Brevet FR2970436A1 — publié le 20120720

CHAUFFAGE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE [0001 L'invention concerne le chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile. Ce chauffage permet d'assurer le confort des occupants du véhicule lorsque les conditions météorologiques le nécessitent. [0002] A ce jour, la propulsion de nombreux véhicules est assurée par un moteur thermique dont le rendement mécanique est assez faible. Une grande part de l'énergie disponible dans le carburant est dissipée en chaleur qui peut être mise à profit pour chauffer l'habitacle du véhicule. [0003] Actuellement, pour limiter la consommation d'énergie fossile, on développe des véhicules à propulsion électrique. Les moteurs électriques ont des rendements bien supérieurs à ceux des moteurs à combustion interne et les pertes par effet Joule de ces moteurs ne suffisent pas pour assurer le chauffage de l'habitacle. [0004] Le chauffage du véhicule est alors assuré par une résistance chauffante par exemple disposée dans un groupe de climatisation du véhicule. De l'air est réchauffé au contact de cette résistance puis propulsé vers l'intérieur de l'habitacle pour en assurer le chauffage. Ce groupe peut également assurer le refroidissement de l'habitacle lorsque les conditions météorologiques le nécessitent. [0005i Par ailleurs, le véhicule dispose d'une ou plusieurs batteries permettant de stocker l'énergie nécessaire au fonctionnement du moteur électrique de propulsion. La batterie assure également l'alimentation électrique de la résistance chauffante. L'utilisation d'une part de l'énergie électrique contenue dans la batterie pour le chauffage du véhicule réduit en conséquence l'autonomie du véhicule. [0006i L'invention vise à limiter l'utilisation d'énergie électrique pour le chauffage de l'habitacle. [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule automobile comprenant un moteur électrique permettant de mouvoir le véhicule, une batterie permettant d'alimenter le moteur électrique, un habitacle et un groupe de climatisation permettant le chauffage de l'habitacle, le groupe de climatisation pouvant réchauffer de l'air et propulser l'air réchauffé vers l'habitacle, caractérisé en ce qu'en amont du groupe de climatisation, l'air est préchauffé par de la chaleur dégagée par le fonctionnement de la batterie. [0008] Un autre avantage de l'invention est de permettre le refroidissement de la batterie. En effet, les performances de la batterie chutent à haute température, conduisant à une dégradation possible des performances de la motorisation électrique du véhicule. De plus, les températures élevées endommagent les électrolytes de la batterie et réduisent sensiblement sa durée de vie. [0009] Avantageusement, la batterie est disposée dans un compartiment du véhicule fermé par au moins une paroi. En amont de la batterie, l'air destiné au chauffage de l'habitacle est prélevé à l'extérieur du véhicule par un orifice situé en traversé de la paroi. [oolo] Le véhicule automobile peut comprendre un échangeur disposé au niveau de la batterie, l'échangeur permettant un échange thermique de la batterie vers l'air destiné au chauffage de l'habitacle pour assurer le préchauffage. [0011] Le véhicule automobile peut également comprendre une canalisation dont une première extrémité reçoit l'air issu de l'échangeur et dont une seconde extrémité forme une entrée d'air du groupe de climatisation. [0012] Le compartiment dans lequel est disposée la batterie est avantageusement un compartiment arrière du véhicule. Le groupe de climatisation peut être quant à lui disposé dans un compartiment avant du véhicule. [0013] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile mettant en oeuvre l'invention. [0014] La figure 1 représente un véhicule automobile 10 à motorisation électrique. Pour ne pas surcharger la figure, le moteur électrique de traction n'est pas représenté. L'invention n'est pas limitée à un véhicule purement électrique. Par exemple, dans un véhicule hybride comprenant à la fois une motorisation électrique et thermique, des batteries sont présentes et on peut utiliser la chaleur qu'elles produisent pour le chauffage d'un habitacle 11 du véhicule. [0015] Par ailleurs, un tel véhicule hybride peut être mu, lors de certaines phases de fonctionnement, notamment urbaines, uniquement grâce à son moteur électrique. Lors de ces phases, le moteur thermique à l'arrêt ne produit pas de chaleur et ne peut donc permettre le chauffage de l'habitacle 11. Il est donc nécessaire de prévoir des moyens de chauffage distincts de ceux habituellement employés pour les véhicules à motorisation thermique. L'invention trouve donc une utilité dans ce contexte. [0016] Le véhicule automobile 10 comprend un groupe de climatisation 12 destiné à modifier la température de l'habitacle 11 en fonction des conditions météorologiques. En hiver, le groupe de climatisation 12 peut réchauffer l'habitacle 11 en y propulsant de l'air chaud. Le trajet de l'air chaud issu du groupe de climatisation 12 est matérialisé par une flèche 13. Dans la pratique, l'air chaud peut pénétrer dans l'habitacle 11 par plusieurs bouches de ventilation. Avantageusement, le groupe de climatisation 12 peut assurer le refroidissement de l'air en été. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on ne s'intéresse qu'à la fonction de chauffage de l'air assurée par le groupe de climatisation 12. Autrement dit, le groupe de climatisation 12 peut simplement comprendre une résistance chauffante 14. [0017] Le groupe de climatisation 12 est disposé dans un compartiment avant 15 du véhicule 10. Le compartiment avant 15 peut également être occupé par le moteur électrique de traction. [0018] Le véhicule automobile 10 comprend également une batterie 16 alimentant le moteur électrique du véhicule. La batterie 16 peut être disposée dans un compartiment arrière 17 du véhicule 10. Du fait de sa résistance interne, la batterie 16 dissipe de la chaleur lors de son fonctionnement. On entend par fonctionnement aussi bien les phases pendant lesquelles la batterie 16 produit du courant pour alimenter le moteur électrique où d'autres charges électriques embarquées dans le véhicule, que les phases où la batterie 16 se recharge, comme par exemple lors de la récupération d'énergie de freinage. [0019] Selon l'invention, de l'air est préchauffé par la chaleur dégagée par le fonctionnement de la batterie 16 en amont du groupe de climatisation 12. A cet effet, le véhicule 10 comprend un échangeur 18 disposé au niveau de la batterie 16. L'échangeur 18 permet un échange thermique de la batterie 16 vers l'air destiné au chauffage de l'habitacle 11. Plus précisément, en aval de l'échangeur 18, l'air préchauffé est conduit vers le groupe de climatisation 12 au moyen d'une canalisation 19. Le trajet de l'air dans la canalisation 19 est matérialisé par une flèche 20 depuis une première extrémité 21, formant une sortie de l'échangeur 18, jusqu'à une seconde extrémité 22 de la canalisation 19, la seconde extrémité 22 formant une entrée d'air du groupe de climatisation 12. Une autre entrée d'air peut être prévue pour le groupe de climatisation 12 par exemple lorsque celui-ci est utilisé pour refroidir l'habitacle 11 en été. Dans ce cas, le groupe de climatisation 12 n'a pas besoin de préchauffage d'air. On peut néanmoins utiliser l'échangeur 18 pour refroidir la batterie 16. A cet effet, un système de clapets peut être prévu pour orienter l'air sortant de l'échangeur 18 soit vers le groupe de climatisation 12 soit vers l'extérieur du véhicule 10. [0020] Le compartiment arrière 17 est fermé par au moins une paroi 23. En amont de la batterie 16 et de l'échangeur 18, l'air destiné au chauffage de l'habitacle 11 est prélevé à l'extérieur du véhicule 10 par un orifice 24 situé en traversé de la paroi 23. La circulation de l'air traversant l'orifice 24 pour pénétrer dans l'échangeur 18 est matérialisée par une flèche 25. [0021] Alternativement, il est possible de prélever l'air à l'intérieur de l'habitacle 11 pour réaliser une circulation de l'air en circuit fermé. Ce type de circulation est intéressant en cas de pollution extérieure ou pour chauffer plus rapidement l'habitacle 11. REVENDICATIONS1. Véhicule automobile comprenant un moteur électrique permettant de mouvoir le véhicule, une batterie (16) permettant d'alimenter le moteur électrique, un habitacle (11) et un groupe de climatisation (12) permettant le chauffage de l'habitacle (11), le groupe de climatisation (12) pouvant réchauffer de l'air et propulser l'air réchauffé vers l'habitacle (11), caractérisé en ce qu'en amont du groupe de climatisation (12), l'air est préchauffé par de la chaleur dégagée par le fonctionnement de la batterie (16). 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la batterie (16) est disposée dans un compartiment (17) du véhicule (10) fermé par au moins une paroi (23) et en ce qu'en amont de la batterie (16), l'air destiné au chauffage de l'habitacle (11) est prélevé à l'extérieur du véhicule (10) par un orifice (24) situé en traversé de la paroi (23). 3. Véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur (18) disposé au niveau de la batterie (16), l'échangeur (18) permettant un échange thermique de la batterie (16) vers l'air destiné au chauffage de l'habitacle (11) pour assurer le préchauffage. 4. Véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une canalisation (19) dont une première extrémité (21) reçoit l'air issu de l'échangeur (18) et dont une seconde extrémité (22) forme une entrée d'air du groupe de climatisation (12). 5. Véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le compartiment (17) dans lequel est disposée la batterie est un compartiment arrière du véhicule (10), en ce que le groupe de climatisation (12) est disposé dans un compartiment avant (15) du véhicule (10).