Brevet FR3145208A1 — publié le 20240726

Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile L’invention concerne un dispositif de régulation thermique (1), notamment de refroidissement, pour au moins un élément (7), notamment un composant électrique, susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement, ledit dispositif comprenant une première plaque emboutie (2) et une seconde plaque assemblée avec la première plaque (2) afin de former ensemble une pluralité de canaux, lesdits canaux (4) étant configurés pour être traversé par un fluide caloporteur, notamment un fluide réfrigérant, notamment un fluide choisi parmi les fluides réfrigérants suivants R134a, R1234yf ou R744, le dispositif étant caractérisé en ce que la première plaque emboutie (2) est jointe/soudée à la seconde plaque (3) au niveau d'au moins une portion amincie (5). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de régulation thermique, et dispositif de charge comprenant un dispositif de régulation thermique Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique, et un dispositif de charge comprenant un dispositif de régulation thermique de composants électriques et/ou électroniques, notamment dans le domaine automobile. L’invention concerne également un véhicule et un système de charge comprenant un tel dispositif. Les composants susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent être des éléments de stockage d’énergie électrique, notamment des éléments de batteries, ou d’électronique de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques. L’invention trouve une application avantageuse dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif ou module d’électronique de puissance, c’est-à-dire comportant des composants électroniques de puissance. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Dans le domaine des véhicules automobiles, il est connu d’utiliser un dispositif de régulation thermique, mais seulement pour le refroidissement, de composants par exemple de stockage d’énergie électrique, tels que des batteries. Un tel dispositif de régulation thermique permet de modifier une température d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, par exemple lors d’un démarrage du véhicule par temps chaud, en augmentant sa température par exemple, ou que ce soit en cours de roulage ou lors d’une opération de recharge dudit système, en diminuant la température des éléments de batterie, qui tendent à s’échauffer au cours de leur utilisation. De tels dispositifs comprennent généralement deux plaques entre lesquelles un fluide circule. Ces deux plaques peuvent être fixées entre elles par différents moyens. Ces moyens de fixation ont besoin d'être étanches et fiables et sont de préférence simples à mettre en œuvre. Un exemple de fixation est le collage. Celui-ci permet une bonne étanchéité mais nécessite de rajouter un élément supplémentaire, ce qui a pour effet un coût et un poids supplémentaire. Un autre exemple de fixation est la soudure. Il existe différents types de soudure, comme par exemple la soudure laser ou la soudure friction malaxage. Un des problèmes de ces soudures est qu'elle demande beaucoup d'énergie pour faire fondre les matériaux des deux plaques afin de former une soudure. Un autre problème est qu'elles peuvent provoquer des fuites dans la plaque. Il en résulte un besoin pour un dispositif de refroidissement simple, plus fiable et étanche. L'invention se propose de résoudre au moins une partie des problèmes cités ci-dessus en proposant un dispositif avec une structure particulière facilitant le procédé de soudure ainsi que la soudure en résultant. La présente invention concerne ainsi un dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissement, pour au moins un élément, notamment un composant électrique, susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement, ledit dispositif comprenant une première plaque emboutie et une seconde plaque assemblée avec la première plaque afin de former ensemble une pluralité de canaux, lesdits canaux étant configurés pour être traversé par un fluide caloporteur, notamment un fluide réfrigérant, notamment un fluide choisi parmi les fluides réfrigérants suivants R134a, R1234yf ou R744, le dispositif étant caractérisé en ce que la première plaque emboutie est jointe/soudée à la seconde plaque au niveau d'au moins une portion amincie. Avantageusement, l’invention permet ainsi de réduire les problèmes de fuites tout en réduisant la quantité d’énergie nécessaire à la jonction étanches des plaques, sans ajouter d’éléments supplémentaires. Par plaque emboutie on entend une plaque emboutie de façon à former les canaux une fois la plaque emboutie jointe à la seconde plaque qui est de préférence plane, au moins au niveau de la zone de canaux. En d’autres termes, la plaque emboutie est emboutie de façon à former une partie du corps des canaux, l’autre partie étant formée par une seconde plaque jointe à ladite plaque emboutie. Par fluide caloporteur, on entend notamment un liquide de refroidissement de type eau/glycol, un fluide diélectrique, à savoir un fluide inerte électriquement, un fluide réfrigérant, ou encore notamment un fluide choisi parmi les fluides réfrigérants suivants R134a, R1234yf ou R744. Ce fluide caloporteur peut, selon les besoins, soit absorber la chaleur émise par chaque pack-batterie afin de le refroidir, soit apporter de la chaleur, si la température du pack-batterie est insuffisante pour son bon fonctionnement. Le dispositif peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison. La seconde plaque est de préférence plane. L’épaisseur de la plaque emboutie est supérieure à l’épaisseur de la seconde plaque à laquelle est jointe ladite plaque emboutie. La première plaque emboutie est jointe à la seconde plaque au niveau d'au moins une portion amincie par une soudure, la soudure entre les deux plaques étant notamment une soudure choisie parmi la soudure laser, friction malaxage de préférence par soudure laser. Avantageusement la soudure est ainsi simplifiée, nécessite moins d’énergie tout en réduisant les risques de fuite. Par « au niveau d'au moins une portion amincie » on entend que la jonction est réalisé au moins sur une portion amincie, mais que dans certains modes de réalisation, le dispositif présente plusieurs portions amincies, chacune étant soudées pour obtenir la jonction. Par « au niveau » on entend que la soudure est localisée dans la portion amincie. La portion amincie est présente sur la face opposée à la face en regard de la seconde plaque à laquelle est soudée la plaque emboutie. Avantageusement, le contact entre les deux plaques est ainsi maintenue au moment de la soudure, ce qui permet de réduire les risques de formation de fuites durant celle-ci. La portion amincie forme une rainure en forme en « V » ou en « U ». On comprend par « forme en U » un « U » creux. En d'autres termes, la portion amincie est formée par une rainure comprenant 3 cotés avec ou sans arêtes ou chanfreins. Ainsi, dans certains modes de réalisation, la portion amincie en U comprend une zone plate encadrée par deux bords perpendiculaire à ladite région plate. A l'inverse on comprend par « forme en V » une portion amincie formée de deux bords sécants. La portion amincie présente une largeur inférieure ou égale à la largeur entre deux canaux de la plaque emboutie, de préférence une largeur inférieure ou égale à la plus petite largeur entre deux canaux de la plaque emboutie. Selon un aspect de l’invention, pour les portions amincies situées entre deux canaux de la plaque, la largeur de ces portions amincies est inférieure ou égale à la largeur entre les deux canaux entre lesquels elle est située. On comprend par largeur la distance de la portion amincie dans la direction perpendiculaire à la direction d'extension de la portion amincie. La portion amincie est réalisée par emboutissage, fraisage, découpage, ou par formage incrémental, de préférence par emboutissage. L’épaisseur de la portion amincie de la plaque emboutie est égale ou inférieure à l’épaisseur de la première plaque à laquelle est jointe ladite plaque emboutie. La soudure entre les deux plaques est une soudure choisie parmi la soudure laser, friction malaxage, de préférence la soudure laser. L’au moins une portion amincie présente une épaisseur de 30% inférieure à l’épaisseur des portions non amincies de la plaque emboutie. L’au moins une portion amincie présente une épaisseur constante. La portion amincie présente une épaisseur variable, par exemple à ses deux extrémités. L’invention propose également un procédé d’obtention d’un dispositif de régulation thermique tel que décrit précédemment, le procédé comprenant les étapes suivantes : - Emboutissage d’une première plaque de façon à former un circuit de circulation de fluide sous forme de canaux lorsque ladite première plaque est assemblée avec une seconde plaque de préférence plane, - Formation sur la première plaque d’au moins une portion amincie, de préférence par emboutissage, - Assemblage de ladite première plaque avec ladite seconde plaque de préférence plane, - Soudage des deux plaques ensemble au niveau de l’au moins une portion amincie. L’invention concerne aussi un ensemble de régulation thermique. Cet ensemble peut être destiné à équiper un véhicule, notamment automobile. L’ensemble de régulation thermique comporte au moins un élément, notamment un composant électronique et/ou électrique, tel qu’un module de stockage électrique, et au moins un dispositif de régulation thermique dudit au moins un élément tel que décrit précédemment, ledit composant étant disposé en contact de la seconde plaque. Dans la présente invention, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques. Brève description des figures D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : illustre de façon schématique un détail de l’invention en vue en perspective selon un premier mode de réalisation. illustre de façon schématique une vue en coupe selon le premier mode de réalisation. illustre de façon schématique un second mode de réalisation selon une vue du dessus illustre de façon schématique le second mode de réalisation selon une vue du en perspective. illustre de façon schématique le second mode de réalisation selon une vue du en perspective. illustre de façon schématique le concept de dispositif de régulation thermique à plaques selon un mode de réalisation de l’art antérieur. description détaillée de l’invention Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations. Dans la description, on peut indexer certains éléments, par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente invention. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps. La représente schématiquement un mode de réalisation d’un dispositif de régulation thermique 1 en vue en coupe qui peut être destiné à équiper un véhicule notamment automobile. Le dispositif de régulation thermique 1 comprend au moins deux plaques (2, z) décrites plus en détail par la suite. Le dispositif de régulation thermique 1 peut être destiné à réguler un dispositif de stockage, notamment électrique 7, tel que représenté à la , comportant un ou plusieurs composants électriques ou électroniques dont la température doit être régulée, par exemple diminuée. Le dispositif de stockage peut comprendre un ou plusieurs modules 7, notamment de stockage électrique, comportant le ou les composants électroniques et/ou électriques. Le dispositif de régulation thermique 1 peut réguler la température du ou des modules 7. À titre d’exemple non limitatif, le dispositif de stockage 7 peut être un pack batterie comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie, dont la température est régulée par le dispositif de régulation thermique 1. Dans la présente, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques. Le dispositif de stockage, peut comprendre un boîtier destiné à recevoir le ou les composants ou modules 7. Le boîtier peut par exemple être de forme générale parallélépipédique. Il peut éventuellement être destiné à être fermé par un couvercle (non représenté). Les composants ou modules peuvent être disposés en une rangée ou en plusieurs rangées au sein du volume interne du boîtier. Ces rangées sont avantageusement disposées parallèlement les unes aux autres. Par ailleurs, les composants ou modules 7 sont schématisés avec une forme générale parallélépipédique. Toute autre forme peut être envisagée pour les composants ou modules 7. DISPOSITIF DE REGULATION THERMIQUE L’invention concerne en particulier le dispositif de régulation thermique 1 décrit plus en détail ci-après. Il comporte une première plaque 2, emboutie et une seconde plaque 3, ici plane. Les canaux 4 sont formées par la jonctions des deux plaques 2, 3 de façon à former un circuit de fluide diélectrique. Pour faciliter la jonction des deux plaques 2, 3 tout en réduisant la possibilité de fuite, la plaque emboutie 2 comprend au moins une, ici plusieurs portions amincies 5. Ainsi, l’invention permet de réduire les problèmes de fuites tout en réduisant la quantité d’énergie nécessaire à la jonction étanches des plaques, sans ajouter d’éléments supplémentaires. La jonction des plaques se fait au niveau de ces portions amincies. Dans l’exemple illustré, chaque espace inter-canaux présente une portion amincie dans laquelle une soudure est réalisée afin de joindre les deux plaques de manière étanche, tout en réduisant le risque de fuite. La montre une coupe du dispositif en vue de profil. La portion amincie 5 de la plaque emboutie 2 doit ainsi présenter une épaisseur au moins égale ou inférieure à l’épaisseur de la seconde plaque 3. Une pluralité de portions amincies 5 peuvent être présente sur un dispositif donné, tel que représenté par exemple aux figures 3, 4 et 5. Dans les exemples illustrés aux figures 3, 4 et 5, une portion amincie est présente entre le ou les canaux extérieurs et la limite de la plaque emboutie. Elle permet ainsi de garantir l’étanchéité de la plaque. Les deux plaques du dispositif peuvent présenter le même périmètre comme représenté à la ou présenter des périmètres différents. Dans ces modes de réalisation alternatifs, la seconde plaque 3 s’étend au-delà de la plaque emboutie 2. Les connecteurs 6 peuvent par exemple être soudés à la plaque. Dans certains modes de réalisation, la plaque emboutie 2 comprend en outre une portion amincie (non représentée) au niveau de la zone de jonction du connecteur 6 sur la plaque emboutie 2. Dans certains modes de réalisation, l’épaisseur de la plaque emboutie est comprise entre 0.3 et 3 mm, de préférence entre 0.4 et 2mm. Dans certains modes de réalisation, l’épaisseur de la première plaque, de préférence plane, est comprise entre 0.3 et 3 mm, de préférence entre 0.4 et 2mm. Dans certains modes de réalisation, à titre d’exemple et de façon non limitative, l’épaisseur de la plaque emboutie est de 2 mm, et l’épaisseur de la seconde plaque, de préférence plane, est de 1.2 mm. La largeur de la portion amincie est choisie par l’homme du métier en fonction du besoin en résistance mécanique et en fonction de l’outillage et du moyen de jonction des deux plaques. On comprendra aisément à la lecture de la présente demande que les particularités de la présente invention, comme généralement décrits et illustrés dans les figures, puissent être arrangés et conçus selon une grande variété de configurations différentes. Ainsi, la description de la présente invention et les figures afférentes ne sont pas prévues pour limiter la portée de l'invention mais représentent simplement des modes de réalisation choisis. L’homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d’un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d’un autre mode de réalisation à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné ou qu’il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles. De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné. Il doit être évident pour les personnes versées dans l’art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l’éloigner du domaine défini par la portée des revendications jointes, ils doivent être considérés à titre d'illustration et l’invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. Dispositif de régulation thermique (1), notamment de refroidissement, pour au moins un élément (7), notamment un composant électrique, susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement, ledit dispositif comprenant une première plaque emboutie (2) et une seconde plaque assemblée avec la première plaque (2) afin de former ensemble une pluralité de canaux, lesdits canaux (4) étant configurés pour être traversé par un fluide caloporteur, notamment un fluide réfrigérant, notamment un fluide choisi parmi les fluides réfrigérants suivants R134a, R1234yf ou R744, le dispositif étant caractérisé en ce que la première plaque emboutie (2) est jointe/soudée à la seconde plaque (3) au niveau d'au moins une portion amincie (5). Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’épaisseur de la plaque emboutie (2) est supérieure à l’épaisseur de la seconde plaque (3) à laquelle est jointe ladite plaque emboutie (2). Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première plaque emboutie (2) est jointe à la seconde plaque (3) au niveau d'au moins une portion amincie (5) par une soudure, la soudure entre les deux plaques étant notamment une soudure choisie parmi la soudure laser, friction malaxage de préférence par soudure laser. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, la portion amincie (5) est présente sur la face opposée à la face en regard de la seconde plaque (3) à laquelle est soudée la plaque emboutie (2). Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, la portion amincie (5) forme une rainure en forme en « V » ou en « U ». Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la portion amincie (5) présente une largeur inférieure ou égale à la largeur entre deux canaux (4) de la plaque emboutie (2), de préférence une largeur inférieure ou égale à la plus petite largeur entre deux canaux (4) de la plaque emboutie (2). Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la portion amincie (5) est réalisée par emboutissage, fraisage, découpage, ou par formage incrémental, de préférence par emboutissage. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur de la portion amincie (5) de la plaque emboutie (2) est égale ou inférieure à l’épaisseur de la seconde plaque (3) à laquelle est jointe ladite plaque emboutie (2). Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une portion amincie (5) présente une épaisseur constante. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la portion amincie (5) présente une épaisseur variable. Procédé d’obtention d’un dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes suivantes : - Emboutissage d’une première plaque (2) de façon à former un circuit de circulation de fluide sous forme de canaux (4) lorsque ladite première plaque est assemblée avec une seconde plaque (3) de préférence plane, - Formation sur la première plaque (2) d’au moins une portion amincie (5), de préférence par emboutissage, - Assemblage de ladite première plaque avec ladite seconde plaque (3) de préférence plane, - Soudage des deux plaques ensemble au niveau de l’au moins une portion amincie. Ensemble de régulation thermique comprenant au moins un élément (7), notamment un composant électronique et/ou électrique, tel qu’un module de stockage électrique, et au moins un dispositif de régulation thermique (1) dudit au moins un élément (7) selon l’une des revendications 1 à 10, ledit élément étant disposé en contact de la seconde plaque (3) du dispositif.