WO2018127641A1 - Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a motor vehicle battery - Google Patents

Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a motor vehicle battery Download PDF

Info

Publication number
WO2018127641A1
WO2018127641A1 PCT/FR2017/053655 FR2017053655W WO2018127641A1 WO 2018127641 A1 WO2018127641 A1 WO 2018127641A1 FR 2017053655 W FR2017053655 W FR 2017053655W WO 2018127641 A1 WO2018127641 A1 WO 2018127641A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
tubes
row
heat
rows
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/053655
Other languages
French (fr)
Inventor
Patrick Boisselle
Ambroise SERVANTIE
Samuel BRY
Issiaka Traore
Julien Tissot
Kamel Azzouz
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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 Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
Priority to DE112017006744.8T priority Critical patent/DE112017006744T5/en
Publication of WO2018127641A1 publication Critical patent/WO2018127641A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0229—Double end plates; Single end plates with hollow spaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/659—Means for temperature control structurally associated with the cells by heat storage or buffering, e.g. heat capacity or liquid-solid phase changes or transition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0004—Particular heat storage apparatus
    • F28D2020/0013—Particular heat storage apparatus the heat storage material being enclosed in elements attached to or integral with heat exchange conduits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to the field of heat exchangers for the thermal regulation of batteries, including the batteries of a motor vehicle whose propulsion is provided in whole or in part by an electric motor.
  • the temperature of the battery must be regulated, at a temperature around 20 ° C, to ensure the reliability, autonomy, and performance of the vehicle, while optimizing the life of the battery.
  • the battery In electric or hybrid vehicles, the battery is generally made by electric energy storage cells which are juxtaposed parallel to each other in a protective housing and which form a battery pack.
  • thermo regulation device In order to regulate the temperature of the battery, it is known to use a thermal regulation device providing the heating and cooling functions of the battery.
  • a first solution is to implement, inside the battery pack, a thermal control device, in the form of one or more heat exchangers, on one or more faces of the battery.
  • the thermal control device may be implemented on the outer surface of the battery pack.
  • Another known solution consists in implementing a thermal regulation device comprising a plurality of heat exchangers interposed between each electric cell of the battery.
  • the thermal regulation, and in particular the cooling, of the batteries is not yet optimal.
  • a known solution (illustrated in FIG. 1) consists in inserting into the stack of heat exchangers and electric cells an element of deformable material B between each of the faces of a heat exchanger A. and the electric cells 10 disposed on either side of this heat exchanger A.
  • heat transfer fluids which are, for example, pulsed air, a mixture of water and glycol or refrigerants.
  • a disadvantage of these known solutions lies in their low capacity to effectively absorb the heat peaks encountered during the charging and / or discharging of the electric cells.
  • the invention proposes a heat exchanger for the thermal regulation of electric energy storage cells disposed on either side of the heat exchanger, said heat exchanger comprising a heat exchange bundle consisting of a first row of at least one tube of which an outer face is intended to be arranged in thermal contact with at least a first electric energy storage cell so as to regulate the temperature of said at least one first cell.
  • the heat exchanger further comprises a second row of at least one tube, and an outer face of which is intended to be arranged in thermal contact with at least one second electric energy storage cell. so as to regulate the temperature of said at least one second cell, the inner faces of the two rows of at least one tube being arranged vis-a-vis and separated by a space.
  • the heat exchanger comprises at least one element of elastically deformable material disposed in the space formed between said inner faces of the first and second rows of at least one tube so as to maintain said tubes in thermal contact with said electric cells.
  • the invention thus proposes a heat exchanger structure with two rows of spaced apart tubes, and possibly arranged in parallel, each row of tubes being in contact, on its external face, with an electric cell to be cooled, or heated.
  • the heat transfer tubes of the same row of tubes is made to one and the same electric cell, which optimizes the thermal regulation of the latter.
  • the invention combines a row of tubes with a single electric cell so that the heat exchange is carried out only between these two elements.
  • an elastic element between the two rows of tubes makes it possible to absorb any deformation of the electric cells during the loading / unloading of the latter and to ensure constant contact between the tubes of the exchanger and electric cells.
  • a single elastic element disposed in the housing formed between the two rows of tubes of the heat exchanger according to the invention, effectively absorbs the deformations of the two electrical cells associated with said exchanger.
  • this elastic element in the housing formed between the two rows of tubes allows them to be in direct contact with the electrical cells whose temperature must be regulated.
  • said at least one elastic element is mounted prestressed in said space.
  • said at least one element is made of a material made of silicone or graphite.
  • At least one electrical insulator is interposed between said tubes of the heat exchanger and said electric cells.
  • the outer faces of the first and second rows of at least one tube are in mechanical contact with said electrical cells.
  • said tubes of the two rows are flat type tubes. According to one aspect of the invention, said tubes of the two rows are multichannel tubes.
  • At least part of the channels of at least one of said multichannel tubes is intended for the circulation of a coolant.
  • another part of the channels of said at least one of said multichannel tubes is for storing a phase change material.
  • the invention proposes, in a particular embodiment, the use in the heat exchanger of a phase-change material, in addition to a fluid coolant.
  • phase change material combined with that of a heat transfer fluid makes it possible to provide absorption, or a return, of rapid and efficient heat energy to the heat exchanger in order to limit the temperature peaks. associated electrical cells and thus optimize the performance and life of the battery.
  • the heat exchanger comprises a collector at each end of said multichannel tubes, said manifold comprising a heat transfer fluid reservoir formed in a tubular, said tubing having a first row of slots for the passage of the ends of the tubes. multichannel tubes of the first row and a second row of slots for the passage of the ends of the multichannel tubes of the second row.
  • said manifold comprises a heat transfer fluid reservoir and a phase change material reservoir.
  • said heat transfer fluid reservoir and said reservoir of phase change material are superimposed.
  • said at least part of the channels of said at least two multi-channel tubes for storing the phase change material has a first length and opens into the phase change material reservoir, and in that said at least a portion of said channels to at least two multichannel tubes for the circulation of a coolant has a second length, different from the first length, and opens into the coolant reservoir.
  • said at least a portion of the channels for the circulation of a heat transfer fluid passes through the reservoir of phase change material.
  • the invention also proposes a thermal regulation device for at least two electric energy storage cells comprising at least one heat exchanger as described above.
  • Figure 1 is a side view of a heat exchanger according to the prior art arranged in thermal contact with two electric cells and for regulating the temperature of the latter;
  • Figure 2 is a side view of a heat exchanger according to the invention in contact with two electric cells and for regulating the temperature thereof;
  • Figure 3 is a perspective view of the heat exchanger and the electric cells of Figure 2;
  • Figure 4 is a side view of the heat exchanger and the electric cells of Figure 2 showing a deformation of the electric cells;
  • Figure 5 is a detail view, in section, of a collector of a first type of exchanger
  • Figure 6 is a schematic sectional view illustrating two multichannel tubes of a first type of exchanger
  • Figure 7 is a detail view, in section, of a collector of a second type of exchanger
  • Figure 8 is a schematic sectional view illustrating two multichannel tubes of a second type of exchanger
  • FIG. 9 represents in perspective a power supply assembly of a vehicle implementing a stack of several heat exchangers according to the invention alternating with electric cells.
  • the invention proposes to optimize the thermal regulation of the electric cells 10 of a battery 1 of a vehicle by the implementation, on the same heat exchanger 20, of two rows 21A and 21B of heat transfer fluid circulation tubes 21. , so that the outer face of each row 21A, 21B of tubes 21 is in contact with a face of a single electrical cell 10, as shown in Figure 2.
  • the tubes 21 are multichannel tubes, in the illustrated example and the electrical cells 10 are of parallelepipedal shape.
  • each row 21A and 21B of tubes 21 is associated with a single electrical cell 10 which is located on the outer face of the row of tubes.
  • a row of tubes 21 is dedicated to the thermal regulation of a single electric cell 10, which thus makes it possible to improve the heat exchange between a row of tubes 21 of the heat exchanger 20 and the cell 10 with which it is in thermal contact, and possibly mechanical.
  • two rows 21A, 21B of tubes 21 allows a heat exchanger 20 of the invention, when it is brought into contact with two electric cells 10 arranged on either side of the two rows of tubes. tubes, to improve the heat exchange between the heat exchanger 20 and the electric cells 10, and therefore to optimize the thermal regulation of the battery 1.
  • the heat exchanger 20 has two rows 21A, 21B of multichannel tubes 21, the ends of which respectively open into two collectors 22.
  • each row 21A, 21B comprises five tubes 21 so as to circulate, in each row 21A, 21B, a heat transfer fluid in a circuit called "I".
  • the first row 21A comprises five tubes 21 distributed in a first plane PI and the second row 21B comprises five tubes 21 distributed along a second plane P2, the plane P2 extending parallel to the plane PI (the two rows 21A, 21B 'therefore extend parallel).
  • the tubes 21 of the two rows 21A, 21B extend perpendicularly to the collectors 22.
  • a larger or smaller number of tubes 21, and other circuits for circulating the heat transfer fluid can be implemented without departing from the general principle of the invention.
  • a first end of the collector 22 is sealed by a plate, or wall, 221.
  • each manifold 22 opens into a connection element 4 which constitutes a heat transfer fluid inlet conduit 42E for a first manifold 22 (located on the left in FIGS. 2 and 3) and a heat transfer fluid outlet conduit 42S. for a second collector 22 (located on the right in Figures 2 and 3).
  • Each 42E and 42S output duct is open at both ends.
  • the heat transfer fluid is able to pass from the inlet duct 42E to the first manifold 22, then the second manifold 22 to the outlet duct 42S, once it passes through the tubes 21.
  • the connecting element 4 furthermore makes it possible to connect the heat exchanger 20 with one or two adjacent heat exchangers of identical structure, as illustrated in FIG. 9.
  • the heat exchanger 20 has, between the inner faces of the two rows 21A and 21B of tubes 21, a housing, or space, 23.
  • a pad 24 made of deformable elastic material is housed in this space 23.
  • the planes PI and P2 are distant from each other and the rows 21A, 21B of tubes 21, distributed according to these planes, form with the manifolds 22 the housing 23 intended to receive the pad 24.
  • the height "h" of the housing 23 formed between the two rows 21A and 21B of tubes 21 is between 1 mm and 5 mm.
  • the pad 24 may be prestressedly mounted in the housing 23 formed between the tubes 21.
  • its thickness is substantially equal to the height "h”.
  • the pad 24, made of deformable elastic material, makes it possible to exert a thrust force against each of the tubes 21 between which it is mounted, so as to optimize the contact between the tubes 21 and the electric cells 10 in contact with the exchanger thermal 20.
  • the pad 24 makes it possible to exclude or push back two tubes 21 arranged facing each other and belonging respectively to the first row 21A and to the second row 21B of tubes 21.
  • the pad 24 when the electric cells 10 deform under the effect of temperature variations, the pad 24 also deforms in order to absorb the deformations 11 of the electric cells 10 so as to maintain an optimal contact between the tubes 21 of the heat exchanger 20 and the electric cells 10 of the battery 1, as illustrated in FIG. 4.
  • the two rows 21A, 21B of tubes 21 are bent towards each other under the effect of the deformation 11 of the two electric cells 10 arranged on either side of the heat exchanger 2, the pad 24 is then compressed.
  • the pad 24 is made of an elastic material, and more specifically in an elastomeric material, such as silicone.
  • the material of the pad 24 is chosen so that its thermal conductivity is low so as to avoid heat exchange between the tubes 21 of the two rows 21A, 21B.
  • these materials are heat resistant and can be used up to operating temperatures of around 100 ° C.
  • the pad 24 is made of silicone material since this material has good electrical insulation properties.
  • the pad 24 also electrically isolates the heat exchangers 20, in which circulates a coolant, electrical cells 10 of the battery 1.
  • One of the faces of the pad 24 in contact with the rows 21A, 21B of tubes 21 may be adhesive so as to facilitate its mounting on the two rows 21A, 21B of tubes 21.
  • the pad 24 is constituted by a plurality of parallelepipedal blocks 241, each housed between two opposed tubes 21 of the respective rows 21A and 21B.
  • Each block 241 of the pad 24 has substantially the same dimensions (width and length) as the tubes 21 between which it is mounted.
  • the pad 24 consists of a single parallelepiped block which extends over the total length of the housing 23 between the two rows 21A, 21B of tubes 21.
  • the deformations are here absorbed by the pad 24 and the tubes 21 can thus be brought into direct contact with the electric cells 10, further improving the heat exchange between these two elements.
  • the invention thus makes it possible, by the use of two rows 21A, 21B spaced from tubes 21 and possibly a pad 24 disposed between these tubes 21, to improve the heat exchanges between the heat exchangers 20 and the electric cells 10 to better regulate the temperature of the battery 1.
  • the heat exchanger 20 implements such a pad 24, this allows, in addition, that the deformations 11 of the electric cells 10 are optimally absorbed in order to limit the accumulation of deformations of each electric cell, particularly in the case of a stack of heat exchangers and cells forming a power supply assembly.
  • FIG. 9 An example of a power supply unit E is illustrated in FIG. 9 and comprises a thermal regulation device 2 of the battery 1 of a vehicle implementing a plurality of heat exchangers 20 according to the invention.
  • the battery 1 of a vehicle is, in this example, comprised of four electrical energy storage cells, hereinafter referred to as electrical cells, which are spaced apart and arranged parallel to one another.
  • Each electric cell 10 is capable of producing electric current and has a rigid envelope in this example of FIG. 9.
  • the thermal control device 2 comprises, in this example, five heat exchangers 20 according to the invention which are each interposed between two consecutive electrical cells 10 (except at the ends) and brought into contact with the latter so as to regulate the temperature of the these electric cells 10, and more generally the battery 1.
  • the electrical power supply unit E comprises clamping means 6 which, after juxtaposition of the electric cells 10 of the battery 1 and the heat exchangers 20 parallel to each other, compress this stack of to provide an optimal contact between the electric cells 10 and the heat exchangers 20.
  • the clamping means 5 comprise two clamping plates 61, four clamping struts 62 and a plurality of deformable bars 63.
  • the two clamping plates 61 are intended to be placed on either side of the stack of the electric cells 10 and the heat exchangers 20.
  • each clamping plate 61 has four holes 611 provided at the four corners of each clamping plate 61 and are configured to receive a fixing screw (not visible) for securing the clamping plate 61 and the four clamping struts 62.
  • clamping plates 61 comprise orifices 612 intended to cooperate with deformable bars 63 distributed over the height of the plates.
  • each of the deformable bars 63 can push the latter against the electric cell 10 or the heat exchanger 20 which is adjacent to the clamping plate 61 on which these deformable strips 63 are mounted.
  • clamping bars 63 are intended to optimize the contact between the tubes 21 of the heat exchangers 20 and the electric cells 10. Two types of heat exchangers according to the invention are described in greater detail below.
  • FIG. 5 partially illustrates a heat exchanger 3 of a first type intended to be brought into contact with two electric cells 10 of the battery 1 so as to regulate their temperature.
  • FIG. 5 is a sectional view taken at a manifold 33 of the heat exchanger 3.
  • the exchanger 3 has a substantially identical structure to the exchanger 20 illustrated in FIG.
  • the exchanger 3 comprises two rows of five multichannel tubes 31 (only the row 31A and three tubes 31 are visible in FIG. 5) whose ends are connected to a collector 33.
  • each row of tubes 31 is intended to come into contact with an electric cell 10 so as to regulate the temperature of the latter.
  • the heat exchanger 3 is intended to come into contact with two electric cells 10 arranged on either side of the heat exchanger 3.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of two tubes 31 of the heat exchanger 3 of the first type, belonging to each of the rows 31A, 31B of tubes 31.
  • a block 241 of the pad 24 is disposed between the two spaced-apart tubes 31 which are respectively part of the first row 31A and the second row 31B of tubes 31 of the heat exchanger 3.
  • the tube 31 is preferably made of aluminum and has a high thermal conductance so as to be able to cool, or heat, the electric cell 10 of the battery 1 with which it is in direct contact.
  • the tube 31 is in the form of a flat tube, of oblong section, comprising a plurality of internal walls 311 delimiting a plurality of internal channels 312 extending parallel and longitudinally over the entire tube 31.
  • the tube 31 is preferably obtained by extrusion, which facilitates the manufacture of the internal channels 312.
  • the channels 312 of the tube 31 are configured to allow the circulation of a coolant between the various channels 312 of the tube 31 and the collectors 33.
  • each end of the tube 31 opens into a collector
  • the manifolds 33 are in the form of a pipe 330 each extending on one side of the heat exchanger 3.
  • the space formed in the tubing 330 forms a reservoir 331 for receiving the coolant.
  • the channels 312 of the tubes 31 and the reservoirs 331 of the manifolds 33 form the circulation circuit of the coolant within the heat exchanger 3.
  • the bottom of the tubular 330 further has two rows of a plurality of longitudinal slots 332 which are arranged at regular intervals along the longitudinal axis of the tubular 330.
  • FIG. 5 shows only a single row 332A of slots 332 formed in the bottom of the tubing 330 for the passage of the tubes 31 of the first row 31A. It is understood that the bottom of the tubular 330 has a second row of slots 332 for the passage of the tubes 31 of the second row.
  • the slots 332 are configured to allow each passage of an end of a tube 31.
  • the width of a slot 332 is equal to the width of a tube
  • the slots 332 are configured to seal between the tubes 31 and the manifold 33.
  • a first end of the collector 33 is sealed by a plate, or wall, (not visible in Figures 5 and 6, but identical to the wall 221 of Figure 3).
  • each manifold 33 opens into a connection element as described above in connection with Figures 2 and 3, and referenced 4 in these figures.
  • the connecting element makes it possible to connect the coolant circulation circuit of the heat exchanger 3 with the overall circulation circuit of the thermal control device 2 of FIG. 9.
  • FIG. 7 partially illustrates a heat exchanger 5 of a second type intended to be brought into contact with two electric cells 10 of the battery 1 so as to regulate their temperature, the electric cells 10 being arranged on either side of the heat exchanger 5.
  • FIG. 7 is a sectional view taken at a collector 53 of the heat exchanger 5.
  • the heat exchanger 5 has a substantially identical structure to the heat exchanger 20 illustrated in FIGS. 2 and 3.
  • the heat exchanger 5 comprises two rows (of which only the row 51A is visible in FIG. 7) of five multichannel tubes 51 (four of which are visible in FIG. 7) whose ends are connected to a collector 53.
  • each row of tubes 51 is intended to come into contact with an electric cell 10 so as to regulate the temperature of the latter.
  • the heat exchanger 5 is intended to come into contact with two electric cells 10 arranged on either side of the heat exchanger 5.
  • Figure 8 is a cross-sectional view of two tubes 51 of the heat exchanger 5 of the second type.
  • a block 241 of the pad 24 is disposed between the two spaced apart tubes 51 which are respectively part of the first row 51A and the second row 51B of tubes 51 of the heat exchanger 5.
  • the tube 51 is preferably made of aluminum and has a high thermal conductance so as to be able to cool, or heat, the electric cell 10 of the battery 1 with which it is in direct contact.
  • each of the tubes 51 is connected to a collector 53.
  • the tubes 51 and the collectors 53 of the heat exchanger 5 are configured so as to allow, in addition to the circulation of the coolant, the storage of a phase-change material within the heat exchanger 5.
  • the tubes 51 are optionally configured to store a phase change material (PCM) or to distribute a heat transfer fluid.
  • PCM phase change material
  • the heat exchanger 5 comprises a static circuit 511 for storing the phase change material, implementing a first set of channels 512.
  • the heat exchanger 5 further comprises a dynamic circuit 513, implementing a second set of channels 514, and configured to allow the circulation of the coolant.
  • phase change material contained in the static circuit 511 is not intended to flow in the channels 512 and the collectors 53, although the phase change material may exhibit a slight displacement within these channels. elements.
  • the coolant is intended to circulate between the various channels 514 of the dynamic circuit 513 and the collectors 53 of the heat exchanger 5.
  • each tube 51 has alternating channels 512 for storing the phase change material and channels 514 for circulating the coolant.
  • each tube 51 comprises an alternation of channels belonging either to the static circuit 511 or to the dynamic circuit 513, so as to allow a heat exchange between the coolant and the phase change material.
  • the phase change material ensures a large heat storage capacity.
  • the determined amount of heat, stored inside the channels 512 by means of the static component (phase change material), is available to be used, in a delayed manner, to heat the heat transfer fluid moving within the 514 channels.
  • the temperature of the coolant increases sharply, the temperature of the coolant also increases and the phase change material is able to store / absorb this increase in temperature.
  • the phase-change material is able to restore or transfer the thermal energy stored via the coolant so as to maintain the temperature of the electric cells 10 at an optimum value.
  • the phase change material acts as a thermal energy reservoir.
  • the heat transfer fluid conductively controls the phase changes of the material stored in adjacent channels.
  • the solid state it stores, without changing state, the thermal energy.
  • phase change material When the temperature of the phase change material reaches the melting temperature, the phase change material changes to the liquid state and the heat is then stored in latent form.
  • phase change material changes from the liquid state to the solid state.
  • the distribution between the number of channels 512 of the static circuit 511 and the number of channels 514 of the dynamic circuit 513 can be modified. Indeed, according to the desired overall thermal performance, it is possible to provide two channels 512 of the static circuit 511 between two channels 514 of the dynamic circuit 513, or vice versa.
  • the collector 53 of the heat exchanger 5 of the second type comprises a pipe 55 arranged partly in a channel 54 in U against the inner walls of the latter, so that the pipe 55 and the trough 54 are superimposed, the tubing 55 forming the outer edges of the collector 53.
  • the chute 54 and the tubing 55 are joined by brazing to ensure the attachment and sealing between these two elements.
  • the space between the bottom of the chute 54 and the tubing 55 forms a tank 541 for storing / receiving the phase-change material.
  • This tank 541 is part of the static circuit 511.
  • the space formed in the tubing 55 forms a reservoir 551 for receiving the coolant.
  • This tank 551 is part of the dynamic circuit 513.
  • the bottom of the chute 54 has two rows (only the row 542A is visible) of a plurality of longitudinal slots 542 which are arranged at regular intervals along the longitudinal axis of the chute 54.
  • the chute 54 has a number of slots 542 per row equal to the number of tubes 51 per row used in the heat exchanger 5.
  • the slots 542 are thus configured to allow each passage of an end of a tube 51.
  • the width of the slot 542 is substantially equal to the thickness of the tube 51.
  • FIG. 7 only shows a single row 542A of slots 542 formed in the bottom of the trough 54 for the passage of the tubes 51 of the first row 51A, but it is well understood here that the bottom of the trough 54 has a second row. of slots 542 for the passage of the tubes 51 of the second row, spaced apart and parallel to the first row 51A.
  • the ends of the tubes 51 do not extend in a single plane, but are notched.
  • the channels 512 of the static circuit 511 have a length less than the length of the channels 514 of the dynamic circuit 513.
  • This particular crenellated shape of the ends of the tube 51 is obtained, in this example, by notching the ends of the channels 512 for storing the phase change material.
  • This difference in length between the channels 512 and 514 allows the channels 512 of the static circuit 511 to open into the first tank 541 and the channels 514 of the dynamic circuit 513 to open into the second tank 551 of the collector 53.
  • the manifold 55 has, at its bottom, two rows (only the row 552A is visible) of a plurality of openings 552 configured to allow the passage of the end of the channels 514 for circulating the coolant.
  • FIG. 7 only shows a single row 552A of openings 552 formed in the bottom of the tube 55 for the passage of the channels 514 of the first row 51A of tubes 51, but it is well understood here that the bottom of the tubing 55 has a second row of openings 552 for the passage of the channels 514 of the second row of tubes 51.
  • the assembly of the tubes 51 and channels 512 in the slots 542 and the openings 552 respectively is carried out so as to ensure the seal between the first reservoir 541 and the second reservoir 551 of the manifold 53.
  • each of the collectors 53 of the heat exchanger 5 is sealed by a plate, or wall, similarly to the exchanger 20 of Figure 3 (which comprises a plate 221).
  • the second end of each manifold 53 opens into a connection element as described above in connection with Figures 2 and 3, and referenced 4 in these figures.
  • the connecting element of the heat exchanger 5 does not communicate with the tank 541 of phase change material, but only with the tank 551 heat transfer fluid.
  • the connecting element makes it possible to connect the heat transfer fluid dynamic circuit 513 of the exchanger 5 with the overall circulation circuit of the thermal control device 2 of FIG. 9.
  • the implementation within a same tube 51, of a phase change material and a heat transfer fluid allows the heat exchanger 5 to have improved thermal reactivity by compared to a conventional heat exchanger.
  • the high thermal reactivity of the heat exchanger 5 thus makes it possible to better manage / absorb the temperature variations so as to maintain the electric cells 10 of the battery 1 at an optimum temperature.
  • the connecting element 4 makes it possible to connect a heat exchanger according to the invention with one or two adjacent heat exchangers.
  • the joining of two adjacent heat exchangers 20 is effected by simple interlocking of the inlet 42E and outlet 42S conduits of the first exchanger with the inlet 42E and outlet 42S conduits of the second exchanger.
  • the inlet ducts 42E and the outlet 42S heat transfer fluid each comprise a male portion 421 and a female portion 422.
  • connection element intended to connect the thermal control device 2 to the coolant circulation circuit of the vehicle (not shown).
  • heat exchangers 20 according to the invention are implemented in a supply assembly E as illustrated in FIG. 9, it is possible to provide that the heat exchangers located at each end of the assembly do not have only one row of tubes.
  • clamping means 6 can exert their compression force directly on the row of tubes of these end heat exchangers which is in contact with an electric cell 10.
  • the thermal regulation device 2 is able to implement:
  • heat exchangers 3 of the first type that is to say comprising only a circulation circuit of a heat transfer fluid
  • heat exchangers 5 of the second type that is to say comprising a circulation circuit for a heat transfer fluid and a storage circuit for a phase change material;
  • the thermal control device 2 can therefore easily be modulated according to the desired thermal performance.
  • the heat exchangers can absorb and / or restore the energy released by each electrical cell 10 of the battery 1 so as to regulate the temperature of the latter optimally.
  • the heat exchangers comprise five multichannel tubes so as to propose a circulation of the coolant in a so-called "I" circuit.
  • a heat exchanger according to the invention is preferably anodized in order to ensure the electrical insulation of the heat exchanger with respect to the electric cells 10 of the battery 1.
  • a spacer (not shown) of very small thickness can be disposed between the tubes of a heat exchanger according to the invention and the electrical cells 10 in contact with these tubes.
  • This interlayer for example of the "pad” silicone type, improves the thermal contact and electrical insulation between the tubes of a row and the corresponding electrical cells without altering the heat exchange between these two elements.
  • the heat transfer fluid used in the invention may be of the refrigerant type, that is to say a mixture of water and gas, or a cooling liquid, that is to say a mixture of water and glycol.
  • the phase change material has, for example, a melting temperature in the range of 20 ° C to 25 ° C, preferably in a temperature difference range of 5 ° C to 7 ° C.
  • phase change material is selected from paraffins, hydrated salts and eutectic compounds.
  • the phase change material acts as a thermal energy reservoir.
  • the heat transfer fluid conductively controls the phase changes of the material stored in adjacent channels.
  • the solid state it stores, without changing state, the thermal energy.
  • phase change material When the temperature of the phase change material reaches the melting temperature, the phase change material changes to the liquid state and the heat is then stored in latent form.
  • phase change material changes from the liquid state to the solid state.
  • the electric cells 10 forming the battery 1 are preferably of the parallelepipedic type.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

The invention concerns a heat exchanger (20) for thermal regulation of electrical energy storage cells (10) arranged on either side of the heat exchanger, the heat exchanger (20) comprising a heat exchange bundle consisting of a first row (21A) of at least one tube (21), an outer face of which is intended to be arranged in thermal contact with at least one first electrical energy storage cell (10), and a second row (21B) of at least one tube (21), an outer face of which is intended to be arranged in thermal contact with at least one second electrical energy storage cell (10), the inner faces of the two rows (21A) of at least one tube (21) being arranged facing each other and separated by a space (23) in which at least one element (24) made of a deformable material is arranged.

Description

Echangeur thermique à deux rangées de tubes pour la régulation thermique d'une batterie d'un véhicule automobile  Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a battery of a motor vehicle
L'invention se rapporte au domaine des échangeurs thermiques destinés à la régulation thermique de batteries, notamment les batteries d'un véhicule automobile dont la propulsion est fournie en tout ou partie par une motorisation électrique. The invention relates to the field of heat exchangers for the thermal regulation of batteries, including the batteries of a motor vehicle whose propulsion is provided in whole or in part by an electric motor.
La régulation thermique de la batterie, notamment dans le domaine des véhicules électriques et hybrides, est un point important. The thermal regulation of the battery, especially in the field of electric and hybrid vehicles, is an important point.
En effet, la température de la batterie doit être régulée, à une température avoisinant les 20°C, afin d'assurer la fiabilité, l'autonomie, et la performance du véhicule, tout en optimisant la durée de vie de la batterie.  Indeed, the temperature of the battery must be regulated, at a temperature around 20 ° C, to ensure the reliability, autonomy, and performance of the vehicle, while optimizing the life of the battery.
Dans les véhicules électriques ou hybrides, la batterie est généralement réalisée par des cellules de stockage d'énergie électrique qui sont juxtaposées parallèlement les unes aux autres dans un boîtier de protection et qui forment un pack-batterie.  In electric or hybrid vehicles, the battery is generally made by electric energy storage cells which are juxtaposed parallel to each other in a protective housing and which form a battery pack.
Afin de réguler la température de la batterie, il est connu d'utiliser un dispositif de régulation thermique assurant les fonctions de chauffage et de refroidissement de la batterie.  In order to regulate the temperature of the battery, it is known to use a thermal regulation device providing the heating and cooling functions of the battery.
On connaît de nombreuses solutions qui permettent de réguler la température des cellules de batteries électriques.  Numerous solutions are known that make it possible to regulate the temperature of electric battery cells.
Une première solution consiste à mettre en œuvre, à l'intérieur du pack- batterie, un dispositif de régulation thermique, se présentant sous la forme d'un ou de plusieurs échangeurs thermiques, sur une ou plusieurs faces de la batterie.  A first solution is to implement, inside the battery pack, a thermal control device, in the form of one or more heat exchangers, on one or more faces of the battery.
Dans une variante, le dispositif de régulation thermique peut être mis en œuvre sur la surface extérieure du pack-batterie.  Alternatively, the thermal control device may be implemented on the outer surface of the battery pack.
Cette première solution présente toutefois de faibles performances en termes de régulation thermique.  This first solution, however, has poor performance in terms of thermal regulation.
En effet, une telle solution ne permet pas de refroidir de manière optimale l'ensemble des cellules électriques formant la batterie puisque le centre ou cœur des cellules n'est pas en contact avec le dispositif de régulation thermique. Une autre solution connue consiste à mettre en œuvre un dispositif de régulation thermique comprenant une pluralité d'échangeurs thermiques intercalés entre chaque cellule électrique de la batterie. Indeed, such a solution does not allow to optimally cool all the electric cells forming the battery since the center or heart of the cells is not in contact with the thermal control device. Another known solution consists in implementing a thermal regulation device comprising a plurality of heat exchangers interposed between each electric cell of the battery.
Cette deuxième solution permet une meilleure régulation thermique des batteries.  This second solution allows better thermal regulation of the batteries.
Néanmoins, un inconvénient de cette solution réside dans l'incapacité du dispositif à maintenir un contact optimal entre les échangeurs thermiques et les cellules électriques lorsque ces dernières se déforment sous l'influence des changements de température.  Nevertheless, a disadvantage of this solution lies in the inability of the device to maintain optimal contact between the heat exchangers and the electric cells when they deform under the influence of temperature changes.
De ce fait, la régulation thermique, et notamment le refroidissement, des batteries n'est pas encore optimale.  As a result, the thermal regulation, and in particular the cooling, of the batteries is not yet optimal.
Afin de remédier à cet inconvénient, une solution connue (illustrée sur la figure 1) consiste à insérer, dans l'empilement d'échangeurs thermiques et de cellules électriques, un élément en matériau déformable B entre chacune des faces d'un échangeur thermique A et les cellules électriques 10 disposées de part et d'autre de cet échangeur thermiques A.  In order to remedy this drawback, a known solution (illustrated in FIG. 1) consists in inserting into the stack of heat exchangers and electric cells an element of deformable material B between each of the faces of a heat exchanger A. and the electric cells 10 disposed on either side of this heat exchanger A.
Toutefois, l'ajout d'un élément en matériau déformable B entre les cellules électriques 11 et les échangeurs thermiques A altère ou réduit le transfert thermique entre ces éléments.  However, the addition of a deformable material element B between the electric cells 11 and the heat exchangers A alters or reduces the heat transfer between these elements.
Cette solution n'est donc toujours pas satisfaisante.  This solution is therefore still not satisfactory.
Par ailleurs, ces solutions connues font appel à des fluides caloporteurs qui sont, par exemple, de l'air puisé, un mélange d'eau et de glycol ou des réfrigérants.  Moreover, these known solutions use heat transfer fluids which are, for example, pulsed air, a mixture of water and glycol or refrigerants.
Un inconvénient de ces solutions connues réside dans leur faible capacité à absorber efficacement les pics de chaleur rencontrés lors du chargement et/ou déchargement des cellules électriques.  A disadvantage of these known solutions lies in their low capacity to effectively absorb the heat peaks encountered during the charging and / or discharging of the electric cells.
En effet, lors de l'utilisation et du chargement des cellules électriques, on observe des pics de chaleur importants qui impliquent des variations brutales de température.  Indeed, during the use and charging of the electric cells, there are significant heat peaks that involve sudden changes in temperature.
Les solutions de l'art antérieur ne permettent pas d'absorber efficacement ces variations de chaleur. Il existe donc un besoin de fournir une nouvelle solution de régulation thermique des cellules électriques d'une batterie qui, dans au moins un mode de réalisation, remédie aux inconvénients précités. The solutions of the prior art do not allow to effectively absorb these heat variations. There is therefore a need to provide a new solution of thermal regulation of the electric cells of a battery which, in at least one embodiment, overcomes the aforementioned drawbacks.
A cet effet, l'invention propose un échangeur thermique pour la régulation thermique de cellules de stockage d'énergie électrique disposées de part et d'autre de l'échangeur thermique, ledit échangeur thermique comprenant un faisceau d'échange thermique constitué d'une première rangée d'au moins un tube dont une face externe est destinée à être agencée en contact thermique avec au moins une première cellule de stockage d'énergie électrique de sorte à réguler la température de ladite au moins une première cellule. For this purpose, the invention proposes a heat exchanger for the thermal regulation of electric energy storage cells disposed on either side of the heat exchanger, said heat exchanger comprising a heat exchange bundle consisting of a first row of at least one tube of which an outer face is intended to be arranged in thermal contact with at least a first electric energy storage cell so as to regulate the temperature of said at least one first cell.
Selon l'invention, l'échangeur thermique est constitué en outre d'une deuxième rangée d'au moins un tube, et dont une face externe est destinée à être agencée en contact thermique avec au moins une deuxième cellule de stockage d'énergie électrique de sorte à réguler la température de ladite au moins une deuxième cellule, les faces internes des deux rangées d'au moins un tube étant disposées en vis-à-vis et séparées par un espace.  According to the invention, the heat exchanger further comprises a second row of at least one tube, and an outer face of which is intended to be arranged in thermal contact with at least one second electric energy storage cell. so as to regulate the temperature of said at least one second cell, the inner faces of the two rows of at least one tube being arranged vis-a-vis and separated by a space.
Toujours selon l'invention, l'échangeur thermique comprend au moins un élément en matériau déformable élastiquement disposé dans l'espace ménagé entre lesdites faces internes des première et seconde rangées d'au moins un tube de sorte à maintenir lesdits tubes en contact thermique avec lesdites cellules électriques.  Still according to the invention, the heat exchanger comprises at least one element of elastically deformable material disposed in the space formed between said inner faces of the first and second rows of at least one tube so as to maintain said tubes in thermal contact with said electric cells.
L'invention propose donc une structure d'échangeur thermique à deux rangées de tubes espacées, et possiblement disposées parallèlement, chaque rangée de tubes étant en contact, sur sa face externe, avec une cellule électrique à refroidir, ou chauffer.  The invention thus proposes a heat exchanger structure with two rows of spaced apart tubes, and possibly arranged in parallel, each row of tubes being in contact, on its external face, with an electric cell to be cooled, or heated.
Ainsi, le transfert thermique des tubes d'une même rangée de tubes se fait vers une seule et même cellule électrique, ce qui permet d'optimiser la régulation thermique de cette dernière.  Thus, the heat transfer tubes of the same row of tubes is made to one and the same electric cell, which optimizes the thermal regulation of the latter.
Contrairement à l'approche de l'art antérieur qui consiste à associer deux cellules électriques à une seule rangée de tubes d'un échangeur, l'invention associe une rangée de tubes à une seule cellule électrique de manière à ce que les échanges thermiques soient effectués uniquement entre ces deux éléments. Unlike the prior art approach which consists of associating two electric cells with a single row of tubes of an exchanger, the invention combines a row of tubes with a single electric cell so that the heat exchange is carried out only between these two elements.
On optimise de cette façon la régulation thermique de la batterie d'un véhicule hybride ou électrique, lorsque la batterie est constituée d'un empilement en alternance de cellules électriques et d'au moins un échangeur thermique conforme à l'invention.  This optimizes the thermal regulation of the battery of a hybrid or electric vehicle, when the battery consists of an alternating stack of electric cells and at least one heat exchanger according to the invention.
En outre, la mise en œuvre d'un élément élastique entre les deux rangées de tubes permet d'absorber les éventuelles déformations des cellules électriques lors du chargement/déchargement de ces dernières et à assurer un contact constant entre les tubes de l'échangeur et les cellules électriques.  In addition, the implementation of an elastic element between the two rows of tubes makes it possible to absorb any deformation of the electric cells during the loading / unloading of the latter and to ensure constant contact between the tubes of the exchanger and electric cells.
Ainsi, les échanges thermiques entre l'échangeur thermique et les cellules électriques disposées de part et d'autre de l'échangeur sont optimisés.  Thus, the heat exchange between the heat exchanger and the electric cells arranged on either side of the exchanger are optimized.
Contrairement à l'art antérieur, il n'est pas nécessaire ici de mettre en œuvre un élément élastique entre chaque cellule électrique et l'échangeur thermique associé. Un unique élément élastique, disposé dans le logement ménagé entre les deux rangées de tubes de l'échangeur thermique conforme à l'invention, permet d'absorber efficacement les déformations des deux cellules électriques associées audit échangeur.  Unlike the prior art, it is not necessary here to implement an elastic element between each electric cell and the associated heat exchanger. A single elastic element, disposed in the housing formed between the two rows of tubes of the heat exchanger according to the invention, effectively absorbs the deformations of the two electrical cells associated with said exchanger.
En outre, la mise en œuvre de cet élément élastique dans le logement ménagé entre les deux rangées de tubes permet à ces derniers d'être en contact direct avec les cellules électrique dont la température doit être régulée.  In addition, the implementation of this elastic element in the housing formed between the two rows of tubes allows them to be in direct contact with the electrical cells whose temperature must be regulated.
Selon un aspect de l'invention, ledit au moins un élément élastique est monté précontraint dans ledit espace.  According to one aspect of the invention, said at least one elastic element is mounted prestressed in said space.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit au moins un élément est fabriqué dans un matériau en silicone ou en graphite.  According to another aspect of the invention, said at least one element is made of a material made of silicone or graphite.
Selon un aspect de l'invention, au moins un isolant électrique est intercalé entre lesdits tubes de l'échangeur thermique et lesdites cellules électriques.  According to one aspect of the invention, at least one electrical insulator is interposed between said tubes of the heat exchanger and said electric cells.
Selon un autre aspect de l'invention, les faces externes des première et deuxième rangées d'au moins un tube sont en contact mécanique avec lesdites cellules électriques.  According to another aspect of the invention, the outer faces of the first and second rows of at least one tube are in mechanical contact with said electrical cells.
Selon encore un autre aspect de l'invention, lesdits tubes des deux rangées sont des tubes de type plat. Selon un aspect de l'invention, lesdits tubes des deux rangées sont des tubes multicanaux. According to yet another aspect of the invention, said tubes of the two rows are flat type tubes. According to one aspect of the invention, said tubes of the two rows are multichannel tubes.
Selon un autre aspect de l'invention, au moins une partie des canaux d'au moins un desdits tubes multicanaux est destinée à la circulation d'un fluide caloporteur.  According to another aspect of the invention, at least part of the channels of at least one of said multichannel tubes is intended for the circulation of a coolant.
Selon encore un autre aspect de l'invention, une autre partie des canaux dudit au moins un desdits tubes multicanaux est destinée au stockage d'un matériau à changement de phase.  According to yet another aspect of the invention, another part of the channels of said at least one of said multichannel tubes is for storing a phase change material.
Ainsi, afin de mieux absorber les pics de température des cellules électriques associées, l'invention propose, dans un mode de réalisation particulier, l'utilisation dans l'échangeur thermique d'un matériau à changement de phase, en complément d'un fluide caloporteur.  Thus, in order to better absorb the temperature peaks of the associated electrical cells, the invention proposes, in a particular embodiment, the use in the heat exchanger of a phase-change material, in addition to a fluid coolant.
L'utilisation d'un matériau à changement de phase combinée à celle d'un fluide caloporteur permet d'apporter une absorption, ou une restitution, d'énergie calorifique rapide et efficace à l'échangeur thermique afin d'écrêter les pics de température des cellules électriques associées et ainsi optimiser les performances et la durée de vie de la batterie.  The use of a phase change material combined with that of a heat transfer fluid makes it possible to provide absorption, or a return, of rapid and efficient heat energy to the heat exchanger in order to limit the temperature peaks. associated electrical cells and thus optimize the performance and life of the battery.
Selon un aspect de l'invention, l'échangeur thermique comprend un collecteur à chacune des extrémités desdits tubes multicanaux, ledit collecteur comprenant un réservoir de fluide caloporteur ménagé dans une tubulure, ladite tubulure présentant une première rangée de fentes pour le passages des extrémités des tubes multicanaux de la première rangée et une deuxième rangée de fentes pour le passage des extrémités des tubes multicanaux de la deuxième rangée.  According to one aspect of the invention, the heat exchanger comprises a collector at each end of said multichannel tubes, said manifold comprising a heat transfer fluid reservoir formed in a tubular, said tubing having a first row of slots for the passage of the ends of the tubes. multichannel tubes of the first row and a second row of slots for the passage of the ends of the multichannel tubes of the second row.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit collecteur comprend un réservoir de fluide caloporteur et un réservoir de matériau à changement de phase.  According to another aspect of the invention, said manifold comprises a heat transfer fluid reservoir and a phase change material reservoir.
Selon encore un autre aspect de l'invention, ledit réservoir de fluide caloporteur et ledit réservoir de matériau à changement de phase sont superposés.  According to yet another aspect of the invention, said heat transfer fluid reservoir and said reservoir of phase change material are superimposed.
Selon un aspect de l'invention, ladite au moins une partie des canaux desdits au moins deux tubes multicanaux destinée au stockage du matériau à changement de phase présente une première longueur et débouche dans le réservoir de matériau à changement de phase, et en ce que ladite au moins une partie des canaux desdits au moins deux tubes multicanaux destinée à la circulation d'un fluide caloporteur présente une deuxième longueur, différente de la première longueur, et débouche dans le réservoir de fluide caloporteur. According to one aspect of the invention, said at least part of the channels of said at least two multi-channel tubes for storing the phase change material has a first length and opens into the phase change material reservoir, and in that said at least a portion of said channels to at least two multichannel tubes for the circulation of a coolant has a second length, different from the first length, and opens into the coolant reservoir.
Selon un autre aspect de l'invention, ladite au moins une partie des canaux destinée à la circulation d'un fluide caloporteur traverse le réservoir de matériau à changement de phase.  According to another aspect of the invention, said at least a portion of the channels for the circulation of a heat transfer fluid passes through the reservoir of phase change material.
L'invention propose également un dispositif de régulation thermique pour au moins deux cellules de stockage d'énergie électrique comprenant au moins un échangeur thermique tel que décrit précédemment.  The invention also proposes a thermal regulation device for at least two electric energy storage cells comprising at least one heat exchanger as described above.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : Other characteristics and advantages will appear more clearly on reading the following detailed description, given as a simple illustrative and nonlimiting example, and the appended drawings, among which:
la figure 1 est une vue de côté d'un échangeur thermique selon l'art antérieur agencé en contact thermique avec deux cellules électriques et destiné à réguler la température de ces dernières ;  Figure 1 is a side view of a heat exchanger according to the prior art arranged in thermal contact with two electric cells and for regulating the temperature of the latter;
la figure 2 est une vue de côté d'un échangeur thermique conforme à l'invention en contact avec deux cellules électriques et destiné à réguler la température de ces dernières ;  Figure 2 is a side view of a heat exchanger according to the invention in contact with two electric cells and for regulating the temperature thereof;
la figure 3 est une vue en perspective de l'échangeur thermique et des cellules électriques de la figure 2 ;  Figure 3 is a perspective view of the heat exchanger and the electric cells of Figure 2;
la figure 4 est une vue de côté de l'échangeur thermique et des cellules électriques de la figure 2 montrant une déformation des cellules électriques ;  Figure 4 is a side view of the heat exchanger and the electric cells of Figure 2 showing a deformation of the electric cells;
la figure 5 est une vue de détail, en coupe, d'un collecteur d'un premier type d'échangeur ;  Figure 5 is a detail view, in section, of a collector of a first type of exchanger;
la figure 6 est une vue schématique, en coupe, illustrant deux tubes multicanaux d'un premier type d'échangeur ;  Figure 6 is a schematic sectional view illustrating two multichannel tubes of a first type of exchanger;
la figure 7 est une vue de détail, en coupe, d'un collecteur d'un deuxième type d'échangeur ; la figure 8 est une vue schématique, en coupe, illustrant deux tubes multicanaux d'un deuxième type d'échangeur ; et Figure 7 is a detail view, in section, of a collector of a second type of exchanger; Figure 8 is a schematic sectional view illustrating two multichannel tubes of a second type of exchanger; and
la figure 9 représente en perspective un ensemble d'alimentation électrique d'un véhicule mettant en œuvre un empilement de plusieurs échangeurs thermiques conformes à l'invention en alternance avec des cellules électriques.  FIG. 9 represents in perspective a power supply assembly of a vehicle implementing a stack of several heat exchangers according to the invention alternating with electric cells.
Sur les différentes figures, sauf indication contraire, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence et présentent les mêmes caractéristiques techniques et modes de fonctionnement. In the different figures, unless otherwise indicated, the identical elements bear the same reference numbers and have the same technical characteristics and operating modes.
L'invention propose d'optimiser la régulation thermique des cellules électriques 10 d'une batterie 1 d'un véhicule par la mise en œuvre, sur un même échangeur thermique 20, de deux rangées 21A et 21B de tubes 21 de circulation de fluide caloporteur, de sorte à ce que la face externe de chaque rangée 21A, 21B de tubes 21 soit en contact avec une face d'une seule et unique cellule électrique 10, comme illustré sur la figure 2.  The invention proposes to optimize the thermal regulation of the electric cells 10 of a battery 1 of a vehicle by the implementation, on the same heat exchanger 20, of two rows 21A and 21B of heat transfer fluid circulation tubes 21. , so that the outer face of each row 21A, 21B of tubes 21 is in contact with a face of a single electrical cell 10, as shown in Figure 2.
Les tubes 21 sont des tubes multicanaux, dans l'exemple illustré et les cellules électriques 10 sont de forme parallélépipédique.  The tubes 21 are multichannel tubes, in the illustrated example and the electrical cells 10 are of parallelepipedal shape.
Ainsi, contrairement aux solutions de l'art antérieur dans lesquelles une rangée de tubes d'un échangeur est en contact avec deux cellules électriques disposées de part et d'autre des tubes de la rangée, l'invention propose que chaque rangée 21A et 21B de tubes 21 soit associée à une unique cellule électrique 10 qui est située sur la face externe de la rangée de tubes.  Thus, unlike the solutions of the prior art in which a row of tubes of an exchanger is in contact with two electric cells arranged on either side of the tubes of the row, the invention proposes that each row 21A and 21B of tubes 21 is associated with a single electrical cell 10 which is located on the outer face of the row of tubes.
En d'autres termes, une rangée de tubes 21 est dédiée à la régulation thermique d'une unique cellule électrique 10, ce qui permet ainsi d'améliorer les échanges thermiques entre une rangée de tubes 21 de l'échangeur thermique 20 et la cellule électrique 10 avec laquelle il est en contact thermique, et éventuellement mécanique.  In other words, a row of tubes 21 is dedicated to the thermal regulation of a single electric cell 10, which thus makes it possible to improve the heat exchange between a row of tubes 21 of the heat exchanger 20 and the cell 10 with which it is in thermal contact, and possibly mechanical.
Par conséquent, la mise en œuvre de deux rangées 21A, 21B de tubes 21 permet à un échangeur thermique 20 de l'invention, lorsqu'il est mis en contact avec deux cellules électriques 10 disposées de part et d'autre des deux rangées de tubes, d'améliorer les échanges thermiques entre l'échangeur thermique 20 et les cellules électriques 10, et par conséquent d'optimiser la régulation thermique de la batterie 1. Therefore, the implementation of two rows 21A, 21B of tubes 21 allows a heat exchanger 20 of the invention, when it is brought into contact with two electric cells 10 arranged on either side of the two rows of tubes. tubes, to improve the heat exchange between the heat exchanger 20 and the electric cells 10, and therefore to optimize the thermal regulation of the battery 1.
La mise en œuvre de deux rangées 21A, 21B de tubes 21 permet, en outre, d'augmenter la capacité de stockage d'énergie thermique de l'échangeur thermique 20 et de diminuer les pertes de charge de ce dernier.  The implementation of two rows 21A, 21B of tubes 21 also makes it possible to increase the thermal energy storage capacity of the heat exchanger 20 and to reduce the pressure drops of the latter.
Comme illustré sur les figures 2 et 3, l'échangeur thermique 20 présente deux rangées 21A, 21B de tubes 21 multicanaux dont les extrémités débouchent respectivement dans deux collecteurs 22.  As illustrated in FIGS. 2 and 3, the heat exchanger 20 has two rows 21A, 21B of multichannel tubes 21, the ends of which respectively open into two collectors 22.
Dans cet exemple, chaque rangée 21A, 21B comprend cinq tubes 21 de façon à faire circuler, dans chaque rangée 21A, 21B, un fluide caloporteur selon un circuit dit en « I ».  In this example, each row 21A, 21B comprises five tubes 21 so as to circulate, in each row 21A, 21B, a heat transfer fluid in a circuit called "I".
Ainsi, la première rangée 21A comprend cinq tubes 21 distribués selon un premier plan PI et la deuxième rangée 21B comprend cinq tubes 21 distribués selon un deuxième plan P2, le plan P2 s'étendant parallèlement au plan PI (les deux rangées 21A, 21B s'étendent donc parallèlement).  Thus, the first row 21A comprises five tubes 21 distributed in a first plane PI and the second row 21B comprises five tubes 21 distributed along a second plane P2, the plane P2 extending parallel to the plane PI (the two rows 21A, 21B 'therefore extend parallel).
Les tubes 21 des deux rangées 21A, 21B s'étendent perpendiculairement aux collecteurs 22.  The tubes 21 of the two rows 21A, 21B extend perpendicularly to the collectors 22.
Un nombre plus important ou moins important de tubes 21, et d'autres circuits de circulation du fluide caloporteur, peuvent être mis en œuvre sans pour autant diverger du principe général de l'invention.  A larger or smaller number of tubes 21, and other circuits for circulating the heat transfer fluid, can be implemented without departing from the general principle of the invention.
Comme illustré sur la figure 3, une première extrémité du collecteur 22 est fermée de façon étanche par une plaque, ou paroi, 221.  As illustrated in FIG. 3, a first end of the collector 22 is sealed by a plate, or wall, 221.
La deuxième extrémité de chaque collecteur 22 débouche dans un élément de raccordement 4 qui constitue un conduit d'entrée 42E de fluide caloporteur pour un premier collecteur 22 (situé à gauche sur les figures 2 et 3) et un conduit de sortie 42S de fluide caloporteur pour un deuxième collecteur 22 (situé à droite sur les figures 2 et 3).  The second end of each manifold 22 opens into a connection element 4 which constitutes a heat transfer fluid inlet conduit 42E for a first manifold 22 (located on the left in FIGS. 2 and 3) and a heat transfer fluid outlet conduit 42S. for a second collector 22 (located on the right in Figures 2 and 3).
Chaque conduit d'entrée 42E et de sortie 42S est ouvert à ses deux extrémités. Ainsi, le fluide caloporteur est apte à passer du conduit d'entrée 42E vers le premier collecteur 22, puis du deuxième collecteur 22 vers le conduit de sortie 42S, une fois son passage dans les tubes 21 effectué. Each 42E and 42S output duct is open at both ends. Thus, the heat transfer fluid is able to pass from the inlet duct 42E to the first manifold 22, then the second manifold 22 to the outlet duct 42S, once it passes through the tubes 21.
L'élément de raccordement 4 permet en outre de raccorder l'échangeur thermique 20 avec un ou deux échangeurs thermiques adjacents et de structure identique, comme illustré sur la figure 9.  The connecting element 4 furthermore makes it possible to connect the heat exchanger 20 with one or two adjacent heat exchangers of identical structure, as illustrated in FIG. 9.
Par ailleurs, selon l'invention, l'échangeur thermique 20 présente, entre les faces internes des deux rangées 21A et 21B de tubes 21, un logement, ou espace, 23.  Furthermore, according to the invention, the heat exchanger 20 has, between the inner faces of the two rows 21A and 21B of tubes 21, a housing, or space, 23.
Dans le mode de réalisation décrit ici, un coussinet 24 fabriqué en matériau élastique déformable est logé dans cet espace 23.  In the embodiment described here, a pad 24 made of deformable elastic material is housed in this space 23.
En d'autres termes, les plans PI et P2 sont distants l'un de l'autre et les rangées 21A, 21B de tubes 21, distribuées selon ces plans, forment avec les collecteurs 22 le logement 23 destiné à recevoir le coussinet 24.  In other words, the planes PI and P2 are distant from each other and the rows 21A, 21B of tubes 21, distributed according to these planes, form with the manifolds 22 the housing 23 intended to receive the pad 24.
Dans cet exemple, la hauteur "h" du logement 23 ménagé entre les deux rangées 21A et 21B de tubes 21 est compris entre 1 mm et 5 mm.  In this example, the height "h" of the housing 23 formed between the two rows 21A and 21B of tubes 21 is between 1 mm and 5 mm.
Le coussinet 24 peut être monté de façon précontrainte dans le logement 23 ménagé entre les tubes 21.  The pad 24 may be prestressedly mounted in the housing 23 formed between the tubes 21.
Dans ce cas, son épaisseur est supérieure à la hauteur "h" du logement 23 avant montage entre les deux rangées 21A, 21B de tubes 21.  In this case, its thickness is greater than the height "h" of the housing 23 before mounting between the two rows 21A, 21B of tubes 21.
Dans une variante, son épaisseur est sensiblement égale à la hauteur "h".  In a variant, its thickness is substantially equal to the height "h".
Le coussinet 24, fabriqué en matériau élastique déformable, permet d'exercer une force de poussée contre chacun des tubes 21 entre lesquels il est monté, de façon à optimiser le contact entre les tubes 21 et les cellules électriques 10 en contact avec l'échangeur thermique 20.  The pad 24, made of deformable elastic material, makes it possible to exert a thrust force against each of the tubes 21 between which it is mounted, so as to optimize the contact between the tubes 21 and the electric cells 10 in contact with the exchanger thermal 20.
En d'autres termes, le coussinet 24 permet d'écarter ou repousser deux tubes 21 disposés en vis-à-vis et appartenant respectivement à la première rangée 21A et à la deuxième rangée 21B de tubes 21.  In other words, the pad 24 makes it possible to exclude or push back two tubes 21 arranged facing each other and belonging respectively to the first row 21A and to the second row 21B of tubes 21.
Par conséquent, lorsque les cellules électriques 10 se déforment sous l'effet des variations de température, le coussinet 24 se déforme également afin d'absorber les déformations 11 des cellules électriques 10 de façon à maintenir un contact optimal entre les tubes 21 de l'échangeur thermique 20 et les cellules électriques 10 de la batterie 1, comme illustré sur la figure 4. Consequently, when the electric cells 10 deform under the effect of temperature variations, the pad 24 also deforms in order to absorb the deformations 11 of the electric cells 10 so as to maintain an optimal contact between the tubes 21 of the heat exchanger 20 and the electric cells 10 of the battery 1, as illustrated in FIG. 4.
Sur la figure 4, les deux rangées 21A, 21B de tubes 21 sont courbées l'une vers l'autre sous l'effet de la déformation 11 des deux cellules électriques 10 disposées de part et d'autre de l'échangeur thermique 2, le coussinet 24 est alors comprimé.  In FIG. 4, the two rows 21A, 21B of tubes 21 are bent towards each other under the effect of the deformation 11 of the two electric cells 10 arranged on either side of the heat exchanger 2, the pad 24 is then compressed.
Ces déformations 11 des cellules électriques 10 sont absorbées par le coussinet 24 et la qualité des échanges thermiques entre les tubes 21 de l'échangeur thermique 20 et les cellules électriques 10 est maintenue.  These deformations 11 of the electric cells 10 are absorbed by the pad 24 and the quality of the heat exchange between the tubes 21 of the heat exchanger 20 and the electric cells 10 is maintained.
De préférence, le coussinet 24 est fabriqué dans un matériau élastique, et plus précisément dans un matériau en élastomère, tel que le silicone.  Preferably, the pad 24 is made of an elastic material, and more specifically in an elastomeric material, such as silicone.
Ces matériaux présentent l'avantage de pouvoir s'adapter aux déformations des cellules électriques puisqu'ils présentent des taux de compression compris entre 10 et 40%.  These materials have the advantage of being able to adapt to the deformations of the electric cells since they have compression ratios of between 10 and 40%.
De plus, le matériau du coussinet 24 est choisi de telle sorte que sa conductivité thermique soit faible de façon à éviter les échanges thermiques entre les tubes 21 des deux rangées 21A, 21B.  In addition, the material of the pad 24 is chosen so that its thermal conductivity is low so as to avoid heat exchange between the tubes 21 of the two rows 21A, 21B.
En outre, ces matériaux sont résistants à la chaleur et peuvent être utilisés jusqu'à des températures de fonctionnement avoisinant les 100°C.  In addition, these materials are heat resistant and can be used up to operating temperatures of around 100 ° C.
De préférence, le coussinet 24 est fabriqué en matériau silicone puisque ce matériau présente de bonnes propriétés d'isolation électrique.  Preferably, the pad 24 is made of silicone material since this material has good electrical insulation properties.
Ainsi, le coussinet 24 permet également d'isoler électriquement les échangeurs thermiques 20, dans lesquels circule un fluide caloporteur, des cellules électriques 10 de la batterie 1.  Thus, the pad 24 also electrically isolates the heat exchangers 20, in which circulates a coolant, electrical cells 10 of the battery 1.
L'une des faces du coussinet 24 en contact avec les rangées 21A, 21B de tubes 21 peut être adhésive de façon à faciliter son montage sur les deux rangées 21A, 21B de tubes 21.  One of the faces of the pad 24 in contact with the rows 21A, 21B of tubes 21 may be adhesive so as to facilitate its mounting on the two rows 21A, 21B of tubes 21.
Dans cet exemple, le coussinet 24 est constitué d'une pluralité de blocs 241 parallélépipédique, chacun logé entre deux tubes 21 opposés des rangées 21A et 21B respectives. Chaque bloc 241 du coussinet 24 présente sensiblement les mêmes dimensions (largeur et longueur) que les tubes 21 entre lesquels il est monté. In this example, the pad 24 is constituted by a plurality of parallelepipedal blocks 241, each housed between two opposed tubes 21 of the respective rows 21A and 21B. Each block 241 of the pad 24 has substantially the same dimensions (width and length) as the tubes 21 between which it is mounted.
Dans une variante, le coussinet 24 est constitué par un unique bloc parallélépipédique qui s'étend sur la longueur totale du logement 23 entre les deux rangées 21A, 21B de tubes 21.  In a variant, the pad 24 consists of a single parallelepiped block which extends over the total length of the housing 23 between the two rows 21A, 21B of tubes 21.
La mise en œuvre d'un coussinet 24 entre les deux rangées 21A, 21B de tubes 21 d'un échangeur conforme à l'invention, par opposition à l'utilisation de deux éléments intercalaires situés de part et d'autre de l'unique rangée de tubes d'un échangeur, entre les tubes de la rangée et les cellules électriques (selon l'art antérieur illustré sur la figure 1), est particulièrement avantageuse.  The implementation of a pad 24 between the two rows 21A, 21B of tubes 21 of an exchanger according to the invention, as opposed to the use of two spacers located on either side of the single The row of tubes of an exchanger between the tubes of the row and the electric cells (according to the prior art illustrated in FIG. 1) is particularly advantageous.
En effet, les déformations sont ici absorbées par le coussinet 24 et les tubes 21 peuvent ainsi être mis en contact direct avec les cellules électriques 10, améliorant encore les échanges thermiques entre ces deux éléments.  Indeed, the deformations are here absorbed by the pad 24 and the tubes 21 can thus be brought into direct contact with the electric cells 10, further improving the heat exchange between these two elements.
L'invention permet donc, par la mise en œuvre de deux rangées 21A, 21B espacées de tubes 21 et éventuellement d'un coussinet 24 disposé entre ces tubes 21, d'améliorer les échanges thermiques entre les échangeurs thermiques 20 et les cellules électriques 10 de façon à mieux réguler la température de la batterie 1.  The invention thus makes it possible, by the use of two rows 21A, 21B spaced from tubes 21 and possibly a pad 24 disposed between these tubes 21, to improve the heat exchanges between the heat exchangers 20 and the electric cells 10 to better regulate the temperature of the battery 1.
Lorsque l'échangeur thermique 20 met en œuvre un tel coussinet 24, ceci permet, en outre, que les déformations 11 des cellules électriques 10 soient absorbées de façon optimale afin de limiter le cumul des déformations de chaque cellule électrique, notamment dans le cas d'un empilement d'échangeurs thermiques et de cellules formant un ensemble d'alimentation électrique.  When the heat exchanger 20 implements such a pad 24, this allows, in addition, that the deformations 11 of the electric cells 10 are optimally absorbed in order to limit the accumulation of deformations of each electric cell, particularly in the case of a stack of heat exchangers and cells forming a power supply assembly.
Un exemple d'ensemble d'alimentation électrique E est illustré sur la figure 9 et comprend un dispositif de régulation thermique 2 de la batterie 1 d'un véhicule mettant en œuvre plusieurs échangeurs thermiques 20 conformes à l'invention.  An example of a power supply unit E is illustrated in FIG. 9 and comprises a thermal regulation device 2 of the battery 1 of a vehicle implementing a plurality of heat exchangers 20 according to the invention.
La batterie 1 d'un véhicule est, dans cet exemple, constituée de quatre cellules de stockage d'énergie électrique, ci-après nommées cellules électriques, 10 qui sont espacées et disposées parallèlement les unes aux autres.  The battery 1 of a vehicle is, in this example, comprised of four electrical energy storage cells, hereinafter referred to as electrical cells, which are spaced apart and arranged parallel to one another.
Chaque cellule électrique 10 est capable de produire du courant électrique et présente une enveloppe rigide dans cet exemple de la figure 9. Le dispositif de régulation thermique 2 comprend, dans cet exemple, cinq échangeurs thermiques 20 conformes à l'invention qui sont chacun intercalés entre deux cellules électriques 10 consécutives (sauf aux extrémités) et mis en contact avec ces dernières de manière à réguler la température de ces cellules électriques 10, et plus généralement de la batterie 1. Each electric cell 10 is capable of producing electric current and has a rigid envelope in this example of FIG. 9. The thermal control device 2 comprises, in this example, five heat exchangers 20 according to the invention which are each interposed between two consecutive electrical cells 10 (except at the ends) and brought into contact with the latter so as to regulate the temperature of the these electric cells 10, and more generally the battery 1.
Comme illustré sur la figure 9, l'ensemble d'alimentation électrique E comprend des moyens de serrage 6 qui permettent, après juxtaposition des cellules électriques 10 de la batterie 1 et des échangeurs thermiques 20 parallèlement les uns aux autres, de compresser cet empilement de façon à fournir un contact optimal entre les cellules électriques 10 et les échangeurs thermiques 20.  As illustrated in FIG. 9, the electrical power supply unit E comprises clamping means 6 which, after juxtaposition of the electric cells 10 of the battery 1 and the heat exchangers 20 parallel to each other, compress this stack of to provide an optimal contact between the electric cells 10 and the heat exchangers 20.
Dans l'exemple illustré sur la figure 9, les moyens de serrage 5 comprennent deux plaques de serrage 61, quatre entretoises de serrage 62 et plusieurs barrettes déformables 63.  In the example illustrated in FIG. 9, the clamping means 5 comprise two clamping plates 61, four clamping struts 62 and a plurality of deformable bars 63.
Les deux plaques de serrage 61 sont destinées à être placées de part et d'autre de l'empilement des cellules électriques 10 et des échangeurs thermiques 20.  The two clamping plates 61 are intended to be placed on either side of the stack of the electric cells 10 and the heat exchangers 20.
Quatre trous 611 sont ménagés aux quatre coins de chaque plaque de serrage 61 et sont configurés pour recevoir une vis de fixation (non visible) permettant de solidariser la plaque de serrage 61 et les quatre entretoises de serrage 62.  Four holes 611 are provided at the four corners of each clamping plate 61 and are configured to receive a fixing screw (not visible) for securing the clamping plate 61 and the four clamping struts 62.
Par ailleurs, les plaques de serrage 61 comportent des orifices 612 destinés à coopérer avec des barrettes déformables 63 réparties sur la hauteur des plaques.  Moreover, the clamping plates 61 comprise orifices 612 intended to cooperate with deformable bars 63 distributed over the height of the plates.
Des ressorts (non visibles), disposés entre les barrettes déformables 63 et la plaque de serrage 61, permettent d'exercer une force destinée à rapprocher et comprimer les échangeurs thermiques 20 contre les cellules électriques 10 de la batterie 1.  Springs (not visible), arranged between the deformable bars 63 and the clamping plate 61, make it possible to exert a force intended to bring the heat exchangers 20 closer together and to compress against the electric cells 10 of the battery 1.
En d'autres termes, les ressorts de chacune des barrettes déformables 63 permettent de pousser ces dernières contre la cellule électrique 10 ou l'échangeur thermique 20 qui est adjacent à la plaque de serrage 61 sur laquelle ces barrettes déformables 63 sont montées.  In other words, the springs of each of the deformable bars 63 can push the latter against the electric cell 10 or the heat exchanger 20 which is adjacent to the clamping plate 61 on which these deformable strips 63 are mounted.
Ainsi, ces barrettes de serrage 63 sont destinées à optimiser le contact entre les tubes 21 des échangeurs thermiques 20 et les cellules électriques 10. On décrit plus en détail, ci-après, deux types d'échangeurs thermiques conformes à l'invention. Thus, these clamping bars 63 are intended to optimize the contact between the tubes 21 of the heat exchangers 20 and the electric cells 10. Two types of heat exchangers according to the invention are described in greater detail below.
La figure 5 illustre en partie un échangeur thermique 3 d'un premier type destiné à être mis en contact avec deux cellules électriques 10 de la batterie 1 de façon à réguler leur température.  FIG. 5 partially illustrates a heat exchanger 3 of a first type intended to be brought into contact with two electric cells 10 of the battery 1 so as to regulate their temperature.
La figure 5 est une vue en coupe réalisée au niveau d'un collecteur 33 de l'échangeur thermique 3.  FIG. 5 is a sectional view taken at a manifold 33 of the heat exchanger 3.
L'échangeur 3 présente une structure sensiblement identique à l'échangeur 20 illustré sur la figure 3.  The exchanger 3 has a substantially identical structure to the exchanger 20 illustrated in FIG.
En d'autres termes, l'échangeur 3 comprend deux rangées de cinq tubes multicanaux 31 (seule la rangée 31A et trois tubes 31 sont visibles sur la figure 5) dont les extrémités sont reliées à un collecteur 33.  In other words, the exchanger 3 comprises two rows of five multichannel tubes 31 (only the row 31A and three tubes 31 are visible in FIG. 5) whose ends are connected to a collector 33.
La face externe de chacune des rangées de tubes 31 est destinée à venir en contact avec une cellule électrique 10 de façon à réguler la température de cette dernière.  The outer face of each row of tubes 31 is intended to come into contact with an electric cell 10 so as to regulate the temperature of the latter.
L'échangeur thermique 3 est destiné à venir en contact avec deux cellules électriques 10 disposées de part et d'autre de l'échangeur thermique 3.  The heat exchanger 3 is intended to come into contact with two electric cells 10 arranged on either side of the heat exchanger 3.
La figure 6 est une vue en coupe transversale de deux tubes 31 de l'échangeur thermique 3 du premier type, appartenant à chacune des rangées 31A, 31B de tubes 31.  FIG. 6 is a cross-sectional view of two tubes 31 of the heat exchanger 3 of the first type, belonging to each of the rows 31A, 31B of tubes 31.
Dans la suite de la description, on ne décrit qu'un seul des tubes multicanaux 31 de l'échangeur thermique 3 mais on comprend, bien évidemment, que la structure des tubes 31 constituant les deux rangées 31A et 31B de tubes de l'échangeur thermique 3 est identique.  In the remainder of the description, only one of the multichannel tubes 31 of the heat exchanger 3 is described, but it will be understood, of course, that the structure of the tubes 31 constituting the two rows 31A and 31B of tubes of the exchanger thermal 3 is identical.
Sur cette figure, un bloc 241 du coussinet 24 est disposé entre les deux tubes 31 espacés qui font partis respectivement de la première rangée 31A et de la deuxième rangée 31B de tubes 31 de l'échangeur thermique 3.  In this figure, a block 241 of the pad 24 is disposed between the two spaced-apart tubes 31 which are respectively part of the first row 31A and the second row 31B of tubes 31 of the heat exchanger 3.
Le tube 31 est, de préférence, en aluminium et présente une conductance thermique élevée de façon à pouvoir refroidir, ou chauffer, la cellule électrique 10 de la batterie 1 avec laquelle il est en contact direct. Le tube 31 se présente sous la forme d'un tube plat, de section oblongue, comprenant une pluralité de parois internes 311 délimitant une pluralité de canaux 312 internes s'étendant parallèlement et longitudinalement sur l'ensemble du tube 31. The tube 31 is preferably made of aluminum and has a high thermal conductance so as to be able to cool, or heat, the electric cell 10 of the battery 1 with which it is in direct contact. The tube 31 is in the form of a flat tube, of oblong section, comprising a plurality of internal walls 311 delimiting a plurality of internal channels 312 extending parallel and longitudinally over the entire tube 31.
Le tube 31 est, de préférence, obtenu par extrusion, ce qui facilite la fabrication des canaux internes 312.  The tube 31 is preferably obtained by extrusion, which facilitates the manufacture of the internal channels 312.
Les canaux 312 du tube 31 sont configurés pour permettre la circulation d'un fluide caloporteur entre les différents canaux 312 du tube 31 et les collecteurs 33.  The channels 312 of the tube 31 are configured to allow the circulation of a coolant between the various channels 312 of the tube 31 and the collectors 33.
Pour ce faire, chacune des extrémités du tube 31 débouche dans un collecteur To do this, each end of the tube 31 opens into a collector
33. 33.
Les collecteurs 33 se présentent sous la forme d'une tubulure 330 s'étendant chacune sur un côté de l'échangeur thermique 3.  The manifolds 33 are in the form of a pipe 330 each extending on one side of the heat exchanger 3.
Comme illustré sur la figure 5, l'espace ménagé au sein de la tubulure 330 forme un réservoir 331 de réception du fluide caloporteur.  As illustrated in FIG. 5, the space formed in the tubing 330 forms a reservoir 331 for receiving the coolant.
Les canaux 312 des tubes 31 et les réservoirs 331 des collecteurs 33 forment le circuit de circulation du fluide caloporteur au sein de l'échangeur thermique 3.  The channels 312 of the tubes 31 and the reservoirs 331 of the manifolds 33 form the circulation circuit of the coolant within the heat exchanger 3.
Le fond de la tubulure 330 présente, en outre, deux rangées d'une pluralité de fentes 332 longitudinales qui sont disposées à intervalles réguliers le long de l'axe longitudinal de la tubulure 330.  The bottom of the tubular 330 further has two rows of a plurality of longitudinal slots 332 which are arranged at regular intervals along the longitudinal axis of the tubular 330.
La figure 5 ne montre qu'une seule rangée 332A de fentes 332 ménagées dans le fond de la tubulure 330 pour le passage des tubes 31 de la première rangée 31A. On comprend ici que le fond de la tubulure 330 présente une deuxième rangée de fentes 332 pour le passage des tubes 31 de la deuxième rangée.  FIG. 5 shows only a single row 332A of slots 332 formed in the bottom of the tubing 330 for the passage of the tubes 31 of the first row 31A. It is understood that the bottom of the tubular 330 has a second row of slots 332 for the passage of the tubes 31 of the second row.
Ces deux rangées de fentes 332 sont aptes à coopérer avec les deux rangées (dont la rangée 31A) de tubes 31.  These two rows of slots 332 are able to cooperate with the two rows (including the row 31A) of tubes 31.
Plus particulièrement, les fentes 332 sont configurées pour permettre chacune le passage d'une extrémité d'un tube 31.  More particularly, the slots 332 are configured to allow each passage of an end of a tube 31.
En d'autres termes, la largeur d'une fente 332 est égale à la largeur d'un tube In other words, the width of a slot 332 is equal to the width of a tube
31. 31.
Ainsi, les fentes 332 sont configurées pour assurer l'étanchéité entre les tubes 31 et le collecteur 33. Une première extrémité du collecteur 33 est fermée de façon étanche par une plaque, ou paroi, (non visible sur les figures 5 et 6, mais identique à la paroi 221 de la figure 3). Thus, the slots 332 are configured to seal between the tubes 31 and the manifold 33. A first end of the collector 33 is sealed by a plate, or wall, (not visible in Figures 5 and 6, but identical to the wall 221 of Figure 3).
Bien que ceci ne soit pas visible, la deuxième extrémité de chaque collecteur 33 débouche dans un élément de raccordement tel que décrit précédemment en relation avec les figures 2 et 3, et référencé 4 sur ces figures.  Although this is not visible, the second end of each manifold 33 opens into a connection element as described above in connection with Figures 2 and 3, and referenced 4 in these figures.
L'élément de raccordement permet de connecter le circuit de circulation de fluide caloporteur de l'échangeur thermique 3 avec le circuit de circulation global du dispositif de régulation thermique 2 de la figure 9.  The connecting element makes it possible to connect the coolant circulation circuit of the heat exchanger 3 with the overall circulation circuit of the thermal control device 2 of FIG. 9.
La figure 7 illustre en partie un échangeur thermique 5 d'un deuxième type destiné à être mis en contact avec deux cellules électriques 10 de la batterie 1 de façon à réguler leur température, les cellules électriques 10 étant disposées de part et d'autre de l'échangeur thermique 5.  FIG. 7 partially illustrates a heat exchanger 5 of a second type intended to be brought into contact with two electric cells 10 of the battery 1 so as to regulate their temperature, the electric cells 10 being arranged on either side of the heat exchanger 5.
La figure 7 est une vue en coupe réalisée au niveau d'un collecteur 53 de l'échangeur thermique 5.  FIG. 7 is a sectional view taken at a collector 53 of the heat exchanger 5.
L'échangeur thermique 5 présente une structure sensiblement identique à l'échangeur thermique 20 illustré sur les figures 2 et 3.  The heat exchanger 5 has a substantially identical structure to the heat exchanger 20 illustrated in FIGS. 2 and 3.
En d'autres termes, l'échangeur thermique 5 comprend deux rangées (dont seule la rangée 51A est visible sur la figure 7) de cinq tubes multicanaux 51 (dont quatre sont visibles sur la figure 7) dont les extrémités sont reliées à un collecteur 53.  In other words, the heat exchanger 5 comprises two rows (of which only the row 51A is visible in FIG. 7) of five multichannel tubes 51 (four of which are visible in FIG. 7) whose ends are connected to a collector 53.
La face externe de chacune des rangées de tubes 51 est destinée à venir en contact avec une cellule électrique 10 de façon à réguler la température de cette dernière.  The outer face of each row of tubes 51 is intended to come into contact with an electric cell 10 so as to regulate the temperature of the latter.
L'échangeur thermique 5 est destiné à venir en contact avec deux cellules électriques 10 disposées de part et d'autre de l'échangeur thermique 5.  The heat exchanger 5 is intended to come into contact with two electric cells 10 arranged on either side of the heat exchanger 5.
La figure 8 est une vue en coupe transversale de deux tubes 51 de l'échangeur thermique 5 du deuxième type.  Figure 8 is a cross-sectional view of two tubes 51 of the heat exchanger 5 of the second type.
Sur cette figure, un bloc 241 du coussinet 24 est disposé entre les deux tubes 51 espacés qui font partis respectivement de la première rangée 51A et de la deuxième rangée 51B de tubes 51 de l'échangeur thermique 5. Le tube 51 est, de préférence, en aluminium et présente une conductance thermique élevée de façon à pouvoir refroidir, ou chauffer, la cellule électrique 10 de la batterie 1 avec laquelle il est en contact direct. In this figure, a block 241 of the pad 24 is disposed between the two spaced apart tubes 51 which are respectively part of the first row 51A and the second row 51B of tubes 51 of the heat exchanger 5. The tube 51 is preferably made of aluminum and has a high thermal conductance so as to be able to cool, or heat, the electric cell 10 of the battery 1 with which it is in direct contact.
Comme illustré sur la figure 7, l'extrémité de chacun des tubes 51 est reliée à un collecteur 53.  As illustrated in FIG. 7, the end of each of the tubes 51 is connected to a collector 53.
Les tubes 51 et les collecteurs 53 de l'échangeur thermique 5 sont configurés de sorte à permettre, en complément de la circulation du fluide caloporteur, le stockage d'un matériau à changement de phase au sein de l'échangeur thermique 5.  The tubes 51 and the collectors 53 of the heat exchanger 5 are configured so as to allow, in addition to the circulation of the coolant, the storage of a phase-change material within the heat exchanger 5.
Pour ce faire, les tubes 51 sont configurés au choix, pour stocker un matériau à changement de phase (MCP) ou distribuer un fluide caloporteur.  To do this, the tubes 51 are optionally configured to store a phase change material (PCM) or to distribute a heat transfer fluid.
Comme illustré sur la figure 8, l'échangeur thermique 5 comprend un circuit statique 511 de stockage du matériau à changement de phase, mettant en œuvre un premier jeu de canaux 512.  As illustrated in FIG. 8, the heat exchanger 5 comprises a static circuit 511 for storing the phase change material, implementing a first set of channels 512.
L'échangeur thermique 5 comprend, en outre, un circuit dynamique 513, mettant en œuvre un deuxième jeu de canaux 514, et configuré pour permettre la circulation du fluide caloporteur.  The heat exchanger 5 further comprises a dynamic circuit 513, implementing a second set of channels 514, and configured to allow the circulation of the coolant.
Il convient de noter que le matériau à changement de phase contenu dans le circuit statique 511 n'est pas destiné à circuler dans les canaux 512 et les collecteurs 53, bien que le matériau à changement de phase puisse présenter un léger déplacement au sein de ces éléments.  It should be noted that the phase change material contained in the static circuit 511 is not intended to flow in the channels 512 and the collectors 53, although the phase change material may exhibit a slight displacement within these channels. elements.
Au contraire, le fluide caloporteur est destiné à circuler entre les différents canaux 514 du circuit dynamique 513 et les collecteurs 53 de l'échangeur thermique 5.  On the contrary, the coolant is intended to circulate between the various channels 514 of the dynamic circuit 513 and the collectors 53 of the heat exchanger 5.
Dans cet exemple, chaque tube 51 présente une alternance de canaux 512 destinés à stocker le matériau à changement de phase et de canaux 514 de circulation du fluide caloporteur.  In this example, each tube 51 has alternating channels 512 for storing the phase change material and channels 514 for circulating the coolant.
En d'autres termes, chaque tube 51 comprend une alternance de canaux appartenant soit au circuit statique 511, soit au circuit dynamique 513, de sorte à permettre un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et le matériau à changement de phase. Le matériau à changement de phase permet de garantir une importante capacité de stockage de chaleur. In other words, each tube 51 comprises an alternation of channels belonging either to the static circuit 511 or to the dynamic circuit 513, so as to allow a heat exchange between the coolant and the phase change material. The phase change material ensures a large heat storage capacity.
Il est ainsi apte à retirer une quantité déterminée de chaleur du fluide caloporteur en mouvement à l'intérieur des canaux 514 et de refroidir ainsi ce dernier.  It is thus able to remove a given amount of heat from the heat transfer fluid moving inside the channels 514 and thus cool the latter.
La quantité déterminée de chaleur, stockée à l'intérieur des canaux 512 au moyen du composant statique (matériau à changement de phase), est disponible pour être utilisée, de façon différée, afin de chauffer le fluide caloporteur se déplaçant à l'intérieur des canaux 514.  The determined amount of heat, stored inside the channels 512 by means of the static component (phase change material), is available to be used, in a delayed manner, to heat the heat transfer fluid moving within the 514 channels.
Ainsi, lorsque la température des cellules électriques 10 de la batterie 1 augmente brusquement, la température du fluide caloporteur augmente également et le matériau à changement de phase est apte à emmagasiner/absorber cette augmentation de température.  Thus, when the temperature of the electric cells 10 of the battery 1 increases sharply, the temperature of the coolant also increases and the phase change material is able to store / absorb this increase in temperature.
En cas de baisse brusque de la température des cellules électriques 10, le matériau à changement de phase est apte à restituer ou céder l'énergie thermique emmagasinée via le fluide caloporteur de sorte à maintenir la température des cellules électriques 10 à une valeur optimale.  In the event of a sudden drop in the temperature of the electric cells 10, the phase-change material is able to restore or transfer the thermal energy stored via the coolant so as to maintain the temperature of the electric cells 10 at an optimum value.
Le matériau à changement de phase agit comme un réservoir d'énergie thermique.  The phase change material acts as a thermal energy reservoir.
Le fluide caloporteur pilote par conduction les changements de phase du matériau stocké dans des canaux adjacents.  The heat transfer fluid conductively controls the phase changes of the material stored in adjacent channels.
Initialement, à l'état solide, il emmagasine, sans changer d'état, l'énergie thermique.  Initially, in the solid state, it stores, without changing state, the thermal energy.
Lorsque la température du matériau à changement de phase atteint la température de fusion, le matériau à changement de phase passe à l'état liquide et la chaleur est alors stockée sous forme latente.  When the temperature of the phase change material reaches the melting temperature, the phase change material changes to the liquid state and the heat is then stored in latent form.
Lorsque la température du matériau à changement de phase diminue jusqu'à la température de fusion, le matériau à changement de phase passe de l'état liquide à l'état solide.  As the temperature of the phase change material decreases to the melting temperature, the phase change material changes from the liquid state to the solid state.
La répartition entre le nombre de canaux 512 du circuit statique 511 et le nombre de canaux 514 du circuit dynamique 513 peut être modifiée. En effet, selon la performance thermique globale souhaitée, il est possible de prévoir deux canaux 512 du circuit statique 511 entre deux canaux 514 du circuit dynamique 513, ou inversement. The distribution between the number of channels 512 of the static circuit 511 and the number of channels 514 of the dynamic circuit 513 can be modified. Indeed, according to the desired overall thermal performance, it is possible to provide two channels 512 of the static circuit 511 between two channels 514 of the dynamic circuit 513, or vice versa.
Toute autre variante de répartition des canaux peut bien évidemment être envisagée sans diverger du principe général de l'invention.  Any other variant of distribution of the channels can of course be considered without departing from the general principle of the invention.
Le collecteur 53 de l'échangeur thermique 5 du deuxième type, visible sur la figure 7, comprend une tubulure 55 disposée en partie dans une goulotte 54 en U contres les parois intérieures de cette dernière, de sorte que la tubulure 55 et la goulotte 54 soient superposées, la tubulure 55 formant les bords extérieurs du collecteur 53.  The collector 53 of the heat exchanger 5 of the second type, visible in FIG. 7, comprises a pipe 55 arranged partly in a channel 54 in U against the inner walls of the latter, so that the pipe 55 and the trough 54 are superimposed, the tubing 55 forming the outer edges of the collector 53.
La goulotte 54 et la tubulure 55 sont solidarisées par brasage afin d'assurer la fixation et l'étanchéité entre ces deux éléments.  The chute 54 and the tubing 55 are joined by brazing to ensure the attachment and sealing between these two elements.
L'espace ménagé entre le fond de la goulotte 54 et la tubulure 55 forme un réservoir 541 de stockage/réception du matériau à changement de phase.  The space between the bottom of the chute 54 and the tubing 55 forms a tank 541 for storing / receiving the phase-change material.
Ce réservoir 541 fait partie du circuit statique 511.  This tank 541 is part of the static circuit 511.
L'espace ménagé au sein de la tubulure 55 forme un réservoir 551 de réception du fluide caloporteur.  The space formed in the tubing 55 forms a reservoir 551 for receiving the coolant.
Ce réservoir 551 fait partie du circuit dynamique 513.  This tank 551 is part of the dynamic circuit 513.
Le fond de la goulotte 54 présente deux rangées (seule la rangée 542A est visible) d'une pluralité de fentes 542 longitudinales qui sont disposées à intervalles réguliers le long de l'axe longitudinal de la goulotte 54.  The bottom of the chute 54 has two rows (only the row 542A is visible) of a plurality of longitudinal slots 542 which are arranged at regular intervals along the longitudinal axis of the chute 54.
La goulotte 54 présente un nombre de fentes 542 par rangée égale au nombre de tubes 51 par rangée mis en œuvre dans l'échangeur thermique 5.  The chute 54 has a number of slots 542 per row equal to the number of tubes 51 per row used in the heat exchanger 5.
Les fentes 542 sont donc configurées pour permettre chacune le passage d'une extrémité d'un tube 51.  The slots 542 are thus configured to allow each passage of an end of a tube 51.
En d'autres termes, la largeur de la fente 542 est sensiblement égale à l'épaisseur du tube 51.  In other words, the width of the slot 542 is substantially equal to the thickness of the tube 51.
La figure 7 ne montre qu'une seule rangée 542A de fentes 542 ménagées dans le fond de la goulotte 54 pour le passage des tubes 51 de la première rangée 51A, mais on comprend bien ici que le fond de la goulotte 54 présente une deuxième rangée de fentes 542 pour le passage des tubes 51 de la deuxième rangée, espacée et parallèle à la première rangée 51A. FIG. 7 only shows a single row 542A of slots 542 formed in the bottom of the trough 54 for the passage of the tubes 51 of the first row 51A, but it is well understood here that the bottom of the trough 54 has a second row. of slots 542 for the passage of the tubes 51 of the second row, spaced apart and parallel to the first row 51A.
Comme cela est visible sur la figure 7, les extrémités des tubes 51 ne s'étendent pas dans un plan unique, mais sont crénelées.  As can be seen in FIG. 7, the ends of the tubes 51 do not extend in a single plane, but are notched.
Ainsi, les canaux 512 du circuit statique 511 présentent une longueur inférieure à la longueur des canaux 514 du circuit dynamique 513.  Thus, the channels 512 of the static circuit 511 have a length less than the length of the channels 514 of the dynamic circuit 513.
Cette forme particulière en créneau des extrémités du tube 51 est obtenue, dans cet exemple, par grugeage des extrémités des canaux 512 de stockage du matériau à changement de phase.  This particular crenellated shape of the ends of the tube 51 is obtained, in this example, by notching the ends of the channels 512 for storing the phase change material.
Il est envisageable d'obtenir cette forme en créneau par usinage, par exemple. It is conceivable to obtain this slot form by machining, for example.
Cette différence de longueur entre les canaux 512 et 514 permet aux canaux 512 du circuit statique 511 de déboucher dans le premier réservoir 541 et aux canaux 514 du circuit dynamique 513 de déboucher dans le deuxième réservoir 551 du collecteur 53. This difference in length between the channels 512 and 514 allows the channels 512 of the static circuit 511 to open into the first tank 541 and the channels 514 of the dynamic circuit 513 to open into the second tank 551 of the collector 53.
Pour ce faire, la tubulure 55 présente, en son fond, deux rangées (seule la rangée 552A est visible) d'une pluralité d'ouverture 552 configurées pour permettre le passage de l'extrémité des canaux 514 de circulation du fluide caloporteur.  To do this, the manifold 55 has, at its bottom, two rows (only the row 552A is visible) of a plurality of openings 552 configured to allow the passage of the end of the channels 514 for circulating the coolant.
Une fois encore, la figure 7 ne montre qu'une seule rangée 552A d'ouvertures 552 ménagées dans le fond de la tubulure 55 pour le passage des canaux 514 de la première rangée 51A de tubes 51, mais on comprend bien ici que le fond de la tubulure 55 présente une deuxième rangées d'ouvertures 552 pour le passage des canaux 514 de la deuxième rangée de tubes 51.  Once again, FIG. 7 only shows a single row 552A of openings 552 formed in the bottom of the tube 55 for the passage of the channels 514 of the first row 51A of tubes 51, but it is well understood here that the bottom of the tubing 55 has a second row of openings 552 for the passage of the channels 514 of the second row of tubes 51.
L'assemblage des tubes 51 et canaux 512 dans les fentes 542 et les ouvertures 552 respectivement est effectué de sorte à assurer l'étanchéité entre le premier réservoir 541 et le deuxième réservoir 551 du collecteur 53.  The assembly of the tubes 51 and channels 512 in the slots 542 and the openings 552 respectively is carried out so as to ensure the seal between the first reservoir 541 and the second reservoir 551 of the manifold 53.
Par ailleurs, une première extrémité de chacun des collecteurs 53 de l'échangeur thermique 5 est fermée de façon étanche par une plaque, ou paroi, de façon similaire à l'échangeur 20 de la figure 3 (qui comprend une plaque 221). De façon similaire à l'échangeur thermique 20, la deuxième extrémité de chaque collecteur 53 débouche dans un élément de raccordement tel que décrit précédemment en relation avec les figures 2 et 3, et référencé 4 sur ces figures. Furthermore, a first end of each of the collectors 53 of the heat exchanger 5 is sealed by a plate, or wall, similarly to the exchanger 20 of Figure 3 (which comprises a plate 221). Similarly to the heat exchanger 20, the second end of each manifold 53 opens into a connection element as described above in connection with Figures 2 and 3, and referenced 4 in these figures.
L'élément de raccordement de l'échangeur thermique 5 ne communique pas cependant avec le réservoir 541 de matériau à changement de phase, mais uniquement avec le réservoir 551 de fluide caloporteur.  The connecting element of the heat exchanger 5, however, does not communicate with the tank 541 of phase change material, but only with the tank 551 heat transfer fluid.
L'élément de raccordement permet de connecter le circuit dynamique 513 de circulation de fluide caloporteur de l'échangeur 5 avec le circuit de circulation global du dispositif de régulation thermique 2 de la figure 9.  The connecting element makes it possible to connect the heat transfer fluid dynamic circuit 513 of the exchanger 5 with the overall circulation circuit of the thermal control device 2 of FIG. 9.
Dans cet échangeur thermique du deuxième type, la mise en œuvre, au sein d'un même tube 51, d'un matériau à changement de phase et d'un fluide caloporteur permet à l'échangeur thermique 5 de présenter une réactivité thermique améliorée par rapport à un échangeur thermique classique.  In this heat exchanger of the second type, the implementation, within a same tube 51, of a phase change material and a heat transfer fluid allows the heat exchanger 5 to have improved thermal reactivity by compared to a conventional heat exchanger.
La forte réactivité thermique de l'échangeur thermique 5 permet ainsi de mieux gérer/absorber les variations de températures de façon à maintenir les cellules électriques 10 de la batterie 1 à une température optimale.  The high thermal reactivity of the heat exchanger 5 thus makes it possible to better manage / absorb the temperature variations so as to maintain the electric cells 10 of the battery 1 at an optimum temperature.
Ainsi, les pics de températures des cellules électriques 10 sont écrêtés et les performances de la batterie 1 sont optimisées. L'élément de raccordement 4 permet de raccorder un échangeur thermique conforme à l'invention avec un ou deux échangeurs thermiques adjacents.  Thus, the temperature peaks of the electric cells 10 are clipped and the performance of the battery 1 is optimized. The connecting element 4 makes it possible to connect a heat exchanger according to the invention with one or two adjacent heat exchangers.
Comme illustré sur la figure 9, la solidarisation de deux échangeurs thermiques 20 adjacents s'effectue par simple emboîtement des conduits d'entrée 42E et de sortie 42S du premier échangeur avec les conduits d'entrée 42E et de sortie 42S du deuxième échangeur.  As illustrated in FIG. 9, the joining of two adjacent heat exchangers 20 is effected by simple interlocking of the inlet 42E and outlet 42S conduits of the first exchanger with the inlet 42E and outlet 42S conduits of the second exchanger.
Pour ce faire, les conduits d'entrée 42E et de sortie 42S de fluide caloporteur comprennent chacun une partie mâle 421 et une partie femelle 422.  To do this, the inlet ducts 42E and the outlet 42S heat transfer fluid each comprise a male portion 421 and a female portion 422.
Il est ainsi possible de monter en parallèle plusieurs échangeurs thermiques en plaçant des cellules électriques 10 entre deux échangeurs thermiques consécutifs. Par ailleurs, un bouchon (non représenté) est disposé sur l'extrémité laissée libre des conduits d'entrée 42E et de sortie 42S du fluide caloporteur de l'échangeur thermique 20 situé à une première extrémité de l'empilement de cellules électriques 10 et d'échangeurs thermiques 20. It is thus possible to mount several heat exchangers in parallel by placing electrical cells 10 between two consecutive heat exchangers. Furthermore, a plug (not shown) is disposed on the free end of the inlet ducts 42E and 42S outlet of the heat transfer fluid of the heat exchanger 20 located at a first end of the stack of electric cells 10 and heat exchangers 20.
L'extrémité laissée libre des conduits d'entrée 42E et de sortie 42S du fluide caloporteur de l'échangeur thermique 20 situé à une deuxième extrémité de l'empilement présente, quant à elle, un élément de connexion (non représenté) destiné à raccorder le dispositif de régulation thermique 2 au circuit de circulation de fluide caloporteur du véhicule (non représenté).  The free end of the inlet conduits 42E and 42S of the heat transfer fluid of the heat exchanger 20 located at a second end of the stack has, for its part, a connection element (not shown) intended to connect the thermal control device 2 to the coolant circulation circuit of the vehicle (not shown).
Lorsque des échangeurs thermiques 20 conformes à l'invention sont mis en œuvre dans un ensemble d'alimentation E tel qu'illustré sur la figure 9, il est possible de prévoir que les échangeurs thermiques situés à chacun des extrémités de l'ensemble ne présentent qu'une seule rangée de tubes.  When heat exchangers 20 according to the invention are implemented in a supply assembly E as illustrated in FIG. 9, it is possible to provide that the heat exchangers located at each end of the assembly do not have only one row of tubes.
Ainsi, les moyens de serrage 6 peuvent exercer leur force de compression directement sur la rangée de tubes de ces échangeurs thermiques d'extrémité qui est en contact avec une cellule électrique 10.  Thus, the clamping means 6 can exert their compression force directly on the row of tubes of these end heat exchangers which is in contact with an electric cell 10.
Selon l'invention, le dispositif de régulation thermique 2 est apte à mettre en œuvre :  According to the invention, the thermal regulation device 2 is able to implement:
uniquement des échangeurs thermiques 3 du premier type, c'est-à-dire ne comprenant qu'un circuit de circulation d'un fluide caloporteur ;  only heat exchangers 3 of the first type, that is to say comprising only a circulation circuit of a heat transfer fluid;
uniquement des échangeurs thermiques 5 du deuxième type, c'est-à- dire comprenant un circuit de circulation d'un fluide caloporteur et un circuit de stockage d'un matériau à changement de phase ;  only heat exchangers 5 of the second type, that is to say comprising a circulation circuit for a heat transfer fluid and a storage circuit for a phase change material;
une combinaison d'échangeurs thermiques 3 et 5 du premier et du deuxième type.  a combination of heat exchangers 3 and 5 of the first and second types.
Dans une autre variante, il est envisageable de mettre en œuvre, au sein d'un dispositif de régulation thermique 2, des échangeurs thermiques présentant une combinaison ou alternance de tubes multicanaux :  In another variant, it is conceivable to implement, within a thermal control device 2, heat exchangers having a combination or alternation of multichannel tubes:
uniquement pour la circulation du fluide caloporteur ; et pour à la fois la circulation du fluide caloporteur et le stockage de matériau à changement de phase. only for the circulation of heat transfer fluid; and for both the circulation of the coolant and the storage of phase change material.
Dans ce cas, il est nécessaire de modifier les collecteurs des échangeurs thermiques.  In this case, it is necessary to modify the collectors of the heat exchangers.
Le dispositif de régulation thermique 2 peut donc aisément être modulé selon les performances thermiques souhaitées.  The thermal control device 2 can therefore easily be modulated according to the desired thermal performance.
Dans tous les cas, les échangeurs thermiques permettent d'absorber et/ou restituer l'énergie dégagée par chaque cellule électrique 10 de la batterie 1 de façon à réguler la température de cette dernière de manière optimale.  In all cases, the heat exchangers can absorb and / or restore the energy released by each electrical cell 10 of the battery 1 so as to regulate the temperature of the latter optimally.
Dans les modes de réalisation décrits, les échangeurs thermiques comprennent cinq tubes multicanaux de manière à proposer une circulation du fluide caloporteur selon un circuit dit en « I ».  In the embodiments described, the heat exchangers comprise five multichannel tubes so as to propose a circulation of the coolant in a so-called "I" circuit.
Dans une variante, il est possible de mettre en œuvre un nombre plus important ou plus faible de tubes multicanaux et de proposer une circulation du fluide caloporteur selon un circuit dit en « U ».  In a variant, it is possible to implement a greater or smaller number of multichannel tubes and to propose a circulation of the coolant according to a so-called "U" circuit.
D'autres variantes de circuit de circulation de fluide caloporteur peuvent être proposées sans diverger du principe général de l'invention.  Other variants of heat transfer fluid circulation circuit can be proposed without departing from the general principle of the invention.
Par ailleurs, un échangeur thermique conforme à l'invention est, de préférence, anodisé afin d'assurer l'isolation électrique de l'échangeur thermique par rapport aux cellules électriques 10 de la batterie 1.  Furthermore, a heat exchanger according to the invention is preferably anodized in order to ensure the electrical insulation of the heat exchanger with respect to the electric cells 10 of the battery 1.
Dans une variante, un intercalaire (non représenté) de très faible épaisseur peut être disposé entre les tubes d'un échangeur thermique conforme à l'invention et les cellules électriques 10 en contact avec ces tubes.  Alternatively, a spacer (not shown) of very small thickness can be disposed between the tubes of a heat exchanger according to the invention and the electrical cells 10 in contact with these tubes.
Cet intercalaire, par exemple du type « pad » en silicone, permet d'améliorer le contact thermique et l'isolation électrique entre les tubes d'une rangée et les cellules électriques correspondantes sans altérer les échanges thermiques entre ces deux éléments.  This interlayer, for example of the "pad" silicone type, improves the thermal contact and electrical insulation between the tubes of a row and the corresponding electrical cells without altering the heat exchange between these two elements.
Le fluide caloporteur mis en œuvre dans l'invention peut être du type réfrigérant, c'est-à-dire un mélange d'eau et de gaz, ou bien un liquide de refroidissement, c'est-à-dire un mélange d'eau et de glycol. Le matériau à changement de phase présente, par exemple, une température de fusion comprise entre 20°C et 25°C, de préférence sur une plage de différence de température entre 5°C et 7°C. The heat transfer fluid used in the invention may be of the refrigerant type, that is to say a mixture of water and gas, or a cooling liquid, that is to say a mixture of water and glycol. The phase change material has, for example, a melting temperature in the range of 20 ° C to 25 ° C, preferably in a temperature difference range of 5 ° C to 7 ° C.
Plus précisément, le matériau à changement de phase est choisi parmi des paraffines, des sels hydratés et des composés eutectiques.  More specifically, the phase change material is selected from paraffins, hydrated salts and eutectic compounds.
Comme expliqué précédemment, le matériau à changement de phase agit comme un réservoir d'énergie thermique.  As previously explained, the phase change material acts as a thermal energy reservoir.
Le fluide caloporteur pilote par conduction les changements de phase du matériau stocké dans des canaux adjacents.  The heat transfer fluid conductively controls the phase changes of the material stored in adjacent channels.
Initialement, à l'état solide, il emmagasine, sans changer d'état, l'énergie thermique.  Initially, in the solid state, it stores, without changing state, the thermal energy.
Lorsque la température du matériau à changement de phase atteint la température de fusion, le matériau à changement de phase passe à l'état liquide et la chaleur est alors stockée sous forme latente.  When the temperature of the phase change material reaches the melting temperature, the phase change material changes to the liquid state and the heat is then stored in latent form.
Lorsque la température du matériau à changement de phase diminue jusqu'à la température de fusion, le matériau à changement de phase passe de l'état liquide à l'état solide.  As the temperature of the phase change material decreases to the melting temperature, the phase change material changes from the liquid state to the solid state.
Les cellules électriques 10 formant la batterie 1 sont de préférence du type parallélépipédiques.  The electric cells 10 forming the battery 1 are preferably of the parallelepipedic type.

Claims

REVENDICATIONS
Echangeur thermique (20, 3, 5) pour la régulation thermique de cellules de stockage d'énergie électrique (10) disposées de part et d'autre de l'échangeur thermique (20, 3, 5), ledit échangeur thermique (20, 3, 5) comprenant un faisceau d'échange thermique constitué d'une première rangée (21A, 31A, 51A) d'au moins un tube (21, 31, 51) dont une face externe est destinée à être agencée en contact thermique avec au moins une première cellule de stockage d'énergie électrique (10) de sorte à réguler la température de ladite au moins une première cellule (10), Heat exchanger (20, 3, 5) for the thermal regulation of electric energy storage cells (10) arranged on either side of the heat exchanger (20, 3, 5), said heat exchanger (20, 3, 5) comprising a heat exchange bundle consisting of a first row (21A, 31A, 51A) of at least one tube (21, 31, 51), an outer face of which is intended to be arranged in thermal contact with at least a first electric energy storage cell (10) so as to regulate the temperature of said at least one first cell (10),
ledit échangeur thermique étant caractérisé en ce que le faisceau d'échange thermique est constitué en outre d'une deuxième rangée (21B, 31B, 51B) d'au moins un tube (21, 31, 51), et dont une face externe est destinée à être agencée en contact thermique avec au moins une deuxième cellule de stockage d'énergie électrique (10) de sorte à réguler la température de ladite au moins une deuxième cellule (10), les faces internes des deux rangées (21A, 21B, 31A, 31B, 51A, 51B) d'au moins un tube (21, 31, 51) étant disposées en vis-à-vis et séparées par un espace (23), said heat exchanger being characterized in that the heat exchange bundle is further constituted by a second row (21B, 31B, 51B) of at least one tube (21, 31, 51), and an outer face of which is intended to be arranged in thermal contact with at least one second electric energy storage cell (10) so as to regulate the temperature of said at least one second cell (10), the internal faces of the two rows (21A, 21B, 31A, 31B, 51A, 51B) of at least one tube (21, 31, 51) being arranged vis-a-vis and separated by a space (23),
et en ce qu'il comprend au moins un élément (24) en matériau déformable élastiquement disposé dans l'espace (23) ménagé entre lesdites faces internes des première (21A, 31A, 51A) et seconde rangées (21B, 31B, 51B) d'au moins un tube (21, 31, 51) de sorte à maintenir lesdits tubes (21, 31, 51) en contact thermique avec lesdites cellules électriques (10). and in that it comprises at least one element (24) of elastically deformable material disposed in the space (23) formed between said inner faces of the first (21A, 31A, 51A) and second rows (21B, 31B, 51B) at least one tube (21, 31, 51) so as to maintain said tubes (21, 31, 51) in thermal contact with said electric cells (10).
Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément (24) est monté précontraint dans ledit espace (23). Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un élément (24) est fabriqué dans un matériau en silicone.  Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 1, characterized in that said at least one element (24) is mounted prestressed in said space (23). Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 2, characterized in that said at least one element (24) is made of a silicone material.
Echangeur thermique (20, 3, 5) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que au moins un isolant électrique est intercalé entre lesdits tubes (31, 31, 51) de l'échangeur thermique (20, 3, 5) et lesdites cellules électriques (10). Heat exchanger (20, 3, 5) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one electrical insulator is interposed between said tubes (31, 31, 51) of the heat exchanger (20, 3, 5) and said electric cells (10).
5. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les faces externes des première (21A, 31A, 51A) et deuxième (21B, 31B, 51B) rangées d'au moins un tube (21, 31, 51) sont en contact mécanique avec lesdites cellules électriques (10). 5. Heat exchanger (20, 3, 5) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer faces of the first (21A, 31A, 51A) and second (21B, 31B, 51B) rows of at least one tube (21, 31, 51) is in mechanical contact with said electric cells (10).
6. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits au moins un tube (21, 31, 51) des deux rangées sont des tubes multicanaux. 6. Heat exchanger (20, 3, 5) according to one of claims 1 to 5, characterized in that said at least one tube (21, 31, 51) of the two rows are multichannel tubes.
7. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une partie des canaux (312, 514) d'au moins un desdits tubes multicanaux (21, 31, 51) est destinée à la circulation d'un fluide caloporteur.  7. Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 6, characterized in that at least a portion of the channels (312, 514) of at least one of said multichannel tubes (21, 31, 51) is intended for the circulation of a coolant.
8. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une autre partie des canaux (512) dudit au moins un desdits tubes multicanaux (21, 31, 51) est destinée au stockage d'un matériau à changement de phase.  8. Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 7, characterized in that another part of the channels (512) of said at least one of said multichannel tubes (21, 31, 51) is intended for the storage of a phase change material.
9. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un collecteur (33, 53) à chacune des extrémités desdits tubes 9. heat exchanger (20, 3, 5) according to one of claims 6 to 8, characterized in that it comprises a manifold (33, 53) at each end of said tubes
(31, 51) multicanaux, ledit collecteur (33, 53) comprenant un réservoir (331, 551) de fluide caloporteur ménagé dans une tubulure (330, 55), ladite tubulure (330, 55) présentant une première rangée (332A, 552A) de fentes (332, 542) pour le passages des extrémités des tubes (31, 51) multicanaux de la première rangée (31A) et une deuxième rangée de fentes pour le passage des extrémités des tubes(31, 51), said manifold (33, 53) comprising a heat transfer fluid reservoir (331, 551) in a manifold (330, 55), said manifold (330, 55) having a first row (332A, 552A) ) slots (332, 542) for the passageways of the ends of the multichannel tubes (31, 51) of the first row (31A) and a second row of slots for the passage of the ends of the tubes
(31) multicanaux de la deuxième rangée (31B). (31) multichannel of the second row (31B).
10. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit collecteur (53) comprend un réservoir (551) de fluide caloporteur et un réservoir (541) de matériau à changement de phase.  10. Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 9, characterized in that said collector (53) comprises a reservoir (551) of heat transfer fluid and a reservoir (541) of phase change material.
11. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit réservoir (551) de fluide caloporteur et ledit réservoir (541) de matériau à changement de phase sont superposés. 11. Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 10, characterized in that said reservoir (551) of heat transfer fluid and said reservoir (541) of phase change material are superimposed.
12. Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite au moins une partie des canaux (512) dudit au moins un desdits tubes multicanaux (51) destinée au stockage du matériau à changement de phase présente une première longueur et débouche dans le réservoir (541) de matériau à changement de phase, et en ce que ladite au moins une partie des canaux (514) dudit au moins un desdits tubes multicanaux (51) destinée à la circulation d'un fluide caloporteur présente une deuxième longueur, différente de la première longueur, et débouche dans le réservoir (551) de fluide caloporteur. 12. Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 10 or 11, characterized in that said at least a portion of the channels (512) of said at least one of said multichannel tubes (51) for the storage of the material change of phase has a first length and opens into the tank (541) of phase change material, and in that said at least part of the channels (514) of said at least one of said multichannel tubes (51) for the circulation of a heat transfer fluid has a second length, different from the first length, and opens into the reservoir (551) of heat transfer fluid.
Echangeur thermique (20, 3, 5) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite au moins une partie des canaux (514) destinée à la circulation d'un fluide caloporteur traverse le réservoir (541) de matériau à changement de phase. Dispositif de régulation thermique (2) pour au moins deux cellules de stockage d'énergie électrique (10) comprenant au moins un échangeur thermique (20, 3, 5) selon l'une des revendications 1 à 13. Heat exchanger (20, 3, 5) according to claim 12, characterized in that said at least a portion of the channels (514) for the circulation of a heat transfer fluid through the reservoir (541) of phase change material. Thermal control device (2) for at least two electric energy storage cells (10) comprising at least one heat exchanger (20, 3, 5) according to one of claims 1 to 13.
PCT/FR2017/053655 2017-01-06 2017-12-18 Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a motor vehicle battery WO2018127641A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112017006744.8T DE112017006744T5 (en) 2017-01-06 2017-12-18 Heat exchanger with two rows of tubes for thermal control of a motor vehicle battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1750139A FR3061764B1 (en) 2017-01-06 2017-01-06 HEAT EXCHANGER WITH TWO ROWS OF TUBES FOR THERMAL REGULATION OF A BATTERY OF A MOTOR VEHICLE
FR1750139 2017-01-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018127641A1 true WO2018127641A1 (en) 2018-07-12

Family

ID=58162934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2017/053655 WO2018127641A1 (en) 2017-01-06 2017-12-18 Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a motor vehicle battery

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112017006744T5 (en)
FR (1) FR3061764B1 (en)
WO (1) WO2018127641A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113809427A (en) * 2020-05-27 2021-12-17 比亚迪股份有限公司 Heat radiation structure and have its battery package subassembly, vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080311468A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Weston Arthur Hermann Optimized cooling tube geometry for intimate thermal contact with cells
WO2011094863A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 Dana Canada Corporation Conformal heat exchanger for battery cell stack
FR3015780A3 (en) * 2013-12-23 2015-06-26 Renault Sa SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE.
WO2015166093A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Valeo Systemes Thermiques Support device for a tube, in particular a tube of a heat exchanger intended to come into contact with a motor vehicle battery
EP2993435A1 (en) * 2014-08-11 2016-03-09 Valeo Systemes Thermiques Heat exchange plate for thermal management of a battery pack
WO2016062250A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Quantum Force Engineering Limited Battery assembly
DE102014225233A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Battery module for a battery system and method for fixing battery cells

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080311468A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Weston Arthur Hermann Optimized cooling tube geometry for intimate thermal contact with cells
WO2011094863A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 Dana Canada Corporation Conformal heat exchanger for battery cell stack
FR3015780A3 (en) * 2013-12-23 2015-06-26 Renault Sa SYSTEM FOR HOLDING A BATTERY TEMPERATURE.
WO2015166093A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Valeo Systemes Thermiques Support device for a tube, in particular a tube of a heat exchanger intended to come into contact with a motor vehicle battery
EP2993435A1 (en) * 2014-08-11 2016-03-09 Valeo Systemes Thermiques Heat exchange plate for thermal management of a battery pack
WO2016062250A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Quantum Force Engineering Limited Battery assembly
DE102014225233A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Battery module for a battery system and method for fixing battery cells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113809427A (en) * 2020-05-27 2021-12-17 比亚迪股份有限公司 Heat radiation structure and have its battery package subassembly, vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
FR3061764A1 (en) 2018-07-13
DE112017006744T5 (en) 2019-10-02
FR3061764B1 (en) 2020-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3776686A1 (en) Battery unit incorporating heat exchange areas
WO2017060284A1 (en) Electrical energy storage module and method for producing same
WO2020144356A1 (en) Vehicle electric battery
EP3925018B1 (en) Battery unit and vehicle equiped with at least one such battery unit
EP4005008B1 (en) Battery cooling module and device, and corresponding battery
WO2018127640A1 (en) Heat exchange device, in particular for thermal regulation of a motor vehicle battery
FR3100608A1 (en) Thermal management system for electrical component
WO2018167382A1 (en) Heat exchanger and thermal regulation device for at least one electrical energy storage element
WO2018127641A1 (en) Heat exchanger with two rows of tubes for thermal regulation of a motor vehicle battery
FR2976739A3 (en) Thermal regulation device for battery of electric storage cells to provide electrical supply to vehicle i.e. car, has enclosure provided with walls with part that is in contact with circuit, where coolant is circulated in circuit
WO2016156365A1 (en) Battery module, in particular for a motor vehicle, and corresponding heat exchanger for a battery module
EP3055900A1 (en) Cost-efficient device for controlling the temperature of a motor vehicle battery module, and manufacturing method
EP3811432B1 (en) Housing comprising a modular assembly for the circulation of a heat transfer fluid in a motor vehicle battery
WO2019234351A1 (en) Device for controlling the temperature of electrical energy storage cells of a large-area battery pack
WO2021123559A1 (en) Heat-exchange device for electrical and/or electronic components
EP3861587B1 (en) System for cooling motor vehicle battery cells
FR2996066A1 (en) Thermal control device for battery module of car, has bundle of heat pipes, where each heat pipe includes end having surface in thermal contact with battery, and another end having surface in thermal contact with heat exchanger
FR3075342A1 (en) THERMAL EXCHANGER COMPRISING MEANS FOR EQUALIZATION OF ELECTRICAL POTENTIAL
FR3134657A1 (en) Device for cooling an electric battery pack
EP4089794A2 (en) Battery unit with integrated means for controlling or regulating temperature
FR3034568A1 (en) BATTERY MODULE, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLE, AND THERMAL EXCHANGER FOR CORRESPONDING BATTERY MODULE
WO2021048499A1 (en) Thermal management device for an electrical component and system including such a device
FR3138202A1 (en) Thermal regulation device, in particular for a motor vehicle, and corresponding thermal regulation assembly
FR3094842A1 (en) Thermal regulation body of an energy storage device of an electric or hybrid motor vehicle
FR3140477A1 (en) Device for spacing battery cells of a vehicle battery pack

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17829684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17829684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1