Brevet FR3128408A1 — publié le 20230428

L'invention concerne un système de gestion thermique d'un véhicule hybride ou électrique, comportant un circuit (10) de climatisation inversible dans lequel circule un fluide réfrigérant et comportant un échangeur de chaleur bifluide (14) agencé conjointement sur un circuit (12) de fluide caloporteur, le circuit (10) de climatisation comportant un condenseur (20) pour transmettre des calories à un flux d'air (Fi) interne, caractérisé en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur comporte : - une première branche (B1) comportant, selon le sens de circulation du fluide caloporteur, une première pompe (52), un échangeur de chaleur "machines électriques" (54) et l'échangeur de chaleur bifluide (14), - une deuxième branche (B2) dont une extrémité amont est raccordée directement à la première branche (B1) en aval de l'échangeur de chaleur bifluide (14) et dont une extrémité aval est raccordée directement à la première branche (B1) en amont de la première pompe (52). Figure pour l'abrégé : Figure 2 SYSTEME DE GESTION THERMIQUE POUR VEHICULE HYBRIDE OU ELECTRIQUE Domaine technique de l'invention L’invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement à un circuit de gestion thermique pour véhicule automobile hybride ou électrique. Arrière-plan technique Dans les véhicules électriques et hybrides, la gestion thermique de l’habitacle est généralement gérée par un circuit de climatisation inversible. Par inversible, on entend que ce circuit de climatisation peut fonctionner dans un mode de refroidissement afin de refroidir l’air à destination de l’habitacle et dans un mode pompe à chaleur afin de réchauffer l’air à destination de l’habitacle. Ce circuit de climatisation inversible peut également comporter une dérivation afin de gérer la température des batteries du véhicule électrique ou hybride. Il est ainsi possible de réchauffer ou refroidir les batteries grâce au circuit de climatisation inversible. En mode de pompe à chaleur, les calories sont prélevées dans l'air extérieur pour être transmise à un flux d'air interne qui est soufflé dans l'habitacle pour le réchauffer. Cependant, lorsque la température extérieure est très basse, il n'est pas possible d'utiliser le circuit de climatisation dans un tel mode de pompe à chaleur. Il est donc connu d'agencer dans le flux d'air interne un dispositif de chauffage électrique qui chauffe directement le flux d'air. Cependant, un tel dispositif de chauffage consomme beaucoup d'énergie. De plus, cela nécessite d'agencer dans le flux d'air un composant supplémentaire ce qui est onéreux et ce qui encombre le véhicule. Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un circuit de gestion thermique amélioré. L'invention concerne un système de gestion thermique d'un véhicule hybride ou électrique, le système de gestion thermique comportant un circuit de climatisation inversible dans lequel circule un fluide réfrigérant et comportant un échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur un circuit de fluide caloporteur, le circuit de climatisation comportant un condenseur pour transmettre des calories à un flux d'air interne, caractérisé en ce que le circuit de fluide caloporteur comporte : - une première branche comportant, selon le sens de circulation du fluide caloporteur, une première pompe, un échangeur de chaleur "machines électriques", qui permet l'échange de chaleur entre de l'électronique de puissance et/ou un moteur électrique du véhicule et le fluide caloporteur, et l'échangeur de chaleur bifluide, - une deuxième branche dont une extrémité amont est raccordée directement à la première branche en aval de l'échangeur de chaleur bifluide et dont une extrémité aval est raccordée directement à la première branche en amont de la première pompe. Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de fluide caloporteur est configuré de manière que, dans un premier mode de chauffage du flux d'air interne, la totalité du fluide caloporteur passant à travers l'échangeur de chaleur "machines électriques" passe ensuite à travers l'échangeur de chaleur bifluide avant de revenir à la première pompe par la deuxième branche, l'échangeur de chaleur bifluide étant actif. Selon un autre aspect de l'invention, dans la première branche, l'échangeur de chaleur bifluide est agencé directement en aval de l'échangeur de chaleur "machines électriques". Selon un autre aspect de l'invention, outre la première pompe, l'échangeur de chaleur "machines électriques" et l'échangeur de chaleur bifluide, la première branche ne comporte aucun autre dispositif susceptible de modifier sensiblement la quantité de chaleur accumulée par le fluide caloporteur. Selon un autre aspect de l'invention, la deuxième branche ne comporte aucun dispositif susceptible de modifier sensiblement la quantité de chaleur accumulée par le fluide caloporteur. Selon un autre aspect de l'invention, la deuxième branche comporte un vase d'expansion du fluide caloporteur. Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une troisième branche qui est raccordée à la première branche en parallèle à la première pompe et à l'échangeur de chaleur "machines électriques", et qui comporte, selon le sens de circulation du fluide caloporteur, une deuxième pompe et un échangeur de chaleur "batteries", qui est configuré pour permettre l'échange de chaleur entre des batteries du véhicule et le fluide caloporteur, une extrémité amont de la troisième branche étant raccordée à la deuxième branche et une extrémité aval de la troisième branche étant raccordée à la première branche en amont de l'échangeur de chaleur bifluide. Selon un autre aspect de l'invention, la troisième branche comporte un dispositif de chauffage électrique du fluide caloporteur qui est interposé entre la deuxième pompe et l'échangeur de chaleur "batteries". Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une quatrième branche qui est raccordée à la troisième branche en dérivation par rapport à la deuxième pompe et au dispositif de chauffage, et qui comporte un radiateur interne qui est agencé dans le flux d'air interne, une extrémité amont de la quatrième branche étant raccordée à la troisième branche entre le dispositif de chauffage et l'échangeur de chaleur "batteries", et une extrémité aval de la quatrième branche étant raccordée à la troisième branche en amont de la deuxième pompe. Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une cinquième branche qui est raccordée à la première branche en parallèle de la première pompe et de l'échangeur de chaleur "machines électriques", la cinquième branche comportant un radiateur externe agencé dans un flux d'air externe. Selon un autre aspect de l'invention, la cinquième branche comporte un clapet anti-retour qui est agencé en aval du radiateur externe. Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une sixième branche qui raccorde la cinquième branche en aval du radiateur externe avec la troisième branche en amont de la deuxième pompe. Selon un autre aspect de l'invention, la sixième branche est raccordée à la cinquième branche en amont du clapet anti-retour. Selon un autre aspect de l'invention, le circuit de fluide caloporteur comporte un dispositif de redirection du fluide caloporteur qui comporte uniquement trois vannes à trois voies : - une première vanne à trois voies étant agencée en un point de raccordement entre la première branche, la deuxième branche et la troisième branche ; - une deuxième vanne à trois voies étant agencée en un point de raccordement de la quatrième branche avec la troisième branche ; - une troisième vanne à trois voies étant agencée en un point de raccordement de la cinquième branche avec la première branche. Selon un autre aspect de l'invention, dans le premier mode de chauffage, l'échangeur de chaleur bifluide remplit, dans le circuit de climatisation, la fonction d'évaporateur du fluide réfrigérant. L'invention se rapporte aussi à un procédé de fonctionnement d'un système réalisé selon les enseignements de l'invention, caractérisé en ce que, dans un premier mode de chauffage du flux d'air interne, la totalité du fluide caloporteur passant à travers l'échangeur de chaleur "machines électriques" passe ensuite à travers l'échangeur de chaleur bifluide avant de revenir à la première pompe par la deuxième branche, l'échangeur de chaleur bifluide étant actif. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés décrits succinctement ci-dessous. La est une vue schématique qui représente un circuit de climatisation qui équipe le système de gestion thermique réalisé selon les enseignements de l'invention. La est une vue schématique qui représente un circuit de fluide caloporteur qui équipe le système de gestion thermique réalisé selon les enseignements de l'invention et qui est destiné à fonctionner en coopération avec le circuit de climatisation de la . La est une vue du circuit de fluide caloporteur de la fonctionnant dans un premier mode de chauffage d'un flux d'air interne. La est une vue du circuit de fluide caloporteur de la fonctionnant dans un deuxième mode de chauffage d'un flux d'air interne. La est une vue du circuit de fluide caloporteur de la fonctionnant dans un troisième mode de chauffage d'un flux d'air interne. La est une vue du circuit de fluide caloporteur de la fonctionnant dans un mode de refroidissement passif des batteries et/ou du moteur électrique. La est une vue du circuit de fluide caloporteur de la fonctionnant dans un quatrième mode de chauffage d'un flux d'air interne. La est une vue du circuit de fluide caloporteur de la fonctionnant dans un mode de refroidissement passif des d'un moteur électrique du véhicule, en parallèle avec le deuxième mode de chauffage du flux d'air interne. La est une vue du circuit de fluide caloporteur de la fonctionnant dans le mode de refroidissement passif des d'un moteur électrique du véhicule, en parallèle avec le quatrième mode de chauffage du flux d'air interne. Système de gestion thermique d'un véhicule hybride ou électrique, le système de gestion thermique comportant un circuit (10) de climatisation inversible dans lequel circule un fluide réfrigérant et comportant un échangeur de chaleur bifluide (14) agencé conjointement sur un circuit (12) de fluide caloporteur , le circuit (10) de climatisation comportant un condenseur (20) pour transmettre des calories à un flux d'air (Fi) interne, caractérisé en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur comporte : - une première branche (B1) comportant, selon le sens de circulation du fluide caloporteur, une première pompe (52), un échangeur de chaleur "machines électriques" (54), qui permet l'échange de chaleur entre au moins un moteur électrique et/ou de l'électronique de puissance du véhicule, d'une part, et le fluide caloporteur, d'autre part, et l'échangeur de chaleur bifluide (14), - une deuxième branche (B2) dont une extrémité amont est raccordée directement à la première branche (B1) en aval de l'échangeur de chaleur bifluide (14) et dont une extrémité aval est raccordée directement à la première branche (B1) en amont de la première pompe (52). et en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur est configuré de manière que, dans un premier mode de chauffage du flux d'air (Fi) interne, la totalité du fluide caloporteur passant à travers l'échangeur de chaleur "machines électriques" (54) passe ensuite à travers l'échangeur de chaleur bifluide (14) avant de revenir à la première pompe (52) par la deuxième branche (B2), l'échangeur de chaleur bifluide (14) étant actif. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que dans la première branche (B1), l'échangeur de chaleur bifluide (14) est agencé directement en aval de l'échangeur de chaleur "machines électriques" (54). Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, outre la première pompe (52), l'échangeur de chaleur "machines électriques" (54) et l'échangeur de chaleur bifluide (14), la première branche (B1) ne comporte aucun autre dispositif susceptible de modifier sensiblement la quantité de chaleur accumulée par le fluide caloporteur. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième branche (B2) ne comporte aucun dispositif susceptible de modifier sensiblement la quantité de chaleur accumulée par le fluide caloporteur. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième branche (B2) comporte un vase d'expansion du fluide caloporteur. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur comporte une troisième branche (B3) qui est raccordée à la première branche (B1) en parallèle à la première pompe (52) et à l'échangeur de chaleur "machines électriques" (54), et qui comporte, selon le sens de circulation du fluide caloporteur, une deuxième pompe (60) et un échangeur de chaleur "batteries" (62), qui est configuré pour permettre l'échange de chaleur entre des batteries du véhicule et le fluide caloporteur, une extrémité amont de la troisième branche (B3) étant raccordée à la deuxième branche (B2) et une extrémité aval de la troisième branche (B3) étant raccordée à la première branche (B1) en amont de l'échangeur de chaleur bifluide (14). Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la troisième branche (B3) comporte un dispositif (66) de chauffage électrique du fluide caloporteur qui est interposé entre la deuxième pompe (60) et l'échangeur de chaleur "batteries" (62). Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur comporte une quatrième branche (B4) qui est raccordée à la troisième branche (B3) en dérivation par rapport à la deuxième pompe (60) et au dispositif (66) de chauffage, et qui comporte un radiateur (72) interne qui est agencé dans le flux d'air (Fi) interne, une extrémité amont de la quatrième branche (B4) étant raccordée à la troisième branche (B3) entre le dispositif (66) de chauffage et l'échangeur de chaleur "batteries" (62), et une extrémité aval de la quatrième branche (B4) étant raccordée à la troisième branche (B3) en amont de la deuxième pompe (60). Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur comporte une cinquième branche (B5) qui est raccordée à la première branche (B1) en parallèle de la première pompe (52) et de l'échangeur de chaleur "machines électriques" (54), la cinquième branche (B5) comportant un radiateur (76) externe agencé dans un flux d'air (Fe) externe. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la cinquième branche (B5) comporte un clapet (88) anti-retour qui est agencé en aval du radiateur (76) externe. Système selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur comporte une sixième branche (B6) qui raccorde la cinquième branche (B5) en aval du radiateur (76) externe avec la troisième branche (B3) en amont de la deuxième pompe (60). Système selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 10, caractérisé en ce que la sixième branche (B6) est raccordée à la cinquième branche (B5) en amont du clapet (88) anti-retour. Système selon l'une quelconque les revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le circuit (12) de fluide caloporteur comporte un dispositif de redirection du fluide caloporteur qui comporte uniquement trois vannes à trois voies : - une première vanne à trois voies (82) étant agencée en un point de raccordement entre la première branche (B1), la deuxième branche (B2) et la troisième branche (B3) ; - une deuxième vanne à trois voies (84) étant agencée en un point de raccordement de la quatrième branche (B4) avec la troisième branche (B3) ; - une troisième vanne à trois voies (86) étant agencée en un point de raccordement de la cinquième branche (B5) avec la première branche (B1). Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le premier mode de chauffage, l'échangeur de chaleur bifluide (14) remplit, dans le circuit (10) de climatisation, la fonction d'évaporateur du fluide réfrigérant. Procédé de fonctionnement d'un système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans un premier mode de chauffage du flux d'air (Fi) interne, la totalité du fluide caloporteur passant à travers l'échangeur de chaleur "machines électriques" (54) passe ensuite à travers l'échangeur de chaleur bifluide (14) avant de revenir à la première pompe (52) par la deuxième branche (B2), l'échangeur de chaleur bifluide (14) étant actif.