Brevet FR3040332A1 (20170303)
REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage d'une boucle à cycle de Rankine dite boucle Rankine (3) d'un circuit de gestion thermique (1) d'un véhicule automobile, ladite boucle Rankine (3) 5 dans laquelle circule un fluide frigorigène comprenant : - une première pompe (5), - un premier échangeur bi- fluide (7) connecté à une première boucle de circulation (9) dans laquelle circule un premier fluide caloporteur, - une turbine (11) apte à produire une puissance mécanique à partir de l'énergie 10 du fluide frigorigène, - un dispositif échangeur (15, 15') en contact avec l'air extérieur, ledit procédé comprenant : - une étape (101) de détermination de paramètres prédéfinis du circuit de gestion thermique (1), lesdits paramètres comprenant la température (T,,,) du premier 15 fluide caloporteur dans la première bouche de circulation (9) et la température (Taft) de l'air extérieur (19) au niveau du véhicule, - une étape (103) de détermination de la vitesse de rotation de la première pompe (5) à appliquer à partir des paramètres prédéfinis déterminés, - une étape (104) d'application de la vitesse de rotation déterminée à la première 20 pompe (5).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel les paramètres prédéfinis du circuit de gestion thermique (1) comprennent en outre : - le débit (Qmi) du premier fluide caloporteur dans la première boucle de 25 circulation (9), et/ou - la vitesse (Vair) de l'air extérieur (19) au niveau du véhicule et notamment au niveau du dispositif échangeur (15, 15'). 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la vitesse de rotation de la 3040332 -21- première pompe (5) à appliquer est déterminé en outre à partir de : - la capacité d'échanges thermiques du premier échangeur bi- fluide (7) et, - des caractéristiques de la première pompe (5).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif échangeur (15, 15') est un deuxième échangeur bi- fluide (15') entre le premier fluide caloporteur et l'air extérieur (19) et dans lequel la vitesse de rotation (Np) de la première pompe (5) à appliquer est déterminée en outre à partir de la capacité d'échanges thermiques du deuxième échangeur bi- fluide (15').\n<CLM>\1\tProcédé selon les revendications 3 et 4 dans lequel la vitesse de rotation (Np) de la première pompe est déterminée par l'équation : (T)..-Tdr) 1 Pcd Ab avec : - Copi une constante d'optimisation, - Tw,i la température du premier fluide caloporteur à l'entrée du premier échangeur bi- fluide (7), - Tai, la température de l'air à l'entrée du dispositif échangeur (15'), - Qp le volume de la pompe (5), - p la densité du fluide frigorigène, - Ahe la différence d'enthalpie au niveau de la turbine (11), - RVp le rendement volumétrique de la pompe (5), - Pcd la capacité du deuxième échangeur bi- fluide (15') d'échanger de l'énergie pour une variation d'un degré entre la température du fluide frigorigène à l'entrée du deuxième échangeur bi- fluide (15') et la température de l'air extérieur au niveau du deuxième échangeur bi- fluide (15'), - Ai, la capacité du premier échangeur bi- fluide (7) d'échanger de l'énergie pour une différence d'un degré entre la température Twi du premier fluide caloporteur N=C* Qp*p*Ahe*RVp 1 1 3040332 -22- à l'entrée du premier échangeur bi-fluide (7) et la température du fluide frigorigène à l'entrée du premier échangeur bi- fluide (7), la capacité Ab étant déterminé à partir du débit (Q wi) du premier fluide caloporteur dans la première boucle de circulation (9). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le dispositif échangeur comprend une deuxième boucle de circulation (15) d'un deuxième fluide caloporteur, ladite boucle de circulation (15) comprenant : - un deuxième échangeur bi-fluide (13) entre le fluide frigorigène et le deuxième 10 fluide caloporteur et, - un radiateur (17) en contact avec l'air extérieur (19), et dans lequel la vitesse de rotation (Np) de la première pompe (5) à appliquer est déterminée en outre à partir des capacités d'échanges thermiques du deuxième échangeur bi- fluide (15) et du radiateur (19). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6 dans lequel la vitesse de rotation (Np) de la première pompe (5) à appliquer est déterminée en outre à partir des caractéristiques du deuxième fluide caloporteur. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7 dans lequel la vitesse de rotation (Np) de la pompe est déterminée selon l'équation : N p * *ja *Ahe*RV 1 1 1 Per mcw avec : - Com une constante d'optimisation, 25 - Twi la température du premier fluide caloporteur à l'entrée du premier échangeur bi- fluide (7), - Tair la température de l'air à l'entrée du radiateur (17), 3040332 -23- - Qp le volume de la pompe (5), - p la densité du fluide frigorigène, - Ahe la différence d'enthalpie au niveau de la turbine (11), - RVp le rendement volumétrique de la pompe (5), 5 - Ped la capacité du deuxième échangeur bi- fluide (13) d'échanger de l'énergie pour une variation d'un degré entre la température du fluide frigorigène à l'entrée du deuxième échangeur bi-fluide (13) et la température du deuxième fluide caloporteur à l'entrée du deuxième échangeur bi- fluide (13), - Pair la capacité du radiateur (17) d'échanger de l'énergie pour une variation 10 d'un degré entre la température du deuxième fluide caloporteur à l'entrée du radiateur (17) et la température (rait) de l'air extérieur (19) à l'entrée du radiateur (17), la capacité Pair étant déterminé à partir de la vitesse Vair de l'air extérieur (19) au niveau du véhicule, - Qmcw, le débit massique du deuxième fluide caloporteur et, 15 - Ab la capacité du premier échangeur bi-fluide (7) d'échanger de l'énergie pour une différence d'un degré entre la température Twi du premier fluide caloporteur à l'entrée du premier échangeur bi-fluide (7) et la température du fluide frigorigène à l'entrée du premier échangeur bi-fluide (7), la capacité Ab étant déterminé à partir du débit (Q',) du premier fluide caloporteur dans la première 20 boucle de circulation (9).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 6 à 8 dans lequel la deuxième boucle de circulation (15) comprend un condenseur (23) d'une boucle de climatisation. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon les revendications 8 et 9 dans lequel la vitesse de rotation (N ) de la pompe est déterminée selon l'équation : 3040332 -24- card (T )'. -I azr pair 1 1 1 1 N=-C* Qp*p*Ahe*RV P cd 15 Lar QM aw avec : - Ccond la chaleur dissipée par la boucle de climatisation. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 6 à 8 dans lequel la deuxième boucle de circulation (15) comprend un troisième échangeur bi- fluide (25) relié à un refroidisseur d'air de suralimentation.\n<CLM>\1\tProcédé selon les revendications 8 et 11 dans lequel la vitesse de rotation (Np) de la 10 pompe est déterminée selon l'équation : C'3 C Tair -air =C * le °le Qp*p Ane*RV 1 1 _h 1 1 1 _ + Pad P 02r QM aw Ab avec - Ccac la chaleur dissipée par le troisième échangeur bi-fluide (25). 15\n<CLM>\1\tCircuit de gestion thermique (1) d'un véhicule automobile comprenant : - une boucle à cycle de Rankine dite boucle Rankine (3) dans laquelle circule un fluide frigorigène et comprenant : - une première pompe (5), - un premier échangeur bi-fluide (7) connecté à une première boucle de 20 circulation (9) dans laquelle circule un premier fluide caloporteur, - une turbine (11) apte à produire une puissance mécanique à partir de l'énergie du fluide frigorigène, - un dispositif échangeur (15, 15') en contact avec l'air extérieur (19), 3040332 -25- - des moyens de détermination de certains paramètres prédéfinis du circuit de gestion thermique (1), lesdits paramètres comprenant la température (Twi) du premier fluide caloporteur dans la première bouche de circulation (9) et la température (Tain) de l'air extérieur (19) au niveau du véhicule, 5 - des moyens de traitement aptes à déterminer la vitesse de rotation de la pompe (5) à appliquer à partir des paramètres prédéfmis déterminés et, - des moyens de commande aptes à appliquer la vitesse de rotation déterminée à la pompe (5). 10\n<CLM>\1\tCircuit de gestion thermique selon la revendication 13 dans lequel le dispositif échangeur (15, 15') comprend un deuxième échangeur bi- fluide (15') entre le premier fluide caloporteur et l'air extérieur (19) et dans lequel les moyens de traitement sont aptes à réaliser le procédé selon les revendications 4 et\n<CLM>\1\t15\n<CLM>\1\tCircuit de gestion thermique selon la revendication 13 dans lequel le dispositif échangeur (15, 15') comprend une deuxième boucle de circulation (15) d'un deuxième fluide caloporteur, ladite boucle de circulation (15) comprenant : - un deuxième échangeur bi-fluide (13) entre le fluide frigorigène et le deuxième fluide caloporteur et, 20 - un radiateur (17) en contact avec l'air extérieur (19), et dans lequel les moyens de traitement sont aptes à réaliser le procédé selon les revendications 6 à 9.