INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Afin de contrôler le flux du deuxième fluide caloporteur, le deuxième circuit de fluide caloporteur Y peut comporter des moyens de redirections tels que des vannes trois-voies disposées par exemple : - sur le deuxième point de raccordement 82 de sorte à rediriger le deuxième fluide caloporteur issue de l’échangeur de chaleur tri-fluide 1 vers le premier échangeur de chaleur 62 ou le deuxième échangeur de chaleur 62 ou de sorte à rediriger le deuxième fluide caloporteur issue du troisième point de raccordement 83 vers le premier échangeur de chaleur 62, - sur le troisième point de raccordement 83 de sorte à rediriger le deuxième fluide caloporteur issue du deuxième point de raccordement 82 vers le deuxième échangeur de chaleur 65 ou de sorte à rediriger le deuxième fluide caloporteur issue du premier échangeur de chaleur 42 du premier circuit de fluide caloporteur X vers le de deuxième point de raccordement 82 ou vers le deuxième échangeur de chaleur 65, - sur le troisième point de raccordement 83 de sorte à rediriger le deuxième fluide caloporteur issue du premier échangeur de chaleur 62 ou le deuxième fluide caloporteur issue du deuxième échangeur de chaleur 65 vers le premier échangeur de chaleur 42 du premier circuit de fluide caloporteur X. D’autres moyens de redirection tels que des vannes d’arrêt peuvent également être envisagés.
Selon une première variante du premier mode de réalisation illustrée à la , le deuxième circuit de fluide caloporteur Y peut comporter en outre une troisième branche de dérivation Y4 connectée à la boucle principale Y1 en parallèle de la première pompe 61 et de l’échangeur de chaleur tri-fluide 1. Plus particulièrement, cette troisième branche de dérivation Y4 relie un cinquième point de raccordement 85 à un sixième point de raccordement 86. Le cinquième point de raccordement 85 est disposé sur la boucle principale Y1 en aval de l’échangeur de chaleur tri-fluide 1 et de la première pompe 61 et en amont du deuxième point de raccordement 82. Le sixième point de raccordement 86 est quant à lui disposé sur la boucle principale Y1 en amont de l’échangeur de chaleur tri-fluide 1 et de la première pompe 61 et en aval du premier point de raccordement 81. La troisième branche de dérivation Y4 comporte un refroidisseur 66 destiné à être traversé par le flux d’air interne 400 à destination de l’habitacle. Ce refroidisseur 66 peut être intégré au sein d’un dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné dans le véhicule automobile, de préférence en amont du deuxième échangeur de chaleur 65 dans le sens de circulation du flux d’air interne.
Afin de contrôler le deuxième fluide réfrigérant, le deuxième circuit de fluide caloporteur Y peut comporter des vannes trois-voies disposées respectivement : - sur le sixième point de raccordement 86 pour rediriger le deuxième fluide caloporteur en provenance du premier échangeur de chaleur 62 ou en provenance du refroidisseur 66 vers l’échangeur de chaleur tri-fluide 1, - sur le cinquième point de raccordement 85 pour rediriger le deuxième fluide caloporteur en provenance de l’échangeur de chaleur tri-fluide 1 vers le refroidisseur 66 ou vers le deuxième point de raccordement 82. D’autres moyens de redirection tels que des vannes d’arrêt peuvent également être envisagés.
Le module de refroidissement C peut comprendre également au moins un ventilateur tangentiel, aussi nommé turbomachine tangentielle C30, configuré de sorte à générer le flux d’air externe 500, par exemple lors de l’arrêt du véhicule automobile ou lorsqu’il est à une vitesse faible. La turbomachine tangentielle C30 comprend un rotor ou turbine (ou hélice tangentielle) C28. La turbine C28 a une forme sensiblement cylindrique. La turbine C28 comporte avantageusement plusieurs étages de pales (ou aubes). La turbine C28 est montée rotative autour d’un axe de rotation Cy, par exemple parallèle au plan formé par le premier échangeur de chaleur C40a et s’étendant dans sa largeur. La turbine C28 est plus particulièrement disposée au sein de la volute formée par le premier boitier collecteur. La turbomachine tangentielle C30 est ainsi compacte. L’utilisation d’une telle turbomachine tangentielle C30 permet notamment que le flux d’air externe 500 soit égal sur toute la surface de l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d. De plus, une telle turbomachine tangentielle C30 permet un gain de place par rapport à des ventilateurs classiques.
La turbomachine tangentielle C30 peut également comporter un moteur C31 configuré pour mettre en rotation la turbine. Le moteur C31 est par exemple adapté à entraîner la turbine en rotation, à une vitesse comprise entre 200 tour/min et 14 000 tour/min. Ceci permet notamment de limiter le bruit généré par la turbomachine tangentielle C30.
Dans l’exemple illustré à la , la turbomachine tangentielle C30 est configurée pour fonctionner en aspiration, c'est-à-dire qu’elle aspire l’air ambiant pour qu’il traverse l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d et soit évacué par la deuxième extrémité ouverte C41b de la volute. Alternativement, la turbomachine tangentielle C30 peut fonctionner par refoulement, c’est à dire soufflant l’air depuis la deuxième extrémité ouverte C41b de la volute vers l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d.
Le module de refroidissement C peut également comporter un deuxième boîtier collecteur (non représenté) accolé à l’échangeur de chaleur de l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d disposé à l’opposé du premier échangeur de chaleur C40a, sur sa face opposée à celle en regard du premier boitier collecteur C41. Ce deuxième boîtier collecteur peut comporter une ouverture afin de laisser passer le flux d’air externe 500. Cette ouverture peut comporter un dispositif d’obturation (non représenté) mobile entre une première position dite ouverte et une deuxième position dite d’obturation. Ce dispositif d’obturation est notamment configuré pour permettre au flux d’air externe 500 de passer au travers ladite ouverture dans sa position ouverte et obturer ladite ouverture dans sa position d’obturation. Le dispositif d’obturation peut se présenter sous différentes formes comme par exemple sous la forme d’une pluralité de volets montés pivotants entre une position d’ouverture et une position de fermeture. Ces volets sont de préférence montés parallèles à la largeur du module de refroidissement C. Néanmoins, il est tout à fait possible d’imaginer d’autres configurations comme par exemple des volets montés parallèles à la hauteur du module de refroidissement. Les volets peuvent être des volets de type drapeau mais d’autres types de volets comme des volets papillons sont tout à fait envisageables.
Comme le montre plus en détail la , au sein de l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, la largeur Cl2 d’un échangeur de chaleur C40a, C40b, C40c, qui est plus éloigné du premier boitier collecteur C41 est plus faible que la larguer d’un échangeur de chaleur qui est plus proche du premier boitier collecteur C41. Par largeur, on entend ici la distance entre les extrémités de l’échangeur de chaleur C40a, C40b, C40c selon l’axe transversale Y du module de refroidissement C. Cette différence de largeur Cl2 entre les échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c permet plus particulièrement de s’adapter à la forme de l’extrémité d’une plateforme modulaire A qui peut être non pas rectiligne mais courbe.
Dans l’exemple illustré à la , le module de refroidissement C comporte un premier échangeur de chaleur C40a plan disposé parallèlement au plan formé par l’axe vertical Z et l’axe transversal Y. L’empilement d’échangeurs de chaleur comporte ici un deuxième échangeur de chaleur C40b plan, en regard du premier échangeur de chaleur C40a, et un troisième échangeur de chaleur C40c plan, en regard du deuxième échangeur de chaleur C40b. Les deuxième C40b et troisième C40c échangeurs de chaleur sont disposé parallèlement l’un avec l’autre et parallèlement également avec le premier échangeur de chaleur C40a. Le deuxième échangeur de chaleur C40b a ainsi une largeur Cl2 inférieure à celle du premier échangeur de chaleur C40a. Le troisième échangeur de chaleur C40c a quant à lui une largeur C2l inférieure à celle du deuxième échangeur de chaleur C40b.
Préférentiellement et afin d’avoir une forme de l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c pouvant s’adapter correctement à la forme de l’extrémité de la plateforme modulaire A, la différence de largeur Cl2 entre deux échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c contiguës est comprise entre 5 et 25%.
Comme le montre la , l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d peut également comporter un échangeur de chaleur courbe C40d. Le centre de la courbure de cet échangeur de chaleur courbe C40d passe plus exactement par un axe parallèle au plan formé par le premier échangeur de chaleur C40a et est perpendiculaire à l’axe de rotation Cy de la turbine C28 du module de refroidissement C. . La courbure de cet échangeur de chaleur courbe C40d permet à cet échangeur de chaleur d’avoir une largeur Cl2, c’est-à-dire une distance entre ces extrémités selon l’axe transversale Y du module de refroidissement C contenue mais avec une distance effective, c’est-à-dire la longueur des tubes par exemple plus importante. Cela permet ainsi d’augmenter la surface d’échange thermique de cet échangeur de chaleur courbe C40.
De préférence, la face convexe de l’échangeur de chaleur courbe C40d est en regard du premier boitier collecteur C41. Cela permet ainsi d’adapter la courbure de l’échangeur de chaleur courbe C40 à la courbure de l’extrémité de la plateforme modulaire A pour une meilleur intégration du module de refroidissement C.
Toujours dans le but de faciliter l’intégration du module de refroidissement C au sein de la plateforme modulaire A, l’échangeur de chaleur courbe C40d est disposé dans l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d à l’extrémité opposée au premier boitier collecteur C41.
Comme le montre la , les échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d de l’empilement d’échangeurs de chaleur sont avantageusement connectés en série au sein d’un même circuit de fluide caloporteur. Cette connexion en série permet notamment d’avoir une surface d’échange thermique cumulée entre les différents échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d.
L’échangeur de chaleur C40b, C40c, C40d disposé dans l’empilement d’échangeurs de chaleur C40a, C40b, C40c, C40d à l’extrémité opposée au premier boitier collecteur C41 est disposé de préférence au sein du circuit de fluide caloporteur le plus en amont dans le sens de circulation du fluide caloporteur. Ainsi, par exemple le fluide caloporteur le plus chaud rencontre le flux d’air externe 500 le plus froid lorsque l’on cherche à refroidir le fluide caloporteur. Inversement, le fluide caloporteur le plus froid rencontre le flux d’air externe 500 le plus chaud lorsque l’on cherche à réchauffer le fluide caloporteur.
Dans la même logique, le premier échangeur de chaleur C40a peut être avantageusement disposé au sein du circuit de fluide caloporteur le plus en aval dans le sens de circulation du fluide caloporteur.
Le dispositif de gestion thermique comporte également un dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné D destiné à être traversé par un flux d’air interne 400 à destination d’un habitacle. Un tel dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné D est illustré à la . Le dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné D comprend notamment, au sein d’un boitier, un refroidisseur D2, destiné à refroidir le flux d’air interne 400, un échangeur de chaleur D3, destiné à réchauffer le flux d’air interne 400, et un moyen de ventilation D1 configurer pour générer le flux d’air interne 400. Le refroidisseur D2 et l’échangeur de chaleur D3 sont notamment destinés à être connectés aux circuits de fluide caloporteur du dispositif de gestion thermique. Le dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné D peut également comporter un réchauffeur électrique D4 destiné à réchauffer en appoint le flux d’air interne 400.
Le dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné D peut notamment être disposé à l’extérieur de la plateforme modulaire A par exemple au sein d’un habitacle installé sur ladite plateforme modulaire A. Dans ce cas de figure, le dispositif de gestion thermique comporte une interface de connexion I (voir ) destinée à permettre la connexion fluidique du dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné D à des circuits de fluides caloporteur et aux éléments du dispositif de gestion thermique disposés au sein de la plateforme modulaire A.
Le dispositif de gestion thermique comporte enfin une interface d’échange thermique BAT avec les batteries B. L’interface d’échange thermique BAT est notamment disposée au sein de la plateforme modulaire A et connectée aux circuits de fluide caloporteur du dispositif de gestion thermique.
À titre d’illustration, on suppose que le convertisseur de puissance 1 est dans un état stable lorsque le convertisseur de puissance 1 commence à fonctionner. C’est–à–dire que l’on suppose que les condensateurs C1 à C5 sont chacun chargés avec une tension correspondante. De même, on suppose qu’un courant circule à travers chacun parmi l’inductance côté courant continu 11, l’enroulement côté courant continu W1 du transformateur TR et l’enroulement côté courant alternatif W2 du transformateur TR, et l’inductance côté courant alternatif 12. Le circuit côté courant continu 20, le condensateur côté courant continu C3 et l’enroulement côté courant continu W1 sont également appelés côté courant continu du convertisseur de puissance 1, et le circuit côté courant alternatif 10, le condensateur côté courant alternatif C4 et l’enroulement côté courant alternatif W2 sont également appelés côté courant alternatif du convertisseur de puissance 1.
L’unité de commande 50 exécute de manière répétée la commande de commutation dans laquelle le motif de commutation passe du premier motif α1, puis passe séquentiellement du deuxième motif α2 au onzième motif α11, puis de nouveau au premier motif α1. Cela fait basculer l’état du convertisseur de puissance 1 d’un premier état Φ1 à un treizième état Φ13. Chacun de ces états va maintenant être décrit.
[Premier état Φ1]
Le premier état Φ1 montré dans la est un état où l’unité de commande 50 a mis le motif de commutation sur le premier motif α1. Dans le premier état Φ1, un courant circule à travers un chemin de courant RT11, qui est créé par une puissance fournie par l’alimentation en puissance électrique à courant continu V2 du côté courant continu du convertisseur de puissance 1, comme le montre la .
Le chemin de courant RT11 comporte un premier chemin et un deuxième chemin. Le premier chemin mène de la borne positive de l’alimentation en puissance électrique à courant continu V2 à la borne négative de l’alimentation en puissance électrique à courant continu V2 via la première borne de connexion de courant continu t5, l’élément de commutation de redressement Q1, le condensateur côté courant continu C3, l’enroulement côté courant continu W1 et la deuxième borne de connexion t6. C’est–à–dire que le courant Ip d’enroulement côté courant continu dans la direction positive circule à travers le premier chemin. Le deuxième chemin se ramifie à partir du premier chemin au niveau du nœud entre la deuxième borne t12, la deuxième borne tc4 et la deuxième borne tc6, et rejoint le premier chemin via l’inductance côté courant continu 11. Dans le premier état Φ1, la tension de courant continu Vi de l’alimentation en puissance électrique à courant continu V2 est appliquée aux extrémités opposées de l’inductance côté courant continu 11 dans la direction positive. Cela augmente le courant IL1 d’inductance côté courant continu. La tension VT1 d’enroulement côté courant continu est appliquée aux extrémités opposées de l’enroulement côté courant continu W1 dans la direction positive. Le courant Ip d’enroulement côté courant continu dans la direction positive circule à travers le chemin de courant RT11, de sorte que le condensateur côté courant continu C3 soit chargé.
Dans le premier état Φ1, un courant circule à travers le chemin de courant RT21 du côté courant alternatif du convertisseur de puissance 1. Le chemin de courant RT21 mène de la tête de l’enroulement côté courant alternatif W2 à la queue de l’enroulement côté courant alternatif W2 via le condensateur côté courant alternatif C4, le premier élément de commutation de bras supérieur Q3, l’inductance côté courant alternatif 12, la charge connectée aux bornes de connexion de courant alternatif t3, t4 et le deuxième élément de commutation de bras inférieur Q6. C’est–à–dire que le courant Is d’enroulement côté courant alternatif dans la direction positive circule à travers le chemin de courant RT21. La tension VT1 d’enroulement côté courant continu dans la direction positive, appliquée aux extrémités opposées de l’enroulement côté courant continu W1 du transformateur TR, génère la tension VT2 d’enroulement côté courant alternatif dans la direction positive aux extrémités opposées de l’enroulement côté courant alternatif W2, de sorte que le courant Is d’enroulement côté courant alternatif dans la direction positive circule à travers le chemin de courant RT21. À mesure que le courant circule à travers chemin de courant RT21, le condensateur côté courant alternatif C4 est déchargé. La différence de tension entre la tension VC5 de condensateur tampon côté courant alternatif et la tension de courant alternatif Vo est appliquée à l’inductance côté courant alternatif 12 dans la direction positive. Cela augmente le courant IL2 d’inductance côté courant alternatif, de sorte que la tension de courant alternatif Vo augmente.
La différence de courant entre le courant Is d’enroulement côté courant alternatif et le courant IL2 d’inductance côté courant alternatif circule à travers le condensateur tampon côté courant alternatif C5. Spécifiquement, lorsque le courant IL2 d’inductance côté courant alternatif est supérieur au courant Is d’enroulement côté courant alternatif, le courant IC5 de condensateur tampon côté courant alternatif circule dans la direction négative. Lorsque le courant Is d’enroulement côté courant alternatif est supérieur au courant IL2 d’inductance côté courant alternatif, le courant IC5 de condensateur tampon côté courant alternatif circule dans la direction positive. Le courant IC5 de condensateur tampon côté courant alternatif dans la direction positive charge le condensateur tampon côté courant alternatif C5. Dans le premier état Φ1, étant donné que l’élément de commutation tampon côté courant alternatif Q7 est mis à l’état conducteur, le courant IC5 de condensateur tampon côté courant alternatif circule à travers l’élément de commutation tampon côté courant alternatif Q7.
[Deuxième état Φ2]
Le deuxième état Φ2 montré dans la est un état où l’unité de commande 50 a mis le motif de commutation sur le deuxième motif α2. Dans le deuxième état Φ2, un courant circule à travers le chemin de courant RT11 du côté courant continu du convertisseur de puissance 1, comme le montre la . Le chemin de courant RT11 est configuré de la manière décrite ci–dessus.
Dans le deuxième état Φ2, un courant circule à travers un chemin de courant RT22 et un chemin de courant RT23 du côté courant alternatif du convertisseur de puissance 1. Le chemin de courant RT22 mène de la tête de l’enroulement côté courant alternatif W2 à la queue de l’enroulement côté courant alternatif W2 via le condensateur côté courant alternatif C4, l’élément de commutation tampon côté courant alternatif Q7 et le condensateur tampon côté courant alternatif C5. C’est–à–dire que le courant Is d’enroulement côté courant alternatif dans la direction positive circule à travers le chemin de courant RT22.
Le chemin de courant RT23 mène de l’inductance côté courant alternatif 12 à l’inductance côté courant alternatif 12 via la charge connectée aux bornes de connexion de courant alternatif t3, t4, la diode de corps du deuxième élément de commutation de bras supérieur Q5, l’élément de commutation tampon côté courant alternatif Q7, le condensateur tampon côté courant alternatif C5 et la diode de corps du premier élément de commutation de bras inférieur Q4. Le chemin de courant RT23 est assuré par la continuité du courant à travers l’inductance côté courant alternatif 12. Le courant IL2 d’inductance côté courant alternatif circule vers le condensateur tampon côté courant alternatif C5 via la diode de corps du deuxième élément de commutation de bras supérieur Q5 et l’élément de commutation tampon côté courant alternatif Q7. Le courant circulant à travers le chemin de courant RT23 amène le courant IC5 de condensateur tampon côté courant alternatif dans la direction positive à circuler à travers le condensateur tampon côté courant alternatif C5, de sorte que le condensateur tampon côté courant alternatif C5 soit chargé. La somme de la tension VC5 de condensateur tampon côté courant alternatif et de la tension de courant alternatif Vo est appliquée à l’inductance côté courant alternatif 12 dans la direction négative. Cela réduit le courant IL2 d’inductance côté courant alternatif qui circule à travers l’inductance côté courant alternatif 12.
La période du deuxième état Φ2 est une période de temps mort pour empêcher le condensateur tampon côté courant alternatif C5 d’être court–circuité du fait que les éléments de commutation Q3 à Q6 sont simultanément mis à l’état conducteur. La période du deuxième état Φ2 peut être relativement courte, tant que le temps de mise complète à l’état non conducteur du premier élément de commutation de bras supérieur Q3 et du deuxième élément de commutation de bras inférieur Q6 est assuré. En d’autres termes, dans la période au cours laquelle le premier état Φ1 (le premier motif α1) bascule vers le troisième état Φ3 (le troisième motif α3) qui sera discuté ci–dessous, la période du deuxième état Φ2 peut être relativement courte si le condensateur tampon côté courant alternatif C5 n’est pas court–circuité du fait que les éléments de commutation Q3 à Q6 sont tous à l’état conducteur.
[Troisième état Φ3]
Le troisième état Φ3 montré dans la est un état où l’unité de commande 50 a mis le motif de commutation sur le troisième motif α3. Dans le troisième état Φ3, un courant circule à travers le chemin de courant RT11 du côté courant continu du convertisseur de puissance 1, comme le montre la . Le chemin de courant RT11 est configuré de la manière décrite ci–dessus.
Dans le troisième état Φ3, un courant circule à travers le chemin de courant RT22 et un chemin de courant RT23’ du côté courant alternatif du convertisseur de puissance 1. Le chemin de courant RT22 est configuré de la manière décrite ci–dessus. Le courant qui circulerait à travers la diode de corps du premier élément de commutation de bras inférieur Q4 et la diode de corps du deuxième élément de commutation de bras supérieur Q5 dans le chemin de courant RT23 circule à travers le premier élément de commutation de bras inférieur Q4 et le deuxième élément de commutation de bras supérieur Q5 dans le chemin de courant RT23’. La somme de la tension VC5 de condensateur tampon côté courant alternatif et de la tension de courant alternatif Vo continue à être appliquée à l’inductance côté courant alternatif 12 dans la direction négative. Cela continue à réduire le courant IL2 d’inductance côté courant alternatif qui circule à travers l’inductance côté courant alternatif 12.
[Quatrième état Φ4]
Dans un exemple de réalisation, chaque région d’extrémité comprend une extrémité distale et deux portions latérales situées de part et d’autre de l’extrémité distale et situées du côté de la région centrale, et dans laquelle le premier dispositif de compaction comprend un premier élément de compaction apte à réaliser la compaction sur l’extrémité distale de chaque région d’extrémité, et un deuxième élément de compaction apte à réaliser la compaction sur les portions latérales de chaque région d’extrémité avec une composante de compaction dirigée vers la région centrale.