EP4646333A1 - Systeme de gestion thermique pour vehicule - Google Patents

Systeme de gestion thermique pour vehicule

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Publication number
EP4646333A1
EP4646333A1 EP23817771.1A EP23817771A EP4646333A1 EP 4646333 A1 EP4646333 A1 EP 4646333A1 EP 23817771 A EP23817771 A EP 23817771A EP 4646333 A1 EP4646333 A1 EP 4646333A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat transfer
transfer fluid
circulation
thermal management
branch
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
EP23817771.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gael Durbecq
Kamel Azzouz
Amrid MAMMERI
Moussa Nacer-Bey
Sebastien Garnier
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.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques 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 Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4646333A1 publication Critical patent/EP4646333A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow

Definitions

  • the present invention relates to a thermal management system for a vehicle.
  • the vehicle may be land, sea or air.
  • the invention aims in particular at such an aim.
  • the subject of the invention is thus a thermal management system for a vehicle, comprising:
  • this first heat transfer fluid circulation loop configured to ensure thermal management of a first assembly which notably comprises an electric motor and/or power electronics associated with this electric motor
  • this first heat transfer fluid circulation loop comprising: o a first heat transfer fluid circulation branch on which is placed a first cooling radiator, in particular placed on a front face of the vehicle, configured to allow the heat transfer fluid which passes through this first cooling radiator to be cooled, o a second branch circulation of heat transfer fluid on which is placed a first heat exchanger configured to allow the heat transfer fluid to exchange thermally, within this heat exchanger, with another heat transfer fluid, in particular a refrigerant fluid, of a vehicle air conditioning device,
  • this second heat transfer fluid circulation loop configured to ensure thermal management of a second assembly which notably comprises a battery capable of electrically powering the first assembly
  • this second heat transfer fluid circulation loop comprising: o a first branch of circulation of heat transfer fluid on which is placed a second cooling radiator, in particular placed on a front face of the vehicle, configured to allow cooling of the heat transfer fluid which passes through this second cooling radiator, o a second branch of circulation of heat transfer fluid on which is placed a second heat exchanger configured to allow the heat transfer fluid to exchange thermally, within this heat exchanger, with another heat transfer fluid, in particular a refrigerant fluid, of an air conditioning device of the vehicle,
  • 6-way valve fluidly connected to the first and second branches respectively of the first and second heat transfer fluid circulation loops, this 6-way valve being capable of taking four angular positions in order to operate, selectively according to one of the four combinations possible, one of the two branches of one of the loops at the same time as one of the two branches of the other of the loops.
  • the invention makes it possible, for example, to have a grouping of several fluid functions of a heat pump. [8] The invention also makes it possible to avoid having to resort to additional tubing/pipes to fluidly connect different components together.
  • Thermal management can cool or, in some cases, heat certain components, for example the battery.
  • the 6-way valve is configured to take a first angular position in which the first branch of both the first loop and the second heat transfer fluid circulation loop are used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the cooling radiators.
  • the 6-way valve is configured to take a second angular position in which the first branch of the first heat transfer fluid circulation loop is used for the circulation of heat transfer fluid. so as to cool the heat transfer fluid by the first cooling radiator, and the second branch of the second heat transfer fluid circulation loop is used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the second heat exchanger.
  • the first and second assemblies can be cooled using two different types of heat exchange, one with the first cooling radiator and the other with the second heat exchanger.
  • the 6-way valve is configured to take a third angular position in which the second branch of both the first loop and the second heat transfer fluid circulation loop are used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the respective heat exchanger.
  • the 6-way valve is configured to take a fourth angular position in which the second branch of the first heat transfer fluid circulation loop is used for the circulation of heat transfer fluid. so as to cool the heat transfer fluid by the first heat exchanger, and the first branch of the second heat transfer fluid circulation loop is used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the second cooling radiator.
  • the first and second branches share a common section on which a pump is placed, in particular an electric pump, configured to circulate the heat transfer fluid in one or the other of the branches , depending on the angular position of the 6-way valve.
  • one of the two pumps of the two loops can be stopped, or both pumps can be stopped, so as to block the circulation of fluid heat transfer in the loop concerned by the pump when stopped.
  • the first and second sets can be cooled using the two heat exchangers of the two loops.
  • the first and second cooling radiators are two separate radiators.
  • the first and second cooling radiators are two parts, in particular two halves, of a single radiator.
  • the first and second cooling radiators are formed by the same cooling radiator.
  • the first and second heat exchangers are two separate heat exchangers.
  • the first and second heat exchangers are two parts, in particular two halves, of a single heat exchanger.
  • the first and second heat exchangers are formed by the same heat exchangers.
  • the 6-way valve comprises a housing and a wheel rotatably placed in the housing, and the housing comprises six heat transfer fluid inlet/outlet openings defining the 6 ways of the 6-way valve.
  • the wheel is rotatable so as to be able to take the first, second, third and fourth angular positions.
  • the six heat transfer fluid inlet/outlet openings are grouped into two groups, each group being dedicated to one of the loops.
  • the two groups are arranged in mirror symmetry of each other by a plane of symmetry which contains the axis of rotation of the 6-way valve.
  • each group the three entry/exit openings are arranged, two by two, with an angle between them of 34°.
  • This angle value can be different, depending on needs.
  • the wheel of the 6-way valve comprises four chambers arranged around the axis of rotation of the 6-way valve, these chambers being separated in pairs by a partition , and each being arranged to cause two heat transfer fluid inlet/outlet openings to communicate with each other, as a function of the angular position.
  • these partitions are separated angularly two by two, by angles respectively of 1 12°, 86°, 76° and 86°, when one goes around the wheel.
  • these partitions are formed by a central core of the wheel.
  • the thermal management system is configured to rotate the wheel 'an angle of +180° to move from the first position to the third position, an angle of +1 12° to move from the first position to the second position and an angle of -1 12° to move from the first position to the fourth position.
  • the first branch of each loop communicates with an expansion tank.
  • the two expansion tanks are made on a body, in particular in one piece, in particular by two tanks formed on this body.
  • the two expansion tanks allow heat transfer fluid loaded with air bubbles to be freed from air bubbles.
  • the two tanks are separated by a partition, in particular from the one-piece body.
  • the body comprises a plate forming a seat for a pump, in particular a seat with a volute for the pump.
  • the 6-way valve is mounted on this plate.
  • fluid circulation channels are formed between this plate and an additional plate which are applied against each other in a sealed manner.
  • the body and the components with fluidic function such as pumps and the 6-way valve, mounted on the body, form a module.
  • the invention makes it possible to have a module integrating different functions and which is compact.
  • the invention also relates to a heat pump, in particular on-board a vehicle, comprising a thermal management system as mentioned above, and in particular integrated with a vehicle interior air conditioning circuit.
  • the heat pump is notably of the direct type.
  • the invention also relates to a thermal management method, using a thermal management system comprising:
  • this first heat transfer fluid circulation loop configured to ensure thermal management of a first assembly which notably comprises an electric motor and/or power electronics associated with this electric motor
  • this first heat transfer fluid circulation loop comprising: o a first heat transfer fluid circulation branch on which is placed a first cooling radiator, in particular placed on a front face of the vehicle, configured to allow the heat transfer fluid which passes through this first cooling radiator to be cooled, o a second branch circulation of heat transfer fluid on which is placed a heat exchanger configured to allow the heat transfer fluid to exchange, within this heat exchanger, calories with another heat transfer fluid, in particular a heat transfer fluid, for example a refrigerant fluid, a vehicle air conditioning system,
  • a heat transfer fluid for example a refrigerant fluid, a vehicle air conditioning system
  • this second heat transfer fluid circulation loop comprising: o a first heat transfer fluid circulation branch on which is placed a second cooling radiator, in particular placed on a front face of the vehicle, configured to allow cooling of the heat transfer fluid which passes through this second cooling radiator, o a second heat transfer fluid circulation branch on which is placed a heat exchanger configured to allow the heat transfer fluid to exchange, within this heat exchanger, calories with another heat transfer fluid , in particular a heat transfer fluid, for example a refrigerant fluid, of a vehicle air conditioning device,
  • thermo management process comprising the following step:
  • FIG. 1 illustrates, schematically and partially, a thermal management system according to an exemplary embodiment of the invention, for a first angular position of the valve;
  • FIG. 4 illustrates, schematically and partially, the thermal management system of [Figure 1], for a third angular position of the valve and another mode of operation;
  • FIG. 5 illustrates, schematically and partially, the thermal management system of [Figure 1], for a third angular position of the valve and yet another mode of operation;
  • FIG. 1 to 6 illustrate different operating methods of a thermal management system.
  • thick dotted lines represent the circulation of heat transfer fluid.
  • a thermal management system 1 for a motor vehicle comprising: - a first heat transfer fluid circulation loop 100, configured to ensure thermal management of a first assembly 101 which comprises an electric motor and/or power electronics associated with this electric motor, this first heat transfer fluid circulation loop 100 comprising: o a first branch 1 10 for circulation of heat transfer fluid on which is placed a first cooling radiator 1 11, placed on a front face of the vehicle, configured to allow cooling of the heat transfer fluid which passes through this first cooling radiator 1 11, o a second branch 120 for circulation of heat transfer fluid on which is placed a first heat exchanger 121, also called "chiller" in English, configured to allow the heat transfer fluid to exchange thermally, within this heat exchanger heat 121, with another heat transfer fluid, here a refrigerant fluid, of an air conditioning device 150, with an HVAC, of the vehicle,
  • this second heat transfer fluid circulation loop 200 configured to ensure thermal management of a second assembly 201 which comprises a battery capable of electrically powering the first assembly 101, this second heat transfer fluid circulation loop 200 comprising: o a first branch 210 for circulation of heat transfer fluid on which is placed a second cooling radiator 21 1, placed on a front face of the vehicle, configured to allow cooling of the heat transfer fluid which passes through this second cooling radiator 211, o a second branch 220 for circulation of heat transfer fluid on which is placed a second heat exchanger 221, or "chiller" in English, configured to allow the heat transfer fluid to exchange thermally, within this heat exchanger 221, with another fluid heat transfer fluid, here the refrigerant, of the air conditioning device of the vehicle 150,
  • 6-way valve 300 fluidly connected to the first and second branches respectively 1 10, 210 and 210, 220 of the first and second heat transfer fluid circulation loops 100 and 200, this 6-way valve 300 being capable of taking four angular positions POS1, POS2, POS3 and POS4 in order to operate, selectively according to one of the four possible combinations POS1, POS2, POS3 and POS4, one of the two branches of one of the loops at the same time as one of the two branches of the other of the loops, as will be described below.
  • HVAC Heating, Ventilating and Air Conditioning
  • the heat transfer fluid circulating in the first and second loops 100 and 200 is here glycol water.
  • the refrigerant fluid in the air conditioning device 150 is chosen from an R134a, R1234yf or R744 fluid.
  • the exchangers 121 and 221 are of the plate or tube type, in particular mini-channel tubes, forming evaporation exchangers, also called "chiller" in English.
  • the cooling radiators 1 1 1 and 211 comprise tubes in which the heat transfer fluid circulates and between which a moving air flow makes it possible to cool the tubes, and therefore the heat transfer fluid.
  • the thermal management system 1 is part of a heat pump, on board the vehicle.
  • the heat pump is for example of the direct type.
  • the assembly 201 may include, in addition to the battery, an electric heating device for heating the heat transfer fluid.
  • each heat transfer fluid circulation loop 100 and 200 the first and second branches 1 10 and 120, respectively 210 and 220, share a common section 140, respectively 240, on which is placed an electric pump 141, respectively 241 , configured to circulate the heat transfer fluid in one or the other of branches 1 10 and 120, respectively 210 and 220, depending on the angular position of the 6-way valve 300.
  • the 6-way valve 300 is configured to take a first angular position POS1 in which the first branch 1 10 and 210 of both the first loop 100 and the second loop 200 of circulation of heat transfer fluid are used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the cooling radiators 1 1 1 and 21 1.
  • These fluid circulations, for the first angular position POS1, are illustrated in Figure 1.
  • the 6-way valve 300 is configured to take a second angular position POS2 illustrated in Figure 2, in which the first branch 1 10 of the first heat transfer fluid circulation loop 100 is used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the first cooling radiator 1 11, and the second branch 220 of the second heat transfer fluid circulation loop 200 is used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the second heat exchanger. heat 221 .
  • the first and second assemblies 101 and 201 can be cooled using two different types of heat exchange, one with the first cooling radiator 111 and the other with the second heat exchanger 221.
  • the air conditioning device 150 can be turned on to air condition the passenger compartment, or not be used for air conditioning of the passenger compartment.
  • the 6-way valve is configured to take a third angular position POS3 illustrated in Figure 3, and the second branch 120, 220 of both the first loop 100 and the second loop 200 of circulation of heat transfer fluid are used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the respective heat exchanger 121, 221.
  • the two pumps 141 and 241 are put into operation so that heat transfer fluid circulates in the second branches 120, 220 of the two loops 100, 200.
  • the 6-way valve 300 When the 6-way valve 300 is in the third angular position POS3, it is possible to activate the heating of the passenger compartment by the direct heat pump including a front evapo-condenser, not shown, configured to recover calories from the ambient air, and an internal condenser (not shown) of the HVAC is then used to send hot air into the cabin. Furthermore, in the operating mode of Figure 3, the second branch 120 and 220 allow recovery of the thermal energy from the traction assembly 101, here the electric motor and power electronics, and from the battery 201.
  • the 6-way valve 300 is configured to take a fourth angular position POS4 (illustrated in Figure 6) in which the second branch 120 of the first heat transfer fluid circulation loop 100 is used for the circulation of heat transfer fluid. so as to cool the heat transfer fluid by the first heat exchanger 121, and the first branch 210 of the second heat transfer fluid circulation loop 200 is used for the circulation of heat transfer fluid so as to cool the heat transfer fluid by the second cooling radiator 21 1 .
  • the first and second cooling radiators 111 and 211 are two separate radiators.
  • the first and second heat exchangers 121 and 221 are two separate heat exchangers.
  • the 6-way valve 300 comprises a housing 301 formed on a body 350 and a wheel 302 rotatably placed in the housing 301.
  • the housing 301 includes six inlet/outlet openings 310 of heat transfer fluid defining the 6 ways of the 6-way valve 300, which are fluidly connected to the four branches 110, 120, 210 and 220, forming four inlets of valve and two valve outlets.
  • the wheel 302 is rotatable so as to be able to take the first, second, third and fourth angular positions POS1, POS2, POS3 and POS4.
  • the six inlet/outlet openings 310 of heat transfer fluid are grouped into two groups, each group being dedicated to one of the loops 100, 200.
  • the two groups of apertures 310 are arranged in mirror symmetry of each other by a plane of symmetry PS which contains the axis of rotation X of the 6-way valve 300.
  • This angle value may be different, depending on the design.
  • the wheel 302 of the 6-way valve 300 comprises four chambers 312 arranged around the axis of rotation each to communicate with each other two inlet/outlet openings 310 of heat transfer fluid, as a function of the angular position. [99] These partitions 314 are separated angularly two by two, by angles respectively of 112°, 86°, 76° and 86°, when going around the wheel, as shown in Figure 12.
  • the thermal management system 1 is configured to rotate the wheel through an angle of +180° for move from the first position POS1 to the third position POS3, by an angle of +112° to move from the first position POS1 to the second position POS2 and by an angle of -112° to move from the first position POS1 to the fourth position POS4.
  • the body 350 of the one-piece type comprises a plate 351 forming a seat 352 with a volute 353 for each of the pumps 141 and 241.
  • the housing 301 of the 6-way valve 300 is formed on this plate 351.
  • the 6-way valve 300 is associated with an electric actuator.
  • Fluid circulation channels 355 are formed between this plate 351 and an additional plate 356 which are applied against each other in a sealed manner.
  • the body 350 and the plate 356 include fluid connection tips 360 for connecting the branches 110, 120, 210 and 220.
  • the body 350 and the components with a fluidic function, here the pumps 141 and 241, and the 6-way valve 300, mounted on the body 350 form a compact module which can easily be integrated into the vehicle.
  • the two expansion tanks 130 and 230 are made on the one-piece body 350, by two tanks 131 and 231.
  • the two tanks 131 and 231 are separated by a partition 357, in particular from the one-piece body 350.
  • a cover 361 is provided to close the two tanks 131 and 231.

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Abstract

Système de gestion thermique pour véhicule L'invention concerne un système de gestion thermique (1) pour véhicule, comportant : - une première boucle (100) de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d'un premier ensemble (101), cette première boucle (100) comportant : o une première branche (110), o une deuxième branche (120), - une deuxième boucle (200) de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d'un deuxième ensemble (201), cette deuxième boucle (200) comportant : o une première branche (210), o une deuxième branche (220), - une vanne 6-voies (300) connectée aux première et deuxième branches respectivement des première et deuxième boucles (100, 200), cette vanne 6- voies (300) étant capable de prendre quatre positions angulaires afin de faire fonctionner, sélectivement, une des deux branches (110, 120, 210, 220) de l'une des boucles (100, 200) en même temps qu'une des deux branches de l'autre des boucles

Description

Description
Titre de l’invention : SYSTEME DE GESTION THERMIQUE POUR VEHICULE
[1] La présente invention concerne un système de gestion thermique pour véhicule.
[2] Le véhicule peut être de type terrestre, maritime ou aérien.
[3] D’une manière générale, on cherche à réduire l’encombrement des composants dans les véhicules. Ceci est un enjeu majeur. Dans le cadre d’une pompe à chaleur de véhicule, une piste de travail est de compacter l’ensemble des composants de celle-ci, notamment le circuit réfrigérant et le circuit du fluide calo porteur.
[4] L’invention vise notamment un tel but.
[5] L’invention a ainsi pour objet un système de gestion thermique pour véhicule, comportant :
- une première boucle de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un premier ensemble qui comprend notamment un moteur électrique et/ou une électronique de puissance associée à ce moteur électrique, cette première boucle de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier radiateur de refroidissement, notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce premier radiateur de refroidissement, o une deuxième branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier échangeur de chaleur configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur, avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation du véhicule,
- une deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un deuxième ensemble qui comprend notamment une batterie capable d’alimenter électriquement le premier ensemble, cette deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième radiateur de refroidissement, notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce deuxième radiateur de refroidissement, o une deuxième branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième échangeur de chaleur configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur, avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation du véhicule,
- une vanne 6-voies connectée fluidiquement aux première et deuxième branches respectivement des première et deuxième boucles de circulation de fluide caloporteur, cette vanne 6-voies étant capable de prendre quatre positions angulaires afin de faire fonctionner, sélectivement suivant l’une des quatre combinaisons possibles, une des deux branches de l’une des boucles en même temps qu’une des deux branches de l’autre des boucles.
[6] Grâce à l’invention, notamment par l’utilisation d’une vanne 6-voies qui est commune aux deux boucles de gestion thermique, il est possible de simplifier l’architecture du système, de réduire le nombre de composants, ou encore de faciliter son intégration dans le véhicule, tout en permettant différents modes de fonctionnement thermique. L’invention permet en outre de gagner en compacité du système.
[7] L’invention permet par exemple d’avoir un regroupement de plusieurs fonctions fluidiques d’une pompe à chaleur. [8] L’invention permet en outre de ne pas avoir recours à des tubulures/tuyaux additionnels pour connecter fluidiquement différents composants entre eux.
[9] La gestion thermique peut permettre de refroidir ou, dans des cas, de chauffer certains composants, par exemple la batterie.
[10] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne 6-voies est configurée pour prendre une première position angulaire dans laquelle la première branche à la fois de la première boucle et de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par les radiateurs de refroidissement.
[11] Dans cette première position de la vanne 6-voies, les premier et deuxième ensembles sont refroidis en utilisant les premier et deuxième radiateurs de refroidissement sur les premières branches, sans utiliser les premier et deuxième échangeurs de chaleur.
[12] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne 6-voies est configurée pour prendre une deuxième position angulaire dans laquelle la première branche de la première boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le premier radiateur de refroidissement, et la deuxième branche de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le deuxième échangeur de chaleur.
[13] Dans cette deuxième position angulaire de la vanne 6-voies, les premier et deuxième ensembles peuvent être refroidis en utilisant deux types différents d’échanges de chaleur, l’un avec le premier radiateur de refroidissement et l’autre avec le deuxième échangeur de chaleur.
[14] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne 6-voies est configurée pour prendre une troisième position angulaire dans laquelle la deuxième branche à la fois de la première boucle et de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par l’échangeur de chaleur respectif. [15] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne 6-voies est configurée pour prendre une quatrième position angulaire dans laquelle la deuxième branche de la première boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le premier échangeur de chaleur, et la première branche de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le deuxième radiateur de refroidissement.
[16] Dans chaque boucle de circulation de fluide caloporteur, les première et deuxième branches partagent un tronçon commun sur lequel est placé une pompe, notamment une pompe électrique, configurée pour faire circuler le fluide caloporteur dans l’une ou l’autre des branches, en fonction de la position angulaire de la vanne 6-voies.
[17] Dans la troisième position angulaire de la vanne 6-voies, l’une des deux pompes des deux boucles peut être à l’arrêt, ou les deux pompes peuvent être à l’arrêt, de sorte à bloquer la circulation de fluide caloporteur dans la boucle concernée par la pompe à l’arrêt.
[18] Il convient de noter que, lorsque les deux pompes sont à l’arrêt, bloquant ainsi la circulation de fluide dans les deux boucles, la position de la vanne 6-voies est indifférente.
[19] Dans la troisième position angulaire de la vanne 6-voies, les deux pompes peuvent être mises en fonctionnement de sorte que du fluide caloporteur circule dans les deuxièmes branches des deux boucles.
[20] Dans cette troisième position angulaire de la vanne 6-voies, les premier et deuxième ensembles peuvent être refroidis en utilisant les deux échangeurs de chaleur des deux boucles.
[21] Selon l’un des aspects de l’invention, les premier et deuxième radiateurs de refroidissement sont deux radiateurs séparés.
[22] En variante, les premier et deuxième radiateurs de refroidissement sont deux parties, notamment deux moitiés, d’un radiateur unique. [23] En variante encore, les premier et deuxième radiateurs de refroidissement sont formés par un même radiateur de refroidissement.
[24] Selon l’un des aspects de l’invention, les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont deux échangeurs de chaleur séparés.
[25] En variante, les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont deux parties, notamment deux moitiés, d’un échangeur de chaleur unique.
[26] En variante encore, les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont formés par un même échangeurs de chaleur.
[27] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne 6-voies comporte un boîtier et une roue placée de manière rotative dans le boîtier, et le boîtier comprend six ajours d’entrée/sortie de fluide caloporteur définissant les 6 voies de la vanne 6- voies.
[28] Selon l’un des aspects de l’invention, la roue est rotative de sorte à pouvoir prendre les première, deuxième, troisième et quatrième positions angulaires.
[29] Selon l’un des aspects de l’invention, les six ajours d’entrée/sortie de fluide caloporteur sont regroupés selon deux groupes, chaque groupe étant dédié à l’une des boucles.
[30] Selon l’un des aspects de l’invention, les deux groupes sont disposés en symétrie miroir l’un de l’autre par un plan de symétrie qui contient l’axe de rotation de la vanne 6-voies.
[31] Selon l’un des aspects de l’invention, dans chaque groupe, les trois ajours d’entrée/sortie sont disposés, deux à deux, avec un angle entre eux de 34°.
[32] Cette valeur d’angle peut être différent, en fonction des besoins.
[33] Selon l’un des aspects de l’invention, la roue de la vanne 6-voies comprend quatre chambres disposées autour de l’axe de rotation de la vanne 6-voies, ces chambres étant séparées deux à deux par une cloison, et étant agencées chacune pour faire se communiquer entre eux deux ajours d’entrée/sortie de fluide caloporteur, en fonction de la position angulaire. [34] Selon l’un des aspects de l’invention, ces cloisons sont séparées angulairement deux à deux, par des angles respectivement de 1 12°, 86°, 76° et 86°, lorsque l’on fait le tour de la roue.
[35] Selon l’un des aspects de l’invention, ces cloisons sont formées par une âme centrale de la roue.
[36] Selon l’un des aspects de l’invention, si l’on prend, comme position angulaire de référence, la première position angulaire de la vanne 6-voies, le système de gestion thermique est configuré pour faire tourner la roue d’un angle de +180° pour passer de la première position à la troisième position, d’un angle de +1 12° pour passer de la première position à la deuxième position et d’un angle de -1 12° pour passer de la première position à la quatrième position.
[37] Les valeurs ci-dessus sont données à titre d’exemple et d’autres valeurs appropriées peuvent, bien entendu, être utilisées.
[38] Selon l’un des aspects de l’invention, la première branche de chaque boucle communique avec un vase d’expansion.
[39] Selon l’un des aspects de l’invention, les deux vases d’expansion sont réalisés sur un corps, notamment monobloc, notamment par deux réservoirs formés sur ce corps.
[40] Les deux vases d’expansion permettent que du fluide caloporteur chargé de bulles d'air puisse être débarrassé des bulles d’air.
[41] Selon l’un des aspects de l’invention, les deux réservoirs sont séparés par une cloison, notamment du corps monobloc.
[42] Selon l’un des aspects de l’invention, le corps comporte une platine formant un siège pour une pompe, notamment un siège avec une volute pour la pompe.
[43] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne 6-voies est montée sur cette platine.
[44] Selon l’un des aspects de l’invention, des canaux de circulation de fluide sont formés entre cette platine et une plaque additionnelle qui sont appliquées l’une contre l’autre de manière étanche. [45] Selon l’un des aspects de l’invention, le corps et les composants à fonction fluidique tels que des pompes et la vanne 6-voies, montés sur le corps, forment un module.
[46] L’invention permet d’avoir un module intégrant différentes fonctions et qui soit compact.
[47] L’invention a encore pour objet une pompe à chaleur, notamment embarquée sur un véhicule, comportant un système de gestion thermique tel que précité, et notamment intégré avec un circuit de climatisation d’habitable de véhicule.
[48] La pompe à chaleur est notamment de type direct.
[49] L’invention a encore pour objet un procédé de gestion thermique, à l’aide d’un système de gestion thermique comportant :
- une première boucle de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un premier ensemble qui comprend notamment un moteur électrique et/ou une électronique de puissance associée à ce moteur électrique, cette première boucle de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier radiateur de refroidissement, notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce premier radiateur de refroidissement, o une deuxième branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un échangeur de chaleur configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger, au sein de cet échangeur de chaleur, des calories avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide caloporteur, par exemple un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation du véhicule,
- une deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un deuxième ensemble qui comprend notamment une batterie capable d’alimenter électriquement le premier ensemble, cette deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième radiateur de refroidissement, notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce deuxième radiateur de refroidissement, o une deuxième branche de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un échangeur de chaleur configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger, au sein de cet échangeur de chaleur, des calories avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide caloporteur, par exemple un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation du véhicule,
- une vanne 6-voies connectée fluidiquement aux première et deuxième branches respectivement des première et deuxième boucles de circulation de fluide caloporteur, le procédé de gestion thermique comprenant l’étape suivante :
- actionner la vanne 6-voies de sorte qu’elle se place, sélectivement, dans une position angulaire suivant l’une des quatre combinaisons possibles dans lesquelles une des deux branches de l’une des boucles fonctionne en même temps qu’une des deux branches de l’autre des boucles.
[50] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[51] - la [Figure 1 ] illustre, schématiquement et partiellement, un système de gestion thermique selon un exemple de réalisation de l’invention, pour une première position angulaire de la vanne ;
[52] - la [Figure 2] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1 ], pour une deuxième position angulaire de la vanne ; [53] - la [Figure 3] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une troisième position angulaire de la vanne ;
[54] - la [Figure 4] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une troisième position angulaire de la vanne et un autre mode de fonctionnement ;
[55] - la [Figure 5] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une troisième position angulaire de la vanne et encore un autre mode de fonctionnement ;
[56] - la [Figure 6] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une quatrième position angulaire de la vanne ;
[57] - la [Figure 7] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le module faisant partie du système de gestion thermique de la [Figure 1] ;
[58] - la [Figure 8] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le module de la [Figure 7], suivant une autre vue ;
[59] - la [Figure 9] illustre, schématiquement et partiellement, en coupe, le module de la [Figure 7] ;
[60] - la [Figure 10] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, la roue de la vanne du module de la [Figure 7] ;
[61] - la [Figure 11] illustre, schématiquement et partiellement, les angles entre les ajours de la vanne du module de la [Figure 7] ;
[62] - la [Figure 12] illustre, schématiquement et partiellement, les angles entre les cloisons de la vanne du module de la [Figure 7],
[63] De nombreux modes de fonctionnement du système de gestion thermique sont possibles. Les figures 1 à 6 illustrent différents procédés de fonctionnement d’un système de gestion thermique. Sur ces figures, des trais pointillés épais représentent la circulation de fluide caloporteur.
[64] On a représenté, sur la figure 1 , un système de gestion thermique 1 pour véhicule automobile, comportant : - une première boucle 100 de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un premier ensemble 101 qui comprend un moteur électrique et/ou une électronique de puissance associée à ce moteur électrique, cette première boucle de circulation de fluide caloporteur 100 comportant : o une première branche 1 10 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier radiateur de refroidissement 1 11 , placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce premier radiateur de refroidissement 1 11 , o une deuxième branche 120 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier échangeur de chaleur 121 , encore appelé « chiller >> en anglais, configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur 121 , avec un autre fluide caloporteur, ici un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation 150, avec un HVAC, du véhicule,
- une deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un deuxième ensemble 201 qui comprend une batterie capable d’alimenter électriquement le premier ensemble 101 , cette deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur 200 comportant : o une première branche 210 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième radiateur de refroidissement 21 1 , placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce deuxième radiateur de refroidissement 211 , o une deuxième branche 220 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième échangeur de chaleur 221 , ou « chiller >> en anglais, configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur 221 , avec un autre fluide caloporteur, ici le fluide réfrigérant, du dispositif de climatisation du véhicule 150,
- une vanne 6-voies 300 connectée fluidiquement aux première et deuxième branches respectivement 1 10, 210 et 210, 220 des première et deuxième boucles de circulation de fluide caloporteur 100 et 200, cette vanne 6-voies 300 étant capable de prendre quatre positions angulaires POS1 , POS2, POS3 et POS4 afin de faire fonctionner, sélectivement suivant l’une des quatre combinaisons possibles POS1 , POS2, POS3 et POS4, une des deux branches de l’une des boucles en même temps qu’une des deux branches de l’autre des boucles, comme cela sera décrit ci-après.
[65] Le terme anglais « HVAC >>, signifiant « Heating, Ventilating and Air Conditioning >>, désigne une installation de chauffage, ventilation et climatisation.
[66] Le fluide caloporteur circulant dans les première et deuxième boucles 100 et 200 est ici de l’eau glycolée.
[67] Le fluide réfrigérant dans le dispositif de climatisation 150 est choisi parmi un fluide R134a, R1234yf ou R744.
[68] Les échangeurs 121 et 221 sont du type à plaques ou à tubes, notamment à tubes à mini-canaux, formant des échangeurs d’évaporation, encore appelé « chiller >> en anglais.
[69] Les radiateurs de refroidissement 1 1 1 et 211 comportent des tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur et entre lesquels un flux d’air en mouvement permet de refroidir les tubes, et donc le fluide caloporteur.
[70] Le système de gestion thermique 1 fait partie d’une pompe à chaleur, embarquée sur le véhicule. La pompe à chaleur est par exemple de type direct.
[71] L’ensemble 201 peut comporter, en plus de la batterie, un dispositif de chauffage électrique pour chauffer le fluide caloporteur.
[72] Dans chaque boucle de circulation de fluide caloporteur 100 et 200, les première et deuxième branches 1 10 et 120, respectivement 210 et 220, partagent un tronçon commun 140, respectivement 240, sur lequel est placé une pompe électrique 141 , respectivement 241 , configurée pour faire circuler le fluide caloporteur dans l’une ou l’autre des branches 1 10 et 120, respectivement 210 et 220, en fonction de la position angulaire de la vanne 6-voies 300.
[73] La première branche 1 10, respectivement 210, de chaque boucle 100, respectivement 200, communique avec un vase d’expansion 130, respectivement 230, qui permettent que du fluide caloporteur chargé de bulles d'air puisse être débarrassé des bulles d’air, le vase d’expansion 130 permettant également d’absorber les dilatations du fluide caloporteur.
[74] La vanne 6-voies 300 est configurée pour prendre une première position angulaire POS1 dans laquelle la première branche 1 10 et 210 à la fois de la première boucle 100 et de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par les radiateurs de refroidissement 1 1 1 et 21 1 . Ces circulations de fluide, pour la première position angulaire POS1 , sont illustrées sur la figure 1 .
[75] Dans cette première position POS1 de la vanne 6-voies 300, les premier et deuxième ensembles 101 et 201 sont refroidis en utilisant les premier et deuxième radiateurs de refroidissement 1 1 1 et 21 1 sur les premières branches
1 10 et 210, sans utiliser de refroidissement par les échangeurs de chaleur 121 et 221.
[76] Dans cette première position POS1 de la vanne 6-voies 300, il est possible d’avoir un refroidissement de l’habitacle par le dispositif de climatisation 150, et en même temps, un refroidissement du moteur électrique et/ou de l’électronique de puissance 101 et de la batterie 201 par les radiateurs de refroidissement 1 1 1 et 21 1 en face avant.
[77] La vanne 6-voies 300 est configurée pour prendre une deuxième position angulaire POS2 illustrée sur la figure 2, dans laquelle la première branche 1 10 de la première boucle 100 de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le premier radiateur de refroidissement 1 11 , et la deuxième branche 220 de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le deuxième échangeur de chaleur 221 .
[78] Dans cette deuxième position angulaire POS2 de la vanne 6-voies 300, les premier et deuxième ensembles 101 et 201 peuvent être refroidis en utilisant deux types différents d’échanges de chaleur, l’un avec le premier radiateur de refroidissement 111 et l’autre avec le deuxième échangeur de chaleur 221 .
[79] Dans cette deuxième position angulaire POS2 de la vanne 6-voies 300, le dispositif de climatisation 150 peut être mis en marche pour climatiser l’habitacle, ou ne pas servir pour la climatisation de l’habitacle.
[80] La vanne 6-voies est configurée pour prendre une troisième position angulaire POS3 illustrée sur la figure 3, et la deuxième branche 120, 220 à la fois de la première boucle 100 et de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par l’échangeur de chaleur 121 , 221 respectif. Dans ce mode de fonctionnement, les deux pompes 141 et 241 sont mises en fonctionnement de sorte que du fluide caloporteur circule dans les deuxièmes branches 120, 220 des deux boucles 100, 200.
[81] Lorsque la vanne 6-voies 300 est dans la troisième position angulaire POS3, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo-condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle. En outre, dans le mode de fonctionnement de la figure 3, les deuxième branche 120 et 220 permettent une récupération de l’énergie thermique de l’ensemble de traction 101 , ici le moteur électrique et électronique de puissance, et de la batterie 201 .
[82] Dans les modes illustrés aux figures 1 à 3, les pompes 141 et 241 sont mises en fonctionnement.
[83] Dans un autre mode de fonctionnement avec la vanne 6-voies 300 dans la troisième position angulaire POS3, les deux pompes 141 et 241 sont mises à l’arrêt dans le cas où il n’y a pas de besoin de refroidissement de l’ensemble de traction 101 et de la batterie 201 . Dans cette situation, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo- condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle.
[84] Dans un autre mode de fonctionnement (illustré en figure 4) avec la vanne 6- voies 300 dans la troisième position angulaire POS3, la pompe 141 est à l’arrêt et la pompe 241 est en marche. Dans ce mode de fonctionnement illustré à la figure 4, le besoin de refroidissement concerne seulement la batterie 201 . Dans cette situation, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo-condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle.
[85] Dans un autre mode de fonctionnement (illustré en figure 5) avec la vanne 6- voies 300 dans la troisième position angulaire POS3, la pompe 141 est en marche et la pompe 241 est à l’arrêt. Dans ce mode de fonctionnement illustré à la figure 5, le besoin de refroidissement concerne seulement l’ensemble 101. Dans cette situation, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo-condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle.
[86] La vanne 6-voies 300 est configurée pour prendre une quatrième position angulaire POS4 (illustré à la figure 6) dans laquelle la deuxième branche 120 de la première boucle 100 de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le premier échangeur de chaleur 121 , et la première branche 210 de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le deuxième radiateur de refroidissement 21 1 .
[87] On constate que, pour certaines positions angulaires de la vanne 6-voies 300, plusieurs modes de fonctionnement sont possibles. [88] Dans l’exemple décrit, les premier et deuxième radiateurs de refroidissement 111 et 211 sont deux radiateurs séparés.
[89] Les premier et deuxième échangeurs de chaleur 121 et 221 sont deux échangeurs de chaleur séparés.
[90] On va maintenant décrire plus en détails la vanne 6-voies 300.
[91] Comme illustré sur la figure 9, la vanne 6-voies 300 comporte un boîtier 301 formé sur un corps 350 et une roue 302 placée de manière rotative dans le boîtier 301.
[92] Le boîtier 301 comprend six ajours d’entrée/sortie 310 de fluide caloporteur définissant les 6 voies de la vanne 6-voies 300, qui sont connectées fluidiquement aux quatre branches 110, 120, 210 et 220, en formant quatre entrées de vanne et deux sorties de vanne.
[93] La roue 302 est rotative de sorte à pouvoir prendre les première, deuxième, troisième et quatrième positions angulaires POS1 , POS2, POS3 et POS4.
[94] Les six ajours d’entrée/sortie 310 de fluide caloporteur sont regroupés selon deux groupes, chaque groupe étant dédié à l’une des boucles 100, 200.
[95] Les deux groupes d’ajours 310 sont disposés en symétrie miroir l’un de l’autre par un plan de symétrie PS qui contient l’axe de rotation X de la vanne 6-voies 300.
[96] Dans l’exemple décrit, pour chaque groupe, les trois ajours d’entrée/sortie sont disposés, deux à deux, avec un angle entre eux de 34°, comme cela est montré sur la figure 11 .
[97] Cette valeur d’angle peut être différent, en fonction du design.
[98] La roue 302 de la vanne 6-voies 300 comprend quatre chambres 312 disposées autour de l’axe de rotation X de la vanne 6-voies 300, ces chambres 312 étant séparées deux à deux par une cloison 314, et étant agencées chacune pour faire se communiquer entre eux deux ajours d’entrée/sortie 310 de fluide caloporteur, en fonction de la position angulaire. [99] Ces cloisons 314 sont séparées angulairement deux à deux, par des angles respectivement de 112°, 86°, 76° et 86°, lorsque l’on fait le tour de la roue, comme cela est montré sur la figure 12.
[100] Ces cloisons sont formées par une âme centrale de la roue 302.
[101] Si l’on prend, comme position angulaire de référence, la première position angulaire POS1 de la vanne 6-voies 300, le système de gestion thermique 1 est configuré pour faire tourner la roue d’un angle de +180° pour passer de la première position POS1 à la troisième position POS3, d’un angle de +112° pour passer de la première position POS1 à la deuxième position POS2 et d’un angle de -112° pour passer de la première position POS1 à la quatrième position POS4.
[102] Les valeurs ci-dessus sont données à titre d’exemple et d’autres valeurs appropriées peuvent, bien entendu, être utilisées.
[103] On va maintenant décrire plus en détails le corps 350 et les fonctions fluidiques qu’il intègre.
[104] Comme illustré sur les figures 7 à 9, le corps 350 de type monobloc comporte une platine 351 formant un siège 352 avec une volute 353 pour chacune des pompes 141 et 241 .
[105] Le boîtier 301 de la vanne 6-voies 300 est formée sur cette platine 351 .
[106] La vanne 6-voies 300 est associée à un actionneur électrique.
[107] Des canaux de circulation de fluide 355 sont formés entre cette platine 351 et une plaque additionnelle 356 qui sont appliquées l’une contre l’autre de manière étanche.
[108] Le corps 350 et la plaque 356 comprennent des embouts 360 de connexion fluidique pour le branchement des branches 110, 120, 210 et 220.
[109] Le corps 350 et les composants à fonction fluidique, ici les pompes 141 et 241 , et la vanne 6-voies 300, montés sur le corps 350 forment un module compact et facilement intégrable dans le véhicule.
[110] Les deux vases d’expansion 130 et 230 sont réalisés sur le corps monobloc 350, par deux réservoirs 131 et 231 . [111] Les deux réservoirs 131 et 231 sont séparés par une cloison 357, notamment du corps monobloc 350. Un couvercle 361 est prévu pour fermer les deux réservoirs 131 et 231 .

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Système de gestion thermique (1 ) pour véhicule, comportant :
- une première boucle (100) de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un premier ensemble (101 ) qui comprend notamment un moteur électrique et/ou une électronique de puissance associée à ce moteur électrique, cette première boucle (100) de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche (1 10) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier radiateur de refroidissement (1 1 1 ), notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce premier radiateur de refroidissement (1 1 1 ), o une deuxième branche (120) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier échangeur de chaleur (121 ) configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur (121 ), avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation (150) du véhicule,
- une deuxième boucle (200) de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un deuxième ensemble (201 ) qui comprend notamment une batterie capable d’alimenter électriquement le premier ensemble (101 ), cette deuxième boucle (200) de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche (210) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième radiateur de refroidissement (211 ), notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce deuxième radiateur de refroidissement (21 1 ), o une deuxième branche (220) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième échangeur de chaleur (221 ) configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur (221 ), avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation (150) du véhicule,
- une vanne 6-voies (300) connectée fluidiquement aux première et deuxième branches respectivement des première et deuxième boucles (100, 200) de circulation de fluide caloporteur, cette vanne 6-voies (300) étant capable de prendre quatre positions angulaires (POS1 , POS2, POS3 et POS4) afin de faire fonctionner, sélectivement suivant l’une des quatre combinaisons possibles, une des deux branches (1 10, 120, 210, 220) de l’une des boucles (100, 200) en même temps qu’une des deux branches de l’autre des boucles.
[Revendication 2] Système de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel la vanne 6-voies (300) est configurée pour prendre une première position angulaire (POS1 ) dans laquelle la première branche (1 10, 210) à la fois de la première boucle et de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par les radiateurs de refroidissement (1 1 1 , 21 1 ).
[Revendication 3] Système de gestion thermique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la vanne 6-voies (300) est configurée pour prendre une deuxième position angulaire (POS2) dans laquelle la première branche (1 10) de la première boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le premier radiateur de refroidissement (1 1 1 ), et la deuxième branche (220) de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le deuxième échangeur de chaleur (221 ).
[Revendication 4] Système de gestion thermique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la vanne 6-voies (300) est configurée pour prendre une troisième position angulaire (POS3) dans laquelle la deuxième branche (120, 220) à la fois de la première boucle et de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par l’échangeur de chaleur respectif (121 , 221 ).
[Revendication 5] Système de gestion thermique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la vanne 6-voies (300) est configurée pour prendre une quatrième position angulaire (POS4) dans laquelle la deuxième branche (120) de la première boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le premier échangeur de chaleur (121 ), et la première branche (210) de la deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le deuxième radiateur de refroidissement (21 1 ).
[Revendication 6] Système de gestion thermique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la vanne 6-voies (300) comporte un boîtier (301 ) et une roue (302) placée de manière rotative dans le boîtier, et le boîtier comprend six ajours d’entrée/sortie (310) de fluide caloporteur définissant les 6 voies de la vanne 6-voies (300).
[Revendication 7] Système de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel les six ajours d’entrée/sortie (310) de fluide caloporteur sont regroupés selon deux groupes, chaque groupe étant dédié à l’une des boucles (100, 200).
[Revendication 8] Système de gestion thermique selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel la roue (302) de la vanne 6-voies (300) comprend quatre chambres (312) disposées autour de l’axe de rotation (X) de la vanne 6-voies (300), ces chambres étant séparées deux à deux par une cloison (314), et étant agencées chacune pour faire se communiquer entre eux deux ajours d’entrée/sortie (310) de fluide caloporteur, en fonction de la position angulaire.
[Revendication 9] Système de gestion thermique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première branche (110, 210) de chaque boucle communique avec un vase d’expansion (130, 230).
[Revendication 10] Système de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel les deux vases d’expansion (130, 230) sont réalisés sur un corps (350), notamment monobloc, notamment par deux réservoirs formés sur ce corps.
[Revendication 1 1] Système de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel le corps (350) comporte une platine (351 ) formant un siège pour une pompe (141 , 241 ), notamment un siège avec une volute pour la pompe.
[Revendication 12] Système de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel la vanne 6-voies (300) est montée sur cette platine (351 ).
[Revendication 13] Procédé de gestion thermique, à l’aide d’un système de gestion thermique (1 ) comportant :
- une première boucle (100) de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un premier ensemble qui comprend notamment un moteur électrique et/ou une électronique de puissance associée à ce moteur électrique, cette première boucle de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche (1 10) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier radiateur de refroidissement, notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce premier radiateur de refroidissement, o une deuxième branche (120) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un échangeur de chaleur configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger, au sein de cet échangeur de chaleur, des calories avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide caloporteur, par exemple un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation du véhicule,
- une deuxième boucle (200) de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un deuxième ensemble qui comprend notamment une batterie capable d’alimenter électriquement le premier ensemble, cette deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur comportant : o une première branche (210) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième radiateur de refroidissement, notamment placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce deuxième radiateur de refroidissement, o une deuxième branche (220) de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un échangeur de chaleur configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger, au sein de cet échangeur de chaleur, des calories avec un autre fluide caloporteur, notamment un fluide caloporteur, par exemple un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation du véhicule,
- une vanne 6-voies (300) connectée fluidiquement aux première et deuxième branches respectivement des première et deuxième boucles de circulation de fluide caloporteur, le procédé de gestion thermique comprenant l’étape suivante :
- actionner la vanne 6-voies (300) de sorte qu’elle se place, sélectivement, dans une position angulaire suivant l’une des quatre combinaisons possibles dans lesquelles une des deux branches de l’une des boucles fonctionne en même temps qu’une des deux branches de l’autre des boucles. |
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