ES2299160T3 - Dispositivo de gestion de energia termica para un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de gestión (1) de energía térmica para un vehículo, y sobre todo para un vehículo equipado con un generador eléctrico (3) que asocia una pila de combustible (4) y un reformador de hidrógeno (5), dispositivo que comprende al menos un circuito primario (20) de circulación de un primer fluido caloportador, circuito que permite tomar calorías a nivel de una fuente térmica (5) y transportarlas hacia al menos un intercambiador térmico (19, 24, 25, 26, 27), y al menos un intercambiador térmico (24, 25, 26) constituido por un intercambiador de sorción, dispositivo caracterizado porque el circuito primario (20) comprende un bucle cerrado sobre el cual están conectadas al menos dos desviaciones (S) colocadas en serie y formando cada una la fuente caliente de un intercambiador distinto, estando cada desviación derivada por un empalme del circuito primario (20) que está equipado con una válvula (30, 31, 32, 33, 34).
Description
Dispositivo de gestión de energía térmica para
un vehículo.
El campo técnico de la invención es el de los
dispositivos de gestión de la energía térmica en un vehículo y, más
particularmente, en un vehículo que incluye un generador eléctrico
que asocia una pila de combustible y un reformador de
hidrógeno.
Las pilas de combustible convierten en energía
eléctrica la energía química de una reacción de oxidorreducción
empleando hidrógeno. Estas pilas de combustible tienen una
importancia cada vez mayor en los vehículos, tanto como grupo
auxiliar de potencia como como medio generador de energía
principalmente.
En efecto, permiten reducir en gran medida las
emisiones gaseosas de dióxido de carbono de los vehículos. La pila
sólo expulsa en la práctica vapor de agua que puede ser
recuperado.
Las pilas de combustible son muy conocidas por
los expertos en la materia. Se conocen sobre todo las pilas PEMFC
con membrana intercambiadora de protones que tienen como
característica funcionar a baja temperatura (a unos 80ºC).
Estas últimas pueden estar asociadas a un
reformador de hidrógeno que permite generar hidrógeno utilizando
agua y un combustible como gasolina, gasoil, metanol, gas natural,
diéster u otro hidrocarburo.
El reformador funciona a una temperatura
generalmente elevada (de 800ºC a 1000ºC), mientras que la pila de
combustible con membrana funciona de una forma óptima a una
temperatura de aproximadamente 80ºC.
Se ha propuesto utilizar la energía térmica
engendrada por una pila de combustible para recalentar el habitáculo
del vehículo o bien para climatizarlo acoplándola a un circuito
frigorífico convencional que emplea un compresor.
La patente FR2805926 propone así un dispositivo
de gestión térmica para vehículos en el que un circuito primario de
un fluido caloportador asegura la regulación de la temperatura de la
pila de combustible. Este circuito primario está en relación de
intercambio térmico con un circuito secundario frigorífico.
La patente FR 2.832.786 describe un sistema de
regulación térmica de absorción para un vehículo eléctrico equipado
con una pila de combustible que comprende particularmente una pila
de combustible, un reformador de hidrógeno, un circuito primario
que permite tomar las calorías de la pila de combustible para
llevarlas hacia un hervidor.
El inconveniente de los dispositivos conocidos
es que la energía térmica disponible a nivel de la pila de
combustible no es suficiente para asegurar la mayoría de las
funciones térmicas necesarias en un vehículo. Además, es necesario
regular la temperatura del circuito de refrigeración de la pila de
combustible alrededor de los 80ºC, lo cual limita las posibilidades
de empleo de energía térmica a nivel de los circuitos de
intercambio.
El circuito frigorífico incorpora por tanto un
compresor y, aunque permite reducir en parte la temperatura del
circuito primario, es esencialmente la energía eléctrica que es
suministrada al compresor lo que permite obtener el nivel de
refrigeración deseado. De ello resulta una solicitación
suplementaria de la pila de combustible.
Por otra parte, los compresores frigoríficos son
órganos ruidosos cuyo empleo en un vehículo puede plantear
problemas, sobre todo cuando el vehículo es un vehículo militar que
debe poder permanecer en posición de alerta estando lo más oculto
posible, tanto desde un punto de vista acústico como desde un punto
de vista térmico.
El objeto de la invención es proponer un
dispositivo de gestión de energía térmica para un vehículo que
permite paliar tales inconvenientes.
Así, el dispositivo según la invención permite
optimizar la utilización de energía térmica, y en particular la que
es engendrada por el generador, asegurando en todo momento una
discreción acústica total. Permite igualmente, cuando la invención
se emplea en un vehículo militar, asegurar funciones de camuflaje
térmico.
Así, la invención tiene como objetivo un
dispositivo de gestión de energía térmica para un vehículo, y sobre
todo para un vehículo equipado con un generador eléctrico que asocia
una pila de combustible y un reformador de hidrógeno, dispositivo
que comprende al menos un circuito primario de circulación de un
primer fluido caloportador, circuito que permite tomar calorías a
nivel de una fuente térmica y transportarlas hacia al menos un
intercambiador térmico, y al menos un intercambiador térmico
constituido por un intercambiador de sorción, dispositivo
caracterizado porque el circuito primario podrá comprender un bucle
cerrado sobre el cual se conectarán al menos dos desviaciones
situadas en serie y formando cada una la fuente caliente de un
intercambiador distinto, estando cada desviación derivada por un
empalme del circuito primario que está equipado con una válvula.
El circuito primario podrá tomar las calorías a
nivel de un escape del vehículo.
El circuito primario podrá tomar las calorías a
nivel del reformador.
El circuito primario podrá, en particular, tomar
las calorías por convección o por contacto directo con una parte
caliente del reformador y/o del escape.
Según otra característica, el dispositivo de
gestión de energía térmica podrá comprender al menos un
intercambiador térmico de convección que asegura el calentamiento
de un órgano del vehículo.
Sobre todo, podrá incluir un intercambiador
térmico de convección que permite el intercambio de calorías con el
circuito de refrigeración de un motor del vehículo.
Cada intercambiador de sorción podrá de esta
forma incluir un circuito secundario de un segundo fluido
caloportador que está aislado del circuito primario y que utiliza
como fuente caliente una desviación del circuito primario.
El dispositivo de gestión de energía térmica
podrá incluir una caja de mando que asegura el control de las
temperaturas de los diferentes circuitos de intercambio térmico en
función de las consignas dadas por un operador o conservadas en la
memoria.
Según diferentes variantes: el dispositivo puede
incluir un intercambiador de sorción que permite la refrigeración
de circuitos electrónicos y/o un intercambiador de sorción que
permite la refrigeración de al menos una batería de almacenamiento
de energía eléctrica y/o un intercambiador de sorción que permite la
refrigeración de una unidad de climatización del vehículo.
Ventajosamente, el dispositivo puede incluir un
intercambiador de sorción que permite la refrigeración de al menos
un cajón de aislamiento térmico dispuesto a nivel de una parte
caliente del vehículo.
La invención se comprenderá mejor tras la
lectura de la descripción siguiente de diferentes modos de
realización, descripción realizada en referencia a los dibujos
adjuntos, en los cuales:
la fig. 1 es una representación esquemática de
un dispositivo de gestión de energía térmica según un primer modo
de realización de la invención;
la fig. 2 es una vista esquemática en corte de
un vehículo blindado con ruedas que muestra un modo de realización
de cajones de aislamiento térmicos asociados al dispositivo según la
invención;
la fig. 3 es una representación esquemática de
un dispositivo de gestión de energía térmica según un segundo modo
de realización de la invención.
Haciendo referencia a la figura 1, un
dispositivo de gestión de energía térmica 1 según la invención es
colocado sobre un vehículo no representado, que será, por ejemplo,
un vehículo blindado.
Este vehículo es en este caso un vehículo de
propulsión térmica convencional que comprende un motor 2. Este
vehículo comprende un grupo auxiliar de potencia que está formado
por un generador eléctrico 3 que asocia una pila de combustible 4 y
un reformador de hidrógeno 5.
La red eléctrica del vehículo (no representada)
comprende asimismo unas baterías 6 de almacenamiento que permiten
además atenuar las transitorias (picos de tensión) sobre la red
eléctrica durante la utilización del generador 3.
El generador eléctrico no se describe en detalle
porque no constituye el objeto de la presente invención. Comprende
de forma clásica medios de conversión integrados en el reformador 5
y que permiten generar hidrógeno a partir de agua y un combustible
convencional almacenado en un depósito 7. El reformador 5 alimenta
así con hidrógeno (canalización 8) la pila de combustible 4.
El agua producida por la pila de combustible 4
podrá ser almacenada en una reserva 9 para poder ser utilizada por
el equipamiento del vehículo. Una parte de esta agua podrá además
ser reintegrada en un circuito 10 de refrigeración de la pila de
combustible. Dicho reciclado del agua es conocido y descrito por la
solicitud FR2805926.
De una forma clásica, el circuito de
refrigeración 10 incorpora un intercambiador térmico 11 que permite
refrigerar la pila de combustible 4 con la ayuda del circuito de
refrigeración principal 12 del motor térmico 2. Este último
circuito comprende un tubo 13 que está dispuesto a nivel del motor 2
y conectado a un radiador 14 que podrá estar equipado con un
ventilador 15 que permite un intercambio térmico con el aire
ambiente del vehículo.
Unas válvulas 16, 17 y 18 están dispuestas sobre
el circuito 12 y permiten derivar, respectivamente: el radiador 14,
el intercambiador 11 y un segundo intercambiador 19 asociado a un
circuito primario 20 que será descrito a continuación.
Las válvulas 16, 17 y 18 permiten así regular
los intercambios térmicos entre el circuito de refrigeración 12 del
motor y las fuentes calientes constituidas por el circuito de
refrigeración 10 de la pila de combustible y el circuito primario
20.
La regulación térmica será asegurada por una
caja electrónica de mando 22 en función de la temperatura real del
motor 2 medida por una sonda térmica 21.
Conforme a la invención, el dispositivo 1
incluye por tanto igualmente un circuito primario 20 de circulación
de un primer fluido caloportador. Este circuito permite (como el
circuito 10) tomar calorías a nivel de una fuente térmica que es en
este caso el reformador 5. La toma se realizará por convección o por
contacto directo con una parte del reformador. Se ha esquematizado
en las figuras este medio de toma mediante un serpentín 23.
El circuito primario 20 permite transportar las
calorías proporcionadas por el reformador 5 hacia al menos un
intercambiador térmico: 19, 24, 25, 26, 27.
Según una característica esencial de la
invención, al menos uno de los intercambiadores térmicos está
constituido por un intercambiador de sorción (es decir, utilizando
la técnica de la absorción o de la adsorción).
Los intercambiadores de absorción son conocidos,
sobre todo en el campo de la refrigeración portátil. Emplean un
fluido caloportador que es la mayoría de las veces una mezcla de
amoniaco y agua. El fluido se evapora a nivel de un hervidor B,
pasa a un condensador C que es refrigerado por aire, el líquido es
recuperado a continuación en un recipiente V que está unido a un
evaporador E por medio de una restricción R. La salida del
evaporador E está unida al hervidor B.
El sistema es fiable y funciona en continuo. Es
simplemente necesario proporcionar (de forma continua o
intermitente) calor a nivel del hervidor B. Con un fluido que
asocia amoniaco y agua, la temperatura deseada es del orden de 80ºC
a 100ºC. Los refrigeradores de absorción conocidos utilizan un
quemador por ejemplo de gas para vaporizar el fluido, o incluso un
calentamiento eléctrico.
Los intercambiadores de adsorción son igualmente
conocidos por el experto en la materia. Estos intercambiadores
difieren de los intercambiadores de absorción en que el fluido
caloportador empleado circula a nivel de la superficie de un
material intercambiador y no en su volumen.
Conforme a la invención, se utilizará el calor
tomado a nivel del reformador 5 para calentar el fluido de tres
intercambiadores frigoríficos (en este caso, de absorción) 24, 25 y
26.
Cada intercambiador de absorción incluye en este
caso un circuito secundario 38, 39 40 de un segundo fluido
caloportador. Cada circuito secundario está completamente aislado
del circuito primario 20 y comprende: hervidor, condensador,
recipiente, restricción y evaporador.
Cada circuito secundario utiliza como fuente
caliente una desviación del circuito primario. Los condensadores C
de los diferentes circuitos refrigeradores 38, 39, 40 podrán ser
reunidos en un radiador único 41 que incorpora un ventilador 42.
Por supuesto, también es posible en función de las limitaciones de
integración del vehículo prever varios radiadores, por ejemplo uno
para cada condensador C. También se podrá ventajosamente reagrupar
en un solo radiador el radiador 41 y el 14 asociado al motor.
El intercambiador 24 permite por ejemplo
refrigerar un compartimiento electrónico 28. El intercambiador 25
permite refrigerar las baterías 6 del vehículo y el intercambiador
26 permite proporcionar frigorías a una unidad climatizadora 29
para el habitáculo del vehículo.
Además, el intercambiador 27 es un
intercambiador de convección clásico que permite alimentar con
calorías al climatizador 29.
Finalmente, el intercambiador 19 es también un
intercambiador térmico de convección. Permite el intercambio de
calorías entre el circuito primario 20 y el circuito de
refrigeración 12 del motor 2 del vehículo.
Según este primer modo de realización de la
invención, el circuito primario 20 es un bucle cerrado sobre el
cual están conectados los diferentes intercambiadores en forma de
varias desviaciones situadas en serie unas detrás de las otras.
Cada desviación (esquematizada en un serpentín
S) forma así la fuente caliente de un intercambiador distinto. Cada
desviación está además derivada por un empalme del circuito primario
20 que está equipado con una válvula 30, 31, 32, 33, 34. Las
diferentes válvulas permiten regular el caudal del fluido del
circuito primario que circula en el intercambiador considerado.
Se puede así distribuir la energía térmica
correspondiente a cada elemento en función de las necesidades
operativas.
Las diferentes válvulas están unidas a una caja
de mando electrónica 22 que asegura el control de las temperaturas
de los diferentes circuitos de intercambio térmico en función de las
consignas dadas por un operador (o almacenadas en memorias). La
unidad de mando está además unida a unas sondas de temperaturas 35,
36, 37 que están asociadas a los diferentes recintos calentados o
refrigerados.
Se apreciará que, si la apertura completa de una
de las válvulas 30, 31, 32, 33 ó 34 no es suficiente para derivar
completamente el serpentín S del intercambiador considerado, es
posible sustituir esta válvula por una válvula "todo - nada"
(no representada), que estará dispuesta sobre el empalme aguas
arriba del serpentín S considerado. Esta válvula permitirá cortar
la desviación e impedirá el paso del fluido del circuito primario
en el serpentín S considerado.
El circuito primario 20 incluye finalmente una
bomba 38 que permite regular el caudal del fluido caloportador en
función de las necesidades. Esta bomba está igualmente unida a la
caja de mando 22.
Con este modo particular de realización, cada
intercambiador de sorción 24, 25 y 26 incluye un circuito secundario
que está aislado del circuito primario. Es posible regular de forma
independiente la temperatura de funcionamiento de este circuito sin
perjudicar el rendimiento de los otros intercambiadores. También es
posible accionar las válvulas 32, 33 y 34 sólo por intermitencia de
forma que se asegure la ebullición de los fluidos caloportadores de
los diferentes circuitos 38, 39 40. También es posible aislar
completamente uno de estos circuitos del circuito primario 20 si ya
no es útil. Finalmente, se puede cerrar la válvula 30 para activar
el intercambiador 19 y evacuar así un exceso de calor hacia el
circuito 12 de refrigeración del motor.
Se apreciará que el intercambiador 19 puede
también asegurar un precalentamiento del motor en caso de necesidad.
Entonces, es inútil emplear otros medios de arranque en frío del
motor. La bomba 38 permite en todos los casos mejorar el
rendimiento de los intercambiadores adaptando el caudal de fluido al
rendimiento buscado y a la temperatura del fluido del circuito
primario 20.
La eficacia del dispositivo propuesto está
ligada a la temperatura considerable de la fuente térmica
constituida por el reformador 5 (de 800ºC a 1000ºC) que asegura por
tanto el suministro de forma fiable y estable de la energía térmica
necesaria para la mayor parte de las necesidades del vehículo.
Se apreciará que la temperatura del reformador
no debe ser fijada de una manera rigurosa a un nivel dado para que
el funcionamiento del reformador sea óptimo. Por tanto, se tiene así
una gran flexibilidad para la utilización que puede hacerse de esta
energía y es posible añadir o retirar fácilmente unidades que
utilizan la energía térmica del circuito primario 20.
Este no es el caso con la pila de combustible 4
en sí, cuya temperatura es bastante inferior (aprox. 80ºC) y debe
ser estabilizada para que la producción de electricidad sea óptima.
Los dispositivos conocidos utilizan por tanto relativamente poco la
energía térmica producida por la pila y se preocupan más bien de
regular la temperatura de esta última.
Otra ventaja de la invención es que los
intercambiadores de sorción son totalmente silenciosos. Esta
característica es importante para la comodidad de los ocupantes del
vehículo y es igualmente esencial para garantizar la discreción
acústica de un vehículo blindado.
Se apreciará así que, en los vehículos clásicos,
la climatización emplea uno o varios compresores frigoríficos que
consumen energía eléctrica. Gracias a la invención, es posible
suprimir estos compresores y reducir el consu-
mo eléctrico. Cuando el o los compresores eran activados por el motor térmico, era además necesario poner en mar-
cha éste, lo cual producía ruido. La invención permite por tanto incrementar la discreción acústica del ve-
hículo.
mo eléctrico. Cuando el o los compresores eran activados por el motor térmico, era además necesario poner en mar-
cha éste, lo cual producía ruido. La invención permite por tanto incrementar la discreción acústica del ve-
hículo.
Por supuesto, es posible prever otros
intercambiadores térmicos. Por ejemplo, intercambiadores de
convección para asegurar un calentamiento de otro elemento (por
ejemplo, para calentar las baterías en caso de arranque por un frío
extremo). También se podrán prever otros intercambiadores de
absorción distribuidos a nivel de los diferentes órganos
electrónicos del vehículo que es necesario refrigerar.
También es posible emplear la invención
acoplando el circuito primario 20 a otra fuente térmica distinta del
reformador 5.
También se podrá colocar el serpentín 23 en
contacto con o cerca de un escape (no representado) del motor
térmico 2. Esta variante no está representada en las figuras pero el
circuito térmico sería prácticamente idéntico y se diferenciarían
sólo por la localización del serpentín 23.
Las temperaturas de los escapes son
relativamente fuertes (potencialmente de 500 a 600ºC en el lugar
donde se implantaría el intercambiador, valor que debe ajustarse en
función de la configuración del vehículo) y la energía térmica que
está disponible es, por tanto, importante.
Una de las ventajas de este modo de realización
es que la toma de energía térmica a nivel del escape permite
igualmente refrigerar este último, lo que aumenta la discreción
térmica del vehículo.
Según un modo de realización particularmente
interesante, se podrá emplear un intercambiador de sorción para
asegurar la refrigeración de uno o varios cajones de aislamiento
térmico.
\newpage
La figura 2 muestra así esquemáticamente en
corte una parte trasera de un vehículo 43 de ruedas 44 sobre el
cual se ha representado el motor térmico 2 así como el generador
eléctrico 3 que asocia la pila de combustible y el refor-
mador.
mador.
El dispositivo de gestión de energía térmica 1
comprende un intercambiador que está unido al circuito primario 20.
Este intercambiador es un intercambiador de sorción cuyo único
evaporador E está representado aquí. Este evaporador está dispuesto
en un cajón 45 que se comunica con el exterior del vehículo por una
rejilla 46 que permite la admisión de aire. Un ventilador 47
dispuesto en el cajón permite regular el caudal de aire
aspirado.
El cajón 45 está aquí unido a otro cajón 48 que
rodea un tubo de escape 49 del motor térmico 2.
El cajón 48 se comunica con un tercer cajón 50
que aloja una pared 51 del vehículo 43, después desemboca sobre un
cuarto cajón 52 que rodea el generador eléctrico 3. El aire es
expulsado hacia el exterior a través de una rejilla 53 que está
unida al cajón 52 por un tubo 54.
Así, el aire aspirado al exterior es refrigerado
gracias al evaporador E, después es enviado a diferentes cajones
que aseguran un aislamiento térmico de diferentes partes calientes
del vehículo (motor 2, escape 49, generador eléctrico 3).
Cada cajón estará ventajosamente equipado con
una sonda de temperatura T que estará unida a la caja de mando 22
que asegura la regulación del dispositivo. La comparación entre las
temperaturas medidas por las sondas T y los valores de consigna
programados en la caja de mando 22 provocará (con un algoritmo de
control apropiado) la puesta en marcha o la aceleración del
ventilador 47 y la modificación de la consigna de temperatura dada
al intercambiador de sorción asociado al evaporador E dispuesto en
el cajón 45.
Es posible así dominar perfectamente la
signatura térmica del vehículo en función de las temperaturas reales
de las diferentes partes calientes.
La figura 2 sólo es, por supuesto, un esquema
simplificado que permite describir la invención. Es posible, en
función de los datos de construcción del vehículo y de las
temperaturas de las diferentes partes calientes, prever varios
intercambiadores de sorción para regular cajones aislantes térmicos
distintos.
Así, se podrán prever evaporadores diferentes
(acoplados a unos intercambiadores diferentes) para el cajón 48, el
cajón 50 y el cajón 52.
Una solución de este tipo permitiría dominar
todavía con más precisión las temperaturas. En efecto, las
temperaturas de las partes calientes pueden ser muy diferentes de
un cajón a otro. Por tanto, es razonable controlar las temperaturas
de cada cajón de manera individual.
No obstante, será posible asociar todos los
cajones a una sola aspiración de aire externo y a una sola
evacuación de aire. Se preverán para ello unas tuberías apropiadas
para conducir en paralelo el flujo de aire, del exterior hacia cada
cajón y de cada cajón hacia el exterior.
La figura 3 muestra un dispositivo de gestión de
energía térmica 1 según un segundo modo de realización de la
invención.
Los elementos constitutivos de este dispositivo
que son análogos a los descritos anteriormente están indicados con
los mismos números. No es necesario describirlos de nuevo con
detalle.
Este modo de realización difiere del de la
figura 1 en que el circuito primario 20 ya no está aislado de los
circuitos secundarios 38, 39 y 40 de los diferentes intercambiadores
de sorción.
Así, un solo hervidor B dimensionado de forma
apropiada está dispuesto en contacto con el reformador 5 y conduce
el primer fluido caloportador (que asocia, por ejemplo, amoniaco y
agua) hasta diferentes condensadores C a través de las desviaciones
implantadas en el circuito primario 20.
Como en el modo de realización anterior, cada
desviación está derivada por un empalme del circuito primario que
está equipado con una válvula 32, 33, 34. Como en el modo de
realización anterior, es posible por supuesto sustituir cada
válvula 32, 33, 34 por una válvula "todo - nada" (no
representada) que estará dispuesta sobre el empalme aguas arriba
del intercambiador considerado. Esta válvula permitirá cortar la
desviación e impedirá el paso del fluido del circuito primario al
intercambiador de sorción considerado.
La caja de control 22 permite incluso controlar
el caudal de fluido caloportador que es proporcionado a cada
intercambiador de sorción, por tanto, igualmente, la utilización o
el apagado de cada ab (o ad)sorbedor así como la regulación
de la temperatura.
El circuito primario comprende, como en el modo
de realización anterior, unos intercambiadores de convección 19 y
27 que recuperan el calor sobre el fluido primario.
La descripción anterior ha sido realizada en
referencia a unos intercambiadores de sorción que asocian una
mezcla de amoniaco y agua. Por supuesto, es posible (en función de
las necesidades de intercambios térmicos correspondientes) utilizar
otros pares de fluidos caloportadores tales como: agua/bromuro de
litio; amoniaco/nitrato de litio; metilamina/agua; metanol/bromuro
de litio.
Es igualmente posible poner en práctica la
invención utilizando intercambiadores de adsorción.
Claims (12)
1. Dispositivo de gestión (1) de energía térmica
para un vehículo, y sobre todo para un vehículo equipado con un
generador eléctrico (3) que asocia una pila de combustible (4) y un
reformador de hidrógeno (5), dispositivo que comprende al menos un
circuito primario (20) de circulación de un primer fluido
caloportador, circuito que permite tomar calorías a nivel de una
fuente térmica (5) y transportarlas hacia al menos un intercambiador
térmico (19, 24, 25, 26, 27), y al menos un intercambiador térmico
(24, 25, 26) constituido por un intercambiador de sorción,
dispositivo caracterizado porque el circuito primario (20)
comprende un bucle cerrado sobre el cual están conectadas al menos
dos desviaciones (S) colocadas en serie y formando cada una la
fuente caliente de un intercambiador distinto, estando cada
desviación derivada por un empalme del circuito primario (20) que
está equipado con una válvula (30, 31, 32, 33, 34).
2. Dispositivo de gestión de energía térmica
según la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito
primario (20) toma calorías a nivel de un escape del vehículo.
3. Dispositivo de gestión de energía térmica
según la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito
primario (20) toma calorías a nivel del reformador (5).
4. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque
el circuito primario (20) toma calorías por convección o por
contacto directo con una parte caliente del reformador (5) y/o del
escape.
5. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
comprende al menos un intercambiador térmico de convección (19, 27)
que asegura el calentamiento de un órgano del vehículo.
6. Dispositivo de gestión de energía térmica
según la reivindicación 5, caracterizado porque incluye un
intercambiador térmico de convección (19) que permite el
intercambio de calorías con el circuito de refrigeración (12) de un
motor (2) del vehículo.
7. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
cada intercambiador de sorción (24, 25, 26) incluye un circuito
secundario (38, 39, 40) de un segundo fluido caloportador que está
aislado del circuito primario (20) y que utiliza como fuente
caliente una desviación del circuito primario.
8. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque
incluye una caja de mando (22) que asegura el control de las
temperaturas de los diferentes circuitos de intercambio térmico en
función de las consignas dadas por un operador o conservadas en
memoria.
9. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque
incluye un intercambiador de sorción que permite la refrigeración
de circuitos electrónicos (28).
10. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque
incluye un intercambiador de sorción que permite la refrigeración
de al menos un cajón (45, 48, 50, 52) de aislamiento térmico
dispuesto a nivel de una parte caliente del vehículo.
11. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado
porque incluye un intercambiador de sorción que permite la
refrigeración de al menos una batería (6) de almacenamiento de
energía eléctrica.
12. Dispositivo de gestión de energía térmica
según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado
porque incluye un intercambiador de sorción que permite la
refrigeración de una unidad de climatización (29) del vehículo.
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---|---|---|---|---|
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DE102009007231A1 (de) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug |
CN102371868B (zh) * | 2010-08-09 | 2015-12-09 | 杭州三花研究院有限公司 | 电动汽车及其热管理系统 |
US8978395B2 (en) * | 2010-08-18 | 2015-03-17 | Remy Technologies, L.L.C. | Reject heat driven absorption cooling cycle |
US20120222437A1 (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-06 | Pet Projects, Inc. | System and method for producing and/or desalinating water using absorption refrigeration |
FR3004291B1 (fr) * | 2013-04-09 | 2017-12-08 | Nobel Plastiques | Dispositif de regulation en temperature d'une batterie d'accumulateurs electriques d'un vehicule automobile et vehicule automobile equipe d'un tel dispositif |
US20150107805A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Ford Global Technologies, Llc | Electric vehicle thermal barrier |
CN104633991B (zh) | 2013-11-13 | 2019-01-22 | 马勒国际公司 | 用于优选在机动车中冷却和/或加热媒介的方法以及吸附热和冷存储系统 |
DE102014220146A1 (de) * | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung für ein mit verflüssigtem Gas betriebenes Fahrzeug, Klimaanlage, Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung und Computerprogrammprodukt |
JP7190350B2 (ja) * | 2018-12-28 | 2022-12-15 | マーレジャパン株式会社 | 車両用の熱交換システム |
DE102019208857A1 (de) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug |
DE102019210442A1 (de) * | 2019-07-15 | 2021-01-21 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Anordnung zur Erzeugung elektrischer Leistung und Kälteleistung, Fahrzeug mit einer solchen Anordnung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Anordnung |
WO2024122499A1 (ja) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | 本田技研工業株式会社 | 熱媒体回路、ヒートポンプ、二酸化炭素回収装置 |
Family Cites Families (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2088276A (en) * | 1931-12-08 | 1937-07-27 | Siemens Ag | System for the conversion of heat |
US2027610A (en) * | 1932-12-21 | 1936-01-14 | Siemens Ag | System for the conversion of heat |
US2783622A (en) * | 1954-08-12 | 1957-03-05 | Wilbur O Bourassa | Air conditioner for automotive vehicles |
GB868029A (en) * | 1958-11-25 | 1961-05-17 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to refrigerating systems |
US3393100A (en) * | 1965-10-01 | 1968-07-16 | Gen Electric | Process of generating electrical energy utilizing a fuel containing carbon monoxide and a fuel cell electrode structure therefor, comprising a carbon-monoxide resistant electrode body |
US3535888A (en) * | 1968-07-29 | 1970-10-27 | Tramtec Ind Inc | Auto exhaust actuated generator device for absorption air conditioners |
US3625279A (en) * | 1969-09-16 | 1971-12-07 | Sanders Associates Inc | Combined heating and cooling system |
US4093514A (en) * | 1975-06-13 | 1978-06-06 | Vladimir Grigorievich Iljunin | Method of bringing nuclear power plant to fractional electrical load conditions |
US4168030A (en) * | 1976-10-22 | 1979-09-18 | Timmerman Robert W | Waste heat utilization system |
DE2756348A1 (de) * | 1977-12-17 | 1979-06-28 | Daimler Benz Ag | Kraftfahrzeug mit einer anlage zum temperieren des fahrzeugraumes |
US4234782A (en) * | 1978-01-19 | 1980-11-18 | Saskatchewan Power Corporation | Space heating using off-peak electric heat storage |
US4258677A (en) * | 1979-03-29 | 1981-03-31 | Sanders Nicholas A | Engine heating device |
DE2939423A1 (de) * | 1979-09-28 | 1981-04-16 | Alefeld, Georg, Prof.Dr., 8000 München | Verfahren zum betrieb einer eine absorber-waermepumpe enthaltenden heizungsanlage und heizungsanlage zur durchfuehrung dieses verfahrens |
US4307575A (en) * | 1980-07-30 | 1981-12-29 | Nasa | Automotive absorption air conditioner utilizing solar and motor waste heat |
DE3207656A1 (de) * | 1982-02-15 | 1983-08-25 | Hieronimi, Ulrich, 8000 München | Sorptionsapparate und verfahren fuer ihren betrieb |
GB2175685B (en) * | 1985-05-30 | 1989-07-05 | Aisin Seiki | Heat exchange arrangements. |
JPH06101932A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-04-12 | Hitachi Ltd | 排熱を利用する吸収ヒートポンプ及びコ−ジェネレ−ションシステム |
US5291960A (en) * | 1992-11-30 | 1994-03-08 | Ford Motor Company | Hybrid electric vehicle regenerative braking energy recovery system |
US5896747A (en) * | 1995-08-01 | 1999-04-27 | Antohi; Valentin | Vehicular absorption air conditioning process and system utilizing engine coolant waste heat |
US5950752A (en) * | 1997-11-21 | 1999-09-14 | Lockheed Martin Corp. | Heating system for a hybrid electric vehicle |
FR2805926B1 (fr) | 2000-03-03 | 2002-10-11 | Renault | Dispositif de gestion thermique d'un vehicule equipe d'une pile a combustible |
DE10047138B4 (de) * | 2000-09-22 | 2014-07-10 | General Motors Llc ( N. D. Ges. D. Staates Delaware ) | Kühlgebläsesystem für ein Fahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems |
JP4089187B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2008-05-28 | 株式会社日立製作所 | 熱電供給システム |
FR2832786B1 (fr) * | 2001-11-23 | 2004-01-16 | Renault | Systeme de regulation thermique a absorption pour vehicule electrique |
US6807820B2 (en) * | 2002-03-06 | 2004-10-26 | Denso Corporation | Heat storage system for vehicle, with adsorbent |
JP3843956B2 (ja) * | 2002-05-14 | 2006-11-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置 |
US6835484B2 (en) * | 2002-07-09 | 2004-12-28 | General Motors Corporation | Supersonic vapor compression and heat rejection cycle |
US20040081861A1 (en) * | 2002-10-28 | 2004-04-29 | Iraj Parchamazad | Fuel cell power generating systems for recreational vehicles |
DE10333219A1 (de) * | 2003-07-22 | 2005-02-24 | Deere & Company, Moline | Kühlanordnung |
JP4042694B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2008-02-06 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電機構の冷却装置 |
EP1621827A1 (fr) * | 2004-07-30 | 2006-02-01 | SFT Services SA | Système de refroidissement à absorption d'un véhicule à moteur |
US7600391B2 (en) * | 2004-09-10 | 2009-10-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Coolant-based regenerative energy recovery system |
US7246496B2 (en) * | 2005-07-19 | 2007-07-24 | Visteon Global Technologies, Inc. | Thermoelectric based heating and cooling system for a hybrid-electric vehicle |
-
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