Brevet FR3147432A1 — publié le 20241004

Système de régulation thermique pour véhicule notamment automobile d’un dispositif de stockage électrique L'invention concerne un système de régulation thermique 100 pour véhicule notamment automobile d’un premier dispositif de stockage électrique 1, ledit système comprenant une pompe électrique 2 adaptée à faire circuler au sein d’un circuit fluidique 3 un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique 1, caractérisé en ce que ladite pompe électrique 2 est raccordée électriquement à un deuxième dispositif de stockage électrique 4, différent du premier dispositif de stockage électrique 1. [Figure 1] Système de régulation thermique pour véhicule notamment automobile d’un dispositif de stockage électrique La présente invention se rapporte au domaine de la thermodynamique et concerne plus précisément un système de régulation thermique pour véhicule notamment automobile d’un dispositif de stockage électrique. Dans l’état de l’art, un système de refroidissement d’un dispositif de stockage électrique tel que par exemple des cellules électriques pour un véhicule électrique peut comprendre une pompe pour faire circuler un fluide diélectrique dans le système de refroidissement du module du pack batterie. Ce fluide diélectrique étant adapté à échanger des calories avec les cellules électriques afin de les réchauffer ou de les refroidir. Le fluide diélectrique circule dans le système de refroidissement grâce à la pompe, que ce soit pour les cas d’aspersion des cellules électrique mais aussi pour le cas où les cellules électriques sont au moins partiellement immergées dans le fluide diélectrique. La pompe étant habituellement électrique, elle est directement raccordée au pack batterie servant à propulser le véhicule. Cependant, une telle disposition présente l’inconvénient qu’en cas d’arrêt du pack batterie par un sectionneur électrique, pour par exemple prévenir un emballement thermique du pack batterie menant à un possible départ de feux, la pompe du système de refroidissement du pack batterie n’est plus opérationnelle, car privée de courant, alors même qu’un fort besoin en refroidissement serait nécessaire pour une telle situation critique. La présente invention vise à au moins partiellement remédier aux inconvénients précédemment exposés et a pour objet un système de régulation thermique pour véhicule notamment automobile d’un premier dispositif de stockage électrique, ledit système comprenant une pompe électrique adaptée à faire circuler au sein d’un circuit fluidique un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique, caractérisé en ce que ladite pompe électrique est raccordée électriquement à un deuxième dispositif de stockage électrique, différent du premier dispositif de stockage électrique. Ceci a pour avantage de séparer l’alimentation électrique de la pompe de tout disfonctionnement du premier dispositif de stockage électrique, rendant la pompe électrique indépendante de cette source. Selon l’un des aspects de l’invention, la pompe électrique est raccordée électriquement au premier dispositif de stockage électrique. Ceci a pour avantage de faire bénéficier la pompe électrique de deux sources électriques différentes, l’une permettant de compenser l’autre en cas de besoin. Selon l’un des aspects de l’invention, le système de régulation thermique comprend un contrôleur configuré pour commander l’alimentation électrique de la pompe électrique entre le premier et le deuxième dispositifs de stockage électrique. Selon l’un des aspects de l’invention, le contrôleur peut être un système de gestion optimisée de la batterie ou « BMS » (acronyme anglais pour « Battery Management System »). Selon l’un des aspects de l’invention, de façon alternative, le contrôleur peut être l’ordinateur de bord du véhicule. Selon l’un des aspects de l’invention, le contrôleur comprend un sectionneur électrique configuré pour interrompre de façon réversible l’alimentation électrique entre la pompe électrique et le premier dispositif de stockage électrique entre une position fermée laissant passer le courant et une position ouverte bloquant le courant. Selon l’un des aspects de l’invention, le contrôleur comprend au moins un capteur de température configuré pour mesurer la température du premier dispositif de stockage électrique. Selon l’un des aspects de l’invention, le premier dispositif de stockage électrique est une batterie configurée pour alimenter un moteur de propulsion du véhicule, et ayant par exemple une tension nominale de 400 volts. Selon l’un des aspects de l’invention, le raccordement entre le premier dispositif de stockage électrique et la pompe électrique comprend un convertisseur de tension. Selon l’un des aspects de l’invention, le premier dispositif de stockage électrique est un ensemble de cellule de stockage électrique, par exemple de type prismatique, cylindrique ou en poche et par exemple de tension nominale de cellule de 3,6 volts. Selon l’un des aspects de l’invention, le premier dispositif de stockage électrique est disposé dans un boîtier. Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième dispositif de stockage électrique est disposé en dehors du boîtier du premier dispositif de stockage électrique. Ceci a pour exemple l’avantage d’éloigner le deuxième dispositif d’un incendie ou d’une fuite du premier dispositif de stockage électrique. Selon l’un des aspects de l’invention et selon une variante, le deuxième dispositif de stockage électrique est disposé au sein du boîtier du premier dispositif de stockage électrique. Ceci a pour avantage d’offrir un ensemble plus compact et modulaire, permettant une installation facilitée dans le véhicule. Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième dispositif de stockage électrique est une batterie de tension nominale de 12 volts ou 48 volts. La présente invention a aussi pour objet un ensemble comprenant un système de régulation thermique selon l’une des caractéristiques précédemment décrites et un circuit fluidique adapté à transporter un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique. L’invention porte également sur une méthode de régulation thermique d’un système de régulation thermique pour véhicule notamment automobile d’un premier dispositif de stockage électrique, ledit système comprenant une pompe électrique adaptée à faire circuler au sein d’un circuit fluidique un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique, ladite méthode comprenant l’étape : -raccorder électriquement la pompe électrique à un deuxième dispositif de stockage électrique. Ceci a pour avantage de séparer l’alimentation électrique de la pompe de tout disfonctionnement du premier dispositif de stockage électrique, rendant la pompe électrique indépendante de cette source. Selon l’un des aspects de l’invention, la méthode comprend en outre l’étape : -raccorder électriquement la pompe électrique au premier dispositif de stockage électrique. Ceci a pour avantage de faire bénéficier la pompe électrique de deux sources électriques différentes, l’une permettant de compenser l’autre en cas de besoin. Selon l’un des aspects de l’invention, la méthode comprend en outre les étapes : - alimenter la pompe électrique par le premier dispositif de stockage électrique lorsque le sectionneur électrique est en position fermée ; - alimenter la pompe électrique par le deuxième dispositif de stockage électrique lorsque le sectionneur électrique est en position ouverte. Ceci a pour avantage la redondance de l’approvisionnement électrique du système de régulation thermique, en cas de dysfonctionnement d’une des deux sources d’alimentation, la deuxième prend le relais. Selon l’un des aspects de l’invention, la méthode comprend en outre les étapes : -alimenter la pompe électrique par le premier dispositif de stockage électrique lorsque la tension du premier dispositif de stockage électrique est comprise entre une valeur de tension minimale et une valeur de tension maximale; - basculer l’alimentation de la pompe électrique du premier dispositif de stockage électrique au deuxième dispositif de stockage électrique lorsque la tension du premier dispositif de stockage électrique est inférieure à la valeur de tension minimale ou supérieure à la valeur de tension maximale. Une tension trop faible ou trop haute d’un dispositif de stockage électrique peut être une cause d’un emballement thermique, ainsi la bascule vers un autre dispositif de stockage électrique permet de prévenir un emballement thermique. Le premier dispositif de stockage électrique peut comprendre des cellules de tension nominale à 3,6 volts et alors la tension minimale des cellules peut être fixée à 3,4 volts et la valeur de tension maximale à 3,7 volts. Selon l’un des aspects de l’invention, la méthode comprend en outre l’étape : - basculer l’alimentation de la pompe électrique du premier dispositif de stockage électrique au deuxième dispositif de stockage électrique lorsque la température du premier dispositif de stockage électrique dépasse une valeur de température maximale, par exemple 60°C. Une température trop élevée d’un dispositif de stockage électrique peut être elle aussi une cause d’un emballement thermique, ainsi la bascule vers un autre dispositif de stockage électrique permet de prévenir un emballement thermique. Selon l’un des aspects de l’invention et selon une alternative, la méthode comprend en outre les étapes : -alimenter la pompe électrique par le deuxième dispositif de stockage électrique lorsque la tension du deuxième dispositif de stockage électrique est comprise entre une valeur de tension minimale et une valeur de tension maximale; - basculer l’alimentation de la pompe électrique du deuxième dispositif de stockage électrique au premier dispositif de stockage électrique lorsque la tension du deuxième dispositif de stockage électrique est inférieure à la valeur de tension minimale ou supérieure à la valeur de tension maximale. Une tension trop faible ou trop haute d’un dispositif de stockage électrique peut être une cause d’un emballement thermique, ainsi la bascule vers un autre dispositif de stockage électrique permet de prévenir un emballement thermique. Le deuxième dispositif de stockage électrique peut être une batterie de tension nominale de 12 volts et alors la tension minimale du deuxième dispositif de stockage électrique est de 12,3 volts et la valeur de tension maximale du deuxième dispositif de stockage électrique est de 13,5 volts. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : est une vue schématique d’ensemble d'un exemple de réalisation du système de régulation thermique selon l'invention lorsque la pompe électrique est seulement raccordée électriquement à un deuxième dispositif de stockage électrique; est une vue schématique d’ensemble d’un exemple de réalisation du système de régulation thermique selon l’invention et de façon alternative à la dans lequel la pompe électrique est raccordée électriquement à un deuxième dispositif de stockage électrique ainsi qu’au premier dispositif de stockage électrique; est un schéma d’une méthode de régulation thermique d’un système de régulation thermique selon un autre objet de l’invention. Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, ces figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Il est également à noter que ces figures n’exposent que quelques exemples de réalisation de l’invention. Description détaillée La illustre un système de régulation thermique 100 pour véhicule notamment automobile d’un premier dispositif de stockage électrique 1, ledit système comprenant une pompe électrique 2 adaptée à faire circuler au sein d’un circuit fluidique 3 un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique 1, caractérisé en ce que ladite pompe électrique 2 est raccordée électriquement à un deuxième dispositif de stockage électrique 4, différent du premier dispositif de stockage électrique 1. Ceci a pour avantage de séparer l’alimentation électrique de la pompe électrique 2 de tout disfonctionnement du premier dispositif de stockage électrique 1, rendant la pompe électrique 2 indépendante de cette source. Comme présenté à la , la pompe électrique 2 peut être aussi raccordée électriquement au premier dispositif de stockage électrique 1. Ceci a pour avantage de faire bénéficier la pompe électrique 2 de deux sources électriques différentes, l’une permettant de compenser l’autre en cas de besoin. Le système de régulation thermique 100 de la comprend un contrôleur 5 configuré pour commander l’alimentation électrique de la pompe électrique 2 entre le premier et le deuxième dispositifs de stockage électrique 1 et 4. Le contrôleur 5 peut être un système de gestion optimisée de la batterie ou « BMS » (acronyme anglais pour « Battery Management System »). De façon alternative, le contrôleur 5 peut être l’ordinateur de bord du véhicule. Le contrôleur 5 comprend un sectionneur électrique 6 configuré pour interrompre de façon réversible l’alimentation électrique entre la pompe électrique 2 et le premier dispositif de stockage électrique 1 entre une position fermée laissant passer le courant et une position ouverte bloquant le courant. Le contrôleur 5 comprend au moins un capteur de température 7 configuré pour mesurer la température du premier dispositif de stockage électrique 1. Le premier dispositif de stockage électrique 1 est une batterie configurée pour alimenter un moteur de propulsion du véhicule, par exemple d’une tension nominale de400 volts. Dans le cas d’une batterie 400 volts, le raccordement entre le premier dispositif de stockage électrique 1 et la pompe électrique 2 comprend un convertisseur de tension 8. Le premier dispositif de stockage électrique 1 est un ensemble de cellule de stockage électrique, par exemple de type prismatique, cylindrique ou en poche et par exemple de tension nominale de cellule de 3,6 volts. Le premier dispositif de stockage électrique 1 est disposé dans un boîtier 9. Le deuxième dispositif de stockage électrique 4 est disposé en dehors du boîtier 9 du premier dispositif de stockage électrique 1. Ceci a pour exemple l’avantage d’éloigner le deuxième dispositif 4 d’un incendie ou d’une fuite du premier dispositif de stockage électrique 1. Selon une variante, le deuxième dispositif de stockage électrique 4 est disposé au sein du boîtier 9 du premier dispositif de stockage électrique 1. Ceci a pour avantage d’offrir un ensemble plus compact et modulaire, permettant une installation facilitée dans le véhicule. Le deuxième dispositif de stockage électrique 4 est une batterie de tension nominale de 12 volts ou 48 volts. Comme illustré au figures 1 et 2, le premier fluide caloporteur peut être en partie stocké dans un réservoir 12. Le circuit fluidique 3 peut aussi comprendre un filtre 13 placé dans le circuit fluidique 3 avant le réservoir 12. Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit fluidique 3 comprend une plaque de refroidissement non illustrée et configurée pour faire circuler en son sein le premier fluide caloporteur par l’intermédiaire d’au moins un canal agencé dans ou formé au moins en partie par la plaque de refroidissement, ladite plaque de refroidissement étant en contact avec au moins une surface du premier dispositif de stockage électrique 1. La plaque de refroidissement est disposée dans le boîtier 9 ou forme une partie du boîtier 9. Le circuit fluidique 3 peut comprendre un échangeur à plaques 10, comme illustré aux figures 1 et 2. Ledit échangeur 10 comprenant un faisceau de plaques non représenté dans les figures, l’échangeur 10 étant configuré pour faire circuler au sein d’une partie des plaques le premier fluide caloporteur ainsi qu’un second fluide caloporteur différent du premier fluide caloporteur et circulant dans une autre partie des plaques du faisceau formant une partie d’un second circuit 11 partiellement représenté dans les figures et permettant un échange thermique entre les deux fluides caloporteurs. Le second circuit 11 peut par exemple être une boucle de climatisation d’un véhicule. Selon un autre exemple de réalisation de l’invention, le fluide caloporteur est un fluide diélectrique qui peut être soit aspergé sur le premier dispositif de stockage électrique 1, soit recouvrir le premier dispositif de stockage électrique 1 par une immersion au moins partielle dudit premier dispositif 1 dans ledit fluide diélectrique. Le fluide diélectrique peut être monophasique ou diphasique. Le fluide diélectrique peut être de l’eau glycolée ou un réfrigérant naturel par exemple à base de CO2 (R744) ou de propane (R290) ou tout autre fluide connu de l’homme du métier pour les échanges thermiques fluidiques. L’invention a également pour objet un ensemble 200 comprenant un système de régulation thermique 100 tel que décrit précédemment et un circuit fluidique 3 adapté à transporter un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique 1. L’invention a aussi pour objet une méthode de régulation thermique 300 d’un système de régulation thermique 100 pour véhicule notamment automobile d’un premier dispositif de stockage électrique 1. La méthode 300 est illustrée par la . Le système 100 de la méthode 300 comprenant une pompe électrique 2 adaptée à faire circuler au sein d’un circuit fluidique 3 un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique 1 tel que précédemment décrit, ladite méthode 300 comprenant l’étape 301 : -raccorder électriquement la pompe électrique 2 à un deuxième dispositif de stockage électrique 4. Ceci a pour avantage de séparer l’alimentation électrique de la pompe électrique 2 de tout disfonctionnement du premier dispositif de stockage électrique 1, rendant la pompe électrique 2 indépendante de cette source. Ladite méthode comprend en outre l’étape 302 : -raccorder électriquement la pompe électrique 2 au premier dispositif de stockage électrique 1. Ceci a pour avantage de faire bénéficier la pompe électrique 2 de deux sources électriques différentes, l’une permettant de compenser l’autre en cas de besoin. A la suite de l’étape 302, la méthode de régulation thermique 300 d’un système de régulation thermique 100 qui comprend un contrôleur 5 ainsi qu’au moins un capteur de température 7, peut comprendre en outre les étapes 303, 304 : - alimenter la pompe électrique 2 par le premier dispositif de stockage électrique 1 lorsque le sectionneur électrique 6 est en position fermée ; - alimenter la pompe électrique 2 par le deuxième dispositif de stockage électrique 4 lorsque le sectionneur électrique 6 est en position ouverte. Ce qui permet de réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique 1 même en cas d’emballement thermique. Des étapes alternatives ou complémentaires des étapes 303 et 304 peuvent être des étapes 305, 306 : -alimenter la pompe électrique 2 par le premier dispositif de stockage électrique 1 lorsque la tension du premier dispositif de stockage électrique 1 est comprise entre une valeur de tension minimale et une valeur de tension maximale; - basculer l’alimentation de la pompe électrique 2 du premier dispositif de stockage électrique 1 au deuxième dispositif de stockage électrique 4 lorsque la tension du premier dispositif de stockage électrique 1 est inférieure à la valeur de tension minimale ou supérieure à la valeur de tension maximale. Une tension trop faible ou trop haute d’un dispositif de stockage électrique peut être une cause d’un emballement thermique, ainsi la bascule vers un autre dispositif de stockage électrique permet de prévenir un emballement thermique. Le premier dispositif de stockage électrique 1 peut comprendre des cellules de tension nominale à 3,6 volts et alors la tension minimale des cellules peut être fixée à 3,4 volts et la valeur de tension maximale à 3,7 volts. Un autre étape complémentaire ou alternative des étapes 303 à 306 peut être une étape 307 : - basculer l’alimentation de la pompe électrique 2 du premier dispositif de stockage électrique 1 au deuxième dispositif de stockage électrique 4 lorsque la température du premier dispositif de stockage électrique 1 dépasse une valeur de température maximale, par exemple 60°C. Une température trop élevée d’un dispositif de stockage électrique peut être elle aussi une cause d’un emballement thermique, ainsi la bascule vers un autre dispositif de stockage électrique permet de prévenir un emballement thermique. A la suite de l’étape 302 et de façon alternative aux étapes 303 à 307, la méthode de régulation thermique 300 d’un système de régulation thermique 100 qui comprend un contrôleur 5 peut comprendre les étapes 308, 309 : -alimenter la pompe électrique 2 par le deuxième dispositif de stockage électrique 4 lorsque la tension du deuxième dispositif de stockage électrique 4 est comprise entre une valeur de tension minimale et une valeur de tension maximale; - basculer l’alimentation de la pompe électrique 2 du deuxième dispositif de stockage électrique 4 au premier dispositif de stockage électrique 1 lorsque la tension du deuxième dispositif de stockage électrique 4 est inférieure à la valeur de tension minimale ou supérieure à la valeur de tension maximale. Une tension trop faible ou trop haute d’un dispositif de stockage électrique peut être une cause d’un emballement thermique, ainsi la bascule vers un autre dispositif de stockage électrique permet de prévenir un emballement thermique. Le deuxième dispositif de stockage électrique 4 peut être une batterie de tension nominale de 12 volts et alors la tension minimale du deuxième dispositif de stockage électrique 4 est de 12,3 volts et la valeur de tension maximale du deuxième dispositif de stockage électrique 4 est de 13,5 volts. Système de régulation thermique (100) pour véhicule notamment automobile d’un premier dispositif de stockage électrique (1), ledit système comprenant une pompe électrique (2) adaptée à faire circuler au sein d’un circuit fluidique (3) un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique (1), caractérisé en ce que ladite pompe électrique (2) est raccordée électriquement à un deuxième dispositif de stockage électrique (4), différent du premier dispositif de stockage électrique (1). Système de régulation thermique (100) selon la revendication précédente, dans lequel La pompe électrique (2) est raccordée électriquement au premier dispositif de stockage électrique (1). Système de régulation thermique (100) selon la revendication précédente, dans lequel ledit système de régulation thermique (100) comprend un contrôleur (5) configuré pour commander l’alimentation électrique de la pompe électrique (2) entre le premier et le deuxième dispositifs de stockage électrique. Système de régulation thermique (100) selon la revendication précédente, dans lequel le contrôleur (5) comprend un sectionneur électrique (6) configuré pour interrompre de façon réversible l’alimentation électrique entre la pompe électrique (2) et le premier dispositif de stockage électrique (1) entre une position fermée laissant passer le courant et une position ouverte bloquant le courant. Ensemble (200) comprenant un système de régulation thermique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes et un circuit fluidique (3) adapté à transporter un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique (1). Méthode de régulation thermique (300) d’un système de régulation thermique (100) pour véhicule notamment automobile d’un premier dispositif de stockage électrique (1), ledit système (100) comprenant une pompe électrique (2) adaptée à faire circuler au sein d’un circuit fluidique (3) un premier fluide caloporteur configuré pour réguler thermiquement le premier dispositif de stockage électrique (1), ladite méthode (300) comprenant l’étape (301) : -raccorder électriquement la pompe électrique (2) à un deuxième dispositif de stockage électrique (4). Méthode de régulation thermique (300) selon la revendication précédente, ladite méthode (300) comprenant en outre l’étape (302) : -raccorder électriquement la pompe électrique (2) au premier dispositif de stockage électrique (1). Méthode de régulation thermique (300) selon la revendication précédente d’un système de régulation thermique (100) selon la revendication 4, ladite méthode (300) comprenant en outre les étapes (303, 304) : - alimenter la pompe électrique (2) par le premier dispositif de stockage électrique (1) lorsque le sectionneur électrique (6) est en position fermée ; - alimenter la pompe électrique (2) par le deuxième dispositif de stockage électrique (4) lorsque le sectionneur électrique (6) est en position ouverte. Méthode de régulation thermique (300) selon l’une des revendications 7 ou 8 d’un système de régulation thermique (100) selon la revendication 3, ladite méthode (300) comprenant en outre les étapes (305, 306) : -alimenter la pompe électrique (2) par le premier dispositif de stockage électrique (1) lorsque la tension du premier dispositif de stockage électrique (1) est comprise entre une valeur de tension minimale et une valeur de tension maximale; - basculer l’alimentation de la pompe électrique (2) du premier dispositif de stockage électrique (1) au deuxième dispositif de stockage électrique (4) lorsque la tension du premier dispositif de stockage électrique (1) est inférieure à la valeur de tension minimale ou supérieure à la valeur de tension maximale. Méthode de régulation thermique (300) selon la revendication 7 d’un système de régulation thermique (100) selon la revendication3, ladite méthode (300) comprenant en outre les étapes (308, 309) : -alimenter la pompe électrique (2) par le deuxième dispositif de stockage électrique (4) lorsque la tension du deuxième dispositif de stockage électrique (4) est comprise entre une valeur de tension minimale et une valeur de tension maximale; - basculer l’alimentation de la pompe électrique (2) du deuxième dispositif de stockage électrique (4) au premier dispositif de stockage électrique (1) lorsque la tension du deuxième dispositif de stockage électrique (4) est inférieure à la valeur de tension minimale ou supérieure à la valeur de tension maximale.