INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le liquide de refroidissement peut circuler dans le carter, notamment dans les conduits de celui-ci prévus à cet effet, ainsi qu’entre le carter et la masse statorique, dans les espaces ménagés entre le carter et les tôles.
Grâce à l’invention, il est possible d’optimiser le refroidissement de la machine électrique tout en augmentant sensiblement le passage du flux magnétique et en diminuant les coûts de fabrication.
Pour de telles machines refroidies par une circulation de liquide de refroidissement, on peut parler de machines fermées. Celles-ci ne sont pas refroidies directement par l’air ambiant mais par un fluide de refroidissement, généralement sous forme liquide, circulant au sein d’un carter en contact physique avec le stator et refroidissant celui-ci.
Une telle circulation peut être étanche. L’étanchéité peut être obtenue par une fermeture étanche entre le carter et la masse statorique. Cette étanchéité peut être obtenue au moyen d’une résine et/ou par l’ajout de pièces spécifiques, de préférence conductrices thermiques, autour de l’extrémité du bobinage.
L’interface entre la masse statorique et le carter permet de favoriser de meilleurs échanges thermiques avec le liquide de refroidissement. En effet, les tôles elles-mêmes peuvent servir également à l’évacuation de la chaleur. En outre, le décalage angulaire des tôles peut permettre d’augmenter la surface de contact entre les tôles et le liquide de refroidissement, et ainsi de favoriser les échanges de chaleur avec le liquide de refroidissement. Le procédé d’assemblage des tôles du stator permet d’assurer l’étanchéité entre chaque tôle.
Tôles Les tôles peuvent être décalées une à une ou en variante par groupe de deux tôles ou plus. Les groupes peuvent comporter deux tôles ou plus de deux tôles.
Les tôles peuvent être décalées d’un angle α qui peut être constant d’une tôle à l’autre ou d’un groupe de tôles à l’autre. La mesure de cet angle peut être sensiblement différente d'un multiple de 45°. La mesure de cet angle α peut être une fraction d'un multiple de 360° et on peut en outre choisir cette mesure de sorte que cette mesure de l'angle, exprimée en degrés, soit un multiple de 360/N, où N est le nombre d'encoches du stator , afin d’obtenir des encoches stator alignées de manière rectiligne selon l’axe de rotation.
En variante ou additionnellement, le décalage angulaire peut dépendre de la polarité de la machine.
Une telle configuration permet, en dépit de la disposition en quinconce des tôles de la masse statorique, d’assurer que les encoches du stator restent bien alignées entre elles.
En variante, l’angle peut être légèrement différent d’un multiple de 360°/N, notamment dans le cas où l’on cherche à créer une légère inclinaison des encoches stator par rapport à l’axe de rotation du moteur, l’objectif étant de réduire l’oscillation du couple moteur sur un tour de rotation. Typiquement, le décalage d’alignement des encoches entre chaque tôle peut permettre d’obtenir un décalage angulaire entre la première et la dernière tôle du stator inférieur à deux fois 360°/N, de préférence une fois 360°/N. Dans ce cas préféré, si un stator est constitué d’un empilage de n tôles, le décalage angulaire des encoches entre chaque tôle pourrait être un multiple de (360°/N*(1+1/n).
La illustre le circuit de fluide réfrigérant 1 assurant la fonction de réfrigération de l’habitacle du véhicule. Dans cette configuration du circuit de fluide réfrigérant 1, chacune de la première vanne 11 et de la deuxième vanne 5a sont dans leur position fermée. Dans cette configuration du circuit de fluide réfrigérant 1, le fluide réfrigérant circule selon un sens de circulation du fluide réfrigérant 30 dans le circuit primaire 25, la branche de dérivation 26 et le circuit secondaire 24. Dans cette configuration du circuit de fluide réfrigérant 1 représentée par la , l’élément de détente 12 est thermodynamiquement neutre, c’est-à-dire grand ouvert, et le troisième échangeur de chaleur 13 est utilisé comme condenseur. Le fluide réfrigérant subit une unique détente au niveau de l’organe de détente 6. Le flux d’air 28 opère un échange thermique avec le deuxième échangeur de chaleur 7 de telle sorte que le flux d’air 28 en sortie de l’installation 20 abaisse la température de l’habitacle du véhicule par rapport à la température extérieure à l’habitacle du véhicule.
La illustre le circuit de fluide réfrigérant 1 assurant la fonction de chauffage de l’habitacle du véhicule. Dans cette configuration du circuit de fluide réfrigérant 1, la première vanne 11 est dans sa position ouverte, tandis que la deuxième vanne 5a est dans sa position fermée. Le fluide réfrigérant circule dans le circuit primaire 25 et ne circule pas dans le circuit secondaire 24 et dans la branche de dérivation 26. Ce fluide réfrigérant circule dans le circuit de fluide réfrigérant 1 selon un sens de circulation du fluide réfrigérant 30 allant du dispositif de compression 9 au troisième échangeur de chaleur 13 et de ce troisième échangeur de chaleur 13 jusqu’au dispositif de compression 9. Dans cette configuration de la deuxième vanne 5a, le fluide réfrigérant ne rejoint pas le deuxième échangeur de chaleur 7, qui, n’étant pas alimenté en fluide réfrigérant, est thermiquement neutre. Au sein de l’installation 20, un échange de calories s’opère entre le flux d’air 28 et le radiateur 8 de telle sorte que le flux d’air 28 est apte à augmenter la température de l’habitacle par rapport à la température extérieure à l’habitacle.
La illustre le circuit de fluide réfrigérant 1 assurant la déshumidification de l’habitacle du véhicule en palliant les contraintes de givrage du deuxième échangeur de chaleur 7 et en assurant le chauffage du flux d’air 28. Dans la configuration représentée par la , le fluide réfrigérant circule parallèlement dans le circuit primaire 25 et dans le circuit secondaire 24. La première vanne 11 du circuit primaire 25 est dans sa position ouverte et l’élément de détente 12 génère une détente du fluide réfrigérant haute pression provenant de l’échangeur thermique 2.
Dans le mode de réalisation représenté, la déshumidification de l’habitacle du véhicule est réalisée en envoyant un flux d’air avec un faible taux d’humidité de façon à assécher l’air intérieur de l’habitacle et une température assurant le confort des occupants du véhicule.
Dans ce contexte, le circuit de fluide réfrigérant 1 est apte à assurer une telle fonction de déshumidification de l’air intérieur de l’habitacle du véhicule. Un échange thermique adapté s’opère entre le flux d’air 28 et d’une part, le deuxième échangeur de chaleur 7 et d’autre part le premier échangeur de chaleur dans l’installation 20. L’échange thermique entre le deuxième échangeur de chaleur 7 et le flux d’air 28 permet d’assécher ce flux d’air 28 tandis que l’échange thermique entre le premier échangeur de chaleur et le flux d’air 28 permet d’augmenter la température de ce flux d’air 28. En effet, l’eau contenue dans le flux d’air 28 se condense lors de l’échange thermique entre le flux d’air 28 et le deuxième échangeur de chaleur 7, ainsi en sortie de ce deuxième échangeur de chaleur 7 le flux d’air 28 est sec et froid. Cependant, lorsque la température extérieure de l’habitacle est sensiblement inférieure à 20°C, ce flux d’air 28 doit être réchauffé pour assurer le confort des occupants du véhicule. Dans ce but, le flux d’air 28 opère un échange de calories avec le premier échangeur de chaleur de telle sorte qu’en sortie de l’installation 20, le flux d’air 28 est sec et chaud.
La illustre un moyen de circulation du flux d’air 28 jusqu’au deuxième échangeur de chaleur 7. Il s’agit par exemple d’un boîtier d’entrée d’air recirculé et/ou neuf. Ce moyen de circulation du flux d’air 28 est, dans le mode de réalisation représenté, une portion de conduite 300 dans laquelle est formé le flux d’air 28 dans une chambre de mélange 309 et transite jusqu’au deuxième échangeur de chaleur 7. Dans cette chambre de mélange 309 débouchent une entrée d’un flux d’air neuf 308 par lequel arrive le flux d’air neuf 301 et une entrée d’un flux d’air recirculé 306 par lequel arrive le flux d’air recirculé 302. Le flux d’air neuf 301 est un flux d’air provenant de l’extérieur du véhicule tandis que le flux d’air recirculé 302 est un flux d’air provenant de l’intérieur de l’habitacle du véhicule.
L’accès des flux d’air neuf et recirculé 301 et 302 dans la chambre de mélange 309 est commandé par un actionneur 303. Cet actionneur 303 comprend un organe de liaison 307 et un élément mobile qui, dans le mode de réalisation représenté, est un volet 304. Dans le mode de réalisation représenté par la , l’actionneur 303 peut présenter une pluralité de positions. En effet, le volet 304 présente deux positions, une première position 3040 dans laquelle le volet 304 empêche le flux d’air neuf 301 d’atteindre la chambre de mélange 309, puis le deuxième échangeur de chaleur 7. Il est à noter que dans cette première position 3040 du volet 304, seul le flux d’air recirculé 302 peut atteindre la chambre de mélange 309. Le volet 304 présente également une deuxième position 3041 dans laquelle le volet 304 empêche le flux d’air recirculé 302 d’atteindre la chambre de mélange 309. Il est à noter que dans cette deuxième position 3041 du volet 304, seul le flux d’air neuf 301 peut atteindre la chambre de mélange 309 et le deuxième échangeur de chaleur 7. Le volet 304 peut également prendre une pluralité de positions entre la première position 3040 et la deuxième position 3041 de telle sorte que le volet 304 est apte à autoriser au moins partiellement le flux d’air recirculé 301 à atteindre la chambre de mélange 309, puis l’installation 20. Le flux d’air 28 est issu du flux d’air neuf 301 et/ou du flux d’air recirculé 302, selon la position du volet 304.
Le moyen de circulation du flux d’air 28 comprend également un premier capteur de température 3010 apte à mesurer la température du flux d’air neuf 301et un moyen de détermination d’une température du flux d’air recirculé 302 qui, dans le mode de réalisation représenté, est un deuxième capteur de température 3020 apte à mesurer la température du flux d’air recirculé 302. Il est à noter que dans le mode de réalisation représenté, le premier et deuxième capteur de température sont placés dans la portion de conduite 300. Néanmoins, ces capteurs de température peuvent se situer à tout autre position sur le véhicule dès lors que ces capteurs sont aptes à mesurer le flux d’air recirculé 302 et le flux d’air neuf 301. Ainsi, le premier capteur de température 3010 peut, par exemple, se trouver dans un rétroviseur du véhicule et le deuxième capteur de température 3020 peut, par exemple, se trouver sur une planche de bord de l’habitacle du véhicule.
La est un organigramme qui illustre les conditions de mise en œuvre du procédé de contrôle. Ce procédé de contrôle permet de moduler l’ouverture du volet 304 de telle sorte que le flux d’air 28 peut provenir du flux d’air recirculé 302 et/ou du flux d’air neuf 301.
Le procédé de contrôle selon l’invention autorise le flux d’air recirculé 302 à atteindre l’installation 20 si au moins trois conditions 500, 503 et 504 sont réunies. Il est à noter que dès lors qu’au moins une des trois conditions n’est pas vérifiée, le volet 304 est dans sa deuxième position 3041 dans laquelle le volet 304 empêche le flux d’air recirculé 302 d’atteindre l’installation 20. Cette configuration du volet 304 dans laquelle le flux d’air recirculé 302 ne peut pas atteindre l’installation 20 est représentée sur les figures 7 et 8 par l’étape 502. Il est à noter que tant qu’au moins une des conditions 500, 503 et 504 n’est pas vérifiée, le volet 304 est dans sa deuxième position 3041.
Dans la première condition 500, le procédé mis en œuvre évalue la température du flux d’air neuf 301, cette information relative à la température du flux d’air neuf 301 pouvant être obtenue au moyen du premier capteur de température 3010 situé au niveau de l’entrée du flux d’air neuf 308 par lequel transite le flux d’air neuf 301, ou encore via un capteur de température placé à l’extérieur du véhicule. Si la température extérieure est inférieure à une température seuil, sensiblement égale à 15°C, alors la première condition 500 est vérifiée. Si la température est supérieure à cette température seuil, alors la première condition n’est pas vérifiée et le procédé de contrôle met en œuvre l’étape 502 dans laquelle le flux d’air 28 est issu du flux d’air neuf 301.
Dans la deuxième condition 503, le procédé de contrôle vérifie que la température du flux d’air recirculé 302 est supérieure à la température du flux d’air neuf 301 additionnée d’une valeur seuil, par exemple 10°C. Cette information relative à la température du flux d’air recirculé 302 peut être obtenue au moyen du deuxième capteur de température 3020 situé au niveau de l’entrée du flux d’air recirculé 306 par lequel transite le flux d’air recirculé 302 ou encore placé dans l’habitacle du véhicule. Si la température du flux d’air recirculé 302 est supérieure à la température du flux d’air neuf 301 plus une valeur seuil alors la deuxième condition 503 est vérifiée. Si la température de l’habitacle est inférieure à la température extérieure à l’habitacle du véhicule, alors la deuxième condition 503 n’est pas vérifiée et le procédé de contrôle met en œuvre l’étape 502 dans laquelle le flux d’air 28 est issu du flux d’air neuf 301.
La troisième condition 504, vérifie que le taux d’humidité de l’habitacle du véhicule ne dépasse pas un taux d’humidité seuil. Cette information relative au pourcentage d’humidité présent dans l’air intérieur de l’habitacle est obtenue par un moyen de détermination d’une humidité du flux recirculé 302 qui peut, par exemple, être un capteur d’humidité placé dans l’habitacle du véhicule ou encore un capteur d’humidité placé dans la portion de conduite 300. Si la teneur en humidité de l’habitacle du véhicule est inférieure au taux d’humidité seuil, alors la troisième condition 504 est vérifiée et le procédé de contrôle met en œuvre une étape 505 dans laquelle le volet 304 est dans sa première position 3040, le flux d’air 28 étant issu du flux d’air recirculé 302. Il est à noter que lorsque le procédé met en œuvre l’étape 505, le volet 304 peut se trouver dans une pluralité de positions dès lors que le flux d’air 28 peut être issu au moins en partie du flux d’air recirculé 302. Si la teneur en humidité de l’habitacle du véhicule est supérieure au taux d’humidité seuil, alors la troisième condition 503 n’est pas vérifiée et le procédé de contrôle met en œuvre l’étape 502 dans laquelle le flux d’air 28 est issu du flux d’air neuf 301, le volet 304 se trouvant dans sa deuxième position 3041, tant que les conditions ne sont pas réunies.
Il est à noter que chacune de ces trois conditions peut être vérifiée dans un ordre différent ou simultanément. Dès lors que chaque condition est vérifiée, le flux d’air 28 provient au moins en partie, voire en totalité, du flux d’air recirculé 302, le volet 304 se trouvant dans une position située entre sa première position 3040 incluse et sa deuxième position 3041 exclue.
La est un organigramme qui illustre les conditions de mise en œuvre du procédé de contrôle tel que représenté par la à laquelle s’ajoute une quatrième condition 501. Cette quatrième condition 501 du procédé de contrôle est vérifiée tant que la température du flux d’air recirculé 302 est inférieur à une température cible. Cette température cible est définie par le ou les occupants du véhicule. Dès que la température du flux d’air recirculé 301 est supérieur à cette température cible, le procédé de contrôle met en œuvre l’étape 502 dans laquelle le volet 304 est dans sa seconde position 3041. Si la température cible, choisie par les passagers du véhicule, n’a pas été atteinte, alors le procédé de contrôle met en œuvre une étape 505 dans laquelle le flux d’air 28 est issu au moins en partie du flux d’air recirculé 302, le volet 304 se trouvant dans une position située entre sa première position 3040 et sa deuxième position 3041.
La température du flux d’air 28 sortant de la chambre de mélange 309 lorsque l’ensemble des conditions sont réunies est supérieure à la température du flux d’air 28 sortant de la chambre de mélange lorsque au moins une condition n’est pas remplie. Le procédé selon l’invention permet ainsi d’augmenter l’échange de calories entre le flux d’air 28 et le deuxième échangeur de chaleur 7 et d’évacuer plus de chaleur sur l’échangeur thermique 2. Il en résulte que la pression dans la partie basse pression du circuit de fluide réfrigérant 1 est plus importante lorsque les conditions 500, 501, 503 et 504 sont remplies et que le flux d’air 28 provient au moins en partie du flux d’air recirculé 302 que lorsque, dans des conditions de températures et d’humidité similaires, le flux d’air 28 provient du flux d’air neuf 301.
La montre un diagramme d’étapes d’un mode différent de mise en œuvre du procédé 100 selon l’invention. Les étapes du procédé 100 sont exécutées par des moyens de contrôle tels que, par exemple, les moyens de contrôle 6 représentés à la .
Le procédé 100 comporte une étape, exécutée par exemple au moyen du système de contrôle batterie 8, de recevoir 101 périodiquement une information de vitesse du véhicule selon une période prédéterminée.
Dans la première sitaution de dysfonctionnement dans laquelle le nombre de périodes successives n’ayant pas reçu l’information vitesse atteint le premier seuil, le procédé 100 comporte une étape, exécutée par exemple au moyen du système de contrôle batterie 8, de limiter ou interdire 103 la charge et la décharge de la batterie de traction 2.
Dans un deuxième exemple de réalisation, l’étape de limiter ou interdire 103 la charge et la décharge de la batterie de traction 2 comporte les sous-étapes de : Lorsque le véhicule est en mode roulage, limiter 103d la puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4 à une puissance machine prédéterminée; par exemple comprise entre 8 et 10kW, typiquement 8,5kW; la limitation étant réalisée en une première période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 50 et 70 secondes, typiquement 60 secondes ; Lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, limiter 103e la puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée; par exemple comprise entre 8 et 10kW, typiquement 8,5kW; la limitation étant réalisée en une deuxième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 50 et 70 secondes, typiquement 60 secondes ; Lorsque le véhicule est en mode recharge, limiter 103f un courant de charge de la batterie de traction 2 à un courant de charge prédéterminé, ce courant de charge prédéterminé peut par exemple être compris entre 40 et 60%, typiquement 50%, du courant de charge autorisé lorsqu’aucun dysfonctionnement n’est détecté.
Dans un exemple de réalisation non limitatif, la limitation de la puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4 du véhicule 1 à une puissance machine prédéterminée et la limitation de la puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée sont effectuées de façon linéaire. Autrement dit, la puissance électrique est diminuée linéairement jusqu’à atteindre 8,5kW à l’expiration des 60 secondes.
Le procédé 100 comporte une étape d’afficher 104 un voyant d’arrêt du véhicule sur une console du véhicule 1 lorsque le nombre de périodes successives n’ayant pas reçu l’information vitesse atteint le premier seuil.
Le procédé 100 comporte en outre les étapes de : lorsque l’information vitesse est à nouveau reçue lors d’une période, compter 108, via le système de contrôle batterie 8, le nombre de périodes successives recevant l’information vitesse, lorsque le nombre de périodes successives ayant reçu l’information vitesse atteint un deuxième seuil, supprimer 109, via le système de contrôle batterie 8, la limitation de charge et décharge de la batterie de traction 2 appliquée lors de l’étape de limiter ou interdire103.
Dans la deuxième situation de dysfonctionnement, lorsque le nombre de périodes successives n’ayant pas reçu l’information vitesse atteint le premier seuil et que la batterie de traction 2 est isolée électriquement, le procédé 100 comporte une étape d’enregistrer 110 un deuxième code de dysfonctionnement. Ce deuxième code de dysfonctionnement reflète que le nombre de périodes successives n’ayant pas reçu l’information vitesse atteint le premier seuil. Le premier code de dysfonctionnement et le deuxième code dysfonctionnement peuvent, par exemple, être identiques.
Les différents aspects de l’invention susmentionnés présentent de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer : Eviter un embrasement de la batterie de traction, et permettre au conducteur et les passagers du véhicule d’évacuer le véhicule dans les meilleures conditions sécuritaires pour le conducteur et les passagers.
Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant la valeur du premier seuil et du deuxième seuil ainsi que des différentes périodes de temps.
PROCEDE DE GESTION D’UN EMBALLEMENT THERMIQUE DE MODULE D’UNE BATTERIE Un aspect de l’invention se rapporte à un procédé de gestion d’un emballement thermique de module d’une batterie de traction d’un véhicule. Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule, notamment automobile, construit et agencé pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
L’invention se situe dans le domaine de la surveillance thermique des modules d’une batterie de traction de véhicule.
Le manchon tubulaire 32 comporte une première extrémité 32a configurée pour être emboîtée dans le logement 26 dans l’exemple précité, et une seconde extrémité 32b opposée configurée pour être emboîtée dans le logement 24 dans cet exemple.
Dans le mode de réalisation représenté, l’extrémité 32a est une extrémité mâle qui est destinée à être engagée par emmanchement mâle-femelle dans le logement 26. L’extrémité 32a comprend une gorge annulaire externe 44 de montage d’un joint torique ou analogue. Le joint n’est pas représenté à la .
L’extrémité 32b est ici également une extrémité mâle qui est destinée à être engagée par emmanchement mâle-femelle dans le logement 24. L’extrémité 32a comprend une autre gorge annulaire externe 44 de montage d’un joint torique (non représenté) ou analogue.
Le manchon 32 est formé d’une seule pièce dans l’exemple représenté. Il comprend deux tronçons, le premier tronçon 32c qui comprend l’extrémité 32a un diamètre inférieur au second tronçon 32d qui comprend l’extrémité 32b. Entre les tronçons 32c, 32d, le manchon 32 comprend un épaulement 32e qui est destiné à coopérer avec l’anneau d’arrêt 28 (cf. ).
Le manchon 32 comporte un passage interne 34 de circulation de fluide s’étendant entre les extrémités 32a, 32b.
Le manchon 32 comprend en outre un filetage interne 36 dans le passage 34.
Le passage interne 34 a un diamètre interne qui varie ici sur la longueur du manchon 32. Il présente un diamètre interne minimal Dmin au niveau de la zone de jonction entre les tronçons 32c, 32d, c’est-à-dire au niveau de l’épaulement 32e précité. Au niveau du tronçon 32c, le passage 34 a un diamètre interne D1. Au niveau du tronçon 32d, le passage 34 a un diamètre interne D2 qui est supérieur à D1.
Le filetage interne 36 est situé dans le passage 34 à l’intérieur du tronçon 32d et a un diamètre moyen compris entre Dmin et D2, et en particulier entre D1 et D2.
Le doigt de réglage 38 est engagé dans le passage 34 et comporte un filetage externe 40 de vissage dans le filetage interne 36.
Le doigt 38 est apte être plus ou moins vissé dans le manchon 32 de façon à régler sa position dans le manchon 32 le long d’un axe A commun aux filetages 36, 40.
Dans l’exemple représenté, le doigt 38 est formé d’une seule pièce.