Brevet FR3156383A1 — publié le 20250613

L’invention concerne un dispositif (1) de chauffage pour véhicule automobile électrique conçu pour produire de la chaleur et la diffuser à élément (2) d’habitacle afin de réchauffer un passager assis dans le véhicule à proximité de l’élément (2) d’habitacle, le dispositif (1) comprenant un élément chauffant (7) conducteur d’électricité et conçu pour chauffer, couplé à un élément générateur (8) du dispositif (1) conçu pour, lorsqu’il est raccordé à une source de courant alternatif (9), générer un champ magnétique variable capable de générer des courants électriques induits dans l’élément chauffant (7) afin de provoquer une élévation de la température de l’élément chauffant (7), le dispositif (1) comprenant des moyens de raccordement (13) conçus pour raccorder électriquement l’élément générateur (8) à une source de courant alternatif (9) extérieure au véhicule. (Figure 3) Dispositif de chauffage pour véhicule automobile électrique. Le domaine technique concerne les dispositifs de chauffage pour véhicules électriques, les éléments d’habitacle intégrant un tel dispositif de chauffage, les systèmes de climatisation mettant en œuvre un tel élément d’habitacle et les véhicules électriques équipés d’un tel système de climatisation. Les véhicules à motorisations électriques connaissent un intérêt croissant de la part des clients, tandis que leurs autonomies sont sans cesse améliorées par les constructeurs d’automobiles. Pour ce faire, les acteurs industriels impliqués ont beaucoup investi dans le développement de nouvelles technologies pour proposer des batteries toujours plus performantes, c’est-à-dire des batteries offrant des vitesses de charges accrues, des capacités en constante augmentation et des densités énergétiques élevées. En parallèle de l’amélioration des technologies, les constructeurs d’automobiles mettent également l’accent sur l’optimisation de la consommation électrique de leurs véhicules. Or, le climatiseur qui permet de réguler la température et l’humidité de l’air intérieur du véhicule est très consommateur en énergie, qui est prélevée sur les batteries électriques du véhicule. Cette consommation n’est pas négligeable puisque, lorsque le climatiseur est en fonctionnement, l’autonomie des véhicules électriques est réduite considérablement, jusqu’à 25% en climats chauds ou froids. Dans un contexte où les constructeurs d’automobiles mettent également l’accent sur le confort des passagers de leurs véhicules, le réchauffement de l’habitacle en climat froid a un impact négatif significatif sur l’autonomie du véhicule électrique. Ainsi, il existe un besoin d’une solution permettant de limiter l’impact du réchauffement de l’habitacle et des passagers sur l’autonomie du véhicule électrique. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir un dispositif de chauffage conçu pour constituer un élément d’habitacle de confort rapproché capable de réchauffer un passager assis en contact de l’élément d’habitacle ou à courte distance, de l’ordre de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres, et présentant un impact limité sur l’autonomie du véhicule. A cet effet, la présente invention se rapporte à un dispositif de chauffage pour véhicule automobile électrique conçu pour produire de la chaleur et la diffuser à un élément d’habitacle afin de permettre le réchauffement d’un passager assis dans le véhicule à proximité de l’élément d’habitacle, le dispositif comprenant un élément chauffant conducteur d’électricité et conçu pour chauffer, couplé à un élément générateur du dispositif conçu pour, lorsqu’il est raccordé à une source de courant alternatif, générer un champ magnétique variable capable de générer des courants électriques induits dans l’élément chauffant afin de provoquer une élévation de la température de l’élément chauffant, le dispositif comprenant des moyens de raccordement conçus pour raccorder électriquement et directement l’élément générateur à une source de courant alternatif extérieure au véhicule. L’invention concerne également un élément d’habitacle conçu pour équiper un véhicule automobile, l’élément d’habitacle comprenant au moins un dispositif de chauffage selon l’invention, l’élément chauffant étant conformé pour réchauffer l’élément d’habitacle afin que la chaleur produite soit transmise à un passager. L’invention concerne encore un système de climatisation pour véhicule automobile comportant au moins un élément d’habitacle selon l’invention. L’invention concerne en outre un véhicule automobile électrique présentant au moins un système de climatisation selon l’invention, les moyens de raccordement étant raccordés directement à la source de courant alternatif lorsque le véhicule est branché à la source de courant alternatif. L’invention concerne enfin un procédé de préchauffage d’un véhicule automobile électrique selon l’invention, le procédé comprenant une première étape consistant à raccorder le véhicule à une source de courant alternatif extérieure, la première étape étant suivie d’une deuxième étape consistant à activer chaque dispositif de chauffage pour produire de la chaleur. Ainsi, le dispositif de chauffage permet d’obtenir un élément d’habitacle selon l’invention permettant de réchauffer une partie du corps d’un passager et ainsi apporter une sensation de confort, sans nécessiter de réchauffer l’ensemble de l’habitacle, ou du moins permettant de limiter les besoins de réchauffer l’ensemble de l’habitacle. Par ailleurs, le dispositif selon l’invention, grâce aux moyens de raccordement permet de prélever l’énergie électrique nécessaire au réchauffement de l’élément chauffant directement à la source de courant alternatif extérieure au véhicule. Cette énergie électrique ne transite ainsi pas par la batterie du véhicule et n’a donc pas d’impact sur son autonomie à courts ou moyens termes. Le dispositif selon l’invention permet ainsi de proposer un système de climatisation et la mise en œuvre du procédé selon l’invention permet de profiter des périodes de recharge pour préconditionner le véhicule en utilisant une technologie à champs magnétiques variables efficaces. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément générateur est disposé dans un espace délimité en partie par un matériau isolant, l’espace étant dépourvu de matériau isolant entre l’élément générateur et l’élément chauffant. Selon une possibilité, les moyens de raccordement comportent des moyens d’activation, conçus pour permettre ou interrompre la connexion électrique de l’élément générateur lorsqu’une source de courant alternatif extérieure est raccordée aux moyens de raccordement. Selon un mode de réalisation, l’élément générateur comporte au moins une bobine de conducteur électrique. Selon une possibilité, le système de climatisation comprend en outre un compresseur à entrainement magnétique. Avantageusement, le système de climatisation comporte en outre un élément radiant conçu pour produire un rayonnement de chaleur lorsqu’il est alimenté par une batterie du véhicule. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 représente une vue schématique d’un premier élément d’habitacle selon l’invention ; FIG. 2 la FIG. 2 représente une vue schématique d’un deuxième élément d’habitacle selon l’invention ; FIG. 3 la FIG. 3 représente une vue schématique d’un système de climatisation selon l’invention. Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Un dispositif 1 de chauffage selon l’invention, illustré sur les figures, est conçu pour équiper un élément 2 d’habitacle, schématisé sur les figures 1 et 2, afin de produire de la chaleur et de la diffuser à l’élément 2 d’habitacle afin de permettre le réchauffement d’un passager assis dans le véhicule à proximité de l’élément 2 d’habitacle. En particulier, l’élément 2 d’habitacle comprend au moins un dispositif 1 de chauffage selon l’invention conformé pour réchauffer l’élément 2 d’habitacle afin que la chaleur produite soit transmise à un passager. Un tel élément 2 d’habitacle est un élément de confort rapproché conçu pour irradier de la chaleur en direction d’une partie du corps d’un passager en contact ou située à courte distance, de l’ordre de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres, de l’élément 2 d’habitacle. Un tel élément 2 d’habitacle est, par exemple, un siège 3a, schématisé sur la FIG. 2 ou un panneau chauffant 3b conçu pour être installé dans un ouvrant, schématisés sur la FIG. 1 . L’élément 2 d’habitacle est conçu pour être intégré à un système 4 de climatisation, schématisé sur la FIG. 3 , qui comprend alors un ou plusieurs éléments 2 d’habitacle selon l’invention. Avantageusement, le système 4 de climatisation selon l’invention comporte en outre un compresseur à entrainement magnétique, dépourvu de courroie ou d’embrayage, qui réduit les pertes d’énergie associées à la friction et aux inerties et qui améliore donc l’efficacité du système 4 de climatisation. Selon un mode de réalisation, le système 4 de climatisation comporte en outre une pluralité de capteurs intelligents surveillant en continue les conditions intérieures et extérieures du véhicule selon l’invention. Les conditions surveillées sont, par exemple, la température, l’humidité et l’ensoleillement. De tels capteurs intelligents permettent une régulation précise du système 4 de climatisation, tout en minimisant sa consommation d’énergie. Dans un mode de réalisation, le système 4 de climatisation comporte en outre un élément radiant 5 conçu pour produire un rayonnement de chaleur, lorsqu’il est alimenté par une batterie 6 du véhicule électrique selon l’invention. Le dispositif 1 de chauffage selon l’invention comprend un élément chauffant 7 conducteur d’électricité et conçu pour chauffer. L’élément chauffant 7 est couplé à un élément générateur 8 du dispositif 1 conçu pour, lorsqu’il est raccordé à une source de courant alternatif 9, schématisée sur la FIG. 3 , générer un champ magnétique variable capable de générer des courants électriques induits dans l’élément chauffant 7, tels que des courants de Foucault, afin de provoquer une élévation de la température de l’élément chauffant 7. Dans le mode de réalisation décrit sur les figures, l’élément générateur 8 est disposé, par exemple, dans un espace 10 délimité en partie d’un matériau isolant 11. L’espace 10 est cependant dépourvu de matériau isolant 11 entre l’élément générateur 8 et l’élément chauffant 7. L’élément générateur 8 comporte, par exemple, une bobine 12 de conducteur électrique. Comme illustré sur la FIG. 3 , le dispositif 1 comprend des moyens de raccordement 13 conçus pour raccorder électriquement l’élément générateur 8 à la source de courant alternatif 9 extérieure au véhicule selon l’invention. Ainsi, dans le système 4 de climatisation selon l’invention, les moyens de raccordement 13 sont raccordés directement à la source de courant alternatif 9 lorsque le véhicule selon l’invention est branché à la source de courant alternatif 9 externe. Avantageusement, les moyens de raccordement 13 comportent des moyens d’activation 14, conçus pour permettre ou interrompre la connexion électrique de l’élément générateur 8, lorsque la source de courant alternatif 9 extérieure est raccordée aux moyens de raccordement 13. Typiquement, les moyens d’activation 14 comportent un interrupteur 15 manipulable par le passager et/ou commandable par une unité de contrôle non décrite. Dans l’exemple illustré sur la FIG. 3 , les moyens de raccordement 13 comportent, par exemple, une paire de conducteurs électriques 16 reliant une prise de connexion du véhicule conçue pour le branchement de la source de courant alternatif 9 au véhicule. Comme illustré sur la FIG. 3 , les moyens de raccordement 13 sont conçus pour brancher en parallèle un convertisseur de courant 17, conçu pour alimenter la batterie 6 en courant de charge continu, et l’élément générateur 8. Le système 4 de climatisation selon l’invention permet de mettre en œuvre un procédé de préchauffage selon l’invention. Dans un tel procédé, une première étape consiste à raccorder le véhicule à la source de courant alternatif 9 extérieure, la première étape étant suivie d’une deuxième étape consistant à activer chaque dispositif 1 de chauffage pour produire de la chaleur. Ainsi, le véhicule selon l’invention est préchauffé en utilisant une source d’énergie extérieure au véhicule. Ainsi, le dispositif 1 de chauffage permet d’obtenir un élément 2 d’habitacle selon l’invention permettant de réchauffer une partie du corps d’un passager et ainsi lui apporter une sensation de confort, sans nécessiter de réchauffer l’ensemble de l’habitacle ou du moins permettant de limiter les besoins de réchauffer l’ensemble de l’habitacle. Par ailleurs, le dispositif 1 selon l’invention, grâce aux moyens de raccordement 13 permet de prélever l’énergie électrique nécessaire au réchauffement de l’élément chauffant 7 directement à la source de courant alternatif 9 extérieure au véhicule. Cette énergie électrique ne transite ainsi pas par la batterie 6 du véhicule et n’a donc pas d’impact sur son autonomie à courts ou moyens termes. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation du dispositif de chauffage décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Dispositif (1) de chauffage pour véhicule automobile électrique conçu pour produire de la chaleur et la diffuser à un élément (2) d’habitacle afin de permettre le réchauffement un passager assis dans le véhicule à proximité de l’élément (2) d’habitacle, le dispositif (1) comprenant un élément chauffant (7) conducteur d’électricité et conçu pour chauffer, couplé à un élément générateur (8) du dispositif (1) conçu pour, lorsqu’il est raccordé à une source de courant alternatif (9), générer un champ magnétique variable capable de générer des courants électriques induits dans l’élément chauffant (7) afin de provoquer une élévation de la température de l’élément chauffant (7), le dispositif (1) comprenant des moyens de raccordement (13) conçus pour raccorder électriquement et directement l’élément générateur (8) à une source de courant alternatif (9) extérieure au véhicule. Dispositif (1) de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément générateur (8) est disposé dans un espace (10) délimité en partie par un matériau isolant (11), l’espace (10) étant dépourvu de matériau isolant (11) entre l’élément générateur (8) et l’élément chauffant (7). Dispositif (1) de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de raccordement (13) comportent des moyens d’activation (14), conçus pour permettre ou interrompre la connexion électrique de l’élément générateur (8) lorsqu’une source de courant alternatif (9) extérieure est raccordée aux moyens de raccordement (13). Dispositif (1) de chauffage selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’élément générateur (8) comporte au moins une bobine (12) de conducteur électrique. Élément (2) d’habitacle conçu pour équiper un véhicule automobile, l’élément (2) d’habitacle comprenant au moins un dispositif (1) de chauffage selon l’une des revendications 1 à 4, l’élément chauffant (7) étant conformé pour réchauffer l’élément (2) d’habitacle afin que la chaleur produite soit transmise à un passager. Système (4) de climatisation pour véhicule automobile comportant au moins un élément (2) d’habitacle selon la revendication 5. Système (4) de climatisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un compresseur à entrainement magnétique. Système (4) de climatisation selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un élément radiant (5) conçu pour produire un rayonnement de chaleur lorsqu’il est alimenté par une batterie (6) du véhicule. Véhicule automobile électrique présentant au moins un système (4) de climatisation selon l’une des revendications 6 à 8, les moyens de raccordement (12) étant raccordés directement à la source de courant alternatif (9) lorsque le véhicule est branché à la source de courant alternatif (9). Procédé de préchauffage d’un véhicule automobile électrique selon la revendication 9, le procédé comprenant une première étape consistant à raccorder le véhicule à une source de courant alternatif (9) extérieure, la première étape étant suivie d’une deuxième étape consistant à activer chaque dispositif (1) de chauffage pour produire de la chaleur.