux de bord et à deux batteries de tension différentes, Comme l'illustrent les figures 1 et 2, le dispositif 10 comporte un boîtier unique 32 dans lequel sont agencés le(s) convertisseur(s) électronique(s) 18, 22 et le(s) unité(s) 20 de stockage d'énergie électrique notamment pour réduire les longueurs des connectiques entre ces éléments, de manière à limiter les effets des inductances de liaison.
D'une manière générale, le boîtier 32 comporte une partie inférieure 34, formant un bac 34 de réception d'une ou d'une pluralité d'unités 20 de stockage d'énergie électrique.
Cette partie inférieure 34 est complétée par au moins une partie supérieure 36, coiffant la partie inférieure 34, et recevant au moins une carte électronique de commande 38 et au moins une carte électronique de puissance 40 qui comporte les convertisseur(s) électronique(s) 18, 22, 30, c'est à dire l'onduleur 18, le convertisseur continu-continu 22, et l'interrupteur bi-position 30.
Plus particulièrement, la partie inférieure 34 présente la forme d'un premier bac sensiblement parallélépipédique, ouvert à son extrémité supérieure 42, qui reçoit au moins deux unités 20 de stockage d'énergie électrique dits "supercondensateurs" ou Ultra capacité montées en série.
Dans un premier exemple de réalisation non limitatif, les unités de stockage 20 sont agencées dans le sens de la longueur. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, les unités de stockage 20 sont agencées dans le sens de la largeur.
Dans un troisième mode de réalisation non limitatif, les unités de stockage 20 sont agencées dans le sens de la hauteur. Selon les dimensions des unités de stockage 20, on choisira la meilleure disposition des trois modes permettant d'optimiser la place nécessaire pour les composants électroniques intégrés dans le boîtier 32, ici dans l'exemple dans le sens de la hauteur.
Dans une première variante applicable aux trois modes, les unités 20 de stockage d'énergie 20 sont disposées en étages, les unités 20 d'un premier étage étant décalées par rapport au deuxième étage de sorte que deux unités 20 du deuxième étage sont en contact tangentiel avec une même unité 20 du premier étage. Le contact peut être direct ou indirect. Dans une deuxième variante applicable aux trois modes, telle qu'elle a été représentée sur la figure 2, la partie inférieure reçoit, des alignements axiaux 44 d'unités 20 de stockage d'énergie électrique qui sont agencés dans le sens de la longueur, mais cette disposition n'est pas limitative de l'invention. Les alignements 44 d'unités 20 de stockage d'énergie électrique pourraient en effet être agencés dans le sens de la largeur. Les unités de stockage d'énergie de deux alignements voisins sont maintenues par des moyens de maintien 46. Tout mode de réalisation de ces moyens de maintien peut convenir à la bonne mise en oeuvre de l'invention. Sur les figures, les moyens de maintien sont composés par des colliers élastiques 46, mais il pourrait s'agir de formes intégrées avec la partie inférieure 34, ou encore des unités 20 de stockage d'énergie électriques elles-mêmes, chacune de celles-ci comportant alors des moyens d'emboîtement destinés à coopérer avec l'unité 20 voisine. Les unités 20 ont dans le mode de réalisation de la figure 2 une forme globalement cylindrique de section circulaire. Bien entendu en variante ces unités 20 de forme allongée ont une autre section par exemple de forme polygonale, telle qu'une section hexagonale. En variante la section est ovale.
En variante le bac reçoit à la fois des « supercondensateurs » et une ou plusieurs batteries. Ces batteries ont par exemple la même forme que les « supercondensateurs » .
La partie supérieure 36, quand à elle, comporte un second bac 48 qui coiffe l'extrémité supérieure 42 du premier bac 34.
Le fond du second bac est ici réalisé en un matériau thermiquement isolant pour empêcher la transmission de la chaleur au premier bac 34.
Ce second bac peut notamment être porteur de connecteurs externes, par exemple un connecteur 23 destiné à recevoir des signaux de commande et un connecteur 25 destiné à recevoir une alimentation en puissance électrique.
Le second bac 48 est ouvert à son extrémité supérieure 50, et il est destiné à recevoir successivement, préférentiellement, du bas vers le haut du bac 48, la carte électronique de commande 38, un joint d'isolation 52, et la carte électronique 40 de puissance comportant l'onduleur 18 et le convertisseur continu-continu 22, et un couvercle 54 qui coiffe l'extrémité supérieure 50 du second bac 48. Ce couvercle 54 comporte des moyens supérieurs de refroidissement. Préférentiellement, la carte de puissance 40 est disposée au plus proche des moyens supérieurs de refroidissement. Ainsi, cette disposition évite de réchauffer les unités de stockage 20 par la chaleur dégagée par la carte de puissance.
Les unités de stockage 20 agencées dans le premier bac de réception 34 sont susceptibles de dégager de la chaleur. Cette chaleur s'accumule dans le premier bac 34 qui est fermé par la partie supérieure 36, ce qui a pour effet de provoquer une augmentation de la température à l'intérieur du premier bac 34 et donc de toutes les unités de stockage 20. Selon une caractéristique, pour maintenir la température des unités de stockage en deçà d'une température maximale de fonctionnement, le premier bac 34 comporte des moyens de refroidissement. Le premier bac 34 comporte plus particulièrement des moyens inférieurs de refroidissement associés pour proposer un refroidissement groupé des unités 20 de stockage d'énergie électrique.
On a représenté schématiquement à la figure 3 le premier bac 34 dans lequel les unités de stockage d'énergie électrique 20 sont agencées. Le premier bac 34 est fermé, ainsi la chaleur dégagée par les unités de stockage 20 s'accumule dans le premier bac 34 augmentant ainsi la température à l'intérieur du premier bac 34. Les moyens de refroidissement des unités de stockage 20 comportent une source froide 56 qui est agencée à l'extérieur du premier bac 34 et des moyens 58 pour transférer la chaleur dégagée par les unités de stockage 20 jusqu'à la source froide 56. Ainsi le premier bac 34 peut comporter des parois en matériau thermiquement isolant.
Le terme "source froide" désigne tout potentiel thermique dont la température est inférieure à la température maximale de fonctionnement des unités de stockage et dont la capacité thermique est infinie. Plus généralement, l'adjectif froid se rapportera à tout élément dont la température est inférieure à la température maximale de fonctionnement des unités de stockage 20.
Dans l'exemple représenté à la figure 3, la source froide 56 comporte un dissipateur à ailettes 60 qui est avantageusement réalisé en en un matériau métallique et qui dissipe la chaleur par convection. Le dissipateur 60 est ici réalisé à base d'aluminium. La convection peut-être naturelle ou forcée par exemple par un ventilateur 62 comme représenté à la figure 4. En variante le courant d'air balayant le dissipateur 60 est provoqué au moins en partie par de l'air aspiré lors du roulage du véhicule.
Dans l'exemple représenté à la figure 3, la source froide 56 est agencée dans une zone éloignée du premier bac 34.
Selon une caractéristique et comme visible à la figure 3, la source froide 56 comporte une conduite froide 156 de l'installation de climatisation du véhicule automobile. Dans un mode de réalisation cette conduite est une conduite existante agencée dans l'habitacle du véhicule et qui transporte de l'air froid provenant de l'installation de climatisation par exemple pour refroidir les passagers des places arrières du véhicule.
Dans la figure 3 cette conduite 156 relie l'évaporateur au condenseur de l'installation de climatisation, qui comporte également un compresseur. Le liquide réfrigérant de l'installation de climatisation circule à l'intérieur de la conduite 156. Cette conduite est par exemple agencée dans le compartiment du moteur thermique du véhicule. Dans les deux cas le dissipateur à ailettes 60 se branche sur la conduite 156 existante de l'installation de climatisation.
Cette conduite 156 est par exemple de section circulaire. Bien entendu la section de la conduite 156 est en variante autre que circulaire, par exemple ovale ou rectangulaire. A la figure 3 le dissipateur à ailettes 60 se branche sur la conduite 156 à la faveur d'un raccord 155 en contact intime avec au moins une partie de la périphérie externe de la conduite 156 parcourue par le liquide réfrigérant.
Le raccord 155 est thermiquement conducteur tout comme le dissipateur 60. Il est par exemple métallique.
Ce dissipateur 60 est dans l'exemple de réalisation métallique, comme le conduit 156 sur lequel il se branche. Le dissipateur 60 est dans un mode de réalisation d'un seul tenant avec le raccord 155. Par exemple le dissipateur et le raccord appartiennent à une même pièce à base d'aluminium obtenue par moulage. En variante le dissipateur 60 est rapporté sur le raccord 155 par exemple par soudage, brasage, vissage ou rivetage avec éventuellement interposition d'une couche thermiquement conductrice appelée « pad thermique ». En variante le dissipateur 60 est fixé par collage sur le raccord 155 ; cette colle étant thermiquement conductrice et éventuellement électriquement isolante. Ainsi on voit à la figure 3 en 154 la couche de colle. Le dissipateur 60 et le raccord peuvent donc être en matière différente, le dissipateur étant par exemple en cuivre et le raccord 155 en aluminium. Le raccord 155 est fixé sur la conduite 156, par exemple à l'aide d'une couche de colle thermiquement conductrice. En variante le raccord 155 est fixé sur la conduite 156 à l'aide d'un collier de serrage, voir par soudage ou brasage.
Le liquide réfrigérant de l'installation de climatisation refroidit donc le dissipateur 60 via le raccord 155 et indirectement les unités de stockage d'énergie.
Un problème peut se poser suite à un arrêt prolongé du véhicule par exemple au feu rouge ou suite à des embouteillage. En effet le compresseur de l'installation de climatisation n'est alors plus entraîner car dans le cas d'un véhicule doté d'un alterno-démarreur ou d'un alternateur associé à un démarreur configuré pour redémarrer le moteur thermique, on coupe le moteur thermique lorsque le véhicule est arrêté au feu rouge ou suite à des embouteillages pour économiser du carburant. La température du fluide réfrigérant peut donc augmenter et donc celle du dissipateur et des unités de stockage.
Pour éviter une augmentation de température dans ces circonstances, dans le mode de réalisation de la figure 3, la conduite 156, ici de section circulaire, présente au moins localement au niveau du dissipateur, deux canaux 158, 159 séparés l'un de l'autre par une cloison de séparation 157. Le canal 158, de plus grande section, est dédié au passage du fluide de réfrigération, tandis que le canal 159 est un canal dédié à la réception d'un fluide thermorégulateur, tel que de la paraffines, du tétradécane des sels hydratés et des mélanges eutectiques. Ce fluide change d'état, par exemple passe de l'état solide à l'état liquide dans le cas de la paraffine, sans changement simultané de température. Il limite donc les surchauffes du fluide réfrigérant lors d'un arrêt prolongé du véhicule par exemple dans les embouteillages II absorbe d'importantes quantité de chaleur latente qu'il restitue ensuite.
Le compresseur de l'installation de climatisation peut donc être l'objet d'un arrêt prolongé sans conséquences pour les unités de stockage d'énergie.
Selon une variante représentée à la figure 4, la source froide 56 est agencée au contact du premier bac 34. Le ventilateur 62 est par exemple fixé au bac 34 par vissage.
Selon une variante de l'invention, la source froide 56 est formée par une partie du châssis du véhicule qui est exposée à un courant d'air lorsque le véhicule roule. Par exemple, l'air est acheminé jusqu'à ladite partie du châssis par une conduite dite "boa" dont une première ouverture d'extrémité est agencée longitudinalement vers l'avant sous le véhicule, tandis que qu'une deuxième ouverture est agencée face à ladite partie du châssis.
En se reportant à la figure 6 on voit que ce « boa » peut se brancher sur l'embout tubulaire 163 d'aspiration d'air du capot 162 d'écrit ci-après.
Selon encore une autre variante, la source froide 56 comporte une conduite froide de refroidissement du moteur du véhicule automobile.
Cette conduite se monte par exemple en lieu et place de la conduite de la figure 3. Les moyens pour transférer la chaleur comportent ici un caloduc 64 dont une première extrémité d'absorption de la chaleur 66 est connectée thermiquement à l'intérieur du premier bac 34 et dont une deuxième extrémité de dissipation de la chaleur 68 est connectée thermiquement à la source froide 56, notamment au dissipateur 60 à la figure 3.
La première extrémité d'absorption 66 est plus particulièrement agencée à l'intérieur du premier bac 34.
Elle est ici associée à un élément de propagation de la chaleur 70 qui est réalisé en un matériau conducteur de chaleur. Ici l'élément de propagation de la chaleur 70 consiste en une plaque de propagation ou de diffusion de la chaleur 70. La plaque de propagation 70 est agencée dans le premier bac 34 à proximité des unités de stockage 20. La plaque 70 est plus particulièrement agencée au-dessus des unités de stockage 20 et ses dimensions sont telles qu'elle recouvre toutes les unités de stockage 20.
Selon une variante de l'invention, la plaque de propagation 70 est agencée au contact d'une ou de plusieurs unités de stockage 20. Les unités 20 de la figure 3 sont alors en contact avec la plaque 70 de la figure 3.
La première extrémité d'absorption 66 du caloduc 64 est agencée en contact avec la plaque de propagation 70.
Ainsi, la plaque 70 est susceptible d'accumuler la chaleur produite par toutes les unités de stockage 20 de manière à conduire la chaleur jusqu'à l'extrémité d'absorption 66 du caloduc 54.
Selon une variante, le caloduc 64, par exemple de la figure 3, est remplacé par une tige de matériau conducteur de chaleur qui est par exemple réalisée venu de matière avec la plaque de propagation 70. La tige transfère ainsi la chaleur accumulée dans la plaque de propagation 70 jusqu'à la source froide 56 par conduction de chaleur.
Selon une variante de l'invention représentée à la figure 4, le premier bac 34 est muni de plusieurs caloducs 64 qui sont agencés dans les parois du premier bac 34 de manière à entourer les unités de stockage 20. Ainsi, chaque caloduc 64 n'évacue la chaleur produite que par une partie des unités de stockage, par exemple une ou deux unités de stockage 20. Dans les exemples représentés aux figures 3 et 4, il n'est pas prévu de second bac 48, la partie électronique de la figure 2 étant déportée. Ainsi, la présence du second bac 48 n'est pas obligatoire.
A la figure 4, le premier bac 34, de forme globalement parallélépipédique, présente des cavités 134 pour loger à la manière de bouteilles des unités 20, ici en forme de "supercondensateurs".
Dans l'exemple représenté à la figure 4, la source froide 56 comporte ici une plaque de déflexion 1 60 qui est intercalée entre le dissipateur à ailettes 60 et le bac 34. La plaque de déflexion 1 60 est avantageusement réalisée en un matériau conducteur de chaleur. La plaque de déflexion 60 est plus particulièrement agencée au contact de l'extrémité de dissipation 68 du caloduc 64. La plaque de déflexion 160 comporte des déflecteurs d'air 1 61 qui guident l'air soufflé par le ventilateur 62 latéralement vers l'extérieur. Ainsi, l'air soufflé par le ventilateur 62 est chauffé par les extrémités de dissipation 68 des caloducs 64. Cet air chauffé est constamment éjecté loin du bac 34 par les déflecteurs 161 afin d'être renouvelé par de l'air frais.
Bien entendu en variante comme visible à la figure 5 il est prévu un second bac 48, fermé par une plaque 1 70 en sorte que l'électronique, ici non représenté pour plus de clarté, n'est pas déporté. La plaque 1 70 est un dissipateur de chaleur à ailettes du type du dissipateur 60. Cette plaque est un élément de propagation de la chaleur comme la plaque 70. Le ventilateur 62 est commandé par exemple par un thermocouple.
Le ventilateur 62 est coiffé par un capot 162, non représenté à la figure 4. Ce capot 162 coiffe également les déflecteurs d'air 161 ainsi que le dissipateur 60. Il comporte un embout tubulaire d'aspiration d'air 163 et des ouies de sortie d'air 164. Ce capot est fixé sur le bac 34.
Comme mentionné de manière précitée la source froide 56 est par exemple formée par une partie du châssis du véhicule qui est exposée à un courant d'air lorsque le véhicule roule. De l'air est acheminé de ladite partie du châssis par une conduite dite "boa" jusqu'à l'embout 163. Le ventilateur 62 peut ne pas fonctionner lorsque le véhicule roule, Cette partie du froide du châssis du véhicule reçoit de l'air venant par exemple d'un déflecteur ou d'une ouverture agencée longitudinalement vers l'avant sous le véhicule soit directement, soit via un autre boa.
L'embout 163 est en variante connecté à une conduite qui transporte de l'air froid provenant de l'installation de climatisation par exemple pour refroidir les passagers des places arrières du véhicule.
L'invention n'est pas limitée aux exemples cités dans la description. Ainsi, les moyens pour transférer la chaleur 58 peuvent aussi comporter un circuit de fluide de refroidissement ou tout autre moyen connu pour transférer la chaleur depuis l'intérieur du premier bac 34 jusqu'à la source froide 56.
De plus, l'élément de propagation 70 n'est pas forcément une plaque. Cet élément de propagation 70 peut être par exemple en forme de "L" ou de "U".
En outre, il est possible d'équiper le bac 34 de plusieurs moyens pour transférer la chaleur 58 qui sont chacun raccordés thermiquement à une même source froide 56 ou à des sources froides 56 distinctes. L'invention permet avantageusement d'agencer la source froide à l'extérieur du boîtier 32 de manière à diminuer son encombrement. De plus, l'invention permet de refroidir les unités de stockage 20 en profitant de sources froides déjà existantes mais inexploitées dans le véhicule automobile, telle qu'une partie de châssis ou de carrosserie du véhicule.
En outre, grâce à l'invention, le bac 34 peut être fermé de manière étanche car il n'y a pas besoin d'aérer les unités de stockage 20 pour les refroidir.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (10) d'alimentation électrique pour un véhicule automobile, qui est destiné à relier au moins une machine électrique (12) à une batterie (16) du véhicule, et qui comporte un boîtier unique (32) dans lequel est agencé au moins une unité (20) de stockage d'énergie électrique, ledit boîtier (32) comportant un bac (34) de réception d'au moins une unité de stockage d'énergie électrique (20), le dispositif (10) comportant des moyens de refroidissement des unités de stockage (20), caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comportent :
- une source froide (56) qui est agencée à l'extérieur du bac (34),
- et des moyens (58, 70, 64) pour transférer la chaleur produite par la ou les unités de stockage (20) jusqu'à la source froide (56).
2. Dispositif (10) selon la quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour transférer la chaleur comportent au moins un caloduc (64) dont une première extrémité (66) d'absorption de la chaleur est connectée thermiquement avec l'intérieur du bac (34), et dont une deuxième extrémité (68) de dissipation de la chaleur est connectée thermiquement avec la source froide (56).
3. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première extrémité d'absorption (66) du caloduc (64) est agencée à l'intérieur du bac (34).
4. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour transférer la chaleur (58) comportent un élément de propagation de la chaleur (70) qui est réalisé en un matériau conducteur de chaleur, une première partie d'absorption (70) de la chaleur de l'élément de propagation (70) étant connectée thermiquement avec l'intérieur du bac tandis qu'une deuxième partie de dissipation de la chaleur de la plaque est connectée thermiquement à la source froide (56).
5. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première partie d'absorption de l'élément de propagation (70) est agencée à l'intérieur du bac (34) à proximité ou en contact avec des unités de stockage (20).
6. Dispositif (10) selon la revendication précédente prise en combinaison avec l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la deuxième partie de dissipation de l'élément de propagation (70) est en contact avec la première extrémité d'absorption (66) du caloduc (64).
7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source froide (56) est un tronçon froid d'un circuit de refroidissement du véhicule.
8. Dispositif (10) selon l'une quelconque de revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la source froide (56) est une conduite de climatisation du véhicule.
9. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la source froide (56) est une partie du châssis du véhicule automobile qui est exposé à un courant d'air lorsque le véhicule roule.
10. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la source froide est un dissipateur à ailettes (60).
11. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dissipateur à ailettes (60) est exposé à un courant d'air frais.
12. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le courant d'air est provoqué au moins en partie par un ventilateur (62).
13. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le courant d'air est provoqué au moins en partie par de l'air aspiré lors du roulage du véhicule.
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