FR3121877A1 - Agencement de batteries pour un véhicule automobile, véhicule automobile et procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries - Google Patents

Agencement de batteries pour un véhicule automobile, véhicule automobile et procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries Download PDF

Info

Publication number
FR3121877A1
FR3121877A1 FR2202553A FR2202553A FR3121877A1 FR 3121877 A1 FR3121877 A1 FR 3121877A1 FR 2202553 A FR2202553 A FR 2202553A FR 2202553 A FR2202553 A FR 2202553A FR 3121877 A1 FR3121877 A1 FR 3121877A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
battery
stack
cooling means
battery cells
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2202553A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3121877B1 (fr
Inventor
Philipp Kellner
Christopher Volkmer
Oliver Heeg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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 Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Publication of FR3121877A1 publication Critical patent/FR3121877A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3121877B1 publication Critical patent/FR3121877B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • 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
    • H01M10/6553—Terminals or leads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/05—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11—Electric energy storages
    • B60Y2400/112—Batteries
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Agencement de batteries pour un véhicule automobile, véhicule automobile et procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries La présente invention concerne un agencement de batteries (100) pour un véhicule automobile comportant un premier module de batterie (1) avec un premier carter (5.1), un deuxième module de batterie disposé à côté du premier module de batterie (1) dans une première direction avec un deuxième carter, un canal de moyen de refroidissement (12) et un connecteur de module de batterie (13) disposé dans le canal de moyen de refroidissement (12) pour la mise en contact électrique du premier et du deuxième module de batterie (1), le premier et le deuxième carter (5.1) comportant des ouvertures d’admission de moyen de refroidissement (10) au niveau des côtés avant (5‘) respectifs opposés dans une deuxième direction (Y) disposée perpendiculairement à la première direction et respectivement une ouverture de sortie de moyen de refroidissement (11) débouchant dans le canal de moyen de refroidissement (12) disposée au centre, par rapport à la deuxième direction (Y), du premier et/ou deuxième carter (5.1). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2

Description

Agencement de batteries pour un véhicule automobile, véhicule automobile et procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries
La présente invention concerne un agencement de batteries pour un véhicule automobile comportant un premier module de batterie avec un premier carter, un deuxième module de batterie disposé dans une première direction à côté du premier module de batterie avec un deuxième carter, un canal de moyen de refroidissement et un connecteur de module de batterie disposé dans le canal de moyen de refroidissement pour la mise en contact électrique du premier et du deuxième module de batterie ainsi qu’un véhicule automobile. La présente invention concerne en outre un procédé pour faire fonctionner un tel agencement de batteries.
Des agencements de batteries pour véhicules automobiles, notamment des agencements de batteries conçus pour mettre de l’énergie électrique à disposition d’un entraînement en traction du véhicule automobile dégagent de la chaleur en situation de fonctionnement du véhicule automobile. Pour atteindre une plus longue durée de vie de l’agencement de batteries, cette chaleur doit être évacuée. Les refroidissements de fluide s’avèrent très efficaces à cet égard. Typiquement, des contacts thermiques reliés thermiquement par exemple aux cellules de batterie par le biais d’une pâte thermoconductrice sont alimentés en moyen de refroidissement fluide. En variante ou en sus, les modules de batterie ou les cellules de batterie peuvent être alimentés directement avec un moyen de refroidissement fluide et non électriquement conducteur ce qui amène en soi une puissance de refroidissement significativement plus élevée.
Les agencements de batteries sont généralement composés de plusieurs modules de batterie comprenant à leur tour au moins une pile de cellules de batterie avec plusieurs cellules de batterie. Les modules de batterie sont reliés sur le plan électrique à l’aide d’un connecteur de module de batterie, de sorte que tous les modules de batterie peuvent être chargés et déchargés via un raccord électrique commun de l’agencement de batteries.
En situation de fonctionnement de l’agencement de batteries, il se produit non seulement un dégagement de chaleur d’échappement au niveau des cellules de batterie mais aussi au niveau du connecteur de module de batterie, par exemple des pertes ohmiques. Ceci aussi est désavantageux étant donné que la chaleur produite au niveau du connecteur de module de batterie peut être transmise par conduction thermique aux cellules de batterie, augmentant ainsi la résistance ohmique du connecteur de module de batterie et raccourcissant sa durée de vie.
On connaît dans l’état de la technique tant comment refroidir les cellules de batterie que le connecteur de module de batterie. Le document CN 108 232 361 A expose par exemple un agencement de batteries pour un véhicule automobile dans lequel un moyen de refroidissement circule, en direction des modules de batterie, au travers d’un canal de moyen de refroidissement dans lequel une barre conductrice est disposée, avant d’être à nouveau évacué. On refroidit ici tant les modules de batterie que la barre conductrice reliant électriquement les modules de batterie.
Il est désavantageux ici de ne pas prendre en compte que les modules de batterie nécessitent une puissance de refroidissement supérieure à celle de la barre conductrice. Refroidir les modules de batterie avec le moyen de refroidissement déjà réchauffé par la barre conductrice est inefficace.
Un objectif de la présente invention est donc de mettre à disposition un agencement de batteries ne présentant pas les inconvénients cités de l’état de la technique mais permettant un refroidissement hautement efficace de l’agencement de batteries pour lequel les exigences des composants de l’agencement de batteries sont prises en compte au niveau de la puissance de refroidissement mise à disposition.
Cet objectif est atteint du fait d’un agencement de batteries pour un véhicule automobile comportant un premier module de batterie avec un premier carter, un deuxième module de batterie disposé dans une première direction à côté du premier module de batterie avec un deuxième carter, un canal de moyen de refroidissement, un connecteur de module de batterie disposé dans le canal de moyen de refroidissement pour la mise en contact électrique du premier et du deuxième module de batterie, le premier et le deuxième carter comportant des ouvertures d’admission de moyen de refroidissement au niveau de côtés avant respectifs opposés dans une deuxième direction disposée perpendiculairement à la première direction et respectivement une ouverture de sortie de moyen de refroidissement du premier et/ou du deuxième carter disposée de façon centrale par rapport à la deuxième direction et débouchant dans le canal de moyen de refroidissement.
Dans l’agencement de batteries selon l’invention, un moyen de refroidissement alimente les modules de batterie en côté via les parois avant. Etant donné que les ouvertures d’admission de moyen de refroidissement se situent au niveau des deux côtés avant opposés d’un carter, les côtés avant sont les côtés extérieurs. Le moyen de refroidissement peut circuler vers le centre depuis les côtés extérieurs des modules de batterie à travers les modules de batterie puis être amené au connecteur de module de batterie à travers les ouvertures de sortie de moyen de refroidissement disposées de façon centrale. Le moyen de refroidissement refroid d’abord les modules de batterie puis le connecteur de module de batterie, de sorte qu’un moyen de refroidissement optimalement tempéré soit mis à disposition des modules de batterie. Etant donné que cela vaut tant pour le premier que pour le deuxième module de batterie, ceux-ci disposent des mêmes conditions, de sorte qu’aucune chute de puissance de refroidissement du premier au deuxième module de batterie n’est prévue du fait d’un refroidissement interconnecté du connecteur de module de batterie.
Il est donc envisageable que l’agencement de batteries comprenne des modules de batterie supplémentaires présentant les mêmes caractéristiques que le premier et/ou le deuxième module de batterie. Il est envisageable que le premier et/ou le deuxième carter et/ou le canal de moyen de refroidissement soient fabriqués à partir d’une matière plastique, notamment d’une matière plastique électriquement isolante. Il est également envisageable que le premier et/ou le deuxième carter et/ou le canal de moyen de refroidissement présente(nt) une structure en métal, notamment en aluminium. Il est possible d’envisager en sus que le premier et/ou le deuxième carter et/ou le canal de moyen de refroidissement comporte une structure supplémentaire pour isoler électriquement le premier et/ou le deuxième carter et/ou le canal de moyen de refroidissement. Il est envisageable à ce sujet que par exemple le premier et/ou le deuxième carter et/ou le canal de moyen de refroidissement présente une structure en sandwich ou en matériau isolant, par exemple une matière plastique.
Des configurations avantageuses et des perfectionnements de la présente invention peuvent être tirés de la description qui suit et en référence aux dessins.
Un mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que le canal de moyen de refroidissement présente une direction d’extension principale le long de la première direction. Le canal de moyen de refroidissement s’étend à travers, de façon avantageuse de façon centrale le long des modules de batterie disposés les uns derrière les autres – par rapport à la direction d’extension principale du canal de moyen de refroidissement. La mise en contact électrique des modules de batterie avec le connecteur de module de batterie est de préférence également une liaison mécanique des modules de batterie, ce qui augmente considérablement la stabilité mécanique de l’agencement de batteries.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que les côtés avant sont renforcés de façon mécanique, les côtés avant ayant de préférence des parois plus épaisses que les côtés restants des carters et/ou comportant des nervures de renforcement et/ou étant fabriqués à partir d’un matériau plus rigide que les côtés restants des carters. Ceci permet de façon avantageuse que l’agencement de batteries absorbe en cas d’accident l’énergie cinétique insérée et permette son évacuation et son élimination ciblée. Cela vaut notamment en cas de choc latéral si le canal de moyen de refroidissement est disposé le long de la direction de conduite.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que le connecteur de module de batterie comporte une barre conductrice, la barre conductrice étant de préférence disposée le long de la première direction. Ceci garantit une liaison électrique stable des modules de batterie avec des pertes ohmiques réduites. De préférence, la barre conductrice est fabriquée en cuivre ou en aluminium ou à partir d’un alliage métallique contenant du cuivre et/ou de l’aluminium.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que le premier module de batterie comporte une première pile de cellules de batterie et une première pile de cellules de batterie supplémentaire, la première pile de cellules de batterie et l’autre première pile de cellules de batterie étant disposées côte à côte dans le premier carter par rapport à la deuxième direction, le deuxième module de batterie comporte une deuxième pile de cellules de batterie et une autre deuxième pile de cellules de batterie, la deuxième et l’autre deuxième pile de cellules de batterie étant disposées côte à côte dans le deuxième carter par rapport à la deuxième direction. Ceci donne de façon avantageuse la possibilité d’agencer respectivement une pile de cellules de batterie à gauche et à droite du canal de moyen de refroidissement disposé de façon centrale.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit qu’un segment de moyen de refroidissement soit disposé le long de la deuxième direction pour conduire le moyen de refroidissement au niveau d’un côté inférieur de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie et au niveau d’un côté supérieur opposé au côté inférieur de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie. Ceci permet de façon avantageuse que le moyen de refroidissement soit guidé de façon ciblée le long du côté supérieur et du côté inférieur de la pile de cellules de batterie et de les refroidir. De préférence, on prévoit que le moyen de refroidissement alimente directement les côtés supérieurs et inférieurs. On prévoit de préférence que le moyen de refroidissement soit un moyen de refroidissement diélectrique, notamment une huile. Il est toutefois aussi envisageable que des éléments thermoconducteurs soient disposés au niveau du côté supérieur et du côté inférieur des piles de cellules de batterie, lesdits éléments étant reliés thermiquement aux cellules de batterie. Il est par exemple envisageable que les éléments thermoconducteurs présentent une structure de type fin-pin et/ou une structure nervurée. Il est envisageable que les éléments thermoconducteurs soient diélectriques.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que des segments de moyen de refroidissement supplémentaires sont disposés entre les cellules de batterie de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie pour conduire le moyen de refroidissement le long de la deuxième direction. L’utilisation de plusieurs autres segments de moyen de refroidissement de préférence parallèles le long de la deuxième direction permet un refroidissement plus efficace. Les cellules de batterie sont empilées à cette fin le long d’une troisième direction perpendiculaire à la première direction et à la deuxième direction. De préférence, les segments de moyen de refroidissement supplémentaires sont prévus entre toutes les cellules de batterie d’une pile de cellules de batterie.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que des segments de moyen de refroidissement supplémentaires soient disposés entre les cellules de batterie de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie pour conduire le moyen de refroidissement le long d’une troisième direction perpendiculaire à la première direction et à la deuxième direction. L’utilisation de plusieurs segments de moyen de refroidissement supplémentaires de préférence parallèles le long de la troisième direction permet également un refroidissement très efficace. Les cellules de batterie sont empilées et/ou alignées pour ce faire côte à côte le long de la première direction ou le long de la deuxième direction. De préférence, les segments de moyen de refroidissement supplémentaires sont prévus entre toutes les cellules de batterie d’une pile de cellules de batterie. Il est envisageable que les segments de moyen de refroidissement et les segments de moyen de refroidissement supplémentaires soient réalisés de telle sorte que le moyen de refroidissement soit guidé de façon tortueuse à travers les piles de cellules de batterie.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que dans le segment de moyen de refroidissement, un élément de fermeture soit disposé au niveau du côté supérieur, au niveau d’un côté extérieur, orienté vers le côté avant, de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie et au niveau du côté inférieur, au niveau d’un côté intérieur opposé au côté extérieur, pour fermer de façon étanche aux fluides le segment de moyen de refroidissement ou que dans le segment de moyen de refroidissement, un élément de fermeture soit disposé de façon à fermer de façon étanche aux fluides le segment de moyen de refroidissement au niveau du côté inférieur, au niveau du côté extérieur de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie et au niveau du côté supérieur du côté intérieur. Ceci permet de contraindre le moyen de refroidissement à adopter un chemin plus long le long des piles de cellules de batterie. Un flux direct le long du segment de moyen de refroidissement est ainsi exclu en direction de l’ouverture de sortie de moyen de refroidissement sans traversée des segments de moyen de refroidissement supplémentaires. Un reflux du moyen de refroidissement réchauffé dans les segments de moyen de refroidissement supplémentaires en direction de l’ouverture d’admission de moyen de refroidissement et ainsi une nouvelle traversée de la pile de cellules de batterie avec le moyen de refroidissement déjà réchauffé est ainsi également empêché.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que le canal de moyen de refroidissement soit disposé sur un côté supérieur et à l’extérieur d’un espace intérieur du premier et du deuxième carter, de préférence soudé et/ou collé, une partie du connecteur de module de batterie étant de façon préférée disposée dans l’espace intérieur et une partie du connecteur de module de batterie étant de façon préférée disposée dans le canal de moyen de refroidissement, la barre conductrice étant disposée de façon particulièrement préférée dans le canal de moyen de refroidissement. Ceci permet de façon avantageuse une séparation dans l’espace du refroidissement de piles de cellules de batterie et de la barre conductrice. Le montage de l’agencement de batteries est en outre significativement simplifié par le canal de moyen de refroidissement reposant en haut.
Un autre objet de la présente invention visant à résoudre l’objectif précédemment formulé est un véhicule automobile comportant un agencement de batteries selon l’invention. L’agencement de batteries est de préférence un agencement de batteries destiné à alimenter en énergie électrique un entraînement en traction du véhicule automobile. Le véhicule automobile est de préférence un véhicule automobile à entraînement électrique, donc un véhicule dit hybride avec une machine à entraînement électrique et une machine à combustion ou un véhicule automobile à entraînement entièrement électrique. Il est de préférence prévu pour ce faire que la première direction soit disposée le long d’un axe longitudinal du véhicule automobile et que la deuxième direction soit disposée le long d’un axe transversal du véhicule automobile.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention prévoit que les côtés avant sont disposés de façon orientée vers les seuils du véhicule automobile. De préférence, l’agencement de batteries s’étend d’un seuil à l’autre seuil. Les seuils dans le sens de la présente invention sont des seuils latéraux de la carrosserie du véhicule automobile. Ceci permet de façon avantageuse une bonne utilisation de l’espace.
La présente invention concerne en outre un procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries pour un véhicule automobile comportant un premier module de batterie avec un premier carter, un deuxième module de batterie disposé dans une première direction à côté du premier module de batterie avec un deuxième carter, un canal de moyen de refroidissement et un connecteur de module de batterie disposé dans le canal de moyen de refroidissement pour la mise en contact électrique du premier et du deuxième module de batterie, le premier et le deuxième carter comportant des ouvertures d’admission de moyen de refroidissement au niveau de côtés avant respectifs opposés dans une deuxième direction disposée perpendiculairement à la première direction à travers lesquelles un moyen de refroidissement pénètre dans le carter respectif et le premier et le deuxième carter (5.1, 5.2) comportant respectivement une ouverture de sortie de moyen de refroidissement (11) débouchant dans le canal de moyen de refroidissement (12) et disposée au centre du premier et/ou du deuxième carter (5.1, 5.2) par rapport à la deuxième direction (Y), à travers laquelle le moyen de refroidissement ressort hors du carter (5.1, 5.2) respectif.
Les avantages décrits en relation avec l’agencement de batteries sont également atteints pour le véhicule ainsi que pour le procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries.
On prévoit de préférence que l’agencement de batteries soit un agencement de batteries selon l’invention.
L’ensemble des singularités, des caractéristiques et des avantages exposés précédemment en relation avec l’agencement de batteries selon l’invention concernent également le véhicule automobile selon l’invention ainsi que le procédé selon l’invention.
Les autres singularités, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortent des dessins ainsi que de la description suivante de modes de réalisation préférés décrits à l’aide des dessins. Les dessins illustrent en l’occurrence seulement des exemples de réalisation de la présente invention non limitant dans l’esprit de l’invention.
illustre de façon schématique un agencement de batteries selon un exemple de réalisation de la présente invention.
illustre de façon schématique un agencement de batteries selon un exemple de réalisation de la présente invention.
illustre de façon schématique un agencement de batteries selon un exemple de réalisation de la présente invention.
illustre de façon schématique un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de la présente invention.
La illustre de façon schématique un agencement de batteries 100 selon un exemple de réalisation de la présente invention avec une vue le long d’une troisième direction (voir la ), ici par en haut. On peut y identifier un premier module de batterie 1, un deuxième module de batterie 2, un troisième module de batterie 3 et un quatrième module de batterie 4. Les modules de batterie 1, 2, 3, 4 sont disposés côte à côte dans une première direction X orientée perpendiculairement à la troisième direction. L’agencement de batteries 100 est un agencement de batteries 100 pour un véhicule automobile (voir la ). Les seuils 201 du véhicule automobile sont disposés dans une deuxième direction Y perpendiculaire à la première direction X et à la troisième direction, à côté des modules de batterie 1, 2, 3, 4. Les modules de batterie 1, 2, 3, 4 comportent un carter. On constate ainsi la présence d’un premier carter 5.1 du premier module de batterie 1 et d’un deuxième carter 5.2 du deuxième module de batterie 2.
Une première pile de cellules de batterie 6 et une autre première pile de cellules de batterie 7 du premier module de batterie 6, une deuxième pile de cellules de batterie 8 et une autre deuxième pile de cellules de batterie 9 du deuxième module de batterie 2, une troisième pile de cellules de batterie 8‘ et une autre troisième pile de cellules de batterie 9‘ du troisième module de batterie 3 ainsi qu’une quatrième pile de cellules de batterie 8‘‘ et une autre quatrième pile de cellules de batterie 9‘‘ du quatrième module de batterie 4 sont disposées dans les carters 5.1, 5.2 des modules de batterie 1, 2, 3, 4.
Pour refroidir les piles de cellules de batterie 6, 7, 8, 8‘, 8‘‘, 9, 9‘, 9‘‘, les côtés avant 5‘ des carters 5.1, 5.2 orientés vers les seuils 201 comportent des ouvertures d’admission de moyen de refroidissement 10. Pour des raisons de visibilité, les ouvertures d’admission de moyen de refroidissement 10 ne sont désignées sur la qu’en deux points mais elles se trouvent au niveau des deux côtés avant 5‘ de tous les modules de batterie 1, 2, 3, 4. Un moyen de refroidissement, de préférence un moyen de refroidissement diélectrique, s’écoule dans les carters 5.1, 5.2 et à travers les ouvertures d’admission de moyen de refroidissement 10 et alimente la pile de cellules de batterie 6, 7, 8, 8‘, 8‘‘, 9, 9‘, 9‘‘. Le chemin d’écoulement du moyen de refroidissement est représenté ici avec des flèches en pointillés.
Le moyen de refroidissement s’écoule depuis les côtés avant 5.1 à travers les segments de moyen de refroidissement 14 en direction du centre où il s’écoule dans un canal de moyen de refroidissement 12 à travers les ouvertures de sortie de moyen de refroidissement 11. Les segments de moyen de refroidissement 14 et les ouvertures de sortie de moyen de refroidissement 11 ne sont désignées ici pour des raisons de visibilité qu’une seule fois mais on les trouve au niveau de chacun des modules de batterie 1, 2, 3, 4.
Le canal de moyen de refroidissement 12 collecte le moyen de refroidissement réchauffé par les piles de cellules de batterie 6, 7, 8, 8‘, 8‘‘, 9, 9‘, 9‘‘ et il l’amène le long de la première direction X. Un connecteur de module de batterie est disposé dans le canal de moyen de refroidissement 12 (voir la , 3) et il est ainsi également refroidi.
La illustre de façon schématique un agencement de batteries 100 selon un exemple de réalisation de la présente invention. Y est représenté l’agencement de batteries 100 de la avec une vue le long de la première direction, donc de face. On peut y identifier également le premier module de batterie 1 avec le premier carter 5.1, les parois avant 5‘, les ouvertures d’admission de moyen de refroidissement 10 latérales, la première pile de cellules de batterie 6, l’autre première pile de cellules de batterie 7 et les voies de moyen de refroidissement à nouveau représentées à l’aide de flèches en pointillés. Le deuxième module de batterie n’est pas visible ici pour des raisons de perspectives.
On peut bien identifier ici la façon dont le moyen de refroidissement pénètre à travers les ouvertures d’admission de moyen de refroidissement 10 situées au niveau des côtés avant 5‘ dans le premier carter 5.1 et parcourt les cellules de batterie 6‘, 7‘ de la première et autre première pile de cellules de batterie 6, 7 et ainsi les refroidit. Le moyen de refroidissement s’écoule d’abord depuis les ouvertures d’admission de moyen de refroidissement 10 le long de de la troisième direction Z, ici vers le haut et vers le bas, en passant au niveau des côtés extérieurs 6.3, 7.3 orientés vers les côtés avant 5, de la première et deuxième pile de cellules de batterie 6, 7, et se divisant en segments de moyen de refroidissement 14 le long des côtés inférieurs 6.1, 7.1 et des côtés supérieurs 6.2, 7.2 de la première et deuxième pile de cellules de batterie 6, 7 ainsi qu’en segments de moyen de refroidissement supplémentaires 15 le long de la deuxième direction Y, ici le long de l’horizontale, en direction du centre, entre les cellules de batterie 6‘ 7‘ individuelles de la première et deuxième pile de batteries 6, 7. Les cellules de batterie 6‘, 7‘ sont empilées les unes sur les autres le long de la troisième direction Z.
Le moyen de refroidissement passe ensuite d’abord, au milieu du premier carter 5.1, par une partie du connecteur de module de batterie 13 dans l’espace intérieur 5‘‘‘ du premier carter 5.1 puis le long des côtés intérieurs 6.4, 7.5 de la première et deuxième pile de cellules de batterie 6, 7 à travers l’ouverture de sortie de moyen de refroidissement 11, dans le canal de moyen de refroidissement 12 disposé sur le côté supérieur 5‘‘ du premier carter 5.1.
Une barre conductrice 13.1 du connecteur de module de batterie 13 est disposée dans le canal de moyen de refroidissement 12, cette barre étant également refroidie par le moyen de refroidissement.
On ne peut certes pas identifier le deuxième, le troisième et le quatrième module de batterie 2, 3, 4 mais le moyen de refroidissement est introduit ici dans ces modules de batterie 2, 3, 4 de façon entièrement analogue à l’exemple montré ici.
Tant le canal de moyen de refroidissement 12 que le premier carter 5.1 sont isolés électriquement. Les parois avant 5‘ sont visiblement nettement plus épaisses que les parois restantes du premier carter 5.1. Ceci permet d’absorber et d’évacuer l’énergie présente en cas d’accident.
Comme on peut le voir ici aussi, le canal de moyen de refroidissement 12 est réalisé en plusieurs parties. Deux parties inférieures 12.2 sont reliées de façon étanche aux fluides avec le premier carter 5.1 à gauche et à droite de l’ouverture de sortie de moyen de refroidissement 11. Une partie supérieure 12.1 est disposée sur les deux parties inférieures 12.2, ladite partie étant également reliée de façon étanche aux fluides aux parties inférieures 12.2. Le canal de moyen de refroidissement 12 est ici collé ou soudé sur le premier carter 5.1.
La illustre de façon schématique un agencement de batteries 100 selon un exemple de réalisation de la présente invention. Le mode de réalisation illustré ici de l’agencement de batteries 100 ressemble à celui de la à la différence près qu’ici, les cellules de batterie 6‘, 7‘ du premier module de batterie 1 sont alignées côte à côte le long de la deuxième direction Y. Le moyen de refroidissement (représenté par des flèches en pointillés), qui entre à travers les ouvertures d’admission de moyen de refroidissement 10 placées dans les côtés avant 5‘ du premier carter 5.1, s’écoule d’abord dans l’espace intérieur 5‘‘‘ du premier carter 5.1 en direction des côtés inférieurs 6.1, 7.1 de la première et deuxième pile de cellules de batterie 6, 7 où il se divise le long des côtés inférieurs 6.1, 7.1 en segments de moyen de refroidissement 14 et en segments de moyen de refroidissement supplémentaires 15 et s’écoule le long de la troisième direction Z en direction des côtés supérieurs 6.2, 7.2 de la première et deuxième pile de cellules de batterie 6, 7. Le moyen de refroidissement est ensuite guidé le long des côtés supérieurs 6.2, 7.2, à travers le segment de moyen de refroidissement 14 jusqu’au centre en passant à travers l’ouverture de sortie de moyen de refroidissement 10 prévue dans le canal de refroidissement 12.
Pour obtenir que le moyen de refroidissement s’écoule à travers les segments de moyen de refroidissement supplémentaires 14 et pas seulement le long des côtés extérieurs 6.3, 7.3 ou des côtés intérieurs 6.4, 7.4 de la pile de cellules de batterie 6, 7 au niveau des segments de moyen de refroidissement 14, l’agencement de batteries 100 comporte des éléments de fermeture 16 étanche aux fluides.
En variante au mode de réalisation illustré ici, il serait possible en transformant les éléments de fermeture 16 d’obtenir un passage du flux de moyen de refroidissement d’abord vers le haut le long des côtés extérieurs 6.3, 7.3, à travers les segments de moyen de refroidissement 14 supplémentaires puis en revenant vers le bas et pour finir au niveau des côtés intérieurs 6.4, 7.4, de nouveau vers le haut en direction de l’ouverture de sortie de moyen de refroidissement 11. Il est également envisageable que des éléments de fermeture soient disposés en alternance vers le haut et vers le bas de façon à faire faire des méandres au moyen de refroidissement entre les cellules de batterie 6‘, 7‘.
On peut en outre identifier ici, comme sur l’exemple de réalisation illustré sur la , le connecteur de module de batterie 13 avec la barre conductrice 13.1 et la répartition du canal de moyen de refroidissement 12 en parties inférieures 12.2 et en partie supérieure 12.1.
Certes, le deuxième, le troisième et le quatrième module de batterie 2, 3, 4 ne sont pas reconnaissables ici mais le moyen de refroidissement est guidé dans ces modules de batterie 2, 3, 4 de façon entièrement analogue au cas montré ici.
La illustre de façon schématique un véhicule automobile 200 selon un exemple de réalisation de la présente invention. Le véhicule automobile 200 comporte un agencement de batteries 100 selon un exemple de réalisation de la présente invention. On peut y voir un seuil 201 du véhicule automobile 200. Sont également représentées la première direction X correspondant à un axe longitudinal x du véhicule automobile 200, la deuxième direction Y correspondant à un axe transversal y du véhicule automobile 200 ainsi que la troisième direction Z correspondant à un axe vertical z du véhicule automobile 200.
Les éléments, parties, objets, et composants suivants sont référencés sur les figures des dessins annexés :
1 : premier module de batterie
2 : deuxième module de batterie
3 : troisième module de batterie
4 : quatrième module de batterie
5.1 : premier carter
5.2 : deuxième carter
5‘ : côté avant
5‘‘ : côté supérieur
5‘‘‘ : espace intérieur
6 : première pile de cellules de batterie
6.1 : côté inférieur de la première pile de cellules de batterie
6.2 : côté supérieur de la première pile de cellules de batterie
6.3 : côté extérieur de la première pile de cellules de batterie
6.4 : côté intérieur de la première pile de cellules de batterie
7 : autre première pile de cellules de batterie
7.1 : côté inférieur de l’autre première pile de cellules de batterie
7.2 : côté supérieur de l’autre première pile de cellules de batterie
7.3 : côté extérieur de l’autre première pile de cellules de batterie
7.4 : côté intérieur de l’autre première pile de cellules de batterie
8 : deuxième pile de cellules de batterie
8‘ : troisième pile de cellules de batterie
8‘‘ : quatrième pile de cellules de batterie
9 : autre deuxième pile de cellules de batterie
9‘ : autre troisième pile de cellules de batterie
9‘‘ : autre quatrième pile de cellules de batterie
10 : ouverture d’admission de moyen de refroidissement
11 : ouverture de sortie de moyen de refroidissement
12 : canal de moyen de refroidissement
12.1 : partie supérieure
12.2 : partie inférieure
13 : connecteur de module de batterie
13.1 : barre conductrice
14 : segment de moyen de refroidissement
15 : segment de moyen de refroidissement supplémentaire
16 : élément de fermeture
200 : véhicule automobile
201 : seuil
x : axe longitudinal
X : première direction
y : axe transversal
Y : deuxième direction
z : axe vertical
Z : troisième direction
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (14)

  1. Agencement de batteries (100) pour un véhicule automobile (200) comportant :
    un premier module de batterie (1) avec un premier carter (5.1) ;
    un deuxième module de batterie (2) disposé à côté du premier module de batterie (1) dans une première direction (X) avec un deuxième carter (5.2) ;
    un canal de moyen de refroidissement (12) ; et
    un connecteur de module de batterie (13) disposé dans le canal de moyen de refroidissement (12) pour la mise en contact électrique du premier et du deuxième module de batterie (1, 2) ;
    caractérisé en ce que :
    le premier et le deuxième carter (5.1, 5.2) comportent des ouvertures d’admission de moyen de refroidissement (10) au niveau des côtés avant (5‘) respectifs opposés dans une deuxième direction (Y) disposée perpendiculairement à la première direction (X) et respectivement une ouverture de sortie de moyen de refroidissement (11) débouchant dans le canal de moyen de refroidissement (12) disposée au centre, par rapport à la deuxième direction (Y), du premier et/ou deuxième carter (5.1, 5.2).
  2. Agencement de batteries (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de moyen de refroidissement (12) présente une direction d’extension principale le long de la première direction (X).
  3. Agencement de batteries (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les côtés avant (5‘) sont renforcés de façon mécanique, les côtés avant (5‘) ayant de préférence des parois plus épaisses que les côtés restants des carters (5.1, 5.2) et/ou comportant des nervures de renforcement et/ou étant fabriqués à partir d’un matériau plus rigide que les côtés restants des carters (5.1, 5.2).
  4. Agencement de batteries (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le connecteur de module de batterie (13) comporte une barre conductrice (13.1), la barre conductrice (13.1) étant de préférence disposée le long de la première direction (X).
  5. Agencement de batteries (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier module de batterie (1) comporte une première pile de cellules de batterie (6) et une autre première pile de cellules de batterie (7), la première et l’autre première pile de cellules de batterie (6, 7) étant disposées côte à côte dans le premier carter (5.1) par rapport à la deuxième direction (Y) ;
    le deuxième module de batterie (2) comportant une deuxième pile de cellules de batterie (8) et une autre deuxième pile de cellules de batterie (9), la deuxième et l’autre deuxième pile de cellules de batterie (8, 9) étant disposées côte à côte dans le deuxième carter (5.2) par rapport à la deuxième direction (Y).
  6. Agencement de batteries (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’un segment de moyen de refroidissement (14) est disposé au niveau d’un côté inférieur (6.1, 7.1) de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie (6, 7, 8, 9) et au niveau d’un côté supérieur (6.2, 7.2) opposé au côté inférieur (6.1, 7.1) de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie (6, 7, 8, 9) pour conduire le moyen de refroidissement le long de la deuxième direction (Y).
  7. Agencement de batteries (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que des segments de moyen de refroidissement supplémentaires (15) sont disposés entre les cellules de batterie (6‘, 7‘, 8‘, 9‘) de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie (6, 7, 8, 9) pour conduire le moyen de refroidissement le long de la deuxième direction (Y).
  8. Agencement de batteries (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que des segments de moyen de refroidissement supplémentaires (15) sont disposés entre les cellules de batterie (6‘, 7‘) de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie (6, 7, 8, 9) pour conduire le moyen de refroidissement le long d’une troisième direction (Z) perpendiculaire à la première direction (X) et à la deuxième direction (Y).
  9. Agencement de batteries (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’un élément de fermeture (16) est disposé dans le segment de moyen de refroidissement (14) au niveau du côté supérieur (6.2, 7.2) au niveau d’un côté extérieur (6.3, 7.3), orienté vers le côté avant (5‘), de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie (6, 7, 8, 9) et au niveau du côté inférieur (6.1, 7.1) au niveau d’un côté intérieur (6.4, 7.4) opposé au côté extérieur (6.3, 7.3) pour fermer de façon étanche aux fluides le segment de moyen de refroidissement (14) ou en ce qu’un élément de fermeture (16) est disposé dans le segment de moyen de refroidissement (14) au niveau du côté inférieur (6.1, 7.1) au niveau du côté extérieur (6.3, 7.3) de la première pile de cellules de batterie, de l’autre première pile de cellules de batterie, de la deuxième pile de cellules de batterie et de l’autre deuxième pile de cellules de batterie (6, 7, 8, 9) et au niveau du côté supérieur (6.2, 7.2) du côté intérieur (6.4, 7.4) pour fermer de façon étanche aux fluides le segment de moyen de refroidissement (14).
  10. Agencement de batteries (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal de moyen de refroidissement (12) est disposé sur un côté supérieur (5‘‘) et à l’extérieur d’un espace intérieur (5‘‘‘) du premier et du deuxième carter (5.1, 5.2), de préférence soudé, collé et/ou vissé, une partie du connecteur de module de batterie (13) étant de façon préférée disposée dans l’espace intérieur (5‘‘‘) et une partie du connecteur de module de batterie (13) étant de façon préférée disposée dans le canal de moyen de refroidissement (12), la barre conductrice (13.1) étant de façon particulièrement préférée disposée dans le canal de moyen de refroidissement (12).
  11. Véhicule automobile (200) comportant un agencement de batteries (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  12. Véhicule automobile (200) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la première direction (X) est disposée le long d’un axe longitudinal (x) du véhicule automobile (200) et la deuxième direction (Y) est disposée le long d’un axe transversal (y) du véhicule automobile (200).
  13. Véhicule automobile (200) selon la revendication 12, caractérisé en ce que les côtés avant (5‘) sont disposés de façon à être orientés vers des seuils (201) du véhicule automobile (200).
  14. Procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries (100) pour un véhicule automobile (200) présentant :
    un premier module de batterie (1) avec un premier carter (5.1) ;
    un deuxième module de batterie (2) disposé à côté du premier module de batterie (1) dans une première direction (X) avec un deuxième carter (5.2) ;
    un canal de moyen de refroidissement (12) ; et
    un connecteur de module de batterie (13) disposé dans le canal de moyen de refroidissement (12) pour la mise en contact électrique du premier et du deuxième module de batterie (1, 2) ;
    le premier et le deuxième carter (5.1, 5.2) comportant des ouvertures d’admission de moyen de refroidissement (10) au niveau des côtés avant (5‘) respectifs opposés dans une deuxième direction (Y) disposée perpendiculairement à la première direction (X) à travers lesquelles un moyen de refroidissement s’écoule dans le carter (5.1, 5.2) respectif,
    et le premier et le deuxième carter (5.1, 5.2) comportant respectivement une ouverture de sortie de moyen de refroidissement (11) débouchant dans le canal de moyen de refroidissement (12) et disposée au centre, par rapport à la deuxième direction (Y), du premier et/ou deuxième carter (5.1, 5.2) et à travers laquelle le moyen de refroidissement s’écoule hors du carter (5.1, 5.2) respectif.
FR2202553A 2021-04-14 2022-03-23 Agencement de batteries pour un véhicule automobile, véhicule automobile et procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries Active FR3121877B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021109353.8A DE102021109353B3 (de) 2021-04-14 2021-04-14 Batterieeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Batterieeinrichtung
DE102021109353.8 2021-04-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3121877A1 true FR3121877A1 (fr) 2022-10-21
FR3121877B1 FR3121877B1 (fr) 2025-10-10

Family

ID=80624766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2202553A Active FR3121877B1 (fr) 2021-04-14 2022-03-23 Agencement de batteries pour un véhicule automobile, véhicule automobile et procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12355047B2 (fr)
JP (1) JP7397112B2 (fr)
CN (1) CN115207524B (fr)
DE (1) DE102021109353B3 (fr)
FR (1) FR3121877B1 (fr)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023046924A (ja) * 2021-09-24 2023-04-05 本田技研工業株式会社 車体下部構造
DE102021132597A1 (de) * 2021-12-10 2023-06-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Mehrkammer-Batteriemodul
DE102022108833B3 (de) 2022-04-12 2023-06-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung zur geführten Kühlung von Batteriezellen und einer Stromschiene und Verfahren zum Betrieb einer Batterieeinrichtung zur geführten Kühlung von Batteriezellen und einer Stromschiene
DE102022128806A1 (de) 2022-10-31 2024-05-02 Audi Aktiengesellschaft Energiespeicher mit Kühleinrichtung zur indirekten Kühlung von Modulverbindern und Verfahren zum Kühlen von Zellgruppen eines Energiespeichers
US20240149655A1 (en) * 2022-11-03 2024-05-09 Ford Global Technologies, Llc Structural assembly for battery structure of electric vehicle
CN115863839B (zh) * 2023-02-02 2026-02-06 嘉庚创新实验室 电池组件以及锂离子电池
DE102023134706B3 (de) * 2023-12-12 2025-04-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie
WO2025178331A1 (fr) * 2024-02-20 2025-08-28 주식회사 엘지에너지솔루션 Ensemble d'éléments de batterie et bloc-batterie le comprenant

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311157A (ja) 2003-04-04 2004-11-04 Toyota Motor Corp バッテリパックの冷却構造
JP5428386B2 (ja) 2009-02-25 2014-02-26 株式会社デンソー 電池システム
KR101338258B1 (ko) 2010-11-17 2013-12-06 주식회사 엘지화학 냉매의 분배 균일성이 향상된 전지팩
JP5293973B2 (ja) 2010-12-15 2013-09-18 三菱自動車工業株式会社 車両用バッテリ冷却構造
JP5853417B2 (ja) 2011-05-17 2016-02-09 日産自動車株式会社 電気自動車のバッテリパック構造
JP5494584B2 (ja) * 2011-07-26 2014-05-14 トヨタ自動車株式会社 自動車のバッテリー冷却構造
KR101709555B1 (ko) 2013-07-31 2017-02-23 주식회사 엘지화학 냉매 유로를 포함하는 전지모듈 어셈블리
KR101692790B1 (ko) 2013-07-31 2017-01-04 주식회사 엘지화학 냉매 유로를 포함하는 전지모듈 어셈블리
US9601733B2 (en) * 2015-03-16 2017-03-21 Thunder Power Hong Kong Ltd. Battery pack of electric vehicle, electric vehicle chassis and method for replacing battery modules
JP2017091658A (ja) 2015-11-04 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 車両用電池パック
CN205248329U (zh) 2015-11-15 2016-05-18 北京工业大学 一种液体换热电池模块结构
JP6540628B2 (ja) 2016-07-29 2019-07-10 株式会社デンソー 電池パック
CN106711545B (zh) 2017-01-18 2018-11-06 广东合一新材料研究院有限公司 一种大功率电池组极耳流动浸泡式控温系统及方法
CN108232361B (zh) 2017-12-28 2020-07-21 曙光节能技术（北京）股份有限公司 一种动力电池包的散热系统以及动力电池的散热系统
JP7127504B2 (ja) 2018-11-15 2022-08-30 トヨタ自動車株式会社 電池パック

Also Published As

Publication number Publication date
CN115207524B (zh) 2025-08-22
US12355047B2 (en) 2025-07-08
US20220336886A1 (en) 2022-10-20
CN115207524A (zh) 2022-10-18
JP2022163695A (ja) 2022-10-26
DE102021109353B3 (de) 2022-03-31
JP7397112B2 (ja) 2023-12-12
FR3121877B1 (fr) 2025-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3121877A1 (fr) Agencement de batteries pour un véhicule automobile, véhicule automobile et procédé pour faire fonctionner un agencement de batteries
FR2995732B1 (fr) Dispositif de refroidissement de modules de batterie
WO2019197335A1 (fr) Unite de batterie avec des moyens de regulation de la temperature integres au boitier
FR2768557A1 (fr) Batterie monobloc munie d'un dispositif de gestion thermique
WO2012143120A1 (fr) Dispositif de gestion thermique d'un pack-batterie
FR3089352A1 (fr) Batterie de stockage d’électricité et élément de régulation thermique correspondant
FR3056290A1 (fr) Dispositif de regulation thermique
EP4595148A1 (fr) Dispositif pour espacer des cellules de batterie d'un bloc batterie de vehicule
WO2020165517A1 (fr) Unité de batterie et véhicule automobile équipé d'au moins une telle unité
EP4089794A2 (fr) Unité de batterie avec des moyens de controle ou de régulation de température intégrés
FR2768558A1 (fr) Batterie monobloc munie d'un dispositif de gestion thermique
WO2018020139A1 (fr) Echangeur de chaleur, notamment pour la regulation thermique d'une unite de reserve d'energie, et ensemble forme dudit echangeur et de ladite unite
FR3101731A1 (fr) « Dispositif de refroidissement d’un élément électrique susceptible de dégager de la chaleur en fonctionnement »
FR3082665A1 (fr) Dispositif de refroidissement notamment pour vehicule automobile
EP4526942A1 (fr) Dispositif de regulation thermique d'un bloc batterie de vehicule
FR2996066A1 (fr) Dispositif de controle thermique pour module de batterie de vehicule automobile, procede de fabrication dudit dispositif de controle et module de batterie
EP4602673B1 (fr) Dispositif de refroidissement pour cellule en sachet de batterie électrique
WO2021053277A1 (fr) Plaque d'echange thermique d'une batterie
FR3138073A1 (fr) Dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule automobile électrique, et véhicule automobile comprenant un tel dispositif
EP3861587B1 (fr) Système de refroidissement de cellules de batterie de véhicule automobile
EP4641763A1 (fr) Batterie pour véhicule électrique ou hybride, comprenant des traverses et des connecteurs formant un parcours pour un fluide réfrigérant
EP4595154A1 (fr) Dispositif de regulation thermique pour un bloc batterie de vehicule
FR3157678A1 (fr) Dispositif de refroidissement pour un agencement électrique
FR3067101A1 (fr) Module thermique comprenant un boitier et un echangeur thermique
FR3148120A1 (fr) Systeme de batterie de stockage d’energie electrique comprenant un systeme de securite de degazage

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20250214

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5