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FR3095077A1 - Device for regulating the temperature of a battery using a dielectric fluid and battery pack comprising such a device - Google Patents

Device for regulating the temperature of a battery using a dielectric fluid and battery pack comprising such a device Download PDF

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FR3095077A1
FR3095077A1 FR1903886A FR1903886A FR3095077A1 FR 3095077 A1 FR3095077 A1 FR 3095077A1 FR 1903886 A FR1903886 A FR 1903886A FR 1903886 A FR1903886 A FR 1903886A FR 3095077 A1 FR3095077 A1 FR 3095077A1
Authority
FR
France
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dielectric fluid
battery
agitator
cells
battery cells
Prior art date
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Withdrawn
Application number
FR1903886A
Other languages
French (fr)
Inventor
Imad Chelali
Amrid Mammeri
Kamel Azzouz
Sebastien Garnier
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 Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to FR1903886A priority Critical patent/FR3095077A1/en
Priority to PCT/EP2020/060108 priority patent/WO2020208120A1/en
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Abstract

Dispositif de régulation de température d’une batterie à l’aide d’un fluide diélectrique et pack-batterie comprenant un tel dispositif Un dispositif (4) de régulation de température d’au moins un composant (2) électrique de véhicule automobile, notamment une cellule de stockage d’énergie, le dispositif comprenant une enceinte (6) de fluide diélectrique et des moyens pour arroser la surface dudit composant à l’aide dudit fluide diélectrique, lesdits moyens pour arroser comprenant au moins un agitateur (8). Figure pour l’abrégé : Figure 1Device for regulating the temperature of a battery using a dielectric fluid and battery pack comprising such a device A device (4) for regulating the temperature of at least one electrical component (2) of a motor vehicle, in particular an energy storage cell, the device comprising an enclosure (6) of dielectric fluid and means for spraying the surface of said component with said dielectric fluid, said means for spraying comprising at least one stirrer (8). Figure for the abstract: Figure 1

Description

Dispositif de régulation de température d’une batterie à l’aide d’un fluide diélectrique et pack-batterie comprenant un tel dispositifDevice for regulating the temperature of a battery using a dielectric fluid and battery pack comprising such a device

L’invention concerne un dispositif de régulation de température de cellules de batterie à l’aide d’un fluide diélectrique. L’invention concerne également un pack batterie comprenant ledit dispositif ainsi qu’une pluralité de cellules de batterie. Elle est en particulier destinée à équiper des véhicules automobiles, en particulier des véhicules automobiles à motorisation électrique ou hybride.The invention relates to a device for regulating the temperature of battery cells using a dielectric fluid. The invention also relates to a battery pack comprising said device as well as a plurality of battery cells. It is in particular intended to equip motor vehicles, in particular motor vehicles with electric or hybrid engines.

La part de marché des véhicules électriques étant de plus en plus importante, les problématiques diélectrique/chauffage des packs batterie qui les équipent deviennent des enjeux stratégiques. L’objectif est de concevoir un dispositif de gestion thermique des batteries le plus performant, efficient et économique possible.As the market share of electric vehicles is growing, the dielectric / heating issues of the battery packs that equip them are becoming strategic issues. The objective is to design the most efficient, efficient and economical thermal management device for batteries.

Souvent pour répondre au besoin de refroidissement (et/ou chauffage) des batteries électriques, on utilise des « échangeurs de chaleur» consistant en une plaque froide avec circulation d’un liquide caloporteur (e.g. mixture d’eau et d’éthylène glycol), les plaques étant au contact des cellules à refroidir. Ce genre de techniques peuvent conduire à un refroidissement (et /ou chauffage) non homogène des batteries et limiter ainsi leur durée de vie et leur performance. Ces dispositifs présentent en outre une résistance thermique élevée en raison des épaisseurs de matière présentes entre le liquide caloporteur et les cellules.Often to meet the cooling (and / or heating) need of electric coils, “heat exchangers” are used consisting of a cold plate with circulation of a heat transfer liquid (eg mixture of water and ethylene glycol), the plates being in contact with the cells to be cooled. This type of technique can lead to uneven cooling (and / or heating) of the batteries and thus limit their life and their performance. These devices also have high thermal resistance due to the thicknesses of material present between the heat transfer liquid and the cells.

Une solution proposée pour répondre à cette problématique consiste en une immersion des batteries électriques dans un fluide caloporteur diélectrique. Cette immersion peut être réalisée avec une circulation de fluide ou en condition statique avec changement de phase.One solution proposed to respond to this problem consists of immersing the electric batteries in a dielectric coolant. This immersion can be carried out with fluid circulation or in static condition with phase change.

Ces deux techniques sont performantes d’un point de vue thermique en particulier en raison du contact direct établi entre le liquide et les cellules mais présentent le désavantage d’utiliser une grande quantité de liquide diélectrique, ce qui augmente le coût et le poids du pack batterie.These two techniques are efficient from a thermal point of view in particular because of the direct contact established between the liquid and the cells but have the disadvantage of using a large quantity of dielectric liquid, which increases the cost and the weight of the pack. drums.

L’invention vise à résoudre ces problèmes techniques en proposant un dispositif de régulation de température d’au moins un composant électrique de véhicule automobile, notamment une cellule de stockage d’énergie, comprenant une enceinte de fluide diélectrique et des moyens pour arroser la surface dudit composant à l’aide dudit fluide diélectrique, lesdits moyens pour arroser comprenant au moins un agitateur.The invention aims to solve these technical problems by proposing a device for regulating the temperature of at least one electrical component of a motor vehicle, in particular an energy storage cell, comprising a dielectric fluid chamber and means for spraying the surface. of said component with said dielectric fluid, said means for sprinkling comprising at least one agitator.

Par moyen pour arroser on entend tout type de moyen permettant de mettre en contact le fluide diélectrique avec la ou les surfaces des cellules de batteries autrement qu’en immergeant lesdites cellules dans ledit fluide diélectrique.By means for spraying is meant any type of means making it possible to bring the dielectric fluid into contact with the surface (s) of the battery cells other than by immersing said cells in said dielectric fluid.

Il s’agit en particulier de moyens d’aspersion, de moyens de projection ou de tous moyens aptes à produire une circulation dudit fluide de sorte à mettre au contact le fluide diélectrique avec la surface des cellules, sous la forme d’un film liquide, de jets, de gouttelettes issues d’une brumisation ou autre.These are in particular spraying means, spraying means or any means capable of producing a circulation of said fluid so as to bring the dielectric fluid into contact with the surface of the cells, in the form of a liquid film. , jets, droplets resulting from a misting or other.

Par agitateur, on entend tout moyen pour mettre en mouvement le fluide, particulièrement à l’état liquide, et ainsi agiter le fluide.By agitator is meant any means for setting the fluid in motion, particularly in the liquid state, and thus for agitating the fluid.

Ce dispositif permet non seulement de récupérer de grandes quantités de chaleur et d’assurer un refroidissement homogène par contact direct du fluide diélectrique et des cellules à refroidir mais permet également de limiter la quantité de fluide diélectrique et donc le poids et le coût du dispositif en éliminant le bain de liquide diélectrique connu dans les dispositifs précédents.This device not only makes it possible to recover large amounts of heat and to ensure homogeneous cooling by direct contact of the dielectric fluid and the cells to be cooled, but also makes it possible to limit the amount of dielectric fluid and therefore the weight and cost of the device. eliminating the dielectric liquid bath known in previous devices.

En effet, le volume de fluide diélectrique à l’état liquide peut être très faible, par exemple d’au plus 25% du volume de l’enceinte, de préférence d’au plus 10%, de préférence d’au plus 6%, de préférence d’au plus 4% et de préférence d’au moins 2%. Le volume utilisé de liquide diélectrique se situe par exemple en 5 et 10 litres selon la taille du pack batterie. Ces volumes de liquide diélectrique s’entendent bien entendu des volumes introduits dans le dispositif à l’état initial.Indeed, the volume of dielectric fluid in the liquid state can be very low, for example at most 25% of the volume of the enclosure, preferably at most 10%, preferably at most 6%. , preferably at most 4% and more preferably at least 2%. The volume of dielectric liquid used is for example 5 and 10 liters depending on the size of the battery pack. These volumes of dielectric liquid are of course understood as volumes introduced into the device in the initial state.

L’invention peut également comprendre l’une quelconque des caractéristiques suivantes, prises individuellement ou selon toute combinaison techniquement possible :The invention may also include any of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination:

- l’agitateur est adapté pour agiter le fluide diélectrique à l’état liquide et ainsi le pulvériser ;- the agitator is suitable for agitating the dielectric fluid in the liquid state and thus atomizing it;

- l’agitateur comprend une surface vibrante destinée à vibrer et un actionneur relié à cette surface pour la faire vibrer ;- the agitator comprises a vibrating surface intended to vibrate and an actuator connected to this surface to make it vibrate;

- l’agitateur est configuré pour faire vibrer la surface vibrante à une fréquence d’au moins 50khz et d’au plus 1,5MHz, de préférence au moins 200KHz ;- the agitator is configured to vibrate the vibrating surface at a frequency of at least 50khz and at most 1.5MHz, preferably at least 200KHz;

- la surface vibrante est une membrane ;- the vibrating surface is a membrane;

- l’actionneur est de type piézoélectrique ;- the actuator is of the piezoelectric type;

- le dispositif est configuré de telle sorte que la surface vibrante est au moins partiellement immergé dans le fluide diélectrique, de préférence totalement immergée ;the device is configured such that the vibrating surface is at least partially immersed in the dielectric fluid, preferably totally immersed;

- le dispositif est configuré de telle sorte que la surface vibrante est immergée sous au plus 30 mm de fluide diélectrique à l’état liquide ;- the device is configured such that the vibrating surface is immersed under no more than 30 mm of dielectric fluid in the liquid state;

- le niveau de fluide diélectrique au-dessus de la surface vibrante est d’au moins 10mm ;- the dielectric fluid level above the vibrating surface is at least 10mm;

- le diamètre de la surface vibrante est d’au moins 5mm et d’au plus 35 mm, de préférence d’au moins 15mm et de préférence d’au plus 25mm ;- the diameter of the vibrating surface is at least 5mm and at most 35mm, preferably at least 15mm and preferably at most 25mm;

- le volume de fluide diélectrique à l’état liquide est d’au plus 25%, de préférence d’au plus 10%, de préférence d’au plus 6%, de préférence d’au plus 4% du volume total de l’enceinte diélectrique dans laquelle sont logées les cellules de batterie ;- the volume of dielectric fluid in the liquid state is at most 25%, preferably at most 10%, preferably at most 6%, preferably at most 4% of the total volume of the dielectric enclosure in which the battery cells are housed;

- le fluide diélectrique possède la capacité de changer d’état ou de phase en fonction de la température, avantageusement le point de changement d’état est choisi en fonction de la température optimale de fonctionnement du dispositif électrique à réguler thermiquement.- the dielectric fluid has the ability to change state or phase depending on the temperature, advantageously the point of change of state is chosen according to the optimum operating temperature of the electrical device to be thermally regulated.

- le fluide est destiné à se vaporiser à la surface des cellules, et de passer ainsi d’une état liquide à 100% à un état vapeur à 100% par son contact avec la surface des cellules- the fluid is intended to vaporize on the surface of the cells, and thus to pass from a 100% liquid state to a 100% vapor state by its contact with the surface of the cells

- le fluide diélectrique évolue dans une enceinte fermée, hermétique audit fluide indépendamment de son état.- The dielectric fluid evolves in a closed enclosure, hermetic to said fluid regardless of its state.

- l’enceinte fermée est délimitée par les parois du dispositif,- the closed enclosure is delimited by the walls of the device,

- l’agitateur est configuré de sorte à pulvériser le fluide diélectrique sous forme de fines gouttes, destinées à se déposer à la surface des cellules,- the agitator is configured so as to spray the dielectric fluid in the form of fine drops, intended to be deposited on the surface of the cells,

- le dispositif comprend un réservoir sous l’emplacement de cellules de batterie, le réservoir étant apte à récupérer, sous phase liquide, le fluide diélectrique pulvérisé par l’agitateur sur la surface des cellules de batterie ;- the device comprises a reservoir under the location of the battery cells, the reservoir being able to recover, in a liquid phase, the dielectric fluid sprayed by the agitator on the surface of the battery cells;

- l’agitateur est sous le niveau d’au moins une des cellules de batterie- the agitator is below the level of at least one of the battery cells

- l’agitateur étant agencé dans le réservoir, de préférence dans un fond du réservoir- the agitator being arranged in the tank, preferably in a bottom of the tank

- plusieurs agitateurs sont agencés sous l’emplacement de plusieurs cellules de batterie- several agitators are arranged under the location of several battery cells

- les agitateurs sont répartis sur l’ensemble du réservoir- the agitators are distributed over the entire tank

- les agitateurs sont dans le fond du réservoir- the agitators are in the bottom of the tank

- le dispositif comprend au moins un moyen de refroidissement du fluide diélectrique ;- the device comprises at least one means for cooling the dielectric fluid;

- le moyen de refroidissement du fluide diélectrique comprend un échangeur de chaleur pour échanger de la chaleur avec le fluide diélectrique.the means for cooling the dielectric fluid comprises a heat exchanger for exchanging heat with the dielectric fluid.

- le moyen de refroidissement du fluide diélectrique comprend un échangeur de chaleur situé dans le réservoir ;- the means for cooling the dielectric fluid comprises a heat exchanger located in the tank;

- le moyen de refroidissement comprend un condenseur configuré de sorte à condenser le fluide diélectrique pour passer de phase vapeur en phase liquide et à faire ruisseler ledit fluide jusqu’au réservoir ;- the cooling means comprises a condenser configured so as to condense the dielectric fluid to change from vapor phase to liquid phase and to cause said fluid to flow to the reservoir;

- le condenseur est configuré pour la circulation d’un fluide réfrigérant destiné à échanger de la chaleur avec le fluide diélectrique ;- the condenser is configured for the circulation of a refrigerant fluid intended to exchange heat with the dielectric fluid;

- le condenseur est positionné au-dessus des cellules de batterie, préférentiellement le condenseur recouvre une majorité de la surface occupée par les cellules,- the condenser is positioned above the battery cells, preferably the condenser covers a majority of the surface occupied by the cells,

- le condenseur est configuré pour la circulation d’un fluide réfrigérant destiné à échanger de la chaleur avec le fluide diélectrique,- the condenser is configured for the circulation of a refrigerant fluid intended to exchange heat with the dielectric fluid,

- le condenseur forme une paroi supérieure du pack batterie,- the condenser forms an upper wall of the battery pack,

- le condenseur recouvre ou surplombe une majorité, préférentiellement l’intégralité de la zone comprenant les cellules de batterie.- the condenser covers or overhangs a majority, preferably the entire area including the battery cells.

- le condenseur présente une face sensiblement plane et inclinée par rapport à une direction horizontale lorsque le pack batterie est monté sur un véhicule automobile,the condenser has a face that is substantially flat and inclined relative to a horizontal direction when the battery pack is mounted on a motor vehicle,

- le condenseur comprend une surface de condensation hydrophobe, par exemple du silicone, du Teflon, de la cire ou des acides gras ;- the condenser comprises a hydrophobic condensation surface, for example silicone, Teflon, wax or fatty acids;

- le dispositif comprend un moyen de chauffage dudit fluide diélectrique ;the device comprises means for heating said dielectric fluid;

- le moyen de chauffage est dans le réservoir.- the heating medium is in the tank.

L’invention a également pour objet un pack-batterie comprenant le dispositif ci-dessus ainsi qu’une pluralité de cellules de batteries.The invention also relates to a battery pack comprising the above device as well as a plurality of battery cells.

L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings in which:

- la Figure 1 est une vue latérale partielle et en perspective d’un pack-batterie muni de cellules de batterie et d’un dispositif de refroidissement selon un mode de réalisation de l’invention ; et- Figure 1 is a partial side view and in perspective of a battery pack provided with battery cells and a cooling device according to one embodiment of the invention; and

- la Figure 2, est une vue en coupe partielle du pack-batterie de la Figure 1.- Figure 2 is a partial sectional view of the battery pack of Figure 1.

La Figure 1 illustre un pack batterie 1 comprenant une pluralité de cellules 2 de batterie et un dispositif 4 de régulation de la température des cellules 2 de batterie. L’ensemble de cellules 2 de batterie forme ce que l’on appelle la « batterie ». La batterie comprend ici neuf cellules mais il s’agit uniquement d’un exemple schématique et la batterie pourra comprendre un bien plus grand nombre de cellules.Figure 1 illustrates a battery pack 1 comprising a plurality of battery cells 2 and a device 4 for regulating the temperature of the battery cells 2. The set of 2 battery cells forms what is called the "battery". The battery here has nine cells, but this is only a schematic example, and the battery may have a much larger number of cells.

Pour leur bon fonctionnement, il est souhaité que la température des cellules 2 soit maintenue dans un intervalle de valeur restreint, par exemple entre 20°C et 40°C. Le dispositif 4 illustré a précisément pour fonction d’effectuer une telle régulation de température.For their correct operation, it is desired that the temperature of the cells 2 be kept within a restricted value range, for example between 20 ° C and 40 ° C. The device 4 illustrated has the precise function of effecting such a temperature regulation.

Le dispositif 4 comprend une enceinte 6 dans laquelle sont logées les cellules 2 ainsi que des agitateurs 8 pour pulvériser un fluide diélectrique (non représenté) jusqu’à la surface des cellules 2. L’enceinte 6 est délimitée par les parois du dispositif 4. L’enceinte 6 est fermée de telle sorte que le fluide diélectrique circule et reste en son sein. Elle a une forme de tout type adapté.The device 4 comprises an enclosure 6 in which the cells 2 are housed as well as stirrers 8 for spraying a dielectric fluid (not shown) up to the surface of the cells 2. The enclosure 6 is delimited by the walls of the device 4. The enclosure 6 is closed so that the dielectric fluid circulates and remains within it. It has a shape of any suitable type.

Le fluide diélectrique se dépose à la surface des cellules à l’état liquide et s’évapore au contact de la surface des cellules 2, refroidissant ainsi les cellules 2 par absorption de chaleur dans le fluide diélectrique.The dielectric fluid settles on the surface of the cells in a liquid state and evaporates on contact with the surface of the cells 2, thereby cooling the cells 2 by absorbing heat in the dielectric fluid.

Une fois évaporé, le fluide diélectrique monte par convection naturelle jusqu’à un condenseur destiné à refroidir et à condenser le fluide diélectrique de l’état vapeur à l’état liquide en évacuant sa chaleur. Le fluide diélectrique retourne ensuite en ruisselant par gravité jusqu’à un réservoir 12 de fluide diélectrique, dans le fond du dispositif. Les agitateurs 8 sont logés dans le fond du réservoir 12.Once evaporated, the dielectric fluid rises by natural convection to a condenser intended to cool and condense the dielectric fluid from the vapor state to the liquid state by removing its heat. The dielectric fluid then returns by flowing by gravity to a reservoir 12 of dielectric fluid in the bottom of the device. The agitators 8 are housed in the bottom of the tank 12.

Les agitateurs 8 décrits sont au nombre de trois, mais leur nombre est de tout type adapté.The stirrers 8 described are three in number, but their number is of any suitable type.

Dans l’exemple illustré, les trois agitateurs 8 sont logés chacun au milieu de trois tronçons longitudinaux du réservoir 12, et, d’une manière générale, les agitateurs 8 sont de préférence répartis sur l’ensemble du réservoir 12.In the example illustrated, the three agitators 8 are each housed in the middle of three longitudinal sections of the reservoir 12, and, in general, the agitators 8 are preferably distributed over the entire reservoir 12.

Chaque agitateur 8 comprend une membrane 10 destinée à vibrer, formant une surface vibrante, et un actionneur (non représenté) relié à cette surface vibrante pour la faire vibrer et ainsi pulvériser le fluide diélectrique dans lequel baigne chaque agitateur 8.Each agitator 8 comprises a membrane 10 intended to vibrate, forming a vibrating surface, and an actuator (not shown) connected to this vibrating surface to make it vibrate and thus spray the dielectric fluid in which each agitator 8 is bathed.

La membrane 10 est de tout type adapté.The membrane 10 is of any suitable type.

L’actionneur est par exemple de type piézoélectrique et d’une manière générale adapté pour faire vibrer la surface vibrante à une fréquence d’au moins 50khz et d’au plus 1,5MHz, de préférence au moins 200KHz.The actuator is for example of the piezoelectric type and generally suitable for causing the vibrating surface to vibrate at a frequency of at least 50khz and at most 1.5MHz, preferably at least 200KHz.

L’agitateur 8 est ainsi adapté pour agiter le fluide diélectrique à l’état liquide et ainsi le pulvériser jusqu’à la surface des cellules de batterie.The agitator 8 is thus adapted to agitate the dielectric fluid in the liquid state and thus spray it to the surface of the battery cells.

La surface vibrante de chaque agitateur 8 est immergée sous au moins 10mm de fluide diélectrique à l’état liquide au plus 30 mm de fluide diélectrique à l’état liquide. Le volume de fluide diélectrique dans l’enceinte de refroidissement est choisi de façon à avoir ces niveaux de fluide diélectrique dans le réservoir, au-dessus de chaque agitateur 8.The vibrating surface of each stirrer 8 is immersed under at least 10mm of dielectric fluid in the liquid state and at most 30mm of dielectric fluid in the liquid state. The volume of dielectric fluid in the cooling chamber is chosen so as to have these levels of dielectric fluid in the reservoir, above each stirrer 8.

Le volume utilisé de liquide est par exemple entre 5 et 10 litres selon la taille du pack batterie, ce qui correspond à un pourcentage en volume entre 2 et 4 % du volume de l’enceinte. D’une manière générale, le volume de liquide diélectrique est d’au plus 25%, de préférence d’au plus 10%, de préférence d’au plus 6% du volume de l’enceinte, de préférence d’au plus 4% et de préférence d’au moins 2%.The volume of liquid used is for example between 5 and 10 liters depending on the size of the battery pack, which corresponds to a percentage by volume between 2 and 4% of the volume of the enclosure. In general, the volume of dielectric liquid is at most 25%, preferably at most 10%, preferably at most 6% of the volume of the enclosure, preferably at most 4 % and preferably at least 2%.

D’une manière plus générale, le dispositif de refroidissement est configuré de telle sorte que la surface vibrante est au moins partiellement immergé dans le fluide diélectrique, de préférence totalement immergée.More generally, the cooling device is configured such that the vibrating surface is at least partially immersed in the dielectric fluid, preferably fully immersed.

La surface vibrante a un diamètre d’au moins 5mm et d’au plus 35 mm, de préférence d’au moins 15mm et de préférence d’au plus 25mm.The vibrating surface has a diameter of at least 5mm and at most 35mm, preferably at least 15mm and preferably at most 25mm.

Comme visible plus particulièrement sur la Figure 2, le réservoir de fluide diélectrique est formé par un renfoncement du dispositif, sous les cellules de batterie.As can be seen more particularly in FIG. 2, the dielectric fluid reservoir is formed by a recess in the device, under the battery cells.

Le réservoir 12 est sous l’emplacement de cellules de batterie, et ainsi étant apte à récupérer, sous phase liquide, le fluide diélectrique pulvérisé par l’agitateur sur la surface des cellules de batterie.The reservoir 12 is below the battery cell location, and thus being able to recover, in a liquid phase, the dielectric fluid sprayed by the agitator onto the surface of the battery cells.

Dans l’exemple illustré, le dispositif 4 comprend dans son fond des pieds 14 de support sur le pourtour et le centre du dispositif 4.In the example illustrated, the device 4 comprises in its bottom support feet 14 around the periphery and the center of the device 4.

Le dispositif 4 comprend également des rails de support 16 allongés longitudinaux s’étendant sur sensiblement toute la longueur du pack batterie. Seul l’un des deux rails 16 est visible sur les figures. Les rails 16 sont parallèles et espacés d’environ la largeur des cellules 2 de batterie. Ces rails 16 sont décrits à titre purement illustratif et non limitatif. D’une manière générale, les cellules 2 sont maintenues à hauteur du fond dans le dispositif par un moyen de tout type adapté.The device 4 also includes elongated longitudinal support rails 16 extending over substantially the entire length of the battery pack. Only one of the two rails 16 is visible in the figures. The rails 16 are parallel and spaced approximately the width of the battery cells 2. These rails 16 are described purely by way of illustration and not by way of limitation. In general, the cells 2 are maintained at the height of the bottom in the device by means of any suitable type.

Ces rails émergent au-dessus du niveau de fluide de refroidissement, mais en variante, les cellules de batterie baignent dans le liquide diélectrique.These rails emerge above the coolant level, but alternatively the battery cells are bathed in the dielectric liquid.

Chaque agitateur 8 est agencé dans le fond du réservoir, sous les cellules de batterie.Each stirrer 8 is arranged in the bottom of the tank, under the battery cells.

Dans l’exemple illustré, les agitateurs 8 sont alignés et situés dans un plan médian dans la direction transversale à la direction d’alignement des cellules, c’est-à-dire sensiblement au milieu des cellules.In the example illustrated, the stirrers 8 are aligned and located in a midplane in the direction transverse to the direction of alignment of the cells, i.e. substantially in the middle of the cells.

D’une manière générale, l’agencement et le nombre des agitateurs sont de tout type adapté.In general, the arrangement and number of agitators are of any suitable type.

Dans la partie haute du dispositif 4, est illustré le condenseur 18 pour le fluide diélectrique, c’est-à-dire destiné à condenser le fluide diélectrique et un couvercle 20 fermant l’enceinte 6.In the upper part of the device 4 is illustrated the condenser 18 for the dielectric fluid, that is to say intended to condense the dielectric fluid and a cover 20 closing the enclosure 6.

Comme visible sur les Figures 1 et 2, le condenseur 18 comprend un circuit 22 de fluide de refroidissement le traversant dans son épaisseur en plusieurs passes, de façon à évacuer la chaleur de la condensation du fluide diélectrique dans le fluide de refroidissement. Le circuit 22 de fluide de refroidissement est par exemple relié à un circuit de climatisation de véhicule automobile ou refroidi par ce dernier.As visible in Figures 1 and 2, the condenser 18 comprises a cooling fluid circuit 22 passing through its thickness in several passes, so as to remove the heat of the condensation of the dielectric fluid in the cooling fluid. The cooling fluid circuit 22 is for example connected to a motor vehicle air conditioning circuit or cooled by the latter.

Le condenseur 18 est positionné au-dessus des cellules 2 de batterie. Préférentiellement, le condenseur 18 recouvre une majorité de la surface occupée par les cellules.The condenser 18 is positioned above the battery cells 2. Preferably, the condenser 18 covers a majority of the surface occupied by the cells.

C’est le condenseur 18 qui refroidit indirectement les cellules 2 de batterie en captant la vapeur de fluide diélectrique issu de l’évaporation de ce fluide au contact de la surface des cellules et en la condensant. Avec cet agencement du condenseur, la vapeur de fluide diélectrique est naturellement guidée vers le condenseur par un mouvement de convection ascendant.It is the condenser 18 which indirectly cools the battery cells 2 by capturing the vapor of dielectric fluid resulting from the evaporation of this fluid in contact with the surface of the cells and by condensing it. With this arrangement of the condenser, the dielectric fluid vapor is naturally guided to the condenser by an upward convective motion.

Le condenseur 18 forme avec le couvercle la paroi supérieure du pack batterie.The condenser 18 forms with the cover the upper wall of the battery pack.

Le condenseur 18 présente une face sensiblement plane et inclinée par rapport à une direction horizontale lorsque le pack batterie est monté sur un véhicule automobile. En variante, le condenseur présente plusieurs surfaces inclinées.The condenser 18 has a face that is substantially planar and inclined relative to a horizontal direction when the battery pack is mounted on a motor vehicle. As a variant, the condenser has several inclined surfaces.

D’une manière générale, la surface inférieure du condenseur est configurée pour guider le ruissèlement du fluide diélectrique liquide vers le réservoir de fluide diélectrique à l’état liquide, le condenseur comprend une surface de condensation comprenant un matériau hydrophobe, par exemple du silicone, du Teflon, de la cire ou des acides gras. D’une manière générale, ce matériau hydrophobe peut aussi être utilisé sur des condenseurs de fluide diélectrique pour les lesquels le système pour arroser les batteries avec du fluide diélectrique serait différent, par exemple des systèmes à pulvérisation.In general, the lower surface of the condenser is configured to guide the flow of liquid dielectric fluid towards the reservoir of dielectric fluid in the liquid state, the condenser comprises a condensation surface comprising a hydrophobic material, for example silicone, Teflon, wax or fatty acids. In general, this hydrophobic material can also be used on dielectric fluid condensers for which the system for spraying batteries with dielectric fluid would be different, for example spray systems.

Enfin, le dispositif comprend, dans le réservoir, un moyen de chauffage du fluide diélectrique, de façon à chauffer si besoin les cellules.Finally, the device comprises, in the reservoir, a means for heating the dielectric fluid, so as to heat the cells if necessary.

Il est à noter que les fenêtres 24 d’observation sont celles d’un prototype et que ces fenêtres 24 sont destinées à être supprimées dans une version série.It should be noted that the observation windows 24 are those of a prototype and that these windows 24 are intended to be deleted in a serial version.

Claims (10)

Dispositif (4) de régulation de température d’au moins un composant électrique (2) de véhicule automobile, notamment une cellule de stockage d’énergie, le dispositif (4) comprenant une enceinte (6) de fluide diélectrique et des moyens pour arroser la surface dudit composant à l’aide dudit fluide diélectrique, lesdits moyens pour arroser comprenant au moins un agitateur (8).Device (4) for regulating the temperature of at least one electrical component (2) of a motor vehicle, in particular an energy storage cell, the device (4) comprising a chamber (6) of dielectric fluid and means for watering the surface of said component with the aid of said dielectric fluid, said means for sprinkling comprising at least one stirrer (8). Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel l’agitateur (8) est adapté pour agiter le fluide diélectrique à l’état liquide et ainsi le pulvériser.Device (1) according to claim 1, wherein the stirrer (8) is adapted to stir the dielectric fluid in the liquid state and thus spray it. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’agitateur (8) comprend une surface vibrante (10) destinée à vibrer et un actionneur relié à cette surface pour la faire vibrer.Device (1) according to claim 1 or 2, wherein the agitator (8) comprises a vibrating surface (10) intended to vibrate and an actuator connected to this surface to make it vibrate. Dispositif (1) selon la revendication 3, dans lequel l’agitateur (8) est configuré pour faire vibrer la surface vibrante à une fréquence d’au moins 50khz et d’au plus 1,5MHz, de préférence au moins 200KHz.Device (1) according to claim 3, wherein the agitator (8) is configured to vibrate the vibrating surface at a frequency of at least 50khz and at most 1.5MHz, preferably at least 200KHz. Dispositif (1) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’actionneur est de type piézoélectrique.Device (1) according to claim 3 or 4, wherein the actuator is of the piezoelectric type. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif est configuré de telle sorte que la surface vibrante (10) est au moins partiellement immergée dans le fluide diélectrique, de préférence totalement immergée.Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the device is configured such that the vibrating surface (10) is at least partially immersed in the dielectric fluid, preferably fully submerged. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (4) comprend un réservoir (12) sous l’emplacement des cellules de batterie, le réservoir (12) étant apte à récupérer, sous phase liquide, le fluide diélectrique pulvérisé par l’agitateur (8) sur la surface des cellules de batterie.Device (1) according to any one of the preceding claims, in which the device (4) comprises a reservoir (12) under the location of the battery cells, the reservoir (12) being able to recover, in liquid phase, the dielectric fluid sprayed by the agitator (8) onto the surface of the battery cells. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’agitateur (8) est sous le niveau d’au moins une des cellules de batterie.Device (1) according to any preceding claim, wherein the agitator (8) is below the level of at least one of the battery cells. Dispositif (1) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l’agitateur est agencé dans le réservoir, de préférence dans un fond du réservoir.Device (1) according to claim 8 or 9, in which the agitator is arranged in the tank, preferably in a bottom of the tank. Pack-batterie comprenant le dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes ainsi qu’une pluralité de cellules de batterie agencées dans le dispositif.Battery pack comprising the device (1) according to one of the preceding claims as well as a plurality of battery cells arranged in the device.
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