EP4753948A1 - Systeme de conditionnement thermique - Google Patents

Systeme de conditionnement thermique

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EP4753948A1
EP4753948A1 EP24746344.1A EP24746344A EP4753948A1 EP 4753948 A1 EP4753948 A1 EP 4753948A1 EP 24746344 A EP24746344 A EP 24746344A EP 4753948 A1 EP4753948 A1 EP 4753948A1
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EP
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branch
transfer fluid
heat
heat exchanger
heat transfer
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Application number
EP24746344.1A
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Inventor
Moussa Nacer-Bey
Kamel Azzouz
Gael DURBERCQ
Amrid MAMMERI
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Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Electrification SAS
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Publication date
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Abstract

L'invention concerne un système de conditionnement thermique (100) pour véhicule, comportant : - un circuit de fluide caloporteur (20) comportant : -- une boucle primaire (20A), -- une boucle secondaire (20B), - un circuit de fluide réfrigérant (10) comportant une boucle principale (10A) de circulation du fluide réfrigérant comprenant : — un compresseur (15), — un premier échangeur (1), agencé conjointement sur la boucle principale (10A) de fluide réfrigérant et sur la boucle primaire (20A), — un détendeur (31), — un deuxième échangeur (2), agencé conjointement sur la boucle principale (10A) et sur la boucle secondaire (20B), dans lequel : - la boucle primaire (20A) comprend un troisième échangeur de chaleur (3) couplé thermiquement avec un flux d'air intérieur (Fi) à un habitacle du véhicule, et - la boucle secondaire (20B) de fluide caloporteur comprend un quatrième échangeur (4) couplé thermiquement à un premier élément (41) d'une chaîne de traction électrique du véhicule.

Description

Description
Titre : SYSTEME DE CONDITIONNEMENT THERMIQUE
DOMAINE TECHNIQUE
[1] La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique. Ces systèmes peuvent notamment équiper un véhicule automobile. De tels systèmes permettent de réaliser une régulation thermique de différents organes du véhicule, comme par exemple l’habitacle ou une batterie de stockage d’énergie électrique, dans le cas d’un véhicule à propulsion électrique. Les échanges de chaleur sont gérés principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant au sein de différents échangeurs de chaleur permettant d’assurer un chauffage ou un refroidissement de différents organes.
Technique antérieure
[2] Les systèmes de conditionnement thermique font couramment appel à une boucle de fluide réfrigérant et à une boucle de fluide caloporteur échangeant de la chaleur avec le fluide réfrigérant. De tels systèmes sont ainsi appelés indirects. La boucle de fluide réfrigérant est formée de sorte que le fluide réfrigérant cède de la chaleur à un fluide caloporteur dans un premier échangeur bifluide. La chaleur cédée au fluide caloporteur peut ensuite être dissipée dans un flux d’air destiné à l’habitacle afin de le chauffer. Le circuit de fluide caloporteur permet aussi de refroidir des éléments de la chaîne de traction du véhicule dissipant de la chaleur, comme le moteur électrique de traction du véhicule ou l’électronique de puissance commandant le moteur électrique. Pour cela, un autre échangeur bifluide permet de réaliser un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et le fluide réfrigérant afin de refroidir le fluide caloporteur.
[3] Par ailleurs, les besoins de charge rapide des batteries demandent d’augmenter la puissance de refroidissement disponible. Afin de disposer d’une puissance de refroidissement élevée des batteries, ainsi que d’une bonne homogénéité de la température des batteries, il est connu de faire circuler un fluide caloporteur diélectrique à l’intérieur des éléments de la batterie. Dans ce cas, un échangeur bifluide additionnel est utilisé, afin de réaliser un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur diélectrique. Cette configuration est complexe et coûteuse à mettre en oeuvre car de nombreux échangeurs de chaleur sont utilisés, en particulier de nombreux échangeurs de chaleur bifluides.
[4] Il existe ainsi un besoin de pouvoir disposer de systèmes de conditionnement thermique plus faciles à intégrer, utilisant un nombre réduit d’échangeurs de chaleur et des circuits de circulation des différents fluides simplifiés.
Résumé
[5] A cette fin, la présente invention propose un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile, comportant :
— un circuit de fluide caloporteur, notamment de fluide caloporteur diélectrique, comportant :
-- une boucle primaire de circulation de fluide caloporteur,
-- une boucle secondaire de circulation de fluide caloporteur,
-- une première branche de dérivation,
-- une deuxième branche de dérivation,
-- une troisième branche de dérivation,
— un circuit de fluide réfrigérant comportant une boucle principale de circulation de fluide réfrigérant, comprenant successivement selon un sens de circulation du fluide réfrigérant :
— un dispositif de compression,
— un premier échangeur de chaleur, agencé conjointement sur la boucle principale de fluide réfrigérant et sur la boucle primaire de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur,
— un premier dispositif de détente,
— un deuxième échangeur de chaleur, agencé conjointement sur la boucle principale de fluide réfrigérant et sur la boucle secondaire de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, dans lequel :
— la boucle primaire de fluide caloporteur comprend un troisième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à un habitacle du véhicule, et - la boucle secondaire de fluide caloporteur comprend un quatrième échangeur de chaleur configuré pour être couplé thermiquement à un premier élément d’une chaîne de traction électrique du véhicule,
- la première branche de dérivation relie un premier point de connexion disposé sur la boucle primaire entre le premier échangeur de chaleur et le troisième échangeur de chaleur à un deuxième point de connexion disposé sur la boucle secondaire entre le deuxième échangeur de chaleur et le quatrième échangeur de chaleur,
- la deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de connexion disposé sur la boucle primaire entre le troisième échangeur de chaleur et le premier échangeur de chaleur à un quatrième point de connexion disposé sur la boucle secondaire entre le quatrième échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur,
- la troisième branche de dérivation reliant un cinquième point de connexion disposé sur la première branche de dérivation à un sixième point de connexion disposé sur la deuxième branche de dérivation, la troisième branche de dérivation comportant un cinquième échangeur de chaleur, dans lequel le cinquième échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule, dans lequel : le circuit de fluide réfrigérant comporte une branche auxiliaire de circulation de fluide réfrigérant disposée en parallèle du premier dispositif de détente et du deuxième échangeur, la branche auxiliaire comprenant successivement un deuxième dispositif de détente et un sixième échangeur de chaleur agencé conjointement sur la branche auxiliaire de fluide réfrigérant et sur une quatrième branche de dérivation de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, la quatrième branche de dérivation étant reliée à la boucle secondaire en parallèle du deuxième échangeur de chaleur entre un septième point de connexion et un huitième point de connexion, le système de conditionnement thermique étant caractérisé en ce que le circuit de fluide caloporteur comprend une cinquième branche de dérivation reliant un neuvième point de connexion disposé sur la quatrième branche de dérivation entre le sixième échangeur de chaleur et le septième point de connexion à un dixième point de connexion disposé sur la boucle secondaire entre le quatrième échangeur de chaleur et le huitième point de connexion, la cinquième branche de dérivation comportant un septième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule.
[6] Le circuit de fluide caloporteur, notamment de fluide caloporteur diélectrique, comprend ainsi les fonctions de refroidissement et de chauffage de l’habitacle, de gestion thermique du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, ainsi que, pour certains modes de fonctionnement, de déshumidification.
[7] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le septième point de connexion est disposé entre le deuxième point de connexion et le quatrième échangeur de chaleur.
[8] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le huitième point de connexion est disposé entre le dixième point de connexion et le quatrième point de connexion.
[9] Le premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule peut être une batterie de stockage d’énergie électrique. La batterie peut fournir l’énergie nécessaire à un moteur électrique de traction du véhicule. Le couplage thermique avec le quatrième échangeur de chaleur peut être réalisé par l’intermédiaire d’une boucle de circulation de fluide caloporteur, non représentée sur les différentes figures. Le couplage thermique peut aussi se faire par mise en contact d’une ou plusieurs parois du quatrième échangeur de chaleur avec une ou plusieurs parois de la batterie.
[10] Selon un mode de réalisation, le quatrième échangeur de chaleur peut être formé par la batterie elle-même, c’est-à-dire que la batterie dissipant de la chaleur est directement au contact avec le fluide caloporteur, lorsque celui-ci est un fluide caloporteur diélectrique.
[11] En particulier, les éléments électriques et/ou électroniques de la batterie peuvent être immergés, ou partiellement immergés, dans un fluide caloporteur diélectrique.
[12] L’ immersion, totale ou partielle, des éléments électriques et/ou électroniques de la batterie, permet d’améliorer les échanges thermiques avec le fluide caloporteur en s’affranchissant des résistances thermiques, notamment de contact, entre le quatrième échangeur de chaleur et lesdits éléments électriques et/ou électroniques.
[13] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte :
- une sixième branche de dérivation reliant un onzième point de connexion disposé sur la boucle secondaire entre le deuxième échangeur de chaleur et le deuxième point de connexion à la quatrième branche de dérivation,
- une septième branche de dérivation reliant un douzième point de connexion disposé sur la boucle secondaire entre le septième point de connexion et le quatrième échangeur de chaleur à un treizième point de connexion disposé sur la boucle secondaire entre le quatrième échangeur de chaleur et le dixième point de connexion, la septième branche de dérivation comportant un huitième échangeur de chaleur, dans lequel le huitième échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule.
[14] Le rôle du huitième échangeur de chaleur est notamment de réguler thermiquement le premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[15] Selon un exemple de réalisation de l’invention, la sixième branche de dérivation relie le onzième point de connexion au neuvième point de connexion.
[16] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une huitième branche de dérivation reliée à la boucle secondaire en parallèle du quatrième échangeur de chaleur, la huitième branche de dérivation comportant un neuvième échangeur de chaleur configuré pour être couplé thermiquement à un deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[17] Le rôle du neuvième échangeur de chaleur est de réguler thermiquement le deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[18] Le deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule peut être par exemple une unité électronique de commande d’un moteur électrique de traction et/ou un moteur électrique de traction du véhicule. [19] Le neuvième échangeur de chaleur peut être formé par l’unité électronique de commande du moteur électrique elle-même et/ou par le moteur électrique lui-même, c’est-à-dire que l’unité électronique de commande du moteur électrique et/ou le moteur électrique dissipant de la chaleur sont directement au contact avec le fluide caloporteur, lorsque celui-ci est un fluide caloporteur diélectrique.
[20] En particulier, les éléments électriques et/ou électroniques de l’unité électronique de commande du moteur électrique et/ou du moteur électrique peuvent être immergés, ou partiellement immergés, dans un fluide caloporteur diélectrique.
[21] L’ immersion, totale ou partielle, des éléments électriques et/ou électroniques de l’unité électronique de commande du moteur électrique et/ou du moteur électrique, permet d’améliorer les échanges thermiques avec le fluide caloporteur en s’affranchissant des résistances thermiques, notamment de contact, entre le neuvième échangeur de chaleur et lesdits éléments électriques et/ou électroniques.
[22] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte :
- une neuvième branche de dérivation reliant un quatorzième point de connexion disposé sur la boucle secondaire entre le quatrième échangeur de chaleur et le treizième point de connexion à un quinzième point disposé sur la boucle primaire entre le troisième échangeur de chaleur et le troisième point de connexion,
- une dixième branche de dérivation reliant la boucle primaire à un seizième point de connexion disposé sur la septième branche de dérivation.
[23] Le circuit de fluide caloporteur, notamment de fluide caloporteur diélectrique, comprend ainsi la fonction chauffage du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule par le premier échangeur de chaleur.
[24] Selon un exemple de réalisation de l’invention, la huitième branche de dérivation relie le douzième point de connexion au quatorzième point de connexion.
[25] Selon un exemple de réalisation de l’invention, la dixième branche de dérivation relie le premier point de connexion au seizième point de connexion.
[26] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le seizième point de connexion est disposé entre le huitième échangeur de chaleur et le douzième point de connexion. [27] Selon un exemple de réalisation de l’invention :
- la boucle primaire du circuit de fluide caloporteur comprend une première pompe de circulation, notamment disposée entre le troisième point de connexion et le premier échangeur de chaleur,
- la boucle secondaire du circuit de fluide caloporteur comprend une deuxième pompe de circulation, notamment disposée entre le septième point de connexion et le quatrième échangeur de chaleur,
- la boucle secondaire du circuit de fluide caloporteur comprend une troisième pompe de circulation, notamment disposée entre le quatrième point de connexion et le deuxième échangeur de chaleur,
- la quatrième branche de dérivation du circuit de fluide caloporteur comprend une quatrième pompe de circulation, notamment disposée entre le huitième point de connexion et le sixième échangeur de chaleur.
[28] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte :
- une première vanne trois-voies disposée conjointement sur la boucle secondaire et sur la quatrième branche de dérivation.
- une deuxième vanne trois-voies disposée conjointement sur la boucle secondaire et sur la première branche de dérivation,
- une troisième vanne trois-voies disposée conjointement sur la première branche de dérivation et sur la troisième branche de dérivation,
- une quatrième vanne trois-voies disposée conjointement sur la deuxième branche de dérivation et sur la troisième branche de dérivation.
[29] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le septième point de connexion fait partie de la première vanne trois-voies.
[30] La première vanne trois-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et entre la boucle secondaire et la quatrième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la quatrième branche de dérivation et la portion de la boucle secondaire comprise entre le septième point de connexion et le deuxième point de connexion et interdire une circulation dans la portion de la boucle secondaire comprise entre le septième point de connexion et le douzième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et interdire une circulation entre la boucle secondaire et la quatrième branche de dérivation.
[31] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le deuxième point de connexion fait partie de la deuxième vanne trois-voies.
[32] La deuxième vanne trois-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la boucle secondaire et la première branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et entre la boucle secondaire et la première branche de dérivation.
[33] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le cinquième point de connexion fait partie de la troisième vanne trois-voies.
[34] La troisième vanne trois-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation et la troisième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation et la boucle primaire, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation et la troisième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation et la boucle secondaire.
[35] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le sixième point de connexion fait partie de la quatrième vanne trois-voies.
[36] La quatrième vanne trois-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation et la troisième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation et la boucle primaire, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation et la troisième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation et la boucle secondaire. [37] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une cinquième vanne trois-voies disposée conjointement sur boucle secondaire et sur la septième branche de dérivation.
[38] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le treizième point de connexion fait partie de la cinquième vanne trois-voies.
[39] La cinquième vanne trois-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la boucle secondaire et la septième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire comprise entre le treizième point de connexion et le quatorzième point de connexion et la septième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la portion de la boucle secondaire comprise entre le treizième point de connexion et le dixième point de connexion.
[40] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une première vanne quatre-voies disposée conjointement sur la quatrième branche de dérivation, sur la cinquième branche de dérivation et sur la sixième branche de dérivation.
[41] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le neuvième point de connexion fait partie de la première vanne quatre-voies.
[42] La première vanne quatre-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la quatrième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la cinquième branche de dérivation et dans la sixième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la cinquième branche de dérivation et la sixième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la quatrième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la quatrième branche de dérivation comprise entre le neuvième point de connexion et le huitième point de connexion et la cinquième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur, d’une part, dans la sixième branche de dérivation, et, d’autre part, dans la portion de la quatrième branche de dérivation comprise entre le neuvième point de connexion et le septième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la quatrième branche de dérivation comprise entre le neuvième point de connexion et le huitième point de connexion, la cinquième branche de dérivation et la sixième branche de dérivation et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la portion de la quatrième branche de dérivation comprise entre le neuvième point de connexion et le septième point de connexion.
[43] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte une deuxième vanne quatre-voies disposée conjointement sur la boucle secondaire, sur la septième branche de dérivation et sur la huitième branche de dérivation.
[44] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le douzième point de connexion fait partie de la deuxième vanne quatre-voies.
[45] La deuxième vanne quatre-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire comprise entre le douzième point de connexion et le quatorzième point de connexion et la septième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la huitième branche de dérivation et dans la portion de la boucle secondaire comprise entre le douzième point de connexion et le septième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre, d’une part, la portion de la boucle secondaire comprise entre le douzième point de connexion et le quatorzième point de connexion et la septième branche de dérivation et, d’autre part, la huitième branche de dérivation et la portion de la boucle secondaire comprise entre le douzième point de connexion et le septième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la septième branche de dérivation et dans la huitième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire comprise entre le douzième point de connexion et le quatorzième point de connexion et la huitième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la septième branche de dérivation et dans la portion de la boucle secondaire comprise entre le douzième point de connexion et le septième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et entre la boucle secondaire et la huitième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la septième branche de dérivation.
[46] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le circuit de fluide caloporteur comporte :
- une troisième vanne quatre-voies disposée conjointement sur la boucle secondaire, sur la huitième branche de dérivation et sur la neuvième branche de dérivation,
- une quatrième vanne quatre-voies disposée conjointement sur la boucle primaire, sur la première branche de dérivation et sur la dixième branche de dérivation.
[47] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le quatorzième point de connexion fait partie de la troisième vanne quatre-voies.
[48] La troisième vanne quatre-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire comprise entre le quatorzième point de connexion et le douzième point de connexion et la neuvième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la huitième branche de dérivation et dans la portion de la boucle secondaire comprise entre le quatorzième point de connexion et le treizième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la huitième branche de dérivation et dans la neuvième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire comprise entre le quatorzième point de connexion et le douzième point de connexion et la huitième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la neuvième branche de dérivation et dans la portion de la boucle secondaire comprise entre le quatorzième point de connexion et le treizième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire et entre la boucle secondaire et la huitième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la neuvième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre, d’une part, la portion de la boucle secondaire comprise entre le quatorzième point de connexion et le douzième point de connexion et la neuvième branche de dérivation et, d’autre part, la huitième branche de dérivation et la portion de la boucle secondaire comprise entre le quatorzième point de connexion et le treizième point de connexion.
[49] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le premier point de connexion fait partie de la quatrième vanne quatre-voies.
[50] La quatrième vanne quatre-voies est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle primaire comprise entre le premier point de connexion et le troisième point de connexion et la dixième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la première branche de dérivation et dans la portion de la boucle primaire comprise entre le premier point de connexion et le quinzième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle primaire comprise entre le premier point de connexion et le troisième point de connexion et la première branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la dixième branche de dérivation et dans la portion de la boucle primaire comprise entre le premier point de connexion et le quinzième point de connexion, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle primaire et entre la boucle primaire et la première branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la dixième branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle primaire et entre la boucle primaire et la dixième branche de dérivation et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la première branche de dérivation, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle primaire et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la première branche de dérivation et dans la dixième branche de dérivation.
[51] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le fluide réfrigérant utilisé par le circuit de fluide réfrigérant est un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants pourraient être employés, comme par exemple le R134a, le R744 ou encore le R290.
[52] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le fluide caloporteur utilisé par le circuit de fluide caloporteur peut être de l’eau, un mélange d’eau et d’éthylène glycol ou un fluide caloporteur diélectrique.
[53] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, fonctionnant notamment pour une température extérieure supérieure à 20°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, circule dans la boucle secondaire, et se divise au niveau du huitième point de connexion en :
-- un deuxième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, et rejoint le septième point de connexion,
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, et rejoint le septième point de connexion,
- le deuxième débit de fluide caloporteur et le troisième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion pour reformer le premier débit de fluide caloporteur avant de retourner à la deuxième pompe,
- un quatrième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation, dans la boucle primaire et regagne la première pompe.
[54] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, circule dans la boucle secondaire, et se divise au niveau du huitième point de connexion en :
-- un deuxième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, et rejoint le septième point de connexion,
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, et rejoint le septième point de connexion,
- le deuxième débit de fluide caloporteur et le troisième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion pour reformer le premier débit de fluide caloporteur avant de retourner à la deuxième pompe,
- un quatrième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire et se divise au niveau du premier point de connexion en :
-- un cinquième débit de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation et rejoint le troisième point de connexion,
-- un sixième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire et rejoint le troisième point de connexion,
- le cinquième débit de fluide caloporteur et le sixième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion pour reformer le quatrième débit de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe.
[55] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure supérieure à 20°C, dans lequel : - un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire et se divise au niveau du huitième point de connexion en :
-- un deuxième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, dans la cinquième branche de dérivation, dans le septième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur, dans la cinquième branche de dérivation et rejoint le dixième point de connexion,
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, et rejoint le dixième point de connexion,
- le deuxième débit de fluide caloporteur et le troisième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du dixième point de connexion pour reformer le premier débit de fluide caloporteur,
- un quatrième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation, dans la boucle primaire et regagne la première pompe.
[56] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 0°C et 20°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire et se divise au niveau du huitième point de connexion en :
-- un deuxième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, dans la cinquième branche de dérivation, dans le septième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur, dans la cinquième branche de dérivation et rejoint le dixième point de connexion,
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, et rejoint le dixième point de connexion, - le deuxième débit de fluide caloporteur et le troisième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du dixième point de connexion pour reformer le premier débit de fluide caloporteur,
- un quatrième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire et se divise au niveau du premier point de connexion en :
-- un cinquième débit de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation et rejoint le troisième point de connexion,
-- un sixième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire et rejoint le troisième point de connexion,
- le cinquième débit de fluide caloporteur et le sixième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion pour reformer le quatrième débit de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe.
[57] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et refroidissement actif de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 20°C et 30°C, dans lequel :
- un débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur, et retourne au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, dans la septième branche de dérivation, dans le huitième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la septième branche de dérivation, dans la boucle secondaire avant de retourner à la deuxième pompe,
- un deuxième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, dans la sixième branche de dérivation, dans la cinquième branche de dérivation, dans le septième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur, dans la cinquième branche de dérivation, dans la boucle secondaire avant de retourner à la troisième pompe,
- un troisième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation, dans la boucle primaire et regagne la première pompe.
[58] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 0°C et 20°C, dans lequel :
- un débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur, et retourne au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, dans la septième branche de dérivation, dans le huitième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la septième branche de dérivation, dans la boucle secondaire avant de retourner à la deuxième pompe, - un deuxième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, dans la sixième branche de dérivation, dans la cinquième branche de dérivation, dans le septième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur, dans la cinquième branche de dérivation, dans la boucle secondaire avant de retourner à la troisième pompe,
- un troisième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire et se divise au niveau du premier point de connexion en :
-- un quatrième débit de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation et rejoint le troisième point de connexion,
-- un cinquième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire et rejoint le troisième point de connexion,
- le quatrième débit de fluide caloporteur et le cinquième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion pour reformer le troisième débit de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe.
[59] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 0°C et 20°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, dans la septième branche de dérivation, dans le huitième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la septième branche de dérivation, dans la boucle secondaire avant de retourner à la deuxième pompe,
- un deuxième débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire et se divise au niveau du huitième point de connexion en :
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, et rejoint le neuvième point de connexion,
-- un quatrième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, dans la sixième branche de dérivation, et rejoint le neuvième point de connexion,
- le troisième débit de fluide caloporteur et le quatrième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du neuvième point de connexion pour reformer le deuxième débit de fluide caloporteur, le deuxième débit de fluide caloporteur circulant dans la cinquième branche de dérivation, dans le septième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur, dans la cinquième branche de dérivation et rejoint la boucle secondaire,
- un cinquième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire et se divise au niveau du premier point de connexion en : -- un sixième débit de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation et rejoint le troisième point de connexion,
-- un septième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire et rejoint le troisième point de connexion,
- le sixième débit de fluide caloporteur et le septième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion pour reformer le cinquième débit de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe.
[60] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et refroidissement de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 20°C et 30°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, dans la septième branche de dérivation, dans le huitième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la septième branche de dérivation, dans la boucle secondaire avant de retourner à la deuxième pompe,
- un deuxième débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire et se divise au niveau du huitième point de connexion en :
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, et rejoint le neuvième point de connexion,
-- un quatrième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, dans la sixième branche de dérivation, et rejoint le neuvième point de connexion,
- le troisième débit de fluide caloporteur et le quatrième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du neuvième point de connexion pour reformer le deuxième débit de fluide caloporteur, le deuxième débit de fluide caloporteur circulant dans la cinquième branche de dérivation, dans le septième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur, dans la cinquième branche de dérivation et rejoint la boucle secondaire,
- un cinquième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation, dans la boucle primaire et regagne la première pompe.
[61] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de chauffage passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire avant de retourner à la première pompe,
- un deuxième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, circule dans la boucle secondaire, dans la huitième branche de dérivation, dans le neuvième échangeur de chaleur, dans la huitième branche de dérivation, dans la boucle secondaire avant de rejoindre la deuxième pompe,
- un troisième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation et se divise au niveau du quatrième point de connexion en :
-- un quatrième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, dans la boucle secondaire, et rejoint le deuxième point de connexion,
-- un cinquième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, et rejoint le deuxième point de connexion,
- le quatrième débit de fluide caloporteur et le cinquième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion pour reformer le troisième débit de fluide caloporteur avant de retourner au cinquième échangeur de chaleur.
[62] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement des premier et deuxième éléments de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire avant de retourner à la première pompe,
- un deuxième débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire et se divise en :
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation et rejoint le septième point de connexion, -- un quatrième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, et rejoint le septième point de connexion,
- le troisième débit de fluide caloporteur et le quatrième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion pour reformer le deuxième débit de fluide caloporteur, le deuxième débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire et se divise en :
-- un cinquième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, et rejoint le quatorzième point de connexion,
-- un sixième débit de fluide caloporteur circulant dans la huitième branche de dérivation, dans le neuvième échangeur de chaleur, dans la huitième branche de dérivation, et rejoint le quatorzième point de connexion,
- le cinquième débit de fluide caloporteur et le sixième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du quatorzième point de connexion pour reformer le deuxième débit de fluide caloporteur.
[63] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de chauffage du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 20°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, dans la dixième branche de dérivation, dans la septième branche de dérivation, dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, dans la neuvième branche de dérivation, dans la boucle primaire avant de retourner à la première pompe,
- un deuxième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation et se divise au niveau du quatrième point de connexion en :
-- un troisième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, dans la boucle secondaire, et rejoint le deuxième point de connexion,
-- un quatrième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, et rejoint le deuxième point de connexion,
- le troisième débit de fluide caloporteur et le quatrième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion pour reformer le deuxième débit de fluide caloporteur avant de retourner au cinquième échangeur de chaleur.
[64] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de chauffage du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, et se divise en :
-- un deuxième débit circulant dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire et rejoint le quinzième point de connexion,
-- un troisième débit circulant dans la dixième branche de dérivation, dans la septième branche de dérivation, dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, dans la neuvième branche de dérivation et rejoint le quinzième point de connexion,
- le deuxième débit de fluide caloporteur et le troisième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du quinzième point de connexion pour reformer le premier débit de fluide caloporteur, le premier débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire avant de retourner à la première pompe,
- un quatrième débit de fluide caloporteur circule successivement dans la première branche de dérivation, dans la troisième branche de dérivation, dans le cinquième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur, dans la troisième branche de dérivation, dans la deuxième branche de dérivation et se divise au niveau du quatrième point de connexion en :
-- un cinquième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation, dans la boucle secondaire, et rejoint le deuxième point de connexion,
-- un sixième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, et rejoint le deuxième point de connexion,
- le cinquième débit de fluide caloporteur et le sixième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion pour reformer le quatrième débit de fluide caloporteur avant de retourner au cinquième échangeur de chaleur.
[65] L’ invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage du deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit de fluide réfrigérant circule dans le compresseur où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit de fluide réfrigérant et le troisième débit de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression,
- un premier débit de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire, dans la première pompe, dans le premier échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire, et se divise en :
-- un deuxième débit circulant dans la boucle primaire, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur, dans la boucle primaire et rejoint le quinzième point de connexion,
-- un troisième débit circulant dans la dixième branche de dérivation, dans la septième branche de dérivation, dans la boucle secondaire, dans la deuxième pompe, dans le quatrième échangeur de chaleur, dans la boucle secondaire, dans la neuvième branche de dérivation et rejoint le quinzième point de connexion,
- le deuxième débit de fluide caloporteur et le troisième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du quinzième point de connexion pour reformer le premier débit de fluide caloporteur, le premier débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire avant de retourner à la première pompe,
- un quatrième débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire et se divise en :
-- un cinquième débit de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation, dans la quatrième pompe, dans le sixième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation et rejoint le septième point de connexion,
-- un sixième débit de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire, dans la troisième pompe, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire, et rejoint le septième point de connexion,
- le cinquième débit de fluide caloporteur et le sixième débit de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion pour reformer le quatrième débit de fluide caloporteur, le quatrième débit de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire, dans la huitième branche de dérivation, dans le neuvième échangeur de chaleur, dans la huitième branche de dérivation et rejoint la boucle secondaire.
Brève description des dessins
[66] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[67] [Fig. 1 ] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un mode de réalisation de l’invention, [68] [Fig. 2] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule,
[69] [Fig. 3] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle,
[70] [Fig. 4] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et de l’habitacle,
[71] [Fig. 5] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle,
[72] [Fig. 6] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et refroidissement actif de l’habitacle,
[73] [Fig. 7] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle,
[74] [Fig. 8] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle,
[75] [Fig. 9] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et refroidissement de l’habitacle, [76] [Fig. 10] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de chauffage passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle,
[77] [Fig. 1 1 ] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement des premier et deuxième éléments de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle,
[78] [Fig. 12] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de chauffage du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule,
[79] [Fig. 13] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de chauffage du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et de l’habitacle,
[80] [Fig. 14] représente une vue schématique du système de conditionnement thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage du deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule.
Description des modes de réalisation
[81] Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre. On peut ainsi interchanger les dénominations ‘premier’, ’deuxième’, ‘troisième’, etc....
[82] Dans la description qui suit, le terme « un premier élément en amont d'un deuxième élément » signifie que le premier élément est placé avant le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, d'un fluide. De manière analogue, le terme « un premier élément en aval d'un deuxième élément » signifie que le premier élément est placé après le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, du fluide considéré. Dans le cas du circuit de fluide réfrigérant, le terme « un premier élément est en amont d’un deuxième élément » signifie que le fluide réfrigérant parcourt successivement le premier élément, puis le deuxième élément, sans passer par le dispositif de compression. Autrement dit, le fluide réfrigérant sort du dispositif de compression, traverse éventuellement un ou plusieurs éléments, puis traverse le premier élément, puis le deuxième élément, puis regagne le dispositif de compression, éventuellement après avoir traversé d’autres éléments.
[83] L’expression « un deuxième élément est placé entre un premier élément et un troisième élément » signifie que le plus court trajet pour passer du premier élément au troisième élément passe par le deuxième élément.
[84] Quand il est précisé qu'un sous-système comporte un élément donné, cela n'exclut pas la présence d'autres éléments dans ce sous-système.
[85] Au sens de la présente divulgation, le terme « échangeur » est équivalent au terme « échangeur de chaleur » et au terme « échangeur thermique ». De même, le terme « détendeur >> est équivalent au terme « dispositif de détente >>, et le terme « compresseur >> est équivalent au terme « dispositif de compression >>.
[86] Chacun des dispositifs de détente employés peut être un détendeur électronique, un détendeur thermostatique, ou un orifice calibré. Dans le cas d’un détendeur électronique, la section de passage permettant de faire passer le fluide réfrigérant peut être ajustée de manière continue entre une position de fermeture et une position d’ouverture maximale. Pour cela, un module électronique de contrôle pilote un moteur électrique qui déplace un obturateur mobile contrôlant la section de passage offerte au fluide réfrigérant.
[87] Le système de conditionnement thermique 100 qui va être décrit peut équiper un véhicule automobile. Le véhicule automobile est électrique ou hybride.
[88] Une unité électronique de contrôle, non représentée, reçoit des informations de différents capteurs mesurant notamment les caractéristiques du fluide réfrigérant. L’unité électronique de contrôle reçoit également des consignes émises par les occupants du véhicule, comme par exemple la température souhaitée à l’intérieur de l’habitacle. L’unité électronique de contrôle met en oeuvre des lois de contrôle permettant le pilotage des différents actionneurs, afin d’assurer le contrôle du système de conditionnement thermique 100 de façon à assurer les consignes reçues. Un dispositif de compression 15 permet de faire circuler un fluide réfrigérant dans un circuit fermé 10 de circulation de fluide réfrigérant. Le dispositif de compression 15 peut être un compresseur électrique, c'est-à-dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entraînées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 15 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée 15a du dispositif de compression, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie 15b du dispositif de compression 15. Les pièces mobiles internes du compresseur 15 font passer le fluide réfrigérant d’une basse pression côté entrée 15a à une haute pression côté sortie 15b. Après détente dans un ou plusieurs organes de détente, le fluide réfrigérant revient à l’entrée 15a du compresseur 15 et recommence un nouveau cycle thermodynamique.
[89] Le fluide réfrigérant utilisé par le circuit de fluide réfrigérant 10 est ici un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants pourraient être employés, comme par exemple le R134a, le R744 ou encore le R290.
[90] Le système de conditionnement thermique 100 comprend un circuit de fluide caloporteur 20 dans lequel un fluide caloporteur peut circuler sous l’action d’une ou plusieurs pompes. Le circuit comprend différentes boucles de circulation reliées par différentes branches de dérivation. Chaque point de connexion entre deux portions de circuit permet au fluide caloporteur de passer dans l’une ou l’autre des portions de circuit se rejoignant à ce point de connexion. Autrement dit, chaque point de connexion est un moyen de redirection du fluide caloporteur arrivant à ce point de connexion.
[91] Le fluide caloporteur utilisé par le circuit de fluide caloporteur 20 peut être de l’eau, un mélange d’eau et d’éthylène glycol ou un fluide caloporteur diélectrique.
[92] On entend par flux d’air intérieur Fi un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Ce flux d’air intérieur peut circuler dans une installation de chauffage, ventilation et climatisation, souvent désignée par le terme Anglais « HVAC » signifiant « Heating, Ventilating and Air Conditioning ». Cette installation n’a pas été représentée sur les différentes figures.
[93] On entend par flux d’air extérieur Fe un flux d’air qui n’est pas à destination de l’habitacle du véhicule. Autrement dit, ce flux d’air reste à l’extérieur de l’habitacle.
[94] On a représenté sur la figure 1 un système de conditionnement thermique 100 pour véhicule automobile.
[95] Le système de conditionnement thermique 100 comporte :
- un circuit de fluide caloporteur 20, notamment de fluide caloporteur diélectrique, comportant :
-- une boucle primaire 20A de circulation de fluide caloporteur,
-- une boucle secondaire 20B de circulation de fluide caloporteur,
-- une première branche de dérivation 20C,
-- une deuxième branche de dérivation 20D,
-- une troisième branche de dérivation 20E,
- un circuit de fluide réfrigérant 10 comportant une boucle principale 10A de circulation de fluide réfrigérant, comprenant successivement selon un sens de circulation du fluide réfrigérant :
— un dispositif de compression 15,
— un premier échangeur de chaleur 1 , agencé conjointement sur la boucle principale 10A de fluide réfrigérant et sur la boucle primaire 20A de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur,
— un premier dispositif de détente 31 ,
— un deuxième échangeur de chaleur 2, agencé conjointement sur la boucle principale 10A de fluide réfrigérant et sur la boucle secondaire 20B de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, dans lequel :
- la boucle primaire 20A de fluide caloporteur comprend un troisième échangeur de chaleur 3 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur Fi à un habitacle du véhicule, et
- la boucle secondaire 20B de fluide caloporteur comprend un quatrième échangeur de chaleur 4 configuré pour être couplé thermiquement à un premier élément 41 d’une chaîne de traction électrique du véhicule,
- la première branche de dérivation 20C relie un premier point de connexion 51 disposé sur la boucle primaire 20A entre le premier échangeur de chaleur 1 et le troisième échangeur de chaleur 3 à un deuxième point de connexion 52 disposé sur la boucle secondaire 20B entre le deuxième échangeur de chaleur 2 et le quatrième échangeur de chaleur 4,
- la deuxième branche de dérivation 20D reliant un troisième point de connexion 53 disposé sur la boucle primaire 20A entre le troisième échangeur de chaleur 3 et le premier échangeur de chaleur 1 à un quatrième point de connexion 54 disposé sur la boucle secondaire 20B entre le quatrième échangeur de chaleur 4 et le deuxième échangeur de chaleur 2,
- la troisième branche de dérivation 20E reliant un cinquième point de connexion 55 disposé sur la première branche de dérivation 20C à un sixième point de connexion
56 disposé sur la deuxième branche de dérivation 20D, la troisième branche de dérivation 20E comportant un cinquième échangeur de chaleur 5, dans lequel le cinquième échangeur de chaleur 5 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe à l’habitacle du véhicule, dans lequel : le circuit de fluide réfrigérant 10 comporte une branche auxiliaire 10B de circulation de fluide réfrigérant disposée en parallèle du premier dispositif de détente 31 et du deuxième échangeur de chaleur 2, la branche auxiliaire 10B comprenant successivement un deuxième dispositif de détente 32 et un sixième échangeur de chaleur 6 agencé conjointement sur la branche auxiliaire 10B de fluide réfrigérant et sur une quatrième branche de dérivation 20F de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, la quatrième branche de dérivation 20F étant reliée à la boucle secondaire 20B en parallèle du premier échangeur de chaleur 1 entre un septième point de connexion
57 et un huitième point de connexion 58, le système de conditionnement thermique 100 étant caractérisé en ce que le circuit de fluide caloporteur 20 comprend une cinquième branche de dérivation 20G reliant un neuvième point de connexion 59 disposé sur la quatrième branche de dérivation 20F entre le sixième échangeur de chaleur 6 et le septième point de connexion 57 à un dixième point de connexion 60 disposé sur la boucle secondaire 20B entre le quatrième échangeur de chaleur 4 et le huitième point de connexion 58, la cinquième branche de dérivation 20G comportant un septième échangeur de chaleur 7 configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air intérieur Fi à l’habitacle du véhicule.
[96] Le circuit de fluide réfrigérant 10 forme un circuit fermé configuré pour faire circuler un débit de fluide réfrigérant. Le circuit de fluide caloporteur 20 forme un circuit de circulation de fluide caloporteur, c’est-à-dire un circuit fermé configuré pour faire circuler un débit de fluide caloporteur. Dans son état nominal de fonctionnement, c’est-à-dire sans défaut ou anomalie, chacun des circuits 10, 20 est étanche.
[97] La boucle primaire 20A du circuit de fluide caloporteur 20 de fluide caloporteur forme une boucle de circulation de fluide caloporteur. De même, la boucle secondaire 20B du circuit de fluide caloporteur 20 forme une boucle de circulation de fluide caloporteur. La boucle primaire 20A et la boucle secondaire 20B sont reliées par des branches de dérivation. Chaque branche de dérivation comprend exactement une entrée et une sortie. Chaque branche de dérivation est reliée à chacune de ses extrémités à une portion du circuit de fluide caloporteur. Chaque liaison est réalisée au niveau d’un point de connexion.
[98] Le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur peuvent réaliser un échange thermique au niveau du premier échangeur de chaleur 1 . Le premier échangeur de chaleur 1 comprend une première section d’échange thermique 1 A parcourue par le fluide réfrigérant et une deuxième section d’échange thermique 1 B parcourue par le fluide caloporteur. Un échange thermique est réalisé entre la première section d’échange thermique 1 A et la deuxième section d’échange thermique 1 B du premier échangeur de chaleur 1 .
[99] D’une manière similaire, le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur peuvent réaliser un échange thermique au niveau du deuxième échangeur de chaleur 2. Le deuxième échangeur de chaleur 2 comprend une première section d’échange thermique 2A parcourue par le fluide réfrigérant et une deuxième section d’échange thermique 2B parcourue par le fluide caloporteur. Un échange thermique est réalisé entre la première section d’échange thermique 2A et la deuxième section d’échange thermique 2B du deuxième échangeur de chaleur 2.
[100] D’une manière similaire encore, le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur peuvent réaliser un échange thermique au niveau du sixième échangeur de chaleur 6. Le sixième échangeur de chaleur 6 comprend une première section d’échange thermique 6A parcourue par le fluide réfrigérant et une deuxième section d’échange thermique 6B parcourue par le fluide caloporteur. Un échange thermique est réalisé entre la première section d’échange thermique 6A et la deuxième section d’échange thermique 6B du sixième échangeur de chaleur 6.
[101] Le premier échangeur de chaleur 1 permet de condenser au moins en partie le fluide réfrigérant à haute température et haute pression en sortie du dispositif de compression 15. La chaleur de condensation du fluide réfrigérant est ainsi transférée au fluide caloporteur du circuit de fluide caloporteur 20. Le fluide caloporteur peut ainsi être chauffé.
[102] Les deuxième échangeur de chaleur 2 et sixième échangeur de chaleur 6 peuvent permettre d’évaporer au moins en partie le fluide réfrigérant à basse pression en sortie, respectivement, des premier et deuxième dispositifs de détente 31 , 32. La chaleur de vaporisation du fluide réfrigérant est prélevée du fluide caloporteur. Celui-ci peut ainsi être refroidi.
[103] Le premier échangeur de chaleur 1 , le deuxième échangeur de chaleur 2 et le sixième échangeur de chaleur 6 sont parcourus par deux fluides différents, chaque échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur bifluide.
[104] Le circuit de fluide caloporteur 20, notamment de fluide caloporteur diélectrique, comprend ainsi les fonctions de refroidissement et de chauffage de l’habitacle, de gestion thermique des batteries, ainsi que, pour certains modes de fonctionnement, de déshumidification.
[105] Le septième point de connexion 57 est disposé entre le deuxième point de connexion 52 et le quatrième échangeur de chaleur 4.
[106] Le huitième point de connexion 58 est disposé entre le dixième point de connexion 60 et le quatrième point de connexion 54. [107] Le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule peut être une batterie de stockage d’énergie électrique. La batterie peut fournir l’énergie nécessaire à un moteur électrique de traction du véhicule. Le couplage thermique avec le quatrième échangeur de chaleur 4 peut être réalisé par l’intermédiaire d’une boucle de circulation de fluide caloporteur, non représentée sur les différentes figures. Le couplage thermique peut aussi se faire par mise en contact d’une ou plusieurs parois du quatrième échangeur de chaleur 4 avec une ou plusieurs parois de la batterie 41 .
[108] Le quatrième échangeur de chaleur 4 peut être formé par la batterie elle- même, c’est-à-dire que la batterie dissipant de la chaleur est directement au contact avec le fluide caloporteur, lorsque celui-ci est un fluide caloporteur diélectrique.
[109] En particulier, les éléments électriques et/ou électroniques de la batterie peuvent être immergés, ou partiellement immergés, dans un fluide caloporteur diélectrique.
[110] Le troisième échangeur de chaleur 3 est disposé dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule. Le troisième échangeur de chaleur 3 est un radiateur de chauffage de l’habitacle.
[111] Un groupe moto-ventilateur, non représenté, est disposé à proximité du troisième échangeur de chaleur 3 et peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air intérieur Fi.
[112] Le septième échangeur de chaleur 7 est disposé dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule. Le septième échangeur de chaleur 7 est disposé en amont du troisième échangeur de chaleur 3 dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule. Le septième échangeur de chaleur 7 est un radiateur de climatisation de l’habitacle, qui peut également jouer le rôle de déshumidificateur.
[113] Le cinquième échangeur de chaleur 5 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe à l’habitacle du véhicule. Le cinquième échangeur de chaleur 5 est par exemple disposé en face avant du véhicule, derrière la calandre. Un deuxième groupe moto-ventilateur, non représenté, peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air Fe extérieur. [114] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte :
- une sixième branche de dérivation 20H reliant un onzième point de connexion 61 disposé sur la boucle secondaire 20B entre le deuxième échangeur de chaleur 2 et le deuxième point de connexion 52 à la quatrième branche de dérivation 20F,
- une septième branche de dérivation 20I reliant un douzième point de connexion 62 disposé sur la boucle secondaire 20B entre le septième point de connexion 57 et le quatrième échangeur de chaleur 4 à un treizième point de connexion 63 disposé sur la boucle secondaire 20B entre le quatrième échangeur de chaleur 4 et le dixième point de connexion 60, la septième branche de dérivation 20I comportant un huitième échangeur de chaleur 8, dans lequel le huitième échangeur de chaleur 8 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe à l’habitacle du véhicule.
[115] Le huitième échangeur de chaleur 8 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe à l’habitacle du véhicule. Le huitième échangeur de chaleur 8 est par exemple disposé en face avant du véhicule, notamment derrière le cinquième échangeur de chaleur 5.
[116] La sixième branche de dérivation 20H relie le onzième point de connexion 61 au neuvième point de connexion 59.
[117] Selon l’exemple illustré, le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte également une huitième branche de dérivation 20J reliée à la boucle secondaire 20B en parallèle du quatrième échangeur de chaleur 4, la huitième branche de dérivation 20J comportant un neuvième échangeur de chaleur 9 configuré pour être couplé thermiquement à un deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[118] Le rôle du neuvième échangeur de chaleur 9 est de réguler thermiquement le deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[119] Le deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule peut être par exemple une unité électronique de commande d’un moteur électrique de traction et/ou un moteur électrique de traction du véhicule. [120] Le neuvième échangeur de chaleur 9 peut être formé par l’unité électronique de commande du moteur électrique elle-même et/ou par le moteur électrique lui- même, c’est-à-dire que l’unité électronique de commande du moteur électrique et/ou le moteur électrique dissipant de la chaleur sont directement au contact avec le fluide caloporteur, lorsque celui-ci est un fluide caloporteur diélectrique.
[121] En particulier, les éléments électriques et/ou électroniques de l’unité électronique de commande du moteur électrique et/ou du moteur électrique peuvent être immergés, ou partiellement immergés, dans un fluide caloporteur diélectrique.
[122] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte :
- une neuvième branche de dérivation 20K reliant un quatorzième point de connexion 64 disposé sur la boucle secondaire 20B entre le quatrième échangeur de chaleur 4 et le treizième point de connexion 63 à un quinzième point 65 disposé sur la boucle primaire 20A entre le troisième échangeur de chaleur 3 et le troisième point de connexion 53,
- une dixième branche de dérivation 20L reliant la boucle primaire 20A à un seizième point de connexion 66 disposé sur la septième branche de dérivation 20I.
[123] Le circuit de fluide caloporteur 20, notamment de fluide caloporteur diélectrique, comprend ainsi la fonction chauffage du premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule par le premier échangeur de chaleur 1 .
[124] La huitième branche de dérivation 20J relie le douzième point de connexion 62 au quatorzième point de connexion 64.
[125] La dixième branche de dérivation 20L relie le premier point de connexion 51 au seizième point de connexion 66.
[126] Le seizième point de connexion 66 est disposé entre le huitième échangeur de chaleur 8 et le douzième point de connexion 62.
[127] La boucle primaire 20A du circuit de fluide caloporteur 20 comprend une première pompe 21 de circulation, notamment disposée entre le troisième point de connexion 53 et le premier échangeur de chaleur 1 . La première pompe 21 est configurée pour faire circuler le fluide caloporteur du troisième point de connexion 53 au premier échangeur de chaleur 1 . [128] La boucle secondaire 20B du circuit de fluide caloporteur 20 comprend une deuxième pompe 22 de circulation, notamment disposée entre le douzième point de connexion 57 et le quatrième échangeur de chaleur 4. La deuxième pompe 22 est configurée pour faire circuler le fluide caloporteur du douzième point de connexion 62 au quatrième échangeur de chaleur 4.
[129] La boucle secondaire 20B du circuit de fluide caloporteur 20 comprend une troisième pompe 23 de circulation, notamment disposée entre le quatrième point de connexion 54 et le deuxième échangeur de chaleur 2. La troisième pompe 23 est configurée pour faire circuler le fluide caloporteur du quatrième point de connexion 54 au deuxième échangeur de chaleur 2.
[130] La quatrième branche de dérivation 20F du circuit de fluide caloporteur 20 comprend une quatrième pompe 24 de circulation, notamment disposée entre le huitième point de connexion 58 et le sixième échangeur de chaleur 6. La quatrième pompe 24 est configurée pour faire circuler le fluide caloporteur du huitième point de connexion 58 au sixième échangeur de chaleur 6.
[131] La première, deuxième, troisième et quatrième pompes 21 , 22, 23, 24 sont commandées électriquement.
[132] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte :
- une première vanne trois-voies 26 disposée conjointement sur la boucle secondaire 20B et sur la quatrième branche de dérivation 20F,
- une deuxième vanne trois-voies 27 disposée conjointement sur la boucle secondaire 20B et sur la première branche de dérivation 20C,
- une troisième vanne trois-voies 28 disposée conjointement sur la première branche de dérivation 20C et sur la troisième branche de dérivation 20E,
- une quatrième vanne trois-voies 29 disposée conjointement sur la deuxième branche de dérivation 20D et sur la troisième branche de dérivation 20E.
[133] Le septième point de connexion 57 fait partie de la première vanne trois-voies 26.
[134] La première vanne trois-voies 26 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et entre la boucle secondaire 20B et la quatrième branche de dérivation 20F, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la quatrième branche de dérivation 20F et la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le septième point de connexion 57 et le deuxième point de connexion 52 et interdire la circulation dans la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le septième point de connexion 57 et le douzième point de connexion 62, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et interdire une circulation entre la boucle secondaire 20B et la quatrième branche de dérivation 20F.
[135] La première vanne trois-voies 26 permet sélectivement soit de mettre en communication le sixième échangeur de chaleur 6 avec le quatrième et/ou le neuvième échangeur de chaleur 4, 9, soit de mettre en communication ledit sixième échangeur de chaleur 6 avec le cinquième échangeur de chaleur 5, soit de couper la communication entre ledit sixième échangeur de chaleur et la portion de la boucle secondaire comprenant la première vanne trois-voies 26.
[136] Le deuxième point de connexion 52 fait partie de la deuxième vanne trois- voies 27.
[137] La deuxième vanne trois-voies 27 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la boucle secondaire 20B et la première branche de dérivation 20C, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et entre la boucle secondaire 20B et la première branche de dérivation 20C.
[138] La deuxième vanne trois-voies 27 permet de sélectivement mettre en communication le deuxième échangeur de chaleur 2 soit avec le quatrième et/ou le neuvième échangeur de chaleur 4, 9, soit avec le cinquième échangeur de chaleur 5.
[139] Le cinquième point de connexion 55 fait partie de la troisième vanne trois- voies 28.
[140] La troisième vanne trois-voies 28 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation 20C et la troisième branche de dérivation 20E et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation 20C et la boucle primaire 20A, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation 20C et la troisième branche de dérivation 20E et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la première branche de dérivation 20C et la boucle secondaire 20B.
[141] La troisième vanne trois-voies 28 permet de sélectivement mettre en communication le cinquième échangeur de chaleur 5 soit avec la boucle primaire 20A, soit avec la boucle secondaire 20B.
[142] Le sixième point de connexion 56 fait partie de la quatrième vanne trois-voies 29.
[143] La quatrième vanne trois-voies 29 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation 20D et la troisième branche de dérivation 20E et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation 20D et la boucle primaire 20A, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation 20D et la troisième branche de dérivation 20E et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la deuxième branche de dérivation 20D et la boucle secondaire 20B.
[144] La quatrième vanne trois-voies 29 permet de sélectivement mettre en communication le cinquième échangeur de chaleur 5 soit avec la boucle primaire 20A, soit avec la boucle secondaire 20B.
[145] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte une cinquième vanne trois-voies 30 disposée conjointement sur boucle secondaire 20B et sur la septième branche de dérivation 20I.
[146] Selon un mode de réalisation particulier, le treizième point de connexion 63 fait partie de la cinquième vanne trois-voies 30.
[147] La cinquième vanne trois-voies 30 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et interdire une circulation de fluide caloporteur entre la boucle secondaire 20B et la septième branche de dérivation 20I, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le treizième point de connexion 63 et le quatorzième point de connexion 64 et la septième branche de dérivation 20I et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le treizième point de connexion 63 et le dixième point de connexion 60.
[148] La cinquième vanne trois-voies 30 permet de sélectivement mettre en communication le quatrième et/ou le neuvième échangeur de chaleur 4, 9 soit avec le huitième échangeur de chaleur 8, soit avec le deuxième et/ou le sixième échangeur de chaleur 2, 6.
[149] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte une première vanne quatre-voies 71 disposée conjointement sur la quatrième branche de dérivation 20F, sur la cinquième branche de dérivation 20G et sur la sixième branche de dérivation 20H.
[150] Le neuvième point de connexion 59 fait partie de la première vanne quatre- voies 71 .
[151] La première vanne quatre-voies 71 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la quatrième branche de dérivation 20F et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la cinquième branche de dérivation 20G et dans la sixième branche de dérivation 20H, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la cinquième branche de dérivation 20G et la sixième branche de dérivation 20H et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la quatrième branche de dérivation 20F, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la quatrième branche de dérivation 20F comprise entre le neuvième point de connexion 59 et le huitième point de connexion 58 et la cinquième branche de dérivation 20G et interdire une circulation de fluide caloporteur, d’une part, dans la sixième branche de dérivation 20H, et, d’autre part, dans la portion de la quatrième branche de dérivation 20F comprise entre le neuvième point de connexion 59 et le septième point de connexion 57, ou - autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la quatrième branche de dérivation 20F comprise entre le neuvième point de connexion 59 et le huitième point de connexion 58, la cinquième branche de dérivation 20G et la sixième branche de dérivation 20H et interdire une circulation de fluide caloporteur dans la portion de la quatrième branche de dérivation 20F comprise entre le neuvième point de connexion 59 et le septième point de connexion 57.
[152] La première vanne quatre-voies 71 permet sélectivement soit de mettre en communication le sixième échangeur de chaleur 6 avec la boucle secondaire 20B, de sorte que ledit sixième échangeur de chaleur 6 soit en communication avec ladite boucle secondaire aux deux extrémités de la quatrième branche de dérivation 20F et fonctionne donc en parallèle du deuxième échangeur de chaleur 2, soit de mettre en communication le sixième échangeur de chaleur 6 avec la cinquième branche de dérivation 20G et donc avec le septième échangeur 7, soit de mettre en communication le septième échangeur de chaleur 7 avec la boucle secondaire 20B via la sixième branche de dérivation 20H.
[153] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte une deuxième vanne quatre-voies 72 disposée conjointement sur la boucle secondaire 20B, sur la septième branche de dérivation 20I et sur la huitième branche de dérivation 20J.
[154] Le douzième point de connexion 62 fait partie de la deuxième vanne quatre- voies 72.
[155] La deuxième vanne quatre-voies 72 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le douzième point de connexion 62 et le quatorzième point de connexion 64 et la septième branche de dérivation 20I et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la huitième branche de dérivation 20J et dans la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le douzième point de connexion 62 et le septième point de connexion 57, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre, d’une part, la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le douzième point de connexion 62 et le quatorzième point de connexion 64 et la septième branche de dérivation 20I et, d’autre part, la huitième branche de dérivation 20J et la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le douzième point de connexion 62 et le septième point de connexion 57, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la septième branche de dérivation 20I et dans la huitième branche de dérivation 20J, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le douzième point de connexion 62 et le quatorzième point de connexion 64 et la huitième branche de dérivation 20J et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la septième branche de dérivation 20I et dans la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le douzième point de connexion 62 et le septième point de connexion 57, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et entre la boucle secondaire 20B et la huitième branche de dérivation 20J et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la septième branche de dérivation 20I.
[156] La deuxième vanne quatre-voies 72 permet sélectivement soit de mettre en communication le quatrième échangeur de chaleur 4 avec le huitième échangeur de chaleur 8, soit de mettre en communication le quatrième échangeur de chaleur 4 avec le huitième échangeur de chaleur 8 tout en mettant en communication le neuvième échangeur de chaleur 9 avec le deuxième échangeur de chaleur 2 et/ou le sixième échangeur de chaleur 6, soit de mettre en communication le quatrième échangeur de chaleur 4 avec le deuxième échangeur de chaleur 2 et/ou le sixième échangeur de chaleur 6, soit de mettre en communication le quatrième échangeur de chaleur 4 avec le neuvième échangeur de chaleur 9, soit de mettre en communication à la fois le quatrième échangeur de chaleur 4 et le neuvième échangeur de chaleur 9 avec le deuxième échangeur de chaleur 2 et/ou le sixième échangeur de chaleur 6.
[157] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte une troisième vanne quatre-voies 73 disposée conjointement sur la boucle secondaire 20B, sur la huitième branche de dérivation 20J et sur la neuvième branche de dérivation 20K.
[158] Le quatorzième point de connexion 64 fait partie de la troisième vanne quatre- voies 73. [159] La troisième vanne quatre-voies 73 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le quatorzième point de connexion 64 et le douzième point de connexion 62 et la neuvième branche de dérivation 20K et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la huitième branche de dérivation 20J et dans la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le quatorzième point de connexion 64 et le treizième point de connexion 63, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la huitième branche de dérivation 20J et dans la neuvième branche de dérivation 20K, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le quatorzième point de connexion 64 et le douzième point de connexion 62 et la huitième branche de dérivation 20J et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la neuvième branche de dérivation 20K et dans la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le quatorzième point de connexion 64 et le treizième point de connexion 63, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle secondaire 20B et entre la boucle secondaire 20B et la huitième branche de dérivation 20J et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la neuvième branche de dérivation 20K, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre, d’une part, la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le quatorzième point de connexion 64 et le douzième point de connexion 62 et la neuvième branche de dérivation 20K et, d’autre part, la huitième branche de dérivation 20J et la portion de la boucle secondaire 20B comprise entre le quatorzième point de connexion 64 et le treizième point de connexion 63.
[160] La troisième vanne quatre-voies 73 permet sélectivement soit de mettre en communication le quatrième échangeur de chaleur 4 avec la neuvième branche de dérivation 20K et notamment avec le premier échangeur de chaleur 1 , soit de mettre en communication le quatrième échangeur de chaleur 4 avec le deuxième échangeur de chaleur 2 et/ou le sixième échangeur de chaleur 6, soit de mettre en communication le quatrième échangeur de chaleur 4 avec le neuvième échangeur de chaleur 9, soit de mettre en communication à la fois le quatrième échangeur de chaleur 4 et le neuvième échangeur de chaleur 9 avec le deuxième échangeur de chaleur 2 et/ou le sixième échangeur de chaleur 6 et/ou le huitième échangeur de chaleur 8, soit de mettre en communication d’une part le quatrième échangeur de chaleur 4 avec la neuvième branche de dérivation 20K et notamment avec le premier échangeur de chaleur 1 , et d’autre part le neuvième échangeur de chaleur 9 avec le deuxième échangeur de chaleur 2 et/ou le sixième échangeur de chaleur 6 et/ou le huitième échangeur de chaleur 8.
[161] Le circuit de fluide caloporteur 20 du système de conditionnement thermique 100 comporte une quatrième vanne quatre-voies 74 disposée conjointement sur la boucle primaire 20A, sur la première branche de dérivation 20C et sur la dixième branche de dérivation 20L.
[162] Le premier point de connexion 51 fait partie de la quatrième vanne quatre- voies 74.
[163] La quatrième vanne quatre-voies 74 est configurée pour sélectivement :
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle primaire 20A comprise entre le premier point de connexion 51 et le troisième point de connexion 53 et la dixième branche de dérivation 20L et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la première branche de dérivation 20C et dans la portion de la boucle primaire 20A comprise entre le premier point de connexion 51 et le quinzième point de connexion 65, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur entre la portion de la boucle primaire 20A comprise entre le premier point de connexion 51 et le troisième point de connexion 53 et la première branche de dérivation 20C et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la dixième branche de dérivation 20L et dans la portion de la boucle primaire 20A comprise entre le premier point de connexion 51 et le quinzième point de connexion 65, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle primaire 20A et entre la boucle primaire 20A et la première branche de dérivation 20C et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la dixième branche de dérivation 20L, ou
- autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle primaire 20A et entre la boucle primaire 20A et la dixième branche de dérivation 20L et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la première branche de dérivation 20C, ou - autoriser une circulation de fluide caloporteur dans la boucle primaire 20A et interdire la circulation de fluide caloporteur dans la première branche de dérivation 20C et dans la dixième branche de dérivation 20L.
[164] La quatrième vanne quatre-voies 74 permet sélectivement soit de mettre en communication le premier échangeur de chaleur 1 avec la dixième branche de dérivation 20L et donc avec la septième branche de dérivation 20I et notamment avec le quatrième échangeur de chaleur 4 et/ou avec le neuvième échangeur de chaleur 9 et/ou avec le huitième échangeur 8, soit de mettre en communication le premier échangeur de chaleur 1 avec la première branche de dérivation 20C et notamment avec le cinquième échangeur de chaleur 5, soit de mettre en communication le premier échangeur de chaleur 1 avec, d’une part, la première branche de dérivation 20C et notamment avec le cinquième échangeur de chaleur 5, et, d’autre part, le troisième échangeur de chaleur 3, soit de mettre en communication le premier échangeur de chaleur 1 avec, d’une part, la dixième branche de dérivation 20L et donc avec la septième branche de dérivation 20I et notamment avec le quatrième échangeur de chaleur 4 et/ou avec le neuvième échangeur de chaleur 9 et/ou avec le huitième échangeur 8, et, d’autre part, le troisième échangeur de chaleur 3, soit de mettre en communication le premier échangeur de chaleur 1 avec le troisième échangeur de chaleur 3.
[165] De nombreux modes de fonctionnement du système de conditionnement thermique sont possibles. Les figures 2 à 14 illustrent différents procédés de fonctionnement d’un système de conditionnement tel que décrit précédemment. Sur ces figures, les portions de chacun des circuits 10, 20 parcourus par le fluide correspondant à ce circuit sont représentées en traits continus, et les portions de circuit qui ne sont pas parcourues par un fluide sont représentées en traits pointillés. Sur ces figures, les flèches blanches schématisent le sens de circulation du fluide réfrigérant, et les flèches noires schématisent le sens de circulation du fluide caloporteur.
[166] La figure 2 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, fonctionnant notamment pour une température extérieure supérieure à 20°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, circule dans la boucle secondaire 20B, et se divise au niveau du huitième point de connexion 58 en :
-- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, et rejoint le septième point de connexion 57,
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le septième point de connexion 57,
- le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur et le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion 57 pour reformer le premier débit Qc1 de fluide caloporteur avant de retourner à la deuxième pompe 22,
- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D, dans la boucle primaire 20A et regagne la première pompe 21 .
[167] Dans ce mode de fonctionnement, la chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est transférée au fluide réfrigérant au niveau des deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6. Le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule est ainsi refroidi.
[168] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5.
[169] La figure 3 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, circule dans la boucle secondaire 20B, et se divise au niveau du huitième point de connexion 58 en :
-- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, et rejoint le septième point de connexion 57,
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le septième point de connexion 57,
- le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur et le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion 57 pour reformer le premier débit Qc1 de fluide caloporteur avant de retourner à la deuxième pompe 22,
- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A et se divise au niveau du premier point de connexion 51 en :
-- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D et rejoint le troisième point de connexion 53,
-- un sixième débit Qc6 de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A et rejoint le troisième point de connexion 53,
- le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur et le sixième débit Qc6 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion 53 pour reformer le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe 21 .
[170] Dans ce mode de fonctionnement, la chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est transférée au fluide réfrigérant au niveau des deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6. Le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule est ainsi refroidi.
[171] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5 et par le flux d’air intérieur Fi au niveau du troisième échangeur de chaleur 3.
[172] Le flux d’air intérieur Fi est ainsi réchauffé au niveau du troisième échangeur de chaleur 3.
[173] La figure 4 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure supérieure à 20°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B et se divise au niveau du huitième point de connexion 58 en :
-- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans le septième échangeur de chaleur 7 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans la cinquième branche de dérivation 20G et rejoint le dixième point de connexion 60,
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le dixième point de connexion 60,
- le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur et le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du dixième point de connexion 60 pour reformer le premier débit Qc1 de fluide caloporteur,
- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D, dans la boucle primaire 20A et regagne la première pompe 21 .
[174] Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est refroidi au niveau du septième échangeur de chaleur 7. L’habitacle est ainsi refroidi.
[175] La chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est transférée au fluide réfrigérant au niveau du deuxième échangeur de chaleur 2. Le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule est ainsi refroidi.
[176] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5.
[177] Le fluide caloporteur ne circule pas dans le troisième échangeur de chaleur 3, qui ne chauffe donc pas le flux d’air intérieur Fi. [178] La figure 5 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 0°C et 20°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B et se divise au niveau du huitième point de connexion 58 en :
-- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans le septième échangeur de chaleur 7 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans la cinquième branche de dérivation 20G et rejoint le dixième point de connexion 60,
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le dixième point de connexion 60,
- le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur et le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du dixième point de connexion 60 pour reformer le premier débit Qc1 de fluide caloporteur,
- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A et se divise au niveau du premier point de connexion 51 en :
-- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D et rejoint le troisième point de connexion 53,
-- un sixième débit Qc6 de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A et rejoint le troisième point de connexion 53,
- le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur et le sixième débit Qc6 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion 53 pour reformer le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe 21 .
[179] Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est refroidi au niveau du septième échangeur de chaleur 7 et est réchauffé au niveau du troisième échangeur de chaleur 3. Le flux d’air intérieur Fi est ainsi déshumidifié. La quantité de chaleur fournie par le troisième échangeur de chaleur 3 est supérieure à la quantité de chaleur absorbée par le septième échangeur de chaleur 7, le flux d’air est ainsi chauffé.
[180] La chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est transférée au fluide réfrigérant au niveau du deuxième échangeur de chaleur 2. Le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule est ainsi refroidi.
[181] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5. [182] La figure 6 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et refroidissement actif de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 20°C et 30°C, dans lequel :
- un débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur, et retourne au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, dans la septième branche de dérivation 20I, dans le huitième échangeur de chaleur 8 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la septième branche de dérivation 20I, dans la boucle secondaire 20B avant de retourner à la deuxième pompe 22,
- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, dans la sixième branche de dérivation 20H, dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans le septième échangeur de chaleur 7 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans la boucle secondaire 20B avant de retourner à la troisième pompe 23,
- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D, dans la boucle primaire 20A et regagne la première pompe 21 . [183] Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est refroidi au niveau du septième échangeur de chaleur 7.
[184] La chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du huitième échangeur de chaleur 8. Il s’agit donc d’un refroidissement dit passif.
[185] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5.
[186] Le fluide caloporteur ne circule pas dans le troisième échangeur de chaleur 3, qui ne chauffe donc pas le flux d’air intérieur Fi.
[187] La figure 7 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 0°C et 20°C, dans lequel :
- un débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur, et retourne au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, dans la septième branche de dérivation 20I, dans le huitième échangeur de chaleur 8 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la septième branche de dérivation 20I, dans la boucle secondaire 20B avant de retourner à la deuxième pompe 22,
- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, dans la sixième branche de dérivation 20H, dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans le septième échangeur de chaleur 7 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans la boucle secondaire 20B avant de retourner à la troisième pompe 23,
- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A et se divise au niveau du premier point de connexion en :
-- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D et rejoint le troisième point de connexion 53,
-- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A et rejoint le troisième point de connexion 53,
- le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur et le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion 53 pour reformer le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe 21 .
[188] Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est refroidi au niveau du septième échangeur de chaleur 7 et est réchauffé au niveau du troisième échangeur de chaleur 3. Le flux d’air intérieur Fi est ainsi déshumidifié. La quantité de chaleur fournie par le troisième échangeur de chaleur 3 est supérieure à la quantité de chaleur absorbée par le septième échangeur de chaleur 7, le flux d’air est ainsi chauffé.
[189] La chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du huitième échangeur de chaleur 8. Il s’agit d’un refroidissement dit passif. [190] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5.
[191] La figure 8 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage et déshumidification de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure entre 0°C et 20°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, dans la septième branche de dérivation 20I, dans le huitième échangeur de chaleur 8 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la septième branche de dérivation 20I, dans la boucle secondaire 20B avant de retourner à la deuxième pompe 22,
- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B et se divise au niveau du huitième point de connexion 58 en :
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, et rejoint le neuvième point de connexion 59, -- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, dans la sixième branche de dérivation 20H, et rejoint le neuvième point de connexion 59,
- le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur et le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du neuvième point de connexion 59 pour reformer le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur, le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circulant dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans le septième échangeur de chaleur 7 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans la cinquième branche de dérivation 20G et rejoint la boucle secondaire 20B,
- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A et se divise au niveau du premier point de connexion 51 en :
-- un sixième débit Qc6 de fluide caloporteur circulant dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D et rejoint le troisième point de connexion 53,
-- un septième débit Qc7 de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A et rejoint le troisième point de connexion 53,
- le sixième débit Qc6 de fluide caloporteur et le septième débit Qc7 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du troisième point de connexion 53 pour reformer le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur avant de retourner à la première pompe 21 .
[192] Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est refroidi au niveau du septième échangeur de chaleur 7 et est réchauffé au niveau du troisième échangeur de chaleur 3. Le flux d’air intérieur Fi est ainsi déshumidifié. La quantité de chaleur fournie par le troisième échangeur de chaleur 3 est supérieure à la quantité de chaleur absorbée par le septième échangeur de chaleur 7, le flux d’air est ainsi chauffé. Dans ce mode de fonctionnement, le fluide caloporteur circule dans les deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6, qui absorbent de la chaleur du fluide caloporteur et permettent la déshumidification du flux d’air intérieur Fi.
[193] La chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du huitième échangeur de chaleur 8. Il s’agit d’un refroidissement dit passif.
[194] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5.
[195] La figure 9 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et refroidissement de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure supérieure à 30°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, dans la septième branche de dérivation 20I, dans le huitième échangeur de chaleur 8 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la septième branche de dérivation 20I, dans la boucle secondaire 20B avant de retourner à la deuxième pompe 22,
- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B et se divise au niveau du huitième point de connexion 58 en :
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, et rejoint le neuvième point de connexion 59,
-- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, dans la sixième branche de dérivation 20H, et rejoint le neuvième point de connexion 59,
- le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur et le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du neuvième point de connexion 59 pour reformer le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur, le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circulant dans la cinquième branche de dérivation 20G, dans le septième échangeur de chaleur 7 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans la cinquième branche de dérivation 20G et rejoint la boucle secondaire 20B,
- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D, dans la boucle primaire 20A et regagne la première pompe 21 .
[196] Dans ce mode de fonctionnement, le flux d’air intérieur Fi est refroidi au niveau du septième échangeur de chaleur 7. Dans ce mode, le fluide caloporteur circule dans les deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6, qui absorbent de la chaleur du fluide caloporteur et permettent la refroidissement du flux d’air intérieur Fi. [197] La chaleur dissipée par le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du huitième échangeur de chaleur 8. Il s’agit d’un refroidissement dit passif.
[198] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5.
[199] Le fluide caloporteur ne circule pas dans le troisième échangeur de chaleur 3, qui ne chauffe donc pas le flux d’air intérieur Fi.
[200] La figure 10 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de chauffage passif du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A avant de retourner à la première pompe 21 ,
- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, circule dans la boucle secondaire 20B, dans la huitième branche de dérivation 20J, dans le neuvième échangeur de chaleur 9, dans la huitième branche de dérivation 20J, dans la boucle secondaire 20B avant de rejoindre la deuxième pompe 22,
- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circule successivement dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D et se divise au niveau du quatrième point de connexion 54 en :
-- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le deuxième point de connexion 52,
-- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le deuxième point de connexion 52,
- le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur et le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion 52 pour reformer le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur avant de retourner au cinquième échangeur de chaleur 5.
[201] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée par le flux d’air intérieur Fi au niveau du troisième échangeur de chaleur 3, de sorte à chauffer l’habitacle.
[202] La chaleur dissipée par le deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du neuvième échangeur de chaleur 9, est transférée au premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4. De cette façon, la chaleur générée par le deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule permet de chauffer le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[203] De plus, le fluide caloporteur reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5. L’évaporation du fluide réfrigérant au niveau des deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6, est ainsi réalisée en récupérant la chaleur du flux d’air extérieur Fe.
[204] La figure 1 1 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement des premier et deuxième éléments de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A avant de retourner à la première pompe 21 ,
- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B et se divise en :
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F et rejoint le septième point de connexion 57,
-- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le septième point de connexion 57,
- le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur et le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion 57 pour reformer le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur, le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B et se divise en :
-- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le quatorzième point de connexion 64,
-- un sixième débit Qc6 de fluide caloporteur circulant dans la huitième branche de dérivation 20J, dans le neuvième échangeur de chaleur 9, dans la huitième branche de dérivation 20J, et rejoint le quatorzième point de connexion 64,
- le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur et le sixième débit Qc6 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du quatorzième point de connexion 64 pour reformer le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur.
[205] Dans ce mode de fonctionnement, la chaleur dissipée par les premier élément 41 et deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau respectivement du quatrième échangeur de chaleur 4 et du neuvième échangeur de chaleur 9, est transférée au fluide réfrigérant au niveau des deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6. Les premier élément 41 et deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule sont ainsi refroidi.
[206] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est dissipée par le flux d’air intérieur Fi au niveau du troisième échangeur de chaleur 3. Le flux d’air intérieur Fi est ainsi réchauffé au niveau du troisième échangeur de chaleur 3, de sorte à chauffer l’habitacle.
[207] La figure 12 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de chauffage du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 20°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, dans la dixième branche de dérivation 20L, dans la septième branche de dérivation 20I, dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, dans la neuvième branche de dérivation 20K, dans la boucle primaire 20A avant de retourner à la première pompe 21 ,
- un deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur circule successivement dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D et se divise au niveau du quatrième point de connexion 54 en :
-- un troisième débit Qc3 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le deuxième point de connexion 52,
-- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le deuxième point de connexion 52,
- le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur et le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion 52 pour reformer le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur avant de retourner au cinquième échangeur de chaleur 5.
[208] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est transférée au premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, de sorte à chauffer le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[209] De plus, le fluide caloporteur reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5. L’évaporation du fluide réfrigérant au niveau des deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6, est ainsi réalisée en récupérant la chaleur du flux d’air extérieur Fe.
[210] Le fluide caloporteur ne circule pas dans le troisième échangeur de chaleur 3, qui ne chauffe donc pas le flux d’air intérieur Fi.
[211] La figure 13 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de chauffage du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et de l’habitacle, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
- le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, et se divise en :
-- un deuxième débit Qc2 circulant dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A et rejoint le quinzième point de connexion 65,
-- un troisième débit Qc3 circulant dans la dixième branche de dérivation 20L, dans la septième branche de dérivation 20I, dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, dans la neuvième branche de dérivation 20K et rejoint le quinzième point de connexion 65,
- le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur et le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du quinzième point de connexion 65 pour reformer le premier débit Qc1 de fluide caloporteur, le premier débit Qc1 de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire 20A avant de retourner à la première pompe 21 ,
- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circule successivement dans la première branche de dérivation 20C, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans le cinquième échangeur de chaleur 5 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans la troisième branche de dérivation 20E, dans la deuxième branche de dérivation 20D et se divise au niveau du quatrième point de connexion 54 en :
-- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le deuxième point de connexion 52,
-- un sixième débit Qc6 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le deuxième point de connexion 52,
- le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur et le sixième débit Qc6 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion 52 pour reformer le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur avant de retourner au cinquième échangeur de chaleur 52.
[212] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est, d’une part, dissipée par le flux d’air intérieur Fi au niveau du troisième échangeur de chaleur 3, de sorte à chauffer l’habitacle, et, d’autre part, transférée au premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, de sorte à chauffer le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule. De cette façon, le premier échangeur de chaleur 1 sert à la fois à chauffer l’habitacle et à chauffer le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[213] De plus, le fluide caloporteur reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe au niveau du cinquième échangeur de chaleur 5. L’évaporation du fluide réfrigérant au niveau des deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6, est ainsi réalisée en récupérant flux d’air extérieur Fe.
[214] La figure 14 schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que déjà décrit, dans un mode dit de refroidissement du premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et chauffage du deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, fonctionnant notamment pour une température extérieure inférieure à 0°C, dans lequel :
- un premier débit Qr1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, se divise en :
-- un deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant circulant dans le premier dispositif de détente 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur,
-- un troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant circulant dans le deuxième dispositif de détente 32 où il passe à basse pression, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il absorbe de la chaleur du fluide caloporteur, - le deuxième débit Qr2 de fluide réfrigérant et le troisième débit Qr3 de fluide réfrigérant se rejoignant pour reformer le premier débit Qr1 de fluide réfrigérant avant de retourner au dispositif de compression 15,
- un premier débit Qc1 de fluide caloporteur circule successivement dans la boucle primaire 20A, dans la première pompe 21 , dans le premier échangeur de chaleur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la boucle primaire 20A, et se divise en :
-- un deuxième débit Qc2 circulant dans la boucle primaire 20A, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la boucle primaire 20A et rejoint le quinzième point de connexion 65,
-- un troisième débit Qc3 circulant dans la dixième branche de dérivation 20L, dans la septième branche de dérivation 20I, dans la boucle secondaire 20B, dans la deuxième pompe 22, dans le quatrième échangeur de chaleur 4, dans la boucle secondaire 20B, dans la neuvième branche de dérivation 20K et rejoint le quinzième point de connexion 65,
- le deuxième débit Qc2 de fluide caloporteur et le troisième débit Qc3 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du quinzième point de connexion 65 pour reformer le premier débit Qc1 de fluide caloporteur, le premier débit Qc1 de fluide caloporteur circulant dans la boucle primaire 20A avant de retourner à la première pompe 21 ,
- un quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B et se divise en :
-- un cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur circulant dans la quatrième branche de dérivation 20F, dans la quatrième pompe 24, dans le sixième échangeur de chaleur 6 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la quatrième branche de dérivation 20F et rejoint le septième point de connexion 57,
-- un sixième débit Qc6 de fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire 20B, dans la troisième pompe 23, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant, circule dans la boucle secondaire 20B, et rejoint le septième point de connexion 57,
- le cinquième débit Qc5 de fluide caloporteur et le sixième débit Qc6 de fluide caloporteur se rejoignant au niveau du septième point de connexion 57 pour reformer le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur, le quatrième débit Qc4 de fluide caloporteur circule dans la boucle secondaire 20B, dans la huitième branche de dérivation 20J, dans le neuvième échangeur de chaleur 9, dans la huitième branche de dérivation 20J et rejoint la boucle secondaire 20B.
[215] La chaleur reçue par le fluide caloporteur au niveau du premier échangeur de chaleur 1 est, d’une part, dissipée par le flux d’air intérieur Fi au niveau du troisième échangeur de chaleur 3, de sorte à chauffer l’habitacle, et, d’autre part, transférée au premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du quatrième échangeur de chaleur 4, de sorte à chauffer le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule. De cette façon, le premier échangeur de chaleur 1 sert à la fois à chauffer l’habitacle et à chauffer le premier élément 41 de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[216] La chaleur dissipée par le deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule, au niveau du neuvième échangeur de chaleur 9, est transférée au fluide réfrigérant au niveau des deuxième et sixième échangeurs de chaleur 2, 6. Le deuxième élément 42 de la chaîne de traction électrique du véhicule est ainsi refroidi.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Système de conditionnement thermique (100) pour véhicule automobile, comportant :
- un circuit de fluide caloporteur (20), notamment de fluide caloporteur diélectrique, comportant :
-- une boucle primaire (20A) de circulation de fluide caloporteur,
-- une boucle secondaire (20B) de circulation de fluide caloporteur,
-- une première branche de dérivation (20C),
-- une deuxième branche de dérivation (20D),
-- une troisième branche de dérivation (20E),
- un circuit de fluide réfrigérant (10) comportant une boucle principale (10A) de circulation de fluide réfrigérant, comprenant successivement selon un sens de circulation du fluide réfrigérant :
- un dispositif de compression (15),
- un premier échangeur de chaleur (1 ), agencé conjointement sur la boucle principale (10A) de fluide réfrigérant et sur la boucle primaire (20A) de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur,
- un premier dispositif de détente (31 ),
- un deuxième échangeur de chaleur (2), agencé conjointement sur la boucle principale (10A) de fluide réfrigérant et sur la boucle secondaire (20B) de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, dans lequel :
- la boucle primaire (20A) de fluide caloporteur comprend un troisième échangeur de chaleur (3) configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur (Fi) à un habitacle du véhicule, et
- la boucle secondaire (20B) de fluide caloporteur comprend un quatrième échangeur de chaleur (4) configuré pour être couplé thermiquement à un premier élément (41 ) d’une chaîne de traction électrique du véhicule,
- la première branche de dérivation (20C) relie un premier point de connexion (51 ) disposé sur la boucle primaire (20A) entre le premier échangeur de chaleur (1 ) et le troisième échangeur de chaleur (3) à un deuxième point de connexion (52) disposé sur la boucle secondaire (20B) entre le deuxième échangeur de chaleur (2) et le quatrième échangeur de chaleur (4),
- la deuxième branche de dérivation (20D) reliant un troisième point de connexion (53) disposé sur la boucle primaire (20A) entre le troisième échangeur de chaleur (3) et le premier échangeur de chaleur (1 ) à un quatrième point de connexion (54) disposé sur la boucle secondaire (20B) entre le quatrième échangeur de chaleur (4) et le deuxième échangeur de chaleur (2),
- la troisième branche de dérivation (20E) reliant un cinquième point de connexion (55) disposé sur la première branche de dérivation (20C) à un sixième point de connexion (56) disposé sur la deuxième branche de dérivation (20D), la troisième branche de dérivation (20E) comportant un cinquième échangeur de chaleur (5), dans lequel le cinquième échangeur de chaleur (5) est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur (Fe) à l’habitacle du véhicule, dans lequel : le circuit de fluide réfrigérant (10) comporte une branche auxiliaire (10B) de circulation de fluide réfrigérant disposée en parallèle du premier dispositif de détente (31 ) et du deuxième échangeur (2), la branche auxiliaire (10B) comprenant successivement un deuxième dispositif de détente (32) et un sixième échangeur de chaleur (6) agencé conjointement sur la branche auxiliaire (10B) de fluide réfrigérant et sur une quatrième branche de dérivation (20F) de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur, la quatrième branche de dérivation (20F) étant reliée à la boucle secondaire (20B) en parallèle du premier échangeur de chaleur (1 ) entre un septième point de connexion (57) et un huitième point de connexion (58), le système de conditionnement thermique (100) étant caractérisé en ce que le circuit de fluide caloporteur (20) comprend une cinquième branche de dérivation (20G) reliant un neuvième point de connexion (59) disposé sur la quatrième branche de dérivation (20F) entre le sixième échangeur de chaleur (6) et le septième point de connexion (57) à un dixième point de connexion (60) disposé sur la boucle secondaire (20B) entre le quatrième échangeur de chaleur (4) et le huitième point de connexion (58), la cinquième branche de dérivation (20G) comportant un septième échangeur de chaleur (7) configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air intérieur (Fi) à l’habitacle du véhicule.
[Revendication 2] Système de conditionnement thermique (100) selon la revendication 1 , dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte :
- une sixième branche de dérivation (20H) reliant un onzième point de connexion
(61 ) disposé sur la boucle secondaire (20B) entre le deuxième échangeur de chaleur (2) et le deuxième point de connexion (52) à la quatrième branche de dérivation (20F),
- une septième branche de dérivation (20I) reliant un douzième point de connexion
(62) disposé sur la boucle secondaire (20B) entre le septième point de connexion (57) et le quatrième échangeur de chaleur (4) à un treizième point de connexion
(63) disposé sur la boucle secondaire (20B) entre le quatrième échangeur de chaleur (4) et le dixième point de connexion (60), la septième branche de dérivation (20I) comportant un huitième échangeur de chaleur (8), dans lequel le huitième échangeur de chaleur (8) est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur (Fe) à l’habitacle du véhicule.
[Revendication 3] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte une huitième branche de dérivation (20J) reliée à la boucle secondaire (20B) en parallèle du quatrième échangeur de chaleur (4), la huitième branche de dérivation (20J) comportant un neuvième échangeur de chaleur (9) configuré pour être couplé thermiquement à un deuxième élément (42) de la chaîne de traction électrique du véhicule.
[Revendication 4] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte :
- une neuvième branche de dérivation (20K) reliant un quatorzième point de connexion (64) disposé sur la boucle secondaire (20B) entre le quatrième échangeur de chaleur (4) et le treizième point de connexion (63) à un quinzième point (65) disposé sur la boucle primaire (20A) entre le troisième échangeur de chaleur (3) et le troisième point de connexion (53),
- une dixième branche de dérivation (20L) reliant la boucle primaire (20A) à un seizième point de connexion (66) disposé sur la septième branche de dérivation (20I).
[Revendication s] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
- la boucle primaire (20A) du circuit de fluide caloporteur (20) comprend une première pompe (21 ) de circulation, notamment disposée entre le troisième point de connexion (53) et le premier échangeur de chaleur (1 ),
- la boucle secondaire (20B) du circuit de fluide caloporteur (20) comprend une deuxième pompe (22) de circulation, notamment disposée entre le septième point de connexion (57) et le quatrième échangeur de chaleur (4),
- la boucle secondaire (20B) du circuit de fluide caloporteur (20) comprend une troisième pompe (23) de circulation, notamment disposée entre le quatrième point de connexion (54) et le deuxième échangeur de chaleur (2),
- la quatrième branche de dérivation (20F) du circuit de fluide caloporteur (20) comprend une quatrième pompe (24) de circulation, notamment disposée entre le huitième point de connexion (58) et le sixième échangeur de chaleur (6).
[Revendication 6] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte :
- une première vanne trois-voies (26) disposée conjointement sur la boucle secondaire (20B) et sur la quatrième branche de dérivation (20F),
- une deuxième vanne trois-voies (27) disposée conjointement sur la boucle secondaire (20B) et sur la première branche de dérivation (20C),
- une troisième vanne trois-voies (28) disposée conjointement sur la première branche de dérivation (20C) et sur la troisième branche de dérivation (20E),
- une quatrième vanne trois-voies (29) disposée conjointement sur la deuxième branche de dérivation (20D) et sur la troisième branche de dérivation (20E).
[Revendication 7] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte une cinquième vanne trois-voies (30) disposée conjointement sur boucle secondaire (20B) et sur la septième branche de dérivation (20I). [Revendication 8] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une des revendications 2 à 7, dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte une première vanne quatre-voies (71 ) disposée conjointement sur la quatrième branche de dérivation (20F), sur la cinquième branche de dérivation (20G) et sur la sixième branche de dérivation (20H).
[Revendication 9] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une des revendications 3 à 8, dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte une deuxième vanne quatre-voies (72) disposée conjointement sur la boucle secondaire (20B), sur la septième branche de dérivation (20I) et sur la huitième branche de dérivation (20J).
[Revendication 10] Système de conditionnement thermique (100) selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel le circuit de fluide caloporteur (20) comporte :
- une troisième vanne quatre-voies (73) disposée conjointement sur la boucle secondaire (20B), sur la huitième branche de dérivation (20J) et sur la neuvième branche de dérivation (20K),
- une quatrième vanne quatre-voies (74) disposée conjointement sur la boucle primaire (20A), sur la première branche de dérivation (20C) et sur la dixième branche de dérivation (20L).
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