Brevet FR3078390A1 (20190830)

REVENDICATIONS1.- Système d'échange thermique agencé (3) en équipement thermique d'un véhicule automobile à motorisation électrique propulsive et/ou tractive, le système d'échange thermique comprenant un premier réseau hydraulique constitué d'un circuit frigorigène (5) d'acheminement d'un fluide réfrigérant, un second réseau hydraulique (5a-5c) composé de plusieurs boucles thermiques de liquide caloporteur et un module de commande (4) agencé pour configurer le système d'échange thermique selon divers modes de fonctionnement selon les besoins de traitement thermique requis par le véhicule, -) le premier réseau hydraulique comportant successivement, suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à son travers, au moins un compresseur de climatisation (6), un condenseur principal (7) à fonction de condenseur/évaporateur refroidi par un flux d'air, au moins un détenteur (8a-8c) et au moins un échangeur thermique, dont au moins un évaporateur (12a, 12b), -) le second réseau hydraulique de liquide caloporteur, constitué de plusieurs circuits caloporteurs à des niveaux de température différents, dont : i) un circuit caloporteur à hautes températures (5a), destinée à être affecté au chauffage de l'air de l'habitacle du véhicule, et constitué d'au moins une pompe à liquide caloporteur (19a) et d'un échangeur thermique, dont au moins un aérotherme (9), ii) un circuit caloporteur à basses températures (5b), destinée à être affecté au refroidissement des équipements électriques et/ou électroniques (1a-1c) du véhicule, et subsidiairement destinée à être affecté au traitement thermique de l'air de l'habitacle du véhicule, et constitué d'au moins une pompe à liquide caloporteur (19b), d'une première branche de traitement thermique (11a) des équipements électriques et/ou électroniques (1a-1c) et d'un échangeur thermique, dont au moins un radiateur (10) refroidi par un flux d'air le traversant depuis l'extérieur du véhicule ; iii) et un circuit caloporteur à très basses températures (Sc), destinée à être affecté au refroidissement d'une réserve d'énergie électrique (2) et/ou au traitement thermique de l'air de l'habitacle du véhicule, et constitué d'au moins une pompe à liquide caloporteur (19c) et d'une deuxième branche de traitement thermique (11b) de la réserve d'énergie électrique (2), configurée en un échangeur thermique interne pour le refroidissement de la réserve d'énergie électrique (2) par le liquide caloporteur circulant à son travers ;-) des organes hydrauliques de régulation sous dépendance du module de commande (4), des modalités de circulation des fluides sélectivement à travers les réseaux hydrauliques (5, 5a-5c) de fluides portés à des températures respectives ménagées par le système d'échange thermique (3), 63 -) au moins un condenseur à liquide caloporteur (13a, 13b) monté sur le premier réseau hydraulique (5) et sélectivement participant de l'une au moins des boucles thermiques (5a-5c) du second réseau hydraulique sous contrôle du module de commande (4), caractérisé en ce qu'un condenseur supplémentaire (13a) à liquide caloporteur est monté sur 5 le premier réseau hydraulique (5) en sortie du compresseur (6) suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à son travers, et est sélectivement placé en communication hydraulique, sous contrôle du module de commande (4) et via des organes de répartition de la circulation du fluide réfrigérant à travers le circuit frigorigène (5), avec les boucles thermiques (5a-5c) de circulation du liquide caloporteur à leur travers à des températures différentiées dont : 10 -) au moins une première boucle thermique de liquide caloporteur à basses températures (5b) portant une première branche (11a) destinée à être dédiée au traitement thermique d'organes électriques et/ou électroniques (1a-1c) participant de la motorisation électrique propulsive et/ou tractive du véhicule et, dans certains cas de fonctionnement, de la réserve d'énergie électrique (2) qu'elle comprend, 15 -) au moins une deuxième boucle thermique de liquide caloporteur à très basses températures (5c) portant une deuxième branche (11b) dédiée au traitement thermique de ladite réserve d'énergie électrique (2), et -) au moins une troisième boucle thermique de liquide caloporteur à hautes températures (5a) comprenant l'aérotherme (9), dédiée au traitement thermique d'un flux d'air dédié au 20 traitement thermique de l'habitacle du véhicule. 2.- Système d'échange thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit hydraulique (3) comprend : -) un moyen de connexion sélective entre elles, sous contrôle du module de commande (4), d'une boucle thermique de liquide caloporteur à hautes températures (5a) et d'une boucle 25 thermique de liquide caloporteur à très basses températures (Sc) ménagées au sein du deuxième réseau hydraulique, -) un moyen de connexion sélective, sous contrôle du module de commande (4), du condenseur annexe (13b) et de l'aérotherme (9) en série l'un de l'autre, -) un moyen de connexion sélective, sous contrôle du module de commande (4), du 30 condenseur supplémentaire (13a) avec l'une au moins de la boucle thermique à hautes températures (5a), de la boucle thermique à très basses températures (Sc) et d'une boucle thermique à basses températures (5b) ménagée au sein du deuxième réseau hydraulique, -) un moyen de connexion sélective, sous contrôle du module de commande (4), du condenseur (13b) avec au moins la boucle thermique à hautes températures (5a), seule ou 35 associée en série avec la boucle thermique à très basses températures (Sc), ménagée au sein du deuxième réseau hydraulique, 64 -) un moyen de contournement (17c,18) sélectif par le fluide réfrigérant du condenseur principal (7), sous contrôle du module de commande (4), configurant le deuxième réseau hydraulique (5a-5c) via l'un quelconque du premier moyen de connexion, du deuxième moyen de connexion et du troisième moyen de connexion, sélectivement en moyen : 5 i) soit de récupération, par le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur circulant à travers leur respectivement premier (5) et deuxième (5a-5c) réseau hydraulique, de la chaleur produite sélectivement, soit par le compresseur (6) en fonctionnement, soit la première branche de traitement thermique (11a) et/ou la deuxième branche de traitement thermique (11b), et de restitution à l'aérotherme (9) et/ou à la réserve 10 d'énergie électrique (2) de ladite chaleur récupérée, ii) soit de condensation du fluide réfrigérant par le condenseur supplémentaire (13a). -) un moyen de connexion sélective, sous contrôle du module de commande (4), du condenseur supplémentaire (13a) en série et en amont du condenseur principal (7) suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à leur travers, alors que le circuit frigorigène (5) fonctionne 15 en mode réfrigération, et dont la mise en oeuvre refroidit un flux d'air dédié au traitement thermique de l'habitacle du véhicule. 3.- Système d'échange thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que des premières vannes quatre voies (14a,14b) à deux positions sont placées suivant le sens de circulation du liquide caloporteur à travers l'aérotherme (9), respectivement en entrée de 20 l'aérotherme (9) pour une première vanne d'entrée (14a) et en sortie de l'aérotherme (9) pour une première vanne de sortie (14b), les premières vannes quatre voies (14a,14b) reliant entre eux l'aérotherme (9) et le condenseur annexe (13b) via deux de leurs voies en participant de la boucle thermique à hautes températures (5a), la première vanne d'entrée (14a) reliant la sortie du condenseur annexe (13b) à l'entrée de l'aérotherme (9) reliant aussi la sortie du condenseur 25 supplémentaire (13a) à l'entrée de l'aérotherme (9) et la première vanne de sortie (14b) reliant la sortie de l'aérotherme (9) à l'entrée du condenseur annexe (13b). 4.- Système d'échange thermique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première vanne de sortie (14b) relie la sortie en liquide caloporteur de l'aérotherme (9) à l'entrée de la deuxième branche de traitement thermique (11b) via une première vanne trois voies (17b) 30 à deux positions, et relie la sortie en liquide caloporteur de la deuxième branche de traitement thermique (11b) à l'entrée du condenseur annexe (13b) via la fermeture d'une première vanne deux voies (15c) à deux positions. 5.- Système d'échange thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des deuxièmes vannes quatre voies (14c,14d) à deux positions sont 35 placées, suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à travers le compresseur (6), 65 respectivement en entrée du compresseur (6) pour une deuxième vanne d'entrée (14c) et en sortie du compresseur (6) pour une deuxième vanne de sortie (14d). 6.- Système d'échange thermique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième vanne d'entrée (14c) est interposée entre le condenseur principal (7) et au moins un 5 dit évaporateur (12a,12b), auquel évaporateur (12a,12b) la deuxième vanne d'entrée (14c) est reliée via deux de ses voies, des deuxièmes vannes deux voies (15d,15e) à deux positions étant interposées entre l'évaporateur (12a,12b) et l'une des voies de la deuxième vanne d'entrée (14c) via laquelle ils sont reliés entre eux. 7.- Système d'échange thermique selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, 10 caractérisé en ce que la deuxième vanne de sortie (14d) est interposée entre le condenseur supplémentaire (13a) à liquide caloporteur et le condenseur annexe (13b) à liquide caloporteur auquel la deuxième vanne de sortie (14d) est reliée via deux de ses voies, le condenseur supplémentaire (13a) étant relié via une deuxième vanne trois voies (17c) à deux positions sélectivement au condenseur principal (7) et à la deuxième vanne d'entrée (14c) en 15 contournement du condenseur principal (7) via une branche de contournement (18) placée en parallèle du condenseur principal (7). 8.- Système d'échange thermique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit frigorigène (5) comprend au moins deux évaporateurs (12a, 12b), dont un premier évaporateur (12a) relié au condenseur supplémentaire (13a) via les deuxièmes vannes quatre 20 voies (14c, 14d) et dont un deuxième évaporateur (12b) en échange thermique avec la deuxième branche de traitement thermique (11b) via des troisièmes vannes deux voies (15b,15a) à deux positions. 9.- Système d'échange thermique selon l'une quelconque des revendications 4 et 8, caractérisé en ce que : 25 -) une troisième vanne quatre voies (14e) à deux positions est disposée sur la boucle thermique de liquide caloporteur à basses températures (5b) et interposée entre le condenseur supplémentaire (13a) via deux de ses voies et entre d'une part une vanne thermostatique (16) à trois voies et la première branche de traitement thermique (11a) via respectivement deux de ses autres voies, 30 -) ladite vanne thermostatique (16) est en outre placée en parallèle du radiateur (10), -) une vanne trois voies (17a) à au moins quatre positions est interposée entre la troisième vanne quatre voies (14e) et respectivement la première branche de traitement thermique (11 a) et la deuxième branche de traitement thermique (11b). 10.- Véhicule automobile à motorisation électrique propulsive et/ou tractive équipé 35 d'un système de traitement thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.