EP4630265A1 - Vehicule semi-hybride comportant un circuit de refroidissement basse temperature - Google Patents

Vehicule semi-hybride comportant un circuit de refroidissement basse temperature

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Publication number
EP4630265A1
EP4630265A1 EP23822430.7A EP23822430A EP4630265A1 EP 4630265 A1 EP4630265 A1 EP 4630265A1 EP 23822430 A EP23822430 A EP 23822430A EP 4630265 A1 EP4630265 A1 EP 4630265A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe
hybrid vehicle
semi
segment
cooling circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23822430.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Ludovic Gaudichon
Jean Pierre CHEMISKY
Thomas Cadilhac
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto SAS
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stellantis Auto SAS filed Critical Stellantis Auto SAS
Publication of EP4630265A1 publication Critical patent/EP4630265A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/667—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an electronic component, e.g. a CPU, an inverter or a capacitor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/61—Arrangements of controllers for electric machines, e.g. inverters

Definitions

  • One aspect of the invention relates to a semi-hybrid vehicle comprising a low temperature cooling circuit, in particular a power battery and an inverter of an electric traction machine.
  • Such a semi-hybrid vehicle is better known by the acronym MHEV (for “Mild Hybrid Electric Vehicle” in English) and can include a power battery with a voltage of 48V.
  • An electric mode also sometimes called “ZEV” acronym in English for “Zero Emission Vehicle”, in which the vehicle is propelled and/or towed by the electric traction machine without the intervention of a thermal engine;
  • a hybrid mode in which the vehicle is towed and/or propelled simultaneously by means of the thermal engine and the electric traction machine.
  • the power battery associated with the electric traction machine must not have a temperature higher than a maximum use temperature.
  • a low temperature cooling circuit In order to cool the power battery, it is known from the state of the art to equip the vehicle with a low temperature cooling circuit.
  • the circuit low temperature cooling according to the prior art is the only cooling circuit used to cool the power battery. If the demands on the electric traction machine and the inverter are significant, the temperature of the coolant contained in the low temperature cooling circuit increases rapidly until it approaches or reaches a limit operating temperature.
  • a solution for lowering the temperature of the coolant of the low temperature cooling circuit is to install, in the latter, a radiator and a thermostat upstream of the radiator in order to control the circulation of coolant through the radiator.
  • This radiator and this thermostat aim to limit the rise in temperature of the coolant circulating in the low temperature cooling circuit.
  • the aim of the invention is in particular to propose a semi-hybrid type vehicle comprising a low temperature cooling circuit having a reduced footprint.
  • the invention thus relates, in its broadest acceptance, to a semi-hybrid vehicle comprising a low temperature cooling circuit passing through a heat exchanger arranged to cool a cooling fluid of the cooling circuit.
  • low temperature cooling an inverter of an electric traction machine of the semi-hybrid vehicle, a power battery arranged to supply energy to the electric traction machine, a DC-DC converter arranged to recharge a utility battery of said semi-hybrid vehicle by means of the power battery, and a pump arranged to force circulation of the cooling fluid in the circuit low temperature cooling.
  • the semi-hybrid vehicle according to this aspect of the invention is remarkable in that the low temperature cooling circuit comprises a first pipe connected at the output of the inverter and at the inlet of the heat exchanger, the first pipe being screw -vis a cooling radiator of a thermal engine arranged in an accessory facade of the semi-hybrid vehicle.
  • the inverter greatly increases the temperature of the cooling fluid when the vehicle is in an electric driving phase.
  • the passage of the first pipe opposite the cooling radiator of the thermal engine makes it possible to effectively cool the cooling fluid circulating in the first pipe, and more particularly the cooling fluid leaving the inverter.
  • the radiator and the thermostat usually installed in the low temperature cooling circuit of the state of the art are eliminated thanks to this particular arrangement.
  • semi-hybrid vehicle means a hybrid vehicle comprising a “small” electric traction machine powered for example by 48V or 24V.
  • the vehicle according to the invention may have one or more complementary characteristics among the following, considered individually or in all technically possible combinations.
  • the low temperature cooling circuit further comprises:
  • a second pipe connected to the heat exchanger and the pump
  • the low temperature cooling circuit further comprises: A fourth line connected to the power battery and the converter; And
  • a fifth line connected to the converter and the inverter.
  • the low temperature cooling circuit is arranged to allow a thermal exchange between the cooling fluid contained in the low temperature cooling circuit and the exterior which is:
  • the maximum heat exchange being ensured by a first segment of the first pipe connected to the heat exchanger and being opposite the cooling radiator of the heat engine, a third segment of the second pipe connected to the the heat exchanger, a sixth segment of the third pipe connected to the power battery and a seventh segment of the fourth pipe connected to the power battery;
  • the minimum heat exchange is ensured by a rubber pipe wall having a thickness of between 3 mm and 5 mm.
  • the average heat exchange is ensured by a rubber pipe wall having a thickness of between 1 mm and 3 mm.
  • the inverter is thermally isolated from the electric traction machine.
  • the power battery is arranged below the passenger compartment of the semi-hybrid vehicle.
  • the power battery has a voltage of 48V.
  • FIG. 1 illustrates, schematically, a non-limiting embodiment of a semi-hybrid type vehicle according to the invention.
  • Figure 1 illustrates a semi-hybrid vehicle 1 provided with a low temperature cooling circuit 2 in which a cooling fluid circulates. This cooling fluid is formed by a heat transfer fluid.
  • the semi-hybrid vehicle 1 illustrated in Figure 1 further comprises:
  • An inverter 4 of an electric traction machine (not shown of the semi-hybrid vehicle 1;
  • a direct-to-direct converter 6 (or DC/DC converter) arranged to recharge a utility battery (not shown) of the semi-hybrid vehicle 1 by means of the power battery 5;
  • a pump 7 arranged to force circulation of the cooling fluid in the low temperature cooling circuit 2;
  • a heat engine 8
  • the low temperature cooling circuit 2 comprises a set of pipes in which the cooling fluid circulates.
  • the low temperature cooling circuit 2 comprises a first pipe 11 connected to the output of the inverter 4 and to the input of the heat exchanger 3.
  • the first pipe 11 is opposite the radiator 9 for cooling the thermal engine 8 disposed in an accessory facade 12 of the semi-hybrid vehicle 1, and in particular is transverse to the flow of air passing through the radiator 9, in front of or behind this radiator 9 depending on the direction of air circulation.
  • the accessory facade 12 corresponds to the front face of the semi-hybrid vehicle 1.
  • the first pipe 11 may comprise a first segment 13 facing the radiator 9 and connected to the heat exchanger 3 ensuring maximum heat exchange between the cooling fluid contained in the first segment 13 and the exterior.
  • the first segment 13 may include an aluminum pipe wall.
  • the first pipe 11 may comprise a second segment 14 connected to the inverter 4 ensuring an average heat exchange (in other words conforming to that provided by the pipes of the state of the art) between the cooling fluid contained in the second segment 14 and the exterior.
  • the second segment 14 may include a rubber pipe wall having a thickness of between 1 mm and 3 mm, typically 2 mm.
  • the low temperature cooling circuit 2 further comprises a second pipe 15 connected to the heat exchanger 3 and to the pump 7. It should be noted that the pump 7 is arranged between the heat engine 8 and the passenger compartment 10 of the semi-hybrid vehicle 1.
  • the second pipe 15 may include a third segment 16 connected to the heat exchanger 3 ensuring maximum heat exchange between the cooling fluid contained in the third segment 16 and the exterior. To ensure this maximum heat exchange, the third segment 16 may include an aluminum pipe wall.
  • the second pipe 15 may include a fourth segment 17 connected to the pump 7 ensuring minimal heat exchange between the cooling fluid contained in the fourth segment 17 and the outside.
  • the fourth segment 17 may include a rubber pipe wall having a thickness of between 3 mm and 5 mm, typically 4 mm. This significant thickness prevents the heat generated by the heat engine 8 from being transferred to the cooling fluid passing through the fourth segment 17.
  • the low temperature cooling circuit 2 further comprises a third pipe 18 connected to the pump 7 and the power battery 5.
  • the third pipe 18 may include a fifth segment 19 connected to the pump 7 ensuring minimal heat exchange between the cooling fluid contained in the fifth segment 19 and the outside.
  • the fifth segment 19 may include a rubber pipe wall having a thickness of around 4 mm. This significant thickness prevents the heat generated by the heat engine 8 from being transferred to the cooling fluid passing through the fifth segment 19.
  • the third pipe 18 may include a sixth segment 20 connected to the power battery 5 ensuring maximum heat exchange between the cooling fluid contained in the sixth segment 20 and the outside.
  • the sixth segment 20 may include an aluminum pipe wall.
  • the low temperature cooling circuit 2 also includes a fourth pipe 21 connected to the power battery 5 and to the converter 6.
  • the fourth pipe 21 may include a seventh segment 22 connected to the power battery 5 ensuring maximum heat exchange between the fluid cooling contained in the seventh segment 22 and the exterior.
  • the seventh segment 22 may include an aluminum pipe wall.
  • the fourth pipe 21 may include an eighth segment 23 connected to the converter 6 ensuring an average heat exchange between the cooling fluid contained in the eighth segment 23 and the exterior.
  • the eighth segment 23 may include a rubber pipe wall having a thickness of around 2 mm.
  • the fourth pipe 21 may include a ninth segment 24 disposed between the seventh segment 22 and the eighth segment 23.
  • the ninth segment 24 ensures minimal heat exchange between the cooling fluid it contains and the outside.
  • the ninth segment 24 may include a rubber pipe wall having a thickness of around 4 mm.
  • the low temperature cooling circuit 2 also includes a fifth pipe 25 connected to the converter 6 and to the inverter 4.
  • the fifth pipe 25 can ensure an average heat exchange between the cooling fluid it contains and the outside.
  • the fifth pipe 25 may include a rubber pipe wall having a thickness of around 2 mm.
  • the inverter 4 can be thermally isolated from the electric traction machine.
  • the inverter 4 may include a plastic casing thermally insulating it from the electric traction machine.
  • the heat exchanger 3 is arranged to cool the coolant of a high temperature cooling circuit (not illustrated) that the semi-hybrid vehicle 1 includes.
  • the cooling radiator 9 is part of this high temperature cooling circuit.
  • the high temperature cooling circuit is used to, in particular, cool the temperature of the heat engine 8.

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Abstract

Un aspect de l'invention concerne un véhicule semi-hybride (1) comportant un circuit de refroidissement basse température (2) passant par un échangeur de chaleur (3), un onduleur (4) d'une machine électrique de traction, une batterie de puissance (5) agencée pour fournir de l'énergie à ladite machine électrique de traction, un convertisseur continu-continu (6) agencé pour recharger une batterie de servitude au moyen de ladite batterie de puissance (5), et une pompe (7) agencée pour forcer une circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit circuit de refroidissement basse température (2), ledit véhicule (1) étant remarquable en ce que le circuit de refroidissement basse température (2) comporte une première conduite (11) connectée en sortie dudit onduleur (4) et en entrée dudit échangeur de chaleur (3), ladite première conduite (11) étant en vis-à-vis d'un radiateur (9) de refroidissement d'un moteur thermique (8) disposé dans une façade accessoires (12) dudit véhicule (1).

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : VEHICULE SEMI-HYBRIDE COMPORTANT UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT BASSE TEMPERATURE
[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2212908 déposée le 07.12.2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[0002] Un aspect de l’invention se rapporte à un véhicule semi-hybride comportant un circuit de refroidissement basse température, notamment d’une batterie de puissance et d’un onduleur d’une machine électrique de traction.
[0003] Un tel véhicule semi-hybride est plus connu par l’acronyme MHEV (pour « Mild Hybrid Electric Véhicle » en anglais) et peut comporter une batterie de puissance présentant une tension de 48V.
[0004] D'une manière générale, on distingue différents modes de fonctionnement pour un véhicule semi-hybride, à savoir :
Un mode électrique, aussi parfois appelé « ZEV » acronyme en anglais de « Zero Emission Véhiculé », dans lequel le véhicule est propulsé et/ou tracté par la machine électrique de traction sans intervention d’un moteur thermique ;
Un mode thermique dans lequel le véhicule est tracté et/ou propulsé au moyen du seul moteur thermique sans intervention de la machine électrique de traction ; et
Un mode hybride dans lequel le véhicule est tracté et/ou propulsé simultanément au moyen du moteur thermique et de la machine électrique de traction.
[0005] En utilisation, la batterie de puissance associée à la machine électrique de traction ne doit pas présenter une température supérieure à une température maximale d'utilisation. Afin de refroidir la batterie de puissance, il est connu de l’état de la technique d’équiper le véhicule d’un circuit de refroidissement basse température. Lorsque le véhicule roule en mode électrique, le circuit de refroidissement basse température selon l'art antérieur est le seul circuit de refroidissement utilisé pour refroidir la batterie de puissance. Si les sollicitations de la machine électrique de traction et de l’onduleur sont importantes, la température du liquide de refroidissement contenu dans le circuit de refroidissement basse température augmente rapidement jusqu'à se rapprocher ou atteindre une température limite de fonctionnement.
[0006] Comme décrit dans le document FR-A1 -3061110, une solution pour abaisser la température du liquide de refroidissement du circuit de refroidissement basse température est d’implanter, dans ce dernier, un radiateur et un thermostat en amont du radiateur afin de contrôler la circulation du liquide de refroidissement à travers le radiateur. Ce radiateur et ce thermostat visent à limiter la montée en température du liquide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement basse température.
[0007] Cependant, l'espace disponible à l'avant d’un véhicule semi-hybride pour l'implantation du radiateur du circuit de refroidissement basse température est souvent limité. Les contraintes d'implantation sont accrues dans le cas d'un véhicule semi-hybride avec la présence, outre du moteur thermique, de la machine électrique de traction, des organes de puissance et de la batterie de puissance. Une telle solution n'est par conséquent pas satisfaisante tant pour des raisons d'encombrement que de coût.
[0008] Le but de l'invention est notamment de proposer un véhicule de type semi- hybride comportant un circuit de refroidissement basse température présentant un encombrement réduit.
[0009] Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un véhicule semi-hybride comportant un circuit de refroidissement basse température passant par un échangeur de chaleur agencé pour refroidir un fluide de refroidissement du circuit de refroidissement basse température, un onduleur d’une machine électrique de traction du véhicule semi-hybride, une batterie de puissance agencée pour fournir de l’énergie à la machine électrique de traction, un convertisseur continu-continu agencé pour recharger une batterie de servitude dudit véhicule semi-hybride au moyen de la batterie de puissance, et une pompe agencée pour forcer une circulation du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement basse température. Le véhicule semi-hybride selon cet aspect de l’invention est remarquable en ce que le circuit de refroidissement basse température comporte une première conduite connectée en sortie de l’onduleur et en entrée de l’échangeur de chaleur, la première conduite étant en vis-à-vis d’un radiateur de refroidissement d’un moteur thermique disposé dans une façade accessoires du véhicule semi-hybride.
[0010] L’onduleur augmente fortement la température du fluide de refroidissement lorsque le véhicule est dans une phase de roulage électrique. Ainsi, le passage de la première conduite en vis-à-vis du radiateur de refroidissement du moteur thermique permet de refroidir efficacement le fluide de refroidissement circulant dans la première conduite, et plus particulièrement du fluide de refroidissement sortant de l’onduleur. Ainsi, le radiateur et le thermostat habituellement implantés dans le circuit de refroidissement basse température de l’état de la technique sont supprimés grâce à cet agencement particulier.
[0011] On entend par véhicule semi-hybride un véhicule hybride comportant une « petite » machine électrique de traction alimentée par exemple en 48V ou en 24V.
[0012] L’encombrement et le coût du circuit de refroidissement basse température selon cet aspect de l’invention sont en outre réduits.
[0013] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le véhicule selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
[0014] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le circuit de refroidissement basse température comporte en outre :
Une deuxième conduite connectée à l’échangeur de chaleur et à la pompe ; et
Une troisième conduite connectée à la pompe et la batterie de puissance, la pompe étant disposée entre le moteur thermique et un habitacle du véhicule semi-hybride.
[0015] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le circuit de refroidissement basse température comporte en outre : Une quatrième conduite connectée à la batterie de puissance et au convertisseur ; et
Une cinquième conduite connectée au convertisseur et à l’onduleur.
[0016] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le circuit de refroidissement basse température est agencé pour permettre un échange thermique entre le fluide de refroidissement contenu dans le circuit de refroidissement basse température et l’extérieur qui est :
Maximal, l’échange thermique maximal étant assuré par un premier segment de la première conduite connecté à l’échangeur de chaleur et étant en vis-à-vis du radiateur de refroidissement du moteur thermique, un troisième segment de la deuxième conduite connecté à l’échangeur de chaleur, un sixième segment de la troisième conduite connecté à la batterie de puissance et un septième segment de la quatrième conduite connecté à la batterie de puissance ;
Moyen, l’échange thermique moyen étant assuré par un deuxième segment de la première conduite connecté à l’onduleur, un huitième segment de la quatrième conduite connecté au convertisseur, et la cinquième conduite ; et
Minimal, l’échange thermique minimal étant assuré par un quatrième segment de la deuxième conduite connecté à la pompe, un cinquième segment de la troisième conduite connecté à la pompe et un neuvième segment de la quatrième conduite disposé entre le septième segment et le huitième segment de la quatrième conduite.
[0017] Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’échange thermique maximal est assuré par une paroi de conduite en aluminium.
[0018] Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’échange thermique minimal est assuré par une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur comprise entre 3 mm et 5 mm.
[0019] Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’échange thermique moyen est assuré par une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm. [0020] Selon un aspect non limitatif de l’invention, l’onduleur est isolé thermiquement de la machine électrique de traction.
[0021] Selon un aspect non limitatif de l’invention, la batterie de puissance est disposée en dessous de l’habitacle du véhicule semi-hybride.
[0022] Selon un aspect non limitatif de l’invention, la batterie de puissance présente une tension de 48V.
[0023] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen de la figure qui l’accompagne.
[0024] [Fig. 1] illustre, de façon schématique, un exemple de réalisation non limitatif d’un véhicule de type semi-hybride selon l’invention.
[0025] Plus particulièrement, la figure 1 illustre un véhicule semi-hybride 1 muni d’un circuit de refroidissement basse température 2 dans lequel circule un fluide de refroidissement. Ce fluide de refroidissement est formé par un fluide caloporteur.
[0026] Le véhicule semi-hybride 1 illustré à la figure 1 comporte en outre :
Un échangeur de chaleur 3 agencé pour refroidir le fluide de refroidissement du circuit de refroidissement basse température 2, cet échangeur de chaleur 3 est également connu sous la terminologie anglaise de Chiller ;
Un onduleur 4 d’une machine électrique de traction (non représentée du véhicule semi-hybride 1 ;
Une batterie de puissance 5 agencée pour fournir de l’énergie à ladite machine électrique de traction ; de façon non limitative la batterie de puissance 5 peut par exemple être de type 48V ou 24V ;
Un convertisseur continu-continu 6 (ou convertisseur DC/DC) agencé pour recharger une batterie de servitude (non illustrée) du véhicule semi- hybride 1 au moyen de la batterie de puissance 5 ;
Une pompe 7 agencée pour forcer une circulation du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement basse température 2 ;
Un moteur thermique 8 ;
Un radiateur 9 de refroidissement du moteur thermique 8 ; et Un habitacle 10.
[0027] Le circuit de refroidissement basse température 2 comporte un ensemble de conduites dans lesquelles circule le fluide de refroidissement.
[0028] Plus particulièrement, le circuit de refroidissement basse température 2 comporte une première conduite 11 connectée en sortie de l’onduleur 4 et en entrée de l’échangeur de chaleur 3.
[0029] Il convient de noter que la première conduite 11 est en vis-à-vis du radiateur 9 de refroidissement du moteur thermique 8 disposé dans une façade accessoires 12 du véhicule semi-hybride 1 , et en particulier est transversale au flux d’air traversant le radiateur 9, devant ou derrière ce radiateur 9 selon le sens de circulation de l’air. La façade accessoires 12 correspond à la face avant du véhicule semi-hybride 1. Ainsi, lorsque le véhicule semi-hybride 1 se déplace, l’air ambiant et/ou l’air issu du radiateur 9 participe à un échange thermique par convection autour de la paroi de la première conduite 11 , et donc au refroidissement du fluide de refroidissement traversant la première conduite 11 .
[0030] Afin d’optimiser ce refroidissement, la première conduite 11 peut comporter un premier segment 13 en vis-à-vis du radiateur 9 et connecté à l’échangeur de chaleur 3 assurant un échange thermique maximal entre le fluide de refroidissement contenu dans le premier segment 13 et l’extérieur. Pour assurer cet échange thermique maximal, le premier segment 13 peut comporter une paroi de conduite en aluminium.
[0031] En outre, la première conduite 11 peut comporter un deuxième segment 14 connecté à l’onduleur 4 assurant un échange thermique moyen (autrement dit conforme à celui assuré par les conduites de l’état de la technique) entre le fluide de refroidissement contenu dans le deuxième segment 14 et l’extérieur.
[0032] Pour assurer cet échange thermique moyen, le deuxième segment 14 peut comporter une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm, typiquement 2 mm.
[0033] Le circuit de refroidissement basse température 2 comporte en outre une deuxième conduite 15 connectée à l’échangeur de chaleur 3 et à la pompe 7. Il convient de noter que la pompe 7 est disposée entre le moteur thermique 8 et l’habitacle 10 du véhicule semi-hybride 1 . [0034] La deuxième conduite 15 peut comporter un troisième segment 16 connecté à l’échangeur de chaleur 3 assurant un échange thermique maximal entre le fluide de refroidissement contenu dans le troisième segment 16 et l’extérieur. Pour assurer cet échange thermique maximal, le troisième segment 16 peut comporter une paroi de conduite en aluminium.
[0035] La deuxième conduite 15 peut comporter un quatrième segment 17 connecté à la pompe 7 assurant un échange thermique minimal entre le fluide de refroidissement contenu dans le quatrième segment 17 et l’extérieur. Pour assurer cet échange thermique minimal, le quatrième segment 17 peut comporter une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur comprise entre 3 mm et 5 mm, typiquement 4 mm. Cette épaisseur importante permet d’éviter que la chaleur générée par le moteur thermique 8 soit transférée au fluide de refroidissement traversant le quatrième segment 17.
[0036] Le circuit de refroidissement basse température 2 comporte en outre une troisième conduite 18 connectée à la pompe 7 et la batterie de puissance 5.
[0037] La troisième conduite 18 peut comporter un cinquième segment 19 connecté à la pompe 7 assurant un échange thermique minimal entre le fluide de refroidissement contenu dans le cinquième segment 19 et l’extérieur. Pour assurer cet échange thermique minimal, le cinquième segment 19 peut comporter une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur de l’ordre de 4 mm. Cette épaisseur importante permet d’éviter que la chaleur générée par le moteur thermique 8 soit transférer au fluide de refroidissement traversant le cinquième segment 19.
[0038] La troisième conduite 18 peut comporter un sixième segment 20 connecté à la batterie de puissance 5 assurant un échange thermique maximal entre le fluide de refroidissement contenu dans le sixième segment 20 et l’extérieur. Pour assurer cet échange thermique maximal, le sixième segment 20 peut comporter une paroi de conduite en aluminium.
[0039] Le circuit de refroidissement basse température 2 comporte également une quatrième conduite 21 connectée à la batterie de puissance 5 et au convertisseur 6.
[0040] La quatrième conduite 21 peut comporter un septième segment 22 connecté à la batterie de puissance 5 assurant un échange thermique maximal entre le fluide de refroidissement contenu dans le septième segment 22 et l’extérieur. Pour assurer cet échange thermique maximal, le septième segment 22 peut comporter une paroi de conduite en aluminium.
[0041] En outre, la quatrième conduite 21 peut comporter un huitième segment 23 connecté au convertisseur 6 assurant un échange thermique moyen entre le fluide de refroidissement contenu dans le huitième segment 23 et l’extérieur.
[0042] Pour assurer cet échange thermique moyen, le huitième segment 23 peut comporter une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur de l’ordre de 2 mm.
[0043] En outre, la quatrième conduite 21 peut comporter un neuvième segment 24 disposé entre le septième segment 22 et le huitième segment 23. Le neuvième segment 24 assure un échange thermique minimal entre le fluide de refroidissement qu’il contient et l’extérieur. Pour assurer cet échange thermique minimal, le neuvième segment 24 peut comporter une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur de l’ordre de 4 mm.
[0044] Le circuit de refroidissement basse température 2 comporte également une cinquième conduite 25 connectée au convertisseur 6 et à l’onduleur 4.
[0045] La cinquième conduite 25 peut assurer un échange thermique moyen entre le fluide de refroidissement qu’elle contient et l’extérieur. A cette fin, la cinquième conduite 25 peut comporter une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur de l’ordre de 2 mm.
[0046] Il convient que deux segments d’une même conduite, par exemple le premier segment 13 et le deuxième segment 14 de la première conduite 11 peuvent être connectés entre eux via un sertissage.
[0047] Afin d’améliorer le refroidissement du fluide de refroidissement, l’onduleur 4 peut être isolé thermiquement de la machine électrique de traction. A cette fin, l’onduleur 4 peut comporter un carter en plastique l’isolant thermiquement de la machine électrique de traction.
[0048] Par ailleurs, l’échangeur de chaleur 3 est agencé pour refroidir le liquide de refroidissement d’un circuit de refroidissement haute température (non illustré) que comporte le véhicule semi-hybride 1. Le radiateur 9 de refroidissement fait partie de ce circuit de refroidissement haute température. Le circuit de refroidissement haute température est utilisé pour, notamment refroidir la température du moteur thermique 8.
[0049] Les différents aspects de l’invention susmentionnés présentent de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer :
Améliorer le refroidissement du liquide de refroidissement d’un circuit de refroidissement basse température grâce à l’implantation en façade accessoires, et plus particulièrement en vis-à-vis du radiateur de refroidissement du moteur thermique, de la première conduite ; et - Diminuer le cout et l’encombrement du circuit de refroidissement basse température en supprimant le radiateur équipant habituellement ce type de circuit de refroidissement basse température.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Véhicule semi-hybride (1 ) comportant un circuit de refroidissement basse température (2) passant par un échangeur de chaleur (3) agencé pour refroidir un fluide de refroidissement dudit circuit de refroidissement basse température (2), un onduleur (4) d’une machine électrique de traction dudit véhicule semi-hybride (1 ), une batterie de puissance (5) agencée pour fournir de l’énergie à ladite machine électrique de traction, un convertisseur continu-continu (6) agencé pour recharger une batterie de servitude dudit véhicule semi-hybride (1 ) au moyen de ladite batterie de puissance (5), et une pompe (7) agencée pour forcer une circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit circuit de refroidissement basse température (2), ledit véhicule semi-hybride (1 ) étant caractérisé en ce que ledit circuit de refroidissement basse température (2) comporte une première conduite (11 ) connectée en sortie dudit onduleur (4) et en entrée dudit échangeur de chaleur (3), ladite première conduite (11 ) étant en vis-à-vis d’un radiateur (9) de refroidissement d’un moteur thermique (8) disposé dans une façade accessoires (12) dudit véhicule semi-hybride (1 ).
[Revendication 2] Véhicule semi-hybride (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement basse température (2) comporte en outre :
- Une deuxième conduite (15) connectée à l’échangeur de chaleur (3) et à la pompe (7) ; et
- Une troisième conduite (18) connectée à ladite pompe (7) et la batterie de puissance (5), ladite pompe (7) étant disposée entre le moteur thermique (8) et un habitacle (10) dudit véhicule semi-hybride (1 ).
[Revendication 3] Véhicule semi-hybride (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement basse température (2) comporte en outre :
- Une quatrième conduite (21 ) connectée à la batterie de puissance (5) et au convertisseur (6) ; et Une cinquième conduite (25) connectée audit convertisseur (6) et à l’onduleur (4).
[Revendication 4] Véhicule semi-hybride (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement basse température (2) est agencé pour permettre un échange thermique entre le fluide de refroidissement contenu dans le circuit de refroidissement basse température (2) et l’extérieur qui est :
- Maximal, ledit échange thermique maximal étant assuré par un premier segment (13) de la première conduite (11 ) connecté à l’échangeur de chaleur (3) et en vis-à-vis du radiateur (9) de refroidissement du moteur thermique (8), un troisième segment (16) de la deuxième conduite (15) connecté audit échangeur de chaleur (3), un sixième segment (20) de la troisième conduite (18) connecté à la batterie de puissance (5) et un septième segment (22) de la quatrième conduite (21 ) connecté à ladite batterie de puissance (5) ;
- Moyen, ledit échange thermique moyen étant assuré par un deuxième segment (14) de ladite première conduite (11 ) connecté à l’onduleur (4), un huitième segment (23) de la quatrième conduite (21 ) connecté au convertisseur (6), et la cinquième conduite (25) ; et
- Minimal, ledit échange thermique minimal étant assuré par un quatrième segment (17) de ladite deuxième conduite (15) connecté à ladite pompe (7), un cinquième segment (19) de ladite troisième conduite (18) connecté à ladite pompe (7) et un neuvième segment (24) de ladite quatrième conduite (21 ) disposé entre ledit septième segment (22) et ledit huitième segment (23) de ladite quatrième conduite (21 ).
[Revendication 5] Véhicule semi-hybride (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’échange thermique maximal est assuré par une paroi de conduite en aluminium.
[Revendication 6] Véhicule semi-hybride (1 ) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l’échange thermique minimal est assuré par une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur comprise entre 3 mm et 5 mm. [Revendication 7] Véhicule semi-hybride (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l’échange thermique moyen est assuré par une paroi de conduite en caoutchouc présentant une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm. [Revendication s] Véhicule semi-hybride (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’onduleur (4) est isolé thermiquement de la machine électrique de traction.
[Revendication 9] Véhicule semi-hybride (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la batterie de puissance (5) est disposée en dessous de l’habitacle (10) du véhicule semi-hybride (1 ).
[Revendication 10] Véhicule semi-hybride (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la batterie de puissance (5) présente une tension de 48V.
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