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Title:
DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A PLURALITY OF ELECTRICAL AND/OR ELECTRONIC ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/079101
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for controlling the temperature of a plurality of electrical and/or electronic elements which release heat during operation, the device comprising a plurality of structures each defined by an inner wall defining a recess designed to at least partially receive an electric and/or electronic element, and an outer wall, separated from the inner wall by a space, characterised in that each structure comprises at least one first heat treatment means designed to be in contact with the electric and/or electronic element which can be arranged in the recess, and at least one second heat treatment means, separate from the first, designed to be in contact with the element, the first and second heat treatment means being arranged within the space of the structure, and a first distribution plate connected to the plurality of structures and suitable for circulating a fluid in the first heat treatment means.

Inventors:
DE VAULX CEDRIC (FR)
AZZOUZ KAMEL (FR)
BLANDIN JEREMY (FR)
BRAVO YOLANDA (FR)
SANCHEZ JAVIER (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/078006
Publication Date:
April 18, 2024
Filing Date:
October 10, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VALEO SYSTEMES THERMIQUES (FR)
International Classes:
H01M10/613; H01M10/615; H01M10/617; H01M10/625; H01M10/6557; H01M10/6568; H01M50/204; H01M50/289
Foreign References:
JPH1154157A1999-02-26
CN110895110A2020-03-20
Attorney, Agent or Firm:
VALEO SYSTEMES THERMIQUES (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif de régulation de température (100) d’une pluralité d’éléments électriques et/ou électroniques (200) susceptibles de dégager de la chaleur en fonctionnement, le dispositif (100) comprenant :

• une pluralité de structures (3), chacune des structures (3) étant définie par une paroi interne (4) définissant un logement (41) configuré pour recevoir au moins partiellement un élément électrique et/ou électronique (200) et une paroi externe (5) séparées de la paroi interne (4) par un espace (6), caractérisé en ce que chaque structure (3) comprend o au moins un premier moyen de traitement thermique (7) configuré pour être en contact avec l’élément électrique et/ ou électronique (200) destiné à être agencé dans le logement (41) o et au moins un deuxième moyen de traitement thermique (8), distinct de l’au moins un premier moyen de traitement thermique (7), configuré pour être en contact avec l’élément électrique et/ ou électronique (200) destiné à être agencé dans le logement (41), o l’au moins un premier moyen de traitement thermique (7) et l’au moins un deuxième moyen de traitement thermique (8) étant agencés au sein de l’espace (6) de la structure (3) et

• une première plaque de distribution (9) raccordée à la pluralité de structures (3) et adaptée à faire circuler un fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique (7).

2. Dispositif de régulation de température (100) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins un premier moyen de traitement thermique (7) est destiné à refroidir l’élément électrique et/ou électronique 200 destiné à être agencé dans le logement (41).

3. Dispositif de régulation de température (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’au moins un deuxième moyen de traitement thermique (8) est destiné à réchauffer l’élément électrique et/ou électronique 200 destiné à être agencé dans le logement (41).

4. Dispositif de régulation de température (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première plaque de distribution (9) est raccordée à la pluralité de structures (3) de manière à faire entrer et sortir un même fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique (7). Dispositif de régulation de température (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif de régulation de température (100) comprend une première plaque de récupération de fluide (10) raccordée à l’au moins une structure (3) et agencée pour récupérer le fluide une fois passé dans le premier moyen de traitement thermique (7). Dispositif de régulation de température (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première plaque de distribution (9) comprend une pluralité de premières cavités de réception (11) agencée pour que chaque cavité (11) reçoive un des éléments électriques et/ou électroniques (200). Dispositif de régulation de température (100) selon la revendication 5, dans lequel la première plaque de récupération de fluide (10) comprend une pluralité de premières cavités de support (12) agencées pour recevoir pour chacune d’elles un des éléments électriques et/ou électroniques (200). Dispositif de régulation de température (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure (3) comprend un premier compartiment (15) et un deuxième compartiment (16) participant respectivement à former le premier moyen de traitement thermique (7) et le deuxième moyen de traitement thermique (8), les deux compartiments (15, 16) étant distincts l’un de l’autre. Dispositif de régulation de température (100) selon la revendication 5 et 8, dans lequel le premier compartiment (15) comprend une première entrée (17) agencée dans la première plaque de distribution (9) et une première sortie (18) agencée dans la première plaque de récupération de fluide (10). Dispositif de régulation de température (100) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le premier et deuxième compartiments (15, 16) sont traversés par respectivement un premier fluide et un deuxième fluide, le premier fluide étant distribué par la première plaque de distribution (9) et le deuxième fluide étant distribué par une deuxième plaque de distribution il. Dispositif de régulation de température (100) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le deuxième moyen de traitement thermique (8) comprend au moins un filament chauffant disposé en partie dans le deuxième compartiment (16) et raccordés à une source d’alimentation électrique par un câble électrique (32).

Description:
Dispositif de régulation de température d'une pluralité d'éléments électriques et/ou électroniques

Domaine technique

La présente invention se rapporte au domaine des systèmes électroniques et porte plus particulièrement sur des moyens de traitement thermique associés à plusieurs composants électriques et/ ou électroniques formant partie de ces systèmes électroniques.

Technique antérieure

Un système électronique susceptible d’être concerné par la présente invention peut aussi bien consister en un serveur informatique qu’en une batterie électrique, notamment une batterie de véhicule automobile.

Afin d’assurer le fonctionnement d’un système électronique, par exemple une batterie électrique dont la fonction est notamment de fournir la puissance électrique nécessaire pour mettre en œuvre une propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, un dispositif de stockage électrique formant un composant électrique et/ ou électronique du système électronique est configuré pour pouvoir emmagasiner de l’énergie électrique, par exemple lors du rechargement du système électronique lorsque celui-ci est éteint et branché, et fournir de l’énergie électrique lors du fonctionnement du système électronique.

De tels dispositifs de stockage électrique sont susceptibles de dégager la chaleur lors de leur fonctionnement. Ainsi, il est connu d’utiliser des moyens de régulation thermique aptes à refroidir le dispositif de stockage électrique lorsque celui-ci atteint une température trop élevée. Il est plus particulièrement connu de prévoir des moyens de régulation thermiques qui entourent le dispositif de stockage électrique, ou qui sont plaqués contre ce dispositif de stockage électrique. En d’autres termes, les moyens de régulation thermique sont disposés au voisinage du dispositif de stockage électrique, le plus proche possible de ce dernier, afin de s’assurer que des calories dégagées par le dispositif de stockage électrique peuvent être captées par les moyens de régulation thermique. Des jeux de fabrication et de montage des moyens de régulation thermique peuvent impliquer la présence d’air entre ces derniers et le dispositif de stockage électrique de sorte que les performances d’échange thermique sont diminuées.

L’invention vise ainsi à proposer une solution permettant de répondre à ce problème technique. Par ailleurs, l’invention vise également à tenir compte d’un besoin identifié selon lequel, afin d’assurer un fonctionnement optimal du système électronique, ce dernier doit présenter une température supérieure à un seuil de température minimal, notamment au démarrage du système électronique.

L’invention vise aussi à assurer un traitement thermique homogène pour des dispositifs comportant une pluralité d’éléments électriques et/ ou électroniques, afin que les éléments électriques et/ ou électroniques constitutifs du dispositif présentent un faible écart de température entre eux.

Exposé de l’invention

La présente invention s’inscrit dans ce triple contexte en proposant un dispositif de régulation de température d’une pluralité d’éléments électriques et/ ou électroniques susceptibles de dégager de la chaleur en fonctionnement, le dispositif comprenant :

• une pluralité de structures, chacune des structures étant définie par une paroi interne définissant un logement configuré pour recevoir au moins partiellement un élément électrique et/ou électronique et une paroi externe séparées de la paroi interne par un espace, caractérisé en ce que chaque structure comprend o au moins un premier moyen de traitement thermique configuré pour être en contact avec l’élément électrique et/ou électronique destiné à être agencé dans le logement o et au moins un deuxième moyen de traitement thermique, distinct de l’au moins un premier moyen de traitement thermique, configuré pour être en contact avec l’élément électrique et/ ou électronique destiné à être agencé dans le logement, o l’au moins un premier moyen de traitement thermique et l’au moins un deuxième moyen de traitement thermique étant agencés au sein de l’espace de la structure et

• une première plaque de distribution raccordée à la pluralité de structures et adaptée à faire circuler un fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique.

Le premier moyen de traitement thermique et le deuxième moyen de traitement thermique peuvent ainsi réguler la température de l’élément électrique et/ou électronique.

La paroi interne et la paroi externe de la structure, qui permet de protéger et le cas échéant d’isoler électriquement l’élément électrique et/ ou électronique, sont suffisamment espacées l’une par rapport à l’autre afin que le premier moyen de traitement thermique et le deuxième moyen de traitement thermique puissent y être au moins partiellement mis en place. L’un et l’autre des moyens de traitement thermique permettent de participer à l’augmentation ou à la diminution de la température de l’élément électrique et/ ou électronique en fonction du moyen de traitement thermique activé. L’élément électrique et/ou électronique est donc maintenu à une température adéquate à son bon fonctionnement.

Plus particulièrement, dans le cas où le système électronique est une batterie électrique, par exemple de véhicule automobile, la présente invention propose un élément électrique et/ou électronique sous forme de dispositif de stockage électrique pour un système électronique sous forme de batterie, le dispositif de stockage électrique comprenant au moins un cœur de stockage électrique configuré pour fournir de l’énergie électrique à la batterie, et une structure logeant le cœur de stockage électrique, la structure étant définie par une paroi interne et une paroi externe séparées entre elles par un espace, caractérisé en ce que le système de stockage électrique comprend au moins un premier moyen de traitement thermique et au moins un deuxième moyen de traitement thermique agencés au sein de l’espace de la structure et aptes à réguler la température du cœur de stockage électrique. Le premier moyen de traitement thermique et le deuxième moyen de traitement thermique peuvent ainsi réguler la température du cœur de stockage électrique afin que cette dernière soit comprise dans une fourchette de températures permettant d’assurer le fonctionnement optimal du dispositif de stockage électrique, ce qui entraîne, notamment dans un cas d’application à une batterie de véhicule électrique ou hybride, une amélioration de la puissance de fonctionnement, de la capacité de recharge et de l’autonomie de batterie.

Le cœur de stockage électrique permet d’accumuler l’énergie reçue, par exemple lors d’un chargement électrique de l’élément électrique ou électronique. Le cœur de stockage électrique peut ainsi par exemple correspondre à une cellule de batterie électrique rechargeable. Par la suite, lorsque l’élément électrique ou électronique est en fonctionnement, le cœur de stockage électrique transmet l’énergie électrique accumulée au moteur électrique afin de participer au fonctionnement de l’élément électrique ou électronique.

La structure accueillant au moins partiellement le dispositif de stockage électrique dans le logement défini par la paroi interne permet notamment de protéger le cœur de stockage électrique et d’isoler électriquement celui-ci. La structure peut être de forme diverse, dès lors que la forme de la structure épouse au moins partiellement le cœur de stockage électrique. La paroi interne est orientée vers le cœur de stockage électrique tandis que la paroi externe est orientée vers un environnement extérieur au dispositif de stockage électrique.

La première plaque de distribution permet d’assurer une distribution d’un fluide à tous les au moins un premier moyen de traitement thermique pour permettre une température homogène entre les au moins un premier moyen de traitement thermique.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’au moins un premier moyen de traitement thermique est destiné à refroidir l’élément électrique et/ou électronique destiné à être agencé dans le logement. Selon l’un des aspects de l’invention, l’au moins un deuxième moyen de traitement thermique est destiné à réchauffer l’élément électrique et/ou électronique destiné à être agencé dans le logement.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de régulation de température comprend un seul premier moyen de traitement thermique.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’espace défini par la distance entre la paroi externe et la paroi interne forme directement un conduit formant le premier moyen de traitement thermique.

Selon l’un des aspects de l’invention et de façon alternative, le dispositif de régulation de température comprend une pluralité de premiers moyens de traitement thermique.

Selon l’un des aspects de l’invention, la première plaque de distribution est raccordée à la pluralité de structures de manière à faire entrer et sortir un même fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique. On comprend d’après une telle caractéristique que l’au moins un premier moyen de traitement thermique comprend par exemple des canaux en forme de U, de façon à faire circuler en au moins deux passes le fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de régulation de température comprend une première plaque de récupération de fluide raccordée à l’au moins une structure et agencée pour récupérer le fluide une fois passé dans le premier moyen de traitement thermique. La plaque de récupération permet d’évacuer le fluide ayant déjà circulé dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique. L’évacuation peut être directe après une circulation du fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique selon une seule passe ou bien après une circulation de plusieurs passes au sein de l’au moins un premier moyen de traitement thermique.

Selon l’un des aspects de l’invention, la première plaque de distribution comprend une pluralité de premières cavités de réception agencée pour que chaque cavité reçoive un des éléments électriques et/ou électroniques. Selon l’un des aspects de l’invention, les premières cavités de réception sont formées selon une direction verticale V.

Selon l’un des aspects de l’invention, les premières cavités de réception sont agencées pour recevoir une partie supérieure des éléments électriques et/ ou électroniques.

Selon l’un des aspects de l’invention, les premières cavités de réception sont débouchantes et laissent dépasser la partie supérieure de l’élément électrique et/ou électronique destiné à être reçue dans chaque première cavité. Ceci a pour avantage de limiter la hauteur du dispositif de régulation de température qui aurait été plus grande si la plaque de distribution avait été disposée au-dessus ou en dessous de l’élément électrique et/ ou électronique.

Selon l’un des aspects de l’invention et de façon alternative, les cavités de réception sont borgnes.

Selon l’un des aspects de l’invention, la première plaque de récupération de fluide comprend une pluralité de premières cavités de support agencées pour recevoir pour chacune d’elles un des éléments électriques et/ou électroniques.

Selon l’un des aspects de l’invention, les premières cavités de support sont formées selon la direction verticale V.

Selon l’un des aspects de l’invention, les premières cavités de support sont agencées pour recevoir une partie inférieure de l’élément électrique et/ou électronique destiné à être agencé dans chaque première cavité de support.

Selon l’un des aspects de l’invention, les premières cavités de support sont débouchantes et laissent dépasser la partie inférieure de l’élément électrique et/ou électronique destiné à être agencé dans chaque première cavité de support. Ceci a pour avantage de limiter la hauteur du dispositif de régulation de température qui aurait été plus grande si la plaque de récupération avait été disposée au-dessus ou en dessous de l’élément électrique et/ ou électronique.

Selon l’un des aspects de l’invention et de façon alternative, les premières cavités de support sont borgnes. Selon l’un des aspects de l’invention, la structure comprend un premier compartiment et un deuxième compartiment participant respectivement à former le premier moyen de traitement thermique et le deuxième moyen de traitement thermique, les deux compartiments étant distincts l’un de l’autre.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier et deuxième compartiments s’étendent parallèlement suivant la direction verticale V.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier compartiment comprend une première entrée agencée dans la première plaque de distribution et une première sortie agencée dans la première plaque de récupération de fluide.

Selon l’un des aspects de l’invention, la première plaque de distribution comprend un bord relevé participant à délimiter une conduite de circulation du fluide avec une plaque de fermeture assemblée sur la plaque de distribution.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’au moins un premier et deuxième moyens de traitement thermique fonctionnent alternativement, un à la fois, en fonction du besoin de régulation en température des éléments électriques et/ou électroniques.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier et deuxième compartiments sont traversés par respectivement un premier fluide et un deuxième fluide, le premier fluide étant distribué par la première plaque de distribution et le deuxième fluide étant distribué par une deuxième plaque de distribution. Le premier et deuxième fluide peuvent être des fluides distincts ayant une composition différente ou bien un même fluide mais circulant à une température différente au sein du dispositif.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de régulation de température comprend une deuxième plaque de récupération de fluide agencée pour récupérer le fluide une fois passé dans le deuxième moyen de traitement thermique.

Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième compartiment comprend une deuxième entrée agencée dans la deuxième plaque de distribution et une deuxième sortie agencée dans la deuxième plaque de récupération de fluide. Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque de distribution comprend une pluralité de deuxièmes cavités de réception agencées pour recevoir pour chacune d’elles un des éléments électriques et/ ou électroniques.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deuxièmes cavités de réception sont formées selon la direction verticale V.

Selon l’un des aspects de l’invention, chacune des deuxièmes cavités de réception est disposée coaxialement à une des premières cavités de réception de la première plaque de distribution.

Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque de récupération de fluide comprend une pluralité de deuxièmes cavités de support agencées pour recevoir pour chacune d’elles un des éléments électriques et/ou électroniques.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deuxièmes cavités de support sont formées selon la direction verticale V.

Selon l’un des aspects de l’invention, chacune des deuxièmes cavités de support est disposée coaxialement à une des premières cavités de support de la première plaque de récupération.

Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque de distribution et la deuxième plaque de récupération de fluide sont agencées entre la première plaque de distribution et la première plaque de récupération de fluide. On comprend ainsi que le premier compartiment s’étend partiellement et de façon étanche fluidiquement dans la deuxième plaque de distribution et de la deuxième plaque de récupération de fluide.

Selon l’un des aspects de l’invention, la première et deuxième plaques de distribution comprennent chacune une conduite d’entrée fluidique disposées en recouvrement d’une entrée fluidique pour chacune des plaques de distribution.

Selon l’un des aspects de l’invention, la première et deuxième plaques de récupération comprennent chacune une conduite de sortie fluidique disposées en recouvrement d’une sortie fluidique pour chacune des plaques de distribution. Selon l’un des aspects de l’invention, les conduites d’entrée et de sortie fluidiques s’étendent dans la direction verticale V.

Selon l’un des aspects de l’invention, les conduites d’entrée et de sortie fluidiques sont déportées par rapport aux éléments électriques et/ou électroniques.

Selon l’un des aspects de l’invention et de façon alternative, les conduites d’entrée et de sortie fluidiques s’étendent dans une direction orthogonale à la direction verticale V.

Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième moyen de traitement thermique comprend au moins un filament chauffant disposé en partie dans le deuxième compartiment et raccordé à une source d’alimentation électrique par un câble électrique. Le dispositif de régulation de température ayant une pluralité de structures comprenant pour chacune d’elles un deuxième moyen de traitement thermique, on comprendra ainsi qu’il y a au moins autant de filaments chauffants que de deuxième moyen de traitement thermique et que le dispositif comprend ainsi autant de câbles électrique que de filaments chauffants.

Selon l’un des aspects de l’invention, le câble électrique est isolé électriquement par un corps isolant. Ce corps isolant a pour rôle le maintien mécanique et le positionnement du câble électrique dans le dispositif de régulation de température.

Selon l’un des aspects de l’invention, le corps isolant comprend une section obturatrice qui obture le deuxième compartiment afin de garantir l’étanchéité de l’au moins un filament chauffant disposé dans le deuxième compartiment.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux compartiments peuvent être agencés de manière à présenter le même volume, avec des capacités équivalentes de refroidissement ou de chauffage de l’élément électrique et/ ou électronique, ou bien de manière à présenter un volume différent. Dans ce dernier cas, le premier compartiment peut présenter un volume plus important dans la situation où l’utilisation envisagée de l’élément électrique et/ ou électronique nécessite des propriétés de refroidissement plus importantes que les propriétés de chauffe, et il peut présenter un volume moins important que celui du deuxième compartiment, dans la situation où l’utilisation envisagée de l’élément électrique et/ou électronique nécessite des propriétés de chauffe plus importantes que les propriétés de refroidissement.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier moyen de traitement thermique et le deuxième moyen de traitement thermique sont agencés dans l’espace de la structure de manière à former une alternance entre le premier moyen de traitement thermique et le deuxième moyen de traitement thermique. Plus particulièrement, on établit une alternance au sein de la structure entre des moyens aptes à chauffer l’élément électrique et/ ou électronique et des moyens aptes à refroidir l’élément électrique et/ou électronique. Une répartition de manière alternée, étant entendu qu’il convient de comprendre que l’alternance a lieu sur tout le pourtour de la structure autour de l’élément électrique et/ ou électronique, permet d’homogénéiser le chauffage ou le refroidissement de l’élément électrique et/ou électronique et ainsi d’améliorer la régulation de la température de celui-ci.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’espace de la structure est comblé par une matière thermiquement conductrice, le premier moyen de traitement thermique et le deuxième moyen de traitement thermique étant noyés dans la matière thermiquement conductrice. La matière thermiquement conductrice peut par exemple être du silicone ou une quelconque autre matière permettant de faciliter le transfert thermique de l’un ou l’autre des moyens de traitement thermique vers l’élément électrique et/ou électronique.

Selon l’un des aspects de l’invention, les moyens de traitement thermique peuvent dans un premier temps être intégrés au sein de l’espace de la structure, puis ledit espace peut être comblé par la matière thermiquement conductrice. Il est également possible de noyer dans un premier temps les deux moyens de traitement thermique dans la matière thermiquement conductrice, puis de disposer l’ensemble au sein de l’espace de la structure.

Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi interne et la paroi externe ont des propriétés thermiques différentes, la paroi interne présentant une conductivité thermique plus importante que celle de la paroi externe. Cette différence de propriété thermique permet à la chaleur et au froid générés par les moyens de traitement thermique d’être transmis à l’élément électrique et/ ou électronique plutôt que de s’échapper vers l’extérieur de la structure de traitement.

Selon l’un des aspects de l’invention, les fluides peuvent être du liquide de refroidissement, par exemple de l’eau glycolée, ou du fluide réfrigérant, par exemple du 1234YF ou 134A. Avantageusement le fluide est destiné à présenter une phase liquide au cours de son fonctionnement.

Brève description des dessins

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 :

[Fig 1] est une vue schématique d’ensemble du dispositif de régulation de température selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

[Fig 2] est une vue schématique agrandie de la figure 1 sans la première plaque de distribution et sans la première plaque de récupération ;

[Fig 3] est une vue schématique d’ensemble du dispositif de régulation de température selon un second mode de réalisation de l'invention ;

[Fig 4] est une vue schématique des éléments électriques et/ou électroniques avec les premiers et deuxièmes moyen de traitement thermique selon le premier et second mode de réalisation ;

[Fig 5] est une vue schématique d’une structure et d’un élément électrique et/ ou électronique.

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 figure i illustre un dispositif de régulation de température 100 d’une pluralité d’éléments électriques et/ou électroniques 200 susceptibles de dégager de la chaleur en fonctionnement, le dispositif 100 comprenant :

• une pluralité de structures 3, chacune des structures 3 étant définie comme il est particulièrement visible en figure 5 par une paroi interne 4 définissant un logement 41 configuré pour recevoir au moins partiellement un élément électrique et/ou électronique 200 et une paroi externe 5 séparées de la paroi interne 4 par un espace 6, caractérisé en ce que chaque structure 3 comprend o au moins un premier moyen de traitement thermique 7 configuré pour être en contact avec l’élément électrique et/ou électronique 200 destiné à être agencé dans le logement 41 o et au moins un deuxième moyen de traitement thermique 8, distinct de l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7, configuré pour être en contact avec l’élément électrique et/ ou électronique 200 destiné à être agencé dans le logement 41, o l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7 et l’au moins un deuxième moyen de traitement thermique 8 étant agencés au sein de l’espace 6 de la structure 3 et

• une première plaque de distribution 9 raccordée à la pluralité de structures 3 et adaptée à faire circuler un fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7.

Le premier moyen de traitement thermique 7 et le deuxième moyen de traitement thermique 8 peuvent ainsi réguler la température de l’élément électrique et/ ou électronique 200.

La paroi interne 4 et la paroi externe 5 de la structure, qui permet de protéger et le cas échéant d’isoler électriquement l’élément électrique et/ou électronique 200, sont suffisamment espacées l’une par rapport à l’autre afin que le premier moyen de traitement thermique 7 et le deuxième moyen de traitement thermique 8 puissent y être au moins partiellement mis en place. L’un et l’autre des moyens de traitement thermique 7 et 8 permettent de participer à l’augmentation ou à la diminution de la température de l’élément électrique et/ou électronique 200 en fonction du moyen de traitement thermique 7 ou 8 activé. L’élément électrique et/ou électronique 200 est donc maintenu à une température adéquate à son bon fonctionnement.

Plus particulièrement, dans le cas où le système électronique est une batterie électrique, par exemple de véhicule automobile, la présente invention propose un élément électrique et/ou électronique 200 sous forme de dispositif de stockage électrique pour un système électronique sous forme de batterie, le dispositif de stockage électrique comprenant au moins un cœur de stockage électrique configuré pour fournir de l’énergie électrique à la batterie, et une structure 3 logeant le cœur de stockage électrique, la structure 3 étant définie par une paroi interne 4 et une paroi externe 5 séparées entre elles par un espace 6, caractérisé en ce que le système de stockage électrique comprend au moins un premier moyen de traitement thermique 7 et au moins un deuxième moyen de traitement thermique 8 agencés au sein de l’espace 6 de la structure 3 et aptes à réguler la température du cœur de stockage électrique.

Le premier moyen de traitement thermique 7 et le deuxième moyen de traitement thermique 8 peuvent ainsi réguler la température du cœur de stockage électrique afin que cette dernière soit comprise dans une fourchette de températures permettant d’assurer le fonctionnement optimal du dispositif de stockage électrique, ce qui entraîne, notamment dans un cas d’application à une batterie de véhicule électrique ou hybride, une amélioration de la puissance de fonctionnement, de la capacité de recharge et de l’autonomie de batterie.

Le cœur de stockage électrique permet d’accumuler l’énergie reçue, par exemple lors d’un chargement électrique de l’élément électrique ou électronique 200. Le cœur de stockage électrique peut ainsi par exemple correspondre à une cellule de batterie électrique rechargeable. Par la suite, lorsque l’élément électrique ou électronique 200 est en fonctionnement, le cœur de stockage électrique transmet l’énergie électrique accumulée au moteur électrique afin de participer au fonctionnement de l’élément électrique ou électronique 200.

Comme illustré à la figure 5, la structure 3 accueillant au moins partiellement le dispositif de stockage électrique dans le logement 41 défini par la paroi interne 4 permet notamment de protéger le cœur de stockage électrique et d’isoler électriquement celui-ci. La structure 3 peut être de forme diverse, dès lors que la forme de la structure 3 épouse au moins partiellement le cœur de stockage électrique. La paroi interne 4 est orientée vers le cœur de stockage électrique tandis que la paroi externe 5 est orientée vers un environnement extérieur au dispositif de stockage électrique.

L’au moins un premier moyen de traitement thermique 7 est destiné à refroidir l’élément électrique et/ou électronique 200 destiné à être agencé dans le logement 41.

L’au moins un deuxième moyen de traitement thermique 8 est destiné à réchauffer l’éléments électriques et/ou électroniques 200 destiné à être agencé dans le logement 41.

Le dispositif de régulation de température 100 peut comprendre un seul premier moyen de traitement thermique 7 par structure 3 ou bien de façon alternative une pluralité de premiers moyens de traitement thermique 7.

Dans le cas où le dispositif 100 ne comprend qu’un seul premier moyen de traitement thermique 7, l’espace 6 défini par la distance entre la paroi externe 5 et la paroi interne 4 peut former directement un conduit formant le premier moyen de traitement thermique 7.

Selon un mode de réalisation de l’invention non représenté dans les figures, la première plaque de distribution 9 est raccordée à la pluralité de structures 3 de manière à faire entrer et sortir un même fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7. On comprend d’après une telle caractéristique que l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7 comprend par exemple des canaux en forme de U, de façon à faire circuler en au moins deux passes le fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7.

Préférentiellement et tel qu’illustré aux figures 1 à 3, le dispositif de régulation de température 100 comprend une première plaque de récupération de fluide 10 raccordée à l’au moins une structure 3 et agencée pour récupérer le fluide une fois passé dans le premier moyen de traitement thermique 7. La plaque de récupération 10 permet d’évacuer le fluide ayant déjà circulé dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7. L’évacuation peut être directe après une circulation du fluide dans l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7 selon une seule passe ou bien après une circulation de plusieurs passes au sein de l’au moins un premier moyen de traitement thermique 7.

La première plaque de distribution 9 comprend une pluralité de premières cavités de réception 11 agencée pour que chaque cavité 11 reçoive un des éléments électriques et/ou électroniques 200.

Les premières cavités de réception 11 sont formées selon une direction verticale V.

Les premières cavités de réception 11 sont agencées pour recevoir une partie supérieure des éléments électriques et/ou électroniques 200.

Les premières cavités de réception 11 sont débouchantes et laissent dépasser la partie supérieure de l’élément électrique et/ou électronique 200 destiné à être reçue dans chaque première cavité 11. Ceci a pour avantage de limiter la hauteur du dispositif de régulation de température 100 qui aurait été plus grande si la plaque de distribution 9 avait été disposée au-dessus ou en dessous de l’élément électrique et/ou électronique 200.

De façon alternative et non représenté par les figures, les cavités de réception 11 sont borgnes.

La première plaque de récupération de fluide 10 comprend une pluralité de premières cavités de support 12 agencées pour recevoir pour chacune d’elles un des éléments électriques et/ou électroniques 200.

Les premières cavités de support 12 sont formées selon la direction verticale V.

Les premières cavités de support 12 sont agencées pour recevoir une partie inférieure de l’élément électrique et/ou électronique 200 destiné à être agencé dans chaque première cavité de support 12.

Les premières cavités de support 12 sont débouchantes et laissent dépasser la partie inférieure de l’élément électrique et/ou électronique 200 destiné à être agencé dans chaque première cavité de support 12. Ceci a pour avantage de limiter la hauteur du dispositif de régulation de température 100 qui aurait été plus grande si la plaque de récupération 10 avait été disposée au-dessus ou en dessous de l’élément électrique et/ou électronique 200.

De façon alternative, les premières cavités de support 12 sont borgnes.

La structure 3 comprend un premier compartiment 15 et un deuxième compartiment 16 participants respectivement à former le premier moyen de traitement thermique 7 et le deuxième moyen de traitement thermique 8, les deux compartiments 15 et 16 étant distincts l’un de l’autre.

Le premier et deuxième compartiments 15, 16 s’étendent parallèlement suivant la direction verticale V.

Le premier compartiment 15 comprend une première entrée 17 agencée dans la première plaque de distribution 9 et une première sortie 18 agencée dans la première plaque de récupération de fluide 10.

La première plaque de distribution 9 comprend un bord relevé 19 participant à délimiter une conduite de circulation du fluide avec une plaque de fermeture assemblée sur la plaque de distribution.

L’au moins un premier et deuxième moyens de traitement thermique 7 et 8 fonctionnent alternativement, un à la fois, en fonction du besoin de régulation en température des éléments électriques et/ou électroniques 200.

Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 1, 2 et 4, le premier et deuxième compartiments 15, 16 sont traversés par respectivement un premier fluide et un deuxième fluide, le premier fluide étant distribué par la première plaque de distribution 9 et le deuxième fluide étant distribué par une deuxième plaque de distribution 20. Le premier et deuxième fluide peuvent être des fluides distincts ayant une composition différente ou bien un même fluide mais circulant à une température différente au sein du dispositif 100. Le dispositif de régulation de température 100 comprend une deuxième plaque de récupération 21 de fluide agencée pour récupérer le fluide une fois passé dans le deuxième moyen de traitement thermique 8.

Comme il est visible à la figure 4, le deuxième compartiment 16 comprend une deuxième entrée 22 agencée dans la deuxième plaque de distribution 20 et une deuxième sortie 23 agencée dans la deuxième plaque de récupération 21 de fluide.

La deuxième plaque de distribution 20 comprend une pluralité de deuxièmes cavités de réception 13 agencées pour recevoir pour chacune d’elles un des éléments électriques et/ou électroniques 200.

Les deuxièmes cavités de réception 13 sont formées selon la direction verticale V.

Chacune des deuxièmes cavités de réception 13 est disposée coaxialement à une des premières cavités de réception 11 de la première plaque de distribution 9.

La deuxième plaque de récupération 21 de fluide comprend une pluralité de deuxièmes cavités de support 14 agencées pour recevoir pour chacune d’elles un des éléments électriques et/ou électroniques 200.

Les deuxièmes cavités de support 14 sont formées selon la direction verticale V.

Chacune des deuxièmes cavités de support 14 est disposée coaxialement à une des premières cavités de support 12 de la première plaque de récupération 10.

La deuxième plaque de distribution 20 et la deuxième plaque de récupération 21 de fluide sont agencées entre la première plaque de distribution 9 et la première plaque de récupération de fluide 10. On comprend ainsi que le premier compartiment 15 s’étend partiellement et de façon étanche fluidiquement dans la deuxième plaque de distribution 20 et dans la deuxième plaque de récupération 21.

La première et deuxième plaques de distribution 9, 20 comprennent chacune une conduite d’entrée fluidique 24, 25 disposées en recouvrement d’une entrée fluidique 26, 27 pour chacune des plaques de distribution 9, 20. La première et deuxième plaques de récupération 10, 21 comprennent chacune une conduite de sortie fluidique 28, 29 disposées en recouvrement d’une sortie fluidique 30, 31 pour chacune des plaques de distribution 10, 21.

Les conduites d’entrée 24, 25 et de sortie fluidiques 28, 29 s’étendent dans la direction verticale V.

Les conduites d’entrée 24, 25 et de sortie fluidiques 28, 29 sont déportées par rapport aux éléments électriques et/ou électroniques 200.

De façon alternative, les conduites d’entrée 24, 25 et de sortie fluidiques 28, 29 s’étendent dans une direction orthogonale à la direction verticale V.

Selon un deuxième mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, le deuxième moyen de traitement thermique 8 comprend au moins un filament chauffant disposé en partie dans le deuxième compartiment 16 et raccordé à une source d’alimentation électrique par un câble électrique 32.

Le câble électrique 32 est isolé électriquement par un corps isolant. Ce corps isolant a pour rôle le maintien mécanique et le positionnement du câble électrique dans le dispositif de régulation de température 100.

Le corps isolant comprend une section obturatrice 33 qui obture le deuxième compartiment 16 afin de garantir l’étanchéité de l’au moins un filament chauffant disposé dans le deuxième compartiment 16.

La description suivante décrit plus en détails les caractéristiques de la structure 3 du dispositif de régulation de température 100. Les caractéristiques suivantes sont valables aussi bien pour le premier mode de réalisation que le deuxième mode de réalisation de l’invention tels que décrit précédemment.

Les deux compartiments 15, 16 peuvent être agencés de manière à présenter le même volume, avec des capacités équivalentes de refroidissement ou de chauffage de l’élément électrique et/ou électronique 200, ou bien de manière à présenter un volume différent. Dans ce dernier cas, le premier compartiment 15 peut présenter un volume plus important dans la situation où l’utilisation envisagée de l’élément électrique et/ou électronique 200 nécessite des propriétés de refroidissement plus importantes que les propriétés de chauffe, et il peut présenter un volume moins important que celui du deuxième compartiment 16, dans la situation où l’utilisation envisagée de l’élément électrique et/ou électronique 200 nécessite des propriétés de chauffe plus importantes que les propriétés de refroidissement.

Le premier moyen de traitement thermique 7 et le deuxième moyen de traitement thermique 8 sont agencés dans l’espace 6 de la structure 3 de manière à former une alternance entre le premier moyen de traitement thermique 7 et le deuxième moyen de traitement thermique 8. Plus particulièrement, on établit une alternance au sein de la structure 3 entre des moyens aptes à chauffer l’élément électrique et/ou électronique 200 et des moyens aptes à refroidir l’élément électrique et/ou électronique 200. Une répartition de manière alternée, étant entendu qu’il convient de comprendre que l’alternance a lieu sur tout le pourtour de la structure 3 autour de l’élément électrique et/ou électronique 200, permet d’homogénéiser le chauffage ou le refroidissement de l’élément électrique et/ou électronique 200 et ainsi d’améliorer la régulation de la température de celui-ci.

L’espace 6 de la structure 3 est comblé par une matière thermiquement conductrice, le premier moyen de traitement thermique 7 et le deuxième moyen de traitement thermique 8 étant noyés dans la matière thermiquement conductrice. La matière thermiquement conductrice peut par exemple être du silicone ou une quelconque autre matière permettant de faciliter le transfert thermique de l’un ou l’autre des moyens de traitement thermique vers l’élément électrique et/ou électronique 200.

Les moyens de traitement thermique peuvent dans un premier temps être intégrés au sein de l’espace 6 de la structure, puis ledit espace 6 peut être comblé par la matière thermiquement conductrice. Il est également possible de noyer dans un premier temps les deux moyens de traitement thermique dans la matière thermiquement conductrice, puis de disposer l’ensemble au sein de l’espace 6 de la structure.

La paroi interne 4 et la paroi externe 5 ont des propriétés thermiques différentes, la paroi interne 4 présentant une conductivité thermique plus importante que celle de la paroi externe 5. Cette différence de propriété thermique permet à la chaleur et au froid générés par les moyens de traitement thermique d’être transmis à l’élément électrique et/ou électronique 200 plutôt que de s’échapper vers l’extérieur de la structure 3 de traitement.

Les fluides peuvent être du liquide de refroidissement, par exemple de l’eau glycolée, ou du fluide réfrigérant, par exemple du 1234YF ou 134A.

Avantageusement le fluide est destiné à présenter une phase liquide au cours de son fonctionnement.